WO2013149504A1

WO2013149504A1 - 擦玻璃装置

Info

Publication number: WO2013149504A1
Application number: PCT/CN2013/070527
Authority: WO
Inventors: 吕小明
Original assignee: 科沃斯机器人科技(苏州)有限公司
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-10-10
Also published as: EP2835084A1; EP2835084A4; JP2015512309A; US20150113752A1; CN103356122A; US10172504B2; JP6328099B2; KR102048930B1; EP2835084B1; KR20150003245A

Abstract

一种擦玻璃装置，包括机体（1）和控制单元。所述机体（1）设有边界检测单元（100），所述边界检测单元（100）包括感应开关（101、101'）和动作件（102），动作件（102）的下端设有压抵玻璃（200）表面的触脚（1021、1021'）。当所述触脚（1021、1021'）离开玻璃（200）表面时，所述动作件（102）对应产生位移并触发感应开关（101、101'），所述感应开关（101、101'）发送开关信号到所述控制单元，所述控制单元依据所述开关信号控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。所述擦玻璃装置结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强，有效实现了对平板玻璃边界的检测。

Description

擦玻璃装置技术领域

本发明涉及一种擦玻璃装置，属于家用小电器制造技术领域。背景技术

擦玻璃机器人以其小巧的结构和灵活的操控，得到了越来越广泛的应用。现有的擦玻璃装置玻璃窗框及边界的检测方法为：首先，对采集图像进行小波分解，得到图像低频部分的直方图，再通过对直方图的小波分析确定图像模糊化的阈值；然后，根据该阈值定义新的隶属度函数，将图像转换到等效的模糊特征平面上作增强运算，得到增强图像；最后，针对增强图像完成边缘检测及识别。该检测方式过程比较繁琐，对擦玻璃装置的硬件成本要求较高。而且，市面上的擦玻璃装置实际上均不具有边界检测功能，尤其是对于无边框的平板玻璃而言，具有掉落的风险。发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种擦玻璃装置，结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强，有效实现对平板玻璃边界的检测。

本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种擦玻璃装置，包括机体和控制单元，所述的机体设有边界检测单元，所述边界检测单元包括感应开关和动作件，动作件的下端设有压抵玻璃表面的触脚，当所述触脚离开玻璃表面时，所述动作件对应产生位移并触发感应开关，所述的感应开关发送开关信号到所述控制单元，所述控制单元依据所述开关信号控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。

根据需要，所述感应开关为行程开关，所述动作件为连杆；或者，所述感应开关为霍尔传感器，所述动作件上包含有与其对应设置的磁性元件；或者，所述感应开关为磁控管，所述动作件上包含有与其对应设置的磁性元件。

具体来说，所述的边界检测单元还包括支撑体，支撑体内设有阶梯通孔，所述动作件穿设在该阶梯通孔内，所述动作件的长度大于支撑体的高度；动作件上部通过限位件将其限位在支撑体的外端面上，动作件上套设有弹簧，弹簧抵顶在阶梯通孔和触脚之间。

所述的行程开关设置在擦玻璃装置的壳体内部；或者，所述的霍尔传感器设置在所述支撑体上；或者，所述的磁控管设置在所述的支撑体上。

为了便于对动作件在支撑体内上下动作的行程进行限制，所述的限位件为固定在所述连杆上的卡扣。

为了方便擦玻璃装置在后退时触脚的回縮，根据不同的需要，所述触脚的端面形状为半圆形、或弧形、或带有导向斜面的梯形。

为了加工方便，所述的支撑体与机体边缘的壳体一体成型设置。

根据实际的需要，擦玻璃装置的外部形状会有所不同，所述的机体外缘形状为圆形或正方形或长方形或椭圆形或不规则形状。

为了对平板玻璃的边界进行准确的检测，提高该检测系统的灵敏度和精确度，所述的边界检测单元的设置数量为多个，每一边界检测单元中的感应开关均与所述控制单元相连。

为了第一时间检测到玻璃边界进行及时规避，边界检测单元设置在擦玻璃装置机体的边缘处。

综上所述，本发明结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强，有效实现对平板玻璃边界的检测。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。附图说明

图 1为本发明实施例一的结构示意图之一；

图 2为本发明实施例一的结构示意图之二；

图 3为本发明实施例二的结构示意图之一；

图 4为本发明实施例二的结构示意图之二。具体实施方式

实施例一

图 1为本发明实施例一的结构示意图之一。如图 1所示，本发明提供一种擦玻璃装置，包括机体 1和控制单元，其中的机体 1是指包括了吸附机构、行走机构、执行机构等等在内的擦玻璃装置的整体结构。控制单元则为设置在擦玻璃装置上的整体控制单元，用于控制擦玻璃装置中各个机构各自的作业和各个机构彼此间的配合作业。所述的机体 1 的边缘处设有边界检测单元 100，所述边界检测单元 100包括感应开关 101和动作件 102，动作件 102的下端设有压抵玻璃 200表面的触脚 1021，当所述触脚 1021离开玻璃 200表面时，所述动作件 102对应产生位移并触发感应开关 101，所述的感应开关 101发送开关信号到所述控制单元，所述控制单元依据所述开关信号控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。根据需要，所述感应开关 101为行程开关，所述动作件 102为连杆。

具体来说，所述的边界检测单元 100还包括支撑体 103，支撑体 103 内设有阶梯通孔 1031，所述动作件 102穿设在该阶梯通孔 1031 内，所述动作件 102的长度大于支撑体 103的高度。动作件 102通过阶梯通孔 1031限制其在上、下方向进行运动。动作件 102上部通过限位件 1022将其限位在支撑体 103的外端面上，以限制动作件 102 在支撑体 103内上、下动作的行程。所述的限位件 1022为固定在动作件 102上部的卡扣。动作件 102上还套设有弹簧 104，在触脚 1021压抵玻璃时，弹簧 104压縮抵顶在阶梯通孔 1031和触脚 1021之间。

为了方便擦玻璃装置在后退时触脚的回縮，所述触脚 1021的端面形状通常采用半圆形。根据不同的需要或加工的难易，触脚 1021的端面形状也可以采用弧形或带有导向斜面的梯形。为了减小摩擦力，触脚 1021为光滑、耐磨的金属或硬胶材质构成。

为了加工方便，降低成本，所述的支撑体 103与机体 1边缘的壳体一体成型设置。阶梯通孔 1031 直接在机体 1 上开设。如果需要，两者也可以分体设置，支撑体 103 作为单独的零件与机体 1装配在一起。

由于实际使用中的擦玻璃装置，其外部形状会有所不同，根据实际的需要，所述的机体 1的外缘形状可以为圆形、正方形、长方形、椭圆形或不规则形状。为了对平板玻璃的边界进行准确的检测，提高擦玻璃装置的灵敏度和精确度，所述的边界检测单元 100的设置数量为多个，每一边界检测单元 100中的感应开关 101均与所述控制单元相连。对于不同外缘形状的机体 1，多个边界检测单元 100 的设置位置也会有所不同。比如：当机体 1为正方形或者长方形时，可以选择将四个边界检测单元 100分别设置在机体的四个顶角上。当机体 1为圆形或椭圆形时，可以选择四个或更多的边界检测单元 100均匀分布在圆形或椭圆形的圆周上。当机体 1为不规则形状时，可以选择四个或者更多的边界检测单元 100按照擦玻璃装置的运动方向，比如：前进端、后退端，或者按照擦玻璃装置整体形状的大概方向，比如：左端、右端的方式进行设置。

图 2为本发明实施例一的结构示意图之二。如图 1并结合图 2所示，实施例一种提供的擦玻璃装置，采用的是简单的弹簧 104、触脚 1021和行程开关的相互配合，实现擦玻璃装置对边界的检测作业。以下对擦玻璃装置的具体检测和动作过程进行详细地说明：

本实施例中所提供的擦玻璃装置的外缘形状为正方形，且该擦玻璃装置中包括四个边界检测单元 100，分别位于擦玻璃装置的四个角上。动作件 102容置在检测单元支撑体 103 的阶梯通孔 1031 内，该阶梯通孔 1031 的上、下端开放，阶梯通孔 1031 的形状与动作件 102的形状对应设置，从而限制动作件 102的运动方向，动作件 102 的下端为触脚 1021，在本实施例中，触脚 1021 的形状为半球形。弹簧 104套设在动作件 102上。如图 1所示，在擦玻璃装置正常行走状态时，弹簧 104处于压縮状态，触脚 1021抵住玻璃 200的上表面，而动作件 102的顶部与行程开关抵顶接触，使其处于闭合状态。结合图 2所示，当擦玻璃装置行走到无边框玻璃表面的边缘时，触脚 1021 脱离玻璃 200表面。此时，弹簧 104释放，触脚 1021被顶出支撑体 103内的阶梯通孔 1031 , 固定在动作件 102上部的限位件 1022， W : 卡扣抵住阶梯通孔 1031 的上端台阶面，此时，行程开关断开。这个状态被检测到之后，控制单元发出后退指令，擦玻璃装置会立即执行后退动作，在触脚 1021半球形底面的引导作用下，也被强行压回阶梯通孔 1031内，避免出现擦窗机器超出玻璃 200表面发生坠落的情况。实施例二

图 3、图 4分别为本发明实施例二的结构示意图之一和之二。如图 3并结合图 4 所示，在本实施例中，为了增加敏感度，所述感应开关 10Γ 为霍尔传感器，设置在所述支撑体 103上，所述动作件 102上包含有与其对应设置的磁性元件 300。或者，所述感应开关 10Γ为磁控管，所述动作件 102上包含有与其对应设置的磁性元件 300。

本实施例中所提供的擦玻璃装置的外缘形状为圆形，且该擦玻璃装置中包括均匀设置在圆周上的四个边界检测单元 100。动作件 102容置在检测单元支撑体 103的阶梯通孔 1031 内，该阶梯通孔 1031 的上、下端开放，阶梯通孔 1031 的形状与动作件 102 的形状对应设置，从而限制动作件 102 的运动方向，动作件 102 的下端为触脚 1021 '，在本实施例中，触脚 102Γ 的形状为弧形。弹簧 104套设在动作件 102上。如图 3所示，在擦玻璃装置正常行走状态时，弹簧 104处于压縮状态，触脚 102Γ 的下平面抵住玻璃 200的上表面，动作件 102上的磁性元件 300与设置在支撑体 103上的霍尔传感器或磁控管的位置彼此错开，没有任何信号反馈。结合图 4所示，当擦玻璃装置行走到无边框玻璃表面的边缘时，触脚 102Γ 脱离玻璃 200表面。此时，弹簧 104释放，触脚 102Γ 被顶出支撑体 103内的阶梯通孔 1031，固定在动作件 102上部的限位件 1022， BP : 卡扣抵住阶梯通孔 1031 的上端台阶面，此时，动作件 102上的磁性元件 300与设置在支撑体 103上的霍尔传感器或磁控管的位置彼此对正，霍尔传感器或磁控管产生感应并反馈信号给控制单元，控制单元发出后退指令，擦玻璃装置会立即执行后退动作，在触脚 102Γ 弧形底面的引导作用下，也被强行压回阶梯通孔 1031内，避免出现擦窗机器超出玻璃 200表面发生坠落的情况。

综上所述，本发明结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强，有效实现对平板玻

Claims

权利要求书

1、一种擦玻璃装置，包括机体（1) 和控制单元，其特征在于，所述的机体（1) 设有边界检测单元（100)，所述边界检测单元（100) 包括感应开关（101、 101') 和动作件（102)，动作件（102) 的下端设有压抵玻璃表面的触脚（1021、 1021'), 当所述触脚（1021、 1021') 离开玻璃（200)表面时，所述动作件（102)对应产生位移并触发感应开关（101、 101')，所述的感应开关（101、 101')发送开关信号到所述控制单元，所述控制单元依据所述开关信号控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。

2、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述感应开关（101) 为行程开关，所述动作件（102) 为连杆；

或者，所述感应开关（10Γ) 为霍尔传感器，所述动作件（102)上包含有与其对应设置的磁性元件（300);

或者，所述感应开关（10Γ) 为磁控管，所述动作件（102)上包含有与其对应设置的磁性元件 (300)。

3、如权利要求 2所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的边界检测单元（100) 还包括支撑体（103)，支撑体（103) 内设有阶梯通孔（1031)，所述动作件（102) 穿设在该阶梯通孔（1031) 内，所述动作件（102) 的长度大于支撑体（103) 的高度；动作件（102) 上部通过限位件（1022) 将其限位在支撑体（103) 的外端面上，动作件（102) 上套设有弹簧（104)，弹簧（104) 抵顶在阶梯通孔（1031) 和触脚（1021、 1021') 之间。

4、如权利要求 3所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的行程开关设置在擦玻璃装置的壳体内部；

或者，所述的霍尔传感器设置在所述支撑体（103) 上；

或者，所述的磁控管设置在所述的支撑体（103) 上。

5、如权利要求 3所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的限位件（1022) 为固定在所述连杆上的卡扣。

6、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述触脚（1021、 102Γ) 的端面形状为半圆形、或弧形、或带有导向斜面的梯形。

7、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的支撑体（103) 与机体 (1) 边缘的壳体一体成型设置。

8、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的机体（1) 外缘形状为圆形或正方形或长方形或椭圆形或不规则形状。

9、如权利要求 1所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述边界检测单元（100) 设置在机体的边缘处。

10、如权利要求 1至 9任一项所述的擦玻璃装置，其特征在于，所述的边界检测单元（100) 的设置数量为多个，每一边界检测单元（100) 中的感应开关（101、 101') 均与所述控制单元相连。