TWI698211B - 清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置 - Google Patents

Abstract

一種清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置，其主要是在機器人本體前進方向之面上浮動設置一接觸單元，並在接觸單元朝機器人本體前進的相反方向的兩側分別設置至少一感應單元，以藉由接觸單元因接觸牆壁或障礙物而移動與感應單元接觸的狀況，來決定機器人本體退後及轉向的角度，以避免牆壁或障礙物時，需要經過多次轉向才能朝無障礙方向前進的問題，以提高清潔機器人的清潔效率。

Description

清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置

本發明是有關一種清潔機器人的結構，尤指一種提供青及機器人依據行走過程中接觸牆壁或障礙物位置，而帶動清潔機器人朝向接觸的牆壁或障礙物反方向進行移動的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置。

清潔機器人是一種可自行移動並對行經的地面進行清潔的吸塵工具，其主要通常是透過感測裝置或上蓋在清潔機器人接近或碰觸到障礙物或牆壁時，改變清潔機器人的前進方向，以使清潔機器人可以在密閉的空間或有相當多障礙物(如桌椅或櫃子等)的地方進行清潔的工作。

目前市面上清潔機器人的感測裝置或上蓋都是設在朝向清潔機器人前進的方向，因此，當感測裝置或上蓋感應或碰觸到障礙物時，清潔機器人即會向著前進的相反方向後退一小段距離，並轉向一固定角度然後再前進，然而，此種方式造成清潔機器人在進入房間的邊角或多個障礙物圍成的角落時，清潔機器人必須不斷的重複前進、後退、轉向的動作，才能脫離房間的邊角或多個障礙物圍成的角落，甚至當清潔機器人在碰到一般平面的牆壁或較大的障礙物時，也需要經過多次轉向才能朝無障礙方向前進，導致清潔效率不佳。

由此可見，上述習用清潔機器人仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用結構所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置。

為解決上述習知技術的問題，本發明之一目的是在於提供一種帶動清潔機器人直接向牆壁或障礙物之反方向移動的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置。

為達成上述之目的，本發明所提供的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置主要包括是於一機器人本體的前進方向之外緣上方設有一上蓋，並在機器人本體與上蓋間浮動設置一接觸單元，同時在機器人本體上於接觸單元相對機器人本體前進的相反方向之兩側分別設有至少一感應單元。

其中，機器人本體是以複數軸單元與上蓋連接，且接觸單元對應各軸單元之位置開設有複數供各個軸單元穿過之穿孔。

另外，上述之穿孔的孔徑大是於該等軸單元的軸徑。

其中，機器人本體上表面向上延伸有至少二定位軸，該接觸單元對應該等定位軸之位置分別開設有供定位軸穿入的魚眼孔。

其中，各魚眼孔內均設有一浮動件，且浮動件之軸心位置均開設有一長條孔，以供至少二鎖固件穿過長條孔與定位軸鎖接而將各浮動件定位於各魚眼孔內。

另外，各浮動件的周緣及底部與各魚眼孔的內孔壁面均具有一定的間隙，且各浮動件與各鎖固件之間更進一步設有一墊片。

其中，接觸單元鄰近該等感應單元之面均凸設有一突塊。

其中，機器人本體及接觸單元間設有至少二拉簧。

1:機器人本體

11:軸單元

12:定位軸

121:鎖孔

2:上蓋

3:接觸單元

31:穿孔

32:魚眼孔

33:浮動件

331:長條孔

34:墊片

35:鎖固件

36:突塊

4:感應單元

圖1為本發明清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置的立體外觀圖；圖2為本發明清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置的分解示意圖；圖3為本發明清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置的部分俯視圖；圖4為本發明清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置的部份剖視圖。

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：

請參閱圖1~4，本發明所提供的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置主要包括一機器人本體1、一上蓋2、一接觸單元3及至少二感應單元4，該機器人本體1朝向機器人本體1行走方向之邊緣的上表面設有複數軸單元11及二定位軸12，其中，二定位軸12之軸心均開設有一鎖孔121，且二定位軸12是分別設於機器人本體1上表面之兩側。

該上蓋2是與該等軸單元11連接，以固定於該機器人本體1上，該接觸單元是設於該機器人本體1及該上蓋2之間，該等感應單元4是設 於該接觸單元3相對機器人本體1前進的相反方向之兩側，且該上蓋2朝向機器人本體1前進方向之面設有一鎖孔121，以供接觸單元3朝向清潔機器人1前進方向之表面外露於該鎖孔121，而使接觸單元3可以在清潔機器人1前進過程中碰觸到牆壁或障礙物。

該接觸單元3包括複數穿孔31、二魚眼孔32、二浮動件33、二鎖固件35及二墊片34，該等穿孔31及該等魚眼孔32均貫穿該接觸單元3的上表面與下表面，且該等穿孔31是設於該接觸單元3對應該等軸單元11之位置，以供該軸單元11穿過該等穿孔31而與上蓋2連接，該等魚眼孔32是設於該接觸單元3對應該等定位軸12之位置，以供該等定位軸12穿入該等魚眼孔32，該等浮動件33是分別設於該等魚眼孔32內，且各浮動件33上均開設有貫穿該等浮動件33上表面及下表面的長條孔331，該等鎖固件35是穿過該等長條孔331而與該等定位軸12軸心所設之鎖孔121鎖接，而該等墊片34是設於該等鎖固件35與該等浮動件33之間，其中，由於該等穿孔31之孔徑是大於該等軸單元11之軸徑，該等魚眼孔32之孔徑是大於該等定位軸12之軸徑，且該等浮動件33的周緣及與底面與該魚眼孔32之內孔壁面均具有一定間隙，因此，該接觸單元是浮動設置於該機器人本體1及該上蓋2之間。

本發明所提供的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置使用時，是在機器人本體1行進清潔的過程中，當接觸單元3接觸到障礙物或牆壁而向障礙物或牆壁相反方向移動時，依據接觸單元3移動而與感應單元4接觸的情形，來決定機器人本體1退後的方向及轉向的角度，例如，當接觸單元3同時與機器人本體上左右兩側的感應單元4接觸，即代表機器人本體1行進過程中是垂直或接近垂直接觸到障礙物或牆壁，機器人本體1即向障礙 物或牆壁的相反方向移動一定距離後，向左或向右轉向較大的角度(大約為90度)後再繼續前進，以迴避障礙物或牆壁，避免重複碰撞同一障礙物或牆壁；而當接觸單元3僅與機器人本體1上左右兩側的其中一個感應單元4接觸時，即代表機器人本體1行進過程中是左側或右側接觸到障礙物或牆壁，機器人本體1即向障礙物或牆壁的相反方向移動一定距離後，並依據感應單元4與接觸單元3接觸的位置來判斷機器人本體1行進方向與障礙物或牆壁間的夾角，而將機器人本體1的前進方向轉向與障礙物或牆壁平行的方向後，再驅使機器人本體1繼續前進以執行清潔的工作。

由上所述，本發明所提供的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置可透過浮動設置於機器人本體1上之接觸單元3與感應單元4的接觸，來判斷牆壁或障礙物的方向，以驅使機器人本體1進行較大幅度的轉向或較小角度的轉向調整，來迴避牆壁或障礙物，以避免如習知清潔機器人垂直偵測與固定轉向角度的結構，造成必須不斷的重複前進、後退、轉向的動作，才能脫離房間的邊角或多個障礙物圍成角落的窘境，進而達到提高清潔效率之目的。

另外，本發明所提供的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置中，可在接觸單元3鄰近該等感應單元4之面均凸設有一突塊36，以使接觸單元接觸牆壁或障礙物而移動時，可透過該等突塊36來與該等感應單元4接觸，此外，本發明所提供的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置中，也可在機器人本體1與接觸單元3之間設置至少二拉簧(圖中未視)，用以當接觸單元3位移並碰觸該等感應單元4後，透過該等拉簧將接觸單元3拉回原位。

上列詳細說明乃針對本發明之可行實施例進行具體說明，因 此，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，且本案不僅於技術思想上確屬創新，同時具備習用之傳統結構所不及之多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

1:機器人本體

11:軸單元

12:定位軸

121:鎖孔

2:上蓋

3:接觸單元

31:穿孔

32:魚眼孔

33:浮動件

331:長條孔

34:墊片

35:鎖固件

36:突塊

4:感應單元

Claims (6)

1. 清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置，其主要包括：一機器人本體；一上蓋，該上蓋是設於該機器人本體朝向機器人本體前進方向之外緣上方；一接觸單元，該接觸單元是浮動設於該機器人本體與該上蓋之間；至少二感應單元，該等感應單元是設於機器人本體上鄰近機器人本體兩側並靠近接觸單元之位置，用以在機器人本體前進中而與牆壁或障礙物接觸，而帶動接觸單元向牆壁或障礙物的相反方向移動時，透過接觸單元同時與該等感應單元接觸或與其中一感應單元接觸以判斷牆壁或障礙物方向，進而驅使該機器人本體朝向牆壁或障礙物的相反方向進行位移；其中，該接觸單元鄰近該等感應單元之面均凸設有一突塊，當該接觸單元移動時，以透過該等突塊分別與該等感應單元接觸；其中，該機器人本體上表面向上延伸有至少二定位軸，該接觸單元對應該等定位軸之位置分別開設有供該等定位軸穿入之至少二孔徑大於定位軸軸徑的魚眼孔，且該接觸單元於該等魚眼孔內均設有一浮動件，且該浮動件之軸心位置均開設有一長條孔，以供至少二鎖固件穿過長條孔與定位軸鎖接而將該等浮動件定位於該等魚眼孔內。
2. 如請求項1所述的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置，其中該機器人本體是以複數軸單元與上蓋連接，該接觸單元對應該等軸單元之位置開設有複數供該等軸單元穿過之穿孔，且該等穿孔之孔徑大於該等軸單元 之軸徑。
3. 如請求項1所述的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置，其中該等定位軸之軸心均開設有一鎖孔，以供該等鎖固件與該等定位軸鎖接。
4. 如請求項1所述的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置，其中該等浮動件之周緣及底面與該等魚眼孔之內孔壁面具有一定間隙。
5. 如請求項1所述的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置，其中該等浮動件及該等鎖固件之間更進一步設有一墊片。
6. 如請求項1所述的清潔機器人之全浮動式接觸變向裝置，其中更包括至少二拉簧，該等拉簧之兩端是分別與該機器人本體及該接觸單元連接，用以當接觸單元位移並碰觸該等感應單元後，透過該等拉簧將接觸單元拉回原位。

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