Робот-пылесос
ROBOT VACUUM CLEANER

Изобретение относится к мелкой бытовой технике для уборки, в частности к роботам-пылесосам с возможностью бесконтактного управления, и может быть использовано в легкой промышленности при производстве роботов-пылесосов.
Уровень техники
Из уровня техники известно использование устройств (далее - Датчиков), действие которых аналогично алгоритму работы емкостных датчиков, для обнаружения различных объектов, в том числе использование таких устройств в конструкции робота-пылесоса.
Наиболее близким аналогом является техническое решение, раскрытое в патентном документе RU 2318652 С2, 10.03.2008. В данном источнике информации описан робот-пылесос, снабженный емкостным датчиком, срабатывающим в случае приближения или соприкосновения корпуса пылесоса с человеком или домашним животным. При срабатывании датчика робот-пылесос прекращает работу элементов, которые, находясь во включенном состоянии, могут представлять опасность для здоровья человека или животного.
Однако известный робот-пылесос не предусматривает возможности приема емкостным датчиком команд, отличных от команды прекращения работы определенных элементов. Преимуществом предложенного технического решения является наличие системы распознавания сигналов, принимаемых Датчиком, благодаря чему, пользователь может управлять работой пылесоса, приближаясь или касаясь его корпуса частью тела, в том числе ногой в обуви, с определенным тактом. Система распознавания сигналов (прикосновений) калибрована таким образом, чтобы исключить ошибочный запуск программы вследствие соприкосновения пылесоса с домашними животными или мебелью.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание робота-пылесоса, управление которым может осуществляться путем касания его корпуса частью тела, в том числе ногой в обуви. При этом робот-пылесос снабжен функцией распознавания сторонних прикосновений, позволяющей отличать взаимодействия с пользователем от взаимодействий с мебелью, вещами, лежащими на полу, и домашними животными.
Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение управления работой робота-пылесоса и обеспечение функционирования пылесоса от прикосновения тела пользователя, в том числе ноги.
Раскрытие изобретения
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что робот-пылесос с функцией бесконтактного управления, содержит корпус с панелью управления, внутри корпуса расположен блок выполнения функций уборки и перемещения пылесоса, блок бесконтактного управления, который включает датчик и блок распознавания сигналов, причем блок распознавания сигналов определяет команду, которая соответствует зарегистрированному сигналу датчика, и запускает ее выполнение; при этом датчик формирует сигналы при приближении пользователя к датчику по заранее откалиброванным значениям времени и такта.
При этом в качестве датчика используется плоская токопроводящая пластина.
Кроме этого датчик регистрирует изменение диэлектрической проницаемости среды при осуществлении пользователем приближения и/или касания корпуса робота-пылесоса частью тела, в том числе ногой в обуви.
Датчик не формирует команду блоку распознавания сигналов при соприкосновении корпуса пылесоса с домашними животными и/или мебелью.
Пользователь программирует индивидуальный тип касания для запуска определенной функции пылесоса.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного технического решения. На чертеже использованы следующие обозначения:
1 - робот-пылесос;
2 - блок выполнения функций уборки, перемещения и ориентирования пылесоса;
3 - блок бесконтактного управления, содержащий датчик 4 и блок распознавания сигнала 5.
Блок выполнения функций уборки, перемещения и ориентирования пылесоса 2 включает все средства, необходимые пылесосу для выполнения его функций. Сюда относятся, в частности, все средства осуществления уборки (вращение щеток, увлажнение и т.п.), средства перемещения и ориентирования в помещении.
Также робот-пылесос содержит блок питания пылесоса (на чертеже не показан).
Блок бесконтактного управления 3 предложенного робота-пылесоса содержит средства осуществления бесконтактного управления, а именно: датчик 4 и блок распознавания сигнала 5. Однако следует учитывать, что блок бесконтактного управления 3 также может включать средства передачи данных по беспроводной сети в приложение, установленное на портативное устройство, средства приема голосовых команд и другие.
Для ясности понимания сущности заявленного решения и принципа работы робота-пылесоса заявитель опустил описание средств передачи данных по беспроводной сети, средств приема голосовых команд и т.п.
На корпусе пылесоса также может быть установлена панель управления (на чертеже не показано).
На фиг.1 стрелками показана схема передача сигналов между элементами пылесоса. Датчик 4 воспринимает информацию об изменении диэлектрической проницаемости среды. Эта информация обозначена тонкой стрелкой слева. Сигнал с датчика 4 предается блоку распознавания сигналов 5, где формируется управляющая команда, передаваемая на блок выполнения функций уборки, перемещения и ориентирования 2 пылесоса. Передача сигнала датчика 4 блоку распознавания сигналов 5 также обозначена тонкой стрелкой, а передача управляющей команды от блока распознавания сигналов 5 блоку выполнения функций уборки, перемещения и ориентирования 2 пылесоса показана широкой серой стрелкой.
Например, если касанию корпуса пылесоса ногой соответствует команда запуска проведения уборки с настройками по умолчанию, в случае осуществления касания на датчик 4 поступает соответствующая информация (тонкая стрелка слева) об изменении диэлектрической проницаемости среды, обусловленном приближением пользователя к датчику. Зарегистрированный сигнал изменения емкости передается в блок распознавания сигналов 5, формирующий соответствующие управляющие команды и передающий их (широкая серая стрелка) в блок выполнения функций уборки, перемещения и ориентирования 2 пылесоса. В рамках рассматриваемого примера, это могут быть, по меньшей мере, команда включения насоса с определенной мощностью или команда запуска мотора, вращающего колеса пылесоса и обеспечивающего его перемещение с определенной скоростью.
Осуществление изобретения
Как правило, управление работой робота-пылесоса осуществляется с помощью кнопок на панели управления, расположенной непосредственно на корпусе пылесоса, с помощью пульта дистанционного управления или из приложения, установленного на портативное устройство.
Данные средства могут быть применены в настоящем решении вкупе с блоком бесконтактного управления, который раскрыт в настоящей заявке.
Как известно, взаимодействие с кнопками на панели управления, расположенной на корпусе пылесоса, не всегда бывает удобным и гигиеничным. Например, если руки пользователя заняты какими-либо вещами, если пользователь находится за столом или занят иным видом деятельности, требующим сохранения чистоты рук.
Что касается дистанционных способов управления, то для их реализации необходимо постоянно иметь при себе пульт или портативное устройство с установленным приложением. Кроме того, взаимодействие с кнопками пульта или приложением часто вызывает трудности у людей пожилого возраста.
Управление предложенным роботом-пылесосом может осуществляться путем касания корпуса робота-пылесоса частью тела, в том числе ногой. При этом на ногу может быть надета обувь, либо пользователь может быть без обуви (босиком). Такой способ управления является простыми и быстрым, не требует использования дополнительных средств, и легко может осуществляться ребенком или пожилым человеком. Кроме того, данный способ управления является более гигиеничным, так как пользователь имеет возможность не касаться пылесоса руками.
Возможность описанного способа управления реализуется за счет включения в конструкцию пылесоса блока бесконтактного управления, который включает датчик 4 и блок распознавания сигналов 5.
Принцип действия датчика 4 основан на изменении его емкости вследствие изменения диэлектрической проницаемости среды при приближении к датчику 4 того или иного объекта. Таким образом, запрограммировав блок бесконтактного управления пылесоса на выполнение определенной команды при изменении емкости датчика на величину из заданного диапазона на определенный интервал времени, можно реализовать бесконтактную схему управления роботом-пылесосом.
В качестве датчика 4 может быть использована антенна в виде плоской проводящей пластины или любая другая антенна или электрическая схема, параметры которой удовлетворяют заявленным требованиям.
Сигнал с датчика 4 поступает на вход блока распознавания сигналов 5, который определяет, запуску какой команды соответствует зарегистрированная величина изменения емкости, и формирует управляющий сигнал, передаваемый на соответствующий блок выполнения функций уборки, перемещения и ориентирования 2 пылесоса.
К числу таких команд могут относиться команда включения и выключения пылесоса, команда перемещения в заданное помещение, команда запуска определенного режима работы пылесоса (например, режима быстрой уборки, уборки с максимальной мощностью всасывания, влажной уборки), команда блокировки кнопок на панели управления пылесоса, команда выключения звуковых оповещений и подобные.
Запуск выполнения команд осуществляется путем касания, где под касанием понимают приближение части тела пользователя к датчику на заданный промежуток времени с определенным тактом. В частности, включение и выключение пылесоса могут осуществляться одним касанием длительностью до двух секунд, выключение звуковых оповещений - одним касанием длительностью от трех секунд, отправка пылесоса на базу - двумя касаниями длительностью до двух секунд каждое с промежутком в одну секунду, запуск влажной уборки -тремя касаниями длительностью до двух секунд. Пользователь также может самостоятельно выбрать команду для запуска определенной функции.
Во избежание ситуаций ложного запуска выполнения команд вследствие взаимодействия пылесоса с мебелью, домашними животными или крупными вещами, лежащими на полу, пылесос снабжен функцией распознавания сторонних прикосновений.
Данная функция реализуется за счет калибровки датчика 4: в блок распознавания сигналов 5 записывается допустимый диапазон значений изменения емкости, соответствующих взаимодействию с человеком, что позволяет исключить из рассмотрения сигналы, формирующиеся при взаимодействии с мебелью или животными.
Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенный робот-пылесос с функцией бесконтактного управления обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно упрощение управления работой робота-пылесоса и обеспечение функционирования пылесоса от прикосновения тела пользователя, в том числе ноги.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленное изобретение удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.