DE102016108170A1 - Vacuum robot, method for controlling a vacuum robot and control unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Saugroboter (100) mit einem Hauptgehäuse (102) und einem Zusatzgehäuse (104), das drehbar mit dem Hauptgehäuse (102) verbunden oder verbindbar ist.The invention relates to a vacuum robot (100) having a main housing (102) and an additional housing (104) which is rotatably connected to the main housing (102) or connectable.
Description
Die Erfindung betrifft einen Saugroboter, ein Verfahren zum Steuern eines Saugroboters und ein entsprechendes Steuergerät.The invention relates to a vacuum robot, a method for controlling a vacuum robot and a corresponding control unit.
Saugroboter sind üblicherweise mit einem Gehäuse realisiert, in dem neben einer Staubbox ein Gebläse und ein Akku eingebaut sind.Vacuum robots are usually realized with a housing in which a blower and a battery are installed in addition to a dust box.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen verbesserten Saugroboter, ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines Saugroboters sowie ein verbessertes Steuergerät zu schaffen.The object of the invention is to provide an improved vacuum robot, an improved method for controlling a vacuum robot and an improved control unit.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Saugroboter, ein Verfahren und ein Steuergerät mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a vacuum robot, a method and a control unit having the features of the main claims. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the following subclaims.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass ein Saugroboter durch die Verwendung eines Zusatzgehäuses mit einer externen Gebläseeinheit realisiert werden kann. Dadurch kann der Saugroboter mit einer deutlich größeren Staubbox realisiert werden, womit die Reinigungsleistung des Saugroboters verbessert werden kann. Das Zusatzgehäuse kann hierbei drehbar an einem die Staubbox umfassenden Hauptgehäuse des Saugroboters gelagert werden, um die Beweglichkeit des Saugroboters zu verbessern. Dadurch können die zu reinigenden Flächen trotz des vergrößerten Staubboxvolumens weiterhin einfach erreicht werden. Durch die Auslagerung von Komponenten des Saugroboters in das Zusatzgehäuse wird die Verwendung eines großen Gebläses, eines großen Akkus und einer großen Staubbox bei gleichzeitig hoher Einsatzflexibilität durch eine kleine Bauform des Saugroboters ermöglicht.The invention offers the advantage that a vacuum robot can be realized by the use of an additional housing with an external fan unit. As a result, the vacuum robot can be realized with a significantly larger dust box, whereby the cleaning performance of the vacuum robot can be improved. In this case, the additional housing can be rotatably mounted on a main housing of the vacuum robot comprising the dust box in order to improve the mobility of the vacuum robot. As a result, the areas to be cleaned continue to be easily achieved despite the increased dust box volume. By outsourcing components of the vacuum robot in the additional housing, the use of a large blower, a large battery and a large dust box with high versatility is made possible by a small design of the vacuum robot.
Es wird ein Saugroboter mit folgenden Merkmalen vorgestellt:
einem Hauptgehäuse; und
einem Zusatzgehäuse, das drehbar mit dem Hauptgehäuse verbunden oder verbindbar ist.A suction robot with the following features is presented:
a main body; and
an additional housing which is rotatably connected to the main housing or connectable.
Unter einem Saugroboter kann ein hoch automatisierter, selbsttätig fahrender Staubsauger verstanden werden. Das Hauptgehäuse und das Zusatzgehäuse können je nach Ausführungsform in Form oder Größe voneinander abweichen. Insbesondere kann es sich bei dem Hauptgehäuse um ein Gehäuse zum Aufnehmen einer Staubbox und bei dem Zusatzgehäuse um ein Gehäuse zum Aufnehmen eines Gebläses handeln. Das Zusatzgehäuse kann beispielsweise um einen Mittelpunkt des Hauptgehäuses drehbar am Hauptgehäuse befestigt sein.Under a vacuum cleaner, a highly automated, self-propelled vacuum cleaner can be understood. The main housing and the additional housing may differ depending on the embodiment in shape or size. In particular, the main housing may be a housing for receiving a dust box and the auxiliary housing may be a housing for receiving a blower. The additional housing may, for example, be rotatably mounted around a center of the main housing on the main housing.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Hauptgehäuse eine zentrale Öffnung aufweisen. Das Zusatzgehäuse kann an der zentralen Öffnung drehbar angeordnet oder anordenbar sein. Insbesondere kann das Zusatzgehäuse entlang einer Außenwand des Hauptgehäuses um das Hauptgehäuse drehbar sein. Durch diese Ausführungsform kann der Saugroboter möglichst kompakt ausgeführt werden.According to one embodiment, the main housing may have a central opening. The additional housing may be rotatably disposed or arrangeable at the central opening. In particular, the auxiliary housing may be rotatable about the main housing along an outer wall of the main housing. By this embodiment, the suction robot can be made as compact as possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Hauptgehäuse einen Auffangbehälter zum Auffangen von Schmutzpartikeln aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann das Zusatzgehäuse ausgebildet sein, um ein Gebläse zum Erzeugen eines Saugstroms zum Einsaugen der Schmutzpartikel oder auch eine Energiespeichereinrichtung zum Versorgen des Saugroboters mit elektrischer Energie aufzunehmen. Hierbei kann das Zusatzgehäuse einen Verbindungskanal aufweisen, der ausgebildet sein kann, um den Auffangbehälter und das Gebläse über die zentrale Öffnung fluidisch miteinander zu verbinden. Der Verbindungskanal kann beispielsweise als Flachkanal ausgeformt sein. Durch diese Ausführungsform kann das Gebläse oder die Energiespeichereinrichtung aus dem Hauptgehäuse ausgelagert werden. Dadurch kann der Auffangbehälter, auch Staubbox genannt, effektiv vergrößert werden.According to a further embodiment, the main housing may have a collecting container for collecting dirt particles. Additionally or alternatively, the additional housing may be formed to receive a fan for generating a suction flow for sucking in the dirt particles or also an energy storage device for supplying the suction robot with electrical energy. In this case, the additional housing may have a connecting channel, which may be formed to fluidly connect the collecting container and the fan via the central opening. The connecting channel can be formed, for example, as a flat channel. By this embodiment, the blower or the energy storage device can be outsourced from the main housing. As a result, the collecting container, also called dust box can be effectively increased.
Es ist vorteilhaft, wenn ein Teilabschnitt des Verbindungskanals im montierten Zustand des Saugroboters in die zentrale Öffnung hineinragt. Zusätzlich oder alternativ kann der Teilabschnitt drehbar in der zentralen Öffnung gelagert sein. Bei dem Teilabschnitt kann es sich beispielsweise um einen Endabschnitt des Verbindungskanals handeln. Durch diese Ausführungsform können Haupt- und Zusatzgehäuse einfach und stabil miteinander verbunden werden.It is advantageous if a section of the connecting channel protrudes in the assembled state of the vacuum robot in the central opening. Additionally or alternatively, the section may be rotatably mounted in the central opening. The subsection may, for example, be an end section of the connection channel. By this embodiment, main and additional housings can be easily and stably connected to each other.
Des Weiteren kann der Saugroboter mit einer Antriebseinrichtung zum Antreiben des Saugroboters und/oder einer Bewegung des Zusatzgehäuses in Bezug zum Hauptgehäuse realisiert sein. Unter einer Antriebseinrichtung kann insbesondere ein Elektromotor verstanden werden. Die Antriebseinrichtung kann ausgebildet sein, um das Zusatzgehäuse anzutreiben. Zusätzlich oder alternativ kann die Antriebseinrichtung ausgebildet sein, um das Hauptgehäuse anzutreiben. Durch diese Ausführungsform wird eine autonome Fortbewegung des Saugroboters ermöglicht. Ferner können dadurch das Zusatzgehäuse und das Hauptgehäuse kontrolliert gegeneinander verdreht werden.Furthermore, the suction robot can be realized with a drive device for driving the suction robot and / or a movement of the additional housing in relation to the main housing. Under a drive device can be understood in particular an electric motor. The drive device can be designed to drive the additional housing. Additionally or alternatively, the drive device may be designed to drive the main housing. By this embodiment, an autonomous locomotion of the vacuum robot is made possible. Furthermore, this allows the additional housing and the main housing controlled against each other to be rotated.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Saugroboter ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann zumindest ein mit einer Antriebswelle der Antriebseinrichtung gekoppeltes oder koppelbares Antriebsrad und zumindest ein durch das Antriebsrad antreibbares Abtriebsrad umfassen. Das Abtriebsrad kann drehfest an dem Zusatzgehäuse angeordnet oder anordenbar sein. Bei dem Antriebsrad oder dem Abtriebsrad kann es sich beispielsweise um ein Zahnrad oder ein Zahnriemenrad handeln. Durch diese Ausführungsform kann eine Drehbewegung der Antriebswelle in eine Drehbewegung des Zusatzgehäuses umgesetzt werden. In einer alternativen Ausführungsform ist es aber auch denkbar, die Drehbewegung des Zusatzgehäuses über eine Antriebseinheit zu realisieren, wobei die Antriebseinheit im Zusatzgehäuse angeordnet ist.According to a further embodiment, the vacuum robot may have a transmission. The transmission may comprise at least one drive wheel coupled or coupleable to a drive shaft of the drive device and at least one driven wheel drivable by the drive wheel. The output gear can rotatably on the additional housing be arranged or arranged. The drive wheel or the driven wheel may be, for example, a toothed wheel or a toothed belt wheel. By this embodiment, a rotational movement of the drive shaft can be converted into a rotational movement of the additional housing. In an alternative embodiment, it is also conceivable to realize the rotational movement of the additional housing via a drive unit, wherein the drive unit is arranged in the additional housing.
Es ist von Vorteil, wenn das Abtriebsrad an dem Teilabschnitt angeordnet oder anordenbar ist. Beispielsweise kann der Teilabschnitt durch eine Öffnung im Abtriebsrad hindurchgeführt sein und je nach Ausführungsform kraft-, stoff- oder formschlüssig mit dem Teilabschnitt verbunden sein. Dadurch wird eine verlustarme und einfach umzusetzende Kopplung des Zusatzgehäuses mit der Antriebseinrichtung ermöglicht.It is advantageous if the output gear is arranged or can be arranged on the subsection. For example, the section may be passed through an opening in the driven gear and, depending on the embodiment, be non-positively, material or positively connected to the section. This allows a low-loss and easy to implement coupling of the additional housing with the drive device.
Das Hauptgehäuse kann im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Zusatzgehäuse im Wesentlichen kreissektorförmig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann hierbei ein Durchmesser des Hauptgehäuses deutlich größer als eine Höhe des Hauptgehäuses sein, sodass das Hauptgehäuse eine scheibenähnliche Form aufweist. Das Zusatzgehäuse kann beispielsweise eine oder mehrere abgerundete Ecken oder Wandabschnitte aufweisen. Ferner kann das Zusatzgehäuse eine Einbuchtung aufweisen, die im Wesentlichen einer Außenkontur des Hauptgehäuses entsprechen kann. Dadurch kann der Platzbedarf des Saugroboters verringert werden.The main housing may be designed substantially cylindrical. Additionally or alternatively, the additional housing may be designed substantially circular sector-shaped. For example, in this case, a diameter of the main housing may be significantly greater than a height of the main housing, so that the main housing has a disc-like shape. The additional housing may, for example, have one or more rounded corners or wall sections. Furthermore, the additional housing may have a recess, which may correspond substantially to an outer contour of the main housing. As a result, the space required by the vacuum robot can be reduced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können das Zusatzgehäuse und das Hauptgehäuse in unterschiedliche Richtungen gegeneinander verdrehbar sein. Zusätzlich oder alternativ können das Zusatzgehäuse und das Hauptgehäuse um zumindest 360 Grad gegeneinander verdrehbar sein. Dadurch kann die Manövrierbarkeit des Saugroboters verbessert werden.According to a further embodiment, the additional housing and the main housing can be rotated in different directions against each other. Additionally or alternatively, the additional housing and the main housing can be rotated against each other by at least 360 degrees. As a result, the maneuverability of the vacuum robot can be improved.
Der hier beschriebene Ansatz schafft zudem ein Verfahren zum Steuern eines Saugroboters gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einlesen einer Bewegungsinformation, die eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung des Hauptgehäuses repräsentiert; und
Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern einer Antriebseinrichtung des Saugroboters unter Verwendung der Bewegungsinformation.The approach described here also provides a method for controlling a vacuum robot according to one of the preceding embodiments, wherein the method comprises the following steps:
Reading a movement information representing a rotational and / or translational movement of the main body; and
Generating a control signal for controlling a drive means of the vacuum robot using the motion information.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Erzeugens das Steuersignal erzeugt werden, um das Zusatzgehäuse ansprechend auf die rotatorische Bewegung in eine der rotatorischen Bewegung entgegengesetzte Richtung zu drehen. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Erzeugens das Steuersignal erzeugt werden, um das Zusatzgehäuse ansprechend auf die translatorische Bewegung in eine Position relativ zum Hauptgehäuse zu drehen, in der das Zusatzgehäuse in eine der translatorischen Bewegung entgegengesetzte Richtung weist. Dadurch wird eine effiziente Fortbewegung des Saugroboters ermöglicht. Beispielsweise kann dadurch eine Bewegung des Zusatzgehäuses einer Bewegung des Hauptgehäuses nachgeführt werden.According to one embodiment, in the step of generating, the control signal may be generated to rotate the auxiliary housing in a direction opposite to the rotational movement in response to the rotational movement. Additionally or alternatively, in the step of generating the control signal may be generated to rotate the additional housing in response to the translational movement in a position relative to the main housing, in which the additional housing facing in a direction opposite to the translational movement. This allows efficient movement of the vacuum robot. For example, this can be followed by a movement of the additional housing a movement of the main housing.
Das Zusatzgehäuse kann im Schritt des Erzeugens in Abhängigkeit von einer Rotationsgeschwindigkeit und/oder einem Rotationswinkel des Hauptgehäuses gedreht werden. Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung hierbei derart angesteuert werden, dass eine Position des Zusatzgehäuses bei einer Drehung des Hauptgehäuses unverändert bleibt.The auxiliary housing may be rotated in the step of generating in response to a rotation speed and / or a rotation angle of the main housing. For example, the drive device can in this case be controlled such that a position of the additional housing remains unchanged during a rotation of the main housing.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a control unit which is designed to execute, to control or to implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a control device, the object underlying the invention can be achieved quickly and efficiently.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the control unit can have at least one arithmetic unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or or at least a communication interface for reading or outputting data embedded in a communication protocol. The arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can read or output line-bound data, for example, electrically or optically read this data from a corresponding data transmission line or output to a corresponding data transmission line.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and will be described in more detail below. It shows
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Zusatzgehäuse
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind das Hauptgehäuse
Ein Durchmesser und eine Höhe des Saugroboters
Aus diesen Anforderungen kann ein gewisses Dilemma entstehen. Die internen Komponenten nehmen immer mehr Bauraum ein, wobei das Gerätevolumen nicht vergrößert werden sollte. Eine Verkleinerung der Staubbox ist auch nicht zu empfehlen, da sonst beispielsweise nach fast jeder Reinigungsfahrt die Staubbox entleert werden muss. Dies widerspräche der Idee einer autonomen Reinigung. Durch eine verbesserte Reinigungsleistung steigt wiederum die Staubaufnahme, was wiederum zu einer schnelleren Füllung der Staubbox führt. Daher sollte das Staubboxvolumen möglichst vergrößert werden.These requirements can create a certain dilemma. The internal components take more and more space, the device volume should not be increased. A reduction of the dust box is also not recommended, because otherwise, for example, after almost every cleaning trip the dust box must be emptied. This would contradict the idea of an autonomous cleaning. Improved cleaning performance again increases the dust absorption, which in turn leads to a faster filling of the dust box. Therefore, the dustbox volume should be increased as much as possible.
Hierzu kann das Hauptgehäuse
Das Zusatzgehäuse
Der Saugroboter
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Hauptgehäuse
Das Zusatzgehäuse
Gemäß dem in
Die
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt
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