專利名稱：自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸塵器，尤其是感知通過吸塵器軟管輸入的使用者操作意圖后，對 吸塵器主體進(jìn)行控制的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器。
背景技術(shù)：
真空吸塵器(下面統(tǒng)稱為吸塵器)利用由設(shè)置在主體內(nèi)部的風(fēng)扇產(chǎn)生的真空壓，吸 入清掃面附近的空氣，利用主體內(nèi)部的濾芯等過濾吸入空氣所含有的異物。
通常，這種真空吸塵器大體上可分為通過連接管連接吸入裝置和主體的分體式，和 吸入裝置與主體形成一體的直立式。
最近，吸塵器逐漸得到普及，除賓館、住宿行業(yè)之外，在家庭中，對沙發(fā)等部位用 傳統(tǒng)的擦、掃很難清掃干凈，因此吸塵器的需求量非常大，具有穩(wěn)定的市場。
上述兩種方式吸塵器中，下面對分體式吸塵器結(jié)構(gòu)簡單說明。分體式吸塵器包括在 內(nèi)部設(shè)有產(chǎn)生真空壓的電機(jī)、集塵裝置以及移動(dòng)輪等構(gòu)成的主體，吸入組件(下面，把 吸嘴、吸入管、吸入管把手3個(gè)部分合起來稱作吸入組件)，以及連接主體和吸入組件 的柔軟的軟管。使用者順著清掃面操作吸入組件時(shí)，通過軟管連接的主體被使用者拉動(dòng) 的同時(shí)通過安裝在內(nèi)部的電機(jī)提供吸入壓力，把通過軟管收集的灰塵儲存在安裝于主體 或吸入組件的容納空間內(nèi)部。
分體式吸塵器通常把電源線長長地拉出來插在插座上，向電機(jī)供電，同時(shí)需要拉動(dòng) 連接在軟管上的不容易移動(dòng)(裝有沉重電機(jī))的主體，很費(fèi)力，而且由于電源線妨礙， 使用上更加不便。
為了解決上述缺點(diǎn)，出現(xiàn)的吸嘴與主體形成一體的直立式吸塵器，也存在一些問題。 由于直立式吸塵器把裝有沉重電機(jī)的主體向割草機(jī)一樣移動(dòng)在清掃面上方，直接進(jìn)行清 掃，只能在以單純的清掃且寬闊空間進(jìn)行清掃時(shí)才能使用。為了精細(xì)的清掃，需要把額 外的工具連接后才能使用，很難與吸入組件小而輕、用很小的力也能進(jìn)行精細(xì)動(dòng)作的分 體式吸塵器相比。
對于直立式吸塵器，也有把電機(jī)小型化并直接裝在吸入組件上的立桿式吸塵器。但 這種吸塵器由于電機(jī)的功率小，很難得到滿意的吸入性能。也有去掉電源線的充電式吸 塵器，但這種吸塵器裝配小功率電機(jī)，吸力不足，而且使用時(shí)間非常短。加上電池的使 用壽命，需要定期更換電池，因此很難滿意地解決原有問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種把移動(dòng)吸塵器的牽引力最小化，并讓吸塵 器容易地按使用者想要的方向移動(dòng)并切換方向，具有感知使用者的吸入組件操作動(dòng)作自 動(dòng)地移動(dòng)的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)(self-driving)功能的吸塵器。為了讓吸塵器容易跨過各種障礙物和電源線，讓吸塵器主體具有高自動(dòng)性，并讓吸塵器具有即使主體有時(shí)處于不穩(wěn)定狀態(tài) 也自動(dòng)校正中心的自我平衡功能(high maneuverable)。
為了解決技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，包括至少具 有一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心的主體；驅(qū)動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)部；與旋轉(zhuǎn)中心相隔一定距離并與主體結(jié)合的 吸入軟管結(jié)合部；對吸入軟管結(jié)合部移動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心的移動(dòng)速度或與旋轉(zhuǎn)中心相對的 相對速度進(jìn)行感知的感知部；根據(jù)感知部的感知信息，對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。
一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，包括主體；以一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心支撐以及驅(qū)動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)部；與 旋轉(zhuǎn)中心相隔一定距離，與主體結(jié)合的吸入軟管結(jié)合部；安裝在主體的至少一個(gè)配置位 置上，對輪轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)速度或與輪轉(zhuǎn)軸移動(dòng)速度相對的配置位置相對速度進(jìn)行感知的感 知部；根據(jù)感知部的感知信息，對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。
一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，包括主體；在停止?fàn)顟B(tài)下以兩個(gè)以下支撐點(diǎn)支撐及驅(qū)動(dòng)主體 的驅(qū)動(dòng)部；與主體結(jié)合的吸入軟管結(jié)合部；安裝在主體的至少一個(gè)配置位置上，對主體 旋轉(zhuǎn)中心的速度或與主體旋轉(zhuǎn)中心相對的配置位置相對速度進(jìn)行感知的感知部；根據(jù)感 知部的感知信息，對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。
吸入軟管結(jié)合部以清掃面為基準(zhǔn)，位于與旋轉(zhuǎn)中心或主體重心相互不同的高度。 感知部還包括對加速度信息或角加速度信息進(jìn)行感知的感知結(jié)構(gòu)。 感知部還包括分別安裝在至少兩個(gè)感知位置上，以某一感知部為準(zhǔn)，把另一感知部 的相對速度信息作為感知信息中的一個(gè)進(jìn)行感知的結(jié)構(gòu)。
感知部以旋轉(zhuǎn)中心或移動(dòng)中心為準(zhǔn)，以相反方向相互對稱地配置。
感知部還包括根據(jù)加速度信息或角加速度信息求得相對速度信息的感知結(jié)構(gòu)。
控制部還包括根據(jù)感知部的加速度信息或角加速度信息算出相對速度信息的演算部。
驅(qū)動(dòng)部搭載有通過變化轉(zhuǎn)子的電壓或定子的線圈電阻來控制速度的電機(jī)，在輪旋轉(zhuǎn) 或停止的狀態(tài)下都能調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)力。
還包括連接主體和驅(qū)動(dòng)部的按與主體或驅(qū)動(dòng)部相反的方向旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)連接部件。
連接部件以相對旋轉(zhuǎn)或相對位移的方式與主體連接，并讓驅(qū)動(dòng)部的輪相對于主體具 有扭力彈性。
連接部件的旋轉(zhuǎn)中心與主體的旋轉(zhuǎn)中心或驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)中心中的某一個(gè)一致。 本發(fā)明的有益效果是
首先，安裝在主體內(nèi)部的感知部適當(dāng)?shù)貐^(qū)分使用者的清掃動(dòng)作以及移動(dòng)動(dòng)作，使使 用者移動(dòng)吸塵器的意圖通過吸入軟管輸入，不需要施加額外的牽引力，而是利用安裝在 內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)吸塵器，可以讓使用者省去移動(dòng)吸塵器的麻煩。
其次，在吸塵器移動(dòng)過程中如果碰到纏繞的電源線或陷輪的厚地毯、被子、座墊等 物品時(shí)，沒必要象現(xiàn)有的吸塵器那樣拿起吸塵器搬動(dòng)，而是在輪子的自行驅(qū)動(dòng)作用下可
4以自動(dòng)地跨過障礙物。
再次，感知部以及控制部在使用者的意圖之外，對主體自身的傾斜進(jìn)行感知，對吸 塵器的姿勢進(jìn)行控制，可以把吸塵器設(shè)計(jì)成重心高的不穩(wěn)定狀態(tài)，可以大大提高吸塵器 的自動(dòng)性，而且優(yōu)雅地取得自動(dòng)平衡，讓使用者在作業(yè)的過程中得到很高的滿足感。


圖1是本發(fā)明具有一個(gè)輪轉(zhuǎn)軸和一雙輪的吸塵器處于準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)的側(cè)面示意圖。
圖2是圖1的準(zhǔn)備狀態(tài)下，剛剛開始清掃動(dòng)作時(shí)的側(cè)面示意圖。
圖3是從圖1或圖2的狀態(tài)，進(jìn)行移動(dòng)動(dòng)作時(shí)的側(cè)面示意圖。
圖4是圖1 圖3的狀態(tài)下進(jìn)行反向移動(dòng)動(dòng)作時(shí)的側(cè)面示意圖。
圖5 圖7是輪轉(zhuǎn)軸和主體旋轉(zhuǎn)中心一致的具有一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)中心吸塵器，重心位置比
軸旋轉(zhuǎn)中心更高的主體側(cè)面示意圖。
圖8 圖IO輪轉(zhuǎn)軸和主體旋轉(zhuǎn)中心一致的具有一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)中心吸塵器，重心位置比
軸旋轉(zhuǎn)中心更低的主體側(cè)面示意圖。
圖11到圖15是從圖8 圖10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更，使之具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)中心的主體側(cè)面
示意圖。
圖16到圖20是從圖5 圖7的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更，使之具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)中心的主體側(cè)面示意圖。
圖21是具有一個(gè)輪轉(zhuǎn)軸和一雙輪的吸塵器結(jié)構(gòu)側(cè)剖面示意圖。 圖22是圖21的吸塵器結(jié)構(gòu)正面示意圖。 圖23是圖21的吸塵器結(jié)構(gòu)頂面示意圖。 圖24是圖21的吸塵器結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
圖中，10:主體；11:重心；12:第2旋轉(zhuǎn)中心；14:彈簧；15:連接部件；16: 第2連接部件；20:輪；21:輪轉(zhuǎn)軸；30:吸入軟管結(jié)合部；31:吸入軟管結(jié)合部中心； 40:吸入組件；41:吸嘴；42:吸入管；43:吸入管把手；50:吸入軟管；51:吸入組 件結(jié)合部中心；61:吸入電機(jī)；62:吸入扇；63:吸入灰塵桶；64:電源線軸；70:驅(qū) 動(dòng)電機(jī)；71:齒輪箱；72:變壓整流模塊；80:控制部；93:第1感知部；94:第2感 知部；103:第3感知部；104:第4感知部
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
本發(fā)明的吸塵器包括至少具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心或移動(dòng)中心的主體；驅(qū)動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)部； 與旋轉(zhuǎn)中心或移動(dòng)中心相隔一定距離，與主體結(jié)合的吸入軟管結(jié)合部；對吸入軟管結(jié)合 部移動(dòng)時(shí)主體與旋轉(zhuǎn)中心相對的相對位移進(jìn)行感知的感知部；根據(jù)感知部的感知信息，
對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。
主體和驅(qū)動(dòng)部之間的支撐關(guān)系可以采用由一個(gè)轉(zhuǎn)軸或兩個(gè)以下支撐點(diǎn)支撐的不穩(wěn)定
平衡結(jié)構(gòu)，而主體的重心與移動(dòng)中心或旋轉(zhuǎn)中心不一致時(shí)主體可以以驅(qū)動(dòng)部的輪轉(zhuǎn)軸為中心發(fā)生傾斜。
左右主體的移動(dòng)或傾斜度的吸入軟管結(jié)合部，根據(jù)主體的重心位置、旋轉(zhuǎn)中心位置以及重量，設(shè)計(jì)軟管重量和軟管柔軟性兩個(gè)設(shè)計(jì)因素，以可容易區(qū)分清掃動(dòng)作和移動(dòng)動(dòng)作的方式讓軟管的重量比柔軟性最佳化。
吸入軟管結(jié)合部以清掃面為準(zhǔn)可位于與旋轉(zhuǎn)中心或重心相互不同的高度，與吸入軟管相同，考慮施加在主體上的旋轉(zhuǎn)矩可以變動(dòng)其位置。
另外，感知部具有在主體至少有一個(gè)設(shè)置位置，對主體旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)時(shí)的設(shè)置位置速度以及加速度進(jìn)行感知的結(jié)構(gòu)，或者外加包括分別設(shè)置在以主體的旋轉(zhuǎn)中心或驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)中心為準(zhǔn)以相反方向地對稱的至少兩個(gè)感知位置上，把相對于某一個(gè)感知部的另一感知部相對速度信息作為感知信息中的一個(gè)進(jìn)行感知的結(jié)構(gòu)。
加速度信息不只是指線速度，還包括角加速度(利用陀螺傳感器的情況下)。
另外，感知部由具有內(nèi)部演算功能的傳感器加微處理器的結(jié)構(gòu)構(gòu)成時(shí)，可以對加速度信息進(jìn)行積分演算后把處理后的感知信息傳送到控制部。
當(dāng)然，如果感知部只感知加速度信息，則控制部只接收加速度信息后，利用自身的微處理器進(jìn)行演算，把相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號傳送到驅(qū)動(dòng)部。
驅(qū)動(dòng)部不是由3個(gè)或4個(gè)輪子構(gòu)成，而是以讓主體被吸入軟管結(jié)合部傾斜的方式，在直立狀態(tài)下以一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心而支撐或驅(qū)動(dòng)主體，即相似于把輪子同軸旋轉(zhuǎn)式地設(shè)置的攝位車(Segway)的結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動(dòng)部包括以在輪子旋轉(zhuǎn)或停止的狀態(tài)下都能精細(xì)、迅速地調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)力的方式，通過變化轉(zhuǎn)子的電壓或定子的線圈電阻控制速度的電機(jī)，即直流電機(jī)。
在主體和驅(qū)動(dòng)部之間的支撐結(jié)構(gòu)中，主體的重心與驅(qū)動(dòng)部的轉(zhuǎn)軸可以一致(這時(shí)主體具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心)，也可以不一致(這時(shí)主體具有兩個(gè)以上旋轉(zhuǎn)中心)，在不一致
時(shí)外加結(jié)合額外的連接部件和線圈彈簧或扭簧等彈性支撐部件。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明可以有所選擇地區(qū)分吸入組件的移動(dòng)動(dòng)作和清掃動(dòng)作，并在為了移動(dòng)向主體10施加外力P時(shí)，驅(qū)動(dòng)部產(chǎn)生與之相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)力T，可自動(dòng)地維持主體10的姿態(tài)或移動(dòng)主體10。
下面說明的本發(fā)明實(shí)施例僅僅只是一個(gè)例子，其構(gòu)成要素和結(jié)合構(gòu)造對本發(fā)明的技術(shù)特征所包含的思想不構(gòu)成限制。
如圖1所示，本發(fā)明具有一個(gè)轉(zhuǎn)軸和一雙輪的吸塵器，包括由吸嘴41、吸入管42以及吸入把手43構(gòu)成的吸入組件40，吸入組件40是使用者的清掃動(dòng)作直接傳送的部分，清掃動(dòng)作通過吸入軟管50傳送到吸入軟管接合部30。
吸入軟管結(jié)合部30不是剛性，而是把吸入軟管50的移動(dòng)有效地傳送到主體10，起中介作用的部件，如果吸入軟管50逐漸靠近主體10時(shí)變硬，則即使吸入軟管結(jié)合部30
的突出長度短或根本不存在，也能把整個(gè)移動(dòng)可以有效地傳送到主體io。
但是， 一般的吸入軟管50具有柔軟的結(jié)構(gòu)，為了區(qū)分使用者的移動(dòng)動(dòng)作和清掃動(dòng)作，
6起適當(dāng)?shù)木彌_作用，因此如果吸入軟管50的整體柔軟性己被確定，則吸入軟管結(jié)合部30具有一定部分突出長度對于有效的移動(dòng)傳送更有益。
本發(fā)明中，吸入軟管50的柔軟性和自身重量作為影響向吸入軟管結(jié)合部30傳送的移動(dòng)量的因素，下面把兩種變量分別進(jìn)行說明。
首先，從吸入軟管50的柔軟性方面來看1)如果吸入軟管50完全是剛性，則清掃動(dòng)作或移動(dòng)動(dòng)作的移動(dòng)狀態(tài)毫無區(qū)別地直接傳向吸入軟管結(jié)合部30，實(shí)際上與直立式或一體式吸塵器沒有區(qū)別；相反，2)吸入軟管50如果是如細(xì)繩似的柔軟體，則雖然清掃動(dòng)作中不會傳送移動(dòng)，但直到移動(dòng)動(dòng)作完全進(jìn)行(即，吸入軟管50被拉動(dòng)繃緊)為止不會向吸入軟管結(jié)合部30傳送移動(dòng)。
從吸入軟管50的自重方面來看，在具有一定程度的柔軟性前提下，3)如果吸入軟管50的重量很沉，則吸入軟管的一部分會一直接觸在地面，在進(jìn)行清掃動(dòng)作時(shí)接觸在地面的部分幾乎不會移動(dòng)，只有從地面到連接在吸入組件結(jié)合部中心51為止的部分(圖l的V2 = 0點(diǎn)的左側(cè)部分)移動(dòng)。這一情況下，雖然清掃動(dòng)作根本不會被傳送，但從地面到連接在吸入軟管結(jié)合都中心31為i卜的都分(V2 = 0點(diǎn)的右側(cè)部分)，因?yàn)槲胲浌?0的重量會一直處于傾斜狀態(tài)，與2)相同，與清掃動(dòng)作的輸入與否無關(guān)，吸入軟管結(jié)合部30的傾斜度不會發(fā)生變化。相反，4)如果吸入軟管50的重量非常輕，則與情況1)相同，與重量相比的柔軟性實(shí)際上相當(dāng)于剛體水平，因此清掃動(dòng)作和移動(dòng)動(dòng)作根本沒有區(qū)別地全部傳向吸入軟管結(jié)合部30。
因此，按本發(fā)明的目的，如果想要讓吸入軟管結(jié)合部30把使用者的吸入組件操作動(dòng)作傳向主體IO，讓吸塵器按使用者的意圖容易轉(zhuǎn)換方向，則要過濾一部分清掃動(dòng)作，而為了主要把移動(dòng)動(dòng)作的移動(dòng)傳向吸入軟管結(jié)合部30，需要通過試驗(yàn)，把吸入軟管50的柔軟性和重量調(diào)整到與主體10的重量和穩(wěn)定度相符的程度。另外，不僅要調(diào)整吸入軟管50的重量，還要同時(shí)調(diào)整吸入軟管結(jié)合部30和主體的重量。
下面，參照附圖，對吸入軟管50等設(shè)計(jì)因素進(jìn)行適當(dāng)選擇進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
圖1的情況下，由于吸塵器處于不清掃、不移動(dòng)的等待狀態(tài)，因此吸入軟管50沒有移動(dòng)量，位于主體10上離輪轉(zhuǎn)軸21相距一定距離的兩個(gè)點(diǎn)也處于V3=0、 V4 = 0的靜止?fàn)顟B(tài)。
如圖2所示，剛剛開始清掃動(dòng)作時(shí)，吸入組件40順著清掃面前進(jìn)，吸入組件結(jié)合部中心51也按V1〉0發(fā)生移動(dòng)，但是移動(dòng)量在吸入軟管50與地面接觸的點(diǎn)上V2"0，被相當(dāng)大地吸收，只有P^O的微量傳向吸入軟管結(jié)合部中心31。
這時(shí)，觀察主體10的兩個(gè)點(diǎn)(下面分別稱為V3、 V4)速度，首先以輪轉(zhuǎn)軸21為中心位于下側(cè)，即靠近于清掃面的點(diǎn)V4的速度依然是0，但是以輪轉(zhuǎn)軸21為中心位于上側(cè)的點(diǎn)V3的V3^0，產(chǎn)生微小的速度。這時(shí)如果想要補(bǔ)正V3的變動(dòng)信號，則向輪20施加微小的旋轉(zhuǎn)力(力矩)T^O即可。但是這一情況下，實(shí)際上輪子幾乎不會旋轉(zhuǎn)，主體IO不會前進(jìn)或后退，保持直立狀態(tài)，即相對于吸入軟管50清掃動(dòng)作，移動(dòng)穩(wěn)立的狀態(tài)。圖3是從圖1或圖2的狀態(tài)，進(jìn)行移動(dòng)動(dòng)作時(shí)的側(cè)面示意圖。
如圖3所示，吸入組件40離清掃面遠(yuǎn)離一定高度移動(dòng)，因此吸入組件結(jié)合部中心51以V1》0誘發(fā)大的移動(dòng)量，從而吸入軟管50從地面脫離。從地面脫離的吸入軟管50的最低點(diǎn)速度是大于0， V2>0，而吸入軟管50的整體移動(dòng)，讓吸入軟管結(jié)合部30或吸入軟管結(jié)合部中心31承受P>0的作用力。
當(dāng)然，P〉0的力讓主體向前傾斜，傾斜度的變化使兩個(gè)點(diǎn)具有相互不同的速度V3〉0、V4<0，因此為了讓主體IO維持平衡，追隨吸入組件40，需要向輪20施加一定量以上的旋轉(zhuǎn)力T〉0。
但是，如果主體10移動(dòng)得太快， 一直維持傾斜狀態(tài)，則具有V3 = V4>0的特定值。但是實(shí)際清掃過程中，出現(xiàn)這種很快的速度根本不可能，大部分情況下是主體傾斜的速度快于主體順著地面移動(dòng)的速度，即V3和V4具有反向矢量。
在旋轉(zhuǎn)力T的作用下輪20旋轉(zhuǎn)，使主體10前進(jìn)，從而主體10的平衡狀態(tài)不會被破壞，而自動(dòng)地跟著吸入組件40或吸入管50移動(dòng)，使用者沒必要為了牽引主體10費(fèi)力氣。
圖4是圖1 圖3的狀態(tài)下進(jìn)行反向移動(dòng)動(dòng)作時(shí)的側(cè)面示意圖。
圖4與圖3的情況在所有方面相反。在這一情況下，雖然有可能存在與圖面不同的吸入軟管50接觸在地面的狀況，但是無論是什么情況，吸入軟管50的最低點(diǎn)速度V2〈0是不會變的。從而，主體10以與圖3相反的方式動(dòng)作，得到平衡。
在圖4的情況下，吸入組件40或吸入管50后退，與主體重疊之前，主體10會自動(dòng)地先行后退，而使用者沒必要為了讓主體10向后移動(dòng)而施加額外的動(dòng)作。
如圖1 圖4所示，由于具有一定重量和柔軟性的軟管下垂接觸于地面，吸入組件40以及吸入軟管50的"清掃動(dòng)作"移動(dòng)被忽略或得到相消，而施加在主體的外部輸入信息可以近似為"作用在軟管結(jié)合部的作用力矢量(P)"。
在整個(gè)控制過程中，產(chǎn)生重要影響的是與力P相關(guān)的主體10的兩個(gè)特定點(diǎn)速度V3、V4，以及主體10的旋轉(zhuǎn)中心(圖1 圖4的輪轉(zhuǎn)軸21)的速度，而各速度可以通過多種方法測定以及分析。
另外，除了主體10的速度矢量V3、 V4、 V，還存在需要追加考慮的重要設(shè)計(jì)因素，而主體的"重心"位置以及重量W大小和主體旋轉(zhuǎn)中心是2個(gè)時(shí)的主體"第2旋轉(zhuǎn)中心"的位置是重要的設(shè)計(jì)因素，而位于輪轉(zhuǎn)軸21和主體特定部分(比如重心點(diǎn))拉近兩者的彈簧14部件的彈性系數(shù)也是可考慮的因素。
另外，V3、 V4測定點(diǎn)以輪轉(zhuǎn)軸21為中心，位于相互對稱的位置，而主體10以輪轉(zhuǎn)軸21為中心與輪20 —體地旋轉(zhuǎn)時(shí)，作為V3和V4的中心點(diǎn)，輪轉(zhuǎn)軸21的速度V為上下兩個(gè)對稱點(diǎn)的速度矢量之合，即V = V3 + V4。
這里，只要得到V3、 V4，即可以簡單地求出V，從而可以容易判斷吸塵器主體是處于移動(dòng)狀態(tài)還是以停止的狀態(tài)下正在傾斜。
通過上述方式區(qū)分主體處于清掃狀態(tài)還是單純移動(dòng)狀態(tài)，對于吸塵器的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)是
8非常重要的設(shè)計(jì)要素。這是因?yàn)椋绻乔鍜郀顟B(tài)，則驅(qū)動(dòng)部需要以相對高旋轉(zhuǎn)力-低轉(zhuǎn)速狀態(tài)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)/支撐，而如果是移動(dòng)狀態(tài)，則驅(qū)動(dòng)部需要以相對低旋轉(zhuǎn)力-高轉(zhuǎn)速狀態(tài)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)/支撐。
當(dāng)然，在V二V3+V4的情況下，主體10在與輪20近似相同的速度旋轉(zhuǎn)(傾斜)的近似條件下動(dòng)作。但是由于吸塵器不是賽格威(segway)或單輪自行車等高速水平移動(dòng)的裝置，因此假設(shè)充分成立。
下面，對在滿足V = V3 + V4條件的最佳位置安裝有速度感知部的本發(fā)明一具體實(shí)施例進(jìn)行說明(當(dāng)然，速度感知部的位置不受限于V二V3 + V4的近似概念)
圖5 圖7是輪轉(zhuǎn)軸和主體旋轉(zhuǎn)中心一致的具有一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)中心的主體10側(cè)面示意圖。首先，如圖6所示，重心11高于輪轉(zhuǎn)軸21的不穩(wěn)定平衡的逆振子情況下，由于P=0，旋轉(zhuǎn)力T不是總是維持0，而是安裝在主體10內(nèi)部的感知部對兩個(gè)點(diǎn)的速度V3、 V4進(jìn)行感知，以此向左右施加微量的旋轉(zhuǎn)力T，從而在不穩(wěn)定平衡狀態(tài)下不會翻倒。
為了感知速度V3、 V4，可以使用設(shè)置在兩個(gè)點(diǎn)的陀螺傳感器，在主體10動(dòng)作的同時(shí)對累積的當(dāng)前角度和當(dāng)前速度進(jìn)行感知。
陀螺傳感器(gyro-sensor)是利用物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生垂直于速度方向的科里奧利力的原理，對角速度進(jìn)行檢測的裝置。通常，陀螺傳感器用于數(shù)碼相機(jī)或車輛動(dòng)力學(xué)控制裝置等，有單軸陀螺傳感器和雙軸陀螺傳感器模塊等。
通過陀螺傳感器感知的角速度，從角加速度出發(fā)，通過把感知位置的幾何坐標(biāo)上直接代入感知的角加速度求得線加速度，或者通過測定與角加速度有關(guān)的位置變化量除以時(shí)間求得線速度。
陀螺傳感器的輸出形式是模擬信號。在本發(fā)明的吸塵器上作為感知部安裝陀螺傳感器時(shí)，為了根據(jù)感知部的感知信息向驅(qū)動(dòng)部傳送驅(qū)動(dòng)信號，在控制部上可以外加設(shè)置把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器。
為了感知數(shù)度V3、 V4，可以把滿足F二ma運(yùn)動(dòng)公式(以力為基礎(chǔ)的)的感知信息進(jìn)行測定的角速度傳感器分別設(shè)置，把從特定時(shí)間開始累積的相應(yīng)位置加速度感知信息量進(jìn)行積分，求得兩者的相對速度。
對于速度V3、 V4的感知位置來說，雖然使用V二V3 + V4近似公式，選擇了以力P作用時(shí)主體10旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心(產(chǎn)生速度V的位置)為原點(diǎn)相互對稱的兩個(gè)點(diǎn)，但是為了測定速度不是一定要選擇產(chǎn)生速度V3、 V4的點(diǎn)，而是可以根據(jù)需要選擇在位于主體10的任意點(diǎn)。
為了容易地區(qū)別主體10的原位旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(清掃動(dòng)作)和前進(jìn)運(yùn)動(dòng)(移動(dòng)動(dòng)作)，需要有V的絕對值或者與速度V3、 V4相應(yīng)的V的相對值，因此把成為比較對象的兩個(gè)點(diǎn)以旋轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離為宜。
以上述方式安裝加速度傳感器，由控制部按時(shí)間把加速度感知信息進(jìn)行二次積分，可以算出速度V3、 V4點(diǎn)的水平垂直位移量或當(dāng)前角度信息，由設(shè)置在控制部內(nèi)的微處理
9器演算，得到的相對速度信息和旋轉(zhuǎn)中心的移動(dòng)速度信息，向驅(qū)動(dòng)部發(fā)送需要的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)力。
圖6的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)被破壞時(shí)的狀態(tài)就是圖5和圖7，這一情況下，重心11向翻倒的方向移動(dòng)，因此重心下降的速度更快，為了讓速度V向中心傾倒的方向增加，輪20的旋轉(zhuǎn)力需要以更大的變動(dòng)量準(zhǔn)確地施加。
如圖5、圖7所示，選擇重心高的不穩(wěn)定控制時(shí)，主體10的自動(dòng)性會大大提高，在使用的整個(gè)過程中向左右優(yōu)雅地晃動(dòng)，可以提高使用者的滿意度，但為了維持姿勢需要增加額外驅(qū)動(dòng)能量，即使存在微小的外力P時(shí)也要做出應(yīng)對，很難有效地區(qū)分移動(dòng)動(dòng)作和清掃動(dòng)作。
圖8 圖10是輪轉(zhuǎn)軸和主體的旋轉(zhuǎn)重心一致的具有一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)中心，重心11位置更低的主體10側(cè)面示意圖。
如圖9所示，重心11低于輪轉(zhuǎn)軸21的穩(wěn)定平衡狀態(tài)下，與圖6不同，當(dāng)P^時(shí)，旋轉(zhuǎn)力T也維持0，這時(shí)主體10象不倒翁似的維持穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)然，雖然這時(shí)也可以通過求速度V3、 V4求出主體10的當(dāng)前角速度和當(dāng)前移動(dòng)速度，但是如果按圖8 圖IO所示的那樣設(shè)計(jì)成較低的重心，則主體在相同的速度V3、 V4上可以更加穩(wěn)定地動(dòng)作，從而感知部的感知速度以及控制部的控制速度有余地。從而可以使用比圖5 圖7應(yīng)答速度更慢的傳感器以及在控制部中使用計(jì)算速度更差的微處理器。
圖9的穩(wěn)定平衡狀態(tài)向左右破壞的狀態(tài)是圖8以及圖10。這一情況下，重心11向與翻倒的方向相反的方向移動(dòng)，產(chǎn)生回復(fù)力，重心不會輕易被破壞，在產(chǎn)生微小的水平相對速度V3 + V4 (由于V3和V4的符號不同，因此從矢量角度來看是相加)時(shí)，V不會發(fā)散而收斂，因此不施加外加的旋轉(zhuǎn)力也可以。
上述內(nèi)容的意義非常重要。重心11設(shè)計(jì)得越低，對小而斷續(xù)的V3+V4的變化，即對清掃動(dòng)作(V收斂)的感知越敏感，而對從小的變動(dòng)開始向中間以上擴(kuò)展的V3+V4的連續(xù)變動(dòng)，即對移動(dòng)動(dòng)作(V發(fā)散)的感知越遲鈍。
把圖1 圖4的內(nèi)容和圖5 10的內(nèi)容綜合考慮時(shí)，如果吸入軟管50的重量重、柔韌性小，則可以設(shè)計(jì)成如圖8 10所示的重心11低的穩(wěn)定平衡主體10，如果吸入軟管50輕而柔韌性大，則可以設(shè)計(jì)成如圖5 7所示的重心11高的不穩(wěn)定平衡主體10。
上述設(shè)計(jì)因素，可以根據(jù)內(nèi)設(shè)的吸入電機(jī)功率等級、吸入灰塵桶的大小和重量以及與銷售對象的年齡代相關(guān)的操作力等，多樣地調(diào)節(jié)，通過實(shí)際使用試驗(yàn)可以更加完美地調(diào)節(jié)。
圖11到圖15是從圖8 圖10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更，使之具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)中心的主體10側(cè)面示意圖。圖11 15中，主體IO具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)中心而不是一個(gè)，即具有輪轉(zhuǎn)軸21和第2旋轉(zhuǎn)中心12。輪轉(zhuǎn)軸21和第2旋轉(zhuǎn)中心12可以通過連接部件15連接。設(shè)有連接主體重心11和輪轉(zhuǎn)軸11之間的彈簧14部件，當(dāng)主體傾斜時(shí)，與輪20的動(dòng)作無關(guān)，防止主體io翻倒。
當(dāng)然，彈簧14部件的形狀和結(jié)構(gòu)沒有限制，彈簧14不對旋轉(zhuǎn)支撐，只是對第2旋轉(zhuǎn)中心12的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行支撐，因此可以在第2旋轉(zhuǎn)中心12軸上設(shè)置扭簧，只要是約束第2旋轉(zhuǎn)中心12和連接部件15之間的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則可以采用任何連接方式。
在如圖ll的狀態(tài)下，主體10具有重心11被支撐在第2旋轉(zhuǎn)中心12，而輪20通過輪轉(zhuǎn)軸21支撐通過連接部件15傳送的主體重量。
圖12以及圖13是向圖11的狀態(tài)左右施加微小水平力F的狀態(tài)。這時(shí)，連接部件15與主體10—體化，向左右晃動(dòng)。而圖12是與圖IO實(shí)質(zhì)相同的狀態(tài)，圖13是與圖8實(shí)質(zhì)相同的狀態(tài)(當(dāng)然力P和力P的水平分量力F不相同)。
對圖12和圖13的狀態(tài)詳細(xì)說明力F小而柔和的作用的狀態(tài)，即可以當(dāng)作使用者移動(dòng)吸塵器的狀態(tài)，對使用者的移動(dòng)速度以及移動(dòng)操作以力學(xué)角度分析，在這基礎(chǔ)上結(jié)合彈簧14部件的彈性系數(shù)以及彈性連接位置，以及主體10重心11位置和主體重量W、外加吸入軟管50的重量和柔軟性等多個(gè)設(shè)計(jì)因素，設(shè)計(jì)成使之在使用者的移動(dòng)動(dòng)作作用下有所選擇地成為圖12或圖13的狀態(tài)。
另外，圖14以及圖15是從圖11的狀態(tài)左右施加沖擊性的水平力F的狀態(tài)。這時(shí)，連接部件15相對于主體10相反地旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然，如果把圖14以及圖15的主體重心11的位置與輪轉(zhuǎn)軸21的位置相比，則可以發(fā)現(xiàn)處于比圖12和圖13更向旁邊移動(dòng)的狀態(tài)。但這一情況下，由于彈簧14的回復(fù)力向輪轉(zhuǎn)軸21方向自動(dòng)發(fā)生，因此主體10強(qiáng)烈地要回復(fù)到圖12或圖13的狀態(tài)。
圖14以及圖15的狀態(tài)是使用者急劇拉或推吸塵器的狀態(tài)，而這一情況下施加在輪20上的旋轉(zhuǎn)力T需要更大。但使用者急劇移動(dòng)吸塵器的情況會很少發(fā)生，大部分情況下使用者快速進(jìn)行清掃時(shí)瞬間地出現(xiàn)圖14以及圖15的狀態(tài)。
圖16到圖20是從圖5 圖7的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更，使之具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)中心的主體側(cè)面示意圖。圖16 20中，與圖11 15相同，主體IO具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)中心而不是一個(gè)，即具有輪轉(zhuǎn)軸21以及第2旋轉(zhuǎn)中心12，而這里的第2旋轉(zhuǎn)中心12高于輪轉(zhuǎn)軸21和主體重心11。從而主體以第2旋轉(zhuǎn)中心12為軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于做單振子(simple pendulum)運(yùn)動(dòng)，主體以輪轉(zhuǎn)軸21為中心旋轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于做逆振子(inverted pendulum)運(yùn)動(dòng)。
在圖16 20中，輪轉(zhuǎn)軸21和第2旋轉(zhuǎn)中心12與圖11 15相同，通過連接部件15連接，還具有連接連接部件15和主體10的第2連接部件16。第2連接部件16與連接部件15處于可相對旋轉(zhuǎn)的銷支撐(jointed with pin)狀態(tài)，而與主體10處于不相互旋轉(zhuǎn)的固定支撐狀態(tài)。因此，輪20進(jìn)行動(dòng)作后為了讓主體回復(fù)原位，需要在主體重心ll和輪轉(zhuǎn)軸21之間追加彈性連接兩者的彈簧14部件。
彈簧14部件的形狀和結(jié)構(gòu)沒有限制，由于該部件不對旋轉(zhuǎn)支撐而只是對第2旋轉(zhuǎn)中心12的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行支撐的部件，因此可以在第2旋轉(zhuǎn)中心12軸上設(shè)置扭簧，只要是約束第2旋轉(zhuǎn)中心12和連接部件15之間的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則可以采用任何形狀、任何連接方式。
在圖16的狀態(tài)下，主體10具有重心11被支撐在第2旋轉(zhuǎn)中心，而輪20通過輪轉(zhuǎn)軸21支撐有連接部件15，傳送主體重量。
圖17以及圖18是向圖11的狀態(tài)左右施加微小水平力F的狀態(tài)。這時(shí)，連接部件15與主體10—體化，向左右晃動(dòng)。而圖17是與圖7實(shí)質(zhì)相同的狀態(tài)，圖18是與圖5實(shí)質(zhì)相同的狀態(tài)(當(dāng)然力P和力F不相同)。
對圖17和圖18的狀態(tài)詳細(xì)說明力F小而柔和的作用的狀態(tài)，即可以當(dāng)作使用者移動(dòng)吸塵器的狀態(tài)，對使用者的移動(dòng)速度以及移動(dòng)操作以力學(xué)角度分析，在這基礎(chǔ)上結(jié)合彈簧14部件的彈性系數(shù)以及彈性連接位置，以及主體10重心11位置和主體重量W、外加吸入軟管50的重量和柔軟性等多個(gè)設(shè)計(jì)因素，設(shè)計(jì)成使之在使用者的移動(dòng)動(dòng)作作用下有所選擇地成為圖17或圖18的狀態(tài)。
另外，圖19以及圖20是從圖11的狀態(tài)左右施加沖擊性的水平力F的狀態(tài)。這時(shí)，連接部件15相對于主體10相反地旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然，如果把圖19以及圖20的主體重心11的位置與輪轉(zhuǎn)軸21的位置相比，則可以發(fā)現(xiàn)處于比圖17和圖18更向旁邊移動(dòng)的狀態(tài)。但這一情況下，由于彈簧14的回復(fù)力向輪轉(zhuǎn)軸21方向自動(dòng)發(fā)生，因此主體10強(qiáng)烈地要回復(fù)到圖17或圖18的狀態(tài)。
圖19以及圖20的狀態(tài)是使用者急劇拉或推吸塵器的狀態(tài)。而大部分情況下，由于圖16 20都是不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，因此圖19或圖20在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生。但是，如果想在極短的時(shí)間內(nèi)，輪20需要急劇的旋轉(zhuǎn)力T時(shí)，彈簧14部件以主體的重量為基礎(chǔ)，起對拉動(dòng)輪20的旋轉(zhuǎn)能量進(jìn)行儲存的儲存空間作用。
如圖11 圖15所示，以單振子為基礎(chǔ)結(jié)合逆振子的吸塵器主體，與單純的單振子方式的重心低的吸塵器(圖8 圖10)相比，自動(dòng)性能增加，穩(wěn)定性降低。相反，如圖16 圖20所示的以逆振子為基礎(chǔ)，結(jié)合單振子的吸塵器主體，與單純逆振子方式重心高的吸塵器(圖5 圖7)相比雖然自動(dòng)性低，但穩(wěn)定性增加。
對于需要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)思想的設(shè)計(jì)人員來說，可以根據(jù)需要的穩(wěn)定性和自動(dòng)性，從圖5 圖20中適當(dāng)?shù)剡x擇，并適當(dāng)?shù)剡x擇吸入軟管50的材料以及結(jié)構(gòu)，以此達(dá)到自行控制以及自動(dòng)驅(qū)動(dòng)性能的目的。
為了把具有圖5 圖20的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的吸塵器主體IO按吸入軟管結(jié)合部30的移動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或控制，需要具有對感知部的感知信息進(jìn)行處理，以驅(qū)動(dòng)信號輸出的控制部，以及根據(jù)控制部發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號，把輪20按需要的旋轉(zhuǎn)力或轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部。
控制部在內(nèi)部設(shè)有計(jì)時(shí)裝置，具有把感知部的加速度信息轉(zhuǎn)換為速度的積分電路或者把感知部的位移信息轉(zhuǎn)換成速度的微分電路，從而可以按時(shí)間變化算出速度或角速度，有設(shè)置在控制部內(nèi)的微處理器對其進(jìn)行演算，把與算出的值相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向和需要的旋轉(zhuǎn)力傳送到驅(qū)動(dòng)部。
驅(qū)動(dòng)部可安裝自由調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的電機(jī)，比如直流電機(jī)，可以把一個(gè)電機(jī)安裝在一個(gè)軸
12上，或者分別安裝在主體兩側(cè)輪上，分別調(diào)節(jié)左右輪的旋轉(zhuǎn)力。
為了使用適用于本發(fā)明吸塵器的直流電機(jī)，需要在主體內(nèi)部設(shè)置把家用交流電轉(zhuǎn)換成直流電并變壓的電壓整流模塊。從變壓整流模塊接收直流電源的直流電機(jī)，可以通過調(diào)整定子線圈的電阻或變化轉(zhuǎn)子的電壓改變速度。另外，直流電機(jī)具有轉(zhuǎn)速越小旋轉(zhuǎn)力T
越大的特點(diǎn)，而且轉(zhuǎn)速的變化連續(xù)而自由，對于本發(fā)明主體io的姿勢控制以及驅(qū)動(dòng)控制
非常適合。
圖21是具有一個(gè)轉(zhuǎn)軸和一雙輪的吸塵器結(jié)構(gòu)側(cè)剖面示意圖。如圖21所示，在主體IO的下部，設(shè)有電源線軸64。因此把電線向下可360°旋轉(zhuǎn)地抽出后，具有自帶驅(qū)動(dòng)力的輪子20，可以容易地跨過電源線(一般的吸塵器由于使用者拉動(dòng)吸塵器，輪很難跨過電源線)。
在圖21中，最重的吸入電機(jī)61和其他的重物——驅(qū)動(dòng)電機(jī)70、齒輪箱71、用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變壓整流模塊72、電源線軸64等，可以在考慮主體11重心(圖21中沒有顯示)位置的情況下，配置在靠近于輪轉(zhuǎn)軸21的部位。
在圖21中，吸入電機(jī)61連接有傳送旋轉(zhuǎn)力的吸入扇62，在吸入扇62上連接有從吸入軟管結(jié)合部30延伸的內(nèi)部吸入管。另外，還設(shè)置按吸入扇62的旋轉(zhuǎn)圓周方向延伸的吸入灰塵桶63。
圖21中，對角加速度/加速度或與之相應(yīng)的角度/位移的第1感知部93和第2感知部以輪轉(zhuǎn)軸21為中心，按一定距離上下對稱地配置。感知部93、 94的值單純相加時(shí)可以得到在輪轉(zhuǎn)軸上外加安裝第3感知部的效果。
從第1感知部93和第2感知部94接收感知信息的控制部81安裝有內(nèi)設(shè)有微處理器(micro computer)的控制器的電路板，根據(jù)第1、第2感知部傳感器感知的信息，通過內(nèi)部計(jì)算，向驅(qū)動(dòng)電機(jī)71發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號。
圖22 圖24中，這一概念得到擴(kuò)展，第3感知部103和第4感知部104可以追加安裝在主體10剩余的側(cè)面，從而通過測定第1感知部93和第3感知部103、第2感知部94和第4感知部104的相對速度，吸塵器側(cè)面的運(yùn)動(dòng)適用到在吸塵器上面的運(yùn)動(dòng)(吸塵器的方向調(diào)整驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng))。
圖22是圖21的吸塵器結(jié)構(gòu)正面示意圖。吸入軟管結(jié)合部30不一定必需安裝在主體IO的中央，可以根據(jù)情況安裝在靠近于某一側(cè)輪的部位。另外，第l、 2感知部可以設(shè)置在主體的某一側(cè)面或者另一側(cè)面或者主體中央剖面等任何地方,也可以如圖所示，把第1、2、 3、 4等四個(gè)感知部設(shè)置在兩側(cè)面。
圖23是圖21的吸塵器結(jié)構(gòu)頂面示意圖。圖24是圖21的吸塵器結(jié)構(gòu)外觀示意圖。圖21 圖24顯示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以為了改變吸塵器的自動(dòng)性和穩(wěn)定性，隨時(shí)變更。
綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于包括至少具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心的主體；驅(qū)動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)部；與旋轉(zhuǎn)中心相隔一定距離并與主體結(jié)合的吸入軟管結(jié)合部；對吸入軟管結(jié)合部移動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心的移動(dòng)速度或與旋轉(zhuǎn)中心相對的相對速度進(jìn)行感知的感知部；根據(jù)感知部的感知信息，對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。
2、 一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于包括主體；以一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心支撐以及驅(qū)動(dòng)主 體的驅(qū)動(dòng)部；與旋轉(zhuǎn)中心相隔一定距離，與主體結(jié)合的吸入軟管結(jié)合部；安裝在主體的 至少一個(gè)配置位置上，對輪轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)速度或與輪轉(zhuǎn)軸移動(dòng)速度相對的配置位置相對速 度進(jìn)行感知的感知部；根據(jù)感知部的感知信息，對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。
3、 一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于包括主體；在停止?fàn)顟B(tài)下以兩個(gè)以下支撐點(diǎn) 支撐及驅(qū)動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)部；與主體結(jié)合的吸入軟管結(jié)合部；安裝在主體的至少一個(gè)配置 位置上，對主體旋轉(zhuǎn)中心的速度或與主體旋轉(zhuǎn)中心相對的配置位置相對速度進(jìn)行感知的 感知部；根據(jù)感知部的感知信息，對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于吸入軟管結(jié)合部 以清掃面為基準(zhǔn)，位于與旋轉(zhuǎn)中心或主體重心相互不同的高度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于感知部還包括對 加速度信息或角加速度信息進(jìn)行感知的感知結(jié)構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于感知部還包括分 別安裝在至少兩個(gè)感知位置上，以某一感知部為準(zhǔn)，把另一感知部的相對速度信息作為 感知信息中的一個(gè)進(jìn)行感知的結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于感知部以旋轉(zhuǎn)中心或移動(dòng) 中心為準(zhǔn)，以相反方向相互對稱地配置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于感知部還包括根據(jù)加速度 信息或角加速度信息求得相對速度信息的感知結(jié)構(gòu)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于控制部還包括根據(jù)感知部 的加速度信息或角加速度信息算出相對速度信息的演算部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于驅(qū)動(dòng)部搭載有通過變化轉(zhuǎn)子的電壓或定子的線圈電阻來控制速度的電機(jī)，在輪旋轉(zhuǎn)或停止的狀態(tài)下都能 調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)力。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于還包括連接主體和驅(qū)動(dòng)部的按與主體或驅(qū)動(dòng)部相反的方向旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)連接部件。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于連接部件以相對旋轉(zhuǎn)或 相對位移的方式與主體連接，并讓驅(qū)動(dòng)部的輪相對于主體具有扭力彈性。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，其特征在于連接部件的旋轉(zhuǎn)中心與 主體的旋轉(zhuǎn)中心或驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)中心中的某一個(gè)一致。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)吸塵器，包括至少具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心或移動(dòng)中心的主體；驅(qū)動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)部；與旋轉(zhuǎn)中心或移動(dòng)中心相隔一定距離，與主體結(jié)合的吸入軟管結(jié)合部；對吸入軟管結(jié)合部移動(dòng)時(shí)主體與旋轉(zhuǎn)中心相對的相對位移進(jìn)行感知的感知部；根據(jù)感知部的感知信息，對驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制的控制部。通過安裝在主體內(nèi)部的感知部適當(dāng)?shù)貐^(qū)分使用者的清掃動(dòng)作以及移動(dòng)動(dòng)作，利用安裝在內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)吸塵器，從而可以讓使用者省去移動(dòng)吸塵器的麻煩?？梢源蟠筇岣呶鼔m器的自動(dòng)性，而且優(yōu)雅地取得自動(dòng)平衡，讓使用者在作業(yè)的過程中得到很高的滿足感。
文檔編號G05D1/02GK101554302SQ20081005270
公開日2009年10月14日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者宣昌和, 崔奎天, 鄭敞旭, 鄭景善, 閔珠英, 黃根培 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司