[發明專利]移動裝置、智能機器人及檢測障礙物和外輪運動狀態方法

有效

• 申請號: 201210305276.1
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103622640A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 沈象波
• 申請（專利權）人: 科沃斯機器人科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: A47L9/00
• 分類號: A47L9/00;G05D1/02
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 項榮;姚垚

技術領域

本發明屬于日用家電制造技術領域，涉及一種移動裝置、智能機器人及檢測障礙物和外輪運動狀態方法。

背景技術

智能機器人包括拖地機器人、吸塵機器人等，其融合了移動機器人和吸塵器技術，是目前家用電器領域最具挑戰性的熱門研發課題。從2000年后清掃機器人商用化產品接連上市，成為服務機器人領域中的一種新型高技術產品，具有可觀的市場前景。

智能機器人主要通過撞板或紅外傳感器來感測障礙物，傳統智能機器人中的移動裝置如圖1所示。當撞板卡死或者紅外傳感器出現故障時，智能機器人無法判斷遭遇障礙物，導致機器人的行進輪一直處于轉動打滑狀態。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種移動裝置、智能機器人及檢測障礙物和檢測外輪運動狀態方法，能夠使智能機器人遇到障礙物停止移動時不會出現打滑現象。

本發明提供的智能機器人包括移動裝置2、功能單元3、驅動單元4和控制單元5，移動裝置2設置在智能機器人8的底部，控制單元5和驅動單元4連接，在控制單元5的作用下，驅動單元4控制移動裝置2移動；移動裝置2包含驅動輪和傳動軸13，驅動輪包含內輪11和外輪12，內輪11與傳動軸13固定連接；智能機器人正常移動時，內輪11帶動外輪12同步轉動；當智能機器人遇到障礙物時，外輪12停止轉動，內輪11相對于外輪12轉動。功能單元3為清掃部件或空氣凈化部件。

內輪11設置于外輪12的內側，內輪11外側的凸起部9與外輪12內側的凹陷部10對應設置。

凸起部9為彈性卡勾，使得內輪11和外輪12能卡合和分離；凸起部9至少是1個，凹陷部10的數量與凸起部9相對應。

內輪11容置于外輪的內部，其中，內輪第一側面上設有用于容置鋼球20和彈簧19的圓孔111，在彈簧19的彈力作用下，鋼球20突出于圓孔的凸出部與外輪12第一內側面上設置的外輪摩擦板21相抵，外輪摩擦板21上對應設有凹部211，凹部211容納至少部分鋼球20的凸出部，以使外輪摩擦板21與鋼球20之間產生足夠的摩擦力。

鋼球20和彈簧19至少為1對，彈簧19用于控制鋼球20與外輪摩擦板21的摩擦力的大小。

內輪第二側面設有內輪蓋板17，彈簧兩端分別與內輪蓋板17和鋼球20相抵，設置內輪蓋板17是為了便于鋼球20和彈簧19在內輪11中組裝。

內輪蓋板17與外輪第二內側面之間設有端面軸承18，端面軸承18可以避免內輪與外輪兩者直接摩擦。

外輪12的外側套設有外輪包膠16，用于保護外輪12。

外輪12上設有信號源，智能機器人8還包括用于檢測信號源信號的檢測單元1，控制單元5根據檢測單元1的檢測信號控制智能機器人8移動。

信號源為紅外信號發射器，則檢測單元1為紅外信號接收器；或者，信號源為超聲波發射器，則檢測單元1為超聲波接收器；或者信號源為磁性元件，檢測單元1為霍爾傳感器。

本發明還提供一種移動裝置，其包含驅動輪和傳動軸13，驅動輪包含內輪11和外輪12，內輪11設置于外輪12的內側或內部，內輪11與傳動軸13固定連接；當移動裝置2正常移動時，內輪11帶動外輪12同步轉動；否則，外輪12停止轉動，內輪11相對于外輪12轉動。

本發明還提供一種上述智能機器人檢測外輪運動狀態的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：智能機器人8在作業空間內進行移動式作業；

步驟S2：檢測單元1第一次接收到信號時開始計時，控制單元5每間隔時間Δt，判斷檢測單元1是否接收到信號，若檢測單元1沒有接收到信號，則控制單元5控制移動裝置2執行轉向動作或后退動作；否則進入步驟S3；

步驟S3：控制單元每間隔時間Δt+t，判斷檢測單元1是否接收到新的信號，若檢測單元1沒有接收到信號，返回步驟S1；否則，控制單元5控制移動裝置2執行轉向動作或后退動作。

步驟2中，時間Δt為外輪12正常工作時轉動一周所需時間，時間t小于時間Δt。

當在Δt時間內沒有檢測到信號時，判斷智能機器人已經遇到障礙物,則控制單元5控制移動裝置2執行轉向動作或后退動作；如果在Δt時間內檢測到信號，則有兩種情形：機器人正常行走或者檢測單元與外輪信號源一直處于對齊的狀況。需要通過增加t時間，再次檢測信號，如果沒有檢測到信號，則智能機器人正常行走；否則，控制單元5控制移動裝置2執行轉向動作或后退動作。

本發明再提供一種智能機器人檢測障礙物方法，包含以下步驟：

步驟A1：智能機器人8在作業空間內進行移動式作業；