DE112020004508T5

DE112020004508T5 - Erfassungsvorrichtung und staubsaugerroboter

Info

Publication number: DE112020004508T5
Application number: DE112020004508.0T
Authority: DE
Inventors: Yudai SUGINO
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2022-06-30
Also published as: CN114585286A; WO2021084792A1; JP2021071349A; US20220342424A1; JP7369592B2; CN114585286B

Abstract

Eine Erfassungsvorrichtung, die einen optischen Sensor aufweist, weist ein Abdeckungsbauteil, das zumindest teilweise um den optischen Sensor angeordnet ist und um eine erste Drehachse drehbar ist, und einen Drehsensor auf, der dazu konfiguriert ist, eine Drehung des Abdeckungsbauteils zu erfassen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Erfassungsvorrichtung und einen Staubsammelroboter.
Hintergrund
In dem technischen Gebiet bezüglich Staubsammelroboter ist ein Staubsammelroboter, der in der Patentliteratur 1 offenbart ist, bekannt.
Zitierliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Veröffentlichung der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2013 106 294 .
Zusammenfassung
Technisches Problem
Bei einem Staubsammelroboter, der eine Erfassungsvorrichtung aufweist, die Gegenstände in der Umgebung erfasst, kann die Erfassungsvorrichtung in Kontakt mit Gegenständen kommen, wenn der Staubsammelroboter fährt. Wiederholter Kontakt zwischen der Erfassungsvorrichtung und Gegenständen kann die Erfassungsvorrichtung verschlechtern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, einen Kontakt zwischen einer Erfassungsvorrichtung und einem Gegenstand zu erfassen.
Lösung zum Problem
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist hier eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen, die einen optischen Sensor aufweist. Die Erfassungsvorrichtung weist ein Abdeckungsbauteil, das zumindest teilweise um den optischen Sensor angeordnet ist und um eine erste Drehachse drehbar ist, und einen Drehsensor auf, der dazu konfiguriert ist, eine Drehung des Abdeckungsbauteils zu erfassen.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Kontakt zwischen einer Erfassungsvorrichtung und einem Gegenstand erfasst werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Staubsammelroboters gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Draufsicht auf den Staubsammelroboter gemäß der Ausführungsform.
3 ist eine Unteransicht des Staubsammelroboters gemäß der Ausführungsform.
4 ist eine Seitenansicht des Staubsammelroboters gemäß der Ausführungsform.
5 ist ein Blockdiagramm des Staubsammelroboters gemäß der Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines optischen Sensors gemäß der Ausführungsform.
9 ist eine Querschnittsansicht des optischen Sensors gemäß der Ausführungsform.
10 ist eine perspektivische Ansicht der Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
11 ist eine Querschnittsansicht der Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
13 ist eine Draufsicht auf die Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
14 ist eine perspektivische Unteransicht eines Teils der Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
15 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
16 ist eine Draufsicht auf ein Abdeckungsbauteil gemäß der Ausführungsform.
17 ist eine Ansicht, die einen Betrieb des Staubsammelroboters gemäß der Ausführungsform darstellt.
18 ist eine Ansicht, die einen Betrieb des Staubsammelroboters gemäß der Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Die Komponenten der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform können kombiniert werden, sofern geeignet. Einige der Komponenten müssen nicht verwendet werden.
Bei der Ausführungsform werden positionelle Beziehungen zwischen Komponenten unter Verwendung der Begriffe „links“, „rechts“, „vorne (vor)“, „hinten (hinter)“, „oben (Oberseite)“ und „unten (Boden)“ beschrieben. Diese Begriffe beziehen sich auf relative Positionen oder Richtungen in Bezug auf die Mitte eines Staubsammelroboters 1.
Staubsammelroboter
1 ist eine perspektivische Ansicht des Staubsammelroboters 1 gemäß der Ausführungsform. 2 ist eine Draufsicht auf den Staubsammelroboter 1 gemäß der Ausführungsform. 3 ist eine Unteransicht des Staubsammelroboters 1 gemäß der Ausführungsform. 4 ist eine Seitenansicht des Staubsammelroboters 1 gemäß der Ausführungsform. 5 ist ein Blockdiagramm des Staubsammelroboters 1 gemäß der Ausführungsform.
Bei der Ausführungsform werden positionelle Beziehungen zwischen Komponenten unter Verwendung der Begriffe „links“, „rechts“, „vorne (vor)“, „hinten (hinter)“, „oben (Oberseite)“ und „unten (Boden)“ beschrieben. Diese Begriffe beziehen sich auf relative Positionen oder Richtungen in Bezug auf die Mitte eines Staubsammelroboters 1.
Der Staubsammelroboter 1 sammelt Staub, während er autonom auf einem Reinigungszielboden FL fährt. Wie in 1, 2, 3, 4 und 5 dargestellt, weist der Staubsammelroboter 1 einen Körper 2, einen Dämpfer 3, Batteriemontageteile 4, ein Ansauglüfterrad 5, einen Ansaugmotor 6, Laufrollen 7, eine Rolle 8, eine Fahrvorrichtung 12, eine Hauptbürste 13, einen Hauptbürstenmotor 14, Seitenbürsten 15, Seitenbürstenmotoren 16, einen Handgriff 17, Hindernissensoren 19, eine Schnittstellenvorrichtung 20, eine Erfassungsvorrichtung 30 und eine Steuerung 100 auf.
Der Körper 2 weist eine obere Fläche 2A, eine Bodenfläche 2B, die dem Reinigungszielboden FL gegenüberliegt, und eine Seitenfläche 2C auf, die eine Kante der oberen Fläche 2A und eine Kante der Bodenfläche 2B verbindet. In einer Ebene parallel zu der oberen Fläche 2A weist der Körper 2 eine im Wesentlichen Kreisform auf.
Der Körper 2 weist ein Gehäuse 11 auf, das einen Innenraum aufweist. Das Gehäuse 11 weist ein oberes Gehäuse 11A, ein unteres Gehäuse 11B, das unterhalb des oberen Gehäuses angeordnet ist und mit dem oberen Gehäuse 11A verbunden ist, eine Abdeckungsplatte 11C, die an dem oberen Gehäuse 11A derart montiert ist, dass sie öffenbar und schließbar ist, und eine Bodenplatte 11D auf, die an das untere Gehäuse 11B angebracht ist. Die obere Fläche 2A ist an dem oberen Gehäuse 11A und der Abdeckungsplatte 11C angeordnet. Die Bodenfläche 2B ist an dem unteren Gehäuse 11B und der Bodenplatte 11D angeordnet.
Das Gehäuse 11 weist einen Ansaugeinlass 18 in der Bodenfläche 2B auf. Der Ansaugeinlass 18 ist in der Bodenplatte 11D vorgesehen. Der Ansaugeinlass 18 ist in einem vorderen Bereich der Bodenfläche 2B vorgesehen. Der Ansaugeinlass 18 liegt dem Reinigungszielboden FL gegenüber. Der Ansaugeinlass 18 saugt Staub und Schmutz auf dem Reinigungszielboden FL an.
Der Dämpfer 3 kann bewegt werden, während er zumindest einem Teil der Seitenfläche 2C gegenüberliegt. Der Dämpfer 3 ist bewegbar durch den Körper 2 gelagert. Der Dämpfer 3 liegt einem vorderen Bereich der Seitenfläche 2C gegenüber. Nach Kollision mit einem Gegenstand, der um den Staubsammelroboter 1 vorhanden ist, bewegt sich der Dämpfer 3 relativ zu dem Körper 2, wodurch ein Schlag gedämpft wird, der auf den Körper 2 wirkt.
Die Batteriemontageteile 4 lagern Batterien BT. Die Batterien BT sind an den Batteriemontageteilen 4 montiert. Die Batteriemontageteile 4 sind zumindest an Teilen der äußeren Oberflächen des Körpers 2 vorgesehen. Ausnehmungen sind in einem hinteren Bereich des oberen Gehäuses 11A vorgesehen. Die Batteriemontageteile 4 sind im Inneren der jeweiligen Ausnehmungen in dem oberen Gehäuse 11A vorgesehen. Zwei solcher Batteriemontageteile 4 sind insgesamt vorgesehen.
Die Batterien BT, die an den Batteriemontageteilen 4 montiert sind, führen elektrische Leistung einer elektrischen oder elektronischen Vorrichtung zu, die an dem Staubsammelroboter 1 montiert ist. Die Batterie BT ist eine Allzweckbatterie, die als eine Leistungsquelle für verschiedene elektrische Vorrichtungen verwendet werden kann. Die Batterie BT kann als eine Leistungsquelle für Kraftwerkzeuge verwendet werden. Die Batterie BT kann als eine Leistungsquelle für andere elektrische Vorrichtungen als Kraftwerkzeuge verwendet werden. Die Batterie BT kann als eine Leistungsquelle für einen anderen Staubsammler als den Staubsammelroboter 1 gemäß der Ausführungsform verwendet werden. Beispiele der Batterie BT weisen eine Lithium-Ionen-Batterie auf. Die Batterie BT ist eine wiederaufladbare Batterie, die wieder geladen werden kann. Der Batteriemontageteil 4 weist die gleiche Struktur wie ein Batteriemontageteil eines Kraftwerkzeugs auf.
Das Ansauglüfterrad 5 dreht zum Erzeugen einer Ansaugkraft an dem Ansaugeinlass 18 zum Ansaugen von Staub und Schmutz. Das Ansauglüfterrad 5 ist in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet.
Der Ansaugmotor 6 erzeugt eine Antriebsleitung zum Drehen des Ansauglüfterrads 5. Der Ansaugmotor 6 ist in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet.
Der Körper 2 ist durch die Laufrollen 7 und die Rolle 8 bewegbar gelagert. Die Laufrollen 7 und die Rolle 8 sind durch den Körper 2 individuell drehbar gelagert. Zwei solcher Laufrollen 7 insgesamt sind in einem hinteren Bereich der Bodenfläche 2B vorgesehen. Eine der Laufrollen 7 ist an einem linken Bereich des Körpers 2 vorgesehen. Die andere Laufrolle 7 ist an einem rechten Bereich des Körpers 2 vorgesehen. Eine solche Rolle 8 insgesamt ist an dem vorderen Bereich der Bodenfläche 2B vorgesehen.
Die Fahrvorrichtung 12 bewegt den Körper 2 in zumindest eine von der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung. Die Fahrvorrichtung 12 weist Räder 9 und Radmotoren 10 auf.
Der Körper 2 ist durch die Räder 9 bewegbar gelagert. Die individuellen Räder 9 drehen um eine Drehachse AX, die sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt. Zumindest ein Teil von jedem der Räder 9 steht nach unten von der Bodenfläche 2B vor. Mit den Rädern 9 auf dem Reinigungszielboden FL platziert, liegt die Bodenfläche 2B des Körpers 2 dem Reinigungszielboden FL mit einem Spalt dazwischen gegenüber. Zwei solcher Räder 9 insgesamt sind vorgesehen. Eines der Räder 9 ist in dem linken Bereich des Körpers 2 vorgesehen. Das andere Rad 9 ist in dem rechten Bereich des Körpers 2 vorgesehen.
Die Radmotoren 10 erzeugen eine Antriebsleitung zum Drehen der Räder 9. Die Radmotoren 10 werden durch elektrische Leistung angetrieben, die von den Batterien BT zugeführt wird. Die Radmotoren 10 sind in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet. Zwei solcher Radmotoren 10 insgesamt sind vorgesehen. Einer der Radmotoren 10 erzeugt eine Antriebsleitung zum Drehen des Rads 9, das in dem linken Bereich des Körpers 2 vorgesehen ist. Der andere Radmotor 10 erzeugt eine Antriebsleitung zum Drehen des Rads 9, das in dem rechten Bereich des Körpers 2 vorgesehen ist. Wenn die Räder 9 drehen, fährt der Staubsammelroboter 1 autonom.
Die Hauptbürste 13 ist in dem Ansaugeinlass 18 angeordnet. Die Hauptbürste 13 liegt dem Reinigungszielboden FL gegenüber. Die Hauptbürste 13 dreht um eine Drehachse, die sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt. Die Hauptbürste 13 ist durch den Körper 2 bewegbar gelagert. Die Hauptbürste 13 ist durch den Körper 2 in einer solchen Weise gelagert, dass zumindest ein Teil der Hauptbürste 13 nach unten von der Bodenfläche 2B vorsteht. Mit den Rädern 9 auf dem Reinigungszielboden FL platziert, kommt zumindest ein Teil der Hauptbürste 13 in Kontakt mit dem Reinigungszielboden FL.
Der Hauptbürstenmotor 14 erzeugt eine Antriebsleitung zum Drehen der Hauptbürste 13. Der Hauptbürstenmotor 14 wird durch elektrische Leistung angetrieben, die von den Batterien BT zugeführt wird. Der Hauptbürstenmotor 14 ist in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet. Wenn der Hauptbürstenmotor 14 angetrieben wird, dreht die Hauptbürste 13. Wenn die Hauptbürste 13 dreht, werden Staub und Schmutz, der auf dem Reinigungszielboden FL vorhanden ist, aufgesammelt und durch den Ansaugeinlass 18 angesaugt.
Die Seitenbürsten 15 sind in dem vorderen Bereich der Bodenfläche 2B angeordnet. Die Seitenbürsten 15 liegen dem Reinigungszielboden FL gegenüber. Zumindest ein Teil der Seitenbürste 15 ist vor dem Körper 2 angeordnet. Zwei solcher Seitenbürsten 15 sind insgesamt vorgesehen. Eine von den Seitenbürsten 15 ist an der linken Seite des Ansaugeinlasses 18 vorgesehen. Die andere Seitenbürste 15 ist an der rechten Seite des Ansaugeinlasses 18 vorgesehen. Die Seitenbürste 15 weist ein Scheibenbauteil 15D und eine Mehrzahl von Bürsten 15B auf, die radial mit dem Scheibenbauteil 15D verbunden sind. Das Scheibenbauteil 15D wird drehbar durch den Körper 2 gelagert. Das Scheibenbauteil 15D wird durch den Körper 2 derart drehbar gelagert, dass zumindest ein Teil der Bürsten 15B zur Außenseite der Seitenfläche 2C vorsteht. Mit den Rädern 9 auf dem Reinigungszielboden FL platziert, kommt zumindest ein Teil der Seitenbürsten 15 in Kontakt mit dem Reinigungszielboden FL.
Die Seitenbürstenmotoren 16 erzeugen eine Antriebsleitung zum Drehen der Seitenbürsten 15. Die Seitenbürstenmotoren 16 werden durch elektrische Leistung angetrieben, die von den Batterien BT zugeführt wird. Die Seitenbürstenmotoren 16 sind in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet. Wenn die Seitenbürstenmotoren 16 angetrieben werden, drehen die Seitenbürsten 15. Wenn die Seitenbürsten 15 drehen, werden Staub und Schmutz, der auf dem Reinigungszielboden FL in einem Bereich um den Körper 2 vorhanden ist, zu dem Ansaugeinlass 18 bewegt.
Der Handgriff 17 ist einem vorderen Bereich des oberen Gehäuses 11A vorgesehen. Ein Ende und das andere Ende des Handgriffs 17 sind drehbar mit dem oberen Gehäuse 11A gekoppelt. Der Benutzer des Staubsammelroboters 1 kann den Staubsammelroboter 1 durch Greifen des Handgriffs 17 anheben. Der Benutzer des Staubsammelroboters 1 kann den Staubsammelroboter 1 tragen.
Die Schnittstellenvorrichtung 20 ist in einem hinteren Bereich der Abdeckungsplatte 11C angeordnet. Die Schnittstellenvorrichtung 20 weist eine Mehrzahl von Betätigungsteilen und eine Mehrzahl von Anzeigen auf, die durch den Benutzer des Staubsammelroboters 1 zu betätigen sind. Ein Leistungsknopf 20A ist beispielhaft als einer der Betätigungsteile der Schnittstellenvorrichtung 20. Anzeigen 20B für verbleibende Leistung der Batterien BT sind beispielhaft als die Indikatoren für die Schnittstellenvorrichtung 20.
Der Hindernissensor 19 erfasst in einer Nichtkontaktweise einen Gegenstand, der zumindest auf einem Teil eines Bereichs, der den Staubsammelroboter 1 umgibt, vorhanden ist. Der Hindernissensor 19 weist einen Ultraschallsensor auf, der Gegenstände durch Senden von Ultraschallwellen erfasst. Eine Mehrzahl von solchen Hindernissensoren 19 ist insgesamt mit Abständen an der Seitenfläche 2C des Körpers 2 vorgesehen. Basierend auf Erfassungsdaten von den Hindernissensoren 19 steuert die Steuerung 100 die Radmotoren 10 zum Ändern der Fahrtrichtung der Fahrvorrichtung 12 oder zum Stoppen des Fahrens derselben, so dass der Körper 2 oder der Dämpfer 3 einen Kontakt mit dem Gegenstand vermeiden kann. Die Steuerung 100 kann die Fahrrichtung der Fahrvorrichtung 12 ändern oder das Fahren derselben stoppen, nachdem der Körper 2 oder der Dämpfer 3 in Kontakt mit den Gegenständen kommt.
Erfassungsvorrichtung
6 ist eine perspektivische Ansicht der Erfassungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform. Wie in 1, 2, 4 und 6 dargestellt, wird die Erfassungsvorrichtung 30 durch das obere Gehäuse 11A gelagert. Die Erfassungsvorrichtung 30 ist in dem hinteren Bereich des oberen Gehäuses 11A angeordnet.
Die Erfassungsvorrichtung 30 weist einen optischen Sensor 40, ein Abdeckungsbauteil 50, das zumindest teilweise um den optischen Sensor 40 angeordnet ist und um eine Drehachse CX drehbar ist, und einen Drehsensor 60 auf, der eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50 erfasst.
Der optische Sensor 40 emittiert ein Erfassungslicht zum Erfassen von Gegenständen um den Körper 2 in einer Nichtkontaktweise. Bei der Ausführungsform weist der optische Sensor 40 einen Lasersensor (LIDAR: „light detection and ranging“) auf, der Gegenstände durch Emittieren eines Laserstrahls erfasst. Der optische Sensor 40 kann einen Infrarotsensor, der Gegenstände durch Emittieren von Infrarotlicht erfasst, oder einen Radarsensor (RADAR: „radio detection and ranging“) aufweisen, der Gegenstände durch Emittieren von Radarwellen erfasst.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Erfassungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform. 7 entspricht der Ansicht von 6, aber mit dem Abdeckungsbauteil 50 entfernt. 8 ist eine perspektivische Ansicht des optischen Sensors 40 gemäß der Ausführungsform. 9 ist eine Querschnittsansicht des optischen Sensors 40 gemäß der Ausführungsform.
Wie in 7, 8 und 9 dargestellt, weist der optische Sensor 40 einen Drehkörper 41, der um eine Drehachse BX dreht, einen Lichtsender 42, der in dem Drehkörper 41 vorgesehen ist, einen Lichtempfänger 43, der in dem Drehkörper 41 vorgesehen ist, und ein Lagerungsbauteil 46 auf, das den Drehkörper 41 in einer solchen Weise lagert, so dass der Drehkörper 41 drehen kann.
Der Drehkörper 41 weist einen oberen Plattenteil 41A, einen Seitenplattenteil 41B und einen Halteplattenteil 41C auf. Der obere Plattenteil 41A, der Seitenplattenteil 41B und der Halteplattenteil 41C definieren einen Innenraum des Drehkörpers 41. Der Lichtsender 42 und der Lichtempfänger 43 sind individuell in dem Innenraum des Drehkörpers 41 angeordnet. Der obere Plattenteil 41A ist oberhalb des Lichtsenders 42 und des Lichtempfängers 43 angeordnet. Der Seitenplattenteil 41B ist um den Lichtsender 42 und den Lichtempfänger 43 angeordnet. Der Seitenplattenteil 41B weist eine erste Öffnung 41D, durch welche das Erfassungslicht, das von dem Lichtsender 42 gesendet wird, passiert, und eine zweite Öffnung 41E auf, durch welche das Erfassungslicht, das in den Lichtempfänger 43 eintritt, passiert. Der Halteplattenteil 41C ist unterhalb des oberen Plattenteils 41A und des Seitenplattenteils 41B angeordnet. Der Lichtsender 42 und der Lichtempfänger 43 werden durch den Halteplattenteil 41C gehalten.
Der Drehkörper 41 dreht mit dem Lichtsender 42 und dem Lichtempfänger 43 darin gehalten. Die Drehachse BX des Drehkörpers 41 ist senkrecht zu der oberen Fläche 2A des Körpers 2. Die Drehachse BX erstreckt sich in der Oben-Unten-Richtung. In einem Querschnitt senkrecht zu der Drehachse BX weist der Drehkörper 41 eine Kreisform auf. Bei der Ausführungsform dreht der Drehkörper 41 in einer Drehrichtung, die durch einen Pfeil RT in 9 angezeigt ist.
Der Lichtsender 42 ist in dem Drehkörper 41 gehalten. Der Lichtsender 42 emittiert ein Erfassungslicht. Der Lichtsender 42 emittiert einen Laserstrahl als das Erfassungslicht. Der Lichtsender 42 weist eine lichtemittierende Oberfläche 44 auf, von welcher das Erfassungslicht emittiert wird. Das Erfassungslicht, das von der lichtemittierenden Oberfläche 44 emittiert wird, passiert durch Öffnungen in dem Abdeckungsbauteil 50 und bestrahlt Gegenstände um den Körper 2. Wie später beschrieben, weist das Abdeckungsbauteil 50 eine Mehrzahl von Beinteilen 52 auf. Die Öffnungen in dem Abdeckungsbauteil 50 sind zwischen den benachbarten Beinteilen 52 definiert.
Der Lichtempfänger 43 ist in dem Drehkörper 41 gehalten. Der Lichtempfänger 43 empfängt zumindest einen Teil des Erfassungslichts, das von dem Lichtsender 42 emittiert wird. Der Lichtempfänger 43 weist eine Lichtempfangsoberfläche 45 auf, in die das Erfassungslicht eintritt. Zumindest ein Teil des Erfassungslichts, das von dem Lichtsender 42 emittiert wird und auf einen Gegenstand gestrahlt wird, wird durch den Gegenstand reflektiert. Das Erfassungslicht, das durch den Gegenstand reflektiert wird, passiert durch die Öffnungen, die in dem Abdeckungsbauteil 50 vorgesehen sind, und tritt in die Lichtempfangsoberfläche 45 ein. Basierend auf dem Erfassungslicht, das durch den Lichtempfänger 43 empfangen wird, erfasst die Steuerung 100, ob ein Gegenstand um den Körper 2 vorhanden ist. Basierend auf dem Erfassungslicht, das durch den Lichtempfänger 43 empfangen wird, erfasst der Lichtempfänger 43 den Abstand zu dem Gegenstand.
Die lichtemittierende Oberfläche 44 und die Lichtempfangsoberfläche 45 sind oberhalb der oberen Fläche 2A des Körpers 2 (dem Gehäuse 11) angeordnet. Das Erfassungslicht, das nach vorne von der lichtemittierenden Oberfläche 44 emittiert wird, passiert durch einen Raum oberhalb der oberen Fläche 2A des Körpers 2 und bestrahlt Gegenstände vor dem Körper 2. Wenn ein Gegenstand vor dem Körper 2 mit dem Erfassungslicht bestrahlt wird, passiert das Erfassungslicht, das durch den Gegenstand reflektiert wird, durch einen Raum oberhalb der oberen Fläche 2A des Körpers 2 und tritt in die Lichtempfangsoberfläche 45 ein. Der optische Sensor 40 kann Gegenstände vor dem Körper 2 erfassen, ohne durch den Körper 2 behindert zu werden.
Der Lichtsender 42 und der Lichtempfänger 43 sind an dem Drehkörper 41 fixiert. Der Drehkörper 41 dreht um die Drehachse BX mit dem Lichtsender 42 und dem Lichtempfänger 43 darin gehalten. Der Lichtsender 42 emittiert ein Erfassungslicht, während der Drehkörper 41 dreht. Der Lichtempfänger 43 empfängt das Erfassungslicht, während der Drehkörper 41 dreht. Wenn der Lichtsender 42 ein Erfassungslicht emittiert, während der Drehkörper 41 dreht, bestrahlt das Erfassungslicht Gegenstände um den Körper 2. Basierend auf einem Erfassungslicht, das durch den Lichtempfänger 43 empfangen wird, kann die Steuerung 100 Gegenstände um den Körper 2 erfassen.
Der Drehkörper 41 wird durch das Lagerungsbauteil 46 drehbar gelagert. Der Drehkörper 41 dreht um die Drehachse BX, während er durch das Lagerungsbauteil 46 gelagert wird. Empfangslichtdaten des Lichtempfängers 43 werden der Steuerung 100 über eine Signalleitung 47 übertragen.
Das Abdeckungsbauteil 50 dreht um die Drehachse CX. Die Drehachse CX des Abdeckungsbauteils 50 ist senkrecht zu der oberen Fläche 2A des Körpers 2. Die Drehachse CX erstreckt sich in der Oben-Unten-Richtung. Die Drehachse BX des Drehkörpers 41 und die Drehachse CX des Abdeckungsbauteils 50 sind parallel zueinander. Bei der Ausführungsform fallen die Drehachse BX des Drehkörpers 41 und die Drehachse CX des Abdeckungsbauteils 50 miteinander zusammen.
Der Drehsensor 60 erfasst eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50. Das Abdeckungsbauteil 50 dreht, wenn es in Kontakt mit einem Gegenstand kommt. Eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50 wird erfasst, wodurch der Kontakt zwischen dem Abdeckungsbauteil 50 und einem Gegenstand erfasst wird. Der Drehsensor 60 ist in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet. Der Drehsensor 60 ist ein Nichtkontaktsensor, der eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50 in einer Nichtkontaktweise erfasst.
10 ist eine perspektivische Ansicht der Erfassungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform. 11 ist eine Querschnittsansicht der Erfassungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform. Wie in 10 und 11 dargestellt, ist zumindest ein Teil der Erfassungsvorrichtung 30 in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet. Wie in 6 und 10 dargestellt, ist eine Öffnung 11M in einem Teil des oberen Gehäuses 11A ausgebildet. Zumindest ein Teil der Erfassungsvorrichtung 30 ist im Inneren der Öffnung 11M angeordnet.
Wie in 10 und 11 gezeigt, weist die Erfassungsvorrichtung 30 ein Haltebauteil 31, das den optischen Sensor 40 hält, und ein Lagerungsbauteil 32 auf, das unterhalb des Haltebauteils 31 angeordnet ist. Zumindest ein Teil des Haltebauteils 31 ist unterhalb des optischen Sensors 40 angeordnet. Das Haltebauteil 31 hält den optischen Sensor 40 von unten. Das Haltebauteil 31 hält das Lagerungsbauteil 46 des optischen Sensors 40 von unten.
Das Abdeckungsbauteil 50 ist drehbar durch das Haltebauteil 31 gelagert.
Der Drehsensor 60 ist unterhalb des Haltebauteils 31 angeordnet. Der Drehsensor 60 ist durch das Lagerungsbauteil 32 gelagert.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Erfassungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform. 12 entspricht der Ansicht von 10, aber mit dem optischen Sensor 40 und dem Haltebauteil 31 entfernt.
Wie in 10, 11 und 12 gezeigt, weist das Abdeckungsbauteil 50 einen oberen Plattenteil 51, der oberhalb des optischen Sensors 40 angeordnet ist, die Beinteile 52, die um den optischen Sensor 40 angeordnet sind und die das obere Plattenteil 51 lagern, und einen zylindrischen Teil 53 auf, der die Beinteile 52 lagert.
Der obere Plattenteil 51 schützt den Drehkörper 41. In einer Ebene senkrecht zu der Drehachse CX weist der obere Plattenteil 51 eine größere Außenform auf als die Außenform des Drehkörpers 41.
Bei der Ausführungsform weist der obere Plattenteil 51 einen ersten oberen Plattenteil 51A, der durch die Beinteile 52 gelagert wird, und einen zweiten oberen Plattenteil 51B auf, der von dem ersten oberen Plattenteil 51A entfernbar ist. Der zweite obere Plattenteil 51B weist Eckteile 54 auf.
Der zweite obere Plattenteil 51B ist aus einem Synthetikharz hergestellt. Der zweite obere Plattenteil 51B kann aus Kautschuk hergestellt sein.
Der erste obere Plattenteil 51A und der zweite obere Plattenteil 51B können integral miteinander sein.
Die Beinteile 52 sind unterhalb des oberen Plattenteils 51 angeordnet. Die Beinteile 52 sind mit Abständen umfänglich des Drehkörpers 41 vorgesehen. Bei der Ausführungsform sind vier solcher Beinteile 52 insgesamt um den Drehkörper 41 vorgesehen. Das Erfassungslicht des optischen Sensors 40 kann durch die Öffnungen passieren, die zwischen benachbarten Beinteilen 52 definiert sind.
Der zylindrische Teil 53 ist unterhalb der Beinteile 52 angeordnet. Zumindest ein Teil des zylindrischen Teils 53 ist um den Drehkörper 41 angeordnet. In einer Ebene senkrecht zu der Drehachse CX weist der zylindrische Teil 53 eine Kreisform auf. Der Durchmesser des zylindrischen Teils 53 ist größer als der Durchmesser des Drehkörpers 41. Der zylindrische Teil 53 wird drehbar durch das Haltebauteil 31 gelagert.
Das Lagerungsbauteil 32 ist mit dem Haltebauteil 31 verbunden. Das Lagerungsbauteil 32 weist einen Plattenteil 32A und Hakenteile 32B auf, die an dem Haltebauteil 31 aufgehängt werden. Durch Aufhängen der Hakenteile 32B an zumindest Teilen des Haltebauteils 31 ist das Lagerungsbauteil 32 mit dem Haltebauteil 31 verbunden.
Die Erfassungsvorrichtung 30 weist einen Verbindungsmechanismus 33, der durch das Lagerungsbauteil 32 gelagert wird und mit dem Abdeckungsbauteil 50 verbunden ist, und ein Erfassungsbauteil 34 auf, das sich durch den Betrieb des Verbindungsmechanismus 33 bewegt.
Bei der Ausführungsform wandelt der Verbindungsmechanismus 33 eine Drehbewegung des Abdeckungsbauteils 50 in einen Linearbewegung des Erfassungsbauteils 34 um. Bei der Ausführungsform bewegt sich, wenn das Abdeckungsbauteil 50 um die Drehachse CX dreht, das Erfassungsbauteil 34 in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung.
13 ist eine Draufsicht auf die Erfassungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform. 14 ist eine Bodenansicht eines Teils der Erfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform. Wie in 12, 13 und 14 gezeigt, weist der Verbindungsmechanismus 33 Stiftbauteile 35, die sich von dem Abdeckungsbauteil 50 nach unten erstrecken, ein Hebelbauteil 36, das um eine Schwenkachse DX schwenkt, während es in Kontakt mit den Stiftbauteilen 35 kommt, und ein Bewegungsbauteil 37 auf, das sich gerade nach hinten bei einem Kontakt mit dem Hebelbauteil 36 bewegt.
Der Verbindungsmechanismus 33 weist ein elastisches Bauteil 38 auf, das eine elastische Kraft erzeugt, die bewirkt, dass sich das Bewegungsbauteil 37 nach vorne bewegt.
Die Stiftbauteile 35 erstrecken sich nach unten von dem zylindrischen Teil 53 des Abdeckungsbauteils 50. Die Stiftbauteile 35 sind integral mit dem zylindrischen Teil 53. Wenn das Abdeckungsbauteil 50 um die Drehachse CX dreht, drehen die Stiftbauteile 35 um die Drehachse CX. Bei der Ausführungsform ist ein Paar solcher Stiftbauteile 35 vorgesehen. Eines der Stiftbauteile 35 ist an der linken Seite der Drehachse CX angeordnet, das andere Stiftbauteil 35 ist auf der rechten Seite der Drehachse CX angeordnet.
Das Hebelbauteil 36 schwenkt um die Schwenkachse DX. Die Schwenkachse DX erstreckt sich in der Oben-Unten-Richtung. Das Hebelbauteil 36 schwenkt in einer Ebene senkrecht zu der Schwenkachse DX.
Das Hebelbauteil 36 weist einen Körperteil 36B, der durch einen Plattenteil 32A über ein Gelenk 36A gelagert wird, einen Armteil 36CL, der mit dem linken Ende des Körperteils 36B verbunden ist, einen Armteil 36CR, der mit dem rechten Ende des Körperteils 36B verbunden ist, einen Halteteil 36DL, der mit dem Armteil 36CL verbunden ist, und einen Halteteil 36DR auf, der mit dem Armteil 36CR verbunden ist.
Der Körperteil 36B erstreckt sich in der Links-Rechts-Richtung. Das Gelenk 36A verbindet die Mitte des Körperteils 36B mit dem Plattenteil 32A. Das Gelenk 36A bewirkt, dass der Körperteil 36B um die Schwenkachse DX schwenkt.
Der Armteil 36CL weist einen ersten Armteil 36CLa, der sich nach hinten von dem linken Ende des Körperteils 36B erstreckt, und einen zweiten Armteil 36CLb auf, der sich nach links von dem hinteren Ende des ersten Armteils 36CLa erstreckt.
Der Armteil 36CR weist einen ersten Armteil 36CRa, der sich nach hinten von dem rechten Ende des Körperteils 36B erstreckt, und einen zweiten Armteil 36CRb auf, der sich nach rechts von dem hinteren Ende des ersten Armteils 36CRa erstreckt.
Der Halteteil 36DL weist eine Führungsnut 36E auf, in welche das untere Ende von einem der Stiftbauteile 35 eingeführt ist. Der Halteteil 36DR weist eine Führungsnut 36F auf, in welcher das untere Ende des anderen Stiftbauteils 35 eingeführt ist.
Das Bewegungsbauteil 37 wird durch den Plattenteil 32A derart gelagert, dass es in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bewegbar ist. Das Bewegungsbauteil 37 wird in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durch die Führungsteile 32G geführt. Wie in 14 gezeigt, sind die Führungsteile 32G an dem Haltebauteil 31 vorgesehen. Die Führungsteile 32G stehen nach unten von der unteren oberen Fläche des Haltebauteils 31 vor.
Das Bewegungsbauteil 37 weist einen Körperteil 37A, der sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt, einen Armteil 37BL, der mit dem linken Ende des Körperteils 37A verbunden ist, einen Armteil 37BR, der mit dem rechten Ende des Körperteils 37A verbunden ist, einen geraden Teil 37CL, der sich nach hinten von dem linken Ende des Armteils 37BL erstreckt, einen geraden Teil 37CR, der sich nach hinten von dem rechten Ende des Armteils 36BR erstreckt, und einen Verbindungsteil 37D auf, der das hintere Ende des geraden Teils 37CL und das hintere Ende des geraden Teils 37CR verbindet.
Der Armteil 37BL weist einen ersten Armteil 37BLa, der sich nach hinten von dem linken Ende des Körperteils 37A erstreckt, und einen zweiten Armteil 37BLb auf, der sich nach links von dem hinteren Ende des ersten Armteils 37BLa erstreckt. Das vordere Ende des geraden Teils 37CL ist mit dem linken Ende des zweiten Armteils 37BLb verbunden.
Der Armteil 37BR weist einen ersten Armteil 37BRa, der sich nach hinten von dem rechten Ende des Körperteils 37A erstreckt, und einen zweiten Armteil 37BRb auf, der sich nach rechts von dem hinteren Ende des ersten Armteils 37BRa erstreckt. Das vordere Ende des geraden Teils 37CR ist mit dem rechten Ende des zweiten Armteils 37BRb verbunden.
Der Verbindungsteil 37D erstreckt sich in der Links-Rechts-Richtung.
Das Erfassungsbauteil 34 ist an dem Bewegungsbauteil 37 vorgesehen. Das Erfassungsbauteil 34 erstreckt sich nach hinten von dem zweiten Armteil 37BRb. Bei der Ausführungsform ist das Erfassungsbauteil 34 integral mit dem Bewegungsbauteil 37.
Wenn das Abdeckungsbauteil 50 dreht, bewegt sich das Erfassungsbauteil 34 in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung durch den Betrieb des Verbindungsmechanismus 33.
Das elastische Bauteil 38 ist eine Schraubenfeder. Das vordere Ende des elastischen Bauteils 38 wird durch den Lagerungsteil 37E gelagert, der an dem Körperteil 37A vorgesehen ist. Das hintere Ende des elastischen Bauteils 38 wird durch einen Lagerungsteil 39 gelagert. Wie in 14 dargestellt, ist der Lagerungsteil 39 an dem Haltebauteil 31 vorgesehen. Der Lagerungsteil 39 steht nach unten von der unteren Oberfläche des Haltebauteils 31 vor.
Der Drehsensor 60 wird durch das Lagerungsbauteil 32 gelagert. Der Drehsensor 60 erfasst das Erfassungsbauteil 34 in einer Nichtkontaktweise. Der Drehsensor 60 weist einen Sendeteil 61, der ein Erfassungslicht DL emittiert, und einen Lichtempfangsteil 62 auf, der das Erfassungslicht DL empfangen kann, das von dem Sendeteil 61 emittiert wird. Der Drehsensor 60 erfasst das Erfassungsbauteil 34 durch Emittieren des Erfassungslichts DL von dem Sendeteil 61 zu dem Bewegungsbereich des Erfassungsbauteils 34.
13 zeigt den Ausgangszustand des Abdeckungsbauteils 50, bei welchem das Abdeckungsbauteil 50 nicht gedreht ist. Der Ausgangszustand des Abdeckungsbauteils 50 weist einen Zustand auf, bei welchem kein Gegenstand in Kontakt mit dem Abdeckungsbauteil 50 ist. In dem Ausgangszustand des Abdeckungsbauteils 50 ist das Erfassungsbauteil 34 außerhalb des Lichtwegs des Erfassungslichts DL des Drehsensors 60 positioniert. Das Erfassungslicht DL, das von dem Sendeteil 61 emittiert wird, wird durch den Lichtempfangsteil 62 empfangen.
15 ist eine Ansicht, die den Betrieb der Erfassungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 15 gezeigt, wenn das Abdeckungsbauteil 50 dreht, umwälzen die Stiftbauteile 35 um die Drehachse CX. Das untere Ende von einem der Stiftbauteile 35 ist in der Führungsnut 36E des Hebelbauteils 36 positioniert. Das untere Ende des anderen Stiftbauteils 35 ist in der Führungsnut 36F des Hebelbauteils 36 positioniert. Deshalb schwenkt, wenn die Stiftbauteile 35 um die Drehachse CX umwälzen, das Hebelbauteil 36 um die Schwenkachse DX aufgrund der Umwälzung der Stiftbauteile 35.
Wenn das Hebelbauteil 36 schwenkt, kommt zumindest ein Teil des Hebelbauteils 36 in Kontakt mit dem Bewegungsbauteil 37. Wenn das Hebelbauteil 36 weiter geneigt wird, mit zumindest einem Teil des Hebelbauteils 36 in Kontakt mit dem Bewegungsbauteil 37, bewegt sich das Bewegungsbauteil 37 nach hinten, wie in 15 gezeigt. Das Bewegungsbauteil 37 bewegt sich gerade nach hinten, während es durch die Führungsteile 32G geführt wird, wie in 14 gezeigt.
Wenn sich das Bewegungsbauteil 37 nach hinten bewegt, bewegt sich das Erfassungsbauteil 34 ebenso nach hinten. Das Erfassungsbauteil 34 ist in dem optischen Weg des Erfassungslichts DL positioniert, das von dem Sendeteil 61 des Drehsensors 60 emittiert wird. Das Erfassungsbauteil 34, das in dem optischen Weg des Erfassungslichts DL positioniert ist, verhindert, dass der Lichtempfangsteil 62 das Erfassungslicht DL erfassen kann. Demzufolge kann der Drehsensor 60 erfassen, dass sich das Abdeckungsbauteil 50 gedreht hat.
16 ist eine Draufsicht auf das Abdeckungsbauteil 50 gemäß der Ausführungsform. Wie in 16 gezeigt, weist der obere Plattenteil 51 des Abdeckungsbauteils 50 einen vorderen Seitenteil 55, der sich in der Richtung nach links und nach rechts erstreckt, einen Bogenteil 56, der hinter dem vorderen Seitenteil 55 angeordnet ist, einen linken Seitenteil 57, der sich in der Vorder-Rück-Richtung erstreckt, einen rechten Seitenteil 58, der sich in der Vorder-Rück-Richtung erstreckt, und die Eckteile 54 auf.
Der vordere Seitenteil 55 ist linear. Der Bogenteil 56 steht nach hinten vor. Der linke Seitenteil 57 ist linear. Der linke Seitenteil 57 verbindet das linke Ende des vorderen Seitenteils 55 mit dem linken vorderen Ende des Bogenteils 56. Der rechte Seitenteil 58 ist linear. Der rechte Seitenteil 58 verbindet das rechte Ende des vorderen Seitenteils 55 mit dem rechten vorderen Ende des Bogenteils 56.
Zwei solcher Eckteile 54 sind insgesamt vorgesehen. Die Eckteile 54 weisen einen Eckteil 54L, der an der Grenze zwischen dem vorderen Seitenteil 55 und dem linken Seitenteil 57 vorgesehen ist, und einen Eckteil 54R auf, der an der Grenze zwischen dem vorderen Seitenteil 55 und dem rechten Seitenteil 58 vorgesehen ist.
Das Abdeckungsbauteil 50 dreht in einem spezifischen Drehbereich. Das Abdeckungsbauteil 50 kann sich um die Drehachse CX aus dem Ausgangszustand zu einem spezifischen Drehwinkel θ in jeder von einer Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung drehen. Der Drehwinkel θ des Abdeckungsbauteils 50 ist 90 Grad oder weniger. Mit anderen Worten, wenn der Drehwinkel θ des Abdeckungsbauteils 50 in dem Ausgangszustand, in welchem das Abdeckungsbauteil 50 nicht gedreht wird, zu 0 Grad festgelegt ist, kann das Abdeckungsbauteil 50 aus dem Ausgangszustand zu 90 Grad in jeder von der Vorwärtsdrehrichtung und der Rückwärtsdrehrichtung drehen. Der Drehwinkel θ des Abdeckungsbauteils 50 aus dem Ausgangszustand kann in dem Bereich von 5 bis 15 Grad bestimmt sein. Bei der Ausführungsform kann das Abdeckungsbauteil 50 bis zu 10 Grad aus dem Ausgangszustand in der Vorwärtsdrehrichtung und bis zu 10 Grad aus dem Ausgangszustand in der Rückwärtsdrehrichtung drehen.
Betrieb
Nachfolgend wird der Betrieb des Staubsammelroboters 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. 17 und 18 sind Ansichten, die jede einen Betrieb des Staubsammelroboters 1 gemäß der Ausführungsform darstellen. Der Staubsammelroboter 1 sammelt Staub, während er autonom auf dem Reinigungszielboden FL durch den Betrieb der Fahrvorrichtung 12 fährt. Wenn kein Gegenstand in Kontakt mit dem Abdeckungsbauteil 50 ist, ist das Abdeckungsbauteil 50 in dem Ausgangszustand desselben.
Wie in 17 gezeigt, wenn der Staubsammelroboter 1 Staub sammelt, während er nach vorne fährt, kann ein Gegenstand vor dem Staubsammelroboter 1 vorhanden sein. Wie in 18 gezeigt, wenn der Staubsammelroboter 1 Staub sammelt, während er dreht, kann ein Gegenstand vor dem Staubsammelroboter 1 in der Drehrichtung desselben vorhanden sein.
Wenn ein Gegenstand oberhalb der oberen Fläche 2A des Körpers 2 und unterhalb der oberen Fläche des Abdeckungsbauteils 50 ist, kann zumindest ein Teil des Abdeckungsbauteils 50 in Kontakt mit dem Gegenstand kommen, wie in jeder von 17 und 18 darge stellt.
Bei der Ausführungsform ist das Abdeckungsbauteil 50 um die Drehachse CX drehbar. Wie in jeder von 17 und 18 dargestellt, wenn das Abdeckungsbauteil 50 in Kontakt mit einem Gegenstand kommt, dreht das Abdeckungsbauteil 50.
Wie in 17 gezeigt, wenn einer von den Eckteilen 54 des Abdeckungsbauteils 50 in Kontakt mit einem Gegenstand kommt, wenn der Staubsammelroboter 1 nach vorne fährt, dreht das Abdeckungsbauteil 50 zum Ändern des Zustands, in welchem der Eckteil 54 in Kontakt mit dem Gegenstand kommt, zu dem Zustand, bei welchem der vordere Seitenteil 55 in Kontakt mit dem Gegenstand kommt. Wie in 18 gezeigt, wenn ein Gegenstand in Kontakt mit dem Eckteil 54 des Abdeckungsbauteils 50 kommt, wenn der Staubsammelroboter 1 dreht, dreht das Abdeckungsbauteil 50 zum Ändern des Zustands, bei welchem der Eckteil 54 in Kontakt mit dem Gegenstand kommt, zu dem Zustand, bei welchem der rechte Seitenteil 58 in Kontakt mit dem Gegenstand kommt.
Der Drehsensor 60 erfasst eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50. Erfassungsdaten des Drehsensors 60 werden der Steuerung 100 ausgegeben. Basierend auf den Erfassungsdaten des Drehsensors 60 kann die Steuerung 100 erfassen, dass die Erfassungsvorrichtung 30 in Kontakt mit einem Gegenstand ist.
Wenn eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50 erfasst wird, während die Fahrvorrichtung 12 autonom fährt, ändert die Steuerung 100 Fahrbedingungen für die Fahrvorrichtung 12. Wenn ein Kontakt zwischen der Erfassungsvorrichtung 30 und einem Gegenstand erfasst wird, ändert die Steuerung 100 Fahrbedingungen für die Fahrvorrichtung 12 derart, dass die Erfassungsvorrichtung 30 von dem Gegenstand separiert werden kann. Bei dem in 17 gezeigten Beispiel bewegt die Steuerung 100 den Staubsammelroboter 1 nach hinten, so dass die Erfassungsvorrichtung 30 des Staubsammelroboters 1 und der Gegenstand voneinander separiert werden können. Bei dem in 18 gezeigten Beispiel bewirkt die Steuerung 100, dass sich der Staubsammelroboter 1 nach hinten in einer Drehrichtung dreht, so dass die Erfassungsvorrichtung 30 des Staubsammelroboters 1 und der Gegenstand voneinander separiert werden können.
Effekte
Wie oben beschrieben, dreht gemäß der Ausführungsform das Abdeckungsbauteil 50 der Erfassungsvorrichtung 30 um die Drehachse CX, wenn die Erfassungsvorrichtung 30 in Kontakt mit einem Gegenstand kommt, während der Staubsammelroboter 1 fährt. Die Drehung des Abdeckungsbauteils 50 wird durch den Drehsensor 60 erfasst. Bei Erfassung der Drehung des Abdeckungsbauteils 50 wird der Kontakt zwischen der Erfassungsvorrichtung 30 und dem Gegenstand erfasst.
Wenn der Staubsammelroboter 1 die Erfassungsvorrichtung 30 aufweist, die Gegenstände in der Umgebung erfasst, kann ein wiederholter Kontakt zwischen der Erfassungsvorrichtung 30 und den Gegenständen die Erfassungsvorrichtung 30 verschlechtern. Gemäß der Ausführungsform wird ein Kontakt zwischen der Erfassungsvorrichtung 30 und Gegenständen erfasst. Somit können Maßnahmen zum Verhindern, dass die Erfassungsvorrichtung 30 wiederholt in Kontakt mit den Gegenständen kommt, unternommen werden.
Der Drehsensor 60 erfasst eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50 in einer Nichtkontaktweise. Nichtkontaktsensoren sind weniger anfällig gegenüber einer Verschlechterung als Kontaktsensoren. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Lebensdauer des Drehsensors 60 verkürzt wird.
Der Drehsensor 60 ist unterhalb des Haltebauteils 31 angeordnet. Der Drehsensor 60 wird durch das Haltebauteil 31 geschützt. Demzufolge kann eine Verschlechterung des Drehsensors 60 verhindert werden.
Der Drehsensor 60 wird durch das Lagerungsbauteil 32, das unterhalb des Haltebauteils 31 angeordnet ist, gelagert. Demzufolge kann der Drehsensor 60 korrekt eine Drehung des Abdeckungsbauteils 50 erfassen.
Der Verbindungsmechanismus 33 ist mit dem Abdeckungsbauteil 50 verbunden. Wenn das Abdeckungsbauteil 50 dreht, bewegt sich das Erfassungsbauteil 34 durch den Betrieb des Verbindungsmechanismus 33. Der Drehsensor 60 kann korrekt die Drehung des Abdeckungsbauteils 50 durch Erfassen der Bewegung des Erfassungsbauteils 34 erfassen.
Der Verbindungsmechanismus 33 wandelt eine Drehbewegung des Abdeckungsbauteils 50 in eine Linearbewegung des Erfassungsbauteils 34 um. Der Drehsensor 60 kann korrekt die Drehbewegung des Abdeckungsbauteils 50 durch Erfassen einer Linearbewegung des Erfassungsbauteils 34 erfassen.
Der Verbindungsmechanismus 33 weist die Stiftbauteile 35, die sich nach unten von dem Abdeckungsbauteil 50 erstrecken, das Hebelbauteil 36, das um die Schwenkachse DX schwenkt, während in Kontakt mit den Stiftbauteilen 35 steht, und das Bewegungsbauteil 37 auf, das sich gerade nach hinten bei Kontakt mit dem Hebelbauteil 36 bewegt. Das Erfassungsbauteil 34 ist an dem Bewegungsbauteil 37 vorgesehen. Somit kann das Erfassungsbauteil 34 eine Linearbewegung in Verbindung mit einer Drehbewegung des Abdeckungsbauteils 50 tätigen.
Der Verbindungsmechanismus 33 weist das elastische Bauteil 38 auf, das eine elastische Kraft zum Bewegen des Bewegungsbauteils 37 in der Vorwärtsrichtung erzeugt. Wenn das Abdeckungsbauteil 50 in Kontakt mit einem Gegenstand kommt, bewegt sich das Erfassungsbauteil 34 nach hinten aus der Ausgangsposition desselben durch den Betrieb des Verbindungsmechanismus 33. Wenn das Abdeckungsbauteil 50 außer Kontakt mit dem Gegenstand kommt, kann das Erfassungsbauteil 34 zu der Ausgangsposition durch die elastische Kraft des elastischen Bauteils 38 zurückkehren.
Der Drehsensor 60 ist ein optischer Sensor, der das Erfassungsbauteil 34 erfasst, indem er das Erfassungslicht DL in den Bewegungsbereich des Erfassungsbauteils 34 emittiert. Deshalb kann der Drehsensor 60 eine Bewegung des Erfassungsbauteils 34 in einer Nichtkontaktweise mit hoher Genauigkeit erfassen.
Das Abdeckungsbauteil 50 wird drehbar durch das Haltebauteil 31 gelagert, das den optischen Sensor 40 hält. Somit können die Anzahl der Teile der Erfassungsvorrichtung 30 reduziert werden.
Das Abdeckungsbauteil 50 weist den oberen Plattenteil 51, der oberhalb des optischen Sensors 40 angeordnet ist, die Beinteile 52, die um den optischen Sensor 40 angeordnet sind und den oberen Plattenteil 51 lagern, und einen zylindrischen Teil 53 auf, der die Beinteile 52 lagert. Der zylindrische Teil 53 wird drehbar durch das Haltebauteil 31 gelagert. Der obere Plattenteil 51 und die Beinteile 52 schützen den optischen Sensor 40. Das Erfassungslicht, das von dem Lichtsender 42 des optischen Sensors 40 emittiert wird, bestrahlt Gegenstände um den Staubsammelroboter 1 durch die Öffnungen zwischen den benachbarten Beinteilen 52. Das Erfassungslicht, das durch den Gegenstand reflektiert wird, kann in den Lichtempfänger 43 des optischen Sensors 40 durch die Öffnungen zwischen den benachbarten Beinteilen 52 eintreten.
Der obere Plattenteil 51 weist die Eckteile 54 auf. Wenn der Eckteil 54 in Kontakt mit einem Gegenstand kommt, kann das Abdeckungsbauteil 50 drehen.
Der Drehsensor 60 ist in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet. Dies gewährleistet, dass der Drehsensor 60 adäquat durch das Gehäuse 11 geschützt wird.
Das Abdeckungsbauteil 50 kann aus dem Ausgangszustand zu dem spezifischen Drehwinkel θ in jeder von der Vorwärtsdrehrichtung und in der Rückwärtsdrehrichtung drehen. Deshalb, wie in 17 gezeigt, wenn ein Gegenstand vor dem Staubsammelroboter 1 auf der rechten Seite vorhanden ist, während der Staubsammelroboter 1 nach vorne fährt, kann das Abdeckungsbauteil 50 bei einem Kontakt mit dem Gegenstand in der Vorwärtsdrehrichtung drehen. Wenn ein Gegenstand vor dem Staubsammelroboter 1 auf der linken Seite vorhanden ist, während der Staubsammelroboter 1 nach vorne fährt, kann das Abdeckungsbauteil 50 bei Kontakt mit dem Gegenstand in der Rückwärtsrichtung drehen. Wie in 18 gezeigt, während der Staubsammelroboter 1 in einer ersten Drehrichtung dreht, wenn ein Gegenstand vor dem Staubsammelroboter 1 in der Drehrichtung vorhanden ist, kann das Abdeckungsbauteil 50 bei Kontakt mit dem Gegenstand in der Rückwärtsrichtung drehen. Während der Staubsammelroboter 1 in einer zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung gedreht wird, wenn ein Gegenstand vor dem Staubsammelroboter 1 in der Drehrichtung vorhanden ist, kann das Abdeckungsbauteil 50 bei Kontakt mit dem Gegenstand in der Vorwärtsrichtung drehen. Des Weiteren ist der Drehwinkel θ des Abdeckungsbauteils 50 aus dem Ausgangszustand zu 90 Grad oder weniger festgelegt, wodurch eine Komplexität der Struktur der Erfassungsvorrichtung 30 unterdrückt wird.
Wenn die Drehung des Abdeckungsbauteils 50 erfasst wird, während die Fahrvorrichtung 12 fährt, ändert die Steuerung 100 die Fahrbedingungen für die Fahrvorrichtung 12. Dies verhindert einen wiederholten Kontakt zwischen der Erfassungsvorrichtung 30 und Gegenständen.
Bezugszeichenliste

1: Staubsammelroboter 1
2: Körper
2A: obere Fläche
2B: Bodenfläche
2C: Seitenfläche
3: Dämpfer
4: Batteriemontageteil
5: Ansauglüfterrad
6: Ansaugmotor
7: Laufrolle
8: Rolle
9: Rad
10: Radmotor
11: Gehäuse
11A: oberes Gehäuse
11B: unteres Gehäuse
11C: Abdeckungsplatte
11D: Bodenplatte
11M: Öffnung
12: Fahrvorrichtung
13: Hauptbürste
14: Hauptbürstenmotor
15: Seitenbürste
15B: Bürste
15D: Scheibenbauteil
16: Seitenbürstenmotor
17: Handgriff
18: Ansaugeinlass
19: Hindernissensor
20: Schnittstellenvorrichtung
20A: Leistungsknopf
20B: Anzeige für verbleibende Leistung
30: Erfassungsvorrichtung
31: Haltebauteil
32: Lagerungsbauteil
32A: Plattenteil
32B: Hakenteil
32G: Führungsteil
33: Verbindungsmechanismus
34: Erfassungsbauteil
35: Stiftbauteil
36: Hebelbauteil
36A: Gelenk
36B: Körperteil
36CL: Armteil
36CLa: erster Armteil
36CLb: zweiter Armteil
36CR: Armteil
36CRa: erster Armteil
36CRb: zweiter Armteil
36DL: Halteteil
36DR: Halteteil
36E: Führungsnut
36F: Führungsnut
37: Bewegungsbauteil
37A: Körperteil
37BL: Armteil
37BLa: erster Armteil
37BLb: zweiter Armteil
37BR: Armteil
37BRa: erster Armteil
37BRb: zweiter Armteil
37CL: gerader Teil
37CR: gerader Teil
37D: Verbindungsteil
37E: Lagerungsteil
38: elastisches Bauteil
39: Lagerungsteil
40: optischer Sensor
41: Drehkörper
41A: oberer Plattenteil
41B: Seitenplattenteil
41C: Halteplattenteil
41D: erste Öffnung
41E: zweite Öffnung
42: Lichtsender
43: Lichtempfänger
44: lichtemittierende Oberfläche
45: Lichtempfangsoberfläche
46: Lagerungsbauteil
47: Signalleitung
50: Abdeckungsbauteil
51: oberer Plattenteil
51A: erster oberer Plattenteil
51B: zweiter oberer Plattenteil
52: Beinteil
52: zylindrischer Teil
54: Eckteil
54L: Eckteil
54R: Eckteil
55: vorderer Seitenteil
56: Bogenteil
57: linker Seitenteil
58: rechter Seitenteil
60: Drehsensor
61: Sendeteil
62: Lichtempfangsteil
100: Steuerung
AX: Drehachse
BX: Drehachse (zweite Drehachse)
CX: Drehachse (erste Drehachse)
DL: Erfassungslicht
DX: Schwenkachse
BT: Batterie
FL: Reinigungszielboden

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013106294 [0003]

Claims

Erfassungsvorrichtung, die einen optischen Sensor aufweist, mit einem Abdeckungsbauteil, das zumindest teilweise um den optischen Sensor angeordnet ist und um eine erste Drehachse drehbar ist, und einem Drehsensor, der dazu konfiguriert ist, eine Drehung des Abdeckungsbauteils zu erfassen.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Drehsensor die Drehung des Abdeckungsbauteils in einer Nichtkontaktweise erfasst.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Haltebauteil, das den optischen Sensor von unten hält, bei der der Drehsensor unterhalb des Haltebauteils angeordnet ist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, mit einem Lagerungsbauteil, das unterhalb des Haltebauteils angeordnet ist, bei der der Drehsensor durch das Lagerungsbauteil gelagert wird.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, mit einem Verbindungsmechanismus, der durch das Lagerungsbauteil gelagert wird und mit dem Abdeckungsbauteil verbunden ist, und einem Erfassungsbauteil, das dazu konfiguriert ist, sich durch eine Betätigung des Verbindungsmechanismus zu bewegen, bei der der Drehsensor das Erfassungsbauteil erfasst.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Verbindungsmechanismus eine Drehbewegung des Abdeckungsbauteils in eine Linearbewegung des Erfassungsbauteils umwandelt.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Verbindungsmechanismus ein Stiftbauteil, das sich nach unten von dem Abdeckungsbauteil erstreckt, ein Hebelbauteil, das dazu konfiguriert ist, um eine Schwenkachse zu schwenken, während es in Kontakt mit dem Stiftbauteil steht, und ein Bewegungsbauteil aufweist, das dazu konfiguriert ist, sich gerade in einer ersten Richtung bei Kontakt mit dem Hebelbauteil zu bewegen, und das Erfassungsbauteil an dem Bewegungsbauteil vorgesehen ist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei dem der Verbindungsmechanismus ein elastisches Bauteil aufweist, das dazu konfiguriert ist, eine elastische Kraft zum Bewegen des Bewegungsbauteils in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu erzeugen.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der der Drehsensor das Erfassungsbauteil erfasst, indem ein Erfassungslicht zu einem Bewegungsbereich des Erfassungsbauteils emittiert wird.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei der das Abdeckungsbauteil durch das Haltebauteil drehbar gelagert ist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Abdeckungsbauteil einen oberen Plattenteil, der oberhalb des optischen Sensors angeordnet ist, einen Beinteil, der um den optischen Sensor angeordnet ist und den oberen Plattenteil lagert, und einen zylindrischen Teil aufweist, der den Beinteil lagert, und der zylindrische Teil durch das Haltebauteil drehbar gelagert ist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der obere Plattenteil einen Eckteil aufweist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der optische Sensor einen Drehkörper, der dazu konfiguriert ist, um eine zweite Drehachse zu drehen, einen Lichtsender, der an dem Drehkörper vorgesehen ist, und einen Lichtempfänger aufweist, der an dem Drehkörper vorgesehen ist, und das Abdeckungsbauteil zumindest teilweise um den Drehkörper angeordnet ist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der die erste Drehachse und eine zweite Drehachse miteinander übereinstimmen.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der das Abdeckungsbauteil aus einem Ausgangszustand des Abdeckungsbauteils zu einem spezifischen Drehwinkel in jeder von einer Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung drehbar ist, und der spezifische Drehwinkel 90 Grad oder kleiner ist.
Staubsammelroboter, mit einem Batteriemontageteil, an welchem eine Allzweckbatterie montiert ist, und der Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
Staubsammelroboter nach Anspruch 16, mit einem Gehäuse, das einen Ansaugeinlass in einer Bodenfläche des Gehäuses aufweist, bei dem ein Lichtsender und ein Lichtempfänger des optischen Sensors oberhalb einer oberen Fläche des Gehäuses angeordnet sind.
Staubsammelroboter nach Anspruch 17, bei dem der Drehsensor in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist.
Staubsammelroboter nach einem der Ansprüche 16 bis 18, mit einer Fahrvorrichtung, und einer Steuerung, bei der wenn die Drehung des Abdeckungsbauteils erfasst wird, während die Fahrvorrichtung fährt, die Steuerung eine Fahrbedingung für die Fahrvorrichtung ändert.