具有碰撞传感器的移动机器人设备制造技术

一种移动机器人设备，包括至少一个可移动的传感器部件（８、９），用于感测所述移动设备与静止物体之间的碰撞。设置有第一检测装置（１２、１３），用于检测所述传感器部件（８、９）的预定的第一位移；以及设置有第二检测装置（１４、１５），用于检测所述传感器部件（８、９）的预定的更大的位移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种移动机器人设备，包括至少一个可移动的传感器部件，用于感测 该移动设备与静止物体之间的碰撞，其中所述传感器部件以弹簧加载的方式设置，以便在 通常情况下位于延伸位置，并且其中存在有用于检测所述传感器部件相对于所述移动设备 的位移的装置，所述装置包括第一检测装置，用于检测所述传感器部件的预定的第一位 移，和第二检测装置，用于检测所述传感器部件的预定的更大的位移。
技术介绍
一种移动机器人设备公开于KR-B-100835968中，该在先公开文献对应于在后公 开文本W0-A-2008/105634。该公开文本记载了一种机器人真空吸尘器，其具有可移动的传 感器部件，该传感器部件包括在主行进方向上位于其前侧的两个缓冲器(bumper)。第一缓 冲器设置在设备前侧的上部，第二缓冲器设置在下部。从而，第一缓冲器感测要被避让的物 体，第二缓冲器感测要被越过(pass over)的物体。第二缓冲器能够围绕水平轴线向下转 动，从而该设备被升起以便越过可被翻越的物体。第一缓冲器能够设置为比第二缓冲器突 出，从而要被避让的障碍物首先与第一缓冲器接触，然后与第二缓冲器接触。因此，在第二 缓冲器操作之前，要被避让的障碍物已经被确定。另一种自主移动机器人或平台的感触缓冲器记载于US-A-4596412中。该感触缓 冲器包括多个可移动的传感器部件，这些部件是装在外壳内的自由浮动式板条。用于检测 传感器部件移动的装置是附加到外壳且置于传感器部件后面的多个微动开关。例如，移动机器人设备是一种真空吸尘器，用于当移动设备在房间地面上来回移 动的同时自主打扫房间。因此，通过照相机或者其他观测装置(如声纳传感器或者红外传 感器)对真空吸尘器周围环境的观测，该真空吸尘器的路径能够被控制。另外，传感器部件 设于移动设备的一侧或者多侧，以便感测移动设备与房间地面上静止物体(障碍物)之间 的物理接触。该真空吸尘器可以包括两个模块包括真空风扇和垃圾收集腔的主模块；通 过软管与主模块连接的清洁头模块，垃圾通过该软管从清洁头模块输送到主模块。此外，所 述软管包括导线，用于从主模块向清洁头模块供应电能，以及用于在该两个模块之间进行 电子信息交换。这种真空吸尘器公开于US-A-2002/0174506中。因此，清洁头模块可以是 包括一个或者多个传感器部件的移动设备，所述传感器部件用于感测模块与要被打扫的房 间地面上静止物体之间的物理接触。
技术实现思路
通常，移动机器人设备不得不在其周围环境中的静止物体之间寻找其行进路径。 当移动设备接触静止物体时，行进方向必须改变，以便能够避让该静止物体。因此，检测与 这种静止物体之间的接触，从而使移动设备以不同的方向(例如以相反的方向)继续运动 而离开静止物体。然而，移动设备在行进时可能会被困在静止物体之间。为了逃脱该受困 位置，移动设备将进行移动，例如前后移动和/或围绕垂直轴线转动，但是动作空间可能会很小。本专利技术的目的是一种移动机器人设备，由此设置有用于检测所述传感器部件相对 于所述移动设备的位移的装置，其中所述装置包括第一检测装置，用于检测所述传感器部 件的预定的第一位移；以及第二检测装置，用于检测所述传感器部件的预定的更大的位移， 从而能够实现一种紧凑且相对简单的结构。为了实现上述目的，所述传感器部件连接到框架，由此所述传感器部件能够相对 于所述框架移动由所述第一检测装置检测的所述第一位移，并且所述传感器部件和所述 框架能够一起相对于所述移动装置移动以获得由所述第二检测装置检测的所述传感器 部件的所述更大的位移，该第二检测装置检测所述框架的预定位移。因此，移动设备与 框架之间的弹簧加载大于框架与传感器部件之间的弹簧加载。通过使用这种中间框架 (intermediary frame)，能够实现一种紧凑且相对简单的结构，尤其是当设备相对较小时， 例如该设备是真空吸尘器的清洁头模块。当移动设备正常行进时，根据来自第一检测装置的信号来控制移动设备的运动。 然而，如果移动设备所处的位置使得其看起来很难逃脱该位置，例如当前后重复动作时，则 所述第二检测装置将会启动并取代所述第一检测装置，从而移动设备具有更大的运动自由 度，以便能够从该受困位置逃脱。在一种优选实施方式中，传感器部件是位于移动设备侧面、优选是位于移动设备 的前侧和/或后侧的可移动的缓冲器。因此，一旦移动设备接触静止物体，则缓冲器就能产 生检测信号，并且能够在移动设备与该物体之间的碰撞过程中吸收冲击。移动设备可以在 移动设备的不同侧带有两个或者更多个缓冲器，由此每个缓冲器都用作传感器部件。EP-A-158^57公开了一种移动机器人设备，其具有可移动的缓冲器，该缓冲器界 定了该设备的周缘。缓冲器在设备的主框架上方的弹簧上浮动。与障碍物之间的接触导致 缓冲器相对于主框架运动，该运动通过摇杆开关检测。优选地，所述移动机器人设备具有主行进方向，其中两个传感器部件位于所述移 动设备的相反侧，即前传感器部件和后传感器部件，其中所述前传感器部件在所述主行进 方向上延伸。当移动设备受困于两个静止物体(一个位于移动设备前方，一个位于移动设 备后方)之间时，通过使用第二检测装置代替第一检测装置而能够增大动作自由度。因此， 移动设备能够以更大的距离前后移动，从而其具有更大的空间围绕其垂直轴线转动，以便 逃脱其受困位置。框架可以带有多个传感器部件，其中第一检测装置检测每个传感器部件的预定位 移，第二检测装置检测框架的预定位移。在一种优选的实施方式中，框架在移动设备的相反 侧、优选是移动设备的主行进方向上的前侧和后侧带有两个传感器部件，从而移动设备在 逃脱受困位置过程中具有增加的前后动作的自由度。当然，框架可以带有两个以上的传感 器部件，例如在设备的每一侧。优选地，检测装置包括微动开关，该微动开关能够通过传感器部件的位移来启动。 微动开关是简单的且相对小型的设备，其能够在传感器部件产生预定位移时提供电信号。在一种优选的实施方式中，移动设备是真空吸尘器，该真空吸尘器包括主模块和 通过软管连接到该主模块的移动清洁头模块，例如，如US-A-2002/0174506所公开的，其中 所述清洁头模块包括所述可移动的传感器部件。本专利技术还涉及一种用于控制移动机器人设备的方法，该移动机器人设备包括至少 一个可移动的传感器部件，用于感测该移动设备与静止物体之间的碰撞，其中所述传感器 部件以弹簧加载的方式设置，以便在通常情况下位于延伸位置，并且其中检测所述传感器 部件相对于所述移动设备的位移，其中第一检测装置检测所述传感器部件的预定的第一位 移，并且其中第二检测装置检测所述传感器部件的预定的更大的位移，其中所述传感器部 件连接到框架，由此所述传感器部件能够相对于所述框架移动由所述第一检测装置检测的 所述第一位移，并且所述传感器部件和所述框架能够一起相对于所述移动设备移动以获得 由所述第二检测装置检测的所述传感器部件的所述更大的位移。附图说明现在通过对包括连接到可移动框架上的两个可移动的传感器部件的移动机器人 真空吸尘器的清洁头模块的实施方式的说明来进一步阐述本专利技术。现在参考包括示意图的 附图，其中图1是清洁头模块的横截面透视图；以及图2和图3是该模块的示意性截面图。具体地，图2和图3是示意图，仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种移动机器人设备，包括至少一个可移动的传感器部件（８、９），用于感测所述移动设备与静止物体之间的碰撞，其中所述传感器部件（８、９）以弹簧加载的方式设置，以便在通常情况下位于延伸位置，并且其中设置有用于检测所述传感器部件（８、９）相对于所述移动设备的位移的装置（１２、１３、１４、１５），其中所述装置包括：第一检测装置（１２、１３），用于检测所述传感器部件（８、９）的预定的第一位移；以及第二检测装置（１４、１５），用于检测所述传感器部件（８、９）的预定的更大的位移，其特征在于：所述传感器部件（８、９）连接到框架（６），其中所述传感器部件（８、９）能够相对于所述框架（６）移动由所述第一检测装置（１２、１３）检测的所述第一位移，并且其中，所述传感器部件（８、９）和所述框架（６）能够一起相对于所述移动设备移动以获得由所述第二检测装置（１４、１５）检测的所述传感器部件（８、９）的所述更大的位移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ·维恩斯特拉，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL