机器人真空吸尘器的制作方法

本发明涉及一种机器人真空吸尘器。

背景技术：

1、机器人真空吸尘器可用于自动为建筑物中的房间或一系列房间吸尘。在使用过程中，机器人真空吸尘器可能会遇到障碍物，这些障碍物可以被越过以便继续吸尘。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种机器人真空吸尘器，其包括主体、用于使主体运动的轮、用于驱动轮的驱动马达、将驱动马达联接到轮的变速箱、位于主体上的距离传感器，距离传感器用于感测主体与位于主体下方的表面之间的距离以及将轮联接到主体的悬挂系统，其中悬挂系统包括第一臂和第二臂，第一臂在第一枢转点处联接到变速箱并且在第二枢转点处联接到主体，第二臂在第三枢转点处联接到变速箱并且在第四枢转点处联接到主体，第一枢转点与第三枢转点间隔第一距离，第二枢转点与第四枢转点间隔大于第一距离的第二距离。

2、机器人真空吸尘器可以利用距离传感器来感测到使用中的机器人真空吸尘器下方的表面的距离，特别是可以使用这种距离传感器来确定机器人真空吸尘器何时接近和/或到达一个表面的边缘，从而存在到另外的表面的台阶或落差部。例如，这可能使机器人真空吸尘器能够确定它何时遇到太大以使得机器人真空吸尘器无法跨越的台阶，从而使机器人真空吸尘器能够采取适当的动作来避免该台阶。这样的动作可以包括停止驱动马达和/或将驱动马达倒转。

3、然而，已经发现，在这些机器人真空吸尘器试图越过应当可以越过的障碍物的情况下，一些机器人真空吸尘器可能在使用中会无意中触发距离传感器，例如那些具有单臂悬挂系统的机器人真空吸尘器。特别地，在这种情况下，已经发现机器人真空吸尘器相对于障碍物后仰(rear up)，从而增加了机器人真空吸尘器的前端与机器人真空吸尘器在其上行进的表面和/或正在越过的障碍物之间的距离。机器人真空吸尘器的后仰可能由许多因素引起，包括机器人真空吸尘器的后端支撑在机器人真空吸尘器正在其上行进的表面上，以及由于与障碍物接触而在悬挂系统的枢轴处产生较大摩擦力而导致的轮上的偏移负载。

4、机器人真空吸尘器与机器人真空吸尘器在其上行进的表面之间的距离以上述方式增加可能导致距离传感器的无意触发，从而导致机器人真空吸尘器放弃越过障碍物的尝试。这可能是不期望的，特别是在障碍物是建筑物房间之间相对较小的台阶变化边界的情况下，因为它可能导致机器人真空吸尘器的清洁覆盖范围降低，和/或可能导致人与机器人真空吸尘器交互以获得所需的清洁覆盖范围的次数增加。

5、已经发现，通过提供包括根据本发明第一方面的悬挂系统的机器人真空吸尘器，可以抑制机器人真空吸尘器的主体的后仰，这可以降低距离传感器无意触发的风险，因此可以在使用中提供增加的房间覆盖范围。

6、特别地，由于第一枢转点与第三枢转点间隔第一距离，并且第二枢转点与第四枢转点间隔大于第一距离的第二距离，因此轮的偏移负载可能导致施加在第一枢转和第三枢转处的力矩增加，从而使第一臂和第二臂更容易响应于轮接触障碍物而移动，并且因此使悬挂系统能够在没有机器人真空吸尘器后仰的情况下移动。

7、第一距离可以在由第一枢转点和第三枢转点限定的相应枢转轴线之间测量，并且第二距离可以在由第二枢转点和第四枢转点限定的相应枢转轴线之间测量。

8、第一臂和第二臂可以在第一枢转点至第四枢转点中的相应枢转点处直接联接到变速箱和直接联接到主体，或者可以在第一至第四枢转点中的相应枢转点处间接联接到变速箱和间接联接到主体。例如，第一臂和第二臂可以经由悬挂系统的悬挂壳体间接地联接到主体，其中悬挂壳体联接到主体。

9、机器人真空吸尘器可以在基本上垂直于轮的旋转轴线的第一方向上移动，并且在基本上垂直于轮的旋转轴线的第二相反的方向上移动。当机器人真空吸尘器沿第一方向移动时，第一枢转点和第三枢转点可以位于第二枢转点和第四枢转点的后方，并且当机器人真空吸尘器沿第二方向移动时，第二枢转点和第四枢转点可以位于第一枢转点和第三枢转点的后方。

10、已经发现，悬挂系统的这种配置可能受到响应于驱动马达的反作用扭矩的影响。例如，在轮由驱动马达顺时针方向驱动的情况下，第一臂和第二臂可以在第一至第四枢转点处经受逆时针方向的扭矩，反之亦然。当机器人真空吸尘器在向前方向上被驱动时，例如在第二枢转点和第四枢转点在第一枢转点和第三枢转点之前的第一方向上被驱动时，相对于第一距离和第二距离相等的布置，反作用扭矩可导致轮上的下压力减小。当机器人真空吸尘器在向后方向上被驱动时，例如在第一枢转点和第三枢转点在第二枢转点和第四枢转点之前的第二方向上被驱动时，相对于第一距离和第二距离相等的布置，反作用扭矩可导致轮上的下压力增加。以这种方式，可以选择第二距离，使得对于第一向前方向和第二向后方向的运动，下压力基本上相等。

11、当机器人真空吸尘器沿第一方向被驱动时，第二枢转点和第四枢转点可以在轮之前。当机器人真空吸尘器沿第二方向被驱动时，轮可以在第二枢转点和第四枢轴点之前。

12、机器人真空吸尘器可以包括位于主体的第一前端处的吸尘器头部组件和位于主体的第二后端处的分离系统。主体的第二端可以基本上与主体的第一端相对。机器人真空吸尘器可以包括位于主体的第二端的电池。吸尘器头部组件可包括可旋转刷杆和用于驱动可旋转刷杆的刷杆马达。主体的第一端可以是大致平坦的，并且主体的第二端可以是大致弯曲的，例如使得主体在平面图中大致是d形的。机器人真空吸尘器在向前方向上的移动可以是主体的平坦端在主体的弯曲端之前的方向上的移动，并且机器人真空吸尘器在向后方向上的移动可以是主体的弯曲端在主体的平坦端之前的方向上的移动。

13、距离传感器可以位于主体的第一端，例如邻近吸尘器头部组件，并且在第一方向上位于吸尘器头部组件的前方。距离传感器可以配置为向驱动马达的控制器提供控制信号，例如，响应于距离传感器测量的距离超过阈值，提供指示驱动马达应停止和/或置于反向方向的控制信号。阈值可以包括至少90mm、100mm、110mm或120mm的值。

14、悬挂系统可以配置为能够使轮相对于主体移动，例如在基本上正交于机器人真空吸尘器正常使用时所置于的表面的方向上移动。

15、第一枢转点和第三枢转点可以在与轮的旋转轴线正交的方向上彼此偏移，并且与机器人真空吸尘器在使用中行进在其上的表面正交。第二枢转点和第四枢转点可以在与轮的旋转轴线正交的方向上彼此偏移，并且与机器人真空吸尘器在使用中行进在其上的表面正交。

16、第二臂可以在第一臂上面，例如使得当轮位于机器人真空吸尘器在使用中行进在其上的表面上时，第二臂位于第一臂上方。

17、第二距离与第一距离的比率可以在1.1到3.0的范围内，例如大约1.5。第二距离与第一距离的比率可以在1.3到2.0的范围内。第二距离与第一距离的比率可以在1.4至1.6的范围内，例如在1.4至1.5的范围内。比率太大可能导致机器人真空吸尘器由于悬挂过于松弛而倾倒的风险，而比率太小仍可能导致机器人真空吸尘器在使用中尝试越过障碍物时后仰。1.1到3.0之间的比率，特别是约1.5，可以在这些相互竞争的因素之间提供良好的折衷。

18、第一距离可以在10.0mm至16.0mm的范围内，例如约14.3mm。第二距离可以在17.0mm至30mm的范围，例如约21.3mm。这种第一距离和第二距离可以提供抑制机器人真空吸尘器的后仰，同时保持悬挂系统相对紧凑的总体尺寸的上述好处。这可以使机器人真空吸尘器的主体由于具有相对较低的高度间隙而相对紧凑，这可以使机器人真空吸尘器适合在家具下，从而相对于具有相对增加的高度的主体的机器人真空吸尘器提供更大的清洁覆盖范围。

19、轮可以包括75mm至125mm范围的直径，例如约86mm。这种轮直径可以使机器人真空吸尘器的主体由于具有相对较低的高度间隙而相对紧凑，这可以使机器人真空吸尘器适合在家具下，从而相对于具有相对增加的高度的主体的机器人真空吸尘器提供更大的清洁覆盖范围。

20、第二距离可不超过轮直径的10％，不超过轮直径的20％，或不超过轮直径的40％。第一距离可不超过轮直径的5％，不超过轮直径的15％，或不超过轮直径的25％。

21、第一臂可以包括第一端以及与第一端相对的第二端，第一枢转点位于第一端，其中第二端在联接点处联接到弹簧，并且第二枢转点位于第一端和第二端之间。第一臂可以包括非线性形状，使得在联接点和第二枢转点之间限定角度，例如在联接点和穿过第二枢转点并平行于主体的底表面的轴线之间限定角度，并且该角度可以在90°至120°的范围内，例如约96°。当机器人真空吸尘器沿第一前方向和第二向后方向行进时，这种角度可有助于提供相对恒定的下压力。

22、弹簧可以包括0.75n/m至1.25n/m范围中的弹簧常数，例如约0.96n/m。当机器人真空吸尘器沿第一前方向和第二向后方向行进时，这种弹簧力可有助于提供相对恒定的下压力。

23、轮可以包括轮毂，并且驱动马达可以位于轮毂内。这可以提供相对紧凑的布置，与例如驱动马达位于轮毂外部的机器人真空吸尘器相比，这可以减小主体的尺寸。轮毂可以包括中空内部，驱动马达位于其中。驱动马达可与轮的旋转轴线不对准，例如驱动马达的旋转轴线与轮的旋转轴线不对准。变速箱可以位于轮毂内。

24、轮可以位于主体的第一侧，并且机器人真空吸尘器可以包括位于与主体的第一侧相对的主体的第二侧的另外的轮、用于驱动另外的轮的另外的驱动马达、将另外的驱动马达联接到另外的轮的另外的变速箱以及将另外的轮联接到主体的另外的悬挂系统，其中另外的悬挂系统包括第三臂和第四臂，第三臂在第五枢转点处联接到另外的变速箱并且在第六枢转点处联接到主体，第四臂在第七枢转点处联接到另外的变速箱并且在第八枢转点处联接到主体，第五枢转点与第七枢转点间隔第三距离，并且第六枢转点与第八枢转点间隔大于第三距离的第四距离。

25、通过在主体的相对侧提供第一轮和第二轮，其中第一轮和第二轮可操作。例如，通过两个分离的驱动马达可单独操作，与例如其中两个轮可由单个驱动马达操作的机器人真空吸尘器相比，可以提供对机器人真空吸尘器的运动的更好控制。通过提供具有悬挂系统的另外的轮，其中第六枢转点与第八枢转点间隔大于第三距离的第四距离，可以抑制机器人真空吸尘器的后仰，从而如前所述抑制距离传感器的无意触发。

26、另外的悬挂系统可以包括与悬挂系统基本相同的结构，例如第一距离和第三距离基本相同，第二距离和第四距离基本相同。

27、机器人真空吸尘器可以包括用于确定机器人真空吸尘器的行进路线的导航系统，以及用于响应于来自导航系统的信号以控制驱动马达的控制器。

28、根据本发明的第二方面，提供了一种机器人真空吸尘器，其包括主体、用于使主体运动的轮、用于驱动轮的驱动马达、将驱动马达联接到轮的变速箱、以及将轮联接到主体的悬挂系统，其中悬挂系统包括第一臂和第二臂，第一臂在第一枢转点处联接到变速箱并且在第二枢转点处联接到主体，第二臂在第三枢转点处联接到变速箱并且在第四枢转点处联接到主体，第一枢转点与第三枢转点间隔第一距离，并且第二枢转点与第四枢转点间隔大于第一距离的第二距离，第二距离与第一距离的比率在1.1至3.0的范围内。

29、已经发现，通过提供根据本发明第二方面的包括悬挂系统的机器人真空吸尘器，可以抑制机器人真空吸尘器的主体的后仰。

30、此外，已经发现，悬挂系统的这种配置可能受到响应于驱动马达的反作用扭矩的影响。例如，在轮由驱动马达顺时针方向驱动的情况下，第一臂和第二臂可以在第一至第四枢转点处经受逆时针方向的扭矩，反之亦然。当机器人真空吸尘器在向前方向上被驱动时，例如在第二枢转点和第四枢转点在第一枢转点和第三枢转点之前的第一方向上被驱动时，相对于第一距离和第二距离相等的布置，反作用扭矩可导致轮上的下压力减小。当机器人真空吸尘器在向后方向上被驱动时，例如在第一枢转点和第三枢转点在第二枢转点和第四枢转点之前的第二方向上被驱动时，相对于第一距离和第二距离相等的布置，反作用扭矩可导致轮上的下压力增加。以这种方式，可以选择第二距离，并因此选择第二距离与第一距离的比率，使得下压力对于第一向前方向和第二向后方向的运动都基本上相等。

31、机器人真空吸尘器可以包括用于感测主体与位于主体下方的表面之间的距离的距离传感器。

32、本发明的各方面的可选特征在适当情况下可等同地应用于本发明的其他方面。