[发明专利]机器人表面处理系统

说明书

一种真空清洁系统，包括主体、牵引装置和铰接臂，其中铰接臂包括上臂部分和下臂部分，其中上臂部分在肩关节处附接到主体，并且其中下臂部分在肘关节处附接到上臂部分，并且其中末端执行器限定在下臂部分的远端处，其中肩关节和肘关节中的一个是主动关节，并且其中肩关节和肘关节中的另一个是被动关节。本发明提供了一种配备有机器人臂的移动机器人真空吸尘器的特别有利的配置。由于臂关节中的一个是被动的而一个是主动的，因此提供了重量较轻且控制方便的系统。

技术领域

本发明涉及一种机器人表面处理系统，特别地但不是排他性地涉及一种机器人真空清洁系统。

背景技术

在过去的十年里，机器人真空吸尘器市场增长迅猛。生活方式的改变、可支配收入的增加、城市化以及对节省劳动力设备的日益关注是推动市场增长的一些因素，而且这一趋势似乎将继续下去。

虽然真空吸尘器的机器人化已使更多产品进入市场，但此类机器人的外形并未趋于多样化。一般来说，市场上可用的机器人真空吸尘器是盘状的，高度较低，因此它们可以在家具下面移动，以便在那里进行清洁。主要的技术发展集中在提高导航能力，以提高自主性，以及垃圾箱清空系统和运行时间。然而，总的来说，机器人真空吸尘器市场包括许多通常为圆形的机器，这些机器在差异化方面提供的很少。

已经做出了一些努力来改进机器人真空吸尘器的功能，以应对苛刻的环境。例如，US2020/001468描述了一种机器人圆筒式机器，其具有可以单独移动的清洁头。因此，清洁头可以驱动自己远离机器的主体，以便在家具下面伸展。

US2018/317725和US2010/0256812描述了配备有机器人臂的盘状机器人。然而，这两个示例似乎都不是实际应用，并且机器人臂在每种情况下的效用似乎是有限的。

正是在这种背景下设计了本发明的实施例。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种真空清洁系统，包括主体、牵引装置和铰接臂，其中铰接臂包括上臂部分和下臂部分，其中上臂部分在肩关节处附接到主体，并且其中下臂部分在肘关节处附接到上臂部分，并且其中末端执行器限定在下臂部分的远端处，其中肩关节和肘关节中的一个是主动关节，并且其中肩关节和肘关节中的另一个是被动关节。

本发明提供了一种配备有机器人臂的移动机器人真空吸尘器的特别有利的配置。由于一个臂关节是被动的，另一个是主动的，所以它提供了一个重量更轻、控制方便的系统。

在本发明的一些示例中，铰接臂可以通过驱动机构移动，肩关节可自由旋转，被动关节也是如此。肩关节的旋转运动可以被阻尼和/或它可以被偏置到预定位置。预定位置可以对应于臂的展开状态。在这样的位置，臂可以平放，靠近地板表面。

驱动机构可以包括设置在机器人单元的主体中的至少一个驱动电机。可以提供传动装置或驱动连杆以将驱动从驱动电机传递到肘关节。因此，方便地，容纳在主体内的驱动电机能够驱动肘关节。

从封装的角度来看，传动装置可以至少部分地由铰接臂的上臂部分容纳，这提供了平整的视觉外观以及保护传动装置。

方便地，驱动机构可以配置为引起末端执行器的旋转和末端执行器的线性延伸。因此，驱动机构执行多种功能，而不是简单地以单个自由度驱动单个关节。

肩关节和肘关节可以限定基本上彼此平行的各自的枢转轴线。一种选择是，两条轴线平行于地板表面/地平面，从而使得机器人臂能够枢转通过垂直的运动平面。

铰接臂可以包括用于选择性地将工具安装到其上的工具安装部，并且这使得各种清洁工具能够附接到清洁系统。在真空吸尘器的情况下，铰接臂还可以包括抽吸喷嘴，使得机器人单元限定与抽吸喷嘴连通的气流路径。

铰接臂可以折叠成收起状态，其中铰接臂的上臂部分在基本上垂直于地平面的方向上延伸。这提供了一种特别紧凑的布置，因为臂可以向后折叠抵靠清洁系统的主体以占用较少的地面空间。