扫地机器人制造技术

本申请公开了一种扫地机器人，其包括：壳体和底架；多个轮子，其至少部分地放置在壳体内并且附接至底架，其中，所述多个轮子构造成使扫地机器人移动通过地面；光学发射器，其布置在壳体内并且用于发射带有方向的光束，所述带有方向的光束具有限定的发射场；光子探测器，其布置在壳体内并且具有限定的视场，所述视场与光学发射器的发射场在一区域处相交；和与光子探测器通信的电路，其在所述区域内没有物体时提供输出信号从而使扫地机器人重新定向。

Sweeping robot

The present application discloses a sweeping robot, which includes a shell and a bottom frame; a plurality of wheels, at least partially placed in the shell and attached to the underframe, which are constructed to move the sweeping robot to move through the ground; an optical transmitter is arranged in the shell and is used to emit light with direction. A beam with a directional beam having a limited emission field; a photon detector, arranged in a shell and having a limited field of view, and the field of view intersects the emission field of an optical transmitter at a region; and a circuit to communicate with a photon detector, which provides an output signal in the absence of an object in the area so as to make it possible. The sweeping robot redirects.

【技术实现步骤摘要】
扫地机器人
本申请涉及一种扫地机器人，该扫地机器人能够发现并避让对其具有威胁的障碍物，并且越过对其没有威胁的障碍物。
技术介绍
近年来，人们愈发需要自主型扫地机器人来进行扫地、吸尘等打扫工作。尽管一些复杂的机器人可以借助某些技术而在一定程度上“看到”或“感觉到”周围的物体，但是这类机器人系统复杂且昂贵，这使其不适合消费者市场。已知一种较便宜的电池操作的自主型扫地机器人，其具有两种操作模式：随机行进模式和壁面随行模式。在随机行进模式下，机器人其沿直线运动直到碰到障碍物，随后机器人转向并远离障碍物并且沿任一方向继续行进。在壁面随行模式下，机器人在碰到墙壁后沿墙壁行进一段时间，然后返回到任意行进模式。通过结合这两种模式，机器人可以在最优的时间内适当地覆盖地面及其边缘，从而实现了节能的目的。然而，现有的用于检测地面上的障碍物或避免的传感系统(例如，声纳传感器)过于复杂或者过于昂贵。因此，希望提出一种清洁机器人，其具有便宜、准确且易于实施障碍物检测系统。
技术实现思路
根据本申请的一个方面，提出一种扫地机器人，其包括：壳体和底架；多个轮子，其至少部分地放置在壳体内并且附接至底架，其中，所述多个轮子构造成使扫地机器人移动通过地面；光学发射器，其布置在壳体内并且用于发射带有方向的光束，所述带有方向的光束具有限定的发射场；光子探测器，其布置在壳体内并且具有限定的视场，所述视场与光学发射器的发射场在一区域处相交叉；以及与光子探测器通信的电路，其在所述区域内没有物体时提供输出信号从而使扫地机器人重新定向。根据本申请的一个实施例，光子探测器的限定的视场与光学发射器的发射场交叉的区域比所述多个轮子的最下端低1至20厘米。根据本申请的一个实施例，光子探测器的限定的视场与光学发射器的发射场交叉的区域比所述多个轮子的最下端低1至5厘米。根据本申请的一个实施例，光子探测器的限定的视场与光学发射器的发射场交叉的区域与光子探测器和光学发射器所在的壳体的周边位置相距小于6厘米。根据本申请的一个实施例，光学发射器还包括红外线源并且光子探测器还包括红外光子探测器。根据本申请的一个实施例，光学发射器还包括围绕红外线源的发射器准直器用于使光束定向，并且光子探测器还包括围绕红外光子探测器的探测器准直器用于限定视场。根据本申请的一个实施例，发射器准直器和探测器准直器相对于地面成角度，以限定有限的交叉区域。根据本申请的一个实施例，光学发射器和光子探测器布置成与壳体的周边相距0.5至5厘米。根据本申请的一个实施例，扫地机器人还包括用于光学发射器的第一透镜和用于光子探测器的第二透镜以控制所述区域的大小、形状或位置。根据本申请的一个实施例，所述多个轮子包括脚轮，光学发射器和光子探测器布置成相较于脚轮更靠近壳体的周边。根据本申请的一个实施例，光学发射器和光子探测器布置成相较于脚轮更靠近壳体的周边0.5至5厘米。根据本申请的一个实施例，所述多个轮子包括一对驱动轮，并且光学发射器和光子探测器布置成相较于所述一对驱动轮中的至少一个更靠近壳体的周边。根据本申请的一个实施例，所述多个轮子包括一对驱动轮，并且光学发射器和光子探测器布置成相较于所述一对驱动轮中的至少一个更靠近壳体的周边0.5至5厘米。为了更清楚地阐述本申请的上述目的、特征和优点，在后文中将结合附图，对一些实施例进行详细说明。以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。附图说明通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。图1示出了根据本申请的扫地机器人的示例，其中扫地机器人碰到下行台阶；图2示出了根据本申请的扫地机器人的示例，其中扫地机器人碰到上行台阶；图3示出了根据本申请的扫地机器人的示例，其中扫地机器人碰到障碍物；图4示出了根据本申请的扫地机器人的示例，其中扫地机器人在随机行进模式和壁面随行模式下工作；图5示出了根据本申请的一个实施例的布置在扫地机器人内的传感系统；图6示出了根据本申请的另一个实施例的布置在扫地机器人内的传感系统；图7进一步示出了图6所示的应用于扫地机器人的另一传感系统；图8示出了根据本申请的一个实施例的布置有多个下行台阶探测子系统和壁面探测子系统的扫地机器人；图9示出了根据本申请的一个实施例的配备有清扫刷的清扫类机器人；图10示出了图9的配备有清扫刷的清扫类机器人的另一方面。具体实施方式在下面的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。图1-4示出了根据本申请的扫地机器人10的示例。机器人10具有壳体、底架和多个轮子，其中，所述多个轮子至少部分地布置在壳体内并且附接至底架，并且构造成允许机器人在地面上行进。所述多个轮子可以是脚轮或一对驱动轮。如图1-3所示，根据本申请的机器人10在行进中可能碰到下行台阶12(如图1所示)、上行台阶14(如图2所示)、或障碍物16(如图3所示)。根据实际应用的需要，在移动以清扫地面的过程中，机器人需要能够越过高于地面一定高度或低于地面一定深度的障碍物，以避免出现跌落或者陷于某障碍处不能够继续移动。因此，机器人10需要能够避让台阶12和14并且越过障碍物16。如图4所示，根据本申请的机器人10基于电池操作，并且具有随机行进模式和壁面随行模式这两种操作模式。在随机行进模式下，机器人沿直线运动直到碰到障碍物，随后机器人沿随机的一方向转向并远离障碍物，随后沿直线行进直到碰到下一个障碍物。在壁面随行模式下，机器人在碰到墙壁后沿墙壁行进一段时间，然后返回到任意行进模式。为了探测障碍物并且针对所探测的障碍物进行适当的反应，本申请实施例的机器人10内布置有传感系统。利用该传感系统，机器人10能够检测某些障碍物或者障碍位置，例如图1和/或图2所示的下行台阶12和上行台阶14，并且适当地发现并越过对于机器人而言没有威胁的障碍物，例如高度较低的障碍物，或者是类似的深度较浅的凹坑。图5示出了根据本申请的一个实施例的布置在扫地机器人内的传感系统50。如图5所示，传感系统50包括光学发射器52，该光学发射器52发射带有方向的光束54，该光束具有限定的发射场。传感系统50还包括光子探测器56，该光子探测器56具有限定的视场，该视场与发射器52的发射场在一区域处交叉。位于视场与发射场交叉区域中的物体或环境可以被检测到，从而供机器人判断该物体或环境是否是可越过的障碍物，还是难以越过而需要回避的障碍物。表面58可以是地面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫地机器人，其特征在于，包括：壳体和底架；多个轮子，其至少部分地放置在壳体内并且附接至底架，其中，所述多个轮子构造成使扫地机器人移动通过地面；光学发射器，其布置在壳体内并且用于发射带有方向的光束，所述带有方向的光束具有限定的发射场；光子探测器，其布置在壳体内并且具有限定的视场，所述视场与光学发射器的发射场在一区域处相交叉；以及与光子探测器通信的电路，其在所述区域内没有物体时提供输出信号从而使扫地机器人重新定向。

【技术特征摘要】
1.一种扫地机器人，其特征在于，包括：壳体和底架；多个轮子，其至少部分地放置在壳体内并且附接至底架，其中，所述多个轮子构造成使扫地机器人移动通过地面；光学发射器，其布置在壳体内并且用于发射带有方向的光束，所述带有方向的光束具有限定的发射场；光子探测器，其布置在壳体内并且具有限定的视场，所述视场与光学发射器的发射场在一区域处相交叉；以及与光子探测器通信的电路，其在所述区域内没有物体时提供输出信号从而使扫地机器人重新定向。2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，光子探测器的限定的视场与光学发射器的发射场交叉的区域比所述多个轮子的最下端低1至20厘米。3.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，光子探测器的限定的视场与光学发射器的发射场交叉的区域比所述多个轮子的最下端低1至5厘米。4.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，光子探测器的限定的视场与光学发射器的发射场交叉的区域与光子探测器和光学发射器所在的壳体的周边位置相距小于6厘米。5.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，光学发射器还包括红外线源并且光子探测器还包括红外光子探测器。6.根据权利要求5所述的扫地机器人，其特征在于，光学发射器还包括围绕红外线源...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·琼斯，
申请(专利权)人：艾罗伯特公司，
类型：新型
国别省市：美国,US