用于家具和室内建筑部件的追踪和移动的控制部件制造技术

描述一种用于操作可移动建筑部件(例如，家具)的改进的系统和方法。该系统可以包括在各种部件中实现的改进的特征，各种部件包括硬件部件、控制器部件和/或软件部件。作为一个实例，系统具有下列特征：能够在特定的致动长度上映射特征负载信息，并且如果在操作期间测量的负载超过信息，则调整(例如停止)系统的运动。该系统还可以有利地映射其电流消耗以提高能量效率。另外，该系统可以包括定位系统，使其能够在启动和操作期间自动确定其位置。在一些实施方式中，系统包括多个可移动部件(例如家具用品)。在一些情况下，使用可移动功率分配模块将电力分配到可移动部件。可以预期和描述许多其他改进和特征。

Controls for tracking and moving furniture and interior building components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于家具和室内建筑部件的追踪和移动的控制部件相关申请的交叉引用本申请要求2017年6月22日提交的名称为“家具和室内建筑部件的追踪和移动的控制部件”的美国临时专利申请No.62/523409的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及一种用于操作可移动建筑部件的设备、系统和方法，并且更具体地涉及能够以安全、可重复且可靠的方式移动和变换的室内建筑部件(例如，家具)。
技术介绍
在当今世界，电动模块化家用和办公家具正变得越来越丰富。例如，办公桌提供有电动升降机以升高和降低桌子，适用站立和坐式工作空间。其它实例包括多功能厅和会议中心中的可移动壁，其允许结构变换和调整尺寸以满足特定要求。然而，这些实现方式是针对工业环境设计的，并未考虑各种消费者/居住环境或其它通常放置家具的环境，诸如酒店房间或零售空间，或者诸如医院或老年护理设施或需要用户友好的控制这样的更特殊的环境。诸如方便放置电源插座和辅助照明这样的设计方面被忽略，并且塑料或金属电缆载体的使用可以提供可靠的设计，但是不适用于日常家居和办公环境。仅作为一个实例，传统的移动壁系统通常包括仅一个移动面板并且不搭载电力，不机械地支撑其它结构，并且不被配备为允许模块化扩展。另外，在不线性扩大配电系统的规模的情况下，传统的实现方式缺乏管理多个移动部件的方法，例如，三个独立移动部件需要以并排的方式安装的三个单独的电缆载体。另外，与其他环境(例如居住和办公)中实现的系统相比，工业环境中使用的传统的实施方式通常对电力消耗不敏感。非工业的实施方式还要求允许非专业人员容易移动、操作和变换家具的易于使用的直观控制。由于可移动家具可能与人和/或物体碰撞以致有害后果，所以其还存在安全隐患。因此，存在用于操作可移动家具和室内建筑用品以容纳其增多的非工业环境用途的改善的系统和方法的需要。
技术实现思路
本公开描述一种通过合并解决现有可移动家具用品中的诸多问题的特征而得到的改善的可移动建筑部件系统和操作技术。遍及包括硬件部件、控制器部件和/或软件部件的各种部件的系统来实现改善的特征。作为一个实例，为了改善安全性，系统可以包含实现力映射模块的控制器和/或处理单元。在系统跨过特定平面的初始移动期间，能够生成系统上典型力的信息(profile)。在系统的后续移动期间，能够监测力，并且如果力超过信息特定量，则能够停止系统。这能够防止系统与人、宠物和/或无生命物体发生潜在的有害碰撞。映射负载信息可以使系统能够在广泛的环境中实现并自主运行，这在传统系统中并不安全。作为一个实例，不同生活空间的地板具有不同的摩擦特性；有些有硬木，有些有地毯，有些有轻微的倾斜，有些有轻微的下降，等等。结果，很难生成一种一刀切的信息，以使该系统能够在所有期望的居住空间(或其他环境)中功能性地实现。如果系统使用基于完美水平表面的静态载荷信息，则系统可能会将另一个居住空间中的倾斜表面误认为是不允许的负载，导致系统停止运行，这对于倾斜的表面居住空间的居民将是无法正常工作的。通过并入映射功能，系统可以生成环境特定的信息，这极大地增加了可以安装系统的环境。在一些实施方式中，系统还可以将映射用于其他目的，例如，提高其功耗/能效。例如，系统可以映射操作期间输送到其电机的电流量，并由此确定在后续运行期间输送到电动机的适当电流量。这能够防止浪费电流(提高能量效率)，并且还能够使得系统在与物体碰撞时传递较少的动量。在一些情况下，映射的电流值能够用于确定是否遇到障碍物(例如，如果测量的电流值大于映射的值，则可以推断出障碍物)。在其他情况下，系统能够被编程为根据期望的运动信息(例如速度和加速度)来移动建筑部件，并且系统能够确定为完成期望的移动信息(例如，基于需要的扭矩)而向电机输送的适合量的电流，而不使用映射的电流值。系统可以体现的另一个示例性改进是定位系统，其使系统能够自动确定其在特定环境中的位置。位置的意识能够是有益的，因为系统可以根据其在环境中的位置来调整其运动信息。例如，如果系统靠近墙壁，则其可以移动得比位于房间中间时的速度慢。系统能够体现的另一改善是模块化分配电力，这涉及使用可移动电力输出模块向可移动部件输送电力。该特征能够避免传统系统中遇到的许多电源电缆复杂化和故障。系统的另一项改进是能够独立移动多个建筑元件。仅作为一个非限制性实例，墙壁可以沿一个方向移动，而床可以沿相反方向移动，这可以使单个居住空间从起居室转换为卧室，提高了对于居民的可居住能力和功能性。这些改进和其他改进将在下面更详细地描述。在一个方面中，本专利技术涉及一种操作可移动建筑部件的方法。所述方法能够包括下列步骤：(i)识别所述可移动建筑部件沿着致动长度的期望移动信息；(ii)使用电机执行所述可移动建筑部件沿着所述致动长度的初始移动，所述初始移动具有所述期望移动信息；(iii)测量并存储操作参数的信息；(iv)在进行可移动建筑部件的后续移动时，测量所述操作参数的指标以确定测量的操作参数；(v)比较所述测量的操作参数与所述操作参数的信息；以及(vi)如果所述测量的操作参数与所述操作参数的信息之间的差超过预定阈值，则调整所述可移动建筑部件的后续移动。在上述方面的各种实施例中，所述期望的移动信息可以包括速度信息和/或加速度曲。在一些情况下，所述期望的移动信息是基于期望的电机参数信息。示例性的电机参数信息可以包括负载信息、速度信息、电压信息、电流信息和/或脉宽调制信息。所述操作参数可以包括所述电机上的负载、所述电机的速度、输送到所述电机的电压、输送到所述电机的电流和/或输送到所述电机的脉宽调制。在操作参数为电机上的负载的情况下，能够测量该负载作为对准角度值。所述操作参数的指标与所述测量的参数相同或不同。在上述方面的各种实施例中，调整所述可移动建筑部件的后续移动包括以下步骤：停止后续移动、降低后续移动的速度和/或反转后续移动的方向。所述可移动建筑部件可以包括墙壁和/或家具用品。所述电机可以包括直流电机和/或步进电机。在一些实施方式中，所述电机经由驱动轮使所述可移动建筑部件移动，并且所述致动长度包括所述驱动轮行进的距离。所述致动长度可以包括房间表面，例如地板表面、墙壁表面和/或天花板表面。在一些情况下，由于房间表面的缺陷(例如倾斜表面、下降表面和可变摩擦)，所述操作参数沿着所述致动长度至少部分地变化。方法可以还包括以下步骤：进行所述建筑部件沿着所述致动长度的至少一部分的附加移动；以及基于所述附加移动期间测量的操作参数更新所述操作参数的信息。在另一方面中，本专利技术涉及一种操作可移动建筑部件的系统。系统可以包括：电机，该电机适于使所述可移动建筑部件沿着致动长度移动；以及被编程为进行特定操作的控制器和/或数据处理设备。操作可以包括：(i)获得所述可移动建筑部件沿着致动长度的期望的移动信息；(ii)使用电机执行所述可移动建筑部件沿着所述致动长度的初始移动，所述初始移动具有所述期望移动信息；(iii)测量操作参数的信息；(iv)在进行可移动建筑部件的后续移动时，测量所述操作参数的指标以确定测量的操作参数；(v)比较所述测量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作可移动建筑部件的方法，所述方法包括：/n识别所述可移动建筑部件沿着致动长度的期望移动信息；/n使用电机执行所述可移动建筑部件沿着所述致动长度的初始移动，所述初始移动具有所述期望移动信息；/n测量并存储操作参数的信息；/n在进行可移动建筑部件的后续移动时，测量所述操作参数的指标以确定测量的操作参数；/n比较所述测量的操作参数与所述操作参数的信息；以及/n如果所述测量的操作参数与所述操作参数的信息之间的差超过预定阈值，则调整所述可移动建筑部件的后续移动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 US 62/523,4091.一种操作可移动建筑部件的方法，所述方法包括：
识别所述可移动建筑部件沿着致动长度的期望移动信息；
使用电机执行所述可移动建筑部件沿着所述致动长度的初始移动，所述初始移动具有所述期望移动信息；
测量并存储操作参数的信息；
在进行可移动建筑部件的后续移动时，测量所述操作参数的指标以确定测量的操作参数；
比较所述测量的操作参数与所述操作参数的信息；以及
如果所述测量的操作参数与所述操作参数的信息之间的差超过预定阈值，则调整所述可移动建筑部件的后续移动。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述期望移动信息包括速度信息和加速度信息中的至少一者。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述期望移动信息是基于期望的电机参数信息。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述期望的电机参数信息包括负载信息、速度信息、电压信息、电流信息以及脉宽调制信息中的至少一者。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作参数包括所述电机上的负载、所述电机的速度、输送到所述电机的电压、输送到所述电机的电流和输送到所述电机的脉宽调制中的至少一者。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述操作参数包括所述电机上的负载，并且其中，测量所述电机上的负载作为对准角度值。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作参数的指标与所述测量的操作参数相同。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作参数的指标与所述测量的操作参数不同。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述可移动建筑部件的所述后续移动包括以下至少一者：停止所述后续移动、降低所述后续移动的速度和反转所述后续移动的方向。


10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可移动建筑部件包括墙壁。


11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可移动建筑部件包括家具用品。


12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电机包括直流电机和步进电机中的至少一者。


13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电机经由驱动轮使所述可移动建筑部件移动，并且所述致动长度包括所述驱动轮所行进的距离。


14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述致动长度包括从地板表面、墙壁表面和天花板表面构成的组中选择的房间表面。


15.根据权利要求14所述的方法，其中，由于所述房间表面的缺陷，所述操作参数沿着所述致动长度至少部分地变化。


16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述缺陷包括沿着房间表面的倾斜表面、下降表面和可变摩擦中的至少一者。


17.根据权利要求1所述的方法，还包括：
进行所述可移动建筑部件沿着所述致动长度的至少一部分的附加移动；以及
基于在所述附加移动期间测量的操作参数，更新所述操作参数的信息。


18.一种可移动建筑部件的操作系统，所述系统包括：
电机，该电机适于使所述可移动建筑部件沿着致动长度移动；
控制器和数据处理设备中的至少一者，所述控制器和所述数据处理设备中的至少一者被编程为执行包括以下步骤的操作：
获得所述可移动建筑部件沿着致动长度的期望移动信息；
使用所述电机执行所述可移动建筑部件沿着所述致动长度的初始移动，所述初始移动具有所述期望移动信息；
测量操作参数的信息；
在进行可移动建筑部件的后续移动时，测量所述操作参数的指标以确定测量的操作参数；
比较所述测量的操作参数与所述操作参数的信息；以及
如果所述测量的操作参数与所述操作参数的信息之间的差超过预定阈值，则调整所述可移动建筑部件的后续移动；以及
存储单元，该存储单元用于存储所述操作参数的信息。


19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述期望移动信息包括速度信息和加速度信息中的至少一者。


20.根据权利要求18所述的系统，其中，所述期望移动信息是基于期望的电机参数信息。


21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述期望的电机参数信息包括负载信息、速度信息、电压信息、电流信息以及脉宽调制信息中的至少一者。


22.根据权利要求18所述的系统，其中，所述操作参数包括所述电机上的负载、所述电机的速度、输送到所述电机的电压、输送到所述电机的电流和输送到所述电机的脉宽调制中的至少一者。


23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述操作参数包括所述电机上的负载，并且其中，测量所述电机上的负载作为对准角度值。


24.根据权利要求18所述的系统，其中，所述操作参数的指标与所述测量的操作参数相同。


25.根据权利要求18所述的系统，其中，所述操作参数的指标与所述测量的操作参数不同。


26.根据权利要求18所述的系统，其中，调整所述可移动建筑部件的后续移动包括以下至少一者：停止所述后续移动、降低所述后续移动的速度和反转所述后续移动的方向。


27.根据权利要求18所述的系统，其中，所述可移动建筑部件包括墙壁。


28.根据权利要求18所述的系统，其中，所述可移动建筑部件包括家具用品。


29.根据权利要求18所述的系统，其中，所述电机包括直流电机和步进电机中的至少一者。


30.根据权利要求18所述的系统，其中，所述电机经由驱动轮使所述可移动建筑部件移动，并且所述致动长度包括所述驱动轮所行进的距离。


31.根据权利要求30所述的系统，其中，所述致动长度包括从地板表面、墙壁表面和天花板表面构成的组中选择的房间表面。


32.根据权利要求31所述的系统，其中，由于房间表面的缺陷，所述操作参数沿着所述致动长度至少部分地变化。


33.根据权利要求32所述的系统，其中，所述缺陷包括沿着房间表面的倾斜表面、下降表面和可变摩擦中的至少一者。


34.根据权利要求18所述的系统，其中，所述操作还包括：
命令所述电机进行所述可移动建筑部件沿着所述致动长度的至少一部分的附加移动；
基于在所述附加移动期间测量的操作参数，更新所述操作参数的信息。


35.一种确定可移动建筑部件相对于静止部件的位置的方法，所述方法包括：
获得相对位置追踪部件的属性，所述相对位置追踪部件相对所述静止部件固定地设置并且包括离散非重复部分，所述属性包括所述离散非重复部分的顺序和每个部分的长度；
感测所述可移动建筑部件相对于所述相对位置追踪部件的特定部分的位置；以及
使用感测的所述可移动建筑部件相对于所述特定部分的位置以及获得的所述属性，判定所述可移动建筑部件相对于所述静止部件的相对位置。


36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述可移动建筑部件包括墙壁和家具用品中的至少一者。


37.根据权利要求35所述的方法，其中，所述静止部件包括用作所述可移动建筑部件的直线引导件的壳体。


38.根据权利要求35所述的方法，其中，所述相对位置追踪部件包括印刷带。


39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述离散非重复部分包括不重复颜色的图案。


40.根据权利要求35所述的方法，其中，获得所述相对位置追踪部件的属性的步骤包括：利用测量所述属性的传感器组件扫描所述相对位置追踪部件。


41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述传感器组件固定至所述可移动建筑部件。


42.根据权利要求40所述的方法，其中，所述传感器组件将所述属性发送至微处理器。


43.根据权利要求40所述的方法，其中，通过测量所述属性的所述传感器组件执行以下步骤：感测所述可移动建筑部件相对于所述相对位置追踪部件的特定部分的位置。


44.根据权利要求40所述的方法，其中，所述传感器组件包括：稳定的颜色输出部，该稳定的颜色输出部适于照射所述印刷带；颜色传感器，该颜色传感器适于接收所述印刷带反射的光；以及增量定位系统，该增量定位系统适于测量所述相对位置追踪部件的各个部分的长度。


45.根据权利要求44所述的方法，其中，所述增量定位系统包括编码器。


46.根据权利要求44所述的方法，其中，所述增量定位系统包括由开环控制器控制的步进电机。


47.根据权利要求44所述的方法，还包括：
使用所述增量定位系统确定与所述相对位置追踪部件的相邻部分相距的距离；以及
基于所述距离和获得的所述属性，确定所述可移动建筑部件相对于所述静止部件的准确位置。


48.根据权利要求47所述的方法，其中，以5mm以下的精度确定所述准确位置。


49.根据权利要求44所述的方法，其中，所述稳定颜色输出部包括白光LED，并且所述颜色传感器包括RBG传感器。


50.根据权利要求35所述的方法，其中，(i)获得所述属性的步骤在初始化阶段期间进行，并且(ii)感测步骤和使用步骤在操作阶段期间进行。


51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述感测步骤和所述使用步骤在执行所述方法的系统启动时进行。


52.根据权利要求35所述的方法，其中，所述离散非重复部分的顺序编码为与执行所述方法的系统有关的信息。


53.一种用于确定可移动建筑部件相对于静止部件的位置的系统，所述系统包括：
相对位置追踪部件，该相对位置追踪部件相对于所述静止部件固定地布置，并且包括离散非重复部分；
传感器组件，该传感器组件用于感测所述可移动建筑部件相对于所述相对位置追踪部件的特定部分的位置；以及
一个以上的数据处理设备，该一个以上的数据处理设备被编程为进行包括以下步骤的操作：
获得所述相对位置追踪部件的属性，所述属性包括所述离散非重复部分的顺序和每个部分的长度；以及
使用感测的所述可移动建筑部件相对于所述特定部分的位置以及获得的所述属性，判定所述可移动建筑部件相对于所述静止部件的相对位置。


54.根据权利要求53所述的系统，其中，所述可移动建筑部件包括墙壁和家具用品中的至少一者。


55.根据权利要求53所述的系统，其中，所述静止部件包括用作所述可移动建筑部件的直线引导件的壳体。


56.根据权利要求53所述的系统，其中，所述相对位置追踪部件包括印刷带。


57.根据权利要求56所述的系统，其中，所述离散非重复部分包括不重复颜色的图案。


58.根据权利要求53所述的系统，还包括：第二传感器组件，该第二传感器组件用于通过扫描所述相对位置追踪部件来获得所述相对位置追踪部件的属性。


59.根据权利要求58所述的系统，其中，所述传感器组件和所述第二传感器组件是相同的传感器组件。


60.根据权利要求58所述的系统，其中，所述第二传感器组件包括：稳定的颜色输出部，该稳定的颜色输出部适于照射所述印刷带；颜色传感器，该颜色传感器适于接收所述印刷带反射的光；以及增量定位系统，该增量定位系统适于测量所述相对位置追踪部件的各个部分的长度。


61.根据权利要求60所述的系统，其中，所述增量定位系统包括编码器。


62.根据权利要求59所述的系统，其中，所述增量定位系统包括由开环控制器控制的步进电机。


63.根据权利要求60所述的系统，其中，所述操作还包括：
使用所述增量定位系统确定与所述相对位置追踪部件的相邻部分相距的距离；以及
基于所述距离和获得的所述属性，确定所述可移动建筑部件相对于所述静止部件的准确位置。


64.根据权利要求63所述的系统，其中，以5mm以下的精度确定所述准确位置。


65.根据权利要求60所述的系统，其中，所述稳定颜色输出部包括白光LED，并且所述颜色传感器包括RBG传感器。


66.根据权利要求53所述的系统，其中，所述传感器组件固定至所述可移动建筑部件。


67.根据权利要求53所述的系统，其中，所述离散非重复部分的顺序编码为与所述系统有关的信息。


68.一种用于引导至少一个可移动建筑部件并向所述可移动建筑部件分配电力的系统，所述系统包括：
壳体，所述壳体中设置有：轨道，该轨道用于引导所述至少一个可移动建筑部件的运动；电力分配组件；
电力输入模块，该电力输入模块适于将电力从电源输送到所述电力分配组件；以及
至少一个可移动的电力输出模块，所述电力输出模块适于从所述电力分配组件向所述至少一个可移动建筑部件输送电力。


69.根据权利要求68所述的系统，其中，所述电力分配组件包括至少一个导电轨条。


70.根据权利要求69所述的系统，其中，所述轨道和所述电力分配组件二者均包括至少一个导电轨条。


71.根据权利要求69所述的系统，其中，所述导电轨条包括小于0.1欧姆的阻抗。


72.根据权利要求69所述的系统，其中，所述壳体还包括用于绝缘导电轨条的聚合绝缘材料。


73.根据权利要求68所述的系统，其中，所述电源包括交流电源和直流电源中的至少一者。


74.根据权利要求68所述的系统，其中，所述电力输出模块的近端包含在所述壳体中，并且所述电力输出模块的远端延伸到所述壳体外部并且与所述可移动建筑部件电接触。


75.根据权利要求74所述的系统，其中，所述电力输出模块的远端与使所述可移动建筑部件移动的...

【专利技术属性】
技术研发人员：查德·比恩，卡洛斯·卢比奥，海瑟尔·拉雷亚塔马约，伊万·费尔南德斯·德卡萨德万特，
申请(专利权)人：奥力有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US