[发明专利]具有自动移动和姿态控制能力的真空吸尘器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器，更具体地，本发明涉及一种能够感 测主体的倾斜方向并驱动轮子从而使主体能够保持其姿态而不倒下的 真空吸尘器。

背景技术

真空吸尘器通过安装在主体中的真空马达所产生的真空压力吸 入含有杂质的空气，在主体中将杂质过滤掉，并且收集并倒掉杂质。

真空吸尘器通过吸嘴吸入含有杂质的空气。当用户想要进行大 面积清洁时，他/她必须不断地改变吸嘴的位置，因此必须不断地移 动连接于吸嘴的主体。

图1示出了传统的真空吸尘器。在该传统真空吸尘器中，主体1 包括轮子2。然而，当用户进行清洁时，为了移动主体1，他/她必 须通过施加力来拉动主体1。除了清洁外，移动真空吸尘器也是费 力的。这种工作对用户来说成为了体力负担，尤其是对妇女或病人 或年长的人。结果，清洁变得更为费力和麻烦。为了解决上述问题， 必须使移动吸尘器的牵引力最小化。此外，吸尘器必须能够根据用 户的意愿移动或改变方向，即使在狭小的空间内也必须如此。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种能够控制驱动单元从而使主体能够 保持其姿态而不倒下的真空吸尘器。

本发明的另一目的在于提供一种能够根据吸嘴单元的行进方向 来控制主体的移动速度和方向并同时保持主体的姿态的真空吸尘 器。

本发明的又一目的在于提供一种能够通过驱动线筒驱动单元来 控制线筒的松开长度并同时保持主体的姿态且移动主体的真空吸尘 器。

本发明的又一目的在于提供一种控制真空吸尘器使得真空吸尘 器的主体能够保持其姿态的方法。

本发明的又一目的在于提供一种控制真空吸尘器使得真空吸尘 器的主体能够保持其姿态从而将与吸嘴单元之间的距离保持在预定 范围内的方法。

本发明的又一目的在于提供一种控制能够根据真空吸尘器的主 体的移动方向和速度来驱动线筒的真空吸尘器的方法。

技术问题

提供了一种真空吸尘器，包括：真空吸尘器的主体；以可旋转 的方式安装在主体处的轮子；用于驱动轮子的驱动单元；位于主体 处的传感器，用于感测主体的倾斜方向；以及控制单元，该控制单 元用于根据由传感器感测到的主体的倾斜方向来控制驱动单元。在 此构造中，能够根据倒摆控制理论控制真空吸尘器主体的姿态。因 此，真空吸尘器的主体能够保持其姿态而不倒下。

在本发明另一方面，轮子的外径大于主体的外径。在此构造中， 由于轮子的外径大，所以主体能够容易地改变方向。另外，真空吸 尘器能够容易地越过诸如门槛的障碍物。

在本发明又一方面，传感器包括陀螺仪、加速度计、倾斜传感 器和电位计中的任一种。

在本发明又一方面，传感器面对底表面，并通过测量传感器与 底表面之间的距离来感测主体的倾斜方向。在此构造中，诸如超声 波传感器或红外传感器的简单的距离测量传感器测量传感器与底表 面之间距离的增大和减小，并确定真空吸尘器主体的倾斜方向。

在本发明的又一方面，控制单元驱动驱动单元使得主体能够沿 其倾斜方向移动。

在本发明的又一方面，真空吸尘器还包括：连接于主体的吸嘴 单元；以及位于主体处和吸嘴单元处的一对相对应的传感器，用于 测量主体与吸嘴单元之间的距离，其中，控制单元驱动驱动单元使 得主体的传感器与相对应的传感器之间的距离能够处于预定范围 内。此构造不仅控制主体的姿态，还将主体与吸嘴单元之间的距离 保持在预定范围内，这为用户提供了便利。

在本发明的又一方面，安装有两对或更多对相对应的传感器对， 且控制单元通过比较各对相对应的传感器的距离来控制驱动单元的 驱动方向和速度。在此构造中，主体能够相对于吸嘴单元的移动方 向移动，从而为用户提供了便利。

在本发明的又一方面，真空吸尘器还包括线筒和线筒驱动单元， 其中，控制单元根据用于驱动轮子的驱动单元的操作来驱动线筒驱 动单元。在此构造中，由于控制动单元根据主体的运动控制线筒驱 动单元以绕线和解线，用户可以省略清洁前的解线过程和清洁后的 绕线过程。

此外，提供了一种控制真空吸尘器以使主体沿主体的倾斜方向 移动的方法，所述方法包括：感测主体的倾斜方向的第一步骤；计 算主体的驱动方向和速度的第二步骤；以及根据在第二步骤中计算 出的值来驱动驱动单元的第三步骤。