TW201919924A - 自行移動式地板處理設備 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種自行移動式地板處理設備(1),具有至少一個可圍繞著旋轉軸(2)而旋轉且具有周面(3)的輪子(4),其中,周面(3)具有數個就旋轉軸(2)而言為徑向朝外且沿周向相繼建構的花紋塊(5、6、7、8)。為了簡化地板處理設備(1)克服障礙物之過程,本發明提出:花紋塊(5、6、7、8)構成了周面(3)之在周向上完全不均勻的凹凸花紋,使得凹凸花紋之結構在周向上不會重複。
Description
本發明係有關於一種自行移動式地板處理設備,具有至少一個可圍繞著旋轉軸而旋轉且具有周面的輪子,其中,該周面具有數個就其旋轉軸而言為徑向朝外且沿周向相繼建構的花紋塊。
此外,本發明係有關於一種特別是用於前述地板處理設備之輪子,其中,此種輪子可圍繞著旋轉軸而旋轉且具有周面,該周面具有數個就其旋轉軸而言為徑向朝外且沿周向相繼建構的花紋塊。
自行移動式地板處理設備在先前技術中已知例如係作為可實施抽吸及/或擦拭任務之自主式清潔機器人。習知的地板處理設備具有至少兩個驅動輪,此等驅動輪係以其周面在待處理表面上滾動。
正如由汽車已知,同樣地為地板處理設備配設帶有凹凸花紋的輪子,此等輪子能夠更好地將力傳遞至待處理表面。此點例如在地板處理設備需要從諸如地毯邊沿或門檻之類的障礙物上駛過的情況下較為有利。
公開案DE 10 2008 009 617 A1及US 6 633 150 A1例如揭露過具有帶花紋的輪子的行動式機器人,其中,此等輪子具有沿周向規則地相繼佈置的花紋塊。
儘管帶凹凸花紋的輪子相對於不帶凹凸花紋的輪子已具有優勢,但地板處理設備必須多次駛向待克服的障礙物,以便最終克服此障礙物。
基於上述先前技術,本發明之目的在於提供一種自行移動式地板處理設備以及一種用於此種地板處理設備之輪子,其中,特別是就克服障礙物而言找到有利的設計方案。
為達成該目的,本發明提出:諸花紋塊係構成了其周面之在周向上完全不均勻的凹凸花紋,使得該凹凸花紋之結構在周向上不會重複。
根據本發明:此地板處理設備之輪子具有包含不規則地設計的凹凸花紋的周面,即,踏面。藉此,在其周面撞上障礙物、例如門檻的情況下,以及視情況在驅動輪空轉的情況下,提供多個不同構形的花紋塊,使得,整體上相對於均勻的花紋塊而言,增大了遇到可支撐在障礙物上並且能夠將足夠的力量傳遞至該障礙物的花紋塊的概率。如此便能整體上改進地板處理設備之移行特性,特別是在不同表面上、例如不同的地毯或硬地板上之牽引,以及改進攀登特性。此外,透過其不均勻的凹凸花紋,將此地板處理設備在從濕潤的或污染的表面上以及在地毯地板上駛過時之軌跡印記最小化。可透過防止輪子空轉或防止地板處理設備停止以快速克服障礙物,此點在使用地板處理設備時節省了處理時間。如此又能擴大蓄電池每次完整充電之清潔區域。
本發明特別提出:諸花紋塊具有互不相同的形狀。諸花紋塊可來源於不同的橫截面形狀,例如,圓形、矩形、正方形、 三角形及諸如此類。但此外,諸花紋塊亦可具有包含直線的邊沿及/或彎曲的邊沿的自由形狀表面。
此外,諸花紋塊就處於周向上的橫截面而言係呈多邊形。多邊形的橫截面之側邊之數目愈多,存在諸多側邊中之一者使得輪子可支撐在待克服的障礙物之上的概率愈大。
此外,作為替代或補充方案,諸花紋塊就輪子之徑向而言可係具有互不相同的高度。特別是推薦,數個或所有的花紋塊係對其他的花紋塊具有大於0.5mm的高度差。因此,諸花紋塊之構成輪子之周面的端側係以不同的程度伸出整個凹凸花紋,使得該等花紋塊中之若干個係突出於其他的花紋塊。藉此,數個花紋塊可同時抵靠在障礙物之邊沿上,從而整體上產生較大的附著力。此外,視情況除了花紋塊之間的間隙之外,還產生可供障礙物至少部分地卡入的區域,從而最佳化地板處理設備到表面的力傳遞。在實踐中,由此有利地產生至少0.5mm之高度差,其中,1.0mm、1.5mm、2mm或以上之高度差亦較為有利。
本發明提出:諸花紋塊具有互不相同的間距。故,相鄰的花紋塊具有不同的間距,使得第一個花紋塊到第二個花紋塊之間距不同於到第三個花紋塊之間距。諸花紋塊例如能以小於1mm之程度而相互間隔。但亦可採用數毫米之間距。因此,亦可在輪子之周面上產生不具任何花紋塊的分區,使得鄰接的花紋塊可自不同的空間方向接觸到障礙物。因此,花紋塊之一側面例如係卡設在障礙物上。因此,即使在花紋塊不以端側與之接觸的情況下,仍可防止輪子自障礙物滑落。
本發明特別提出:諸花紋塊就周面而言係具有互不相 同的空間定向。因此,視待克服的障礙物之具體定向及形狀設計,輪子之一或數個花紋塊提供了與障礙物之具有負荷能力的接觸面,從而克服該障礙物之概率為較大。
此外,本發明提出:諸花紋塊係由互不相同的硬質材料所構成。諸花紋塊特別是可由彈性塑膠所構成,特別是撓性的橡膠類塑膠,如EPDM(乙烯-丙烯-二烯烴(-單體-)橡膠;三元乙丙橡膠)。基於材料之彈性,輪子之周面在支承在表面上或抵靠在障礙物上時發生變形,從而增大輪子與被駛過的表面或障礙物之間的摩擦阻力。如此便能將此地板處理設備之驅動力最佳地傳遞至表面或待克服的障礙物。此外,可視情況調整輪子之周面,使其與表面或障礙物之形狀或表面結構相匹配,此點又會增大附著力。
諸花紋塊可具有相對於徑向呈傾斜的凹凸花紋邊沿。因此,諸立體的花紋塊之凹凸花紋邊沿、即側面並非沿徑向定向,即,並非垂直於輪子之周面以定向,而是相對之有所傾斜。此外,一或數個花紋塊之端面原則上亦可相對於相關的周向分區之切線而傾斜。透過該措施,可增大一或數個花紋塊之分區卡設在待克服的障礙物上的可能性。
除了前述的地板處理設備之外,本發明還提出一種輪子,特別是用於前述類型之地板處理設備的輪子,其中,此輪子可圍繞著旋轉軸而旋轉且具有周面,而該周面具有數個就其旋轉軸而言為徑向朝外且沿周向相繼建構的花紋塊,其中,諸花紋塊構成了其周面之在周向上完全不均勻的凹凸花紋,使得該凹凸花紋之結構在周向上不會重複。本發明之輪子可採用如前文就地板處理設備所描述之建構方案。其中,諸特徵及優點亦相應地適用於本發明之輪 子。
此種輪子特別是可具有如下的花紋塊:諸花紋塊具有互不相同的形狀、互不相同的高度、互不相同的間距、互不相同的空間定向、互不相同的硬度或其他特徵,例如,傾斜的凹凸花紋邊沿、或在相鄰的區段中重複的凹凸花紋。
1‧‧‧地板處理設備
2‧‧‧旋轉軸
3‧‧‧(輪子)周面
4‧‧‧輪子
5‧‧‧花紋塊
6‧‧‧花紋塊
7‧‧‧花紋塊
8‧‧‧花紋塊
9‧‧‧凹凸花紋邊沿
10‧‧‧輪轂
11‧‧‧輪輻
12‧‧‧輪胎
13‧‧‧測距裝置
14‧‧‧殼體
A‧‧‧(花紋塊)間距
H‧‧‧(花紋塊)高度
△H‧‧‧高度差
圖1為本發明之地板處理設備之透視立體圖。
圖2為本發明之用於地板處理設備的輪子之側視圖。
圖3為輪子之周面之一分區之俯視圖。
下面根據實施例詳細闡述本發明。圖1首先示出地板處理設備1,在此例如係建構為自主式吸塵機器人。地板處理設備1在此具有殼體14及例如兩個由馬達驅動的輪子4。此外,地板處理設備1具有容置在殼體14中的測距裝置13,其較佳包括光學感測機構。測距裝置13例如可具有三角測量裝置,其係對地板處理設備1之環境中相對於障礙物之距離進行測量。地板處理設備1之導航與自我定位裝置可用所記錄的資料創建環境之地圖,地板處理設備1可在自行移動時根據該地圖以定向。
具體而言,輪子4具有一輪轂10、數個輪輻11及包含周面3的輪胎12(參閱圖2至圖4)。輪子4之周面3構成了接觸面,而該接觸面係在地板處理設備1移動時在表面上滾動。輪子4圍繞著輪轂10所容置的(未在圖2中示出)旋轉軸2而旋轉。輪胎12具有包含數個花紋塊5、6、7、8的凹凸花紋。花紋塊5、6、7、 8係由彈性材料所構成。其材料例如可指涉橡膠、橡膠混合物或熱塑性彈性體。為此,本發明特別是建議採用EPDM作為撓性的橡膠類塑膠。周面3係由花紋塊5、6、7、8所構成,其中,花紋塊5、6、7、8就輪子4之周向而言以及就垂直於該周向之軸向而言皆構成不均勻的凹凸花紋。在地板處理設備1在平整的表面上之常規的移行應力中,且在不出現輪子4與障礙物相互作用的特殊情形之情況下,輪子4與被駛過的表面之接觸面僅由花紋塊5、6、7、8之端側所提供。花紋塊5、6、7、8連同輪胎12之其他指向徑向的表面一起構成了周面3。周面3之每個區域至少理論上皆可與表面或障礙物相接觸。在此過程中,花紋塊5、6、7、8之端面以外的區域亦可至少暫時地成為輪子4之接觸面之一部分。
下面根據圖2至圖3示出輪子4之凹凸花紋之不同可能的特徵。花紋塊5、6、7、8在此具有數個可能的特徵,但作為替代方案,亦可單獨地應用其特徵,從而產生數個具有次組合或單獨的特徵的其他實施方式。就此點而言,所示實施例並非具有限制性。
圖2示出示例性的輪子4之側視圖,其周面3具有數個就旋轉軸2而言為徑向朝外且沿周向相繼建構的花紋塊5、6、7、8。在此僅為所示的數個花紋塊中之四個花紋塊5、6、7、8配設元件符號。輪子4之凹凸花紋可在周向上完全不均勻,或者,具有包含花紋塊5、6、7、8之相同的佈置方案的區段,使得該凹凸花紋之結構在周向上以經定義的間距重複。在圖式中示例性地標出的花紋塊5、6、7、8具有互不相同的形狀、高度H及間距A。如圖3所示,花紋塊5至8還具有互不相同的空間定向。此外,至少若干 個花紋塊5、6、7、8之凹凸花紋邊沿9並非垂直於周面3,而是相對於徑向呈傾斜。但當然,花紋塊5、6、7、8亦可具有陡降的凹凸花紋邊沿9。原則上,亦可採用凹凸花紋邊沿9之突出部。
花紋塊5、6、7、8就其徑向朝外的端面、即踏面以及處於其下方的橫截面而言係呈多邊形,而該多邊形在此具有四個或四個以上的側面。此外,花紋塊5、6、7、8具有不同的高度H。花紋塊6之高度H例如小於花紋塊7。高度差△H在此例如為1mm。此外,花紋塊5、6、7、8之間距A同樣為不同。如圖3及圖4所示,間距A在近似0至數毫米之間變化。間距A之大小係部分地與花紋塊5、6、7、8之端面之側邊相同。
輪子4在此並非嚴格地按比例繪示。用於地板處理設備1之常規的輪子4例如可具有75mm之直徑及13mm之軸向寬度。此外,輪子4亦毋需配設有輪轂10、輪輻11及輪胎12。確切而言,輪子4可替代地指涉一實心輪。
輪子4之所示的特徵、特別是花紋塊5、6、7、8之特別的特徵,使得輪子4在撞上障礙物時提供數個定向完全不同的凹凸花紋邊沿,從而相對於規則的凹凸花紋而言增大了找到凹凸花紋邊沿足夠固定地卡設在障礙物上的花紋塊5、6、7、8的概率,從而克服該障礙物。在從諸如門檻及/或平台之類的障礙物上駛過時,輪子4總是透過不對稱的凹凸花紋結構,以自不規則地設計的花紋塊5、6、7、8找到周面3之支撐在障礙物上且在該障礙物上爬升的分區,而該等花紋塊在此係由數個塊狀的多邊形所構成,並且以隨機的大小及定向分佈。此外,花紋塊5、6、7、8可具有不同硬度的材料,使得花紋塊5、6、7、8中之若干個係與其他花紋 塊相比為較軟或較硬。
Claims (9)
- 一種自行移動式地板處理設備,具有至少一個可圍繞著一旋轉軸(2)而旋轉且具有一周面(3)的輪子(4),其中,該周面(3)具有數個就該旋轉軸(2)而言為徑向朝外且沿周向相繼建構的花紋塊(5、6、7、8),其特徵在於:該等花紋塊(5、6、7、8)構成了該周面(3)之在周向上完全不均勻的凹凸花紋,使得該凹凸花紋之結構在周向上不會重複。
- 如請求項1之地板處理設備,其中,該等花紋塊(5、6、7、8)具有互不相同的形狀。
- 如請求項1或2之地板處理設備,其中,該等花紋塊(5、6、7、8)就處於周向上的橫截面而言係呈多邊形。
- 如請求項1至3中任一項之地板處理設備,其中,該等花紋塊(5、6、7、8)就該輪子(4)之徑向而言係具有互不相同的高度(H),特別是具有大於0.5mm的高度差(△H)。
- 如請求項1至4中任一項之地板處理設備,其中,該等花紋塊(5、6、7、8)具有互不相同的間距(A)。
- 如請求項1至5中任一項之地板處理設備,其中,該等花紋塊(5、6、7、8)就該周面而言係具有互不相同的空間定向。
- 如請求項1至6中任一項之地板處理設備,其中,該等花紋塊(5、6、7、8)係由互不相同的硬質材料、特別是彈性塑膠所構成。
- 如請求項1至7中任一項之地板處理設備,其中,該等花紋塊(5、6、7、8)具有相對於徑向呈傾斜的凹凸花紋邊沿(9)。
- 一種輪子,特別是用於請求項1至8中任一項之地板處理設備(1)的輪子(4),其中,此輪子(4)可圍繞著一旋轉軸(2)而旋轉且具有 一周面(3),而該周面具有數個就該旋轉軸(2)而言為徑向朝外且沿周向相繼建構的花紋塊(5、6、7、8),其特徵在於:該等花紋塊(5、6、7、8)構成了該周面(3)之在周向上完全不均勻的凹凸花紋,使得該凹凸花紋之結構在周向上不會重複。
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