[發明專利]充氣式裝置、具有充氣式裝置的系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201810094230.7
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110089979A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 盧天生;吳友眾
• 申請（專利權）人: 光寶電子（廣州）有限公司;光寶科技股份有限公司
• 主分類號: A47L11/24
• 分類號: A47L11/24;A47L11/40
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;林媛媛

本發明公開一種充氣式裝置、具有充氣式裝置的系統及其控制方法，其中，充氣式裝置適于機器人，包括壓力控制及偵測單元以及控制單元。壓力控制及偵測單元包括可充式氣囊、壓力偵測單元以及壓力調節單元。可充式氣囊裝設于機器人的殼體表面。壓力偵測單元連接可充式氣囊，用以偵測可充式氣囊的內部壓力。壓力調節單元連接可充式氣囊，用以調節可充式氣囊的內部壓力。控制單元耦接壓力控制及偵測單元。控制單元接收及處理來自壓力偵測單元的信號，且根據一條件設定判斷并控制壓力調節單元對可充式氣囊進行內部壓力的調節。本發明的可充式氣囊可設置在機器人的一或多個特定部位，以提供機器人碰撞保護，且可通過改變其膨脹體積以實現特定的反應機制。

技術領域

本發明是有關于一種充氣式裝置、具有充氣式裝置的系統及其控制方法。

背景技術

隨著人工智能的發展，機器人廣泛地被應用在各種工作場域。機器人由于工作環境的復雜度不同，其偵測或掃描的功能仍有許多限制。因此在設計機器人時，仍需考慮機器人與障礙物發生碰撞的情形。一般而言，會在機器人的行進或運作的方向設置防撞桿(bumper)，或是通過超音波、紅外線配合軟體演算法來實現機器人的避障、避撞機制。

一般家用的機器人，例如掃地機器人，多采用防撞桿來進行防撞。然而，傳統的防撞桿是靠硬式擋板配合彈簧及微動開關作動。對于家中物品，在長期使用后，難免會對家中家具留下撞擊或是摩擦的痕跡，亦有可能導致推倒貴重物品，例如花瓶、擺飾，甚至推動屏風、塑膠椅等輕質物品，導致不希望的位移。此外，傳統防撞桿亦不適合以大范圍或包覆式的方式設置在掃地機器人上。

另外，超音波、紅外線等避障、避撞機制亦可能因信號發射角度、物體表面反射率、吸音材質、環境中的聲光干擾等因素而導致誤判。

發明內容

本發明是有關于一種充氣式裝置、具有充氣式裝置的系統及其控制方法。根據本發明實施例，充氣式裝置包括軟性的可充式氣囊。可充式氣囊可設置在機器人的一或多個特定部位，以提供機器人碰撞保護。另外，可充式氣囊可回應接觸事件或是預先的設定而被充氣或泄氣以改變其膨脹體積，藉此實現特定的反應機制。

根據本發明的一方面，提出一種適用于機器人的充氣式裝置。充氣式裝置適于機器人。充氣式裝置包括壓力控制及偵測單元以及控制單元。壓力控制及偵測單元包括可充式氣囊、壓力偵測單元以及壓力調節單元。可充式氣囊可裝設于機器人的殼體表面。壓力偵測單元連接可充式氣囊，用以偵測可充式氣囊的內部壓力。壓力調節單元連接可充式氣囊，用以調節可充式氣囊的內部壓力。控制單元耦接壓力控制及偵測單元。控制單元接收及處理來自壓力偵測單元的信號，且根據一條件設定判斷并控制壓力調節單元對可充式氣囊進行內部壓力的調節。

上述的充氣式裝置的一實施方式中，該條件設定是指該內部壓力的變化量，該控制單元根據該可充式氣囊的該內部壓力的變化量，辨識一接觸事件，并根據辨識出的該接觸事件輸出一信號，控制該壓力調節單元對該可充式氣囊進行該內部壓力的調節。

上述的充氣式裝置的一實施方式中，該控制單元還用以：回應該接觸事件，令該壓力調節單元對可充式氣囊進行充氣或泄氣以表現一擬人化情緒設定，及/或致能該機器人的一或多個功能性操作。

上述的充氣式裝置的一實施方式中，該條件設定是指該機器人運行至一特定位置，該控制單元在該機器人運行至該特定位置時，輸出一信號，以控制該壓力調節單元對該可充式氣囊進行該內部壓力的調節。

上述的充氣式裝置的一實施方式中，該控制單元還用以：回應該接觸事件，控制該機器人執行一第一避障程序；以及回應該機器人執行該第一避障程序仍無法避開障礙，控制該壓力調節單元對該可充式氣囊進行泄氣，使該可充式氣囊的該內部壓力從一初始壓力值降至一第一壓力值，以減小該可充式氣囊的體積。