CN1575722A - 自动清洁器 - Google Patents

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Abstract

一种自动清洁器，所述自动清洁器包括：缓冲器，用于缓冲由于与意外障碍物的突然碰撞而引起的震动；及意外障碍物检测装置和控制器，以在与障碍物碰撞时改变运行方向以避开障碍物。因此，当意外障碍物出现在清洁器前面并且清洁器与障碍物碰撞时，缓冲器缓冲和吸收震动，从而防止清洁器主体和内部部件的损坏。并且，自动清洁器可避开障碍物，从而完成清洁操作而不会停止清洁操作。

Description

自动清洁器
技术领域
本发明涉及一种自动清洁器。
背景技术
众所周知，自动清洁器从清洁表面抽吸灰尘和污物，同时自动地在一区域周围运行而不需要使用者的干预，通过这样自动清洁器自动地清洁所述的区域。
这样的自动清洁器的一个例子示出在图1和2中，下面对它们进行简要地描述。
图1示出普通自动清洁器的透视图，其中它的盖被省略，图2是图1的底视图。标号指示元件如下：机器人主体10，灰尘抽吸元件20，抽吸开口30，传感元件40，控制器50和电池60。
如图1所示，多个驱动轮11，12设置在机器人主体10的两侧。机器人主体10大致为圆形，并且设有圆柱形的盖(未示出)。
灰尘抽吸元件20利用在机器人主体10中形成的抽吸口(未示出)处产生的强抽吸力从待清洁表面抽吸灰尘。灰尘抽吸元件20包括真空电动机(未示出)和灰尘收集室(也未示出)，所述灰尘收集室收集由真空电动机的操作而通过抽吸口吸入的灰尘。
抽吸开口30形成在机器人主体10底部的一侧中(图2)，并且与抽吸口(未示出)流体连通，所述抽吸开口30中设有旋转刷31，用于拂拭灰尘。
传感部分40以预定的间隔沿机器人主体10的周边设置，用于将信号传送至外部并接收反射回的信号。传感部分40包括障碍物传感器(未示出)和运行距离传感器(未示出)。
控制器50处理通过收发器(未示出)接收的信号，并由此控制各个部分。控制器50响应外部控制装置(未示出)或遥控控制器(未示出)发出的信号来驱动驱动轮11，12，并且驱动灰尘抽吸元件20的真空电动机(未示出)。控制器50还基于从传感元件40接收的信号来控制自动清洁器的操作。
具有上述结构的自动清洁器可以确定与清洁区域中的障碍物，诸如家具、办公用具和墙壁之间的距离，并且选择驱动机器人主体10的驱动轮11，12，从而自动地改变自动清洁器的运行方向。
然而，现有的自动清洁器的障碍物传感器不能感知所有的障碍物，并且，如果意料不到的障碍物处于自动清洁器的前面，那么自动清洁器可能不能作出适当的响应。因此，与障碍物的突然碰撞会引起清洁器主体和其它部件的损坏。
并且，相关技术的自动清洁器不具有保护机器人主体免于遭受与障碍物突然碰撞而引起的震动并避开障碍物的功能或结构。因此，用户感到不方便，并降低清洁效率。
发明内容
本发明是为了解决相关技术中的问题而完成的。由此，本发明的一方面是提供一种自动清洁器，其能够缓冲由于与意料之外的障碍物突然碰撞而引起的震动，并能防止自动清洁器的损坏，以及避开障碍物以继续清洁操作。
通过提供一种自动清洁器来实现上述方面，所述自动清洁器在沿着预定路径自动运行的同时从清洁表面上除去污物。根据一个实施例，自动清洁器包括：清洁器主体，其具有用于驱动自动清洁器的驱动部分和用于除去污物的抽吸部分；缓冲器，其连接到清洁器主体，用于保护清洁器主体免于在运行操作中受到与障碍物碰撞而引起的震动；缓冲器支撑单元，用于弹性地支撑缓冲器以便缓冲器在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置处缓冲器与清洁器主体分开预定的距离，在所述第二位置处缓冲器从第一位置撤退；意外障碍物检测装置，其根据缓冲器的位移而被接通/断开，并用于检测预期障碍物的出现；以及控制器，用于控制驱动部分和抽吸部分，从而响应来自意外障碍物检测装置的信号确定障碍物的出现，并改变清洁器主体的运行方向以避开障碍物。
所述缓冲器支撑单元可包括：在缓冲器的相对内侧上形成的一对凸缘，每个凸缘具有滑动孔；一对连接器，每个连接器具有在一端处形成的销，以便被插入凸缘的滑动孔中；以及在清洁器主体上形成的一对固定件，用于固定连接器的另一端。
所述意外障碍物检测装置可包括：微动开关，所述微动开关设置在清洁器主体的相对侧处，每个微动开关具有开关部分；以及设置在清洁器主体处邻近微动开关的板簧，用于接通/断开微动开关，在正常状态下所述板簧弹性地偏压以断开开关部分，当缓冲器移动到第二位置时，所述板板簧弹性变形以便接通开关部分。当开关部分接通时，所述控制器确定预期障碍物存在于自动清洁器的前面。
所述自动清洁器还包括缓冲装置，用于相对于清洁器主体弹性地支撑缓冲器，以将缓冲器保持在第一位置，并将吸收缓冲器的震动。
所述缓冲装置可包括：第一部件，其从缓冲器内侧朝向清洁器主体突出，并具有至少一对互相相对的引导凹陷；第二部件，其可活动地设置在第一部件中，并具有在一端形成的一对突出，以便插入第一部件的引导凹陷中，第二部件的另一端接触清洁器主体；以及设置在第二部件中的弹性部件，用于向外偏压第二部件。
根据本发明的另一个实施例，所述缓冲器支撑单元包括：第一支撑部件，其从缓冲器内侧朝向清洁器主体突出，并具有至少一对互相相对的引导凹陷；第二支撑部件，其可活动地设置在第一支撑部件中，并具有在一端形成的一对突出，以便插入所述引导凹陷中；从第二支撑部件的另一端突出的第三支撑部件，其具有在一端形成的钩部；以及第四支撑部件，其具有在清洁器主体一侧形成的钩孔，用于容纳第三支撑部件。
第五支撑部件形成于第二支撑部件的另一端，并具有与第四支撑部件接触的前端，以便将插入到钩孔中的第三支撑部件支撑在恒定位置。
根据另一个实施例，所述意外障碍物检测装置包括：微动开关，所述微动开关设置在清洁器主体的相对侧处，每个微动开关具有开关部分；以及设置在清洁器主体处邻近微动开关的板簧，用于接通/断开微动开关，在正常状态下所述板簧弹性地偏压以断开开关部分，当缓冲器移动到第二位置时，所述板板簧弹性变形以便接通开关部分。当开关部分接通时，所述控制器确定意外障碍物存在于自动清洁器的前面。所述缓冲器被板簧弹性地支撑在第一位置。
附图说明
参照附图，通过对本发明的优选实施例的描述，本发明的以上方面和其他优点将变得更加清楚，其中：
图1示出普通自动清洁器的透视图；
图2是图1的底视图；
图3示出根据本发明的一个实施例的自动清洁器的分解透视图；
图4A和4B示出根据本发明一个实施例的自动清洁器的缓冲器内部的透视图；
图5示出根据本发明的一个实施例的自动清洁器的缓冲器支撑单元的剖视图；
图6示出根据本发明一个实施例的处于装配状态的自动清洁器的缓冲器和清洁器主体；
图7示出根据本发明另一个实施例的自动清洁器的缓冲器内部的透视图；
图8示出根据本发明另一个实施例的自动清洁器的缓冲器支撑单元的剖视图；
图9A和9B示出处于拆开状态和装配状态的自动清洁器和缓冲器支撑单元；和
图10示出根据本发明另一个实施例的处于装配状态的缓冲器和清洁器主体。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述根据本发明实施例的自动清洁器。
图3-6示出了根据本发明的一个实施例的自动清洁器。如图3-6所示，自动清洁器具有：清洁器主体110、盖120、缓冲器200、缓冲装置230、缓冲器支撑单元240以及意外障碍物检测装置300和控制器400。
清洁器主体110设有用于运行自动清洁器的驱动部分(未示出)、用于收集灰尘的灰尘抽吸部分130、抽吸口(未示出)、检测部分140以及电池(未示出)。控制器400(后面将详细描述)也设置在清洁器主体110中。上述的结构类似于一般自动清洁器的结构，因此省略其详细说明。以下将描述本发明的的可区别特征。
缓冲器200连接到清洁器主体110，用于减轻与意外障碍物的突然碰撞而引起的震动，从而防止清洁器主体110的损坏。缓冲器200被设计为覆盖清洁器主体110的前表面和部分侧表面。例如，如果清洁器主体110是圆形形状，则缓冲器200具有大体为半圆形的环形形状。尽管优选缓冲器200由塑料制成，其对震动有较强的耐受力，但不认为其是限制性的。
由于缓冲器200的存在，缓冲器200能够减轻与意外障碍物的突然碰撞而引起的震动，因此可保护清洁器主体110免于受到震动。
缓冲器支撑单元240使缓冲器200在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置处缓冲器200从清洁器主体110分开预定的距离，在所述第二位置处缓冲器200从第一位置撤退。当自动清洁器与障碍物碰撞时，缓冲器200从第一位置移动到第二位置，从而有效地吸收清洁器主体110的震动。
如图4A-6所示，缓冲器支撑单元240包括在缓冲器200上形成的凸缘241、连接器242以及在清洁器主体110上形成的固定件243。
凸缘241设置在缓冲器200的两侧，每个凸缘241中形成有滑动孔241a。凸缘241可以与缓冲器200一体地形成。
连接器242具有通过销244插入到滑动孔241a中的一端，及固定到固定件243的另一端。固定件243对应凸缘241设置在清洁器主体110的两侧上。
缓冲器200在预定的行程内在第一位置和第二位置之间移动，所述预定行程对应于滑动孔241a的长度。
缓冲装置230相对于清洁器主体110弹性地支撑缓冲器200，以便将缓冲器200保持在第一位置，并吸收缓冲器200的震动。缓冲装置230包括第一部件231、第二部件232以及弹性部件233。
第一部件231形状为从缓冲器200的内侧朝向清洁器主体110突出的圆筒体，并设置有至少一对互相相对的引导凹陷231a。
第二部件232也形成圆筒状，从而可活动地设置在第一部件231中，并设置有在一端形成的一对突出232a以便插入引导凹陷231a中。第二部件232的另一端接触清洁器主体110。
弹性部件233设置在第二部件232中以便从第一部件231向外弹性地偏压第二部件232。
意外障碍物检测装置300与缓冲器200的位移相关联地被接通和断开，并检测意外障碍物的出现。意外障碍物检测装置300设置在缓冲器200的相对端部所在的位置处，并包括微动开关310，所述微动开关310具有开关部分310a、以及用于根据缓冲器200的位移接通和断开微动开关310的开关部分310a的板簧320。
微动开关310使用公知的开关。板簧320设置在清洁器主体110上邻近微动开关310的适当位置处，并弹性地偏压以断开开关部分310a。当缓冲器200移动到第二位置时，板簧320被缓冲器200的端部压下并弹性地变形，从而接通开关部分310a。
当微动开关310被接通时，控制器400响应于从微动开关310来的信号确定自动清洁器与意外障碍物的碰撞，并对它作出适当的响应，例如，临时改变运行方向以避开障碍物。如果确定障碍物被避开，则自动清洁器返回其原先设置的运行路径以便继续清洁操作。
如上所述，根据本发明的一个实施例，自动清洁器的缓冲器200吸收和缓冲由于与意外障碍物的碰撞而引起的震动，从而防止对清洁器主体110和其它部件的损坏。并且，自动清洁器避开障碍物以继续沿着最初设定的路径运行，而不停止清洁操作。
以下将详细描述具有上述结构的自动清洁器的操作。
自动清洁器沿着在最初设定的清洁区域内的预定路径运行的同时执行清洁操作。如果障碍物或墙壁出现在自动清洁器的前面，检测部分140检测到它以避开障碍物。
然而，在意外障碍物出现的情况下，检测部分140可能不能够检测到它，从而与障碍物碰撞。在这种情况下，缓冲器200保护自动清洁器免于受到与意外障碍物的突然碰撞而引起的震动。
更具体而言，当自动清洁器不能避开意外障碍物并与之碰撞时，缓冲器200从第一位置移动到第二位置，从而吸收和缓冲震动并防止震动被直接传递给清洁器主体110。因此，可保护自动清洁器和其它内部部件免于受到震动。
当缓冲器200由于震动被向后推并因而从第一位置移动到第二位置时，板簧320从开关部分310a与板簧320接触的位置处发生变形，从而接通微动开关310。接着，控制器400确定自动清洁器与意外障碍物碰撞，并控制驱动部分沿相反方向旋转。自动清洁器离开障碍物的位置。
图7-10是根据本发明另一个实施例的自动清洁器。根据另一个实施例的自动清洁器的基本结构与前述实施例的基本结构相同。因此，相同的标号表示相同的特征和结构。
根据本发明另一个实施例的自动清洁器与前述实施例中的自动清洁器的不同之处在于：用于在第一位置和第二位置之间可移动地支撑清洁器主体110的缓冲器支撑单元340的结构不同。
更具体而言，根据另一实施例的缓冲器支撑单元340具有代替前述实施例的缓冲装置230的被改变的缓冲装置。在该实施例中，意外障碍物检测装置300的板簧320用作缓冲装置230。板簧320的弹性足以将缓冲器200弹性地支撑在第一位置。因此，在该实施例中省略前述实施例的缓冲器支撑单元240的结构。
如图8-9B所示，缓冲器支撑单元340包括第一支撑部件341、第二支撑部件342、第三支撑部件343、第四支撑部件344以及第五支撑部件345。
第一支撑部件341从缓冲器200的内侧朝向清洁器主体110突出，并具有至少一对互相相对的引导凹陷341a。第一支撑部件341大体为圆筒形形状，并与缓冲器200一体地形成。
第二支撑部件342可移动地设置在第一支撑部件341中，并具有插入到引导凹陷341a中的突出342a。第二支撑部件342大体上也形成圆筒形状。
第三支撑部件343从第二支撑部件342的一端突出，并具有在其一端形成的钩部343a。
第四支撑部件344在清洁器主体110的一端上形成，以便连接到第三支撑部件343，并具有钩孔344a，第三支撑部件343的钩部343a钩到该钩孔344a中。
第五支撑部件345形成在第二支撑部件342的一端，并与第三支撑部件343平行，并且，第五支撑部件345具有比第三支撑部件343短的长度。当缓冲器200与清洁器主体110组装时，第三支撑部件343插入第四支撑部件344的钩孔344a中，同时第五支撑部件345正好接触第四支撑部件344。因此，插入到钩孔344a中的第三支撑部件343被保持在恒定的位置。
根据本发明另一实施例的自动清洁器的其它部件和操作与前述实施例相同。因此，省略其详细描述。
如上所述，由于根据本发明的自动清洁器具有用于缓冲震动的缓冲器200，因此可保护自动清洁器免于受到与意外障碍物的突然碰撞引起的震动。
并且，当自动清洁器与障碍物对撞时，缓冲器200从第一位置移动到第二位置，以便驱动微动开关，从而自动清洁器可以检测障碍物的出现，并改变运行方向以避开障碍物。因此，自动清洁器继续清洁操作，而不会停止，从而提高清洁效率。
前述的实施例和优点仅仅是示例性的，不应解释为对本发明的限制。对本发明的说明旨在示例，而不是限制权利要求书的范围。对于本领域普通技术人员，多种选择、修改和改变是显而易见的。在权利要求书中，装置加功能的句子旨在覆盖其中描述的执行所述功能的结构，不仅覆盖结构等同物而且覆盖等同结构。

Claims (10)

1.一种自动清洁器，所述自动清洁器在沿着预定路径自动运行的同时从清洁表面上除去污物，该自动清洁器包括：
清洁器主体，其具有用于驱动自动清洁器的驱动部分和用于除去污物的抽吸部分；
缓冲器，其连接到清洁器主体，用于保护清洁器主体免于在运行操作中受到与障碍物的碰撞引起的震动；
缓冲器支撑单元，用于弹性地支撑缓冲器以便缓冲器在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置处缓冲器与清洁器主体分开预定的距离，在所述第二位置处缓冲器从第一位置撤退；
意外障碍物检测装置，其根据缓冲器的位移接通/断开，并用于检测预期障碍物的出现；以及
控制器，用于控制驱动部分和抽吸部分，从而响应来自意外障碍物检测装置的信号确定障碍物的出现，并改变清洁器主体的运行方向以避开障碍物。
2.根据权利要求1所述的自动清洁器，其特征在于，所述缓冲器支撑单元包括：
在缓冲器的相对侧上形成的一对凸缘，每个凸缘具有滑动孔；
一对连接器，每个连接器具有在一端形成的销，以便被插入滑动孔中；以及
在清洁器主体上形成的一对固定件，用于固定连接器的另一端。
3.根据权利要求2所述的自动清洁器，其特征在于，还包括缓冲装置，用于相对于清洁器主体弹性地支撑缓冲器，以便将缓冲器保持在第一位置，并吸收缓冲器的震动。
4.根据权利要求2所述的自动清洁器，其特征在于，所述意外障碍物检测装置包括：
微动开关，所述微动开关设置在清洁器主体的相对侧，每个微动开关具有开关部分；以及
设置在清洁器主体处邻近微动开关的板簧，用于接通/断开微动开关，在正常状态下所述板簧弹性地偏压以断开所述开关部分，当缓冲器移动到第二位置时，所述板簧弹性变形以便接通所述开关部分，
其中，当开关部分接通时，所述控制器确定预期障碍物存在于自动清洁器的前面。
5.根据权利要求4所述的自动清洁器，其特征在于，所述自动清洁器还包括缓冲装置，用于相对于清洁器主体弹性地支撑缓冲器，以将缓冲器保持在第一位置，并吸收缓冲器的震动。
6.根据权利要求5所述的自动清洁器，其特征在于，所述缓冲装置包括：
第一部件，其从缓冲器内侧朝向清洁器主体突出，并具有至少一对互相相对的引导凹陷；
第二部件，其可活动地设置在第一部件中，并具有在一端形成的一对突出，以便插入第一部件的引导凹陷中，第二部件的另一端接触清洁器主体；以及
设置在第二部件中的弹性部件，用于向外偏压第二部件。
7.根据权利要求1所述的自动清洁器，其特征在于，所述缓冲器支撑单元包括：
第一支撑部件，其从缓冲器内侧朝向清洁器主体突出，并具有至少一对互相相对的引导凹陷；
第二支撑部件，其可活动地设置在第一支撑部件中，并具有在一端形成的一对突出，以便插入所述引导凹陷中；
从第二支撑部件的另一端突出的第三支撑部件，其具有在一端形成的钩部；以及
第四支撑部件，其具有在清洁器主体一侧中形成的钩孔，用于容纳第三支撑部件。
8.根据权利要求7所述的自动清洁器，其特征在于，第五支撑部件形成于第二支撑部件的另一端，并具有与第四支撑部件接触的前端，以便将插入到钩孔中的第三支撑部件支撑在恒定位置。
9.根据权利要求7所述的自动清洁器，其特征在于，所述意外障碍物检测装置包括：
微动开关，所述微动开关设置在清洁器主体的相对侧处，每个微动开关具有开关部分；以及
设置在清洁器主体处邻近微动开关的板簧，用于接通/断开微动开关，在正常状态下所述板簧弹性地偏压以断开开关部分，当缓冲器移动到第二位置时，所述板簧弹性变形以便接通开关部分，
其中，当开关部分接通时，所述控制器确定意外障碍物存在于自动清洁器的前面。
10.根据权利要求9所述的自动清洁器，其特征在于，所述缓冲器被板簧弹性地支撑在第一位置。
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