CN1824468A - 其中具有加湿器的可移动机器人 - Google Patents

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丁参钟
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Abstract

一种可移动机器人，包括加湿设备，而能够对整个房间进行加湿。该可移动机器人包括：用于可移动地支撑主体并提供驱动力以移动主体的驱动部件；设置在主体上的加湿器；和用于控制驱动部件的控制器。

Description

其中具有加湿器的可移动机器人
本申请要求2005年2月24日在韩国知识产权局申请的第2005-15461号韩国专利申请的权益，该申请的公开内容通过参考整体并入这里。
相关申请的参照
本申请可能包含涉及下述正在审理中的美国专利申请的一个或多个的主题：2004年4月13日申请的序号为10/822,653的″Air CleaningRobot and System Thereof″；2004年3月19日申请的序号为10/804,078的″Robot Cleaner having Air Cleaning Function and System Thereof″；和2004年7月12日申请的序号为10/887,918的″Robot Cleaner Equippedwith Negative Ion Generator″。
技术领域
本发明总体涉及可移动机器人领域，而在一些实施方式中，本发明涉及其中具有加湿器的机器人。
背景技术
通常，根据水蒸发的方式，加湿器可以被分成离心喷溅加湿器、超声波加湿器、热加湿器和过滤器蒸发加湿器。
离心喷溅加湿器利用离心力喷溅吸入的水，并使水与内壁碰撞，从而蒸发水分。超声波加湿器将预定频率的电信号发送到浸在水中的振动器而使振动器振动，从而蒸发水分。热加湿器使用加热器或电极棒加热水，从而产生蒸汽。过滤器蒸发加湿器使空气穿过湿的过滤器，从而蒸发水分。
此类蒸发器将室内湿度保持在用于清新房间环境的适合水平，而多数是在预定地方处固定的。然而，固定的加湿器具有如下缺点：其加湿效果局限于安装加湿器的地方的附近的区域，尤其是如果没有由加湿器引起的对流。因此，很难在整个房间内实现期望水平的湿度，而加湿效率较差。
发明内容
应该理解：下面的概述以及详细描述是示例性和说明性的，而试图提供对请求保护的发明的进一步说明。下面的概述和详细描述均不是旨在将本发明的范围确定或限制到概述或详细描述中提到的特定特征。
在特定实施方式中，公开的实施方式可解决上述问题与/或缺点的一个或多个，而可以提供这里描述的一个或多个优点。
在一些示例性实施方式中，可移动机器人设置有加湿器以更均匀地加湿整个房间。
在进一步的示例性实施方式中，可移动机器人可同时执行清洁和加湿操作。
在说明书中提供的更具体的实例中，可移动机器人包括：用于可移动支撑主体并提供驱动力以移动主体的驱动部件；设置在主体上的加湿器；和用于控制驱动部件的控制器。
在一种实施方式中，可移动机器人还可包括：探测室内湿度水平的湿度传感器；和用于覆盖主体的盖子。根据湿度传感器探测的湿度水平，控制器控制加湿器的开/关切换。
加湿器包括：用于容纳流体的存贮器；用于将自存贮器供应的流体转换为蒸汽并将蒸汽散布到外部的蒸发模块；和用于将存贮器连接到蒸发模块以将容纳在存贮器中的流体供应到蒸发模块的连接管。
在示例性实施方式中，蒸发模块包括：用于将流体转换为蒸汽的蒸发器；和用于将蒸汽排放到外部的排放管。存贮器设置有用于经其注入流体的注入端口；而经形成在用于覆盖主体的盖子上的注入端口孔和排放管孔，注入端口和排放管暴露到外部。
在一种实施方式中，驱动部件包括：由控制器控制的至少一个驱动电机；连接到驱动电机并设置在主体的相对侧的一对驱动轮；连接到该对驱动轮以传送驱动力的一对从动轮；和用于支撑主体的一对空转轮。存贮器以驱动轮、从动轮和空转轮受到存贮器的相同负载的方式设置在主体上。一对存贮器被设置在主体的相对侧，以位于驱动轮、从动轮和空转轮之上。
在一些示例性实施方式中，可移动机器人还可包括：设置在主体上以相对于表面执行清洁处理的可选吸尘部件。
附图说明
加入这里并形成说明书一部分的附图显示了示例性实施例，而与描述一起，进一步用于使相关领域的技术人员能够制作和使用这些实施例和将对于本领域所属技术人员很明显的其它实施例。
图1是显示可移动机器人的示例性实施例的分解透视图；
图2是显示图1的可移动机器人的仰视图；
图3是显示可以与图1的可移动机器人一起使用的一个控制系统的示例性实施例的框图；和
图4是显示组装状态中的图1的可移动机器人的分解视图。
具体实施方式
现在将以几个示例性实施例的形式公开一种具有多种发明特征的可移动机器人。本说明书公开了加入本发明特征的一个或多个实施例。所描述的实施例和说明书中提及的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等是指描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例不必包括该特定特征、结构或特性。此外，这种短语不必指相同的实施例。此外，当特定特征、结构或特性结合实施例描述时，不管是否明确描述，本领域所属技术人员可结合其它实施例实现这种特征、结构或特性。
在下面的描述中，即使在不同附图中，相同附图标记用于相同的元件。所述实施例以及其详细结构和构成部分仅用于辅助全面理解本发明。因此，很明显：本发明可以采用多种方式实现，而不需要这里描述的任何具体特征。此外，由于对已知功能或结构进行不必要的详细描述会使本发明不清楚，所以未对其进行详细描述。
参照图1到图4，根据本发明的一个示例性实施例的可移动机器人包括：主体10；覆盖主体10的盖子20；吸尘部件30；驱动部件40；上方摄像机50；前部摄像机52；障碍传感器54；存储器装置60；发射/接收部件70；控制器80；以及加湿器90。箭头方向I表示可移动机器人清洁器的前进方向。
在所示示例性实施例中，吸尘部件30设置在主体10上，以从清扫表面吸入含尘空气并收集灰尘。为了可移动机器人执行清扫操作，使用吸尘部件30，并且它可使用普通机器人清洁器的已知吸尘部件。例如，吸尘部件30包括：吸入电机(未示出)；形成在主体10上的吸入端口31，用于使用由吸入电机产生的吸力从清扫表面吸入灰尘；经吸入端口31暴露到外部以擦净灰尘的刷31；和用于收集经吸入端口吸入的灰尘的灰尘收集室(未示出)。
如图2所示，在示例性实施例中，驱动部件40包括：设置在主体10的前部相对侧的一对从动轮41；设置在主体10的后部相对侧的一对驱动轮42；用于分别旋转该对驱动轮42的一对驱动电机43；用于将来自驱动轮42的驱动力传送到从动轮41的动力传送部件44；和设置在主体10后侧处用于可移动地支撑主体10的一对空转轮45。在该实施例中，动力传送部件44使用同步皮带，但可用的动力传送机构并不局限于仅作为一个实例示出的同步皮带。动力传送部件44可采用齿轮皮带轮(gear pulley)组件和，或传送动力的任何其它已知方法。在该实例中，设置了一对驱动电机43，但可以使用任意数目的电机，例如，单台驱动电机。此外，如果主动轮42和从动轮41被适当地布置以使可移动机器人平衡，则可以省略空转轮45。可以应用多种已知的驱动机构，只要该多种已知的驱动机构使可移动机器人活动并保持可移动机器人的平衡。
根据控制器80的控制信号，驱动部件40独立地沿向前的方向或向后的方向旋转驱动电机43。运行方向通过改变各个驱动电机43的转速(以RPM测量)确定。
在一个实施例中，上方摄像机50被设置在主体10上，以拍摄上方或上部图像，并将拍摄的图像输出到控制器80。优选地，上方摄像机50使用鱼眼透镜(未示出)。鱼眼透镜的结构在韩国专利公开第1996-7005245，1997-48669和1994-22112进行了公开，而鱼眼透镜可以容易地从多个制造商获得，所以在本说明书中没有必要包括透镜结构的详细描述。
在所示实施例中，前部摄像机52被设置在主体上，以拍摄前方图像，并将拍摄的图像输出到控制器80。
在一个实施例中，障碍传感器54设置围绕主体10的边缘，以向外部发射信号并接收反射的信号。障碍传感器54可以使用光学传感器或超声波传感器。障碍传感器54可用于测量到障碍或墙壁的距离。
在作为实例将在这里描述的一种操作方法中，存储器设备60存储由上方摄像机50拍摄的上方图像或上部图像，而控制器80根据存储在存储器设备60中的图像信息计算位置信息或运行信息。
在当前实施例中，发射/接收部件70向外部设备72发出数据，并将来自外部设备72的信号传送到控制器80。外部设备72通常是能够输入和输出数据的无线中继设备(wireless relay device)(未示出)或遥控器(未示出)。
根据当前实施例，控制器80处理从发射/接收部件70接收的信号，并根据该信号控制各个部件。可移动机器人还可包括具有多个用于设置可移动机器人的功能的键的键输入设备(未示出)。在这种情况下，控制器80处理来自键输入设备的键信号输入。
在一个实施例中，控制器80从由上方摄像机50拍摄的上方图像提取出被安装在工作区域的天花板上的位置识别标记的图像，并根据位置识别标记的图像识别可移动机器人的位置。控制器80根据位置信息控制各个部件以执行目标工作。此外，控制器80根据从湿度传感器97输入的数值控制加湿器90的开/关切换(参见图3)。
在所示的示例性实施例中，加湿器90包括：一对存贮器91；蒸发模块93；以及用于将存贮器91中容纳的流体或液体供应到蒸发模块93的连接管96。
在该实施例中，该对存贮器91容纳将被蒸发的流体，且被设置在主体10的相对侧处并在该对轮41、42和45之上，以便该对轮41、42和45受到存贮器91的相等负载。即，存贮器91以存贮器91的重心与可移动机器人的重心相同的方式被设置在主体10上。存贮器91可以以多种方式被布置在主体10上。优选地，其布局满足存贮器91的重心与可移动机器人的重心相同的条件。在所示实施例中，每个存贮器91具有流体经其被注入存贮器91的注入端口92。注入端口92经形成在盖子20上的注入端口孔22暴露到外部，以便使用者能够直接注入液体，而不用开启盖子20。可开启和可关闭的盖子23设置在注入端口孔22处。
在一个实施例中，蒸发模块93包括：用于蒸发从存贮器91供应的流体的蒸发器94；和将由蒸发器94产生的蒸汽引导到可移动机器人的外部的排放管95。蒸发器94被设置在主体10上且在比存贮器91低的位置处，以便容纳在存贮器91中的流体被容易地供应到蒸发器94。蒸发器94可以使用多种已知加湿方法的任意一种。例如，可以使用离心喷溅法、超声波法、加热法或过滤器蒸发法，但不局限于此。由于蒸发器94的多种有用形式的结构和原理对本领域所属技术人员而言是已知的，所以忽略了蒸发器操作的详细描述。排放管95经在盖子20上形成的排放管孔21被暴露到外部。
在该实施例中，两个连接管96被提供以将蒸发器模块93连接到各自的存贮器91。
后面，将描述具有上述结构的可移动机器人的操作方法的一个实例。
为了使可移动机器人根据运行模式通过工作区域控制器80控制驱动部件40；根据上方摄像机50拍摄的图像，生成关于上方区域的图像图；并将图像图存储在存储器设备60中。可选地，当可移动机器人以无线的方式从键输入设备或外部设备72接收到工作命令时，可移动机器人可以被设置以在执行实际的操作前生成图像图。
控制器80根据事先生成的图像图确定可移动机器人的位置。更具体地，当控制器80以无线方式从键输入设备或外部设备72接收作为输入的工作请求信号时，控制器80将由上方摄像机50或上方摄像机50和前部摄像机52输入的当前图像与存储的图像图进行比较，从而确定可移动机器人的当前位置。控制器80控制驱动部件40以符合从确定的当前位置到目标位置的运行路径。在此，工作请求信号包括：清扫操作信号；用于由摄像机50和52监视将被执行的操作的信号；和用于加湿操作的信号。
当可移动机器人沿运行路径运行到目标时，它使用由编码器测量的运行距离和通过当前拍摄的图像与存储的图像图比较确定的当前位置计算运行误差；并控制驱动部件40以补偿运行误差，而按照运行路径到目标位置。
当可移动机器人运行时，根据工作请求信号，控制器80选择性地启动吸尘部件30和加湿器90，或两者一起启动。
更确切地说，当电力从设置在主体10中的电源(未示出)被供应时，尘土吸入电机(未示出)被驱动。作为由被驱动的吸入电机产生的吸力的结果，可移动机器人从清扫表面经吸入端口31吸入灰尘。
在一个实施例中，根据从湿度传感器97接收的数值和存储器设备60中预设的参考值，控制器80确定是否加湿，而当测量的湿度水平被确定低于期望的湿度目标时，加湿器执行加湿操作。在控制器80的控制下，可移动机器人在湿度较低的区域加湿，而在湿度较高的区域不加湿。因此，可移动机器人能够在整个工作区域中将室内湿度保持在恒定的水平，从而改进加湿效率。同时，加湿和清扫操作被同时或分开地执行。
如果用户经外部设备72输入信号以停止驱动部件40的操作，可移动机器人停留在特定的位置，但可以继续清扫或加湿操作。
如果在清扫或加湿操作结束时，用户经外部设备72输入工作停止命令，控制器80停止清扫或加湿操作并将机器人返回到最初的位置。
如上所述，由于加湿器90在房间内可移动，它能够对整个房间进行加湿。
由于加湿器90被安装在具有清扫功能的可移动机器人中，另外的加湿器就不需要了，从而实现了节约成本的效果。此外，由于可同时执行加湿和清扫操作，因此可以取得更清新的生活空间。
前述实施例和优点仅仅是示例性的，而不是解释为限制本发明。本发明的描述旨在说明，而不是限制权利要求的范围。多种替换、修改和变化对于本领域的技术人员而言将很明显。在权利要求中，装置加功能限定旨在覆盖这里描述的执行限定的功能的结构以及不仅旨在覆盖结构的等同物而且覆盖等同结构。

Claims (9)

1.一种可移动机器人，包括：
用于可移动地支撑主体并提供驱动力以移动主体的驱动部件；
设置在主体上的加湿器；和
用于控制驱动部件的控制器。
2.根据权利要求1所述的可移动机器人，还包括：探测室内湿度水平的湿度传感器；其中：控制器根据湿度传感器探测的湿度水平控制加湿器的开/关切换。
3.根据权利要求1所述的可移动机器人，其中：所述加湿器包括：
用于容纳流体的存贮器；和
用于将从存贮器供应的流体转换为蒸汽并将蒸汽散布到外部的蒸发模块。
4.根据权利要求3所述的可移动机器人，其中：蒸发模块包括：
用于将流体转换为蒸汽的蒸发器；和
用于将蒸汽排放到外部的排放管。
5.根据权利要求4所述的可移动机器人，其中：存贮器设置有用于经其注入流体的注入端口；而经在用于覆盖主体的盖子上形成的注入端口孔和排放管孔，注入端口和排放管暴露到外部。
6.根据权利要求5所述的可移动机器人，其中：驱动部件包括：
至少一个由控制器控制的驱动电机；
连接到驱动电机并设置在主体的相对侧的一对驱动轮；
连接到所述一对驱动轮以传送驱动力的一对从动轮；和
一对用于支撑主体的空转轮，
其中：存贮器以驱动轮、从动轮和空转轮受到存贮器的相同负载的方式设置在主体上。
7.根据权利要求6所述的可移动机器人，其中：一对存贮器设置在主体的相对侧，以位于驱动轮、从动轮和空转轮之上。
8.根据权利要求7所述的可移动机器人，其中所述加湿器还包括：用于连接存贮器和蒸发器以将来自存贮器的流体供应到蒸发器的连接管。
9.一种可移动机器人，包括：
用于可移动地支撑主体并提供驱动力以移动主体的驱动部件；
设置在主体上的加湿器；
用于探测室内湿度水平的湿度传感器；
设置在主体中以相对于表面执行清扫操作的吸尘部件；和
控制器，该控制器用于控制驱动部件的驱动并根据湿度传感器探测的室内湿度水平控制加湿器的开/关切换。
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