TW202039271A - 機器人越障裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種機器人越障裝置，主要由一輪體及一越障體所組成，其中，該輪體包括有一輪部、一第一越障部及一第二越障部，當一掃地機器人傾斜時，即可藉由該第一越障部及該第二越障部的周邊上設置的複數第一凹陷部及複數第二凹陷部提供一攀爬的功能；另外，當該掃地機器人遇到障礙物或階梯時，則可藉由該越障體提供該掃地機器人越障或攀爬的功能，進而減少掃地機器人遇到障礙物或是陡峭的路面時，而被困住或無法有效攀爬的情形發生。

Description

機器人越障裝置
本發明係提供一種機器人越障裝置，尤指一種透過輪體或越障體提供機器人越障或攀爬功能之機器人越障裝置。
科技日新月異，在機器人的產業中，自走式的機器人正逐漸地發展，其科技的演進也循序漸進地邁向成熟，隨著機器人科技的逐漸進步，機器人已增添了多種功能，其例如生產、救災、探勘或清掃等，而對目前常見的智慧型掃地機器人而言，利用它來自動執行打掃工作的方式已被廣泛的應用於家庭之中，而為了執行打掃這項任務，它本身就必須具備各項執行任務時得發揮的功能。
掃地機器人在執行任務時，通常會藉由一感應器來感應行進路線上是否具有障礙物，以進行避開的動作，然而，當障礙物較小又或是地面不平坦時，則可能使得感應器無法有效感測到該障礙物(包括路面不平坦時的突起地面)，進而使得該掃地機器人因經該障礙物，而有被困住的風險存在。
為提供該掃地機器人攀爬的功能，現今已有相關技術的發明，例如中國專利公開/公告號第CN106793899A號，其揭露了一懸空前輪，當地面不平坦而使得該掃地機器人必須進行攀爬清掃時，可利用該懸空前 輪輔助該掃地機器人進行攀爬，然而，由於該懸空前輪或行走的後輪皆由圓形的形狀所構成，故當該掃地機器人攀爬時，則容易無法提供足夠的攀爬力，以輔助該掃地機器人進行攀爬，又或是該掃地機器人因攀爬而有傾斜的現象發生時，則容易使其一的該行走後輪空轉，進而改變該掃地機器人欲行走的路徑，或是使得該掃地機器人有困住的情形發生。
因此，為提供該掃地機器人一較佳的攀爬功能，且改善該掃地機器人可能因傾斜而無法有效攀爬的問題，現今亟需一種可改善上述問題，以利於清掃任務執行的發明。
為解決前揭之問題，本發明之一目的在於提供一種機器人越障裝置，當一機器人傾斜時，即可藉由該機器人底面的至少一輪體二側所設置的一第一及第二越障部，以提供機器人傾斜時的攀爬功能，進而避免因空轉或攀爬能力不足，而有改變該機器人的行走路徑或被困住的情形發生。
為解決前揭之問題，本發明之另一目的在於提供一種機器人越障裝置，當該機器人攀爬時，係可藉由該機器人底面的至少一輪體及至少一越障體，以提供該機器人足夠的攀爬能力，進而避免習知掃地機器人無法有效攀爬之問題。
為達上述之目的，本發明係提供一種機器人越障裝置，其包括：一機器人；至少一輪體，該輪體設置於該機器人的底部位置，該輪體包括： 一輪部；一第一越障部，該第一越障部設於該輪部之一側，且該第一越障部周邊設有複數第一凹陷部；以及一第二越障部，該第二越障部設於該輪部之另側，且該第二越障部周邊設有複數第二凹陷部。
較佳地，該第一凹陷部內部設有複數第一卡固部，各該第一卡固部提供與一固體相卡合。
較佳地，該第二凹陷部內部設有複數第二卡固部，各該第二卡固部提供與一固體相卡合。
較佳地，該第一凹陷部與該第二凹陷部的設置位置相交錯。
較佳地，所述之機器人越障裝置包括一驅動裝置，該驅動裝置與該輪體相連接，以驅使該輪體轉動。
為達上述之另一目的，本發明係提供一種機器人越障裝置，其包括：一機器人；至少一輪體，該輪體設置於該機器人的底部位置；至少一越障體，該越障體設置於該機器人的底部位置，且與該輪體相鄰，該越障體周邊設有複數凹槽部；其中，該越障體的設置位置高於該輪體，以使得該輪體的周邊與一平面接觸時，該越障體之周邊則與該平面之間具有一間距。
較佳地，該輪體包括：一輪部； 一第一越障部，該第一越障部設於該輪部之一側，且該第一越障部周邊設有複數第一凹陷部；一第二越障部，該第二越障部設於該輪部之另側，且該第二越障部周邊設有複數第二凹陷部
較佳地，該第一凹陷部與該第二凹陷部的設置位置相交錯。
較佳地，所述之機器人越障裝置包括：一連動體，該連動體與該輪體及該越障體相連接，且使得該輪體與該越障體同時作動。
較佳地，該連動體上設有一齒輪組，該齒輪組包括：一輪體主動輪，該輪體主動輪與該輪體連接；一連接從動輪，該連接從動輪周邊與該輪體主動輪相嚙合，且與該輪體主動輪的轉動方向相反；以及一越障體從動輪，該越障體從動輪與該越障體連接，該越障體從動輪周邊與該連接從動輪相嚙合，且與該連接從動輪的轉動方向相反。
較佳地，該第凹槽部內部設有複數第三卡固部，各該第三卡固部提供與一固體相卡合。
10‧‧‧輪體
11‧‧‧輪部
12‧‧‧第一越障部
121‧‧‧第一凹陷部
122‧‧‧第一卡固部
13‧‧‧第二越障部
131‧‧‧第二凹陷部
132‧‧‧第二卡固部
20‧‧‧越障體
21‧‧‧凹槽部
211‧‧‧第三卡固部
30‧‧‧連動體
31‧‧‧齒輪組
311‧‧‧輪體主動輪
312‧‧‧連接從動輪
313‧‧‧越障體從動輪
40‧‧‧驅動裝置
50‧‧‧平面
60‧‧‧固體
70‧‧‧高平面
圖1係為本發明之輪體立體圖；圖2係為本發明之機器人傾斜狀態示意圖；圖3係為本發明之輪體及越障體的立體圖；圖4係為本發明之分解圖； 圖5係為本發明之齒輪組示意圖；圖6係為本發明之機器人攀爬狀態示意圖。
以下將描述具體之實施例以說明本發明之實施態樣，惟其並非用以限制本發明所欲保護之範疇。
請先參閱圖1及圖2，其係為本發明之輪體立體圖及機器人傾斜狀態示意圖。如圖所示，本發明揭露了裝置於一機器人底部上的至少一輪體10，該輪體10係包括有一輪部11及於該輪部11二側形成的一第一越障部12及一第二越障部13，該輪部11係為圓形的輪子形狀，其中，該第一越障部12與該第二越障部13的設置位置相反，故若該第一越障部12設置於該輪部11上的一側時，該第二越障部13則會設置於該輪部11的另側。
另外，該第一越障部12周邊設有複數第一凹陷部121，該第二越障部13周邊設有複數第二凹陷部131，該第一凹陷部121與該第二凹陷部131的具體形狀係為一弧形的凹陷部，而該第一凹陷部121的設置位置則會與該第二凹陷部131的設置位置相交錯，如此，當該機器人利用該第一越障部12上的其一該第一凹陷部121攀爬時，該第二越障部13與該輪部11則可輔助提供與一平面50的支撐及抓地力，反之，當該機器人利用該第二越障部13上的其一該第二凹陷部131攀爬時，該第一越障部12與該輪部11亦可輔助提供與該平面50支撐及抓地力。
此外，該第一凹陷部121及該第二凹陷部131內係設有複數第一卡固部122及複數第二卡固部132，該第一卡固部122及第二卡固部132具體係為一半弧形凸條，以提供當該機器人利用該第一凹陷部121或該第二凹 陷部131攀爬時，各該第一卡固部122或各該第二卡固部132可與一固體60(例如階梯)相卡合，以增加該輪體10向後轉動的阻力。如此，當該機器人傾斜時，即可透過該第一越障部12及該第二越障部13輔助攀爬，以提供機器人傾斜時的攀爬功能，進而避免因空轉或攀爬能力不足，而有改變該機器人的行走路徑或被困住的情形發生。
請再參閱圖3至圖6，其係為本發明之輪體及越障體的立體圖、分解圖、齒輪組示意圖及機器人攀爬狀態示意圖。如圖所示，本發明除了提供該輪體10外，進一步還可提供至少一越障體20及一連動體30，以與該輪體10相配合，進而提升該機器人的攀爬能力，其中，該越障體20係設置於該機器人的底部位置，且與該輪體10相鄰，而該越障體20周邊還設有複數凹槽部21，各該凹槽部21環狀的間隔排列於該越障體20上，以使得該越障體20形成一星型的形狀，又各該凹槽部21內係設有複數第三卡固部211，以提供與該固體60相卡合，增加該越障體20向後轉動的阻力，此外，該越障體20的設置位置高於該輪體10，以使得該輪體10的周邊與一平面50接觸時，該越障體20之周邊則與該平面50之間具有一間距，故當該機器人在該平面50上行走時，該越障體20並不會與該平面50接觸，僅有在該機器人進行攀爬之動作時，該越障體20才會抵靠到一高平面70，以進行攀爬。
該連動體30係與該輪體10及該越障體20相連接，以使得該輪體10與該越障體20同時作動，其中，該連動體30上設有一齒輪組31，該齒輪組31包括有一輪體主動輪311、一連接從動輪312及一越障體從動輪313，該輪體主動輪311與該輪體10連接，故當該輪體10轉動時，該輪體主動輪311則會隨之轉動；該連接從動輪312周邊與該輪體主動輪311相嚙合，且與該 輪體主動輪311的轉動方向相反，故當該輪體主動輪311沿著順時針轉動時，該連接從動輪312則會沿著逆時針轉動；該越障體從動輪313與該越障體20連接，故當該越障體從動輪313轉動時，該越障體從動輪313則會帶動該越障體20轉動，其中，該越障體從動輪313周邊與該連接從動輪312相嚙合，且與該連接從動輪312的轉動方向相反，如此，當該連接從動輪312沿著逆時針轉動時，該越障體從動輪313則會沿著順時針轉動，進而帶動著該越障體20順時針轉動。
此外，該輪體10係與一驅動裝置40相連接，以驅使該輪體10轉動，進而帶動該機器人移動。
如此，當該機器人行徑時，該越障體20雖會與該平面50之間具有一間距，但因該連動體30與該輪體10及該越障體20相連接，故當該輪體10轉動時，該連動體30則會帶動該越障體20隨之轉動；而當該機器人需進行攀爬之動作時，該越障體20之其一該凹槽部21則會抵靠在一高平面70上，再藉由該越障體20的轉動，即可將該機器人向該高平面70的位置帶動。
再者，因該越障體20周邊設有複數該凹槽部21，以形成一星型形狀的輪子，故當該機器人藉由該越障體20進行攀爬時，該越障體20即可提供該機器人攀爬不同高度的該高平面70。具體來說，假設該機器人欲攀爬高度1公分的該高平面70時，當該越障體20貼合到該高平面70後，因該高平面70的高度僅有1公分，而該凹槽部21的底部與該平面50之間的間距例如有3公分，故該越障體20的該凹槽部21則僅會由靠近外圈的該凹槽部21抵靠該高平面70，該機器人即可有效的攀爬該高平面70；然而，若假設該機器人欲攀爬高度2.8公分的該高平面70時，當該越障體20貼合到該高平面70 後，因該高平面70的高度有2.8公分，故該越障體20的該凹槽部21則會由靠近該凹槽部21底部的部位抵靠該高平面70，以利於該機器人攀爬該高平面70。
藉此，本發明即可提供掃地機器人越障或攀爬的功能，進而減少掃地機器人遇到障礙物或是陡峭的路面時，而被困住或無法有效攀爬的情形發生。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「順」、「逆」、「中心」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
在上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
10‧‧‧輪體
20‧‧‧越障體
21‧‧‧凹槽部
211‧‧‧第三卡固部
30‧‧‧連動體
40‧‧‧驅動裝置

Claims (11)

  1. 一種機器人越障裝置，其包括：一機器人；至少一輪體，該輪體設置於該機器人的底部位置，該輪體包括：一輪部；一第一越障部，該第一越障部設於該輪部之一側，且該第一越障部周邊設有複數第一凹陷部；以及一第二越障部，該第二越障部設於該輪部之另側，且該第二越障部周邊設有複數第二凹陷部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之機器人越障裝置，其中，該第一凹陷部內部設有複數第一卡固部，各該第一卡固部提供與一固體相卡合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之機器人越障裝置，其中，該第二凹陷部內部設有複數第二卡固部，各該第二卡固部提供與一固體相卡合。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之機器人越障裝置，其中，該第一凹陷部與該第二凹陷部的設置位置相交錯。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之機器人越障裝置，其包括一驅動裝置，該驅動裝置與該輪體相連接，以驅使該輪體轉動。
  6. 一種機器人越障裝置，其包括：一機器人；至少一輪體，該輪體設置於該機器人的底部位置；至少一越障體，該越障體設置於該機器人的底部位置，且與該輪體相鄰，該越障體周邊設有複數凹槽部； 其中，該越障體的設置位置高於該輪體，以使得該輪體的周邊與一平面接觸時，該越障體之周邊則與該平面之間具有一間距。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之機器人越障裝置，其中，該輪體包括：一輪部；一第一越障部，該第一越障部設於該輪部之一側，且該第一越障部周邊設有複數第一凹陷部；一第二越障部，該第二越障部設於該輪部之另側，且該第二越障部周邊設有複數第二凹陷部
  8. 如申請專利範圍第7項所述之機器人越障裝置，其中，該第一凹陷部與該第二凹陷部的設置位置相交錯。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之機器人越障裝置，其包括：一連動體，該連動體與該輪體及該越障體相連接，且使得該輪體與該越障體同時作動。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之機器人越障裝置，其中，該連動體上設有一齒輪組，該齒輪組包括：一輪體主動輪，該輪體主動輪與該輪體連接；一連接從動輪，該連接從動輪周邊與該輪體主動輪相嚙合，且與該輪體主動輪的轉動方向相反；以及一越障體從動輪，該越障體從動輪與該越障體連接，該越障體從動輪周邊與該連接從動輪相嚙合，且與該連接從動輪的轉動方向相反。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之機器人越障裝置，其中，該第凹槽部內部設有複數第三卡固部，各該第三卡固部提供與一固體相卡合。
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