TWM501823U - 智慧型自行載具 - Google Patents

Description

智慧型自行載具

本創作是有關於一種智慧型自行載具，特別是指一種可自動將物品送到使用者手中的智慧型自行載具，尤其涉及該載具之移行模組及升降模組。

傳統之掃地機械人，又稱自動打掃機和智能吸塵器，是具備自動化技術的高科技產品，主要是用來自動打掃室內環境，其原理是在一載具內裝設自動化電子裝置，並搭配有移行用輪組、清掃用電動毛刷和集塵用吸塵裝置，該自動化電子裝置內部的電子控制器可供寫入控制程式，並設定自動打掃時間和移行的軌跡，令控制器依據前述硬體或軟體的設定資料，而全自動地控制載具獨自在室內反覆行走及清掃，其移行及清掃模式，依程式設定而走不同的路線，具有多種規劃方式的清掃模式，包括有沿邊清掃、集中清掃、隨機清掃或直線清掃等多種樣態，並輔以邊刷、中央旋轉主刷或旋轉抹布等方式實施清掃運作，可加強打掃效果，以完成擬人化居家清潔工作。而且，該載具前方一般設有感測器，可偵測障礙物，有防止碰撞及墜落的作用，如有碰到牆壁或障礙物時，該控制器會令載具自行轉彎。因為其簡單操作的功能及便利性，現今已慢慢普及，成為上班族或是現代家庭的常用家電用品。

這類掃地機械人通常採用蓄電池運作，並搭配有一充電站，該充電站常態下係擺方於室內牆壁邊角處，並插接室內電源，該充電站外壁一般設有可供充電的電連接器，該載具外壁也相對設有電連接器，且載具平時會經由電連接器與充電站之電連接器相互對接，形成待機狀態。操作方式一般是利用遙控器或載具上的操作面板，能夠設定時間預約打掃。當載具實施打掃工作時，會主動脫離充電站，於打掃期間，該載具內之控制器可搭配陀螺儀計算並記憶移動軌跡，或者藉由GPS、iBeacon、RFID等技術來計算載具所在的位置，並於打掃完畢後依據前述位置資料控制載具自行回到充電站，並經由電連接器與充電站相互對接充電。或者於打掃期間感測出載具內部蓄電池電量不足時，該控制器亦可控制載具回充電站充電。

藉由上述可知，目前的自動化技術在掃地工作上已具有其實用性；然而，現階段之自動化技術仍有相當多用途難以具體達成，例如：自動將物品送到使用者手中的作用，即無法以現有之掃地機械人技術來完成，如果將傳統掃地機械人結構重行設計，使其不同於習用者，將可改變它的使用型態，增加它的應用範圍，而有別於舊法。而這些技術課題在現階段的自動化技術和通常知識中均未被具體教示或揭露。有鑑於此，本創作人特以其專門從事自動化電子、機械設備及其相關產品之生產、製造及設計的多年經驗，進而研創出本創作，以克服上述先前技術中之缺失。

爰是，本創作之主要目的，即在於提供一種智慧型自行載具，係關於一種可自動將物品送到使用者手中的智慧型自行載具，以增加現階段自動化電子和機械技術的應用範圍，並藉此產生新的功效，進而提升其使用上的便利性及實用性。

為達成上述之目的，本創作之智慧型自行載具，包含有至少一可自行對接及脫離工作站的移行模組，其中：         該工作站位於所述移行模組在對接狀態所對應的上方位置，係擺放有一工作台，該移行模組上設有一可於對接該工作站時抬起及放下該工作台的升降模組。

藉由上述，可利用自動化軟體或硬體來控制該載具之移行模組和升降模組的運作狀態，並可採用GPS、iBeacon或RFID等定位技術，在室內設置多數感測點或感測器，藉以隨時偵測該載具所在的位置，令載具在運作期間依據前述定位資訊控制移行模組於室內的行進方向，並藉此搜尋及定位使用者及工作站所在位置，確保載具於使用者及工作站之間行動自如。使用時可先於工作台之工作台上擺放預備取用的物品，欲取用該物品時，即可利用遙控或操作按鈕等方式控制該移行模組前往工作站，令移行模組對接工作站，且移行模組上之升降模組能夠往上抬起工作台的工作台；接著，該移行模組能夠移載所述抬起的工作台脫離工作台，並且移動至使用者位置。據此，以達到上述可自動將物品送到使用者手中之目的。

依據上述主要結構特徵，該載具更加包含有一控制器，用以透過一操作介面單元，控制該移行模組移動至對接該工作台及該升降模組之抬起及放下。

依據上述主要結構特徵，該工作站設為多數，該控制器接受該操作介面單元輸入至少兩位置資料，該位置資料包含該工作站及操作者的所在位置資料，該控制器依據該等位置資料控制該載具在該等位置資料所設定的位置之間進行運轉。

依據上述主要結構特徵，該工作台上設有一可於該移行模組對接該工作站時受到觸發而啟動運作的電器。

依據上述主要結構特徵，該電器透過該工作台接受該升降模組觸發而運作。

依據上述主要結構特徵，該工作台朝向該移行模組設有第一對接部，該升降模組包含有設於該移行模組頂部的展縮柱，且展縮柱設有可對接該第一對接部的第二對接部。該第一對接部與第二對接部兩者間，可設為凸部與凹部之相對應組合。

依據上述主要結構特徵，該工作台設有第一定位部，該工作站上設有一延伸至所述對接之移行模組上方的立柱，且立柱頂端設有一可固定該第一定位部的第二定位部。該第一定位部可設為凹部，且第二定位部可設為凸部。

依據上述主要結構特徵，該操作介面單元可設於該載具上。或者，該操作介面單元亦可設於一遙控器。

依據上述主要結構特徵，該移行模組的活動區域設有至少一GPS感測器，該GPS感測器能夠感測該控制器，並回饋該控制器所在位置的定位資料給控制器，該控制器能夠計算並判斷該移行模組所在的位置。

為能明確且充分揭露本創作，併予列舉較佳實施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述：

請合併參閱第1至3圖，揭示出本創作之實施方式的圖式，由上述圖式說明本創作之智慧型自行載具，該載具1包含有至少一移行模組11及一升降模組13，該移行模組11底部設有輪組而能夠自由移動，且移行模組11可自行對接及脫離一可供充電的工作站21。該工作站21可連接建築物室內電源，且工作站21具有一可供該移行模組11駛入的定位槽24，該定位槽24內壁設有一電連接器25。該移行模組11設成盤狀型態，且移行模組11表面也設有一電連接器12，該移行模組11能夠駛入工作站21的定位槽24，而使移行模組11對接定位於工作站21定位槽24內，且移行模組11之電連接器12恰可對接該工作站21定位槽24的電連接器25，而使該工作站21經由所述電連接器12、25電連接移行模組11，令工作站21經由所述電連接器12、25對移行模組11進行充電。

在較佳的考量中，該工作站21位於所述移行模組11在對接狀態所對應的上方位置，係擺放有一工作台31，該升降模組13係設在移行模組11上，且升降模組13於該移行模組11對接工作站21時能夠抬起及放下該工作台31(如第5及6圖所示)。具體來說，該工作台31可設成矩形板狀平台，且工作台31底面兩側分別設有一第一定位部34。該工作站21之定位槽24的槽口兩側分別設有一立柱26，該立柱26係延伸至所述與定位槽24電連接器25對接之移行模組11上方，且立柱26頂端設有一可固定該工作台31底面第一定位部34的第二定位部27。在本實施上，該第一定位部34可設為凹部，且第二定位部27可設為凸部。該工作台31底面兩側分別朝向該移行模組11設有一第一對接部35，所述第一對接部35分置於各第一定位部34外側。該升降模組13包含有二展縮柱14，該展縮柱14可由氣缸組成，所述展縮柱14分別設於該移行模組11兩側頂部，且展縮柱14頂端設有一可對接該工作台31底面第一對接部35的第二對接部15，該第一對接部35與第二對接部15兩者間，可設為凸部與凹部之相對應組合。在本實施上，該第一對接部35可設為凹部，且第二對接部15可設為凸部。

請參閱第4圖，該載具1更包含有一電連接該移行模組11和升降模組13的控制器10，用以透過一操作介面單元16、41，控制移行模組11移動至對接工作台31，以及控制升降模組13之抬起及放下。該操作介面單元16可為設在該載具1之移行模組11頂部的按鈕或觸控板；或者，該操作介面單元41亦可為設在一遙控器4上的按鈕或觸控板。該控制器10可設在移行模組11內部，且控制器10能夠控制該移行模組11自行移動。詳細來說，該控制器10可搭配陀螺儀計算並記憶移動軌跡，藉以判斷移行模組11所在的位置，且控制器10亦可藉由GPS、iBeacon、RFID等技術來計算並判斷移行模組11所在的位置。在本實施上，可於該移行模組11的活動區域設置至少一GPS感測器5，實際上可分別於建築物室內各處設置多組GPS感測器5，各組GPS感測器5能夠各自感測該控制器10，並回饋該控制器10所在位置的定位資料給控制器10，令控制器10計算並判斷移行模組11所在的位置，藉以形成區域導航控制。如此一來，該控制器10能夠依據前述位置資料控制該移行模組11移動至該工作站21的定位槽24內，而使移行模組11之電連接器12對接工作站21的電連接器25。

如第5及6圖所示，該控制器10能夠控制該升降模組13之展縮柱14上升及下降，且控制器10更能夠控制該升降模組13之展縮柱14於該工作站21內上升抬起該工作台31，或者下降展縮柱14而放下該工作台31。請參閱第1、7及8圖，該控制器10於該升降模組13抬起及放下該工作台31時，能夠控制該移行模組11駛入該工作站21定位槽24，令移行模組11與工作站21之電連接器12、25相互對接，或是控制該移行模組11駛離定位槽24而脫離工作站21。

第4圖並顯示了，該控制器10能夠接受操作介面單元16、41輸入至少兩位置資料，該位置資料包含該工作站21及操作者的所在位置資料，該控制器10可依據該等位置資料控制載具1在該等位置資料所設定的位置之間進行運轉。在一可行的實施例中，該控制器10可接受該操作介面單元16、41輸入一第一位置資料71，當使用者操作該操作介面單元16、41時，上述各組GPS感測器5能夠感測該控制器10及/或遙控器4所在的位置，令控制器10接收該第一位置資料71，因此該第一位置資料71可設為該移行模組11或遙控器4所在的位置資料。配合第3及4圖所示，該控制器10可依據該第一位置資料71，先控制該載具1之移行模組11移動至該工作站21，令升降模組13抬起該工作台31；隨後，該控制器10控制該移行模組11位移到所述第一位置資料71的位置。因此，當使用者在遠離工作站21的位置操作該操作介面單元16、41時，該載具1即可前往工作站21將工作台31抬到使用者所在位置。

請參閱第9圖，在一修正的實施例中，該工作站21、22、23亦可設為多數，包括有一設在椅子旁的工作站21、一設在床邊的工作站22，以及一設在櫃子旁的工作站23，各個工作站21、22、23都設有工作台31、32、33。該控制器10可接受使用者經由該移行模組11頂部或遙控器4(如第4圖所示)的操作介面單元16、41依序輸入一第一位置資料71及一第二位置資料72，該第一位置資料71可設為該移行模組11或遙控器4所在的位置資料，亦可設為其中一工作站21的位置資料，該第二位置資料72可設為其中另一工作站22、23的位置資料。

例如：當使用者在床邊經由該操作介面單元16、41輸入該第一位置資料71和第二位置資料72時，若第一位置資料71設為床邊的位置，且第二位置資料72設為椅子旁工作站21的位置，則控制器10可依據該第二位置資料72，控制該載具1移行至該第二位置資料72所指之工作站21(椅子旁的工作站21)，令移行模組11對接椅子旁的工作站21(如第5圖所示)，同時令展縮柱14上升第二對接部15去對接該椅子旁工作站21之工作台31的第一對接部35(如第6圖所示)，藉以抬起該椅子旁工作站21的工作台31。接著，令控制器10依據該第一位置資料71，控制該載具1脫離該椅子旁的工作站21(如第7及8圖所示)，並移行至所述第一位置資料71的位置(床邊的位置)，而方便使用者取用物品。讓使用者能夠在未離開床邊的情形下，驅使該載具1自動將椅子旁工作站21之工作台31上的物品送到床邊使用者手中。

可了解的是，當移行模組11到達工作站21時，該移行模組11必須恰好定位在工作站21之定位槽24內，而使移行模組11與定位槽24內的電連接器12、25完成對接，該升降模組13之展縮柱14才能夠抬升工作台31，以提升搬運傳遞工作台31的穩定性。此外，該移行模組11可於升降模組13抬起工作台31的同時脫離工作站21，而有利於移行模組11在進出工作站21時一併取走工作台31，以提升搬運傳遞工作台31的效率。

若需要將櫃子旁工作站23之工作台33上的物品移至床邊工作站22時，可將第一位置資料71設為床邊工作站22的位置，且第二位置資料72設為櫃子旁工作站23的位置，則該控制器10可依據第二位置資料72，控制該載具1至櫃子旁的工作站23，令移行模組11對接櫃子旁的工作站23(參考第1及5圖所示)，同時令升降模組13抬起該工作站23的工作台33(參考第6圖所示)，再由移行模組11移載該升降模組13和工作台33脫離櫃子旁的工作站23(參考第7及8圖所示)；隨後，該控制器10依據該第一位置資料71控制該載具1移行到床邊的工作站22，令移行模組11對接床邊的工作站22(參考第6圖所示)，同時令升降模組13之展縮柱14下降第二對接部15，而使床邊工作站22之立柱26頂端第二定位部27抵頂固定該工作台33的第一定位部34(參考第1及5圖所示)，藉以擺放工作台33於床邊工作站22上，賴以驅使該載具1自動將櫃子旁工作站23之工作台33上的物品送到使用者所在的床邊工作站22，方便使用者取用物品。

依據上述，可利用自動化軟體或硬體來建立該控制器10，以控制該載具1之移行模組11和升降模組13的運作狀態，並可採用GPS、iBeacon或RFID等定位技術，在室內設置多數感測點或感測器，藉以隨時偵測該載具1所在的位置，令載具1在運作期間依據前述定位資訊控制移行模組11於室內的行進方向，並藉此搜尋及定位使用者及工作站21、22、23所在位置，確保載具1於使用者及工作站21、22、23之間行動自如。

再請參閱第9圖，在另一可行的實施上，亦可藉由該移行模組11對接工作站21、22、23而觸發其工作台31、32、33來運作某件事，包括在該工作台33上設有一可於該移行模組11對接該工作站23時受到觸發而啟動運作的電器6，且電器6可透過該工作台33接受該升降模組13觸發而啟動運作。例如：該電器6可設為該櫃子旁工作站23之工作台33上的電腦，使用時可利用訊號線將電器6電連接工作台31的第一對接部35及/或第一定位部34，當移行模組11之電連接器12對接該櫃子旁工作站23的電連接器25時，該工作站23的電連接器25能夠產生一觸發信號經由第二定位部27傳遞至工作台31的第一定位部34，而使觸發信號經由第一定位部34觸發啟動電器6(電腦)；或者，該觸發信號亦可由升降模組13之第二對接部15發出，而使觸發信號經由工作台33的第一對接部35觸發啟動電器6(電腦)。如此，當載具1將櫃子旁工作站23的工作台33移至使用者所在的床邊時，該工作台33上的電腦已自動開啟。這個技術手段也可已用來開燈、開電視、泡咖啡、對植物澆花、餵飼料給寵物或撥接電話等，處理各種日常工作。

據此，該載具1可接受使用者以有線或無線方式控制，而自動將物品送到使用者手中，亦可自動充電、開啟電器6，或者自動執行各項工作，以增加現階段自動化電子和機械技術的應用範圍，並藉此產生新的功效，進而提升其使用上的便利性及實用性。

綜上所陳，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限定本創作，凡其他未脫離本創作所揭示之精神下而完成之等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

1‧‧‧載具

10‧‧‧控制器

11‧‧‧移行模組

12、25‧‧‧電連接器

13‧‧‧升降模組

14‧‧‧展縮柱

15‧‧‧第二對接部

16、41‧‧‧操作介面單元

21、22、23‧‧‧工作站

24‧‧‧定位槽

26‧‧‧立柱

27‧‧‧第二定位部

31、32、33‧‧‧工作台

34‧‧‧第一定位部

35‧‧‧第一對接部

4‧‧‧遙控器

5‧‧‧GPS感測器

6‧‧‧電器

71‧‧‧第一位置資料

72‧‧‧第二位置資料

第1圖為本創作較佳實施例的使用狀態立體圖。

第2圖為第1圖的立體分解圖。

第3圖為第1圖實施例之實施環境的立體示意圖。

第4圖為第1圖實施例的功能方塊圖。

第5圖為第1圖實施例的使用狀態剖示圖。

第6圖為第5圖的次一使用狀態剖示圖。

第7圖為第6圖的次一使用狀態剖示圖。

第8圖為第1圖的一使用狀態立體圖。

第9圖為第1圖的另一使用狀態立體圖。

1‧‧‧載具

11‧‧‧移行模組

13‧‧‧升降模組

14‧‧‧展縮柱

21‧‧‧工作站

26‧‧‧立柱

31‧‧‧工作台

Claims (16)

1. 一種智慧型自行載具，包含有至少一可自行對接及脫離工作站的移行模組，其中：         該工作站位於所述移行模組在對接狀態所對應的上方位置，係擺放有一工作台，該移行模組上設有一可於對接該工作站時抬起及放下該工作台的升降模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述智慧型自行載具，包含有一控制器，用以透過一操作介面單元，控制該移行模組移動至對接該工作台及該升降模組之抬起及放下。
3. 如申請專利範圍第2項所述智慧型自行載具，其中該工作站設為多數，該控制器接受該操作介面單元輸入至少兩位置資料，該位置資料包含該工作站及操作者的所在位置資料，該控制器依據該等位置資料控制該載具在該等位置資料所設定的位置之間進行運轉。
4. 如申請專利範圍第1或2或3項所述智慧型自行載具，其中該工作台上設有一可於該移行模組對接該工作站時受到觸發而啟動運作的電器。
5. 如申請專利範圍第4項所述智慧型自行載具，其中該電器透過該工作台接受該升降模組觸發而運作。
6. 如申請專利範圍第1或2或3項所述智慧型自行載具，其中該工作台朝向該移行模組設有第一對接部，該升降模組包含有設於該移行模組頂部的展縮柱，且展縮柱設有可對接該第一對接部的第二對接部。
7. 如申請專利範圍第4項所述智慧型自行載具，其中該工作台朝向該移行模組設有第一對接部，該升降模組包含有設於該移行模組頂部的展縮柱，且展縮柱設有可對接該第一對接部的第二對接部。
8. 如申請專利範圍第5項所述智慧型自行載具，其中該工作台朝向該移行模組設有第一對接部，該升降模組包含有設於該移行模組頂部的展縮柱，且展縮柱設有可對接該第一對接部的第二對接部。
9. 如申請專利範圍第6項所述智慧型自行載具，其中該第一對接部與第二對接部兩者間，設為凸部與凹部之相對應組合。
10. 如申請專利範圍第1或2或3項所述智慧型自行載具，其中該工作台設有第一定位部，該工作站上設有一延伸至所述對接之移行模組上方的立柱，且立柱頂端設有一可固定該第一定位部的第二定位部。
11. 如申請專利範圍第6項所述智慧型自行載具，其中該工作台設有第一定位部，該工作站上設有一延伸至所述對接之移行模組上方的立柱，且立柱頂端設有一可固定該第一定位部的第二定位部。
12. 如申請專利範圍第10項所述智慧型自行載具，其中該第一定位部設為凹部，該第二定位部設為凸部。
13. 如申請專利範圍第11項所述智慧型自行載具，其中該第一定位部設為凹部，該第二定位部設為凸部。
14. 如申請專利範圍第2或3項所述智慧型自行載具，其中該操作介面單元設於該載具上。
15. 如申請專利範圍第2或3項所述智慧型自行載具，其中該操作介面單元設於一遙控器。
16. 如申請專利範圍第2或3項所述智慧型自行載具，其中該移行模組的活動區域設有至少一GPS感測器，該GPS感測器能夠感測該控制器，並回饋該控制器所在位置的定位資料給控制器，該控制器能夠計算並判斷該移行模組所在的位置。