工作模組及其自移動機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種工作模組及其自移動機(jī)器人，該工作模組包括外模塊(020)和可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上的內(nèi)模塊(010)，外模塊上設(shè)有傳感器(021)，內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元(011)，內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無線通訊模塊(012)，外模塊上至少設(shè)有第二無線通訊模塊(022)，傳感器的感測信息通過第二無線通訊模塊與第一無線通訊模塊之間的無線通訊傳遞給控制單元。本實用新型所提供的工作模組的內(nèi)機(jī)體和外框通過無線通訊的方式實現(xiàn)信息傳輸，避免兩者相對運動時產(chǎn)生繞線，提高機(jī)構(gòu)的運轉(zhuǎn)效率；自移動機(jī)器人在安全穩(wěn)定地工作的同時，充分分配和利用資源，延長自移動機(jī)器人的工作時間，提高工作效率。
【專利說明】
工作模組及其自移動機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種工作模組及其自移動機(jī)器人，屬于小家電制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著擦窗機(jī)器人在家庭中的廣泛使用，如何使擦窗機(jī)器人在窗戶上安全正常地行走，關(guān)系到整個產(chǎn)品的安全性，而穩(wěn)定的信號才是保證擦窗機(jī)器人正常行走的前提。由于現(xiàn)有的擦窗機(jī)器人一般都使用撞板或者球頭來感應(yīng)機(jī)器是否到達(dá)邊框，所使用的信號傳遞大多還是開關(guān)類或光耦類傳感器通過線束將信號傳遞給主板，但是在分離式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，夕卜側(cè)撞板球頭等信號發(fā)生器在轉(zhuǎn)彎時相對工作介面是靜止的，而內(nèi)部驅(qū)動和主板等則是轉(zhuǎn)動的，在這種情況下，使用線束進(jìn)行持續(xù)信號傳遞容易造成繞線或者容易造成傳遞信號因接觸不良而缺失，影響擦窗機(jī)器人使用安全。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作模組及其自移動機(jī)器人，該工作模組的內(nèi)機(jī)體和外框通過無線通訊的方式實現(xiàn)信息傳輸，避免兩者相對運動時產(chǎn)生繞線，提高機(jī)構(gòu)的運轉(zhuǎn)效率；自移動機(jī)器人在保持安全穩(wěn)定地工作的同時，充分分配和利用資源，延長自移動機(jī)器人的工作時間，提高工作效率。
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種工作模組，包括內(nèi)模塊及外模塊，所述內(nèi)模塊可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上，所述外模塊上設(shè)有傳感器，所述內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元，所述內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無線通訊模塊，所述外模塊上至少設(shè)有第二無線通訊模塊，所述傳感器至少包括第一傳感器，所述第一傳感器的感測信息通過第二無線通訊模塊與第一無線通訊模塊之間的無線通訊傳遞給控制單元。
[0006]所述工作模組還包括執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元設(shè)置在內(nèi)模塊上，所述控制單元對傳感器的感測信息進(jìn)行處理后輸出信號給執(zhí)行單元執(zhí)行相應(yīng)動作。
[0007]為了便于機(jī)構(gòu)設(shè)置，所述內(nèi)模塊嵌設(shè)在外模塊的中央。
[0008]本實用新型還提供一種自移動機(jī)器人，該自移動機(jī)器人包括如上所述的工作模組，所述外模塊為外框，所述內(nèi)模塊為內(nèi)機(jī)體，所述內(nèi)機(jī)體上分別設(shè)有控制單元和執(zhí)行單
J L ο
[0009]所述傳感器包括設(shè)置在外框上的自移動環(huán)境傳感器，包括:紅外傳感器、碰撞傳感器或邊緣高度傳感器;所述執(zhí)行單元為動作執(zhí)行單元，包括對應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體下方的履帶或行走輪。
[0010]所述傳感器還包括設(shè)置在外框上的作業(yè)條件傳感器，包括:灰塵傳感器或濕度傳感器;所述執(zhí)行單元為作業(yè)執(zhí)行單元，包括對應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體上的滾刷或加濕單元。
[0011]通常情況下，所述自移動機(jī)器人的信號傳輸模式包括有線傳輸模式和無線傳輸模式，所述第一傳感器為所述自移動環(huán)境傳感器并通過無線傳輸模式與所述控制單元通訊；所述作業(yè)條件傳感器通過有線傳輸模式與所述控制單元通訊。
[0012]在自移動機(jī)器人的工作過程中，所述自移動環(huán)境傳感器提供運行路線的障礙物信號，所述作業(yè)條件傳感器檢測工作介面情況，收集完整的環(huán)境信息，當(dāng)自移動環(huán)境傳感器未檢測到障礙物信息時，控制單元根據(jù)作業(yè)條件傳感器反饋信息選擇路徑及清掃運行模式，此時為第一工作狀態(tài)，所述內(nèi)機(jī)體和外框相對靜止；
[0013]當(dāng)自移動環(huán)境傳感器檢測到障礙物信息時，所述控制單元控制所述內(nèi)機(jī)體相對于外框旋轉(zhuǎn)，此時為第二工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)過程中作業(yè)條件傳感器不工作。
[0014]此外，所述自移動機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體和外框上的第一供電單元和第二供電單元;所述自移動機(jī)器人處于第一工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框相連并為外框供電；所述自移動機(jī)器人處于第二工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框斷開，所述第二供電單元自行為所述外框供電。
[0015]綜上所述，本實用新型提供一種工作模組及其自移動機(jī)器人，該工作模組的內(nèi)機(jī)體和外框分開采用獨立的線路并通過無線通訊的方式實現(xiàn)信息傳輸，既避免兩者相對運動時繞線狀況的產(chǎn)生又有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中連接部件或接觸部件之間的磨損，相對延長了自移動機(jī)器人的使用壽命，同時提高了機(jī)構(gòu)的運轉(zhuǎn)效率，更便于對設(shè)置在外框上的傳感器的拆卸或更換升級；自移動機(jī)器人中不同類型的傳感器采用了不同的信號傳輸模式，根據(jù)不同類型的傳感器是否工作，將自移動機(jī)器人區(qū)分為不同的工作狀態(tài)，并采用不同的供電方式，在保持操作便利的同時，充分分配和利用資源，延長自移動機(jī)器人的工作時間，提高工作效率。
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型工作模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型自移動機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3至圖5分別為自移動機(jī)器人避障的運動模式的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]圖1為本實用新型工作模組的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用新型提供一種工作模組，包括內(nèi)模塊010及外模塊020，所述內(nèi)模塊可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上，所述外模塊上設(shè)有傳感器021，所述內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元011，所述內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無線通訊模塊012，所述外模塊上至少設(shè)有第二無線通訊模塊022。其中，所述傳感器021至少包括第一傳感器，所述第一傳感器的感測信息通過第二無線通訊模塊與第一無線通訊模塊之間的無線通訊傳遞給控制單元。也就是說，傳感器021實際上并不是僅僅包括一種單一的傳感器，而是包括了多種傳感器，在這些傳感器中，只有所述的第一傳感器與控制單元之間是通過無線通訊方式相互傳遞信息的。所述工作模組還包括執(zhí)行單元013，所述執(zhí)行單元設(shè)置在內(nèi)模塊010上，所述控制單元011對傳感器021的感測信息進(jìn)行處理后輸出信號給執(zhí)行單元013執(zhí)行相應(yīng)動作。為了便于工作模組上的各個部件的結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述內(nèi)模塊010通常嵌設(shè)在外模塊020的中央。
[0021]本實用新型還提供一種帶有上述工作模組的自移動機(jī)器人。圖2為本實用新型自移動機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2并結(jié)合圖1所示，該自移動機(jī)器人包括如圖1所述的工作模組，其中所述外模塊020為圖2中的外框200，所述內(nèi)模塊O1為圖2中的內(nèi)機(jī)體100，所述內(nèi)機(jī)體上分別設(shè)有控制單元110和執(zhí)行單元。
[0022]圖3至圖5分別為自移動機(jī)器人避障的運動模式的示意圖。如圖2并結(jié)合圖3至圖5所示，具體來說，當(dāng)自移動機(jī)器人運行至圖3所示的位置I，即:起始位置時，自移動環(huán)境傳感器210，如:碰撞傳感器，由于接觸到障礙物而產(chǎn)生信號，該信號通過第二無線通訊模塊022和第一無線通訊模塊021之間的無線通訊傳輸?shù)娇刂茊卧?10，控制單元110接收信號后通過程序控制內(nèi)機(jī)體100相對于外框200逆時針旋轉(zhuǎn)90°到圖4所示的位置2，自移動機(jī)器人可以躲開障礙物繼續(xù)行走。依此類推，若自移動機(jī)器人運行過程中碰撞傳感器再產(chǎn)生信號，則該信號仍然通過無線通訊傳輸?shù)娇刂茊卧?10，控制單元110接收信號以后通過程序控制內(nèi)機(jī)體100在原有位姿的基礎(chǔ)上逆時針旋轉(zhuǎn)90°至圖5所示的位置3以避開障礙物。
[0023]圖2至圖5中所示的自移動機(jī)器人為擦窗機(jī)器人，由于擦窗機(jī)器人的外框200通常為方形，導(dǎo)致外框200在玻璃邊角位置轉(zhuǎn)彎困難，因此本實用新型所述的擦窗機(jī)器人將內(nèi)機(jī)體100可旋轉(zhuǎn)嵌設(shè)在外框200的中部，同時所述執(zhí)行單元設(shè)于該內(nèi)機(jī)體100上，當(dāng)遇到邊角時，僅該內(nèi)機(jī)體100相對旋轉(zhuǎn)以調(diào)整運行方向，從而提高擦窗機(jī)器人的機(jī)動性及工作效率。可以參照圖1所示工作模組，同樣地，本實用新型所述的擦窗機(jī)器人的內(nèi)機(jī)體100與外框200之間采用相同的工作模式。由于內(nèi)機(jī)體100和外框200兩者之間相對線路獨立，內(nèi)機(jī)體100可以原地轉(zhuǎn)動而不受外框200的形狀及布線的影響，相比現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)機(jī)體100和外框200之間的通過線束傳輸?shù)姆绞?，既避免兩者相對運動時繞線狀況的產(chǎn)生又有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中連接部件或接觸部件之間的磨損，相對延長了自移動機(jī)器人的使用壽命，同時提高了機(jī)器人的運轉(zhuǎn)效率。
[0024]所述傳感器021包括設(shè)置在外框200上的自移動環(huán)境傳感器210，例如:紅外傳感器、碰撞傳感器或邊緣高度傳感器;所述執(zhí)行單元為動作執(zhí)行單元，包括對應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體下方的履帶120或行走輪。所述傳感器021還可以包括設(shè)置在外框200上的作業(yè)條件傳感器220，例如:灰塵傳感器或濕度傳感器;所述執(zhí)行單元為作業(yè)執(zhí)行單元，包括對應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體100上的滾刷121或加濕單元。除此之外，所述擦窗機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體100和外框200上的第一供電單元130和第二供電單元230。
[0025]在其他實施例中，自移動機(jī)器人的信號傳輸模式還可以根據(jù)傳感器021的種類設(shè)置成有線傳輸模式和無線傳輸模式。所述自移動環(huán)境傳感器210通過無線傳輸模式與所述控制單元110通訊;而所述作業(yè)條件傳感器220通過有線傳輸模式與所述控制單元110通訊。所述自移動環(huán)境傳感器210提供運行路線的障礙物信號，所述作業(yè)條件傳感器220檢測工作介面情況，收集完整的環(huán)境信息。優(yōu)選地，所述作業(yè)條件傳感器220與所述內(nèi)機(jī)體100之間彈性接觸，并與內(nèi)機(jī)體100上設(shè)置的彈性接觸點進(jìn)行供電/信號傳輸;優(yōu)選地，所述作業(yè)條件傳感器220與所述內(nèi)機(jī)體100之間設(shè)置四個間隔90°的彈性接觸點；當(dāng)自移動機(jī)器人按照上述圖3至圖5的方式運行時，即所述內(nèi)機(jī)體100相對外框200旋轉(zhuǎn)時，所述作業(yè)條件傳感器220不工作。
[0026]由于在外框200與內(nèi)機(jī)體100之間線路獨立并單一采用無線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，外框的傳感器021均需由外框200供電，尤其在現(xiàn)今無線供電技術(shù)仍不成熟的情況下，夕卜框的供電壓力將會大大提升，容易導(dǎo)致外框的續(xù)航能力不足，而在本實施例中，將部分不需要持續(xù)工作同時不影響作業(yè)安全性的傳感器(作業(yè)條件傳感器220)通過點觸式有線傳輸模式連接到內(nèi)機(jī)體上，有效減輕外框的供電壓力。
[0027]在本實施例中，當(dāng)自移動環(huán)境傳感器未檢測到障礙物信息時，控制單元110根據(jù)作業(yè)條件傳感器反饋信息選擇路徑及清掃運行模式，此時為第一工作狀態(tài)，所述內(nèi)機(jī)體100和外框200相對靜止;當(dāng)自移動環(huán)境傳感器210檢測到障礙物信息時，所述控制單元110控制所述內(nèi)機(jī)體相對于外框旋轉(zhuǎn)，此時為第二工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)過程中作業(yè)條件傳感器220不工作。同時，所述自移動機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體100和外框200上的第一供電單元130和第二供電單元230。所述自移動機(jī)器人處于第一工作狀態(tài)時，所述第一供電單元130與外框200相連并為外框200供電。所述自移動機(jī)器人處于第二工作狀態(tài)時，所述第一供電單元130與外框200斷開，所述第二供電單元230自行為所述外框200供電。
[0028]綜上所述，本實用新型提供的自移動機(jī)器人，內(nèi)機(jī)體100和外框200之間采用無線信號傳輸模式，確保了信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和持續(xù)性?？蛇x地，將外框200的部分不需要持續(xù)工作同時不影響作業(yè)安全性的傳感器通過點觸式有線傳輸模式連接到內(nèi)機(jī)體上，有效減輕外框的供電壓力。這樣可以在最大限度上充分分配和利用資源，延長自移動機(jī)器人的工作時間，提高工作效率。
【主權(quán)項】
1.一種工作模組，包括內(nèi)模塊(010)及外模塊(020)，所述內(nèi)模塊可旋轉(zhuǎn)地嵌設(shè)于外模塊上，所述外模塊上設(shè)有傳感器(021)，所述內(nèi)模塊上設(shè)有控制單元(011)，其特征在于，所述內(nèi)模塊上至少設(shè)有第一無線通訊模塊(012)，所述外模塊上至少設(shè)有第二無線通訊模塊(022)，所述傳感器至少包括第一傳感器，所述第一傳感器的感測信息通過第二無線通訊模塊與第一無線通訊模塊之間的無線通訊傳遞給控制單元。2.如權(quán)利要求1所述的工作模組，其特征在于，所述工作模組還包括執(zhí)行單元(013)，所述執(zhí)行單元設(shè)置在內(nèi)模塊(010)上，所述控制單元(011)對傳感器(021)的感測信息進(jìn)行處理后輸出信號給執(zhí)行單元(013)執(zhí)行相應(yīng)動作。3.如權(quán)利要求2所述的工作模組，其特征在于，所述內(nèi)模塊(010)嵌設(shè)在外模塊(020)的中央。4.一種自移動機(jī)器人，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-3任一項所述的工作模組，所述外模塊(020)為外框(200)，所述內(nèi)模塊(010)為內(nèi)機(jī)體(100)，所述內(nèi)機(jī)體上分別設(shè)有控制單元(110)和執(zhí)行單元。5.如權(quán)利要求4所述的自移動機(jī)器人，其特征在于，所述傳感器(021)包括設(shè)置在外框(200)上的自移動環(huán)境傳感器(210)，包括:紅外傳感器、碰撞傳感器或邊緣高度傳感器;所述執(zhí)行單元為動作執(zhí)行單元，包括對應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體下方的履帶(120)或行走輪。6.如權(quán)利要求4所述的自移動機(jī)器人，其特征在于，所述傳感器(021)包括設(shè)置在外框(200)上的作業(yè)條件傳感器(220)，包括:灰塵傳感器或濕度傳感器;所述執(zhí)行單元為作業(yè)執(zhí)行單元，包括對應(yīng)設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體(100)上的滾刷(121)或加濕單元。7.如權(quán)利要求6所述的自移動機(jī)器人，其特征在于，所述自移動機(jī)器人的信號傳輸模式包括有線傳輸模式和無線傳輸模式，所述第一傳感器為所述自移動環(huán)境傳感器(210)并通過無線傳輸模式與所述控制單元(110)通訊;所述作業(yè)條件傳感器(220)通過有線傳輸模式與所述控制單元(110)通訊。8.如權(quán)利要求7所述的自移動機(jī)器人，其特征在于，所述自移動環(huán)境傳感器(210)提供運行路線的障礙物信號，所述作業(yè)條件傳感器(220)檢測工作介面情況，收集完整的環(huán)境信息，當(dāng)自移動環(huán)境傳感器未檢測到障礙物信息時，控制單元(110)根據(jù)作業(yè)條件傳感器反饋信息選擇路徑及清掃運行模式，此時為第一工作狀態(tài)，所述內(nèi)機(jī)體(100)和外框(200)相對靜止； 當(dāng)自移動環(huán)境傳感器(210)檢測到障礙物信息時，所述控制單元(110)控制所述內(nèi)機(jī)體相對于外框旋轉(zhuǎn)，此時為第二工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)過程中作業(yè)條件傳感器(220)不工作。9.如權(quán)利要求8所述的自移動機(jī)器人，其特征在于，所述自移動機(jī)器人設(shè)有供電單元，包括分別設(shè)置在所述內(nèi)機(jī)體(100)和外框(200)上的第一供電單元(130)和第二供電單元(230); 所述自移動機(jī)器人處于第一工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框相連并為外框供電； 所述自移動機(jī)器人處于第二工作狀態(tài)，所述第一供電單元與所述外框斷開，所述第二供電單元自行為所述外框供電。
【文檔編號】B25J13/08GK205521424SQ201620058625
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】呂小明, 陳愛兵
【申請人】科沃斯機(jī)器人有限公司