ES2899611T3 - Control direccional de limpiadores robóticos de piscinas - Google Patents
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Abstract
Un limpiador robótico de piscinas (10) que comprende: un alojamiento (14); un mecanismo de propulsión (16) configurado para propulsar el limpiador robótico de piscinas a lo largo de una superficie interior de una piscina; un mecanismo de succión para atraer líquido de la piscina al interior del alojamiento (14); un cable (24) que se extiende hacia fuera desde el alojamiento (14); un sensor de tracción (12) configurado para generar una señal indicativa de al menos una dirección en la que se tira del cable (24); y un controlador (50), caracterizado por que dicho controlador (50) se configura para operar la propulsión para propulsar el limpiador robótico de piscinas hacia la dirección desde la que se tira del cable (24).
Description
DESCRIPCIÓN
Control direccional de limpiadores robóticos de piscinas
Campo de la invención
La presente invención se refiere a limpiadores robóticos de piscinas. Más particularmente, la presente invención se refiere al control direccional de limpiadores robóticos de piscinas.
Antecedentes de la invención
Se sabe que los limpiadores robóticos de piscinas proporcionan una solución práctica para limpiar piscinas y otros tipos de tanques y estanques. Por ejemplo, el limpiador robótico de piscinas puede colocarse en la piscina cuando la piscina no está en uso. El limpiador robótico de piscinas puede entonces funcionar de forma autónoma para limpiar superficies interiores, como las paredes y el suelo, de la piscina.
Dichos limpiadores robóticos de piscinas típicamente se configuran para autopropulsarse a través de las superficies interiores (paredes o suelo) de la piscina. Un mecanismo de propulsión incluye típicamente un motor accionado eléctricamente. Este motor, o un motor diferente, también puede accionar un mecanismo de succión que atrae agua y cualquier residuo suspendido hacia un filtro interno que atrapa los residuos.
Normalmente, la energía eléctrica para hacer funcionar el motor del limpiador robótico de piscinas se proporciona mediante una fuente de alimentación que se encuentra fuera de la piscina, por ejemplo, a una distancia segura del borde de la piscina. La fuente de alimentación se conecta al limpiador robótico de piscinas mediante un cable, que normalmente se configura para estar en flotación y flotar en la superficie del agua.
El documento US5351355 describe un limpiador de piscinas de tipo sumergible que incluye una carcasa que se estrecha de un extremo al otro de la misma, un par de ruedas en el extremo ancho de la carcasa, una sola rueda en el extremo estrecho de la carcasa, un sistema de impulsión para impulsar cada una de las ruedas, un cable para conectar el limpiador a un punto fijo en un lado de la piscina, un dispositivo tensor de cable en la carcasa para cambiar la longitud y la tensión del cable por lo que se hace que el limpiador siga una ruta de desplazamiento predeterminada sobre toda la zona interior de la piscina.
El documento WO95/02103 describe un aparato para limpiar automáticamente superficies sumergidas, como el fondo y las paredes laterales de una piscina. El aparato incluye sensores integrados y un procesador integrado (preferiblemente, un microprocesador) que controla el funcionamiento del aparato en respuesta a la información de estado proporcionada por los sensores. Preferiblemente, el aparato tiene una batería hermética integrada y un tamaño de boquilla de entrada ajustable, e incluye bandas de rodadura izquierda y derecha que son controlables para hacer que el aparato gire o rote (en sentido horario o antihorario), o se traslade hacia delante o hacia atrás, en una superficie sumergida inclinada horizontal o verticalmente. Para cada banda de rodadura se proporciona un conjunto de transmisión, que incluye una rueda de leva y un seguidor de leva conectado al mismo dentro de un conjunto de control sellado, y un enlace de cambio que se extiende a través de un sello en el conjunto de control. Cada enlace de cambio tiene un extremo conectado a uno de los seguidores de leva y otro extremo conectado a un conjunto de engranajes, para cambiar el conjunto de engranajes a una marcha de avance o retroceso. El aparato incluye preferiblemente transductores de efecto Hall (con imanes permanentes asociados) y un microprocesador montado dentro de un conjunto de control sellado. El microprocesador se programa para ejecutar uno seleccionado de varios programas de limpieza (entrando así en un modo de funcionamiento seleccionado) en respuesta a la exposición de los transductores de efecto Hall a una tarjeta magnéticamente permeable perforada con orificios especialmente dispuestos, o una tarjeta con un inserto magnéticamente permeable moldeado en su interior.
El documento US5056612 describe un dispositivo que comprende un obstáculo dispuesto a lo largo de al menos parte de un área que debe atravesar la máquina, un dispositivo devanador-desbobinador conectado a la máquina, y un ancla que se ubica lejos de la máquina y que está estacionaria con respecto a la superficie. Una conexión flexible se une en un extremo a la máquina en otro extremo al ancla. Un detector de obstáculos, llevado por la máquina, detecta la presencia del obstáculo. Un dispositivo libera sucesivamente una longitud determinada de la conexión cuando se detecta el obstáculo. Un dispositivo propulsor hace que la máquina se desplace en una dirección en la que la conexión se vuelve a estirar una vez que se libera la longitud de la conexión, y luego hace que la máquina se desplace en una dirección opuesta a la dirección en la que la máquina se desplazaba antes de detectarse el obstáculo.
Compendio de la invención
Por tanto, se proporciona, de acuerdo con la presente invención, un limpiador robótico de piscinas que incluye: un alojamiento; un mecanismo de propulsión configurado para propulsar el limpiador robótico de piscinas a lo largo de una superficie interior de una piscina; un mecanismo de succión para atraer líquido de la piscina al interior del alojamiento; un cable que se extiende hacia fuera desde el alojamiento; un sensor de tracción configurado para generar una señal indicativa de al menos una dirección en la que se tira del cable; y un controlador configurado para recibir la señal y operar el mecanismo de propulsión para propulsar el robot hacia la dirección desde la que se tira del cable.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el sensor de tracción incluye un componente doblable al que se une el cable y un sensor de doblez, en donde la señal generada es indicativa de la doblez del componente doblable con respecto al alojamiento.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el componente doblable incluye un manguito a través del que el cable se configura para pasar desde el exterior del alojamiento al interior del alojamiento.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el sensor de tracción incluye un sensor de proximidad para detectar la proximidad de un lado del componente doblable al alojamiento.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el sensor de proximidad incluye al menos un sensor magnético que se configura para medir un campo magnético que es indicativo de la proximidad de uno o una pluralidad de imanes al sensor.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, uno o una pluralidad de imanes se montan sobre el componente doblable, y uno o una pluralidad de sensores magnéticos se montan en el alojamiento.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el sensor de tracción incluye un acelerómetro o un sensor de inclinación.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el controlador se configura para operar el mecanismo de propulsión para propulsar el limpiador robótico de piscinas hacia la dirección desde la que se ha tirado del cable si el componente doblable se dobla desde una orientación no doblada en un ángulo que excede un ángulo de doblez umbral.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el controlador se configura para operar el mecanismo de propulsión para invertir la dirección de desplazamiento del limpiador robótico de piscinas cuando la dirección desde la que se tira del cable es sustancialmente opuesta a la dirección de desplazamiento actual del limpiador robótico de piscinas.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el sensor de tracción incluye un sensor de movimiento configurado para detectar una desviación de un movimiento predeterminado del limpiador robótico de piscinas.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el controlador se configura para hacer que el limpiador robótico de piscinas comience a desplazarse cuando se recibe la señal del sensor de tracción cuando el limpiador robótico de piscinas permanece estacionario en modo de espera.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el desplazamiento incluye desplazarse a una pared de la piscina.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el desplazamiento incluye además desplazarse por la pared hasta una línea de flotación.
Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el controlador se configura además para controlar el mecanismo de propulsión y el mecanismo de succión para hacer que el limpiador robótico de piscinas permanezca en la línea de flotación después de subir por la pared hasta la línea de flotación.
Además, a modo de ejemplo, el cable incluye un cable de alimentación.
Además, a modo de ejemplo, el cable incluye un flotador.
Se proporciona además, como ejemplo, un limpiador robótico de piscinas que incluye: un alojamiento; un mecanismo de propulsión configurado para propulsar el limpiador robótico de piscinas a lo largo de una superficie interior de una piscina; un mecanismo de succión para atraer líquido de la piscina al interior del alojamiento; un sensor de movimiento que se configura para generar una señal indicativa del movimiento del limpiador robótico de piscinas; y un controlador configurado para: controlar el mecanismo de propulsión para hacer que el limpiador robótico de piscinas permanezca estacionario en un modo de espera al completar un ciclo de limpieza; recibir la señal del sensor de movimiento; y cuando la señal recibida sea indicativa del movimiento del limpiador robótico de piscinas mientras está en modo de espera, accione el mecanismo de propulsión para propulsar el limpiador robótico de piscinas hasta una pared de la piscina y trepar por la pared hasta una línea de flotación de la piscina.
Además, como ejemplo, el controlador se configura además para controlar el mecanismo de propulsión y el mecanismo de succión para hacer que el limpiador robótico de piscinas permanezca en la línea de flotación después de escalar la pared hasta la línea de flotación.
Además, como ejemplo, el limpiador robótico de piscinas incluye un cable que se extiende hacia fuera desde el alojamiento y un sensor de tracción configurado para generar una señal de tracción indicativa de al menos una dirección en la que se tira del cable, en donde el controlador se configura además para recibir la señal de tracción y
para operar el mecanismo de propulsión para propulsar el robot a una pared de la piscina y trepar por la pared hasta la línea de flotación cuando se recibe la señal de extracción mientras el limpiador robótico de piscinas está en modo de espera.
Breve descripción de los dibujos
Para que se comprenda mejor la presente invención y se aprecien sus aplicaciones prácticas, se proporcionan las siguientes Figuras y se hace referencia a ellas a continuación. Cabe señalar que las Figuras se dan solo como ejemplos y de ninguna manera limitan el alcance de la invención. Componentes semejantes se indican con los números de referencia semejantes.
La Figura 1 ilustra esquemáticamente un limpiador robótico de piscinas con control direccional, de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 2 ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva de un mecanismo de detección de cable del limpiador robótico de piscinas mostrado en la Figura 1.
La Figura 3 ilustra esquemáticamente una vista en sección transversal de una sección del limpiador robótico de piscinas que incluye el mecanismo de detección de cable mostrado en la Figura 2.
La Figura 4 ilustra esquemáticamente los componentes para el control de dirección del limpiador robótico de piscinas mostrado en la Figura 1.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que representa un método para el control direccional de un limpiador robótico de piscinas, de acuerdo con una realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
En la siguiente descripción detallada, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa de la invención. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que la invención se puede poner en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito en detalle métodos, procedimientos, componentes, módulos, unidades y/o circuitos bien conocidos para no oscurecer la invención.
De acuerdo con una realización de la presente invención, un limpiador robótico de piscinas se configura para funcionar de forma autónoma para limpiar una piscina. Un sistema de propulsión del limpiador robótico de piscinas se puede configurar para propulsar el limpiador robótico de piscinas a través de la superficie de una piscina, tal como una pared interior o un suelo de la piscina, de acuerdo con instrucciones predeterminadas y programadas. Por ejemplo, las instrucciones programadas pueden configurarse de modo que, al menos en algunas condiciones, el limpiador robótico de piscinas llegue a todas las partes de las superficies de la piscina que se van a limpiar.
Una piscina que el limpiador robótico de piscinas se configura para limpiar puede incluir una piscina llena de agua. Alternativamente o además, un limpiador robótico de piscinas se puede configurar para limpiar otro tipo de recipiente lleno de líquido (por ejemplo, estanque artificial, pecera, tina industrial, tanque de almacenamiento u otro recipiente que pueda llenarse con agua u otro líquido). Por lo tanto, cualquier referencia en el presente documento a una piscina, agua o términos similares o relacionados debe entenderse como que incluye cualquier tipo de recipiente de líquido adecuado (por ejemplo, que sea lo suficientemente grande para permitir o ameritar la limpieza con un limpiador robótico de piscinas) o un tipo adecuado de contenedor de líquido (por ejemplo, un líquido que no es demasiado corrosivo, viscoso o lubricante como para interferir con el funcionamiento del limpiador robótico de piscinas), respectivamente.
El limpiador robótico de piscinas se configura de manera que un operador esté habilitado para controlar de forma remota al menos algunos aspectos del funcionamiento del limpiador robótico de piscinas. En particular, el limpiador robótico de piscinas se puede configurar para permitir al menos un control remoto limitado de la propulsión del limpiador robótico de piscinas, por ejemplo, durante el funcionamiento del limpiador robótico de piscinas. Por ejemplo, el operador puede cambiar la dirección de movimiento del limpiador robótico de piscinas a lo largo de la superficie de una piscina. El operador puede controlar de forma remota el funcionamiento del limpiador robótico de piscinas cuando está parado fuera de la piscina. Por lo tanto, el operador puede anular el funcionamiento autónomo del limpiador robótico de piscinas, por ejemplo, cuando el funcionamiento autónomo no aborda, o no puede, una situación particular (por ejemplo, la forma de la piscina para la que la programación del limpiador robótico de piscinas no está optimizada, agilizando la limpieza de residuos en un lugar particular de la piscina, lo que hace que el limpiador robótico de piscinas se acerque a una parte de la piscina para facilitar la retirada del limpiador robótico de piscinas de la piscina, u otra situación en la que un operador pueda intervenir con el funcionamiento autónomo del limpiador robótico de piscinas).
De acuerdo con la invención, el limpiador de piscinas se controla a distancia tirando de un cable de control que se extiende hacia fuera desde el limpiador robótico de piscinas, desde un alojamiento del limpiador robótico de piscinas. Por ejemplo, el cable de control puede ser idéntico o puede incluir un cable de alimentación del limpiador robótico de piscinas que conecta el limpiador robótico de piscinas a una fuente de alimentación remota (por ejemplo, que se encuentra fuera de la piscina). El cable de alimentación se puede conectar directamente a un enchufe en la unidad de
control o el alojamiento de robot, puede interactuar con un cable incorporado que sobresale de la unidad de control o el alojamiento de robot, o se puede conectar directamente a la unidad de control o el alojamiento de motor, p. ej., a través de una glándula impermeable. En algunos casos, otro tipo de cable puede funcionar como cable de control (por ejemplo, un cable de control dedicado sin otra función, un cable de comunicaciones u otro tipo de cable).
Por ejemplo, cuando se tira del cable de control en una dirección particular, el funcionamiento del sistema de propulsión del limpiador robótico de piscinas puede cambiar para propulsar el limpiador robótico de piscinas en la dirección de la tracción.
En algunos casos, el cable de control se puede utilizar para controlar el funcionamiento del limpiador robótico de piscinas. Por ejemplo, un controlador o unidad de control (estos términos se usan aquí de manera intercambiable) del limpiador robótico de piscinas se puede configurar para reconocer una o más secuencias de tirones. Tales secuencias se pueden interpretar para indicar, por ejemplo, un ajuste de potencia (por ejemplo, encendido, apagado, velocidad de rotación u otro ajuste) de un motor del sistema de propulsión o de un mecanismo de succión del limpiador robótico de piscinas.
El cable de control se puede conectar al limpiador robótico de piscinas a través de un mecanismo de detección de tracción que se configura para detectar una dirección u otra propiedad de una fuerza de tracción que se aplica al cable de control. Por ejemplo, el mecanismo de detección se puede configurar para generar una señal que sea indicativa de una o más características (por ejemplo, dirección, magnitud de la fuerza, duración de la fuerza u otra característica) de la fuerza que se aplica al cable de control.
Por ejemplo, el cable de control se puede unir a un alojamiento del limpiador robótico piscinas a través de un componente doblable (por ejemplo, una varilla, manguito u otro componente doblable) que se conecta de forma doblable al alojamiento del limpiador robótico de piscinas. La conexión doblable del componente doblable al alojamiento de robot puede permitir que el componente doblable se doble en respuesta a una tracción que se ejerce sobre el cable de control. En algunos casos, la conexión doblable puede ser elástica o resiliente para devolver el componente doblable a una orientación inicial cuando no se ejerce tracción sobre el cable de control.
En algunos casos, el componente doblable puede incluir un manguito a través del que el cable de control entra al alojamiento. El manguito puede incluir un orificio hueco a través del que puede pasar el cable de control desde el exterior del alojamiento al interior del alojamiento. Por ejemplo, en los casos en los que el cable de control incluye un cable de alimentación, el cable de control puede entrar al alojamiento a través del manguito para conectarse a uno o más componentes internos del limpiador robótico de piscinas. Dichos componentes internos pueden incluir, por ejemplo, un controlador, motor, bomba, sensor, lámpara u otro componente interno.
Por tanto, el mecanismo de detección puede incluir uno o más sensores que se configuran para detectar la doblez del componente doblable. En un ejemplo, el componente doblable puede incorporar uno o más imanes. Los imanes pueden incluir uno o más imanes permanentes o electroimanes. Por ejemplo, un imán permanente puede tener la forma de un disco magnetizado que se une y rodea al componente doblable, o en forma de pluralidad de imanes distribuidos alrededor del perímetro del componente doblable. De manera similar, alrededor del perímetro del componente doblable se puede distribuir una pluralidad de electroimanes. En el alojamiento que rodea la conexión flexible se puede montar de forma rígida una serie de sensores de efecto Hall. En este caso, la doblez del componente doblable puede llevar el imán permanente cerca de uno o más de los sensores de efecto Hall. Por tanto, se puede generar una señal indicativa de una dirección de doblez del componente doblable. En otros ejemplos, las posiciones del imán permanente y los sensores de efecto Hall pueden intercambiarse. Se pueden usar otros tipos de sensores para detectar una doblez (por ejemplo, sensores de proximidad ópticos, capacitivos o acústicos, galgas extensiométricas o sensores, u otros sensores capaces de detectar una doblez del componente doblable).
Alternativamente o además, el mecanismo de detección puede incluir uno o más detectores de fuerza que miden directamente una fuerza que se ejerce sobre el cable de control. Por ejemplo, los detectores de fuerza pueden incluir interruptores de contacto, galgas extensiométricas o sensores que generan una señal que es indicativa de una fuerza de compresión o tracción que se ejerce sobre el cable de control o sobre una conexión del cable de control al limpiador robótico de piscinas.
Alternativamente o además, el mecanismo de detección puede incluir un sensor de movimiento que detecta una desviación del movimiento del limpiador robótico de piscinas de una trayectoria o movimiento predeterminados. Por ejemplo, tirar del cable de control puede mover, acelerar o rotar el limpiador robótico de piscinas. Los sensores de movimiento pueden detectar una dirección de traslación o rotación del limpiador robótico de piscinas. Por ejemplo, los sensores de movimiento pueden incluir uno o más sensores inerciales, sensores ópticos (por ejemplo, un sensor de ratón óptico u otro sensor óptico), sensores acústicos (por ejemplo, un sensor Doppler, sensor microfónico u otro sensor acústico), caudalímetros, sensores electromagnéticos u otros sensores capaces de medir un movimiento o una aceleración del limpiador robótico de piscinas. Dichos sensores se pueden ubicar en cualquier lugar apropiado en el limpiador robótico de piscinas, y no necesariamente cerca de una conexión del cable de control al alojamiento de robot o al limpiador robótico de piscinas. El limpiador robótico de piscinas se puede configurar, en respuesta al movimiento o rotación detectados, para alterar su dirección de desplazamiento, por ejemplo, hacia la dirección de traslación o rotación.
El control direccional al tirar de un cable de control puede permitir un control remoto simple y económico del limpiador robótico de piscinas. Las formas convencionales de control remoto, como los pulsos ópticos infrarrojos o las ondas de radio, no funcionan de manera fiable bajo el agua o en una transición entre el aire y el agua. La transmisión de órdenes desde una unidad de control remoto a la fuente de alimentación desde la que se retransmiten las órdenes a través del cable de alimentación al limpiador robótico de piscinas puede aumentar el coste y la complejidad del limpiador robótico de piscinas, por ejemplo, al requerir cables que incluyan cables adicionales para la transmisión de datos.
En algunos casos, el cable de control se conecta a una sección superior del limpiador robótico de piscinas. En otros casos, el cable de control se puede conectar a otro lado del limpiador robótico de piscinas. Como se usa en el presente documento, un lado del limpiador robótico de piscinas se denomina parte superior o de arriba cuando ese lado mira hacia arriba cuando el limpiador robótico de piscinas está de pie en un suelo horizontal de una piscina (por ejemplo, se orienta para permitir la limpieza de un suelo de una piscina). De manera similar, un lado del limpiador robótico de piscinas se denomina lado inferior o de abajo cuando ese lado mira hacia abajo cuando el limpiador robótico de piscinas está de pie en el suelo horizontal de una piscina. Un lado que se denomina como lado lateral es un lado que no mira hacia arriba ni hacia abajo (p. ej., hacia delante, hacia atrás, derecha, izquierda u otra dirección que no sea ni hacia arriba ni hacia abajo) cuando el limpiador robótico de piscinas está de pie en un suelo horizontal de una piscina.
En algunos casos, el cable de control puede incluir, incorporar o conectarse a uno o más flotadores. Los flotadores pueden configurarse para asegurar que al menos parte del cable de control (que, como se describió anteriormente, puede ser idéntico a un cable de alimentación) flote en la superficie del agua de la piscina. Por tanto, el cable puede ser fácilmente accesible por un operador del limpiador robótico de piscinas. Los flotadores también pueden asegurar que una sección del cable de control que está adyacente al limpiador robótico de piscinas esté sustancialmente vertical. Por lo tanto, la dirección de una tracción lateral que se ejerce sobre el cable de control puede ser detectada sin ambigüedades por el mecanismo de detección.
El funcionamiento de los sistemas de propulsión y succión puede controlarse mediante una unidad de control. La unidad de control puede incluir uno o más circuitos electrónicos, por ejemplo, incluir un microcontrolador y software de control preprogramados en la memoria. La unidad de control se aloja típicamente dentro de un único alojamiento estanco que también encierra un motor del sistema de propulsión o succión. Por ejemplo, la unidad de control se puede configurar para controlar una velocidad, sentido de rotación u otra característica operativa de un motor o bomba del sistema de propulsión, sistema de succión o ambos, y cualquier otro dispositivo electromecánico o electromagnético que se emplee para controlar el funcionamiento del limpiador robótico de piscinas, como un freno, solenoide u otro dispositivo.
La unidad de control, los motores y las bombas se pueden alimentar mediante una fuente de alimentación. La energía suministrada puede ser típicamente en forma de tensión de corriente continua (CC). Por ejemplo, una fuente de alimentación externa puede incluir un convertidor de corriente alterna (CA) a CC que convierte una tensión de línea de CA en una tensión de CC adecuada para el funcionamiento seguro del limpiador robótico de piscinas dentro de una piscina que puede ser contactada u ocupada por personas o animales. Alternativamente o además, la fuente de alimentación externa puede incluir uno o más de un generador, paneles solares, almacenamiento u otra batería, u otra fuente de energía eléctrica. La fuente de alimentación se puede ubicar fuera de la piscina, por ejemplo, a una distancia segura del borde de la piscina. El limpiador robótico de piscinas se puede conectar a la fuente de alimentación externa mediante un cable de alimentación, que se puede configurar para funcionar como cable de control. El cable de alimentación se puede configurar para flotar sobre la superficie del agua, por ejemplo, mediante la unión de flotadores individuales se puede unir a lo largo del cable, o envolviendo el cable en una cubierta externa de flotación.
La Figura 1 ilustra esquemáticamente un limpiador robótico de piscinas con control direccional, de acuerdo con una realización de la presente invención.
El limpiador robótico de piscinas 10 incluye un mecanismo de detección de tracción de cable 12. El mecanismo de detección de tracción de cable 12 se ubica donde el cable de control 24 entra al alojamiento de robot 14. El cable de control 24 puede ser idéntico o puede incluir un cable de alimentación que conecta el limpiador de piscina robótico 10 a una fuente de energía externa (por ejemplo, ubicada fuera de una piscina dentro de la que está funcionando el limpiador robótico de piscinas 10). En el ejemplo mostrado, donde el limpiador robótico de piscinas 10 se orienta en posición vertical, uno o más flotadores de cable 26 pueden hacer que el cable de control 24 se extienda verticalmente hacia arriba, o aproximadamente verticalmente hacia arriba (por ejemplo, la orientación exacta del cable de control 24 depende de cualquier fuerza lateral que se ejerza sobre el cable de control 24), desde el limpiador robótico de piscinas 10. El mecanismo de detección de tracción de cable 12 se configura para detectar una tracción que se ejerce sobre el cable de control 24.
El alojamiento de robot 14 se puede configurar para alojar al menos uno o más de un sistema de propulsión para propulsar el limpiador robótico de piscinas 10 a lo largo de la superficie de la piscina, un sistema de succión para retirar residuos de la piscina y un controlador para controlar el funcionamiento de diversos sistemas del limpiador robótico de piscinas 10. El alojamiento de robot 14 se puede configurar para proteger los componentes internos del limpiador robótico de piscinas 10 del contacto potencialmente dañino con otros objetos o superficies. El alojamiento de robot 14 se puede configurar para proteger a las personas y los animales del contacto potencialmente desagradable, doloroso o dañino con los componentes internos (p. ej., piezas móviles o corrientes eléctricas) del limpiador robótico de piscinas
10. En algunos casos, uno o más compartimentos interiores o particiones del alojamiento de robot 14 pueden ser estancos para proteger cualquier componente encerrado (por ejemplo, motores, circuitos o placas de circuito, sensores u otros componentes cuyo funcionamiento puede verse interferido por el contacto con un líquido) del contacto con agua cuando se sumerge el limpiador robótico de piscinas 10.
El sistema de propulsión del limpiador robótico de piscinas 10 puede incluir uno o más motores y transmisiones para propulsar el limpiador robótico de piscinas 10. En el ejemplo mostrado, el sistema de propulsión puede rotar una o más ruedas 16. En el ejemplo mostrado, las ruedas 16 están provistas de orugas. 18, por ejemplo, para aumentar la tracción entre las ruedas 16 y la superficie de la piscina. En algunos ejemplos, diferentes ruedas 16, por ejemplo, en lados diferentes u opuestos del limpiador robótico de piscinas 10, pueden ser accionadas por diferentes motores controlables por separado, por ejemplo, para permitir la dirección del limpiador robótico de piscinas 10. En otros ejemplos, las ruedas 16 pueden ser accionadas por un solo motor mientras que la transmisión de par a diferentes ruedas 16 puede controlarse por separado controlando un mecanismo de transmisión. Alternativamente o además de las ruedas 16, el limpiador robótico de piscinas 10 puede incluir otros tipos de mecanismos de propulsión (por ejemplo, usar una hélice o chorro de agua), u otros tipos de componentes de tracción (por ejemplo, basados en adherencia, succión u otros principios).
El sistema de succión del limpiador robótico de piscinas 10 puede incluir uno o más motores (que pueden ser compartidos con el sistema de propulsión, por ejemplo, a través de una transmisión separada, o que pueden estar separados de los del sistema de propulsión) o bombas que se configuran para atraer líquido de la piscina a través de una entrada 22 (no visible en las Figuras, pero ubicada en una superficie inferior del alojamiento de robot 14 en el ejemplo mostrado) y hacia fuera a través de la salida 20 (ubicada en la superficie superior del alojamiento de robot 14 en el ejemplo mostrado). Una o más mallas, filtros u otros componentes de atrapamiento dentro del alojamiento de robot 14 pueden separar residuos del líquido que fluye desde la entrada 22 a la salida 20.
La Figura 2 ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva de un mecanismo de detección de cable del limpiador robótico de piscinas mostrado en la Figura 1. La Figura 3 ilustra esquemáticamente una vista en sección transversal de una sección del limpiador robótico de piscinas que incluye el mecanismo de detección de cable mostrado en la Figura 2.
El manguito proximal 32 del mecanismo de detección de tracción de cable 12 se configura para unirse rígidamente al alojamiento de robot 14. En el ejemplo mostrado, el manguito proximal 32 se inserta en la abertura de alojamiento 45 en el alojamiento de robot 14. Una sección de una pared del alojamiento de robot 14 que rodea la abertura de alojamiento 45 se puede intercalar entre los anillos de retención 44. Por lo tanto, el apriete de los anillos de retención 44 alrededor de la pared del alojamiento de robot 14 puede sujetar el manguito proximal 32 al alojamiento de robot 14. Por ejemplo, un orificio en el centro de cada anillo de retención 44 puede incluir rosca interna, y la superficie exterior del manguito proximal 32 pueden incluir la correspondiente rosca externa. Así, los anillos de retención 44 pueden apretarse mediante la aplicación de pares opuestos a cada uno de los anillos de retención 44 de modo que las roscas fuercen los anillos de retención 44 contra lados opuestos de la pared del alojamiento de robot 14. Alternativamente o además, el manguito proximal 32 puede ser integral al alojamiento de robot 14 (p. ej., moldeados o mecanizados como una sola pieza), o se puede proporcionar otro mecanismo (p. ej., abrazadera, pestillo, tornillo, perno, fricción, soldadura, encolado u otro mecanismo) para fijar la manguito proximal 32 al alojamiento de robot 14.
Un componente doblable en forma de manguito distal 30 se conecta al manguito proximal 32 mediante la sección flexible 34. Un extremo fijo de la sección flexible 34 se puede unir al manguito proximal 32 y un extremo móvil se puede unir al manguito distal 30. Por ejemplo, la sección flexible 34 se puede construir de un material elástico que puede estirarse en respuesta a una fuerza lateral que se ejerce sobre su extremo móvil. En algunos casos, la sección flexible 34 puede estar provista de una estructura (por ejemplo, ranuras o pliegues en acordeón) para facilitar el doblado. Como otro ejemplo, la sección flexible 34 puede estar provista de una estructura elástica que se configura para enderezar la sección flexible 34 cuando no se aplica fuerza de tracción al cable de control 24. Dicha estructura elástica puede incluir, por ejemplo, un resorte que rodea la sección flexible 34, un interior de resorte a la sección flexible 34 (por ejemplo, entre una pared de la sección flexible 34 y el cable de control 24), mediante una disposición de resortes o bandas elásticas alrededor de la periferia de la sección flexible 34, o de otro modo. La elasticidad o resiliencia de la sección flexible 34 puede hacer que la sección flexible 34 se enderece hasta una orientación no doblada en ausencia de una fuerza de doblez lateral aplicada. Por tanto, el manguito distal 30 se configura para doblarse lateralmente con respecto al manguito proximal 32 cuando se somete a una fuerza lateral. Dado que el manguito proximal 32 se une rígidamente al alojamiento de robot 14, el manguito distal se configura para doblarse lateralmente con respecto al alojamiento de robot 14. La elasticidad de la sección flexible 34 puede hacer que el manguito distal 30 se vuelva a alinear con el manguito proximal 32 cuando se elimina la fuerza lateral. En una orientación no doblada en ausencia de tales fuerzas laterales, el manguito distal 30 puede alinearse de manera sustancialmente coaxial con el manguito proximal 32.
Alternativamente o además de la sección flexible 34, el manguito distal 30 se puede conectar de otro modo al manguito proximal 32 o al alojamiento de robot 14. Por ejemplo, el manguito distal 30 puede montarse en cardanes. En algunos casos, el manguito distal 30 puede construirse de material flexible sin ninguna sección flexible adicional entre el manguito distal 30 y el manguito proximal 32 o el alojamiento de robot 14.
El cable de control 24 se configura para unirse al manguito distal 30. En el ejemplo que se muestra, el orificio 31 atraviesa el manguito distal 30, la sección flexible 34 y el manguito proximal 32 del mecanismo de detección de tracción de cable 12. Por lo tanto, el cable de control 24 puede pasar desde el exterior de del alojamiento de robot 14 al interior del alojamiento de robot 14 a través del orificio 31. Por ejemplo, cuando el cable de control 24 es un cable de alimentación del limpiador robótico de piscinas 10, el cable de control 24 puede pasar a través del orificio 31 para conectarse a la estructura (por ejemplo, a un unidad de control) que es interna al alojamiento de robot 14. En otros ejemplos, p. ej., donde el cable de control 24 no es necesario para conectarse al interior del alojamiento de robot 14 (p. ej., no es un cable de alimentación, o donde el cable de alimentación se configura para conectar a un conector o casquillo en el manguito distal 30, o de otro modo), el cable de control 24 puede unirse de otro modo al manguito distal 30 (que, junto con el manguito proximal 32, puede ser entonces una varilla maciza en lugar de un manguito hueco).
El sensor de doblez 39 se configura para producir una señal que indica una dirección de doblez del manguito distal 30 con respecto al manguito proximal 32. En algunos casos, la señal también puede ser indicativa de un ángulo de doblez del manguito distal 30 con respecto al manguito proximal 32. La señal generada por el sensor de doblez 39 puede transmitirse a través del cable de sensor 42 a un componente apropiado de una unidad de control del limpiador robótico de piscinas 10.
Por ejemplo, el sensor de doblez 39 puede incluir una estructura, tal como una placa 36, que se une a uno del manguito distal 30 y el manguito proximal 32, y una disposición de sensores de proximidad 38 que se unen al otro. En el ejemplo mostrado, la placa 36 se une al manguito distal 30 y los sensores de proximidad 38 se disponen en el disco de soporte de sensor 35 que se une al manguito proximal 32. Sin embargo, en otros ejemplos, la placa 36 se podría unir al manguito distal 30 y el disco de soporte de sensor el 35 se podría unir al manguito distal 30. En otros ejemplos, los sensores de proximidad 38 se pueden configurar para detectar la proximidad del manguito distal 30, sin que una placa se una al manguito distal 30.
Los sensores de proximidad 38 pueden conectarse a la circuitería que se encuentra en la placa de circuito de sensor 40. Por ejemplo, la placa de circuito de sensor 40 puede montarse en el disco de soporte de sensor 35 y conectarse al cable de sensor 42. La placa de circuito de sensor 40 puede incluir una placa de circuito impreso (PCB) u otro tipo de placa de circuito. Cada uno de los sensores de proximidad 38 ser puede conectar a la placa de circuito de sensor 40. Los circuitos de la placa de circuito de sensor 40 pueden interactuar con los sensores de proximidad 38 para producir una señal para la transmisión a través del cable de sensor 42.
En el ejemplo mostrado, el plano de la placa 36 es perpendicular al eje del manguito distal 30. De manera similar, el plano del disco de soporte de sensor 35 es perpendicular al eje del manguito proximal 32. Los sensores de proximidad 38 se pueden distribuir acimutalmente alrededor del eje de manguito proximal 32 en la superficie del disco de soporte de sensor 35. Así, cuando la sección flexible 34 está en una orientación no doblada, y el eje del manguito distal 30 es aproximadamente colineal con el eje del manguito proximal 32, todos los sensores de proximidad 38 son aproximadamente equidistantes de la placa 36. Por lo tanto, una señal de que todos los sensores de proximidad 38 están equidistantes de la placa 36 puede ser indicativa de que no se ejerce tracción lateral sobre el cable de control 24.
Por otro lado, cuando se ejerce una tracción lateral sobre el cable de control 24, el manguito distal 30 puede doblarse hacia la dirección de la tracción ejercida. Como resultado, el lado de la placa 36 que está más cerca de la dirección de la tracción puede acercarse al disco de soporte de sensor 35. El lado opuesto de la placa 36 puede entonces retroceder del disco de soporte de sensor 35. Así, un sensor de proximidad 38 cuya señal indica la proximidad más cercana a la placa 36 puede indicar la dirección desde la que se ha tirado del cable de control 24. En algunos casos, las señales de dos sensores de proximidad 38 que indican la proximidad más cercana a la placa 36 pueden analizarse (por ejemplo, aplicando un promedio ponderado o técnica de interpolación) para calcular un punto de aproximación más cercana de la placa 36 al disco de soporte de sensor 35, y por lo tanto la dirección desde la que se tira del cable de control 24.
Por ejemplo, la placa 36 puede estar magnetizada permanentemente y los sensores de proximidad 38 pueden ser o pueden incluir sensores de campo magnético, tales como sensores de efecto Hall, que generan una señal que es indicativa de la intensidad de campo magnético local. Por tanto, un campo magnético detectado aumentado por uno de los sensores de campo magnético es indicativo de la aproximación de la placa 36 a ese sensor.
Por ejemplo, la placa 36 puede incluir al menos un imán, que puede tener la forma de una hoja anular de material magnetizado. La hoja anular se puede hacer de un material magnético flexible, tal como una hoja magnética de caucho, que puede troquelarse o formarse de otro modo con una forma apropiada. Alternativamente o además, la placa 36 o el manguito distal 30 pueden incluir imanes rígidos individuales.
Alternativamente o además, los sensores de proximidad 38 pueden incluir otros tipos de sensores basados en principios ópticos, acústicos, mecánicos, electromagnéticos (por ejemplo, inductivos o capacitivos), térmicos u otros que pueden utilizarse para detectar la proximidad de la placa 36, o la distancia de la placa 36 a un sensor de proximidad 38. En algunos casos, una superficie u otra propiedad de la placa 36 (por ejemplo, reflectancia, susceptibilidad magnética, patrón, textura de superficie u otra propiedad) puede adaptarse para facilitar la detección por un tipo particular del sensor de proximidad 38.
Los sensores de proximidad 38 se pueden colocar alrededor de la periferia del manguito proximal 32, por ejemplo, en el disco de soporte de sensor 35. La placa de circuito de sensor 40 en la que se pueden montar los sensores de proximidad 38 puede tener la forma de una placa de circuito impreso anular o semianular (PCB), o una PCB con otra forma. La placa de circuito de sensor 40 se puede encapsular en un material impermeable al agua, tal como epoxi. El cable de sensor 42 puede conectar la placa de circuito de sensor 40 a una unidad de control del limpiador robótico de piscinas 10. El cable de sensor 42 puede transportar energía eléctrica desde la unidad de control a los sensores de proximidad 38, y señales desde los sensores de proximidad 38 a la unidad de control.
En algunos casos, el cable de sensor 42 puede incluir cables separados que conectan cada sensor de proximidad 38 individualmente a la unidad de control. En algunos casos, la placa de circuito de sensor 40 puede incorporar circuitos electrónicos para acondicionar o preprocesar la señal de los sensores de proximidad 38, o para convertir las señales en datos digitales. Por ejemplo, cada uno de los sensores de proximidad 38 se puede configurar para emitir una señal distinguible al detectar la proximidad (por ejemplo, tensión única u otra característica). La circuitería puede combinar las señales de sensor separadas en una sola señal que se transmite a la unidad de control a través del cable de sensor 42. La unidad de control puede analizar la señal combinada para determinar cuál de los sensores de proximidad 38 ha detectado la proximidad de la placa 36 o del manguito distal 30.
En algunos casos, los sensores de proximidad se pueden montar en la placa 36 o una estructura similar que se monta en el manguito distal 30, por ejemplo, para detectar la proximidad a un disco o placa que se monta en el manguito proximal 32 de manera similar al disco de soporte de sensor 35. En algunos casos, algunos sensores de proximidad pueden montarse en una estructura que se monta en el manguito distal 30 (similar a la placa 36), y otros pueden montarse en el disco de soporte de sensor 35 (o en una estructura similar).
Alternativamente o además de los sensores de proximidad 38, el sensor de doblez 39 puede incluir otros tipos de sensores para medir la doblez del manguito distal 30 en relación con el manguito proximal 32. Por ejemplo, la sección flexible 34 puede estar provista de sensores (por ejemplo, sensores de deformación mecánicos u ópticos) que miden el estiramiento o la compresión de la superficie de la sección flexible 34. Varios de tales sensores pueden distribuirse acimutalmente en el perímetro de la sección flexible 34. Alternativamente o además, el manguito distal 30 puede incorporar un sensor de posición angular, tal como un acelerómetro de dos o tres ejes, un sensor de inclinación u otro sensor configurado para generar una señal indicativa de un ángulo y dirección de inclinación.
La Figura 4 ilustra esquemáticamente los componentes para el control de dirección del limpiador robótico de piscinas mostrado en la Figura 1.
La unidad de control 50 se puede configurar para controlar uno o ambos del sistema de propulsión 58 y el sistema de succión 59. Por ejemplo, la unidad de control 50 puede incluir un procesador 60 y una unidad de almacenamiento de datos 62. El procesador 60 puede incluir una o más unidades de procesamiento. El procesador 60 puede comunicarse con la unidad de almacenamiento de datos 62. La unidad de almacenamiento de datos 62 puede incluir uno o dispositivos de almacenamiento de datos o memoria, volátiles o no volátiles, fijos o extraíbles. La unidad de almacenamiento de datos 62 puede utilizarse para almacenar, por ejemplo, instrucciones programadas para el funcionamiento del procesador 60, datos o parámetros para su uso por el procesador 60 durante el funcionamiento, o los resultados del funcionamiento del procesador 60.
La unidad de control 50 se puede configurar para operar uno o más motores, bombas, transmisiones u otros componentes de uno o ambos del sistema de propulsión 58 y el sistema de succión 59. Por ejemplo, el procesador 60 se puede configurar para operar de acuerdo con instrucciones y parámetros programados que se almacenan en la unidad de almacenamiento de datos 62. Los componentes de la unidad de control 50 pueden montarse o conectarse a una o más placas de circuito de controlador 56.
En el ejemplo que se muestra, un cable de alimentación funciona como cable de control 24, o se incorpora en este. El cable de control 24 pasa a través del orificio 31 del mecanismo de detección de tracción de cable 12 para conectarse a la unidad de control 50. Por ejemplo, el cable de alimentación se puede configurar para permitir la transmisión de energía eléctrica (por ejemplo, energía eléctrica de CC a una tensión que sea lo suficientemente baja como para garantizar que cualquier fallo en el aislamiento eléctrico no presente ningún riesgo de lesión para las personas o animales que se encuentren en la piscina cerca del limpiador robótico de piscinas 10). En el caso de que el cable de control 24 no incluya el cable de alimentación, la unidad de control 50 se puede conectar de otro modo a una fuente de alimentación. Por ejemplo, la fuente de energía puede incluir una batería de almacenamiento alojada dentro del alojamiento de robot 14.
El cable de sensor 42 se puede conectar a la unidad de control 50 en la conexión de cable de sensor 52. Por lo tanto, el cable de sensor 42 puede conducir una señal de cable de control desde el sensor de doblez 39 del mecanismo de detección de tracción de cable 12 al procesador 60 de la unidad de control 50. El procesador 60 se puede configurar para procesar la señal del cable de control para determinar si se ha tirado del cable de control 24 y en qué dirección se ha tirado del cable de control 24. En algunos casos, el procesador 60 se puede configurar para calcular una indicación de una fuerza de tracción que se ha ejercido sobre el cable de control 24.
La unidad de control 50 puede incluir o puede estar en comunicación con el sensor de movimiento 54. El sensor de
movimiento 54 puede incluir uno o más sensores (por ejemplo, en una sola ubicación en el limpiador robótico de piscinas 10 o en dos ubicaciones más en el limpiador robótico de piscinas 10) que se configuran para detectar una o más condiciones que son indicativas de movimiento del limpiador robótico de piscinas 10 o de una ubicación u orientación actual de este. Por ejemplo, el sensor de movimiento 54 puede incluir un sensor de inclinación, acelerómetro, giroscopio, brújula, codificador (p. ej., para medir la rotación de una o más ruedas 16, árbol de motor, engranaje de transmisión o de otro componente rotatorio del limpiador robótico de piscinas 10), sensor de movimiento óptico, telémetro, sensor de proximidad, sensor de presión, sensor de contacto o de fuerza, u otro sensor que puede operarse para generar una señal que está relacionada con una cantidad que puede ser indicativa del movimiento del limpiador robótico de piscinas 10 o una ubicación actual del limpiador robótico de piscinas 10.
La unidad de control 50 se puede configurar, por ejemplo, mediante instrucciones programadas, circuitos o de otro modo, para controlar uno o más motores, bombas u otros componentes del sistema de propulsión 58 y el sistema de succión 59 para guiar el movimiento del limpiador robótico de piscinas 10 para cubrir toda la superficie de la piscina de manera eficiente. Por ejemplo, la unidad de control 50 se puede configurar para cambiar una tasa de succión de acuerdo con una posición actual, orientación o ambas del limpiador robótico de piscinas 10, por ejemplo, según lo detectado por el sensor de movimiento 54. La unidad de control 50 se puede configurar para cambiar una dirección de desplazamiento al invertir el sentido de rotación de un motor, al accionar un engranaje, o al dirigir de otro modo el limpiador robótico de piscinas 10 al controlar la velocidad o dirección de un motor, bomba, engranaje de transmisión, orientación de una rueda 16, o de otro modo.
Por ejemplo, una señal generada por el sensor de movimiento 54 puede indicar uno o más de contacto o proximidad a una pared de la piscina, una orientación del limpiador robótico de piscinas 10 en relación con el suelo de la piscina, una velocidad de rotación u orientación absoluta de limpiador robótico de piscinas 10. La unidad de control 50 puede controlar el limpiador robótico de piscinas 10 para detener el movimiento o la operación de limpieza después de un período de tiempo predeterminado (denominado ciclo de limpieza), o cuando se detecta una condición anormal predefinida (por ejemplo, como taponamiento de un filtro, movimiento del limpiador robótico de piscinas 10 obstruido o impedido por el contacto con un obstáculo u otra condición anormal).
La unidad de control 50 puede recibir una señal del sensor de doblez 39 que indica la doblez del manguito distal 30 con respecto al manguito proximal 32 (o al alojamiento de robot 14). La unidad de control 50 puede generar entonces una o más órdenes para alterar el funcionamiento actual (por ejemplo, la velocidad o el sentido de rotación) de uno o más motores del sistema de propulsión 58 o del sistema de succión 59. Las órdenes pueden configurarse para provocar que el limpiador robótico de piscinas 10 se mueva en la dirección de la curva, por ejemplo, hacia una dirección desde la que se tira del cable de control 24.
En algunos casos, la unidad de control 50 se puede configurar para cambiar la dirección de desplazamiento del limpiador robótico de piscinas 10 solo si un ángulo de doblez medido del manguito distal 50 con respecto a una orientación no doblada del manguito distal 50 (por ejemplo, la vertical cuando el limpiador robótico de piscinas está de pie) supera un umbral de ángulo de doblez. En algunos casos, el umbral de ángulo de doblez puede ser cercano a cero (por ejemplo, cualquier doblez detectable). En otros casos, el umbral de ángulo de doblez puede tener un valor distinto de cero, como 30°, 45° u otra desviación angular distinta de cero de la orientación no doblada.
Por ejemplo, si la señal indica que se dobla en una dirección opuesta a la dirección de desplazamiento actual del limpiador robótico de piscinas 10, la unidad de control 50 puede generar órdenes para invertir la dirección de desplazamiento del limpiador robótico de piscinas 10. Dichas órdenes pueden, por ejemplo, provocar la rotación de un motor de impulsión del sistema de propulsión 58 para que se detenga, y luego comience a rotar en sentido inverso.
Si la señal indica una doblez en una dirección que es perpendicular o en otro ángulo oblicuo a la dirección de desplazamiento actual, la unidad de control 50 puede generar órdenes para dirigir el robot hacia la dirección de la doblez detectada por el sensor de doblez 39. Por ejemplo, la unidad de control 50 puede hacer que las ruedas 16 en lados opuestos del limpiador robótico de piscinas 10 roten a diferentes velocidades para hacer que el limpiador robótico de piscinas 10 gire hacia la dirección de la tracción sobre el cable de control 24. Cuando se mueve hacia la dirección de la tracción, la tracción en el cable de control 24 se puede relajar, permitiendo así que la elasticidad de la sección flexible 34 enderece el manguito distal 30.
Por ejemplo, un operador de un limpiador robótico de piscinas 10 puede tirar del cable de control 24 para hacer que el limpiador robótico de piscinas 10 alcance una parte de la piscina que de otra manera no alcanzaría (p. ej., debido a un estrechamiento de una sección de la piscina que interfiere con el funcionamiento autónomo del limpiador robótico de piscinas 10) o que requiera atención inmediata, o para permitir que el operador acceda al limpiador robótico de piscinas 10 (por ejemplo, para mantenimiento, para sacarlo de la piscina o para otro propósito).
Como otro ejemplo, tirar del cable de control 24 puede tener como resultado que el cable de control 24 (p. ej., un cable de alimentación del limpiador robótico de piscinas 10) se enganche de modo que impida el desplazamiento del limpiador robótico de piscinas 10. Como resultado de un esfuerzo para alejarse de la punta del enganche (por ejemplo, directamente lejos del enganche o en un camino en un ángulo oblicuo a un camino directamente lejos del enganche), el cable de control enganchado 24 puede ser tirado por el enganche. En este caso, el desplazamiento inverso resultante del limpiador robótico de piscinas 10 puede acercarse a la obstrucción (por ejemplo, directamente hacia la
obstrucción a lo largo de un camino que se acerca pero no intercepta la obstrucción) puede despejar la obstrucción o puede hacer que el cable de control 24 se desenrede de la obstrucción.
La unidad de control 50 se puede configurar para cambiar el limpiador robótico de piscinas 10 a un modo de espera después de que se complete un ciclo de limpieza. Cuando está en el modo de espera, el sistema de propulsión 58 puede controlarse de manera que el limpiador robótico de piscinas 10 permanezca estacionario, por ejemplo, en el suelo de la piscina. El modo de espera puede incluir además el cese del funcionamiento de uno o más componentes del sistema de succión 59. Por ejemplo, se puede considerar que un ciclo de limpieza está completo después de que el limpiador robótico de piscinas 10 haya estado funcionando de forma autónoma durante un período de tiempo predeterminado. Como otro ejemplo, se puede considerar que un ciclo de limpieza está completo después de que el limpiador robótico de piscinas 10 haya limpiado un área o parte predeterminada de una piscina. En este ejemplo, el limpiador robótico de piscinas 10 puede funcionar de forma autónoma mientras que el sensor de movimiento 54 monitoriza el recorrido del limpiador robótico de piscinas 10. Por lo tanto, el ciclo de limpieza puede considerarse completo después de que el limpiador robótico de piscinas 10 haya desplazado sobre una fracción predefinida (que puede incluir todos) de las superficies de la piscina.
La unidad de control 50 se puede configurar de manera que si se tira del cable de control 24 cuando el limpiador robótico de piscinas 10 está estacionario, por ejemplo, en un modo de espera, el limpiador robótico de piscinas 10 puede salir del modo de espera y comenzar a desplazarse, por ejemplo, en la dirección de la tracción.
En algunos casos, la unidad de control 50 del limpiador robótico de piscinas 10 se puede configurar para salir del modo de espera y comenzar a desplazarse en respuesta a cualquier movimiento del limpiador robótico de piscinas 10 (por ejemplo, ya sea que resulte o no de una tracción del cable de control 24) que es detectado, por ejemplo, por el sensor de movimiento 54.
Al salir del modo de espera, el limpiador robótico de piscinas 10 se puede configurar para desplazarse a una pared en el borde de la piscina. En algunos casos, el limpiador robótico de piscinas 10 se puede configurar para desplazarse a la pared en la dirección de la tracción o del movimiento detectado. Por ejemplo, desplazarse a la pared puede facilitar la recuperación o el acceso al limpiador robótico de piscinas 10 por parte de un operador del limpiador robótico de piscinas 10. La llegada a la pared puede ser detectada por uno o más sensores, por ejemplo, del sensor de movimiento 54. Por ejemplo, la llegada a la pared puede ser detectada por un sensor de contacto, un sensor de proximidad, un sensor inercial o una combinación de dos o más de estos sensores u otros sensores.
En algunos casos, el limpiador robótico de piscinas 10 se puede configurar para continuar subiendo por la pared hasta la línea de flotación y permanecer allí, por ejemplo, mediante la operación combinada del sistema de propulsión 58 y el sistema de succión 59, con el fin de facilitar aún más la recuperación o el acceso.
La unidad de control 50 puede funcionar de acuerdo con las instrucciones almacenadas en la unidad de almacenamiento de datos 62 para controlar el funcionamiento del limpiador robótico de piscinas 10.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que representa un método para el control direccional de un limpiador robótico de piscinas, de acuerdo con una realización de la presente invención.
Debe entenderse, con respecto a cualquier diagrama de flujo al que se hace referencia en este documento, que la división del método ilustrado en operaciones discretas representadas por bloques del diagrama de flujo se ha seleccionado únicamente por conveniencia y claridad. Es posible una división alternativa del método ilustrado en operaciones discretas con resultados equivalentes. Tal división alternativa del método ilustrado en operaciones discretas debe entenderse que representa otras realizaciones del método ilustrado.
De manera similar, debe entenderse que, a menos que se indique lo contrario, el orden ilustrado de ejecución de las operaciones representadas por bloques de cualquier diagrama de flujo al que se hace referencia en este documento se ha seleccionado únicamente por conveniencia y claridad. Las operaciones del método ilustrado pueden ejecutarse en un orden alternativo, o al mismo tiempo, con resultados equivalentes. Debe entenderse que tal reordenamiento de las operaciones del método ilustrado representa otras realizaciones del método ilustrado.
El método de control direccional 100 puede ser ejecutado por la unidad de control 50, por ejemplo, el procesador 60 de la unidad de control 50, del limpiador robótico de piscinas 10. Por ejemplo, el método de control direccional 100 puede operarse continuamente mientras el limpiador robótico de piscinas 10 está encendido o conectado a una fuente de alimentación.
El método de control direccional 100 se puede ejecutar cuando el limpiador robótico de piscinas 10 está funcionando de forma autónoma (bloque 110). Por ejemplo, el limpiador robótico de piscinas 10 puede estar desplazándose en una piscina para limpiar la piscina, o puede estar parado estacionario en un modo de espera.
Si no se detecta tracción en el cable de control 24 (bloque 120), el limpiador robótico de piscinas 10 puede continuar funcionando de forma autónoma (bloque 110). Por ejemplo, como resultado de la tracción, la unidad de control 50 puede hacer funcionar el limpiador robótico de piscinas 10 para cambiar desde una dirección de desplazamiento actual o el modo de espera estacionario hacia la dirección en la que se ha tirado del cable de control 24.
En algunos casos, un limpiador robótico de piscinas puede modificarse o modernizarse para permitir el control direccional. Por ejemplo, la programación de una unidad de control 50 puede modificarse, por ejemplo, mediante comunicación por cable o inalámbrica con un ordenador externo u otro dispositivo, o mediante el reemplazo de uno o más componentes de hardware de la unidad de control 50, como la unidad de almacenamiento de datos 62, el procesador 60, placa de circuito controlador 56, u otro componente. Una junta donde un cable de alimentación entra en el alojamiento de robot 14 puede reemplazarse con un mecanismo de detección de tracción de cable 12.
Aquí se describen diferentes realizaciones. Las características de ciertas realizaciones pueden combinarse con características de otras realizaciones; por tanto, ciertas realizaciones pueden ser combinaciones de características de múltiples realizaciones. La descripción anterior de las realizaciones de la invención se ha presentado con fines ilustrativos y descriptivos. Son posibles muchas modificaciones, variaciones, sustituciones, cambios y equivalentes a la luz de la enseñanza anterior. Por lo tanto, debe entenderse que las reivindicaciones adjuntas están destinadas a cubrir todas las modificaciones y cambios que caen dentro del alcance de la invención.
Claims (14)
1. Un limpiador robótico de piscinas (10) que comprende:
un alojamiento (14);
un mecanismo de propulsión (16) configurado para propulsar el limpiador robótico de piscinas a lo largo de una superficie interior de una piscina;
un mecanismo de succión para atraer líquido de la piscina al interior del alojamiento (14);
un cable (24) que se extiende hacia fuera desde el alojamiento (14);
un sensor de tracción (12) configurado para generar una señal indicativa de al menos una dirección en la que se tira del cable (24); y un controlador (50),
caracterizado por que dicho controlador (50) se configura para operar la propulsión para propulsar el limpiador robótico de piscinas hacia la dirección desde la que se tira del cable (24).
2. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 1, en donde el sensor de tracción comprende un componente doblable al que se une el cable y un sensor de doblez, en donde la señal generada es indicativa de la doblez del componente doblable con respecto al alojamiento.
3. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 2, en donde el componente doblable comprende un manguito (30) a través del que se configura el cable para que pase desde el exterior del alojamiento al interior del alojamiento.
4. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 2, en donde el sensor de tracción comprende un sensor de proximidad (38) para detectar la proximidad de un lado del componente doblable al alojamiento.
5. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 4, en donde el sensor de proximidad comprende al menos un sensor magnético que se configura para medir un campo magnético que es indicativo de la proximidad de uno o varios imanes al sensor.
6. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 5, en donde dicho uno o una pluralidad de imanes se montan en el componente doblable y dicho uno o una pluralidad de sensores magnéticos se montan en el alojamiento.
7. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 2, en donde el sensor de tracción comprende un acelerómetro o un sensor de inclinación.
8. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 2, en donde el controlador se configura para operar el mecanismo de propulsión para propulsar el limpiador robótico de piscinas hacia la dirección desde la que se ha tirado del cable si el componente doblable se dobla desde una orientación no doblada en un ángulo que excede un umbral de ángulo de doblez.
9. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 1, en donde el controlador se configura para operar el mecanismo de propulsión para invertir una dirección de desplazamiento del limpiador robótico de piscinas cuando la dirección desde la que se tira del cable es sustancialmente opuesta a la dirección de desplazamiento actual del limpiador robótico de piscinas.
10. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 1, en donde el sensor de tracción comprende un sensor de movimiento configurado para detectar una desviación de un movimiento predeterminado del limpiador robótico de piscinas.
11. El limpiador robotizado de la reivindicación 1, en donde el controlador se configura para hacer que el limpiador robótico de piscinas comience a desplazarse cuando se recibe la señal del sensor de tracción cuando el limpiador robotizado permanece estacionario en modo de espera.
12. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 11, en donde el desplazamiento comprende desplazarse hasta una pared de la piscina.
13. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 12, en donde el desplazamiento comprende además desplazarse por la pared hasta una línea de flotación.
14. El limpiador robótico de piscinas de la reivindicación 13, en donde el controlador se configura además para controlar el mecanismo de propulsión y el mecanismo de succión para hacer que el limpiador robótico de piscinas permanezca en la línea de flotación después de subir por la pared hasta la línea de flotación.
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