專利名稱：可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明首先涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，它具有一電動(dòng)驅(qū)動(dòng) 器、 一集塵容器和一蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
DE10242257A1公開了 一種所述類型的地面集塵裝置。關(guān)于障礙檢測(cè)器 的操作原理和行為策略，在此將該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容整合入本發(fā)明的公開 內(nèi)容中，包括為了在本發(fā)明的權(quán)利要求中引入該專利申請(qǐng)?zhí)卣鞯哪康?。在繞著房間行進(jìn)時(shí)，可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置必須檢測(cè)房間的物體和 界限，并以適當(dāng)?shù)牟艓讋?dòng)才喿》從(maneuvering )和^來避動(dòng)4乍(evasive movement) 響應(yīng)。障礙檢測(cè)可借助于光學(xué)或聲學(xué)距離傳感器或以觸覺方式無觸點(diǎn)地進(jìn) 行。已知裝置利用碰撞檢測(cè)器或至少利用例如借助于超聲波的距離檢測(cè)器和 在距離檢測(cè)器發(fā)生故障時(shí)充當(dāng)安全裝置的碰撞檢測(cè)器的組合操作。在觸覺障 礙檢測(cè)中，機(jī)器人與障礙物相接觸。取決于相應(yīng)組件和它們?nèi)绾伟仓们闆r的 接觸力或碰撞脈沖觸發(fā)傳感器。信號(hào)通過微處理器被處理，這又使得驅(qū)動(dòng)輪 停止。在這一時(shí)間段中，由于系統(tǒng)的慣性，裝置持續(xù)朝障礙物移動(dòng)，且由此 施加作用力，在最壞的情況下，這會(huì)導(dǎo)致障礙物受損或至少移動(dòng)了。此外， 干擾和故障會(huì)導(dǎo)致障礙檢測(cè)不正確。例如，比如從地毯到硬地面和從硬地面 到地趁的過渡處的不平整、或由鋪地織物的凹凸紋理引起的不平整以及在以 加速、轉(zhuǎn)動(dòng)或以彎曲方式行進(jìn)時(shí)由行進(jìn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不正 確。已知的靈敏傳感器技術(shù)容易受到比如由行進(jìn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)的干擾的影 響。該問題可通過懸吊強(qiáng)勁的彈簧來克服，也就會(huì)帶來例如機(jī)器人護(hù)罩的運(yùn) 動(dòng)在傳感器觸發(fā)之前受限制的結(jié)果。這樣的障礙檢測(cè)最終不易受到干擾的影 響，但也不靈敏了，使得解決方案顯得不足夠靈敏，這在發(fā)生撞擊的情況下會(huì)導(dǎo)致物體和家具受損。 發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，在障礙檢測(cè)方面 以不易受到干擾影響同時(shí)又很靈敏的方式改進(jìn)所述類型的地面集塵裝置。該問題首先是通過一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置來解決的。其中，設(shè)有多個(gè)安置在突出位置(prominent position)上的探頭元件。由于該結(jié)構(gòu)， 設(shè)置了分別具有小質(zhì)量的探頭元件。局部的觸發(fā)需要較小的力，在突出位置 上安置多個(gè)探頭元件容許提供與所檢測(cè)的障礙物相關(guān)的位置信息。同時(shí)，當(dāng) 速度發(fā)生變化時(shí)，僅是小的慣性力起作用。因此，這些并不成為明顯的干擾。此外，提出地面集塵裝置具有圓周輪廓，且探頭元件相對(duì)于圓周輪廓位 于突出位置上。優(yōu)選的是，集塵裝置在此具有圓形的外形輪廓。優(yōu)選探頭元 件覆蓋相應(yīng)于超過25%圓周的區(qū)域。更優(yōu)選的是，探頭元件被安置在集塵裝 置的整個(gè)圓周上，使得安置在突出位置上的探頭元件一起以緩沖環(huán)的方式起 作用。在這一方面，也可將探頭元件形成為剛性部件，它在其底部被回彈性 地安裝，該底部與地面集塵裝置的外形輪廓聯(lián)接。當(dāng)接觸到障礙物時(shí)，亦可 借助于該探頭元件移動(dòng) 一個(gè)摩擦元件。 一般d、于碰撞直接引發(fā)力的摩擦力經(jīng) 由探頭元件使該摩擦元件移動(dòng)，例如通過碰撞時(shí)張緊的彈簧的回復(fù)力使摩擦 元件重又返回到起始位置。本發(fā)明還涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵 容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器，為了實(shí)現(xiàn)目的，這里提出， 即，提供至少一個(gè)安置在突出位置上的探頭元件，且探頭元件可主動(dòng)地移動(dòng) 以檢查一個(gè)區(qū)域。由于有了該結(jié)構(gòu)，優(yōu)選沿行進(jìn)方向在集塵裝置的前部設(shè)置 活動(dòng)探頭，該探頭主動(dòng)地感知周圍環(huán)境且在集塵裝置撞上物體之前檢測(cè)這些 物體。因此，探頭元件可相對(duì)于地面集塵裝置的垂直軸移動(dòng)。因此，進(jìn)一步 提出，探頭元件可關(guān)于地面集塵裝置的水平面移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)采用盲人手杖 方式的感知。探頭元件還可關(guān)于地面集塵裝置的垂直面移動(dòng)，由此同時(shí)也避 免了在障礙物的下面行進(jìn)。作為另一替換，探頭元件也可執(zhí)行環(huán)形運(yùn)動(dòng)?；?者可讓探頭元件繞著在裝置的外形輪廓之外的垂直軸移動(dòng)。為了在這一方面 進(jìn)一步改善障礙檢測(cè)，以在圓周上分布多個(gè)探頭元件的方式來設(shè)置它們，探 頭元件覆蓋相應(yīng)于超過25%圓周的裝置區(qū)域。在一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，探頭元件在操作的同時(shí)充當(dāng)旋轉(zhuǎn)刷，但不與地面接觸。還可讓探頭元件成為與裝置外形 輪廓相適配的外周探頭帶的一部分。該探頭帶可承載各個(gè)的探頭元件例如針 狀元件。不過，也可設(shè)想將多個(gè)在操作的同時(shí)作為刷子的探頭元件安置在探 頭帶上，這些刷子分布在圓周上且可繞著在裝置的外形輪廓之外的垂直軸移 動(dòng)。探頭帶也可形成為刷子帶，也就是說，形成為硬毛的外周條帶。探頭元 件的判定是借助于監(jiān)控探頭元件運(yùn)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)電流而實(shí)現(xiàn)的。還可設(shè)想， 通過應(yīng)變測(cè)量原理進(jìn)行判定。例如，還可在與障礙物接觸時(shí)監(jiān)控彼此靠近的 兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電硬毛的接觸來進(jìn)行判定。亦可提供一個(gè)機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)，振動(dòng) 長(zhǎng)度由碰撞和相關(guān)聯(lián)的變形改變，這就導(dǎo)致系統(tǒng)變得不平衡。本發(fā)明還涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵 容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器，設(shè)有多個(gè)安置在突出位置 上的探頭元件，為了實(shí)現(xiàn)所限定的目的，這里提出，即，提供安置在突出位 置上的可變形探頭元件，且該探頭元件被安置在整個(gè)圓周上，變形可通過電 阻的改變來感知。例如，可在整個(gè)圓周上安置兩根細(xì)導(dǎo)線或兩塊薄的箔片， 其間是不導(dǎo)電的。在碰撞的情況下，導(dǎo)線或箔片之間的距離減小，且因此電 容也減小。彈性變形轉(zhuǎn)化為比如電阻和電感的電特征變量亦可用于障礙檢 測(cè)。例如，在碰撞的情況下，優(yōu)選導(dǎo)電的泡沫被壓縮，從而由于變形而改變 電阻。長(zhǎng)度的彈性變化轉(zhuǎn)化為比如電阻和電感的電特征變量可用于障礙檢 測(cè)。碰撞在此轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度上的徑向彈性變化，加長(zhǎng)部分的電阻的大小隨之改 變且電阻的改變得到檢測(cè)。或者，可借助于一個(gè)機(jī)構(gòu)將鐵心從線圏中拉出， 從而改變電感。還可通過改變電勢(shì)來進(jìn)行障礙檢測(cè)，碰撞元件例如以壓緊的方式作用在導(dǎo)電體軌(conductortrack)上。此外，可將電阻絲壓在導(dǎo)電體軌 上，由此還實(shí)現(xiàn)了局部分辨以確定障礙物的位置。本發(fā)明還涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵 容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器，設(shè)有多個(gè)安置在突出位置 上的探頭元件，為了實(shí)現(xiàn)目的，這樣建議，即，提供探頭元件，且該探頭元 件是形成為護(hù)罩的蓋子的一部分或由蓋子自身形成，且該探頭元件在蓋子的 整個(gè)圓周上延伸。例如，可設(shè)置兩塊磁鐵，其中一塊形成為支承體，例如采 取環(huán)形磁鐵的形式，而另一塊活動(dòng)地形成，支承磁鐵優(yōu)選固定在底盤上，而 活動(dòng)磁鐵優(yōu)選固定在護(hù)罩上。在碰撞的情況下，系統(tǒng)移出第一位置。磁場(chǎng)的 改變被再一次檢測(cè)?；疚恢玫膹?fù)位是通過在磁場(chǎng)中對(duì)準(zhǔn)而自動(dòng)進(jìn)行的，或者，要借助于彈簧力。本發(fā)明還涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵 容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器，為了實(shí)現(xiàn)目的，這里提出， 即，提供安置在突出位置上的探頭元件，該探頭元件形成為安置在突出位置 上的充氣軟管，由接觸產(chǎn)生的氣壓的變化可通過壓力計(jì)感知。在與障礙物接 觸時(shí)，充氣軟管通過作用的力變形。檢測(cè)優(yōu)選借助于壓力傳感器進(jìn)行。為了 實(shí)現(xiàn)局部分辨，優(yōu)選將多個(gè)例如兩個(gè)壓力傳感器安置在分離管子的兩端，由 此可通過轉(zhuǎn)變時(shí)間對(duì)比進(jìn)行局部分辨。本發(fā)明還涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵 容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器。在此為了提供不易受到干 擾影響且同時(shí)靈敏的障礙檢測(cè)器，根據(jù)本發(fā)明，提供了安置在突出位置上的 探頭元件，且該探頭元件形成為光障。在此優(yōu)選紅外光障，其至少被安置在 前部區(qū)域中，也即，沿常規(guī)的移動(dòng)方向安置在裝置的向前區(qū)域中。光束被物 體阻斷的情況能可靠而及早地檢測(cè)到。為了在裝置的大部分圓周上提供這樣 的障礙檢測(cè)器，采用偏轉(zhuǎn)鏡來以線路跟蹤的方式延長(zhǎng)光障的長(zhǎng)度。光束可通 過偏轉(zhuǎn)鏡在裝置的整個(gè)圓周上引導(dǎo)。還可設(shè)想，將多個(gè)獨(dú)個(gè)的光障安置在突 出位置上。例如可使用設(shè)有靈敏的觸覺傳感器的偏轉(zhuǎn)鏡和發(fā)送器。該解決方 案的主要優(yōu)點(diǎn)在于，無需有質(zhì)量在光障進(jìn)行障礙檢測(cè)的區(qū)域中移動(dòng)。該障礙 檢測(cè)是在無碰撞的情況下在偏轉(zhuǎn)鏡和發(fā)送器之外的區(qū)段也即在光障的區(qū)域 中進(jìn)行的。本發(fā)明還涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵 容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器，為了實(shí)現(xiàn)目的，這里提出， 即，提供安置在突出位置上的探頭元件，該探頭元件包括彼此面向的隔開的 反射器，這些反射器優(yōu)選以這樣的方式形成，即，它們?cè)谘b置的外形輪廓周 圍取向，且對(duì)通過反射器的變形改變的光傳導(dǎo)進(jìn)行判定。例如，發(fā)送的光線 在兩平行壁之間完全反射。反射性能通過碰撞時(shí)的變形改變。在這一方面， 還可替換性地設(shè)置一個(gè)在變形情況下阻斷傳導(dǎo)的光導(dǎo)向件。最后，本發(fā)明涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、 集塵容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器，設(shè)有多個(gè)安置在突出 位置上的探頭元件。為了實(shí)現(xiàn)目的，這里提出，即，以這樣的方式安置多個(gè) 電容性和/或電感性地操作的距離傳感器，即，它們分布在裝置外形輪廓的圓車中的停車輔助裝置類似的方式起作用。由此若優(yōu)選以在裝置的護(hù)罩周圍取向(延伸)的方式設(shè)置傳感器，就能無碰撞地檢測(cè)到障礙物。上述本發(fā)明的解決方案既獨(dú)個(gè)地與障礙檢測(cè)有關(guān)，又以一種方案和其它 一種或多種方案的組合與障礙檢測(cè)有關(guān)。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的解釋，圖中僅繪出了幾個(gè)示范性的 實(shí)施例，其中圖1以透視圖示出了地面集塵裝置；圖2示出了自根據(jù)本發(fā)明的地面集塵裝置的下面觀察的透視圖； 圖3至11示出了本發(fā)明用于集塵裝置的障礙檢測(cè)器的各個(gè)實(shí)施例的示 意圖。
具體實(shí)施方式
圖中示出并描述了一個(gè)清潔機(jī)器人形式的地面集塵裝置1，具有一個(gè)底 盤2,其被裝在下部、面向要清潔處理的地面；多個(gè)位移輪3，其被電機(jī)驅(qū) 動(dòng)；以及刷子5，其同樣被電機(jī)驅(qū)動(dòng)且伸出底盤座4的下邊緣。在底盤2上 接合有裝置護(hù)罩6，地面集塵(清潔)裝置1具有圓形輪廓。不過，裝置1 也可具有不同于圓形形狀的輪廓，作為另一示例，可由一個(gè)半圓形部分和一 個(gè)與之連接的矩形部分構(gòu)成。位移輪3沿地面集塵裝置1的常規(guī)位移方向r被安置在刷子5的后面， 刷子5的后面還安置有垃圾坡道7，它與清掃板相似且經(jīng)由它可將刷起來的 垃圾拋到容器狀的收集倉(cāng)中。沿常規(guī)位移方向r位于刷子5前面的是從動(dòng)輪8形式的支承輪，由于有 了該支承輪，就在要處理的地面上實(shí)現(xiàn)了地面集塵裝置1的三點(diǎn)支承。尤其是在清潔機(jī)器人的情況下，需要檢測(cè)障礙物9。為此，根據(jù)本發(fā)明 設(shè)有對(duì)碰撞敏感的障礙檢測(cè)器10，通過該障礙檢測(cè)器IO檢測(cè)到與障礙物9 的接觸，地面集塵裝置l在障礙物9移動(dòng)、翻倒或受損之前同時(shí)趨于靜止。 通過下述的各種障礙檢測(cè)器10，地面集塵裝置1不會(huì)被干擾(比如在經(jīng)過不 平整的地面時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng))所誤導(dǎo)。在實(shí)現(xiàn)高震擊靈敏度(high shocksensitivity)的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了較小的干擾敏感性。例如，圖3至6示出了四個(gè)不同的有關(guān)障礙檢測(cè)器IO的機(jī)械方案的示 范性實(shí)施例。在根據(jù)圖3示意圖的實(shí)施例的情況下，護(hù)罩6，或者說是護(hù)罩 段，被活動(dòng)地安裝在底盤2上，尤其是在水平面中可活動(dòng)，護(hù)罩6通過優(yōu)選 泡沫體形式的彈簧元件11在水平面中支承在底盤2上。優(yōu)選沿位移方向r 安置在前面的傳感器12用于在地面集塵裝置1與障礙物9發(fā)生接觸時(shí)感知 護(hù)罩的運(yùn)動(dòng)。傳感器12可形成為探頭(feeler)或微動(dòng)開關(guān)，其即便通過較 小的接觸力也能被觸發(fā)，結(jié)果該障礙檢測(cè)器10的靈敏度乃至對(duì)干擾的敏感 性可通過選擇彈簧元件11或選擇泡沫材料調(diào)節(jié)。障礙檢測(cè)器10也可通過加速度測(cè)量進(jìn)行障礙檢測(cè)，其中，地面集塵裝 置l中的例如擺或球形的加速度傳感器檢測(cè)由碰撞引發(fā)的減速度。在此，以 如下方式設(shè)定靈敏度，即在常規(guī)加速或例如在地毯邊緣上由地面的不平整引 起的垂直搖晃情況下不作反應(yīng)。僅水平面中的反應(yīng)被感知。圖4中示意性地示出了另一可替換的障礙檢測(cè)器10。這是一種局部碰撞 檢測(cè)器， 一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)大的單獨(dú)的緩沖環(huán)13被分成多個(gè)質(zhì)量小的回彈性較 小地安裝的探頭14，該緩沖環(huán)13也可為護(hù)罩6的一部分。這些探頭14相對(duì) 于地面集塵裝置1的圓周輪廓位于突出位置上，由探頭14形成的緩沖環(huán)13 在大約180度的圓周上延伸。探頭14各自形成為剛性部件，其在其底部15 回彈性地(resiliency)安裝在底盤2上或安裝在護(hù)罩6上，底部與地面集塵 裝置1的外形輪廓相聯(lián)。 一與障礙物發(fā)生接觸，緩沖環(huán)13僅局部地起作用。 因此，僅較少的與障礙物9相接的探頭元件14起作用。這種局部的觸發(fā)需 要的力較小，且可同時(shí)提供有關(guān)障礙物9位置的位置信息。同時(shí)，當(dāng)速度發(fā) 生變化時(shí)，僅較小的慣性力充當(dāng)干擾。獨(dú)個(gè)探頭元件14的局部觸發(fā)是通過 底盤上的傳感器感知的。探頭元件14還可主動(dòng)地移動(dòng)以檢查一個(gè)區(qū)域，這發(fā)生在探頭元件14相 對(duì)于地面集塵裝置1尤其相對(duì)于護(hù)罩6被安置在突出位置上時(shí)的情況下。圖 5示出了相應(yīng)的一個(gè)示范性實(shí)施例。在此，沿常規(guī)位移方向r安置在地面集 塵裝置1前面的探頭元件是按盲人手杖的方式設(shè)計(jì)的，該探頭元件14可在 地面集塵裝置的水平面中關(guān)于地面集塵裝置的垂直軸x移動(dòng)。探頭元件14 在水平面中繞著垂直軸x擺動(dòng)，且由此感知裝置前方的周圍環(huán)境。探頭元件 14例如通過監(jiān)控所述元件移動(dòng)所需的探頭元件驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行判定。當(dāng)接觸到障礙物9且由此限制了探頭元件14的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流增大。也可與此種做法相結(jié)合地將探頭元件14設(shè)計(jì)成對(duì)碰撞敏感。此外， 可安置一個(gè)傳感器系統(tǒng)，通過該傳感器系統(tǒng)來感知探頭元件14的樞轉(zhuǎn)角。 通過所確定的樞轉(zhuǎn)角可提供有關(guān)障礙物9位置的位置信息。另外，在如圖5所示的實(shí)施例的情況下，也可基于應(yīng)變測(cè)量原理進(jìn)行障 礙檢測(cè)的判定，因?yàn)檎系K物9與探頭元件14在水平面中的樞轉(zhuǎn)位移的接觸 使探頭元件在面向障礙物9的那側(cè)產(chǎn)生應(yīng)變。探頭元件14也可包括多根導(dǎo) 電硬毛(bristle )。這些硬毛可形成為既圓又平的橫截面。當(dāng)與障礙物9接觸 時(shí)，這些導(dǎo)電硬毛相接觸，這可通過相應(yīng)的電子器件感知。作為探頭元件14在水平面中擺動(dòng)的另一替換方案或組合方案，探頭元 件14也可在垂直面中移動(dòng)，由此不僅實(shí)現(xiàn)了理想的障礙檢測(cè)，同時(shí)還能形 成防止在障礙物下行進(jìn)的安全裝置。借助于該探頭元件14在垂直面中移動(dòng)， 例如防止了裝置卡在扶手椅、餐具拒等的下面。如圖6所示，主動(dòng)移動(dòng)的探頭元件14亦可形成為刷子16，其相對(duì)于裝 置1被安置在裝置外形輪廓之外的突出位置上，繞著平行于裝置1垂直軸x 取向的軸y旋轉(zhuǎn)。在此，優(yōu)選設(shè)置多個(gè)分布在裝置1圓周上的探頭元件14 或刷子16，更優(yōu)選沿位移方向r設(shè)置在裝置1前側(cè)的區(qū)域中。如圖6中的示 例所示，設(shè)有5個(gè)刷子16,它們是按這樣的方式安置的，即，以等角分布且 一同在大約25-30%的裝置圓周上延伸。各刷子16的旋轉(zhuǎn)方向有所不同。例 如，在示范性的實(shí)施例中，當(dāng)在俯視圖中看時(shí)，前刷16和安置在該刷子16 右邊的兩刷子16逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而安置在前刷16左邊的兩刷子16順時(shí)針移 動(dòng)。這樣選擇刷子16彼此之間的間距和距離裝置壁或護(hù)罩的間距，即，刷 子16的硬毛17繞著刷子軸y自由旋轉(zhuǎn)，而不與相鄰的刷子16接觸或與裝 置1接觸。刷子16還被安置成距離要清潔的地面有一定距離。為了避免在 障礙物的下面移動(dòng)，刷子16可垂直向上地伸出裝置的頂部。圖7中示出了活動(dòng)探頭元件的另一替換結(jié)構(gòu)。在此，探頭元件14是與 裝置的外形輪廓相匹配且形成為硬毛帶的外周探頭帶18的部分。外周探頭 帶18具有硬毛17形式的徑向突伸的探頭元件14,其是以均勻地分布在圓周 上的方式安置的。在圖6和7所示的示范性實(shí)施例中，與障礙物的接觸亦可通過驅(qū)動(dòng)電流的監(jiān)控來檢測(cè)。此外，還可設(shè)想安置導(dǎo)電硬毛17,這些導(dǎo)電硬毛17在與障 礙物9接觸時(shí)互相接觸。其它未在圖中示出的有關(guān)障礙檢測(cè)的機(jī)械方案具有一個(gè)與障礙物接觸 時(shí)移動(dòng)的摩擦元件。 一般小于碰撞直接引發(fā)力的摩擦力使該摩擦元件移動(dòng)， 回復(fù)力使摩擦元件返回到起始位置。該回復(fù)力可通過在碰撞時(shí)張緊的彈簧施 力口。在機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的情況下，還可通過碰撞和相關(guān)聯(lián)的變形改變振動(dòng)長(zhǎng)度， 由此使系統(tǒng)變得不平衡。除了機(jī)械方案，還提出用以進(jìn)行障礙檢測(cè)的電氣或電子方案。例如，正 如圖8示意性地示出一樣，設(shè)置一個(gè)可變形的探頭元件14，該元件被安置在 整個(gè)圓周上，且可通過電阻的變化來感知變形。在此，探頭元件14是由導(dǎo) 電的壓縮泡沫構(gòu)成的，其在與障礙物接觸時(shí)由于變形而改變電阻。在探頭元 件14發(fā)生該彈性變形的情況下，也可將長(zhǎng)度的變化轉(zhuǎn)化成比如電阻或電感 的電特征變量。對(duì)心碰撞轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)度的徑向彈性變化，加長(zhǎng)部分(the lengthened component)的電阻大小隨之改變。該電阻的變化被予以檢測(cè)。作為另一替換，可通過在一條線上用力拉而從線圏中拉出鐵心，從而改 變電感?？稍谘b置1的圓周上安置兩間隔開的細(xì)線或箔片，其間是不導(dǎo)電的。在 與障礙物接觸的情況下，線或箔片之間的距離減小，電容也因此減小，該電 容的減小可被感知以進(jìn)行障礙檢測(cè)。(conductor track )上。該碰撞元件可與 一個(gè)活動(dòng)探頭元件結(jié)合使用。圖9示出了用以進(jìn)行障礙檢測(cè)的又一電氣方案，所選的探頭元件14是 護(hù)罩6的一部分或護(hù)罩6本身，此外，探頭元件14在蓋子的整個(gè)圓周上延 伸。障礙檢測(cè)器10形成為磁力開關(guān)，設(shè)有兩塊磁鐵，即， 一塊底盤上的支 承磁鐵19，例如形成為環(huán)形磁鐵；另一塊活動(dòng)磁鐵20，固定在護(hù)罩6上或 由護(hù)罩6形成的探頭元件14上。在無負(fù)載位置上，磁鐵系統(tǒng)處于靜止位置， 優(yōu)選磁鐵19和20彼此同心。如果探頭元件14或護(hù)罩6與障礙物9相撞， 系統(tǒng)就移出該靜止位置，磁場(chǎng)隨之改變。這種改變是可檢測(cè)的。通過在磁場(chǎng) 中對(duì)準(zhǔn)可自動(dòng)地回復(fù)到中性位置，選擇性地借助彈簧，不過，彈簧仍是按確 保靈敏的障礙檢測(cè)的方式設(shè)計(jì)的。圖IO示意性地示出了另一替換結(jié)構(gòu)。在此，探頭元件14形成為充氣軟管21,其被安置在突出位置上且在裝置1的整個(gè)圓周上垂直地延伸。 一與障礙物9接觸，該軟管21就可通過作用的力變形。由此接觸產(chǎn)生的氣壓變化 可由壓力傳感器22感知。壓力傳感器22優(yōu)選設(shè)在軟管21的兩端，如圖所 示，由此可通過轉(zhuǎn)變時(shí)間(a transit time )對(duì)比進(jìn)行局部分辨。正如圖11示意性地示出一樣，探頭元件14也可形成為光障23，偏轉(zhuǎn)鏡 24用于以線路跟蹤(in a manner of a line trace )的方式在裝置1的整個(gè)圓周 上延長(zhǎng)該光障23的長(zhǎng)度。例如，在所示的示范性實(shí)施例中，設(shè)有分布在圓 周上的發(fā)送器/接收器單元25和5個(gè)偏轉(zhuǎn)鏡24,兩個(gè)相鄰的偏轉(zhuǎn)鏡24關(guān)于 裝置1徑向取向，形成60度角。光束尤其是紅外光束被障礙物9阻斷的情況得到檢測(cè)。偏轉(zhuǎn)鏡24和發(fā) 送器/接收器單元25設(shè)有靈敏的觸覺傳感器，于是也就檢測(cè)了這些元件與障 礙物9相撞的情況。另一替換結(jié)構(gòu)(未在圖中示出)提供了一個(gè)探頭元件14，其相對(duì)于裝置 1被安置在突出位置上并包括彼此相面對(duì)的隔開的反射器。這些反射器優(yōu)選 在裝置外形輪廓的整個(gè)圓周上延伸。發(fā)送來的光線在這兩平行的反射器壁之 間完全反射。反射性能在與障礙物9相撞的情況下通過變形而改變?；蛘撸?在碰撞的情況下，也可按阻斷傳導(dǎo)的方式使光導(dǎo)向件變形。還可安置多個(gè)電容性和/或電感性地操作的距離傳感器，這些距離傳感器 是按照分布在裝置外形輪廓的圓周上的方式安置的。這些距離傳感器即便在 接近障礙物9時(shí)也能起反應(yīng)，由此不用發(fā)生碰撞就檢測(cè)到障礙物。上述用以進(jìn)行障礙;險(xiǎn)測(cè)的可行方案可彼此相互組合。通過根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)障礙檢測(cè)器10進(jìn)行的障礙物9的檢測(cè)引發(fā) 自主操作的地面集塵裝置1的策略行為，例如裝置后退然后繞過障礙物9。所有公開的特征(本身)都與本發(fā)明有關(guān)。相關(guān)的/隨附的優(yōu)選權(quán)文件(在 先申請(qǐng)的復(fù)印件)的公開內(nèi)容也由此全部整合入本申請(qǐng)的公開內(nèi)容中，包括 為了在本申請(qǐng)的權(quán)利要求中《1入這些文件的特征的目的。
權(quán)利要求
1、 一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置(1)，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵容器以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器(10)，設(shè)有多個(gè)安置在突出位置上的探頭元件，其特征在于，設(shè)有安置在突出位置上的可變形探頭元件(14),并且，該探頭元件(14)被安置在整個(gè)圓周上，并可通過電阻的變 化感知變形。
2、 一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置(1)，具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、集塵容器 以及蓋子，該地面集塵裝置設(shè)有障礙檢測(cè)器(10),設(shè)有多個(gè)安置在突出位 置上的探頭元件，其特征在于，以分布在裝置輪廓圓周上的方式安置多個(gè)電 容性和/或電感性地操作的距離傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可自動(dòng)移動(dòng)的地面集塵裝置(1)，它包括一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、一集塵容器以及一蓋子。該地面集塵裝置還設(shè)有一障礙識(shí)別系統(tǒng)(10)。為了改善地面集塵裝置有關(guān)障礙識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使得該系統(tǒng)不易受損還很靈敏，本發(fā)明設(shè)置了多個(gè)位于突出區(qū)域上的探頭元件(14)。
文檔編號(hào)A47L9/28GK101310664SQ20081009261
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者烏爾里克·凱克, 喬格·薩默, 岡特·波彭, 帕特里克·施利施卡, 托斯滕·蘭, 拉斐爾·比爾澤 申請(qǐng)人:沃維克股份有限公司