CN207412115U - 机器人吸尘器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种机器人吸尘器，本实用新型的一实施例的机器人吸尘器包括：本体；驱动部，用于移动所述本体；以及清扫部，对所述本体所位于的清扫区域执行清扫；所述驱动部包括：主轮；马达，用于产生驱动力；齿轮单元，与所述主轮和所述马达相连接，向所述主轮传递所述马达的驱动力；以及腿构件，配置在将所述主轮和所述齿轮单元相连接的轴上，提供与所述主轮额外的推进力。

Description

机器人吸尘器
技术领域
本实用新型涉及机器人吸尘器，更详细而言涉及一种能够克服轮约束现象的机器人吸尘器。
背景技术
通常，机器人被开发应用在工业上，其承担着工厂自动化的一部分。最近，随着应用机器人的领域不断地扩大，已开发出了医疗用机器人、航空航天机器人等，也制造出了一般家庭中能够使用的家庭用机器人。
作为所述家庭用机器人的代表性的例可举出机器人吸尘器，机器人吸尘器是自行地在一定区域中行进，吸入周边的尘埃或杂质并进行清扫的家用电器的一种。这样的机器人吸尘器通常设有可充电的电池及行进中可避开障碍物的障碍物检测传感器，从而能够自行地行进并进行清扫。
最近，除了单纯地使机器人吸尘器在清扫区域自行地行进并执行清扫以外，还积极地推进有用于将机器人吸尘器应用于医疗保健、家庭网络、远程控制等多种领域的研究。
在机器人吸尘器在清扫区域执行自主行驶时，机器人吸尘器将会遇到清扫区域中存在的多种障碍物，因此，需要有在执行自主行驶及清扫作业的同时，用于躲避这样的障碍物的算法。
但是，在清扫区域的地板面不均匀地形成的情况下，如果将不平坦的地板面部分都识别为障碍物，则会发生清扫范围减小的问题，因此，不应过于严格地设定与障碍物相关的识别基准。
由此，在机器人吸尘器不将不均匀的地板面的一部分识别为障碍物，而是通过所述地板面的一部分的情况下，多个轮中的一个以上轮将不与地板面相接而会发生空转，由此使得机器人吸尘器无法正常地进行行驶。
并且，在机器人吸尘器的多个轮中的一个以上轮被完全地约束的情况下，可能会发生仅利用马达的输出将无法解除轮被约束的状态的问题。
因此，需要提供有用于解决在通过如上所述的多种条件的地板面的过程中可能会发生的轮的空转现象及完全约束现象的机器人吸尘器及其控制方法。即，需要提供有能够逃脱空转现象或完全约束现象的机器人吸尘器及其控制方法。
另外，韩国公开特许第10-2015-0065134号中揭示有能够在行驶时检测出诸如夹紧、翘起或物体嵌塞现象的卡壳(stuck)状态的清扫机器人。
但是，在如上所述的现有技术的清扫机器人中，仅利用主轮将无法解决夹紧、翘起或物体嵌塞现象，而是需要有与主轮对应地设置的辅助轮和在卡壳状态下使所述辅助轮进行移动的额外的马达。因此，因需要安装辅助轮和用于辅助轮的位置移动的马达，将提高机器人的制作费用，并且需要向用于移动辅助轮的额外的马达供给额外的电力，因此，机器人所消耗的电力效率将减小。
并且，随着追加设置辅助轮，机器人本体的重量增加，这将引起用户使用上的不方便。
并且，在现有技术的机器人跨越障碍物时，仅利用辅助轮中传递的动力，而存在有主轮中仍然发生空转的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种机器人吸尘器及其控制方法，防止因多个轮中的一个以上轮不与地面相接导致所述一个以上的轮进行空转。
并且，本实用新型的目的在于提供一种机器人吸尘器及其控制方法，在多个轮中的一个以上轮被障碍物完全地约束而无法移动时，能够自行地逃脱被约束的状态。
并且，本实用新型的目的在于提供一种机器人吸尘器及其控制方法，能够将存在曲折的地板面不识别为躲避对象，而是使机器人吸尘器通过所述地板面。
并且，本实用新型的目的在于提供一种机器人吸尘器及其控制方法，在机器人吸尘器中不追加轮的情况下，利用既有安装的驱动轮和用于连接驱动轮与马达的驱动轴能够通过障碍物。
为了实现如上所述的本实用新型的目的，本实用新型的机器人吸尘器包括：本体；驱动部，用于移动所述本体；以及清扫部，对所述本体所位于的清扫区域执行清扫；所述驱动部包括：主轮；马达，用于产生驱动力；齿轮单元，与所述主轮和所述马达相连接，向所述主轮传递所述马达的驱动力；以及腿构件，配置在将所述主轮和所述齿轮单元相连接的轴上，提供与所述主轮额外的推进力。
本实用新型的腿构件可形成为杆形状，在主轮处于空转状态，或者被障碍物完全约束或胶着状态的情况下，所述腿构件提供与主轮额外的推进力，从而使移动机器人恢复为正常状态。即，在移动机器人的主轮处于空转状态，或者被障碍物完全约束或胶着状态的情况下，随着腿构件冲出障碍物或地板面，移动机器人的本体能够从空转状态、完全约束状态或胶着状态逃脱。
具体而言，所述腿构件形成为杆形状，所述腿构件的长度大于所述主轮的半径，所述腿构件在所述主轮空转或被障碍物约束时进行旋转。
在一实施例中，所述驱动部还包括配置在所述腿构件和所述齿轮单元之间的弹性构件，所述弹性构件的长度随着所述主轮上施加的扭矩而变更。
在一实施例中，在所述主轮空转的情况下，所述弹性构件的长度增加，从而使所述腿构件和所述主轮相结合。
在一实施例中，所述驱动部还包括用于将所述主轮和所述腿构件相结合的第一结合构件。
在一实施例中，在所述主轮被障碍物约束的情况下，所述弹性构件的长度减少，从而使所述腿构件和所述齿轮单元的一部分相结合。
在一实施例中，所述驱动部还包括用于将所述齿轮单元的一部分和所述腿构件相结合的第二结合构件。
在一实施例中，本实用新型还包括：传感器，检测与所述驱动部上施加的扭矩相关的信息；以及控制部，根据所述传感器检测出的信息来控制所述驱动部。
在一实施例中，所述控制部根据所述传感器检测出的信息来变更所述弹性构件的长度。
在一实施例中，在所述扭矩为基准扭矩值以上时，所述控制部增加所述弹性构件的长度，从而使所述腿构件结合于所述主轮。
在一实施例中，在所述扭矩为基准扭矩值以下时，所述控制部减少所述弹性构件的长度，从而使所述腿构件结合于所述齿轮单元。
并且，本实用新型的用于执行自主行驶的吸尘器或移动机器人包括：本体；驱动部，用于移动所述本体；清扫部，对所述本体所位于的清扫区域执行清扫；以及控制部，控制所述驱动部及所述清扫部的动作；所述驱动部包括：主轮以及辅助轮；马达，用于产生驱动力；齿轮单元，与所述主轮和所述马达相连接，向所述主轮传递所述马达的驱动力；离合器构件，与所述齿轮单元相连接，向所述辅助轮传递所述马达的驱动力；以及辅助轴构件，连接在所述离合器构件和所述辅助轮之间；所述控制部根据所述驱动部的状态来变更所述辅助轮的设置位置。
在一实施例中，所述离合器构件将所述主轮上传递的驱动力向所述辅助轮进行分配。
在一实施例中，本实用新型还包括用于检测与障碍物相关的信息的传感器，所述控制部根据所述传感器检测出的信息来控制所述驱动部，从而使所述辅助轮与所述障碍物相接。
根据本实用新型，在机器人通过具有多种条件的地板面的过程中，多个轮中的一个以上轮执行空转时，能够使用与主轮额外的驱动力来逃脱空转状态。
并且，根据本实用新型，在机器人通过具有多种条件的地板面的过程中，多个轮中的一个以上的轮被障碍物约束时，能够使用与主轮额外的驱动力来逃脱约束状态。
同时，根据本实用新型，在机器人上不贴附额外的传感器的情况下，仅通过在驱动部上追加设置简单的装置，即能够提高险地行驶性能，从而利用较少的费用即能够极大地提高机器人的行驶性能。
并且，根据本实用新型，能够使设置有轮的机器人容易地在险地进行移动。
并且，根据本实用新型，在清扫区域为险地或清扫区域中存在有障碍物的情况下，也能够提高机器人的清扫效率。
并且，根据本实用新型，与现有技术的机器人不同的是，在不追加设置辅助轮的情况下也能够通过障碍物，因此，与现有技术的机器人相比，能够提供减少制作费用及重量且提高电力效率的机器人。
附图说明
图1A是示出本实用新型的一实施例的移动机器人的背面的概念图。
图1B是示出本实用新型的一实施例的移动机器人的侧面的概念图。
图1C是示出本实用新型的一实施例的移动机器人的结构元件的框图。
图2A及图2B是更加详细示出本实用新型的一实施例的移动机器人的驱动部的概念图。
图2C是示出图2A及图2B所示的驱动部的立体图。
图2D是更加详细示出图2C所示的机器人吸尘器的驱动部130的概念图。
图3A至图3C是示出与本实用新型的移动机器人的行驶状态、完全约束状态、空转状态对应的驱动部130的动作的概念图。
图4A及图4B示出本实用新型的移动机器人的主轮和支架逃脱约束状态的概念图。
图5是本实用新型的又一实施例的移动机器人的概念图。
图6A及图6B是示出图5所示的移动机器人中包括的包括主轮和辅助轮的驱动部的概念图。
图7是图6A及图6B所示的包括主轮及辅助轮的驱动部的侧视图。
具体实施方式
以下的图1A及图1B中示出与本实用新型的一实施例的移动机器人的外观，特别是移动机器人的背面相关的一实施例。
参照图1A及图1B，移动机器人100可包括被设置为能够移动的本体10。例如，在移动机器人100为机器人吸尘器的情况下，所述本体10 可包括用于产生吸力的清扫部(未图示)。
在所述本体10设置有驱动部，所述驱动部使所述本体10朝所需的方向移动，并能够使所述本体10进行旋转。所述驱动部可包括能够旋转的多个轮，各个轮能够单独地进行旋转，因此，所述本体10能够朝所需的方向进行旋转。更具体而言，所述驱动部可包括一个以上的主驱动轮 130a和辅助轮130e、130f。例如，所述本体10可包括两个主驱动轮130a，所述主驱动轮可设置在本体10的底面。
以下的图1C中更加详细地说明本实用新型的一实施例的移动机器人的结构元件。
如图1C所示，本实用新型的一实施例的移动机器人可包括通信部 110、输入部120、驱动部130、检测部140、输出部150、电源部160、存储器170以及控制部180中的一种以上或其组合。
此时，图1C所示的结构元件并非是必需的结构元件，可实现具有比其更多的结构元件或更少的结构元件的机器人吸尘器。以下，对各结构元件进行描述。
首先，电源部160设置有可利用外部商用电源进行充电的电池，并向移动机器人内进行供电。电源部160可向移动机器人中包括的各结构供给驱动电源，从而供给移动机器人进行行驶或执行特定功能时所需的动作电源。
此时，控制部180可检测电池的电源余量，在电源余量不足时，可控制向与外部商用电源相连接的充电座移动，接收充电座供给的充电电流而充电电池。电池可与电池检测部相连接，从而将电池余量及充电状态传送给控制部180。输出部150可通过控制部将所述电池余量显示在画面。
电池可位于机器人吸尘器中央的下部，也可位于左侧、右侧中的一侧。在后者的情况下，移动机器人可还设置有用于消除电池的重量偏重的平衡锤。
另外，驱动部130设置有马达，通过驱动所述马达使左侧、右侧的主轮朝两方向旋转，能够旋转或移动本体。驱动部130可使移动机器人的本体朝前后左右行进，或是曲线行驶，或是原地旋转。
另外，输入部120接收用户输入的关于机器人吸尘器的各种控制命令。输入部120可包括一个以上的按键，例如，输入部120可包括确认按键、设定按键等。确认按键是用于接收用户输入的确认检测信息、障碍物信息、位置信息、地图信息的命令的按键，设定按键是用于接收用户输入的设定所述信息的命令的按键。
并且，输入部120可包括用于取消之前用户输入并再接收用户输入的输入再设定按键、用于删除预设定的用户输入的删除按键、用于设定或变更工作模式的按键、用于输入返回到充电座的命令的按键等。
并且，输入部120可以硬键或软键、触摸板等方式设置在移动机器人的上部。并且，输入部120可与输出部150一同具有触摸屏的形态。
另外，输出部150可设置在移动机器人的上部。当然，其安装位置或安装形态可进行改变。例如，输出部150可将电池状态或行驶方式等显示在画面。
并且，输出部150可输出检测部140检测出的移动机器人内部的状态信息，例如输出移动机器人中包括的各结构的当前状态。并且，输出部150可将检测部140检测出的外部的状态信息、障碍物信息、位置信息、地图信息等显示在画面。输出部150可由发光二极管(Light Emitting Diode；LED)、液晶显示装置(Liquid Crystal Display；LCD)、等离子显示面板(Plasma Display Panel)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode；OLED)中的一种元件形成。
输出部150可还包括以听觉方式输出基于控制部180执行的移动机器人的动作过程或动作结果的音响输出单元。例如，输出部150可根据基于控制部180生成的警告信号向外部输出警告音。
此时，音响输出单元可以是蜂鸣器(beeper)、扬声器等输出音响的单元，输出部150可利用存储器170中存储的具有规定的模式的音频数据或消息数据等，通过音响输出单元向外部进行输出。
由此，在本实用新型的一实施例的移动机器人中，可通过输出部150 将关于行驶区域的环境信息在画面上输出或以音响方式进行输出。根据又一实施例，移动机器人可通过通信部110将地图信息或环境信息传送给终端装置，从而使终端装置输出通过输出部150要输出的画面或音响。
另外，通信部110与终端装置和/或位于特定区域内的其他设备(在本说明书中，与术语“家用电器”混用)以有线、无线、卫星通信方式中的一种通信方式相连接并收发信号和数据。
通信部110可与位于特定区域内的其他设备进行数据收发。此时，其他设备可以是能够连接到网络并进行数据收发的任意装置，作为一例，其可以是空气调节装置、制热装置、空气净化装置、电灯、TV、汽车等装置。并且，所述其他设备可以是用于控制门、窗、供水阀、供气阀等的装置等。并且，所述其他设备可以是用于检测温度、湿度、气压、气体等的传感器等。
另外，存储器170存储用于控制或驱动机器人吸尘器的控制程序及与之对应的数据。存储器170可存储音频信息、影像信息、障碍物信息、位置信息、地图信息等。并且，存储器170可存储与行驶模式(pattern) 相关的信息。
所述存储器170主要使用非易失性存储器。其中，所述非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM，NVRAM)是即使不进行供电也能够继续维持所存储的信息的存储装置，作为一例，其可以是随机只读存储器ROM、闪电存储器(Flash Memory)、磁计算机记忆装置(例如，硬盘、软盘驱动器、磁带)、光盘驱动器、磁RAM、PRAM等。
另外，检测部140可包括外部信号检测传感器、前方检测传感器、悬崖检测传感器、下部照相机传感器、上部照相机传感器中的一种以上。
外部信号检测传感器可检测移动机器人的外部信号。作为一例，外部信号检测传感器可以是红外线传感器(Infrared Ray Sensor)、超声波传感器(Ultra Sonic Sensor)、RF传感器(Radio Frequency Sensor)等。
移动机器人可利用外部信号检测传感器接收充电座发出的引导信号，从而确认充电座的位置及方向。此时，充电座可发出用于指示方向及距离的引导信号，以使移动机器人能够返回。即，移动机器人可接收充电座发出的信号来判断当前位置，通过设定移动方向来返回到充电座。
另外，前方检测传感器可在移动机器人的前方，具体而言沿着移动机器人的侧面外周面按照一定间隔进行设置。前方检测传感器是位于移动机器人的至少一侧面，并用于检测前方的障碍物的装置，前方检测传感器可检测移动机器人的移动方向上存在的物体，特别是检测障碍物并将检测信息传送给控制部180。即，前方检测传感器可检测移动机器人的移动路径上存在的凸出物、屋内的家装、家具、墙面、墙角等，并将其信息传送给控制部180。
作为一例，前方检测传感器可以是红外线传感器、超声波传感器、 RF传感器、磁传感器等，移动机器人可作为前方检测传感器使用一种传感器或根据需要而同时使用两种以上的传感器。
作为一例，超声波传感器通常可主要使用于检测远距离的障碍物。超声波传感器具有发送部和接收部，控制部180可利用发送部发出的超声波是否被障碍物等反射而由接收部接收来判断障碍物的存在与否，利用超声波发出时间和超声波接收时间来算出与障碍物的距离。
并且，控制部180可通过比较发送部发出的超声波和接收部接收的超声波来检测与障碍物的大小相关的信息。例如，在接收部接收到越多的超声波时，控制部180可判断为障碍物的大小越大。
在一实施例中，可在移动机器人的前方侧面上沿着外周面设置有多个(作为一例，五个)超声波传感器。此时，在超声波传感器中，发送部和接收部优选地以交替的方式设置在移动机器人的前面。
即，发送部可从本体的前面中央以向左侧、右侧相分隔的方式配置，可在接收部之间配置有一个或两个以上的发送部，从而形成从障碍物等反射的超声波信号的接收区域。利用这样的布置，能够减少传感器的数目的同时扩展接收区域。超声波的发送角度可维持对相互不同的信号不构成影响的范围的角度，从而防止发生串扰(crosstalk)现象。并且，各接收部的接收灵敏度可以相互不同地进行设定。
并且，为使从超声波传感器发出的超声波朝向上方输出，超声波传感器可按照一定角度大小朝向上方设置，此时，为了防止超声波朝向下方发出，可还包括规定的屏蔽构件。
另外，如前所述，前方检测传感器可同时使用两种以上的传感器，由此，前方检测传感器可使用红外线传感器、超声波传感器、RF传感器等中的一种传感器。
作为一例，前方检测传感器除了超声波传感器以外，作为其他种类的传感器可包括红外线传感器。
红外线传感器可与超声波传感器一同设置在移动机器人的外周面。红外线传感器也可检测前方或侧面存在的障碍物，并将障碍物信息传送给控制部180。即，红外线传感器可检测移动机器人的移动路径上存在的凸出物、屋内的家装、家具、墙面、墙角等，并将其信息传送给控制部 180。由此，移动机器人能够避免本体与障碍物相碰撞，并在特定区域内进行移动。
另外，悬崖检测传感器(或者，悬崖传感器(Cliff Sensor))可以主要利用多种形态的光传感器来检测支撑移动机器人的本体的地面的障碍物。
即，悬崖检测传感器可设置在地面的移动机器人的背面，其可根据移动机器人的种类而设置在其他位置。悬崖检测传感器是位于移动机器人的背面，并用于检测地面的障碍物的装置，悬崖检测传感器可以是与所述障碍物检测传感器相同地设置有发光部和受光部的红外线传感器、超声波传感器、RF传感器、位置灵敏探测器(Position SensitiveDetector， PSD)传感器等。
作为一例，悬崖检测传感器中的一个可设置在移动机器人的前方，而另外两个悬崖检测传感器可设置在相对后侧的位置。
例如，悬崖检测传感器可以是PSD传感器，但也可由多个相互不同种类的传感器构成。
PSD传感器利用半导体表面电阻，以一个p-n结来检测入射光的短长距离位置。PSD传感器有仅检测单轴方向的光度法一维PSD传感器和能够检测平面上的光位置的二维PSD传感器，其君可具有pin光电二极管(photo diode)结构。PSD传感器作为红外线传感器的一种，所述PSD 传感器利用红外线，在将红外线发出后，通过检测从障碍物反射回的红外线的角度来检测距离。即，PSD传感器利用三角测量方式来算出与障碍物的距离。
PSD传感器包括向障碍物发出红外线的发光部和接收从障碍物反射回的红外线的受光部，其通常构成为模块形态。在利用PSD传感器检测障碍物的情况下，能够与障碍物的反射率、色差无关地得到稳定的检测值。
控制部180可通过检测悬崖检测传感器朝向地面发出的红外线的发光信号和被障碍物反射而接收到的反射信号间的红外线角度来检测悬崖并分析其深度。
另外，控制部180可根据利用悬崖检测传感器检测出悬崖的地面状态来判断通过与否，并根据判断结果来决定悬崖的通过与否。例如，控制部180在通过悬崖检测传感器判断悬崖的存在与否及悬崖深度后，只有在通过悬崖检测传感器检测出反射信号的情况下使其通过悬崖。
作为另一例，控制部180可利用悬崖检测传感器判断移动机器人的翘起现象。
另外，下部照相机传感器设置在移动机器人的背面，在移动中获取关于下方即地板面(或者被清扫面)的图像信息。下部照相机传感器又称为光流传感器(Optical FlowSensor)。下部照相机传感器将从传感器内设置的图像传感器输入的下方影像进行变换，从而生成规定形式的影像数据。所生成的影像数据可存储在存储器170。
并且，一个以上的光源可与图像传感器相靠近地设置。一个以上的光源向图像传感器所拍摄的地板面的规定区域照射光。即，在移动机器人沿着地板面在特定区域移动的情况下，地板面平坦时，图像传感器和地板面之间将维持一定的距离。另一方面，移动机器人在不均匀的表面的地板面上移动时，则因地板面的凹凸及障碍物而被隔开一定距离以上。此时，可通过控制部180控制一个以上的光源来调节其照射的光的量。所述光源可以是能够进行光量调节的发光元件，例如是LED(Light Emitting Diode)等。
控制部180可利用下部照相机传感器，以与移动机器人的打滑无关的方式检测移动机器人的位置。控制部180根据时间对下部照相机传感器拍摄的影像数据进行比较分析，从而算出移动距离及移动方向，并据此能够算出移动机器人的位置。通过利用下部照相机传感器的关于移动机器人的下方的图像信息，控制部180能够针对其他单元算出的移动机器人的位置进行较强地抵御打滑的校正。
另外，上部照相机传感器被设置为朝向移动机器人的上方或前方，并能够拍摄移动机器人周边。在移动机器人设置有多个上部照相机传感器的情况下，照相机传感器可按照一定距离或一定角度形成在移动机器人的上部或旁面。
以下的图2A及图2B中说明与本实用新型的移动机器人的驱动部相关的一实施例。
同时，图2C中示出图2A及图2B所示的驱动部的立体图。
如图2A所示，驱动部130可包括马达131、推进力提供用腿(Leg) 构件132、主轮133、弹簧构件134、弹性构件135以及齿轮单元136中的一种以上。
具体而言，主轮133形成为圆形，在外面可设置有多个槽。在主轮 133的中心部分可形成有孔。
马达131用于产生驱动力，主轮133可接收齿轮单元136传递的由马达131产生的驱动力。
腿构件132可形成为杆形状，并且可以形成为比主轮133的半径更长。并且，在腿构件132的一部分可形成有与主轮133上形成的孔实质上对应的孔。由此，腿构件132和主轮133能够设置在同一轴上，在此情况下，与主轮133的外周面相比，腿构件132的一端可从所述同一轴更加远离。
由此，即使主轮133进行空转中或被障碍物完全地约束的情况下，腿构件132将向移动机器人提供与主轮133额外的推进力，从而使移动机器人的本体能够冲出地板面或障碍物。
即，腿构件132可以是用于提供额外的推进力的推进力提供构件，所述额外的推进力使处于被障碍物约束的状态、胶着状态或主驱动轮空转状态的机器人恢复为正常状态。
即，腿构件132可在主轮133空转或被障碍物约束的情况下进行旋转。
并且，参照图2C，腿构件132可形成为杆形状，腿构件132的一端可形成为缓慢的曲面。虽未在图2C中所示，在腿构件132的比主轮133 的外周面更加远离的一端部分可贴附有缓冲构件(未图示)。由此，腿在构件132向地板面或障碍物提供与主轮额外的推进力的情况下，能够防止腿构件132的一端部分受到损坏。
另外，腿构件132可由与主轮133的外周面不同的材质形成。即，腿构件132的一端外面的摩擦系数可以高于主轮133的外周面的摩擦系数。
齿轮单元136可与主轮133和马达131相连接，从而向主轮133传递马达131的驱动力。腿构件132可配置在将主轮133和齿轮单元136 相连接的轴上。
齿轮单元136可包括与马达131和主轮133分别相连接的轴，在齿轮单元136内部以相互啮合的方式设置有多个齿轮，从而能够将马达131 产生的驱动力传递给主轮133。
弹簧构件134可与齿轮单元136和机器人的本体分别相结合。弹簧构件134可将驱动部130结合于本体，并执行针对外部的冲击的缓冲作用。
同时，弹性构件135可配置在腿构件132和齿轮单元136之间。具体参照图2C，弹性构件135可设置在将齿轮单元136和主轮133相连接的轴上。即，弹性构件135与主轮133及腿构件132相同地设置有孔，并夹设在将主轮133和齿轮单元136相连接的驱动轴上。
以下的图2D中说明与用于将齿轮单元136和主轮133相连接的驱动轴部分相关的一实施例。
参照图2D，在所述驱动轴的第一部分136a可形成有轮结合部。轮结合构件可将驱动轴和主轮133约束为一个刚体。
并且，在所述驱动轴的第二部分136b可形成有用于结合主轮133和腿构件132的第一结合构件，在所述驱动轴的第三部分136c形成有用于结合腿构件132和齿轮单元136的一部分的第二结合构件。
同时，在所述驱动轴的第四部分136d可形成有弹性构件结合部。由此，弹性构件135的一端可与齿轮单元136的一部分结合为一个刚体。
以下的图3A至图3C中说明与按照本实用新型的移动机器人的行驶状态、完全约束状态、空转状态的驱动部130的动作相关的一实施例。
参照图3A，在移动机器人正常驱动的情况下，腿构件132不与驱动轴一同进行旋转，而是可以相对于移动机器人的本体呈实质上固定的状态。即，在腿构件132和驱动轴之间可设置有轴承(未图示)，使在腿构件132不被第一结合构件或第二结合构件约束的情况下，将相对于驱动轴进行空转。同时，在移动机器人正常驱动的情况下，弹性构件135 可以维持规定的长度。
即，在移动机器人正常驱动的情况下，弹性构件135可以维持规定的长度，从而使腿构件132的一面和齿轮单元136的一面之间的距离维持为第一基准距离d1。如上所述，在驱动轴上施加的扭矩和弹性构件135 的扭曲力达到平衡时，能够维持弹性构件135的长度。
另外，虽未在图3A中示出，在移动机器人处于停止状态的情况下，由于马达131处于关闭(OFF)状态，弹性构件135可以维持为自由长度状态。
参照图3B，在移动机器人的主轮空转的情况下，弹性构件135的长度将增加。
具体而言，在主轮133进入空转状态时，主轮133上施加的外力或扭矩减小，从而使主轮133的驱动轴上施加的扭矩也减小。由此，弹性构件135上施加的扭矩发生变化，并基于这样的变化，弹性构件135的扭曲被解开。即，在主轮133空转时，弹性构件135的长度将增加。
随着弹性构件135的长度增加，腿构件132的一面和齿轮单元136 的一面之间的距离达到第二基准距离以上时，腿构件132可与第一结合构件相结合而被主轮133约束。
相反地，参照图3C，在移动机器人的主轮被障碍物约束的情况下，弹性构件135的长度将减少。
具体而言，在主轮133被障碍物约束时，主轮133上施加的外力或扭矩增大，从而使主轮133的驱动轴上施加的扭矩也增大。由此，弹性构件135上施加的扭矩发生变化，并给予这样的变化，弹性构件135被更加扭曲。即，在主轮133被障碍物约束时，弹性构件135的长度将减少。
随着弹性构件135的长度减少，腿构件132的一面和齿轮单元136 的一面之间的距离达到第三基准距离以下时，腿构件132与第二结合构件相结合而被齿轮单元的驱动轴约束。
根据如上所述的实施例，在机器人不贴附额外的传感器的情况下，仅通过在驱动部追加简单的装置，即能够提高险地行驶性能，从而能够以较少的费用极大地提高机器人的行驶性能。
并且，在既有的清扫机器人机理上改进传动部及尽可能减少机构部的追加设置，使得能够简化机构部改进设计过程，从而提高实用化可能性并缩短既有的清扫机器人的开发周期。同时，由于不贴附追加的驱动器，使得所追加的功率消耗达到最小的情况下能够逃脱约束状况，因而存在有经济上的优点。
另外，本实用新型的移动机器人可设置有用于检测与驱动部中施加的扭矩相关的信息的传感器。
移动机器人的控制部180可根据传感器检测出的信息来控制驱动部130。即，控制部180可根据与驱动部中施加的扭矩相关的信息来变更弹性构件的长度。
具体而言，在驱动部130上施加的扭矩达到基准扭矩值以上时，控制部180可增加所述弹性构件135的长度，从而将所述腿构件132结合于所述主轮133。
并且，在驱动部130上施加的扭矩达到基准扭矩值以下时，控制部 180可减少所述弹性构件135的长度，从而使所述腿构件132结合于所述齿轮单元136的一部分。
以下的图5中说明本实用新型的又一实施例的移动机器人。
参照图5，驱动部130可包括主轮133、辅助轮137、马达131、齿轮单元136、离合器构件138以及辅助轴构件139中的一种以上。
如图5所示，离合器构件138可与辅助轮137和齿轮单元136相连接，并可向辅助轮137传递马达131的驱动力。
例如，离合器构件138可形成为磁离合器。磁离合器包括螺线管，其可利用螺线管中产生的磁力，向辅助轮137传递驱动力。
在又一例中，离合器构件138可接收从控制部180传送的与离合器构件138的动作相关的控制信号。
离合器构件138可将主轮133的动力与辅助轮137进行分配。
在离合器构件138处于开启(ON)状态的情况下，所述离合器构件 138可进行旋转，并能够变更辅助轮137的设置位置。
参照图6A及图6B，其中更加详细地示出图5所示的移动机器人的驱动部130。
如图6A所示，在移动机器人正常行驶中的情况下，离合器构件138 关闭(OFF)，辅助轮137可处于不与地面或障碍物相接触的状态。参照图7的用虚线示出的部分，在离合器构件138处于关闭状态时，辅助轮137的位置可以是不与地面或障碍物相接触的位置。
另外，如图6B所示，在移动机器人的主轮133空转中或被障碍物完全地约束的情况下，离合器构件138开启(ON)，辅助轮137可处于与地面或障碍物相接触的状态。参照图7的用实线示出的部分，在离合器构件138处于开启状态时，辅助轮137的位置可以是与地面或障碍物相接触的位置。
另外，控制部180可根据与障碍物相关的信息来控制离合器构件138 的动作。其中，与障碍物相关的信息可包含与障碍物和本体之间的距离、障碍物的高度、倾斜面、形态、表面等相关的信息。
作为一例，在机器人的行进方向上放置的障碍物的高度为规定的高度值以上时，控制部180可通过控制驱动部130来开启离合器构件138，从而使辅助轮137与所述障碍物相接触。
并且，参照图6A及图6B，主轮和辅助轮的表面可形成为不同的模样。
优选地，辅助轮的表面模样所形成的摩擦力可以高于主轮的表面模样所形成的摩擦力。例如，辅助轮的表面可形成为辐条(spoke)模样。
根据本实用新型，在机器人通过具有多种条件的地板面的过程中，多个轮中的一个以上轮执行空转时，能够使用与主轮额外的驱动力来逃脱空转状态。
并且，根据本实用新型，在机器人通过具有多种条件的地板面的过程中，多个轮中的一个以上的轮被障碍物约束时，能够使用与主轮额外的驱动力来逃脱约束状态。
同时，根据本实用新型，在机器人上不贴附额外的传感器的情况下，仅通过在驱动部上追加设置简单的装置，即能够提高险地行驶性能，从而利用较少的费用即能够极大地提高机器人的行驶性能。
并且，根据本实用新型，能够使设置有轮的机器人容易地在险地进行移动。
并且，根据本实用新型，在清扫区域为险地或清扫区域中存在有障碍物的情况下，也能够提高机器人的清扫效率。

Claims (9)

1.一种机器人吸尘器，其特征在于，
包括：
本体，
驱动部，用于移动所述本体，以及
清扫部，对所述本体所位于的清扫区域执行清扫；
所述驱动部包括：
主轮，
马达，用于产生驱动力，
齿轮单元，与所述主轮和所述马达相连接，向所述主轮传递所述马达的驱动力，以及
腿构件，配置在将所述主轮和所述齿轮单元相连接的轴上，提供与所述主轮额外的推进力。
2.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，
所述腿构件形成为杆形状，
所述腿构件的长度大于所述主轮的半径，
所述腿构件在所述主轮空转或被障碍物约束时进行旋转。
3.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，
所述驱动部还包括配置在所述腿构件和所述齿轮单元之间的弹性构件，
所述弹性构件的长度随着所述主轮上施加的扭矩而变更。
4.根据权利要求3所述的机器人吸尘器，其特征在于，
在所述主轮空转的情况下，所述弹性构件的长度增加，从而使所述腿构件和所述主轮相结合。
5.根据权利要求3所述的机器人吸尘器，其特征在于，
在所述主轮被障碍物约束的情况下，所述弹性构件的长度减少，从而使所述腿构件和所述齿轮单元的一部分相结合。
6.根据权利要求3所述的机器人吸尘器，其特征在于，
还包括：
传感器，检测与所述驱动部上施加的扭矩相关的信息；以及
控制部，根据所述传感器检测出的信息来控制所述驱动部。
7.根据权利要求6所述的机器人吸尘器，其特征在于，
所述控制部根据所述传感器检测出的信息来变更所述弹性构件的长度。
8.根据权利要求7所述的机器人吸尘器，其特征在于，
在所述扭矩为基准扭矩值以上时，所述控制部增加所述弹性构件的长度，从而使所述腿构件结合于所述主轮。
9.根据权利要求7所述的机器人吸尘器，其特征在于，
在所述扭矩为基准扭矩值以下时，所述控制部减少所述弹性构件的长度，从而使所述腿构件结合于所述齿轮单元。
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