ES2318230T3 - Metodo y aparato de limpieza de piscina. - Google Patents
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- E04H4/16—Parts, details or accessories not otherwise provided for specially adapted for cleaning
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Abstract
Método para limpiar la superficie de fondo de una piscina (10) mediante un robot (20) de limpieza de piscina colocado inicialmente en una posición arbitraria sobre el fondo de la piscina, comprendiendo el método: - hacer avanzar el robot (20) hasta que choca con una pared (12); - invertir el sentido del robot (20) y hacerlo avanzar alejándose de la pared, permitiendo que el robot se desplace un tramo de distancia (24) predeterminada; - hacer girar el robot (20) con un ángulo (26) de giro predeterminado; - repetir las etapas anteriores hasta que se cuenta un número predeterminado de choques (16) con la pared, después de lo cual la distancia predeterminada del tramo se altera; y - repetir las etapas anteriores, por lo que el robot (20) limpia un área sustancial de la superficie de fondo.
Description
Método y aparato de limpieza de piscina.
La presente invención se refiere a robots de
limpieza de piscina. Más en particular se refiere a un aparato y
método para limpiar el fondo de una piscina.
Se dispone de muchos tipos de limpiadores
automáticos de piscina, que presentan diversas prestaciones de
navegación y modos de limpieza del fondo de una piscina.
Por ejemplo, en la patente estadounidense nº
6.125.492 (Prowse), titulada Dispositivo de limpieza de piscina
automático, se daba a conocer un dispositivo de limpieza de piscina
automático, que incluye un elemento de limpieza flexible diseñado
para entrar en contacto con una superficie sumergida de la piscina.
Un tubo está acoplado al elemento de limpieza para conectar el
dispositivo de limpieza con una manguera de vacío acuática mediante
un adaptador de manguera. La contaminación de la superficie del agua
y la piscina se aspira de debajo del elemento de limpieza a través
del tubo mediante succión a un sistema de filtro de agua antes de
devolverse a la piscina. Un elemento de válvula flexible está
montado próximo a la zona de garganta del tubo en el que a medida
que el agua se aspira a través del tubo una disminución de la
presión en la zona de garganta hace que el elemento de válvula se
doble y se interrumpa el flujo de agua de manera momentánea. La
interrupción del flujo de agua a través del tubo da como resultado
un diferencial momentáneo de presión ambiente por debajo del
elemento de limpieza flexible que permite al dispositivo moverse
hacia delante de manera incremental a lo largo de la superficie
sumergida de la piscina.
La patente estadounidense nº 6.099.658 (Porat),
titulada Aparato y método de funcionamiento para limpiador de
piscina de alta velocidad daba a conocer un aparato y método para
limpiar el fondo y las paredes laterales verticales de una piscina,
alberca o tanque empleando un limpiador robótico autopropulsado. El
robot tiene una carcasa protectora de diseño convencional,
haciéndose funcionar el limpiador a una velocidad de limpieza
primaria a medida que atraviesa las superficies que han de limpiarse
y hasta que la carcasa del limpiador sale del agua a lo largo de
una pared lateral de la piscina; después el limpiador funciona a una
velocidad de accionamiento secundaria que es relativamente más
lenta que la velocidad primaria y después el limpiador invierte el
sentido y desciende durante un periodo de tiempo predeterminado a la
velocidad secundaria más lenta para permitir que el aire arrastrado
bajo la carcasa escape sin desestabilizar al limpiador durante el
descenso. Tras el periodo de tiempo predeterminado, el limpiador
reanuda su funcionamiento a la velocidad primaria más rápida hasta
que la carcasa del limpiador una vez más sale de la superficie del
agua, tras lo cual se repite el ciclo.
En la patente estadounidense nº 5.086.535
(Grossmeyer et al.) titulada Máquina y método que utiliza
datos gráficos para tratar una superficie, se daba a conocer una
máquina para tratar un área de superficie dentro de un perímetro
delimitado que incluía un chasis autopropulsado con un dispositivo
de tratamiento de superficie montado sobre éste. Una sección de
cálculo está montada en el chasis y una rueda impulsada (o cada una
de varias ruedas impulsadas) tiene un módulo de motor para recibir
señales de órdenes desde la sección de cálculo. Un sensor de
posición está acoplado a la sección de cálculo para generar una
señal de realimentación que representa la posición real de la
máquina. Un dispositivo de carga de datos actúa conjuntamente con la
sección de cálculo para transmitir datos a tal sección de cálculo.
Un archivo de datos almacena datos gráficos desarrollados desde una
imagen gráfica que representa el área de superficie que va a
tratarse así como otros datos desarrollados de otras formas. El
archivo de datos actúa conjuntamente con la sección de cálculo y
transmite datos gráficos y otros a ésta. La sección de cálculo está
dispuesta para procesar los datos y la señal de realimentación y
generar de manera sensible señales de órdenes dirigidas a cada
módulo de motor. Tales módulos, y los motores controlados de este
modo, propulsan la máquina a través del área de superficie
seleccionada que va a tratarse.
La patente estadounidense nº 5.569.371 (Perling)
titulado Sistema para navegación sumergida y control de filtro de
piscina móvil, daba a conocer un sistema de control y navegación
sumergida para un robot de limpieza de piscina, que tiene un
impulsor, un rotor, un filtro y un procesador para controlar el
impulsor y un circuito de producción de señal. El sistema incluye
además un circuito de detección de señal montado en la piscina, una
interfaz ubicada en el suelo cerca de la piscina y que comprende un
detector para recibir y procesar datos desde el circuito de
detección y para transmitir señales al procesador del robot. La
determinación de la ubicación real del robot se realiza mediante
triangulación en la que la base de triangulación estacionaria se
define mediante al menos dos detectores de señal separados y el
vértice del triángulo móvil está constituido por el circuito de
producción de señal que lleva el robot.
La patente estadounidense nº 5.197.158 (Moini)
titulada Limpiador de piscina, daba a conocer un dispositivo de
limpieza de piscina automático impulsado por vacío que tiene una
carcasa hueca soportada sobre dos pares de ruedas motrices de
dispositivo. La carcasa incluye una cámara de succión de agua
central en comunicación de flujo de agua con un canal de succión de
agua en la parte inferior de la carcasa y en comunicación de salida
de agua con una línea de vacío externa, un tren de engranajes para
impulsar uno de los pares de ruedas motrices, y flotadores de
control direccional pivotados. La cámara de succión de agua aloja
una rueda de turbina montada sobre árbol que sostiene álabes
impulsadas por agua haciéndose girar la turbina sólo en una
dirección mediante el flujo de agua a través de la cámara. El árbol
de turbina sostiene un engranaje de accionamiento de capacidad que
se engrana con uno u otro de los dos engranajes de movimiento que a
su vez accionan de manera reversible el tren de engranajes tal como
dicta la posición de los flotadores de control direccional dentro de
la carcasa. Los flotadores se mueven oscilando dentro de la carcasa
para mover los engranajes de movimiento en respuesta al impacto del
dispositivo de limpieza en una obstrucción del suelo de piscina o
porque el dispositivo impacte con una pared vertical de la piscina.
El movimiento oscilante de los flotadores de control invierte el
sentido de la rotación de las ruedas motrices y por tanto la
dirección de movimiento del dispositivo de limpieza en el suelo de
la piscina.
La patente estadounidense nº 4.786.334 (Nystrom)
titulada Método de limpieza del fondo de una piscina, daba a
conocer un método de limpieza del fondo de una piscina con la ayuda
de un limpiador de piscina. El limpiador de piscina se desplaza a
lo largo del fondo de la piscina y recoge el material que está en el
fondo de la piscina. El limpiador de piscina se dispone para
desplazarse de un lado a otro en línea recta, en trayectorias
paralelas entre dos paredes opuestas de la piscina. En las paredes
el limpiador de piscina se gira rotando media vuelta de modo que,
tras el giro, se habrá desplazado de manera lateralmente
perpendicular a la dirección inicial de desplazamiento.
En la patente estadounidense nº 4.593.239
(Yamamoto) titulada Método y aparato para control de desplazamiento
de un vehículo automático guiado, se daba a conocer un vehículo
automático guiado que detecta marcas ubicadas en una pluralidad de
puntos a lo largo de una ruta sobre la que se desplaza utilizando al
menos tres sensores, selecciona el número de marcas detectadas
desde cada sensor individual como un valor de referencia según la
lógica de la mayoría y se detiene cuando el valor de referencia
coincide con el valor predeterminado. Por tanto se evita los
errores acumulativos provocados por un fallo en la detección y,
existe poco error acumulativo.
La patente estadounidense nº 4.700.427
(Kneppers), titulada Método de máquinas de limpieza de suelo
autopropulsadas automáticamente dirigidas y máquina de limpieza de
suelo para poner en práctica el método, daba a conocer un método de
dirigir automáticamente una máquina de limpieza de suelo
autopropulsada a lo largo de una trayectoria predeterminada de
movimiento sobre una zona limitada sobre la que se va a actuar. Se
recupera una secuencia de segmentos de trayectoria almacenada en
una memoria de datos, y los segmentos de trayectoria por los que se
desplaza la máquina. Las marcas se reconocen por al menos un sensor
y se convierten en órdenes de control de corrección de rumbo
accionando y/o dirigiendo la máquina.
La patente estadounidense nº 3.979.788
(Strausak) titulada máquina móvil para la limpieza de piscinas, daba
a conocer una máquina móvil para limpieza de piscinas mediante la
eliminación por succión de sedimento del fondo de las piscinas que
comprende una turbina hidráulica que acciona una rueda de
accionamiento de tal modo que la máquina sigue una trayectoria
autodirigida sobre el fondo de las piscinas. La rueda de
accionamiento puede rotar alrededor de un árbol de dirección
vertical para evitar que la máquina se bloquee en una pared o en
una esquina de las piscinas.
La patente estadounidense nº 3.892.282 (Wulc),
titulada limpiador de succión de movimiento aleatorio, se considera
que representa el estado más próximo de la técnica con respecto al
contenido de las reivindicaciones y da a conocer un limpiador por
succión autopropulsado para fondos de piscina que está adaptado para
moverse a lo largo del fondo de piscinas. El limpiador está dotado
de sensores dispuestos en brazos de sensor. El limpiador se mueve
en una línea recta hasta que uno u otro de los sensores toca un
obstáculo tal como la pared de la piscina en cuyo caso el limpiador
da marcha atrás en línea recta durante una corta distancia, y a
continuación se realiza un giro y se reanuda el movimiento hacia
delante.
Se observa que cubrir de manera eficaz y rápida
el fondo (y las paredes laterales) de una piscina no es una tarea
simple, y se concibieron diversos algoritmos de muestreo (véanse
ejemplos en alguna de las patentes mencionadas anteriormente) para
intentar resolver este complejo problema. Contribuye a la
complejidad del problema de navegación el hecho de que aunque un
robot se programa generalmente para desplazarse en líneas rectas de
un lado a otro y realizar giros precisos, es difícil mantenerlo en
tal trayectoria y es complicado dirigir los giros de manera
precisa. De hecho un patrón de desplazamiento de un robot de
limpieza de piscina es más probable que se desvíe cuando el robot
está sometido a diferentes condiciones y fuerzas tales como su
propio peso, el esfuerzo de tracción y peso de su conductor
eléctrico, corrientes bajo el agua, diferentes fuerzas de fricción
debidas a textura o elevación de superficie poco uniformes, suciedad
del suelo, piscinas con forma asimétrica (o incluso amorfa), etc.
Por consiguiente todos los algoritmos de navegación de robots de
limpieza de piscina dependen de ciclos de barrido numerosos e
incluso repetidos para conseguir una cobertura sustancial de la
piscina.
Cuando se consideran piscinas de forma
irregular, algunos algoritmos de barrido parecen inadecuados y no
logran cubrir sustancialmente el suelo de la piscina.
El fin de la presente invención es proporcionar
un método novedoso y mejorado para gobernar un robot de limpieza de
piscina en el fondo y las paredes laterales de una piscina y un
aparato del mismo.
Aún otro fin de la presente invención es
proporcionar un método y un aparato para gobernar un robot de
limpieza de piscina que permita una limpieza rápida y eficaz del
fondo y las paredes laterales de una piscina.
Todavía otro objetivo de la presente invención
es proporcionar tal método y aparato que permita una cobertura y
rendimiento altos en la limpieza de piscinas con forma
irregular.
Otras ventajas y aspectos de la presente
invención serán evidentes tras la lectura de la presente memoria
descriptiva y contemplación de los dibujos adjuntos.
Se proporciona por tanto de este modo, según una
realización preferida de la presente invención, un método para
limpiar la superficie de fondo de una piscina mediante un robot de
limpieza de piscina colocado inicialmente en una posición
arbitraria en el suelo de la piscina, comprendiendo el método:
- \quad
- hacer avanzar el robot hasta que choca con una pared;
- \quad
- invertir el sentido del robot y hacerlo avanzar alejándose de la pared, permitiendo que el robot se desplace un tramo de distancia predeterminada;
- \quad
- hacer girar el robot hacia los lados con un ángulo de giro predeterminado;
- \quad
- repetir las etapas anteriores hasta que se cuenta un número predeterminado de choques con la pared, después de lo cual la distancia predeterminada del tramo se altera; y
- \quad
- repetir las etapas anteriores, por lo que el robot limpia un área sustancial de la superficie de fondo.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el ángulo de giro predeterminado varía en
algunos giros durante el barrido de la superficie de fondo.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el robot está situado inicialmente a una
distancia de 1 a 3 veces el ancho del robot desde el extremo lateral
de la pared.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el ángulo de giro es sustancialmente un giro de
ángulo recto
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el robot se hace girar con un ángulo de giro
situando el robot en una dirección perpendicular a una pared
enfrentada.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, la alteración de la distancia predeterminada
del tramo consiste en aumentar la longitud.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, la longitud del tramo se aumenta hasta
aproximadamente la mitad de la longitud de la piscina.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, la alteración de la distancia predeterminada
del tramo consiste en disminuir la longitud del tramo.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, la posición inicial del robot al comienzo de la
limpieza de la piscina está aproximadamente en la mitad de la
longitud de la pared.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el giro se realiza constantemente hacia la
derecha con respecto a la dirección de desplazamiento del robot.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el giro se realiza constantemente hacia la
izquierda con respecto a la dirección de desplazamiento del
robot.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el número predeterminado de choques con la
pared contado antes de la alteración de la longitud del tramo es
7.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, la alteración de la longitud del tramo se
realiza en incrementos de longitudes constantes.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el robot tiene un único motor de accionamiento
y tiene un motor de bombeo que alimenta un rotor horizontal para
bombear agua desde el fondo de la piscina hacia arriba hacia el
interior del robot, y en el que el robot se hace girar aplicando al
menos uno de una pluralidad de un número predeterminado de
interrupciones a la potencia en el motor de rotor haciendo así que
el robot adquiera momento lineal de desvío dirigido hacia los lados
y por tanto se mueva en la dirección del desvío.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el número predeterminado de interrupciones está
entre 15 a 25.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, la duración de la serie de número predeterminado
de interrupciones está en el intervalo de aproximadamente 10 a 20
segundos.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, cada interrupción dura aproximadamente de 0,5 a
0,8 segundos.
Además, según la presente invención, se prevé un
robot de limpieza de piscina que comprende:
- \quad
- un mecanismo motorizado reversible;
- \quad
- un rotor accionado por un motor de bombeo;
- \quad
- una fuente de alimentación;
- \quad
- un procesador para contar choques con la pared y que incluye un algoritmo programado para gobernar y hacer funcionar, comprendiendo el algoritmo las siguientes etapas:
- hacer avanzar el robot hasta que choca con una pared;
- invertir el sentido del robot y hacerlo avanzar alejándose de la pared, permitiendo que el robot se desplace un tramo de distancia predeterminada a lo largo del fondo de la piscina;
- hacer girar el robot hacia los lados con un ángulo de giro predeterminado;
- repetir las etapas anteriores hasta que se han contado un número predeterminado de choques con la pared, después de lo cual la distancia predeterminada del tramo se altera; y
- repetir las etapas anteriores, por lo que el robot cubre una parte sustancial del área del fondo;
- \quad
- un controlador para recibir órdenes desde el procesador e invertir el sentido del mecanismo motorizado del robot e iniciar el giro del robot tras las órdenes apropiadas desde el procesador; y
- \quad
- un sensor de choque con la pared para detectar un choque con la pared y enviar una señal al procesador.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, según una realización preferida de la
presente invención, el sensor de choque con la pared comprende un
sensor de proximidad o un sensor de colisión o un sensor de
inclinación o un sensor de sonar.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el mecanismo motorizado reversible es un
mecanismo de oruga motorizado reversible.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el robot comprende además un receptor GPS para
determinar su posición y dirección.
Además, según otra realización preferida de la
presente invención, el algoritmo incluye, entre otros, aplicar al
menos uno de una pluralidad de un número predeterminado de
interrupciones de la potencia al motor de bombeo haciendo así que
el robot adquiera momento lineal de desvío dirigido hacia los lados
y por tanto se mueva en la dirección del desvío.
\vskip1.000000\baselineskip
Para comprender mejor la presente invención, y
apreciar sus aplicaciones prácticas, las siguientes figuras se
proporcionan y se hace referencia a las mismas más adelante. Debe
observarse que las figuras se dan como ejemplos solamente y no
limitan en modo alguno el alcance de la invención tal como se define
en las reivindicaciones adjuntas. Componentes similares se indican
mediante números de referencia similares.
La figura 1 ilustra la trayectoria por la que se
desplaza un robot de limpieza de piscina según una realización
preferida de la presente invención.
La figura 2a ilustra una vista en sección de un
robot de limpieza de piscina según la presente invención.
La figura 2b ilustra la vista desde la parte
inferior de un robot de limpieza de piscina según la presente
invención.
La figura 3 ilustra una gráfica de la potencia
de rotor respecto al tiempo antes, durante y después de una
maniobra de giro.
La figura 4 ilustra un diagrama esquemático de
las características eléctricas de un robot de limpieza de piscina
según la presente invención.
Un aspecto principal de la presente invención es
el algoritmo de navegación dado a conocer en la presente invención
que introduce un barrido sistemático del fondo de la piscina de una
manera predeterminada.
En una realización de la invención, el robot de
limpieza de piscina está dotado de un único y novedoso mecanismo de
dirección que aprovecha cambios impartidos en el momento angular de
un rotor en el robot.
El barrido del fondo de la piscina se lleva a
cabo haciendo que el robot de limpieza de piscina siga una serie de
trayectorias a través del fondo de la piscina, de un lado de la
piscina hasta el lado opuesto. Tras cada cruce el robot invierte su
sentido, desplazándose un tramo (o paso) de distancia predeterminada
hacia atrás, sustancialmente sobre su huella previa y después gira
hacia los lados con un ángulo de giro predeterminado y el robot
sigue moviéndose hasta alcanzar la pared, invierte su sentido y
cruza desde esa pared hasta la pared opuesta. Cada vez que el robot
choca con una pared lo detecta y cuenta el número de choques con la
pared. Una vez contados un número predeterminado de choques con la
pared, la distancia predeterminada del tramo se altera y la rutina
continúa hasta cubrir toda el área del fondo de la piscina.
Se hace referencia ahora a la figura 1, que
ilustra un ejemplo de una trayectoria por la que se desplaza un
robot de limpieza de piscina según una realización preferida de la
presente invención. Se observa que las líneas con puntas de flecha
representan el sentido de desplazamiento del robot, y para mostrar
con claridad la dirección de desplazamiento no se superponen,
aunque en realidad se ha previsto que el robot seguirá sus huellas
en su recorrido inverso. La línea discontinua representa la
trayectoria real por la que el robot se supone que se desplaza.
Se muestra un suelo 10 rectangular de piscina,
con cuatro paredes circundantes dispuestas en dos pares de paredes
(12, 14, 16, 18) opuestas paralelas.
En una realización preferida de la presente
invención el método de barrer sistemáticamente el suelo de la
piscina es como sigue: un robot 20 de limpieza de piscina, que
normalmente tiene un mecanismo de oruga accionado por motor (pero
son posibles también otros tipos de mecanismo), se coloca
inicialmente para empezar a cruzar en una trayectoria 22 recta
sobre el suelo de la piscina 10, comenzando su maniobra en el lado
de la pared 14 adyacente de la piscina. La posición inicial puede
elegirse de manera arbitraria, incluso en algún lugar en medio de
la piscina. En piscinas poligonales, tales como la piscina
rectangular mostrada en la figura 1, se recomienda situar el robot
inicialmente próximo a un extremo lateral de la pared
(preferiblemente a una distancia de 1 a 3 veces el ancho del
robot), teniendo en cuenta el área de limpieza efectiva cubierta por
el robot a medida que bombea la suciedad y el follaje. Por
"extremo lateral de la pared" se entiende uno de los extremos
de una pared a cada lado, a diferencia de sus extremos superior y de
fondo.
El robot 20 cruza hacia el otro lado de la
piscina, desplazándose en una línea 22 sustancialmente recta sobre
el suelo 10 hasta que choca con la pared 12. Una vez que el robot ha
chocado con una pared se invierte el sentido del mecanismo de
motor, y el robot se acciona sustancialmente en el sentido opuesto.
Después de desplazarse por un tramo de longitud 24 predeterminada,
el robot se hace girar hacia los lados con un ángulo 26
predeterminado (sustancialmente con un ángulo recto en el ejemplo
de la figura 1) y a continuación se desplaza sustancialmente de
manera recta hasta que choca con una pared 16. Para giros en
piscinas poligonales se recomienda intentar hacer el ángulo de giro
de modo que el robot a continuación atraviese de manera
perpendicular a una pared enfrentada de la piscina, pero éste no es
un requisito obligatorio.
Tras chocar con la pared se invierte el sentido
del motor de accionamiento del robot de nuevo, y después de que el
robot se ha desplazado el tramo de longitud 24 predeterminada de
nuevo se gira hacia los lados con un ángulo 26 predeterminado
dirigiendo el robot hacia una pared 18 de la piscina.
Después de un número predeterminado de choques
con la pared la longitud del tramo se altera a una nueva longitud
de tramo 30 (y después 32, 34), evitando así sustancialmente que el
robot siga la misma trayectoria que ha tomado previamente, por
tanto y mejorando su cobertura del suelo de la piscina.
Preferiblemente después de la alteración de la longitud del tramo
se reinicia el contador y empieza a contar choques con la pared
hasta que se cuenta el mismo número de choques predeterminados con
la pared, tras lo cual se altera de nuevo la longitud del
tramo.
La alteración de la longitud del tramo por el
que se ha desplazado el robot después de invertir su sentido tras
chocar con una pared puede consistir en o bien aumentar o disminuir
la longitud. En el ejemplo mostrado en la figura 1, se aumenta la
longitud de tramo. Es posible ajustar la longitud de tramo para
disminuirse en lugar de aumentarse. En tal caso la posición inicial
del robot al comienzo del barrido de la piscina preferiblemente es
aproximadamente en la mitad de la pared en el lado.
Se observa que si el algoritmo implica aumentar
la longitud del tramo basta con aumentarlo hasta aproximadamente la
mitad de la longitud prevista de la piscina, porque después de esto
cualquier aumento adicional daría como resultado que el robot se
desplazaría sobre una trayectoria tomada previamente. Éste no es un
requisito primordial puesto que el usuario puede decidir terminar
el barrido del suelo de la piscina mediante el robot en cualquier
momento. Es posible temporizar el funcionamiento del robot usando un
conmutador de temporizador, limitando así su desplazamiento de este
modo.
El giro puede realizarse en cualquier dirección
(es decir hacia la derecha o hacia la izquierda), pero
preferiblemente se realiza la misma dirección de giro a lo largo
del procedimiento de barrido para garantizar la cobertura eficaz
del suelo de la piscina.
Para una piscina rectangular tal como se muestra
en la figura 1, el número predeterminado de choques con la pared
contados antes de la alteración de la longitud del tramo es
preferiblemente 7, porque si la longitud del tramo no se altera
después de 7 choques con la pared el robot puede encontrarse
desplazándose sustancialmente sobre su huella previa siguiendo la
misma trayectoria 22 inicial.
La longitud variable del tramo por el que se
desplaza el robot después de invertir su sentido tras chocar con
una pared puede ajustarse de manera arbitraria. En el ejemplo
mostrado en la figura 1, la longitud se aumenta en etapas de
longitudes constantes, pero esto no es imperativo.
El ángulo de giro predeterminado puede variar
también en algunos giros - o en todos - durante el proceso de
barrido, o bien de una manera predeterminada (tal como programada de
antemano) o de manera arbitraria.
Un robot de limpieza de piscina según una
realización preferida de la presente invención puede ser cualquier
robot de este tipo adaptado para realizar el algoritmo de dirección
de la presente invención.
A continuación se hace referencia a la figura 2a
que ilustra una vista en sección de un robot 40 de limpieza de
piscina según la presente invención. Una carcasa 42 de robot aloja
un mecanismo 48 de motor para accionar los árboles 44 (en cubierta
54 de árbol) sobre la que ruedas 46 de extremos están unidas a las
bandas de oruga, un rotor 52 orientado horizontalmente (para
bombear agua desde el suelo de la piscina hacia arriba hacia el
interior del robot), accionado por un motor 50 de bombeo, unidad 56
de control, unidad 58 central de proceso (CPU) y sensor 60 de
choque con la pared. La suciedad y el follaje bombeados se recogen
dentro de una bolsa de filtro que está situada dentro de la carcasa
a lo largo de la bomba. El cable 62 de alimentación pasa por la
carcasa 42 para proporcionar potencia a los componentes eléctricos
del robot. En otras realizaciones preferidas de la presente
invención no se prevé ningún cable de alimentación y en su lugar el
robot se alimenta mediante batería.
La figura 2b ilustra la vista desde la parte
inferior de un robot de limpieza de piscina según la presente
invención. Se prevén bandas 43 de oruga paralelas gemelas, que se
extienden sobre y que son movidas por ruedas 46.
El robot mostrado en las figuras 2a y 2b se
acciona mediante un único motor (motor 48 de accionamiento).
Normalmente los robots de limpieza de piscina dirigidos a piscinas
de tamaño pequeño y mediano están dotados de un único mecanismo de
motor, mientras que los mecanismos de motor gemelos son populares en
robots de limpieza de piscinas grandes. El mecanismo de motor único
puede invertir su sentido empleando transmisión proporcionada para
invertir el sentido de la rotación de los árboles de rueda, pero no
puede usarse para hacer girar el robot hacia los lados. Son
necesarios dos motores independientes para maniobrar hacia los
lados, puesto que cada banda se hace funcionar por separado, o bien
deteniendo una banda y accionando la otra, o dando una vuelta
(accionando las bandas en sentidos opuestos). Para hacer que un
robot de motor único gire hacia los lados se sugiere emplear una
serie de interrupciones intencionadas en la rotación del rotor
haciendo así que el robot adquiera momento lineal de desvío
dirigido hacia los lados y por tanto se mueva en esa dirección. Este
método se aprovecha del hecho de que los rotores se desvían
inherentemente y el inventor de la presente invención descubrió que
una serie de interrupciones impartidas en la rotación del rotor
hacen que el robot adquiera momento lineal dirigido hacia los
lados.
El número de interrupciones - que puede variar
desde una interrupción única hasta una serie de interrupciones, así
como su ciclo y duración se determinan empíricamente en cualquier
robot, y dependen de factores tales como el peso del robot, el
tipo, el tipo de bomba, el tamaño, el peso y la velocidad de
rotación del rotor cuando se acciona sobre sus bandas de oruga, el
ángulo de giro deseado, etc.
Se descubrió que para un robot de limpieza de
piscina cuyo peso es 10,5 kg, con un motor de accionamiento sin
escobillas y una bomba que funciona a 12 voltios CC, un cable
flotante de 18m y un transformador (disponible comercialmente de
Tematech Ltd., Afula, Israel, con el nombre de marca "Aquabot"
tipo "Bravo"), para hacer girar sustancialmente con un ángulo
recto, se aplica una serie de interrupciones de rotor con los
siguientes parámetros: la duración de la serie de interrupciones
fue aproximadamente de 10 a 20 segundos, durante los cuales se
administró una serie de aproximadamente 15 a 25 interrupciones en el
funcionamiento del rotor (encendiendo y apagando el rotor de manera
secuencial), durando cada interrupción aproximadamente de 0,5 a 0,8
segundos. De nuevo se recalca que estos parámetros son empíricos y
difieren de un robot a otro dependiendo de sus características y
rasgos específicos, tal como se explicó anteriormente en el presente
documento.
La figura 3 ilustra un gráfica de la potencia
del rotor respecto al tiempo antes, durante y después de una
maniobra de giro. El eje X representa el tiempo y el eje Y
representa el estado de potencia del rotor. La parte 70 de la
gráfica representa la potencia del rotor a medida que el robot con
su potencia de rotor activada se aproxima a una pared. En el
instante 72 el robot detecta el choque con la pared y se invierte el
sentido de su mecanismo. A continuación se desplaza un tramo de
longitud predeterminada durante la duración 74 de tiempo (la
longitud se determina fácilmente como el producto de la velocidad
conocida de los robots por una duración de tiempo predeterminada).
Una vez alcanzada la longitud del tramo (instante 76) se administran
una serie de n interrupciones en la potencia suministrada al rotor
en ciclo y duración predeterminados. Una vez se ha hecho girar la
potencia del rotor permanece activada hasta la siguiente maniobra de
giro.
Es importante observar que el método de barrido
de la presente invención (tal como el ejemplo mostrado en la figura
1) es independiente de la naturaleza de navegación de los robots de
limpieza de piscina, y ciertamente no se limita a robots de motor
único en general o a robots de motor único maniobrados usando la
rotación interrumpida del rotor tal como se ha dado a conocer en el
presente documento. Otros tipos de robots de limpieza de piscina
gobernados mediante diversos métodos de navegación, tales como GPS u
otros están cubiertos por el alcance de esta invención.
La figura 4 ilustra un diagrama esquemático de
las características eléctricas de un robot 80 de limpieza de
piscina según la presente invención. Alimentado por la fuente 90 de
alimentación, o bien de manera externa (a través de un cable) o
interna (batería) el robot de limpieza de piscina comprende un motor
82 de accionamiento reversible y un motor 84 de rotor controlados
independientemente por una unidad 86 de control. La unidad de
control está conectada a una unidad de proceso (CPU) 94 que dicta el
funcionamiento del control y por consiguiente de todo el robot. El
robot tiene un sensor 92 de choque con la pared que detecta un
choque con la pared y genera una señal que recibe la unidad de
proceso. Se observa que el evento de chocar con una pared puede
detectarse por un sensor previsto en el robot, tal como un sensor
de proximidad o sensor de colisión, o sensor de sonar, y el motor
de accionamiento del robot se conmuta para invertir el sentido. Por
ejemplo, para tal fin puede usarse un sensor de proximidad - un
sensor óptico que normalmente funciona en el intervalo infrarrojo -
o un sensor de inclinación, tal como un sensor de mercurio- un
sensor accionado por un mecanismo inclinable equilibrado que
detecta la inclinación del robot cuando intenta subir por una pared.
Si se usa un sensor de sonar puede obtenerse también un mejor
control de la dirección.
La unidad de proceso se programa para accionar
el motor de accionamiento y el motor de rotor, a través de la
unidad de control, de una manera predeterminada según un algoritmo
tal como se ha explicado con referencia a la figura 1 y a la figura
3, conmutando el motor de accionamiento entre los modos hacia
delante e inverso, y aplicando el esquema de secuencias de
interrupción al motor de rotor.
Un receptor 95 GPS opcional que se comunica con
la CPU puede incorporarse en el robot para permitir determinar su
posición y dirección. El GPS está dotado de una antena 97 flotante o
se incorpora una antena en el cable de alimentación desde la unidad
de fuente de alimentación remota.
Los eventos de choques con la pared se cuentan
mediante un contador 96 incorporado con una unidad central de
proceso del robot.
Se observa que el método y aparato para la
limpieza automatizada de piscina de la presente invención puede
implementarse en piscinas de cualquier forma, ya sea rectangular,
poligonal, circular, ovalada e incluso las de forma irregular. La
etapa de variar la longitud de los tramos de la presente invención
garantiza que sustancialmente todo el suelo de la piscina se cubra
de manera eficaz y de ese modo se limpie en un tiempo relativamente
corto.
El aparato y el método para robot de limpieza de
piscina de la presente invención permiten cubrir de manera eficaz y
relativamente rápido el fondo de una piscina de cualquier forma,
profundidad y tamaño.
Debe quedar claro que la descripción de las
realizaciones y las figuras adjuntas expuestas en esta memoria
descriptiva sirven sólo para una mejor comprensión de la invención,
sin limitar su alcance tal como contemplan las siguientes
reivindicaciones.
Debe quedar claro también que un experto en la
técnica, después de leer la presente memoria descriptiva puede
realizar ajustes o modificaciones a las figuras adjuntas y las
realizaciones anteriormente descritas que seguirían contemplándose
en las siguientes reivindicaciones.
Claims (23)
1. Método para limpiar la superficie de fondo de
una piscina (10) mediante un robot (20) de limpieza de piscina
colocado inicialmente en una posición arbitraria sobre el fondo de
la piscina, comprendiendo el método:
- hacer avanzar el robot (20) hasta que choca
con una pared (12);
- invertir el sentido del robot (20) y hacerlo
avanzar alejándose de la pared, permitiendo que el robot se
desplace un tramo de distancia (24) predeterminada;
- hacer girar el robot (20) con un ángulo (26)
de giro predeterminado;
- repetir las etapas anteriores hasta que se
cuenta un número predeterminado de choques (16) con la pared,
después de lo cual la distancia predeterminada del tramo se altera;
y
- repetir las etapas anteriores, por lo que el
robot (20) limpia un área sustancial de la superficie de fondo.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
el ángulo de giro predeterminado se varía en algunos giros durante
la limpieza de la superficie de fondo.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el robot está situado inicialmente próximo a un extremo lateral
de la pared.
4. Método según la reivindicación 3, en el que
el robot está situado inicialmente a una distancia de 1 a 3 veces
el ancho del robot desde el extremo lateral de la pared.
5. Método según una de las reivindicaciones 1 a
4, en el que el ángulo de giro es sustancialmente un giro de ángulo
recto.
6. Método según una de las reivindicaciones 1 a
4, en el que el robot se hace girar con un ángulo de giro situando
el robot en una dirección que es perpendicular a una pared
enfrentada.
7. Método según una de las reivindicaciones 1 a
6, en el que la alteración de la distancia predeterminada del tramo
consiste en aumentar la longitud del tramo.
8. Método según la reivindicación 7, en el que
la longitud del tramo se aumenta hasta aproximadamente la mitad de
la longitud de la piscina.
9. Método según una de las reivindicaciones 1 a
6, en el que la alteración de la distancia predeterminada del tramo
consiste en disminuir la longitud del tramo.
10. Método según la reivindicación 9, en el que
la posición inicial del robot al comienzo de la limpieza de la
piscina está aproximadamente en la mitad de la longitud de la
pared.
11. Método según una de las reivindicaciones 1 a
10, en el que el giro se realiza constantemente hacia la derecha
con respecto a la dirección de desplazamiento del robot.
12. Método según una de las reivindicaciones 1 a
10, en el que el giro se realiza constantemente hacia la izquierda
con respecto a la dirección de desplazamiento del robot.
13. Método según una de las reivindicaciones 1 a
12, en el que el número predeterminado de choques con la pared
contado antes de la alteración de la longitud del tramo es 7.
14. Método según una de las reivindicaciones 1 a
13, en el que la alteración de la longitud del tramo se realiza en
incrementos de longitudes constantes.
15. Método según una de las reivindicaciones 1 a
14, en el que el robot tiene un único motor (48) de accionamiento y
tiene un motor (50) de bombeo que impulsa un rotor (52) horizontal
para bombear agua desde el fondo de la piscina hacia arriba hacia
el interior del robot, y en el que el robot se hace girar aplicando
al menos uno de una pluralidad de un número predeterminado de
interrupciones a la potencia al motor (50) de rotor haciendo así
que el robot adquiera momento lineal de desvío dirigido hacia los
lados y por tanto se mueva en la dirección del desvío.
16. Método según la reivindicación 15, en el que
el número predeterminado de interrupciones está entre 15 a 25.
17. Método según la reivindicación 15 ó 16, en
el que la duración de la aplicación del número predeterminado de
interrupciones está en el intervalo de aproximadamente 10 a 20
segundos.
18. Método según la reivindicación 15, 16 ó 17,
en el que cada interrupción dura aproximadamente de 0,5 a 0,8
segundos.
19. Robot (20) de limpieza de piscina que
comprende:
- un mecanismo (48) motorizado reversible;
- un rotor (52) accionado por un motor (50) de
bombeo;
- una fuente de alimentación;
- un procesador (58) para contar choques con la
pared y que incluye un algoritmo programado para gobernar y
maniobrar, comprendiendo el algoritmo las siguientes etapas:
- -
- hacer avanzar el robot hasta que choca con una pared;
- -
- invertir el sentido del robot y hacerlo avanzar alejándose de la pared, permitiendo que el robot se desplace un tramo de distancia predeterminada a lo largo del fondo de la piscina;
- -
- hacer girar el robot hacia los lados con un ángulo de giro predeterminado;
- -
- repetir las etapas anteriores hasta que se han contado un número predeterminado de choques con la pared, después de lo cual la distancia predeterminada del tramo se altera; y
- -
- repetir las etapas anteriores, por lo que el robot cubre una parte sustancial del área del fondo de la piscina;
- un controlador (86) para recibir órdenes desde
el procesador e invertir el sentido del mecanismo motorizado del
robot e iniciar el giro del robot tras las órdenes apropiadas desde
el procesador; y
- un sensor (92) de choque con la pared para
detectar un choque con la pared y enviar una señal al
procesador.
20. Robot según la reivindicación 19, en el que
el sensor (92) de choque con la pared comprende un sensor de
proximidad o un sensor de colisión o un sensor de inclinación o un
sensor de sonar.
21. Robot según la reivindicación 19 ó 20, en el
que el mecanismo (48) motorizado reversible es un mecanismo de
oruga motorizado reversible.
22. Robot según la reivindicación 19, 20 ó 21,
que comprende además un receptor (95) GPS para determinar la
posición y dirección del robot.
23. Robot según la reivindicación 19, en el que
el algoritmo incluye, entre otros, aplicar al menos uno de una
pluralidad de un número predeterminado de interrupciones de la
potencia al motor (50) de bombeo haciendo así que el robot adquiera
momento lineal de desvío dirigido hacia los lados y por tanto se
mueva en la dirección del desvío.
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|---|---|---|---|---|
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| US10167650B2 (en) | 2016-08-10 | 2019-01-01 | Aquatron Robotic Technology Ltd. | Concurrent operation of multiple robotic pool cleaners |
| WO2023155157A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Beijing Smorobot Technology Co., Ltd | Method and apparatus for cleaning swimming pools, and electronic device and storage medium thereof |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2988762A (en) * | 1960-02-08 | 1961-06-20 | Hugh H Babcock | Self-steering submarine suction cleaner |
| US3892282A (en) * | 1970-04-14 | 1975-07-01 | Total Enterprises Inc | Random motion suction cleaner |
| AT340099B (de) | 1974-07-05 | 1977-11-25 | Bieri Pumpenbau Ag | Fahrbare maschine zum reinigen eines schwimmbeckens |
| CH656665A5 (de) * | 1982-07-05 | 1986-07-15 | Sommer Schenk Ag | Verfahren und reinigungsgeraet zum reinigen eines wasserbeckens. |
| JPS6063618A (ja) | 1983-09-17 | 1985-04-12 | Tsubakimoto Chain Co | 無人走行車の走行制御方法 |
| US4700427A (en) | 1985-10-17 | 1987-10-20 | Knepper Hans Reinhard | Method of automatically steering self-propelled floor-cleaning machines and floor-cleaning machine for practicing the method |
| SE465629B (sv) | 1986-08-20 | 1991-10-07 | Mikael Nystroem | Foerfarande foer rengoering av en bassaengbotten |
| US5086535A (en) | 1990-10-22 | 1992-02-11 | Racine Industries, Inc. | Machine and method using graphic data for treating a surface |
| US5197158A (en) | 1992-04-07 | 1993-03-30 | Philip L. Leslie | Swimming pool cleaner |
| IL109394A (en) | 1994-04-22 | 1997-03-18 | Maytronics Ltd | Swimming pool cleaning, navigational control system and method |
| ES2177352B1 (es) | 1997-11-03 | 2004-09-01 | Summer Moon Pty Ltd | Dispositivo automatico de limpieza de piscinas y conjunto de valvulas correspondiente. |
| US6094764A (en) * | 1998-06-04 | 2000-08-01 | Polaris Pool Systems, Inc. | Suction powered pool cleaner |
| US6099658A (en) | 1998-09-29 | 2000-08-08 | Aqua Products Inc. | Apparatus and method of operation for high-speed swimming pool cleaner |
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