SE527093C2 - Robotstädare - Google Patents

Description

25 30 35 527 093 2 Insugningsöppningen 30 är bildad i en sida av robot- (FIG 2), insugningsporten, och har en inuti sig anordnad roterande kroppens 10 botten är i fluidförbindelse med borste som borstar upp damm.

Avkännardelen 40 är anordnad längs en omkrets av robotkroppen 10 för att vid förutbestämda intervall sända signaler till utsidan och mottaga reflekterade signaler. och Avkännardelen 40 omfattar en hindersensor (visas ej) en sensor (visas ej) för körsträcka.

Styrenheten 50 behandlar signaler som mottas genom en sändtagare (visas ej) och styr respektive del i enlig- het därmed. Styrenheten 50 driver de drivande hjulen ll, 12 som svar på signalerna från en extern styrenhet (visas ej) eller en fjärrstyrenhet (visas ej), och driver även den till damminsugningsdelen 20 tillhörande dammsugar- motorn (visas ej). Styrenheten styr även robotstädarens drift baserat på de från avkännardelen 40 mottagna signalerna.

En robotstädare med den ovan beskrivna strukturen kan genom avkännardelen 40 bestämma avstånd till ett hinder i ett städomràde, såsom en möbel, kontorsapparater och väggar, och selektivt driva robotkroppens 10 drivande hjul ll, 12, iskt ändras. så att robotstädarens körriktning automat- Hindersensorn i robotstädaren enligt känd teknik kan dock inte alla hinder, och om ett oväntat hinder ligger framför robotstädaren, kanske inte robotstädaren reagerar på lämpligt sätt. En plötslig kollision med hindret orsakar därför skador på städarkroppen och andra delar.

Robotstädaren enligt känd teknik har inte heller någon funktion eller struktur för att skydda robotkroppen från stötar orsakade av plötslig kollision med hindret, och för att undvika hindret. En användare erfar därför olägenheter, och städeffektiviteten försämras.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning har utvecklats för att lösa problemen i relaterad teknik. I enlighet med detta är en 10 15 20 25 30 35 527 093 3 aspekt av föreliggande uppfinning att åstadkomma en robotstädare som kan dämpa en stöt som uppkommer genom en plötslig kollision med ett oväntat hinder och hindra att robotstädaren skadas, samt undvika hindret för att fortsätta städoperationen.

Ovanstående aspekter uppnås genom att åstadkomma en robotstädare som avlägsnar smuts från en städyta under det att den kör längs en förutbestämd väg. Enligt en utföringsform innefattar robotstädaren en städarkropp som har en drivande del för drivning av robotstädaren samt en insugningsdel för avlägsnande av smutsen, en vid städar- kroppen fäst stötfàngare för att skydda städarkroppen från en av en kollision med ett hinder under köropera- tionen orsakad stöt, en stödenhet för stötfångaren för att elastiskt uppbära stötfångaren så att stötfångaren rör sig mellan en första position där stötfångaren är skiljd från städarkroppen med ett förutbestämt avstånd och en andra position där stötfångaren dras in från den första positionen, avkännarorgan för oväntade hinder, vilket kopplas till/från i enlighet med stötfàngarens förskjutning, och för att detektera ett oväntat hinders uppdykande, och en styrenhet för styrning av den drivande delen och insugningsdelen, vilken som svar på en signal från nämnda avkännarorgan för oväntade hinder bestämmer ett hinders uppdykande, samt ändrar körriktning hos städ- kroppen för att undvika hindret.

Stödenheten för stötfångaren kan innefatta ett par pà motsatta sidor av stötfångaren bildade flänsar, vilka vart och ett har ett skjuthâl, och ett har en vid en ände därav bildad tapp som skall ett par förband vilka vart införas i skjuthàlet, och ett par på städarkroppen bildade fixeringsdelar för fixering av förbandens andra ändar.

Avkännarorganet för oväntade hinder kan innefatta på motsatta sidor av städarkroppen anordnade mikrobrytare, vilka var och en har en omkopplardel; och en vid städar- 10 15 20 25 30 35 527 095 4 kroppen, intill mikrobrytaren anordnad tallriksfjäder för omkoppling till/från av mikrobrytaren, varvid tallriken är elastiskt förspänd för att vid normalt tillstånd koppla från omkopplardelen, varv vid tallriksfjädern defor- meras elastiskt när stötfångaren förskjuts till den andra positionen så att omkopplardelen kopplas till, varvid styrenheten bestämmer att ett oväntat hinder ligger framför robotstädaren när omkopplardelen kopplas till.

Robotstädaren kan vidare innefatta en dämparenhet för att elastiskt uppbära stötfàngaren med avseende på städarkroppen för att bibehålla stötfàngaren vid den första positionen, samt absorbera stöten på stötfàngaren.

Dämparenheten kan innefatta en första del som skjuter ut från stötfàngarens insida mot städarkroppen, och har minst ett par varandra motstående styrurtag- ningar, en andra del som är flyttbart anordnad i den första delen, och har ett par vid en ände bildade utskott som skall införas i den första delens styrurtagningar, varvid den andra änden av den andra delen vidrör städar- kroppen, och en elastisk del anordnad i den andra delen för att förspänna den andra delen utåt.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ovanstående aspekt och andra fördelar med föreligg- ande uppfinning kommer att framgå tydligare genom att beskrivning av fördelaktiga utföringsformer för föreligg- ande uppfinning under hänvisning till de bifogade rit- ningarna, i vilka: FIG 1 är en ritning som visar en perspektivvy av en vanlig robotstädare; FIG 2 är en ritning som visar en bottenvy av FIG 1; FIG 3 är en ritning som visar en perspektivvy i form av en sprängskiss, som visar en robotstädare enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; FIG 4A och 4B är ritningar som visar en perspektivvy av insidan av robotstädarens stötfångare enligt en utför- ingsform av föreliggande uppfinning; 10 15 20 25 30 35 527 093 5 FIG 5 är en ritning som visar en tvärsnittsvy som visar robotstädarens stödenhet för stötfàngare enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; FIG 6 är en ritning som visar robotstäda_ens stöt- fàngare och städarkroppen i ett monterat tillstånd enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; FIG 7 är en ritning i form av en perspektivvy som visar insidan av en stötfångare tillhörande en robot- städare enligt ytterligare en utföringsform av föreligg- ande uppfinning; FIG 8 är en ritning som visar ett tvärsnitt av stöd- enheten för stötfángaren enligt ytterligare en utförings- form av föreliggande uppfinning; FIG 9A och 9B är ritningar som visar stödenheten för stötfångare och robotstädaren i ett omonterat och ett monterat tillstånd; och FIG 10 är en ritning som visar stötfàngaren och städarkroppen i ett monterat tillstånd enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV DE TYPISKA UTFÖRINGSFORMERNA En robotstädare enligt utföringsformer av före- liggande uppfinning kommer i det följande att beskrivas i detalj med hänvisning till de bifogade ritningarna.

FIG 3 till 6 är ritningar som visar en robotstädare enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Som visas i FIG 3-6 har en robotstädare en städarkropp 110, ett lock 120, en stötfångare 200, en dämparenhet 230, en stödenhet 240 för stötfångaren, och avkännarorgan 200 för oväntade hinder samt styrenhet 400.

Städarkroppen 110 är försedd med en drivande del (visas ej) för att köra robotstädaren, en dammsugardel 130 för uppsamling av damm, en insugningsöppning (visas ej), Styrenheten 400, nedan, är också anordnad i städarkroppen 110. Den ovan- en avkännardel 140 och ett batteri (visas ej). vilken kommer att beskrivas närmare stående strukturen liknar den vanliga robotstädarens, och således utlämnas detaljerade beskrivningar. Nedan kommer 10 15 20 25 30 35 527 093 6 särskiljande särdrag hos föreliggande uppfinning att beskrivas.

Stötfångaren 200 är fäst vid städarkroppen 110 i syfte att mildra en av en plötslig kollision med ett oväntat hinder orsakad stöt, och förhindrar därmed skador på städarkroppen llO. Stötfángaren 200 är utformad att täcka en frontyta och en partiell sidoyta på städar- kroppen 110. Om exempelvis städarkroppen har cirkulär form, har stötfàngaren 200 en väsentligen halvcirkulär ringform. Även om det är föredraget att stötfàngaren 200 är gjord av plast, vilken är tålig mot stötar, skall detta inte anses vara begränsande.

På grund av stötfångarens 200 närvaro, vilken har förmåga att mildra den av en plötslig kollision med ett oväntat hinder orsakade stöten, kan städarkroppen 110 skyddas från stötar.

Stötfàngaren 200 flyttas av stödenheten 240 för stötfångaren mellan en första position, vid vilken stötfångaren är skiljd från städarkroppen 110 med ett förutbestämt avstånd, och en andra position, vid vilken stötfångaren 200 är indragen från den första positionen.

Stötfångaren 200 förskjuts från den första positionen till den andra positionen när robotstädaren kolliderar med hindret, och absorberar därmed effektivt stöten på städarkroppen 110.

Som visas i FIG 4A till 6, omfattar stödenheten 240 för stötfángaren en på stötfångaren 200 bildad fläns 241, ett förband 242 och en på städarkroppen 110 bildad fix- eringsdel 243.

Flänsarna 241 är anordnade pà båda sidor av stöt- fàngaren 200, och varje fläns 241 har ett däri bildat skjuthál 241a. Flänsen 241 kan vara integrerat bildad med stötfångaren 200.

Förbandet 242 har en ände som medelst en tapp 244 är införd i skjuthálen 24la och den andra änden är fixerad vid fixeringsdelen 243. Fixeringsdelarna 243 är anordnade 10 15 20 25 30 35 på båda sidor av städarkroppen 110, motsvarande flänsarna 241.

Stötfångaren 200 flyttas mellan de första och andra positionerna inom en förutbestämd slaglängd, vilken mot- svarar ett skjuthåls 24la längd.

Dämparenheten 230 uppbär elastiskt stötfångaren 200 med avseende på städarkroppen 110 för att bibehålla stöt- fàngaren 200 vid den första positionen, och absorberar även stöten på stötfångaren 200. Dämparenheten 230 omfattar en första del 231, elastisk del 233.

Den första delen är formad som en från stötfångarens en andra del 232 och en 200 insida mot städarkroppen 110 utskjutande cylinder, samt är försedd med åtminstone ett par varandra mot- stående styrurtagningar 23la.

Den andra delen 232 är också formad som en cylinder, så att den är flyttbart anordnad i den första delen 231, samt är försedd med ett par vid en ände därav bildade utskott 232a som skall införas i styrurtagningarna 23la.

Den andra änden av den andra delen 232 vidrör städar- kroppen 110.

Den elastiska delen 233 är anordnad i den andra delen 232 för att elastiskt förspänna den andra delen utåt från den första delen 231.

Avkännarorganen 300 för oväntade hinder kopplas på och av i förhållande till stötfångarens 200 förskjutning, samt detekterar det oväntade hindrets förekomst.

Avkännarorganen 300 för oväntade hinder är anordnade vid positioner där stötfàngarens 200 motstående ändar är placerade, samt innefattar en mikrobrytare 310 som har en omkopplardel 310a och en tallriksfjäder 320 som kopplar till och från omkopplardelen 310a hos mikrobrytaren 310 enligt stötfångarens 200 förskjutning.

Mikrobrytaren 310 använder en vanlig, välkänd om- kopplare. Tallriksfjädern 320 är anordnad vid en lämplig position på städarkroppen 110 intill mikrobrytaren 310, samt är elastiskt förspänd för att koppla från omkopplar- 10 15 20 25 30 35 527 093 8 delen 310a. När stötfángaren förskjuts till den andra positionen, trycks tallriksfjädern 320 ihop av stötfång- arens 200 ände samt deformeras elastiskt, varvid omkopp- lardelen 310a kopplas till.

När mikrobrytaren 310 kopplas till, bestämmer styr- enheten 400 som svar på en signal från mikrobrytaren 310 att robotstädaren kolliderat med ett oväntat hinder, och svarar korrekt på detta, exempelvis genom att tillfälligt ändra en körriktning för att undvika hindret. Om det bestäms att hindret undvikits, återgår robotstädaren till sin ursprungligen inställda körväg för att fortsätta städoperationen.

Som beskrivits ovan, absorberar och dämpar stöt- fångaren 200 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning den av kollisionen med det oväntade hindret orsakade stöten, och förhindrar därmed skador på städar- kroppen 110 och andra delar. Robotstädaren undviker också hindret för att fortsätta sin körning längs den initialt inställda vägen utan att avbryta städoperationen.

Nedan kommer driften av robotstädaren med ovan- stående konstruktion att beskrivas närmare.

Robotstädaren utför en städning under det att den körs längs en förutbestämd väg inom ett initialt inställt städområde. Om ett hinder eller en vägg dyker upp framför robotstädaren, detekterar avkännardelen 140 för att und- vika hindret.

I fallet med ett oväntat hinder, kan emellertid av- kännardelen 140 inte detektera detta och kolliderar så- ledes med hindret. I detta fall skyddar stötfàngaren 200 robotstädaren från en av en plötslig kollision med det oväntade hindret orsakad stöt.

När robotstädaren, närmare bestämt, inte kan undvika det oväntade hindret och kolliderar med det, förskjuts stötfångaren 200 från den första positionen till den andra positionen, och absorberar och dämpar därmed stöten och förhindrar att stöten överförs direkt till städar- 10 15 20 25 30 35 527 093 9 kroppen 110. Därför kan robotstädaren och andra inre delar skyddas från stöten.

När stötfångaren 200 trycks bakåt av stöten och så- ledes förskjuts från den första positionen till den andra positionen, deformeras tallriksfjädern 320 från en posi- tion där omkopplardelen 310 vidrör tallriksfjändern 320, och därvid kopplar till mikrobrytaren 310. Sedan be- stämmer styrenheten att robotstädaren kolliderar med ett oväntat hinder, och styr drivdelen att rotera i en mot- satt riktning. Robotstädaren lämnar platsen för hindret.

FIG 7 till 10 är ritningar som visar en robotstädare enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning.

Grundstrukturen hos robotrengöraren enligt denna andra utföringsform liknar den hos den föregående utförings- formen. Därför hänvisar liknande hänvisningsbeteckningar till liknande delar och strukturer.

Robotstädare enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning skiljer sig från den föregående utföringsformen genom strukturen hos en stödenhet 340 för stötfångaren för att flyttbart uppbära en städarkropp 110 mellan en första position och en andra position.

Närmare bestämt, har stödenheten 340 för stötfång- aren enligt den andra utföringsformen en modifierad dämparenhet istället för dämparenheten 230 hos den före- gående utföringsformen. I denna utföringsform fungerar tallriksfjädern 320 hos avkännarorganet 300 för oväntade hinder som dämparenhet 230. Tallriksfjäderns 320 elast- icitet är tillräcklig för att elastiskt uppbära stöt- fångaren 200 vid den första positionen. Således utelämnas i denna utföringsform strukturen hos stödenheten 240 för stötfångaren i den föregående utföringsformen.

Som visas i FIG 8 till 9B innefattar stödenheten 340 för stötfångaren ett första stöddel 341, en andra stöddel 342, en tredje stöddel 343, femte stöddel 345.

Den första stöddelen 341 skjuter ut från stötfång- en fjärde stöddel 344 samt en arens 200 insida mot städarkroppen 110, och har åtmin- 10 15 20 25 30 35 527 093 10 stone ett par varandra motstående styrurtagningar 34la.

Den första stöddelen 341 är väsentligen cylindriskt formad, samt integrerat bildad med stötfångaren 200.

'I- Den and_a stöddelen 342 är flvttbar anordnad i den första stöddelen 341, förda i styrurtagningarna 34la. Den andra stöddelen 342 samt har utskott 342a som är in- är också väsentligen cylindriskt formad.

Den tredje stöddelen 343 skjuter ut från en ände av den andra stöddelen 342 samt har en vid en ände därav bildad krok 343a.

Den fjärde stöddelen 344 är bildad vid en ände av städarkroppen ll0 för att förbindas med den tredje stöddelen 343, samt har ett krokhál 344a, 343a hos den tredje stöddelen krokas.

Den femte stöddelen 345 är bildad vid en ände av den andra stöddelen 342, parallellt i förhållande till den tredje stöddelen 343, den tredje stöddelens 343. När stötfångaren 200 monteras i vilket kroken samt har en längd som är mindre än med städarkroppen ll0, införs den tredje stöddelen 343 i den fjärde stöddelens krokhàl 344a, medan den femte stöddelen 345 endast vidrör den fjärde stöddelen 344.

Således bibehålls den i krokhålet 344a införda tredje stöddelen 343 vid en konstant position.

Andra delar samt drift av robotstädaren enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning är samma som föregående utföringsform. Därför utelämnas detalj- erade beskrivningar.

Som beskrivits ovan, kan robotstädaren enligt före- liggande uppfinning skyddas från en av plötslig kollision med oväntade hinder orsakad stöt, eftersom den har stöt- fångaren 200 för dämpning av stöten.

När robotstädaren dessutom kolliderar rakt på med ett hinder, förskjuts stötfångaren 200 från den första positionen till den andra positionen för att därmed verksamgöra mikrobrytaren, så att robotstädaren kan detektera hindrets uppdykande, samt ändra körriktning för att undvika hindret. Således fortsätter robotstädaren 10 527 093 ll städoperationen utan att avbryta denna, och ökar därmed städeffektiviteten.

Föregående utföringsformer och fördelar är endast exempel och skall inte t lkas såsom begränsande för föreliggande uppfinning. Beskrivningen av föreliggande uppfinning är avsedd att vara illustrerande, och att inte begränsa kravens omfång. Många alternativ, modifieringar och variationer kommer att bli uppenbara för fackmannen.

I kraven är funktionella (means-plus-function) klausuler avsedda att täcka häri beskrivna strukturer som utförande den återgivna funktionen och inte enbart strukturella ekvivalenter utan även ekvivalenta strukturer.

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 527 095' 12 PATENTKRAV (10)

1. Som avlägsnar smuts från en städyta under det att den kör längs en förutbestämd väg, . Robotstädare vilken robotstädare innefattar: (110) drivning av robotstädaren samt en insugningsdel (130) för en städarkropp som har en drivande del för avlägsnande av smutsen; en vid städarkroppen (110) fäst stötfångare (200) för att skydda städarkroppen (110) från en av en kollision med ett hinder under köroperationen orsakad stöt; (240) elastiskt uppbära stötfångaren (200) så att stötfångaren en stödenhet för stötfångaren för att rör sig mellan en första position där stötfángaren är skiljd från städarkroppen (110) med ett förutbestämt avstånd och en andra position där stötfàngaren (200) är indragen från den första positionen; (300) kopplas till/från i enlighet med stötfângarens (200) avkännarorgan för oväntade hinder, vilket förskjutning, och för att detektera ett oväntat hinders uppdykande; och en styrenhet (400) för styrning av den drivande delen och insugningsdelen (130), vilken som svar på en signal från nämnda avkännarorgan (300) för oväntade hinder bestämmer ett hinders uppdykande, samt ändrar körriktning hos städkroppen (110) för att undvika hindret, (240) k ä 11 n e 1: e c k 11 a d av att stödenheten för stötfàngaren innefattar: ett par på motsatta sidor av stötfångaren (200) bildade flänsar (241), skjuthål (241a); ett par förband vilka vart och ett har ett (242) vilka vart och ett har en vid en ände därav bildad tapp (244) som skall införas i skjuthàlet (241a); ett par på städarkroppen bildade fixeringsdelar (242) och (243) för fixering av förbandens andra ändar; och 10 15 20 25 30 527 095 13 att robotstädaren vidare innefattar en dämparenhet 'Varm c-w, :on/n _... A LJv/ LÛJ. tt (Luu) Luíšu (J) (1) I 1_...¿_-!,._1-a_ ___... ~~...-. ...s-z-:ßci _ ~ _ W ...a \ LCIDLLDÄL. UI-'JL-JLJGLQ DRLJLLGLIBCLLCU. för att bibehålla samt avseende på städarkroppen (110 (110) absorbera stöten på stötfángaren. stötfångaren vid den första positionen,

2. Robotstädare (10) enligt krav 1, varvid avkännar- (300) på motsatta sidor av städarkroppen anordnade mikro- (310), och organet för oväntade hinder innefattar: brytare (3lOa); en vid städarkroppen (110), (310) anordnad tallriksfjäder till/från av mikrobrytaren, varvid tallriken är elastiskt vilka var och en har en omkopplardel intill mikrobrytaren (320) för omkoppling förspänd för att vid normalt tillstånd koppla från omkopplardelen (310a), varvid tallriksfjädern (320) förskjuts (310a) deformeras elastiskt när stötfångaren (200) till den andra positionen så att omkopplardelen kopplas till, (400) hinder ligger framför robotstädaren när omkopplardelen varvid styrenheten bestämmer att ett oväntat kopplas till.

3. Robotstädare (10) enligt krav 3, varvid dämparenheten (230) innefattar: en första del (231) som skjuter ut från stöt- fângarens (200) insida mot städarkroppen (110), och har minst ett par varandra motstàende styrurtagningar (231a); (232) första delen (231), och har ett par vid en ände bildade en andra del som är flyttbart anordnad i den utskott (232a) som skall införas i den första delens styrurtagningar (231a), varvid den andra änden av den andra delen vidrör städarkroppen (110): och (233) för att förspänna den andra delen (232) anordnad i den andra delen utåt. en elastisk del (232)