工作模組及其自移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種工作模組及其自移動(dòng)機(jī)器人，該工作模組包括外模塊(020)和可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上的內(nèi)模塊(010)，外模塊上設(shè)有傳感器(021)，內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元(011)，內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無(wú)線通訊模塊(012)，外模塊上至少設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊(022)，傳感器的感測(cè)信息通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊與第一無(wú)線通訊模塊之間的無(wú)線通訊傳遞給控制單元。本實(shí)用新型所提供的工作模組的內(nèi)機(jī)體和外框通過(guò)無(wú)線通訊的方式實(shí)現(xiàn)信息傳輸，避免兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生繞線，提高機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率；自移動(dòng)機(jī)器人在安全穩(wěn)定地工作的同時(shí)，充分分配和利用資源，延長(zhǎng)自移動(dòng)機(jī)器人的工作時(shí)間，提高工作效率。
【專利說(shuō)明】
工作模組及其自移動(dòng)機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種工作模組及其自移動(dòng)機(jī)器人，屬于小家電制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著擦窗機(jī)器人在家庭中的廣泛使用，如何使擦窗機(jī)器人在窗戶上安全正常地行走，關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的安全性，而穩(wěn)定的信號(hào)才是保證擦窗機(jī)器人正常行走的前提。由于現(xiàn)有的擦窗機(jī)器人一般都使用撞板或者球頭來(lái)感應(yīng)機(jī)器是否到達(dá)邊框，所使用的信號(hào)傳遞大多還是開(kāi)關(guān)類或光耦類傳感器通過(guò)線束將信號(hào)傳遞給主板，但是在分離式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，夕卜側(cè)撞板球頭等信號(hào)發(fā)生器在轉(zhuǎn)彎時(shí)相對(duì)工作介面是靜止的，而內(nèi)部驅(qū)動(dòng)和主板等則是轉(zhuǎn)動(dòng)的，在這種情況下，使用線束進(jìn)行持續(xù)信號(hào)傳遞容易造成繞線或者容易造成傳遞信號(hào)因接觸不良而缺失，影響擦窗機(jī)器人使用安全。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作模組及其自移動(dòng)機(jī)器人，該工作模組的內(nèi)機(jī)體和外框通過(guò)無(wú)線通訊的方式實(shí)現(xiàn)信息傳輸，避免兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生繞線，提高機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率；自移動(dòng)機(jī)器人在保持安全穩(wěn)定地工作的同時(shí)，充分分配和利用資源，延長(zhǎng)自移動(dòng)機(jī)器人的工作時(shí)間，提高工作效率。
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種工作模組，包括內(nèi)模塊及外模塊，所述內(nèi)模塊可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上，所述外模塊上設(shè)有傳感器，所述內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元，所述內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無(wú)線通訊模塊，所述外模塊上至少設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊，所述傳感器至少包括第一傳感器，所述第一傳感器的感測(cè)信息通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊與第一無(wú)線通訊模塊之間的無(wú)線通訊傳遞給控制單元。
[0006]所述工作模組還包括執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元設(shè)置在內(nèi)模塊上，所述控制單元對(duì)傳感器的感測(cè)信息進(jìn)行處理后輸出信號(hào)給執(zhí)行單元執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
[0007]為了便于機(jī)構(gòu)設(shè)置，所述內(nèi)模塊嵌設(shè)在外模塊的中央。
[0008]本實(shí)用新型還提供一種自移動(dòng)機(jī)器人，該自移動(dòng)機(jī)器人包括如上所述的工作模組，所述外模塊為外框，所述內(nèi)模塊為內(nèi)機(jī)體，所述內(nèi)機(jī)體上分別設(shè)有控制單元和執(zhí)行單
J L ο
[0009]所述傳感器包括設(shè)置在外框上的自移動(dòng)環(huán)境傳感器，包括:紅外傳感器、碰撞傳感器或邊緣高度傳感器;所述執(zhí)行單元為動(dòng)作執(zhí)行單元，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體下方的履帶或行走輪。
[0010]所述傳感器還包括設(shè)置在外框上的作業(yè)條件傳感器，包括:灰塵傳感器或濕度傳感器;所述執(zhí)行單元為作業(yè)執(zhí)行單元，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體上的滾刷或加濕單元。
[0011]通常情況下，所述自移動(dòng)機(jī)器人的信號(hào)傳輸模式包括有線傳輸模式和無(wú)線傳輸模式，所述第一傳感器為所述自移動(dòng)環(huán)境傳感器并通過(guò)無(wú)線傳輸模式與所述控制單元通訊；所述作業(yè)條件傳感器通過(guò)有線傳輸模式與所述控制單元通訊。
[0012]在自移動(dòng)機(jī)器人的工作過(guò)程中，所述自移動(dòng)環(huán)境傳感器提供運(yùn)行路線的障礙物信號(hào)，所述作業(yè)條件傳感器檢測(cè)工作介面情況，收集完整的環(huán)境信息，當(dāng)自移動(dòng)環(huán)境傳感器未檢測(cè)到障礙物信息時(shí)，控制單元根據(jù)作業(yè)條件傳感器反饋信息選擇路徑及清掃運(yùn)行模式，此時(shí)為第一工作狀態(tài)，所述內(nèi)機(jī)體和外框相對(duì)靜止；
[0013]當(dāng)自移動(dòng)環(huán)境傳感器檢測(cè)到障礙物信息時(shí)，所述控制單元控制所述內(nèi)機(jī)體相對(duì)于外框旋轉(zhuǎn)，此時(shí)為第二工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中作業(yè)條件傳感器不工作。
[0014]此外，所述自移動(dòng)機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體和外框上的第一供電單元和第二供電單元;所述自移動(dòng)機(jī)器人處于第一工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框相連并為外框供電；所述自移動(dòng)機(jī)器人處于第二工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框斷開(kāi)，所述第二供電單元自行為所述外框供電。
[0015]綜上所述，本實(shí)用新型提供一種工作模組及其自移動(dòng)機(jī)器人，該工作模組的內(nèi)機(jī)體和外框分開(kāi)采用獨(dú)立的線路并通過(guò)無(wú)線通訊的方式實(shí)現(xiàn)信息傳輸，既避免兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)繞線狀況的產(chǎn)生又有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中連接部件或接觸部件之間的磨損，相對(duì)延長(zhǎng)了自移動(dòng)機(jī)器人的使用壽命，同時(shí)提高了機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，更便于對(duì)設(shè)置在外框上的傳感器的拆卸或更換升級(jí)；自移動(dòng)機(jī)器人中不同類型的傳感器采用了不同的信號(hào)傳輸模式，根據(jù)不同類型的傳感器是否工作，將自移動(dòng)機(jī)器人區(qū)分為不同的工作狀態(tài)，并采用不同的供電方式，在保持操作便利的同時(shí)，充分分配和利用資源，延長(zhǎng)自移動(dòng)機(jī)器人的工作時(shí)間，提高工作效率。
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型工作模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型自移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3至圖5分別為自移動(dòng)機(jī)器人避障的運(yùn)動(dòng)模式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1為本實(shí)用新型工作模組的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種工作模組，包括內(nèi)模塊010及外模塊020，所述內(nèi)模塊可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上，所述外模塊上設(shè)有傳感器021，所述內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元011，所述內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無(wú)線通訊模塊012，所述外模塊上至少設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊022。其中，所述傳感器021至少包括第一傳感器，所述第一傳感器的感測(cè)信息通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊與第一無(wú)線通訊模塊之間的無(wú)線通訊傳遞給控制單元。也就是說(shuō)，傳感器021實(shí)際上并不是僅僅包括一種單一的傳感器，而是包括了多種傳感器，在這些傳感器中，只有所述的第一傳感器與控制單元之間是通過(guò)無(wú)線通訊方式相互傳遞信息的。所述工作模組還包括執(zhí)行單元013，所述執(zhí)行單元設(shè)置在內(nèi)模塊010上，所述控制單元011對(duì)傳感器021的感測(cè)信息進(jìn)行處理后輸出信號(hào)給執(zhí)行單元013執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。為了便于工作模組上的各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述內(nèi)模塊010通常嵌設(shè)在外模塊020的中央。
[0021]本實(shí)用新型還提供一種帶有上述工作模組的自移動(dòng)機(jī)器人。圖2為本實(shí)用新型自移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2并結(jié)合圖1所示，該自移動(dòng)機(jī)器人包括如圖1所述的工作模組，其中所述外模塊020為圖2中的外框200，所述內(nèi)模塊O1為圖2中的內(nèi)機(jī)體100，所述內(nèi)機(jī)體上分別設(shè)有控制單元110和執(zhí)行單元。
[0022]圖3至圖5分別為自移動(dòng)機(jī)器人避障的運(yùn)動(dòng)模式的示意圖。如圖2并結(jié)合圖3至圖5所示，具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)自移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行至圖3所示的位置I，即:起始位置時(shí)，自移動(dòng)環(huán)境傳感器210，如:碰撞傳感器，由于接觸到障礙物而產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊022和第一無(wú)線通訊模塊021之間的無(wú)線通訊傳輸?shù)娇刂茊卧?10，控制單元110接收信號(hào)后通過(guò)程序控制內(nèi)機(jī)體100相對(duì)于外框200逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°到圖4所示的位置2，自移動(dòng)機(jī)器人可以躲開(kāi)障礙物繼續(xù)行走。依此類推，若自移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行過(guò)程中碰撞傳感器再產(chǎn)生信號(hào)，則該信號(hào)仍然通過(guò)無(wú)線通訊傳輸?shù)娇刂茊卧?10，控制單元110接收信號(hào)以后通過(guò)程序控制內(nèi)機(jī)體100在原有位姿的基礎(chǔ)上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至圖5所示的位置3以避開(kāi)障礙物。
[0023]圖2至圖5中所示的自移動(dòng)機(jī)器人為擦窗機(jī)器人，由于擦窗機(jī)器人的外框200通常為方形，導(dǎo)致外框200在玻璃邊角位置轉(zhuǎn)彎困難，因此本實(shí)用新型所述的擦窗機(jī)器人將內(nèi)機(jī)體100可旋轉(zhuǎn)嵌設(shè)在外框200的中部，同時(shí)所述執(zhí)行單元設(shè)于該內(nèi)機(jī)體100上，當(dāng)遇到邊角時(shí)，僅該內(nèi)機(jī)體100相對(duì)旋轉(zhuǎn)以調(diào)整運(yùn)行方向，從而提高擦窗機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性及工作效率。可以參照?qǐng)D1所示工作模組，同樣地，本實(shí)用新型所述的擦窗機(jī)器人的內(nèi)機(jī)體100與外框200之間采用相同的工作模式。由于內(nèi)機(jī)體100和外框200兩者之間相對(duì)線路獨(dú)立，內(nèi)機(jī)體100可以原地轉(zhuǎn)動(dòng)而不受外框200的形狀及布線的影響，相比現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)機(jī)體100和外框200之間的通過(guò)線束傳輸?shù)姆绞剑缺苊鈨烧呦鄬?duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)繞線狀況的產(chǎn)生又有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中連接部件或接觸部件之間的磨損，相對(duì)延長(zhǎng)了自移動(dòng)機(jī)器人的使用壽命，同時(shí)提高了機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
[0024]所述傳感器021包括設(shè)置在外框200上的自移動(dòng)環(huán)境傳感器210，例如:紅外傳感器、碰撞傳感器或邊緣高度傳感器;所述執(zhí)行單元為動(dòng)作執(zhí)行單元，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體下方的履帶120或行走輪。所述傳感器021還可以包括設(shè)置在外框200上的作業(yè)條件傳感器220，例如:灰塵傳感器或濕度傳感器;所述執(zhí)行單元為作業(yè)執(zhí)行單元，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體100上的滾刷121或加濕單元。除此之外，所述擦窗機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體100和外框200上的第一供電單元130和第二供電單元230。
[0025]在其他實(shí)施例中，自移動(dòng)機(jī)器人的信號(hào)傳輸模式還可以根據(jù)傳感器021的種類設(shè)置成有線傳輸模式和無(wú)線傳輸模式。所述自移動(dòng)環(huán)境傳感器210通過(guò)無(wú)線傳輸模式與所述控制單元110通訊;而所述作業(yè)條件傳感器220通過(guò)有線傳輸模式與所述控制單元110通訊。所述自移動(dòng)環(huán)境傳感器210提供運(yùn)行路線的障礙物信號(hào)，所述作業(yè)條件傳感器220檢測(cè)工作介面情況，收集完整的環(huán)境信息。優(yōu)選地，所述作業(yè)條件傳感器220與所述內(nèi)機(jī)體100之間彈性接觸，并與內(nèi)機(jī)體100上設(shè)置的彈性接觸點(diǎn)進(jìn)行供電/信號(hào)傳輸;優(yōu)選地，所述作業(yè)條件傳感器220與所述內(nèi)機(jī)體100之間設(shè)置四個(gè)間隔90°的彈性接觸點(diǎn)；當(dāng)自移動(dòng)機(jī)器人按照上述圖3至圖5的方式運(yùn)行時(shí)，即所述內(nèi)機(jī)體100相對(duì)外框200旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述作業(yè)條件傳感器220不工作。
[0026]由于在外框200與內(nèi)機(jī)體100之間線路獨(dú)立并單一采用無(wú)線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，外框的傳感器021均需由外框200供電，尤其在現(xiàn)今無(wú)線供電技術(shù)仍不成熟的情況下，夕卜框的供電壓力將會(huì)大大提升，容易導(dǎo)致外框的續(xù)航能力不足，而在本實(shí)施例中，將部分不需要持續(xù)工作同時(shí)不影響作業(yè)安全性的傳感器(作業(yè)條件傳感器220)通過(guò)點(diǎn)觸式有線傳輸模式連接到內(nèi)機(jī)體上，有效減輕外框的供電壓力。
[0027]在本實(shí)施例中，當(dāng)自移動(dòng)環(huán)境傳感器未檢測(cè)到障礙物信息時(shí)，控制單元110根據(jù)作業(yè)條件傳感器反饋信息選擇路徑及清掃運(yùn)行模式，此時(shí)為第一工作狀態(tài)，所述內(nèi)機(jī)體100和外框200相對(duì)靜止;當(dāng)自移動(dòng)環(huán)境傳感器210檢測(cè)到障礙物信息時(shí)，所述控制單元110控制所述內(nèi)機(jī)體相對(duì)于外框旋轉(zhuǎn)，此時(shí)為第二工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中作業(yè)條件傳感器220不工作。同時(shí)，所述自移動(dòng)機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體100和外框200上的第一供電單元130和第二供電單元230。所述自移動(dòng)機(jī)器人處于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述第一供電單元130與外框200相連并為外框200供電。所述自移動(dòng)機(jī)器人處于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述第一供電單元130與外框200斷開(kāi)，所述第二供電單元230自行為所述外框200供電。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型提供的自移動(dòng)機(jī)器人，內(nèi)機(jī)體100和外框200之間采用無(wú)線信號(hào)傳輸模式，確保了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和持續(xù)性?？蛇x地，將外框200的部分不需要持續(xù)工作同時(shí)不影響作業(yè)安全性的傳感器通過(guò)點(diǎn)觸式有線傳輸模式連接到內(nèi)機(jī)體上，有效減輕外框的供電壓力。這樣可以在最大限度上充分分配和利用資源，延長(zhǎng)自移動(dòng)機(jī)器人的工作時(shí)間，提高工作效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工作模組，包括內(nèi)模塊(010)及外模塊(020)，所述內(nèi)模塊可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上，所述外模塊上設(shè)有傳感器(021)，所述內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元(011)，其特征在于，所述內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無(wú)線通訊模塊(012)，所述外模塊上至少設(shè)有第二無(wú)線通訊模塊(022)，所述傳感器至少包括第一傳感器，所述第一傳感器的感測(cè)信息通過(guò)第二無(wú)線通訊模塊與第一無(wú)線通訊模塊之間的無(wú)線通訊傳遞給控制單元。2.如權(quán)利要求1所述的工作模組，其特征在于，所述工作模組還包括執(zhí)行單元(013)，所述執(zhí)行單元設(shè)置在內(nèi)模塊(010)上，所述控制單元(011)對(duì)傳感器(021)的感測(cè)信息進(jìn)行處理后輸出信號(hào)給執(zhí)行單元(013)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。3.如權(quán)利要求2所述的工作模組，其特征在于，所述內(nèi)模塊(010)嵌設(shè)在外模塊(020)的中央。4.一種自移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的工作模組，所述外模塊(020)為外框(200)，所述內(nèi)模塊(010)為內(nèi)機(jī)體(100)，所述內(nèi)機(jī)體上分別設(shè)有控制單元(110)和執(zhí)行單元。5.如權(quán)利要求4所述的自移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述傳感器(021)包括設(shè)置在外框(200)上的自移動(dòng)環(huán)境傳感器(210)，包括:紅外傳感器、碰撞傳感器或邊緣高度傳感器;所述執(zhí)行單元為動(dòng)作執(zhí)行單元，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體下方的履帶(120)或行走輪。6.如權(quán)利要求4所述的自移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述傳感器(021)包括設(shè)置在外框(200)上的作業(yè)條件傳感器(220)，包括:灰塵傳感器或濕度傳感器;所述執(zhí)行單元為作業(yè)執(zhí)行單元，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體(100)上的滾刷(121)或加濕單元。7.如權(quán)利要求6所述的自移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述自移動(dòng)機(jī)器人的信號(hào)傳輸模式包括有線傳輸模式和無(wú)線傳輸模式，所述第一傳感器為所述自移動(dòng)環(huán)境傳感器(210)并通過(guò)無(wú)線傳輸模式與所述控制單元(110)通訊;所述作業(yè)條件傳感器(220)通過(guò)有線傳輸模式與所述控制單元(110)通訊。8.如權(quán)利要求7所述的自移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述自移動(dòng)環(huán)境傳感器(210)提供運(yùn)行路線的障礙物信號(hào)，所述作業(yè)條件傳感器(220)檢測(cè)工作介面情況，收集完整的環(huán)境信息，當(dāng)自移動(dòng)環(huán)境傳感器未檢測(cè)到障礙物信息時(shí)，控制單元(110)根據(jù)作業(yè)條件傳感器反饋信息選擇路徑及清掃運(yùn)行模式，此時(shí)為第一工作狀態(tài)，所述內(nèi)機(jī)體(100)和外框(200)相對(duì)靜止； 當(dāng)自移動(dòng)環(huán)境傳感器(210)檢測(cè)到障礙物信息時(shí)，所述控制單元(110)控制所述內(nèi)機(jī)體相對(duì)于外框旋轉(zhuǎn)，此時(shí)為第二工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中作業(yè)條件傳感器(220)不工作。9.如權(quán)利要求8所述的自移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述自移動(dòng)機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體(100)和外框(200)上的第一供電單元(130)和第二供電單元(230); 所述自移動(dòng)機(jī)器人處于第一工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框相連并為外框供電； 所述自移動(dòng)機(jī)器人處于第二工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框斷開(kāi)，所述第二供電單元自行為所述外框供電。
【文檔編號(hào)】B25J13/08GK205521424SQ201620058625
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月21日
【發(fā)明人】呂小明, 陳愛(ài)兵
【申請(qǐng)人】科沃斯機(jī)器人有限公司