TW201813572A - 自行移動式表面處理設備 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種自行移動式表面處理設備(1),特別是清潔機器人,具有設備殼體(2)以及用於偵測此表面處理設備(1)與障礙物之碰撞的碰撞偵測裝置(4),其中,碰撞偵測裝置(4)具有至少一個觸敏式接觸感測器(5)。為了防止此表面處理設備(1)受到豎向的碰撞,本發明提出:觸敏式接觸感測器(5)為豎向接觸感測器(6),其係設於設備殼體(2)上,使其偵測區域在此表面處理設備(1)處於運動時之常規定向時係豎向定向,從而使得豎向接觸感測器(6)適於偵測沿豎向作用於此表面處理設備(1)之力。
Description
本發明係有關於一種自行移動式表面處理設備,特別是清潔機器人,具有設備殼體以及用於偵測此表面處理設備與障礙物之碰撞的碰撞偵測裝置,其中,碰撞偵測裝置具有至少一個觸敏式接觸感測器。
自行移動式表面處理設備已為吾人所熟知。其主要在家政領域用於處理表面,尤其是用於抽吸及/或擦拭地板覆蓋物。
為了能在環境中辨認方向,此類表面處理設備例如具有測距裝置,測量到環境中之障礙物的距離。根據所測得的距離值,且進一步視情況根據其他感測器之測量值,製作出環境卡,用於表面處理設備在環境中之導航及自定位。另外,測距裝置亦用於偵測表面處理設備之移行路徑上的障礙物,以便能在避免碰撞之情況下繞開環境中之障礙物。測距裝置例如採用三角測量法來進行測量,其中,光源發出光信號。接著,於障礙物上被反射的光信號被測距裝置之感測器接收,且較佳地在表面處理設備之內部被處理。根據處理結果以產生控制信號,例如用以停止表面處理設備之運動,且/或用以啟動避讓策略或類似策略。
公開案DE 10 2013 106 294 A1例如揭露一種具有測距裝置之表面處理設備,其測距裝置係由設於設備殼體之頂面的殼 體部所保護,而該殼體部具有接觸感測器。接觸感測器能偵測殼體部在水平運動方向上與障礙物之碰撞。藉此,可偵測表面處理設備(即,上述殼體部)與位於測距裝置前方之障礙物的碰撞。而後,可改變表面處理設備之移行路徑,使得表面處理設備繞開障礙物,從而防止測距裝置受損。
儘管上述防撞裝置能成功發現表面處理設備前方之障礙物,但,針對例如位於測距裝置之偵測區域上方的障礙物,例如,傾斜的壁腳板、底面非水平的底部架空式傢俱、下陷沙發等等,卻無法提供相應的防護。
基於上述之先前技術,本發明之目的在於提供一種受豎向防撞保護的表面處理設備。
為達成上述目的,本發明提出:觸敏式接觸感測器為豎向接觸感測器,其係設於設備殼體上,使其偵測區域在此表面處理設備處於運動時之常規定向時係豎向定向,從而使得,豎向接觸感測器適於偵測沿豎向作用於此表面處理設備之力。
根據此項技術方案,表面處理設備如今能夠偵測出以空間方向看係自上方伸入表面處理設備之移行路徑、且在表面處理設備做前進運動時可能與表面處理設備之至少一個上方的殼體部區域發生碰撞的障礙物,具體而言,該上方殼體部區域例如為對碰撞敏感而具有測距裝置的設備殼體分區。藉此,表面處理設備可在障礙物與受殼體部區域保護的測距裝置發生碰撞之前,及時調整其移行策略。舉例而言,當表面處理設備陷在或卡在離地距離較小之傢俱下方時,可能發生豎向碰撞。同樣地,懸掛於牆壁上之加熱體、 壁腳板之懸凸區域、傢俱下方待處理表面之變化著的離地距離等等,亦會使表面處理設備受到豎向力之作用。總體而言,至少以豎向分量對表面處理設備產生作用之碰撞亦會被識別到,且被用來調整表面處理設備之移行策略。其中,「偵測區域係豎向定向」此一措辭包含了所有如下佈局,即,偵測區域具有至少一個豎向分量。其中例如亦包括符合以下條件之豎向接觸感測器,即,其偵測區域係沿對角線方向定向,因而既具有水平作用方向亦具有豎向作用方向。特別有利地,表面處理設備具有數個設於碰撞偵測裝置或設備殼體之不同位置上的豎向接觸感測器。藉此,可在表面處理設備之不同分區上偵測到與下垂的障礙物之碰撞。該等豎向接觸感測器之偵測區域較佳係重疊,以便諸偵測區域之加總儘可能地完全覆蓋設備殼體之頂面,以提供豎向碰撞防護。藉此,可排除碰撞偵測裝置之死角區域,而死角區域會導致測距裝置受損。
本發明進一步提出:碰撞偵測裝置具有兩個可相對運動的殼體部,其中之第一殼體部可因與障礙物之碰撞而相對於第二殼體部位移。本發明特別提出:該等殼體部中之一者具有豎向接觸感測器,而且,另一殼體部具有用於對豎向接觸感測器實施操縱之操縱裝置。兩個殼體部中之一者,即,不可動的殼體部,可與設備殼體之其他的不可動的殼體部一體形成,尤其是,與包圍表面處理設備之底架以及諸如馬達、風扇、集塵室等組件的罩體一體形成。一體式的建構尤為合適。作為替代方案,不可動的殼體部亦可例如藉由焊接連接、黏合連接或類似連接,以與其他的不可動的殼體部連接。可動的殼體部較佳係滑動地支承於不可動的殼體部上。可動的殼體部特別是可位於不可動的殼體部上。第一殼體部之相對於第 二殼體部的運動有利地受止擋之導引限制,使兩個殼體部不會意外分離。此外,宜利用彈簧作用,將可動的殼體部佈置於不可動的殼體部上。
當表面處理設備與障礙物碰撞時,障礙物從正面撞向第一殼體部,第一殼體部遂相對於第二殼體部位移,特別是移動。作為替代方案,第一殼體部亦可因碰撞而相對於第二殼體部偏轉。其中,第一殼體部係被安置於設備殼體上且建構成為:第一殼體部較佳地沿豎向凸出於設備殼體之其他殼體部,使得,在設備殼體之其他殼體部、或表面處理設備之對碰撞敏感的其他測量裝置能夠接觸障礙物且在最壞情況下因此而受損之前,第一殼體部已與位於表面處理設備上方之障礙物發生接觸。與障礙物碰撞時,第一殼體部沿豎向朝第二殼體部運動,使得,操縱裝置與對應的豎向接觸感測器建立間接或直接的操作性連接,特別是發生接觸,並觸發關於其碰撞的信號輸出。在特別簡單的情況下,操縱裝置可為第一或第二殼體部之壁部分區。舉例而言,若第一殼體部為可動的殼體部,則其底面可形成操縱裝置,對例如設於第二殼體部之頂面的豎向接觸感測器產生作用,特別是,施加壓力於該豎向接觸感測器。當第一及第二殼體部相對處於中性位置時,意即,當第一殼體部上不存在障礙物時,操縱裝置與豎向接觸感測器有利地相互間隔一定距離,或者說至少相對佈置成使得操縱裝置不會向豎向接觸感測器施加能觸發信號之力。
特別有利地,諸殼體部中之至少一者被建構為在水平的平面內呈環形延伸,其中,用於測量到障礙物之距離的測距裝置以豎向看係設於其環形形狀之內部,且其中,測距裝置以豎向看特 別是設於該環形的殼體部下方。此項技術方案能夠藉由一或兩個殼體部以防止設於表面處理設備上的測距裝置接觸到障礙物。其中,測距裝置較佳係居中設於環形形狀之對稱軸上,意即,以豎向俯視角度觀之,係居中設於環形體內部。藉此,防止測距裝置與位於測距裝置所在之同一水平平面內的障礙物發生側向碰撞。在測距裝置以豎向看係進一步設於環形的殼體部下方之平面內的尤佳技術方案中,測距裝置亦進一步受到豎向碰撞防護,所謂豎向碰撞係指例如環境中下垂且能至少以豎向分力作用於測距裝置之障礙物所引發的碰撞。環形形狀可為圓環形狀,但亦可採用其他環形形狀,例如,橢圓形、多邊形或方形的環形形狀或其他環形形狀。其中,環形形狀特別是與作為防護罩而安置於環形形狀上的蓋元件配合作用,以提供有利的頂部碰撞防護。特別是,可設置如下:兩個殼體部採用公開案DE 10 2013 106 294 A1中所描述之技術方案。其中,測距裝置被圓環件覆蓋,而該圓環件係在測距裝置上方一橫向於測距裝置之旋轉軸定向的平面內延伸。被建構為圓環件的殼體部藉由分佈於周邊的底腳以支撐在設備殼體上,其中,測距裝置所發出之光信號從底腳之間穿過之後,射出設備殼體或殼體部。視情況可使用諸如稜鏡、面鏡等光學致偏元件來導引射束。由於圓環形的殼體部之直徑大於測距裝置,故,諸底腳係在測距裝置以外之徑向區域內延伸,較佳係在收發光信號的偵測區域平面內延伸。
在豎向上之下方的第二殼體部上方,較佳地設有上方的第一殼體部,其同樣實質上呈環形,且若非為第二殼體部之豎向接觸感測器提供操縱裝置,則是為第二殼體部之操縱裝置提供豎向接觸感測器。兩個殼體部較佳地具有實質上相同的外徑,然而,以 水平的平面觀之,可位移的殼體部有利地略微凸出於不可動地連接設備殼體的殼體部,從而使該殼體部亦能得到水平碰撞防護。特別是,宜利用彈簧作用來佈置可動的殼體部。
本發明進一步提出:操縱裝置具有觸頭、貼靠面及/或止擋。其中,操縱裝置可特別有利地對應於彈性元件,該彈性元件能增大操縱裝置之操作行程,並藉此對碰撞偵測裝置在偵測與障礙物之碰撞時的靈敏度施加影響。其中,觸頭、貼靠面及/或止擋係有利地設於第一或第二殼體部之一個分區上,此分區與設於第二或第一殼體部上之豎向接觸感測器呈對置。操縱裝置直接或間接地(例如,在中間設有彈性元件之情況下)作用於豎向接觸感測器,且在傳力時產生相應的操作信號,表明與障礙物發生碰撞。透過操縱裝置之貼靠面亦能取得相同效果,其貼靠面例如為第一、上方殼體部之底面,其中,對應的下方殼體部具有凸出的豎向接觸感測器或凸出的彈性元件,使得貼靠面可向豎向接觸感測器施加力。作為替代方案,操縱裝置亦可具有止擋,其例如被建構為與豎向接觸感測器形狀對應,且透過兩個殼體部相互間之相對位移來向操縱裝置施加力。特別有利地,其中一個殼體部之止擋可嵌入另一個殼體部之凹槽,該凹槽保持住止擋,並將其定位成使豎向接觸感測器受到力的作用。
此外,亦可在同樣具有豎向接觸感測器的殼體部上例如以豎向可動的方式設置觸頭。其中,該觸頭在表面處理設備與障礙物碰撞時被另一個殼體部之對應的分區下壓,使豎向接觸感測器上被施加相應的力。根據此項實施方案,同一個殼體部既具有操縱裝置亦具有豎向接觸感測器,其中,另一個殼體部同時亦構成操縱 裝置之一部分。
本發明進一步提出:第一殼體部具有操縱裝置,而且,第二殼體部具有豎向接觸感測器,其中,以此表面處理設備運動時之常規定向觀之,第一殼體部係設於第二殼體部上方。據此,第一殼體部較佳係貼靠於第二殼體部上。此外,操縱裝置以豎向看亦可相應地設於豎向接觸感測器之上方。此點係特別有利,因為,第一殼體部或操縱裝置之重量指向豎向接觸感測器,從而在對操縱裝置實施操縱時,能夠特別容易地得到豎向接觸感測器之回應。然而,原則上亦可將豎向接觸感測器沿豎向設於操縱裝置上方,使得豎向接觸感測器反向於重力而朝操縱裝置運動。
較佳地,以此表面處理設備運動時之常規定向觀之,豎向接觸感測器係沿前進方向設於殼體部之前端。如此一來,在表面處理設備之常規前行過程中,豎向接觸感測器能夠在測距裝置進入障礙物之區域之前,便已偵測到與障礙物之碰撞。藉此,可在測距裝置受損之前提早改變表面處理設備之移行策略。特別有利地,碰撞偵測裝置可具有數個豎向接觸感測器,其係以豎向視線看來為分佈於測距裝置周圍,使得,測距裝置無論表面處理設備以各種方向運動皆能受到保護,意即,即使在後退或轉彎時亦能得到保護。使用數個豎向接觸感測器時,相鄰之豎向接觸感測器有利地被佈置成使其偵測區域相互重疊,以免形成死角區域。其中,諸豎向接觸感測器之整個偵測區域係有利地覆蓋住測距裝置周圍至少180°之角度範圍。特別是,該等豎向接觸感測器之偵測區域可覆蓋最大360°之角度範圍。
本發明進一步提出:碰撞偵測裝置具有至少一個水平 接觸感測器,其係設於設備殼體上,使其偵測區域在此表面處理設備處於運動時之常規定向時係平行於運動方向定向,從而使得水平接觸感測器適於偵測沿水平方向作用於此表面處理設備之力。在此項技術方案中,碰撞偵測裝置既具有至少一個豎向接觸感測器,亦具有至少一個水平接觸感測器,藉此,能夠對向碰撞偵測裝置施加水平力作用、豎向力作用或者既施加水平力作用亦施加豎向力作用的障礙物產生反應。如此一來,碰撞偵測裝置對障礙物具有立體靈敏度,因而不僅能偵測水平方向上之障礙物碰撞,亦能偵測豎向上之障礙物碰撞,進而能相應地調整表面處理設備之移行策略。此外,亦可對碰撞偵測裝置所接收到的信號進行分析,以確定障礙物在房間內部之位置。舉例而言,若表面處理設備右前端之豎向接觸感測器及表面處理設備右前端之水平接觸感測器同時對碰撞產生反應,則可認為一障礙物自右前方既沿水平方向亦沿豎向碰撞表面處理設備。此障礙物可例如為傾斜的壁腳板,而表面處理設備移行到該壁腳板上,或者為床下之床墊下垂部分或類似之物。其中,表面處理設備有利地具有控制及分析裝置,其係連接碰撞偵測裝置,且能以「及/或」(and/or)關係使豎向接觸感測器及水平接觸感測器之信號相關聯,以便按需要改變表面處理設備之行為模式。
尤佳地,本發明提出一種實施方式,該實施方式具有至少兩個豎向接觸感測器及至少兩個水平接觸感測器,該等接觸感測器呈環形如此地設於設備殼體上,使得該等接觸感測器以豎向看係包圍住測距裝置。舉例而言,可設置如下:以表面處理設備之常規運動方向觀之,設備殼體之前端區域具有兩個在測距裝置周圍約180°之角度範圍內偵測豎向碰撞的豎向接觸感測器,兩個或更多個 水平接觸感測器則設於設備殼體之後端區域並偵測水平碰撞,例如,從前面作用於設備殼體之障礙物所引發的碰撞。其中,單一個接觸感測器之數目及位置始終可與用於影響表面處理設備之行為策略的軟體相協調,以便觸發表面處理設備之不同行為模式。
本發明進一步提出:接觸感測器具有電子開關、電感式或電容式位移感測器、壓電元件、應變片、導電發泡體及/或光障壁。藉此,能以不同之方式測量碰撞偵測裝置上之由於與障礙物碰撞而受到的作用力,特別是,由此所引發的殼體部相對位移。特別是,藉由壓敏或力敏感測器(例如,壓電元件或應變片),可直接或間接地偵測碰撞。此外,亦可利用位移感測器、光障壁、電導率測量等等來實施替代性測量方法。
本發明最後提出:在操縱裝置與接觸感測器之間設有彈性元件,使得操縱裝置可透過彈性元件以作用於接觸感測器。此項技術方案能增大操作行程,使得接觸感測器惟當超過作用力之特定閾值時方偵測到與障礙物之碰撞。
1‧‧‧表面處理設備
2‧‧‧設備殼體
3‧‧‧測距裝置
4‧‧‧碰撞偵測裝置
5‧‧‧接觸感測器
6‧‧‧(豎向)接觸感測器
7‧‧‧(水平)接觸感測器
8‧‧‧(第一)殼體部
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10‧‧‧操縱裝置
11‧‧‧觸頭
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14‧‧‧彈性元件
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19‧‧‧彈性元件
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21‧‧‧凹槽
22‧‧‧底腳
圖1為具有碰撞偵測裝置的表面處理設備之示意立體圖;圖2為碰撞偵測裝置之透視分解圖;圖3為碰撞偵測裝置之下方殼體部之透視立體圖;圖4為圖3所示殼體部之剖面圖;圖5為碰撞偵測裝置之豎向接觸感測器之縱向剖面圖;圖6為沿圖3中VI-VI線所截取之縱向剖面圖。
下面結合實施例詳細闡述本發明。圖1示出表面處理設備1,在此係被建構為自行移動式吸塵機器人。表面處理設備1具有設備殼體2,在其面向待清潔表面的底面上設有電動輪子16連同凸出於殼體底部之下緣的電動刷子17。此外,表面處理設備1在刷子17之區域具有未進一步示出之抽吸口,透過該抽吸口可藉由馬達風扇單元將含有待吸物之空氣吸入表面處理設備1。表面處理設備1具有圖中未示出之可再充電的蓄電池,以便為表面處理設備1之各個電氣組件供電,例如,為輪子16及刷子17之驅動器以及此外進一步設置的電子設備供電。
表面處理設備1具有測距裝置3,其係被建構為用於偵測表面處理設備1之環境中的障礙物。測距裝置3具有偵測區域,存在於該偵測區域內之障礙物能夠被偵測到。測距裝置3在此例如為三角測量裝置,其能偵測到表面處理設備1之環境中之障礙物的距離。具體而言,此測距裝置3之感測器具有雷射二極體,其發射光束經由致偏裝置而射出表面處理設備1之設備殼體2,且可圍繞在表面處理設備1之圖示定向下呈垂直的旋轉軸旋轉,從而形成旋轉360°之偵測區域。藉此,可在表面處理設備1周圍實現全方位測距。藉由此測距裝置3,可測量表面處理設備1在較佳為水平的平面(即,平行於待清潔表面之平面)內之環境。如此一來,表面處理設備1運動時免於水平碰撞障礙物。藉由測距裝置3所記錄之測量資料係有關於到環境中之障礙物及/或牆壁的距離,此等測量資料被用來製作環境卡。作為補充,亦可例如將輪子16之路程計資料用於環境卡之製作,該等路程計資料係用於對藉由三角測量裝置所測得之資料進行比較。因此,被建構為三角測量裝置的測距裝置 3在此同時承擔兩項任務,即,其一為掃描表面處理設備1之環境以製作環境卡,再者為偵測障礙物以避免碰撞。
表面處理設備1進一步具有碰撞偵測裝置4,其在此具有數個觸敏式的接觸感測器5(圖1中未示出)。碰撞偵測裝置4在設備殼體2之頂面鄰近於測距裝置3佈置,且由環形的第一殼體部8與環形的第二殼體部9組成。第一殼體部8以豎向看係設於第二殼體部9上方,且進一步被蓋元件15所覆蓋。在蓋元件15下方,測距裝置3或者說測距裝置3之至少對碰撞敏感的組件如感測器、光學致偏裝置等等係居中設於殼體部8、9之內部或下方。
圖2示出兩個殼體部8、9及蓋元件15。下方的第二殼體部9在圖3中以放大圖形式被示出。當殼體部8、9處於圖示的定向時,表面處理設備1在表面處理設備1做前進運動時位於前面的前端,在圖頁平面內係指向背離觀察者之方向。
具體而言,第二殼體部9具有共包含四個接觸感測器5的碰撞偵測裝置4,即,兩個豎向接觸感測器6及兩個水平接觸感測器7。其中,以表面處理設備1之常規前進運動觀之,兩個豎向接觸感測器6係設於第二殼體部9之前端。兩個水平接觸感測器7則設於第二殼體部9之後端的分區。因此,此項技術方案係將豎向接觸感測器6設於碰撞偵測裝置4之前端的分區,該分區在表面處理設備1做常規前進運動時為最先接觸到障礙物。
豎向接觸感測器6在此各自具有觸頭11,該觸頭係凸出於第二殼體部9之指向第一殼體部8的表面平面,即,沿豎向凸出,且可相對於第二殼體部9運動。舉例而言,觸頭11可由可變形的材料如彈性體所構成,其材料在豎向受力時變形並向下運動, 即,朝第二殼體部9運動。觸頭11下方設有彈性元件14(圖3中未示出),該彈性元件又與開關13(圖3中同樣未示出)處於操作性連接。兩個豎向接觸感測器6以一間距設於第二殼體部9上,此間距使得兩個豎向接觸感測器實質上覆蓋住殼體部8、9之環形形狀約180°之偵測區域,即,以表面處理設備1之運動方向看為沿前進方向設於前端的區域。
兩個水平接觸感測器7則設於第二殼體部9之一個分區內,以表面處理設備1之常規前進運動觀之,此分區係位於第二殼體部9之後端。水平接觸感測器7分別具有埋設於第二殼體部9之凹槽21中的電子開關13連同彈性元件14,該彈性元件則與開關13處於操作性連接。水平接觸感測器7對應於相應的止擋12,該止擋係設於第一殼體部8上(參見圖2)且形狀對應地嵌入凹槽21(在殼體部8、9組裝完畢後)。止擋12透過彈性元件14而與開關13處於操作性連接。止擋12係為用於開關13之操縱裝置10,並在第一殼體部8做水平運動時作用於開關13。
第二殼體部9進一步具有附加的凹槽21,該凹槽係形成於兩個水平接觸感測器7之間。凹槽21內部設有彈性元件19。第一殼體部8與第二殼體部9組裝完畢後,第一殼體部8之對應的貼靠元件18嵌入凹槽21,即,嵌在彈性元件19旁邊。凹槽21及貼靠元件18共同為第一殼體部8之相對於第二殼體部9的運動提供導引。其中,此運動被彈性元件19阻抑。
圖2係用於說明第一殼體部8與第二殼體部9之間的配合作用,特別是關於設於第一殼體部8上之貼靠元件18,其係被設定為可嵌入第二殼體部9之對應的凹槽21,以及,關於第一殼體 部8之止擋12,其則被設定為可形狀對應地嵌入第二殼體部9之凹槽21。為了能與兩個豎向接觸感測器6之觸頭11相互作用,第一殼體部8具有形成於底面上之貼靠面20,兩個殼體部8、9組裝完畢後,該貼靠面滑動地支承於第二殼體部9上,尤其是支承於觸頭11上。其中,滑動運動係由貼靠元件18及對應的凹槽21所導引。
圖4示出第二殼體部9沿圖3中IV-IV線所截取之橫截面。除圖2及圖3所示內容外,此處能看到豎向接觸感測器6之彈性元件14,該彈性元件可因觸頭11受到操縱而沿豎向收縮。
圖5示出第二殼體部9之一個分區沿圖3中V-V線所截取之橫截面。該橫截面穿過豎向接觸感測器6,並示出凸出於殼體部9之表面平面的觸頭11。觸頭11之下方設有彈性元件14,該彈性元件可因觸頭11受到操縱而向下收縮,且在延長操作行程之情況下對設於彈性元件14下方之電子開關13產生作用,該開關繼而輸出與障礙物之豎向碰撞相關聯的信號。
最後,圖6示出第二殼體部9之另一個分區沿圖3中VI-VI線所截取之橫截面。該橫截面穿過內部設有彈性元件19的凹槽21。從中可看到凹槽21在彈性元件19旁邊所留下的分區,該分區可供第一殼體部8之貼靠元件18嵌入。
下面以表面處理設備1與障礙物發生碰撞為例,對本發明進行說明,其障礙物係既在水平方向上亦在豎向上對碰撞偵測裝置4施加碰撞力。此種障礙物可例如為懸掛於牆壁上之近地障礙物,其係與碰撞偵測裝置4之位於測距裝置3之偵測平面上方的第一殼體部8發生接觸。此種障礙物可例如為沙發之底面之下垂的部分,該部分係位於測距裝置3之偵測平面以外,且下垂至與第一殼 體部8、視情況與蓋元件15碰撞。
當碰撞發生於表面處理設備1之前進方向上時,障礙物例如撞在第一殼體部8之位於兩個豎向接觸感測器6之間的區域上。由於第一殼體部8係可滑移地支承於第二殼體部9上,故第一殼體部8相對於第二殼體部9位移,即,順著第二殼體部9之凹槽21及第一殼體部8之對應的貼靠元件18之導引。與此同時,第一殼體部8在其碰撞之豎向分力作用下,朝下壓向第二殼體部9,使得第一殼體部8之貼靠面20壓抵豎向接觸感測器6之觸頭11。透過第一殼體部8之相對於第二殼體部9的位移,在接觸感測器5之電子開關13上,具體而言,既在豎向接觸感測器6上亦在水平接觸感測器7上,觸發碰撞信號。其碰撞信號係由表面處理設備1之分析及控制裝置作進一步處理,以測定哪些接觸感測器5偵測到了碰撞,以及障礙物相對於表面處理設備1處於何種位置。在例示性情形下,分析及控制裝置在此得出障礙物沿移行方向位於表面處理設備1之前、上方之結論。而後計算出一行為模式,其適於導引表面處理設備1繞開障礙物。接著,為此產生了相應的控制指令,驅動表面處理設備1之輪子16,使得表面處理設備1進行能繞開障礙物的移行運動。
若根據實施方案例如僅其中一個豎向接觸感測器6偵測到碰撞,則相應地可推斷出障礙物存在於表面處理設備1之設有相關的豎向接觸感測器6的那一端。相應地,可在軟體中以預先設計程式之方式設定接觸感測器5之諸碰撞信號之間的「及/或」關係,據此,可在特定之事件參數下推斷出相撞障礙物之特定位置。
Claims (10)
- 一種自行移動式表面處理設備,特別是清潔機器人,具有一設備殼體(2)以及用於偵測此表面處理設備(1)與障礙物之碰撞的一碰撞偵測裝置(4),其中,該碰撞偵測裝置(4)具有至少一個觸敏式接觸感測器(5),其特徵在於:該觸敏式接觸感測器(5)為一豎向接觸感測器(6),其係設於該設備殼體(2)上,使其偵測區域在此表面處理設備(1)處於運動時之常規定向時係豎向定向,從而使得該豎向接觸感測器(6)適於偵測沿豎向作用於此表面處理設備(1)之力。
- 如請求項1之表面處理設備,其中,該碰撞偵測裝置(4)具有兩個可相對運動的殼體部(8、9),其中之第一殼體部(8)可因與障礙物之碰撞而相對於第二殼體部(9)位移,而其中,特別是,該等殼體部(8、9)中之一者具有該豎向接觸感測器(6),而且,另一殼體部(9、8)具有用於對該豎向接觸感測器(6)實施操縱之操縱裝置(10)。
- 如請求項1或2之表面處理設備,其中,該等殼體部(8、9)中之至少一者被建構為在水平的平面內呈環形延伸,而其中,用於測量到障礙物之距離的一測距裝置(3)以豎向看係設於其環形形狀之內部,且其中,該測距裝置(3)以豎向看特別是設於該環形的殼體部(8、9)下方。
- 如請求項2或3之表面處理設備,其中,該操縱裝置(10)具有觸頭(11)、貼靠面(20)及/或止擋(12)。
- 如請求項2至4中任一項之表面處理設備,其中,該第一殼體部(8)具有該操縱裝置(10),而且,該第二殼體部(9)具有該豎向接觸感測器(6),而其中,以此表面處理設備(1)運動時之常規定向觀之, 該第一殼體部(8)係設於該第二殼體部(9)上方。
- 如前述請求項中任一項之表面處理設備,其中,以此表面處理設備(1)運動時之常規定向觀之,該豎向接觸感測器(6)係沿前進方向設於該殼體部(8、9)之前端。
- 如前述請求項中任一項之表面處理設備,其中,該碰撞偵測裝置(4)具有至少一個水平接觸感測器(7),其係設於該設備殼體(2)上,使其偵測區域在此表面處理設備(1)處於運動時之常規定向時係平行於運動方向定向,從而使得該水平接觸感測器(7)適於偵測沿水平方向作用於此表面處理設備(1)之力。
- 如請求項7之表面處理設備,其中,設有至少兩個豎向接觸感測器(6)及至少兩個水平接觸感測器(7),該等接觸感測器呈環形如此地設於該設備殼體(2)上,使得該等接觸感測器以豎向看係包圍住該測距裝置(3)。
- 如前述請求項中任一項之表面處理設備,其中,該接觸感測器(5)具有電子開關(13)、電感式或電容式位移感測器、壓電元件、應變片、導電發泡體及/或光障壁。
- 如請求項2至9中任一項之表面處理設備,其中,在該操縱裝置(10)與該接觸感測器(5)之間設有一彈性元件(14),使得該操縱裝置(10)可透過該彈性元件(14)以作用於該接觸感測器(5)。
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