SE526977C2 - Luftrenande robot samt system därav - Google Patents

Description

526 977 2 Den tilldelade uppgiften inkluderar arbete med att dammsuga ett golv och den uppgiften utförs vanligen vid mottagning av ett kommando från en operatör. Även om det finns många tillgängliga robotstädare, finns det nästan ingen luftrenande robot som utför luftrening.

På grund av nyligen utlösta larm beträffande det Asiatiska Dammet och Svår Akut Respiratorisk Sjukdom (SARS), har folk blivit mer bekymrade om hälsa och om renare och frisk luft.

Det finns således ett icke bemött behov i industrin av en robot med en luftrenande funktion, för att bemöta ovan nämnda nackdelar och otillräckligheter. lO 15 20 25 30 35 526 977 3 Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har utvecklats i syfte att lösa ovanstående tillkortakommanden med känd teknik.

Således åstadkommer en aspekt av föreliggande uppfinning en luftrenande robot samt ett system därav, vilka har förmåga att under färd kring ett förutbestämt område utföra en luftrenande funktion.

Ovanstående aspekt uppnås genom att åstadkomma en luftrenande robot, vilken under färd kring ett förutbestämt område utför luftrening. Den luftrenande roboten innefattar en robotkropp, en drivande del för drivning av ett flertal vid nedre partier av robotkroppen anordnade hjul, och en i robotkroppen anordnad luftren- ande del för att dra in dammhaltig luft från ett städ- område, filtrera luften och blåsa ut renad luft. En styr- enhet är anordnad i robotkroppen för styrning av den luftrenande delen och den drivande delen. Robotkroppen är förbunden med ett kroppslock för att bilda en exteriör hos den luftrenande roboten, och den luftrenande delen innefattar en sugdrivande källa för att dra in den damm- haltiga luften från det förutbestämda området, en med en sida av kroppslocket förbunden insugningsport, en med en annan sida av kroppslocket förbunden utblåsningsport för utblåsning av renad luft, en luftreningskanal anordnad i robotkroppen och i kommunikation med insugningsporten och vidare till utblåsningsporten, och ett flertal i luft- reningskanalen anordnade filter för filtrering av in- dragen luft. Styrenheten styr samtidigt den drivande delen och den luftrenande delen, så att roboten färdas kring det förutbestämda området och samtidigt utför luftrening. Den drivande delen kan inkludera ett drivmotorpar anordnat i robotkroppen och drivna av till respektive motor matad kraft, ett par drivande hjul som roteras av drivmotorparet, ett par drivna hjul som följer de drivande hjulen, och ett kraftöverförande organ som förbinder de drivande hjulen och de drivna hjulen. 10 15 20 25 30 526 977 4 Enligt en utföringsform innefattar det kraftöver- förande organet en transmissionsrem. Insugningsporten kan vara anordnad vid en sida av kroppslockets främre parti och kan också vara anordnad vid en sida av ett övre parti hos kroppslocket. Utblàsningsporten kan också vara anordnad vid den andra sidan av kroppslockets främre parti, och kan vara anordnad vid den andra sidan av kroppslockets övre parti. I en annan utföringsform är den sugdrivande källan anordnad i luftreningskanalen för att dra in luft. Nämnda flertal filter innefattar ett första filter för utfiltrering av relativt stora dammpartiklar från indragen luft och ett andra filter för avlägsnande av små dammpartiklar och otrevliga lukter.

Ovanstående aspekt uppnås också genom att åstadkomma ett luftrenande robotsystem som innefattar en drivande del för drivning av ett flertal hjul samt en styrenhet för styrning av den drivande delen. Det luftrenande robotsystemet innefattar vidare en luftrenande del som styrs av en styrenhet, varvid systemet automatiskt färdas längs ett förutbestämt område under samtidig luftrening.

Robotkroppen är förbunden med ett kroppslock för att bilda en exteriör hos det luftrenande robotsystemet, och den luftrenande delen innefattar: en sugdrivande källa för att dra in den dammhaltiga luften från det förutbestämda området, en med en sida av kroppslocket (ll) kroppslocket förbunden utblåsningsport för utblåsning av förbunden insugningsport, en med en annan sida av renad luft, en luftreningskanal anordnad i robotkroppen och i kommunikation med insugningsporten och vidare till utblåsningsporten, och ett flertal i luftreningskanalen anordnade filter för filtrering av indragen luft. 10 15 526 977 5 Kort beskrivning av ritningarna Fig l är en ritning som visar en perspektivvy av en luftrenande robot med en luftrenande del enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig 2 är en ritning som visar en perspektivvy av den luftrenande roboten i fig l, på vilken ett övre lock avlägsnats; Fig 3 är en ritning i planvy som visar den luftrenande delen hos den luftrenande roboten i fig 1; Fig 4 är ett blockschema som visar en central styranordning hos ett luftrenande robotsystem enligt en utföringsform; och Fig 5 är en ritning som visar en perspektivvy av en luftrenande robot med en luftrenande del enligt en I utföringsform av föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 526 977 6 Detaljerad beskrivning av den föredragna utföringsformen Med hänvisning till fig 1-4 beskrivs en luftrenande robot och ett system enligt en utföringsform av föreligg- ande uppfinning i detalj nedan, i vilken hänvisningsbe- teckning 'I' indikerar robotens framriktning. Med hänvis- ning till fig 1-4 inkluderar den luftrenande roboten i huvudsak en kropp 10, ett med kroppen 12 förbundeti kroppslock 11 för bildande av den luftrenande robotens exteriör, en drivdel 20, en övre kamera 30, en främre kamera 32, en hinderavkännare 34, en luftrenande del 60, en styrenhet 40, en minnesanordning 41 och en sändande och mottagande del 43.

Drivdelen 20 inkluderar två drivna hjul 21, vilka är anordnade vid båda främre sidor av robotkroppen 11, två drivhjul 22 anordnade vid båda bakre sidor av robotkropp- en 11, ett motorpar 24 som roterande driver respektive av de två bakre drivhjulen 22, samt ett kraftöverförande organ 25 för överföring av kraft från de bakre drivhjulen 22 till de främre drivna hjulen 21. organet 25 inkluderar en transmissionsrem (visas ej) Det kraftöverförande eller ett kugghjul (visas ej). Drivdelen 20 roterar motorparet 24 oberoende i en medurs riktning eller en moturs riktning i enlighet med en styrsignal från styr- enheten 40. Städrobotens 10 färdriktning bestäms genom att rotera motorerna 24 vid respektive varvtal.

Den främre kameran 32 är anordnad i kroppen 12 för att fotografera bilder framåt och utmata de fotograferade bilderna till styrenheten 40. Den övre kameran är anord- nad i kroppen 12 för att fotografera bilder uppåt och utmata de fotograferade bilderna till styrenheten 40. I en annan utföringsform använder den övre kameran 30 en fiskögonlins (visas ej). Eftersom fiskögonlinsens kon- struktion visas i de koreanska publikationerna nr 1996- 7005245, 1997-48669 och 1994-22112 samt marknadsförs av diverse fiskögonlinstillverkare, utelämnas en detaljerad beskrivning därav. 10 15 20 25 30 350 526 977 7 Hinderavkännarna 34 är anordnade med ett förut- bestämt intervall längs en omkrets hos kroppen 12 för att sända signaler till utsidan och motta en reflekterad sig- nal. Hinderavkännaren 34 kan också använda en ultraljuds- avkännare som utsänder en ultraljudvåg samt mottar en reflekterad ultraljudvàg. Hinderavkännaren 34 används för att mäta ett avstånd till ett hinder eller en vägg. Den med styrenheten 40 förbundna färdavstàndsavkännaren (visas ej) kan använda en rotationsdetekterande avkännare (visas ej) för detektion av drivhjulens 22 och de drivna hjulens 21 varvtal. Närmare bestämt kan den rotations- detekterande avkännaren använda en kodare för detektion av motorernas 24 varvtal.

Den luftrenande delen 60 är anordnad på en insida av kroppen 12 för att dra in luft från ett städområde samt filtrera ut damm (fig 3). Den luftrenande delen 60 inklu- derar en sugdrivande källa 61, en med en sida av kropps- locket ll förbunden insugningsport 63, en med den andra sidan av kroppslocket 11 förbunden utblåsningsport 65, en luftreningskanal 67, samt ett flertal filter 69. Den sug- drivande källan 61 alstrar en sugkraft som möjliggör dammhaltig luft att dras in från städomrádet. Den sug- drivande källan 61 är anordnad inuti luftreningskanalen 67 för att dra in luft och också åstadkomma sugkraft till den luftrenande delen 60 i förhållande till en drivande motors varvid således en drivkraft (visas ej) rörelse, åstadkoms för den luftrenande robotens drivdel 20. Den sugdrivande källan 61 kan antingen utföras tillsammans med drivmotorn (visas ej) eller separat, om den sugdriv- ande källan 61 åstadkommer sugkraften till den luftren- ande delen 60. Den sugdrivande källan 61 kan inkludera en motor och ett fläktsystem.

Insugningsporten 63 är anordnad vid en främre sida eller en övre sida av kroppslocket 11, och utblåsnings- porten 65 är anordnad i den andra främre sidan eller den andra övre sidan av kroppslocket 11. Som visas i fig 1 kan insugningsporten 63 vara anordnad i en främre sida av 10 15 20 25 30 35 526 977 8 kroppslocket ll, medan utblåsningsporten 65 kan vara anordnad i en bakre sida av kroppslocket ll. Således kan de positioner där insugningsporten 63 och utblåsningsporten 65 är anordnade varieras. Exempelvis kan insugningsporten 63 vara anordnad vid en främre sida av kroppslocket ll, medan utblåsningsporten 65 kan vara anordnad i en övre sida av kroppslocket ll såsom visas i fig 5. Det kan också förekomma åtminstone två insugnings- portar 63 och åtminstone två utblåsningsportar 65. I det fallet kan varje insugningsport 63 och utblásningsport 65 vara anordnad oberoende från luftreningskanalen 67 eller vara förbunden med luftreningskanalen 67.

Luftreningskanalen 67 står i fluidkommunikation med insugníngsporten 63 genom utblåsningsporten 65 så att genom insugningsporten 63 indragen luft av den sugdriv- ande källan 61 blåses ut genom utblåsningsporten 65 via luftreningskanalen 67. Så länge som fluidkommunikationen med insugningsporten 63 genom utblåsningsporten 65 är säkerställd, kan kommunikationslinan ha olika former, såsom en rak linje eller en krökt linje.

Nämnda flertal filter 69 fungerar för att filtrera genom insugningsporten 63 indragen luft. Filtren 69 inkluderar ett första filter 71 och ett andra filter 73.

Det första filtret 71 filtrerar ut relativt stora dammpartiklar från luften, medan det andra filtret 73 filtrerar ut relativt små dammpartiklar samt osmakliga lukter från den luft i vilken stora dammpartiklar avlägsnats. I en annan utföringsform använder det andra filtret 73 ett kommersiellt tillgängligt hepa-filter för att filtrera bakterier, virus, mögel, husdamm och små bakterier från djur, vilka hos människor orsakar sjukdomar i andningssystemet och allergier. Det andra filtret 73 kan använda ett kommersiellt tillgängligt deodoriserande filter för avlägsnande av diverse lukter.

Styrenheten 40 behandlar genom den mottagande och sändande delen 43 mottagna signaler samt styr de respek- tive komponenterna. Den luftrenande roboten kan vidare 10 15 20 25 30 35 526 977 9 I det fallet kan tangentinmatningsanordningen (visas ej) vara innefatta en tangentinmatningsanordning (visas ej). bildad i kroppen 12 samt ha ett flertal tangenter för manipulering av en funktionsinställning hos den luft- renande roboten 10, och styrenheten behandlar en genom tangentinmatningsanordningen (visas ej) inmatad tangent- signal.

Styrenheten driver den drivande delen 20 och den luftrenande delen 60 samtidigt, så att den luftrenande roboten 10 utför luftrening under det att den färdas kring ett förutbestämt område. Minnesanordningen 41 lagrar de uppàtriktade bilderna som fotograferats av den övre kameran 30 samt bistår styrenheten 40 med att be- räkna placerings- och färdinformation.

Den mottagande och sändande delen 43 sänder via en antenn 42 data till en extern anordning 80 samt sänder också från den externa anordningen 80 via antennen mot- tagna signaler till styrenheten 40. Den externa anord- ningen 80 inkluderar en trådlös reläanordning (visas ej) samt en fjärrstyrenhet (visas ej) genom vilka data in- matas och utmatas. I denna utföringsform är den externa anordningen 80 en fjärrstyrenhet.

Styrenheten 40 styr den drivande delen 20 för att driva den luftrenande roboten för att färdas kring ett arbetsområde enligt ett färdmönster, skapar en bildkarta med avseende på ett uppåtriktat område från den av den övre kameran 30 fotograferade uppåtriktade bilden, samt lagrar den skapade bildkartan i minnesanordningen 41. När alternativt ett arbetskommando mottas trådlöst genom tangentinmatningsanordningen eller utifrån, kan bild- kartan skapas innan en uppgift utförs. Efter att bild- kartan skapats känner styrenheten 40 igen en plats genom att använda den skapade bildkartan under det att den arbetar. När således en kommandosignal för jobbet eller uppgiften inmatas trådlöst genom tangentinmatningsanordningen eller utifrån, känner styr- enheten 40 igen en aktuell plats genom att jämföra en 10 15 20 25 30 35 526 977 10 från den övre kameran 30 eller den främre kameran 32 inmatad aktuell bild med den ihågkomna bildkartan samt befaller den drivande delen 20 att följa en färdväg från den aktuella platsen till en målplats. Den arbetsbefall- ande signalen innefattar en städning eller en övervakning av kamerorna 31, 32.

När den luftrenande roboten 10 kör längs färdvägen till màlplatsen, styrs den drivande delen 20 att beräkna ett färdfel genom att använda ett av kodaren uppmätt färdavstând och den genom jämförelse av aktuell fotograf- erad bild med den ihågkomna bildkartan igenkända aktuella platsen, samt kompensera för felet, varvid färdvägen till málplatsen spåras. Under det att den luftrenande roboten färdas, befaller styrenheten 40 den luftrenande delen 60 att driva i enlighet med den arbetsbefallande signalen.

När sugenheten 61 drivs av styrenheten 40, dras luft in genom insugningsporten 63 och filtreras av filtren 69 hos den luftrenande delen 60, och renad luft utblåses genom utblåsningsporten 65. Således renar den luftrenande roboten 10 luft under det att den färdas kring det förut- bestämda området.

När en användare genom den externa anordningen 80 inmatar en signal för att stoppa den drivande delens 20 drift, bestämd position, men fortsätter luftrening. När använd- stoppar den luftrenande roboten 10 vid en förut- aren genom den externa anordningen imatar ett arbets- stoppande kommando, som när luftrening är fullbordad, stoppar styrenheten 40 det luftrenande arbetet och àterför den luftrenande roboten 10 till en initial position.

Den föregående utföringsformen och fördelarna är endast exempel och skall inte tolkas som begränsande för föreliggande uppfinning. Beskrivningen av föreliggande uppfinning är avsedd att vara illustrerande och inte att begränsa kravens omfång. Många alternativ, modifikationer och variationer kommer att vara uppenbara för fackmannen.

I kraven är funktionella klausuler (means-plus-function) 526 977 ll avsedda att omfatta de häri beskrivna strukturerna som utförande den angivna funktionen och inte endast struk- turella ekvivalenter utan också ekvivalenta strukturer.

Claims (13)

1. 0 15 20 25 30 35 526 977 12 PATENTKRAV l. Luftrenande robot, vilken under färd kring ett förutbestämt område utför luftrening, innefattande: (10): (20) nedre partier av robotkroppen (10) anordnade hjul 22); en robotkropp för drivning av ett flertal vid (21, en drivande del en i robotkroppen (10) anordnad luftrenande del (60) för att dra in dammhaltig luft från ett städområde, filtrera luften och blåsa ut renad luft; och (10) styrning av den luftrenande delen (20), av att robot- (l0) är förbunden med ett kroppslock (ll) för att och den (40) för (60) och den drivande en i robotkroppen anordnad styrenhet delen kännetecknad kroppen bilda en exteriör hos den luftrenande roboten, (60) en sugdrivande källa (61) luftrenande delen innefattar: för att dra in den dammhaltiga luften från det förutbestämda området; en med en sida av kroppslocket förbunden insug- ningsport (63); en med en annan sida av kroppslocket förbunden ut- blåsningsport (65) för utblåsning av renad luft; (67) (10) och i kommunikation med insugningsporten (63) och en luftreningskanal anordnad i robotkroppen vidare till utblåsningsporten (65): och ett flertal i luftreningskanalen (67) anordnade filter (71, 73) för filtrering av indragen luft.

2. Luftrenande robot enligt krav l, varvid styr- enheten (40) samtidigt styr den drivande delen (20) och den luftrenande delen (60), vilket tillåter roboten att färdas kring det förutbestämda området under samtidig luftrening.

3. Luftrenande robot enligt krav 1, varvid den driv- (20) ett drivmotorpar (24) ande delen innefattar: anordnat i robotkroppen (10) och drivna av till respektive motor matad kraft; 10 15 20 25 30 35 526 977 13 ett par drivande hjul (22) som roteras av drivmotorparet; ett par drivna hjul (22): ett kraftöverförande organ (21) som följer de drivande hjulen och som förbinder de (21). varvid det (25) drivande hjulen (22) och de drivna hjulen

4. Luftrenande robot enligt krav 3, kraftöverförande organet (25) innefattar en transmissionsrem.

5. Luftrenande robot enligt krav 1, varvid (63) (ll)

6. Luftrenande robot enligt krav l, insugningsporten är anordnad vid en sida av kroppslockets främre parti. varvid insugningsporten (63) är anordnad vid en sida av (ll)

7. Luftrenande robot enligt krav 5 varvid kroppslockets övre parti. utblåsningsporten (65) är anordnad vid en annan sida av (ll)

8. Luftrenande robot enligt krav 6, kroppslockets främre parti. varvid utblåsningsporten (65) är anordnad vid en annan sida av (ll).

9. Luftrenande robot enligt krav 5, varvid ett främre parti hos kroppslocket är anordnad vid en annan sida av (ll).

10. Luftrenande robot enligt krav 6, utblåsningsporten (65) ett övre parti hos kroppslocket varvid utblàsningsporten (65) är anordnad vid en annan sida av (11)

11. Luftrenande robot enligt krav 1, kroppslockets övre parti. varvid den sugdrivande källan (61) (67) för att dra in luft. är anordnad i luftreningskanalen

12. Luftrenande robot enligt krav 1, varvid nämnda flertal filter (71, 73) innefattar: ett första filter (71) stora dammpartiklar från indragen luft; och ett andra filter (73) dammpartiklar och otrevliga lukter. för utfiltrering av relativt för avlägsnande av små 10 15 20 25 526 977 l4

13. Luftrenande robotsystem som innefattar en i en (10) anordnad drivande del (20) av ett flertal hjul (21, 22) samt en styrenhet styrning av den drivande delen (20), vidare innefattande (60) som styrs av styrenheten (40), varvid systemet automatiskt färdas längs ett förutbestämt robotkropp för drivning (40) för en luftrenande del område under samtidig luftrening, k ä r1 n e t: e c k r1 a d av att robotkroppen (10) är förbunden med ett kroppslock (ll) för att bilda en exteriör hos det luftrenande robotsystemet, och den luftrenande delen (60) innefattar: (61) dammhaltiga luften från det förutbestämda området; en sugdrivande källa för att dra in den en med en sida av kroppslocket (ll) förbunden insug- ningsport (63); en med en annan sida av kroppslocket (ll) förbunden utblàsningsport (65) för utblàsning av renad luft; en luftreningskanal (67) anordnad i robotkroppen (10) och i kommunikation med insugningsporten (63) och vidare till utblåsningsporten (65): och ett flertal i luftreningskanalen (67) anordnade filter (71, 73) för filtrering av indragen luft.