ROBOT MODULAR.

Un robot de amplia cobertura (100) que comprende: un chasis (202);

múltiples conjuntos de rueda motriz (110a-b) dispuestos sobre el chasis (202), comprendiendo cada conjunto de rueda motriz: una carcasa del conjunto de rueda motriz (324a-b); una rueda (326a-b) acoplada giratoriamente a la carcasa (324a-b); y un motor de accionamiento de rueda (328a-b) situado en la carcasa del conjunto de rueda motriz (324ab) y que funciona para accionar la rueda (326a-b); y un conjunto de limpieza (112, 102) situado en el chasis (202) comprendiendo el conjunto de limpieza: una carcasa del conjunto de limpieza (332-338); un cabezal de limpieza (334, 340) acoplado giratoriamente a la carcasa del conjunto de limpieza (332, 338); y un motor de accionamiento de limpieza (336, 342) situado en la carcasa del conjunto de limpieza (332, 338) y que funciona para accionar el cabezal de limpieza (334, 340); en el que cada uno de los conjuntos de rueda (110a-b) y el conjunto de limpieza (112, 102) puede extraerse por separado e independientemente de los receptáculos respectivos (304, 306, 308, 310) del chasis (202) como unidades completas

Robot modular.

Campo técnico

Esta invención se refiere a robots y, más particularmente, a robots de amplia cobertura.

Antecedentes

El documento WO 01/91623 A2 describe la técnica anterior pertinente.

En el campo de la robótica doméstica, para oficinas y/u orientada a consumidores, los robots móviles que realizan funciones domésticas, tales como pasar la aspiradora, se han adoptado ampliamente y pueden encontrarse ejemplos de robots que realizan el fregado del suelo, patrullan, cortan el césped y otras tareas. Los robots móviles contienen muchos componentes, algunos de los cuales pueden desgastarse o requerir mantenimiento antes que otros componentes. Generalmente, cuando un componente falla el robot puede tener importantes problemas de funcionamiento o fallar en su conjunto. Puede requerirse a un usuario que envíe el robot completo a un taller de reparación para revisarlo, lo que puede requerir desmontar partes significativas del robot o, si el coste de reparación supera el valor del robot, el robot puede desecharse. Como alternativa, el usuario puede necesitar adquirir un nuevo robot entero.

Sumario

La invención es un robot de amplia cobertura como se define en la reivindicación 1.

Los robots de amplia cobertura tienen numerosos componentes que pueden requerir el mantenimiento periódico durante la vida de servicio. Un robot de amplia cobertura se usa para tratar una superficie. Esto incluye limpiar así como pulir, pintar, revestir, barrer, esterilizar, aplicar tratamientos y más. Un robot de amplia cobertura modular que permite la retirada de componentes discretos o conjuntos para su reparación o sustitución mejora la capacidad de mantenimiento del robot y aumenta la vida de servicio global del robot. Además, algunos módulos pueden cambiarse por un módulo alternativo que se adapta en la misma cavidad conformada pero que tiene diferente funcionalidad. En general, los siguientes módulos pueden retirarse de un robot de amplia cobertura y sustituirse sin afectar a la funcionalidad del robot: un cabezal de limpieza principal, un cabezal de cepillado lateral, un módulo de ruedas, una papelera de vacío, un panel o cubierta superior sustituible, un control remoto empotrable en una cubierta, un panel de retención inferior sustituible, una cubierta o elemento deslizante, una batería, un parachoques y una rueda orientable delantera.

En un aspecto, el robot de amplia cobertura incluye un chasis, múltiples conjuntos de rueda motriz dispuestos en el chasis y un conjunto funcional que incluye un cabezal funcional (por ejemplo, un conjunto de limpieza) situado en el chasis. Cada conjunto de rueda motriz (por ejemplo, un módulo de rueda motriz) incluye una carcasa del conjunto de rueda motriz, una rueda acoplada giratoriamente a la carcasa y un motor de accionamiento de la rueda situado en la carcasa del conjunto de rueda motriz y que puede funcionar para accionar la rueda. El conjunto de limpieza (por ejemplo, el módulo de cabezal funcional) incluye una carcasa del conjunto de limpieza, un cabezal de limpieza acoplado giratoriamente (por ejemplo, un cabezal funcional acoplado para el movimiento funcional) a la carcasa del conjunto de limpieza, y un motor de accionamiento de limpieza situado en la carcasa del conjunto de limpieza y que funciona para accionar el cabezal de limpieza. Los conjuntos de ruedas y el conjunto de limpieza pueden extraerse por separado e independientemente cada uno de ellos de los receptáculos respectivos en el chasis en forma de cartuchos o unidades completas. Los receptáculos pueden ser cavidades conformadas que tienen paredes receptoras que rodean y guían la adaptación de las formas de la pared externa de un cartucho o módulo, de manera que cada módulo se desliza en y se adapta en una cavidad conformada correspondiente. Paralelas a al menos una dirección (por ejemplo, la de inserción), las paredes del modelo y la cavidad conformada correspondiente pueden ser esencialmente paralelas, de manera que se guía a un módulo para que entre en una cavidad conformada de adaptación a lo largo de una línea recta. Los módulos pueden asegurarse en el chasis mediante sujeciones y/o una cubierta de acceso o retención.

En una realización práctica, cada conjunto de rueda motriz incluye también una conexión que suspende la rueda desde una parte delantera del chasis. Conectando un primer extremo de la conexión a una parte trasera del chasis y permitiendo que la rueda conectada a un segundo extremo de la conexión se mueva radialmente alrededor del primer extremo de la conexión y verticalmente con respecto al chasis, el robot puede atravesar umbrales y zonas de transición de una forma más fácil que un robot sin dicha conexión. La conexión facilita también una inclinación hacia delante del chasis como respuesta al par de torsión desde la rueda que también ayuda a que el robot atraviese umbrales y zonas de transición.

En otro ejemplo, el conjunto de rueda (modular o no modular) incluye al menos parte de un sensor de proximidad para detectar la ausencia de un suelo adyacente. El sensor de proximidad puede ser un par de emisor y receptor de infrarrojos (IR), donde el emisor y el receptor IR están localizados en cualquier lado de la rueda y están situados para emitir y recibir un rayo IR emitido a un ángulo que se refleja desde una superficie del suelo por debajo de la rueda. En ausencia del suelo, el rayo IR emitido no se refleja desde el suelo y no se recibe en el receptor IR. Cuando el sensor de proximidad detecta la ausencia del suelo, esto se notifica a un controlador del robot de manera que se inicia una maniobra para evitar que se precipite por un hueco.

En una realización práctica, cada conjunto de rueda incluye también un conector eléctrico dispuesto en una superficie externa de la carcasa del conjunto de rueda motriz y configurado para adaptarse con un conector eléctrico del chasis correspondiente dentro de su receptáculo respectivo cuando el conjunto de rueda motriz se sitúa dentro del receptáculo, para establecer una conexión eléctrica con el conjunto de rueda. De forma similar, el conjunto de limpieza puede incluir un conector eléctrico dispuesto en una superficie externa de la carcasa del conjunto de limpieza y configurado para adaptarse con un conector eléctrico del chasis correspondiente dentro de su receptáculo respectivo cuando el conjunto de limpieza se sitúa dentro del receptáculo, para establecer una conexión eléctrica con el conjunto de limpieza. Los conectores pueden alinearse entre sí en una línea recta como un módulo que se guía para entre en una cavidad conformada de adaptación a lo largo de una línea recta.

En algunas realizaciones prácticas, el conector eléctrico para cada módulo es un enchufe eléctrico en el lado del módulo que funciona sin herramientas (que puede funcionar sin herramientas) que se adapta a un enchufe eléctrico en el lado del módulo que funciona sin herramientas en el chasis.

En un ejemplo, el robot de limpieza incluye también una batería eléctrica o una celda electroquímica situada en el chasis. La batería eléctrica proporciona energía al robot.

En otro ejemplo, el robot de limpieza incluye un conjunto de rueda orientable extraíble dispuesto en el chasis. El conjunto de rueda orientable extraíble proporciona un soporte adicional entre el robot y el suelo.

En otro ejemplo, el robot incluye una cubierta extraíble (por ejemplo, una cubierta de retención o de acceso) asegurada a una parte inferior del chasis. La cubierta asegura cada conjunto de rueda y conjunto de limpieza dentro de sus receptáculos respectivos. El robot puede incluir también una cubierta extraíble (por ejemplo, un panel estético o funcional, por ejemplo, como se describe en la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos Nº 60/741.422, que se incorpora a este documento como referente en su totalidad) dispuesta sobre una parte superior del chasis. La cubierta extraíble en la parte superior del chasis permite a un propietario unir cubiertas o paneles temáticos o funcionales que tienen diversos colores y marcas; o, por ejemplo, sensores adicionales, por ejemplo, de navegación o de detección obstáculos. En un caso, la cubierta extraíble incluye un panel de visualización de mantenimiento segmentado que mimetiza sustancialmente el aspecto del robot. Las marcas iluminables que corresponden a cada receptáculo del módulo se disponen en la pantalla de mantenimiento segmentada. Los receptáculos de módulo corresponden individualmente a un conjunto de rueda motriz, un conjunto de limpieza, la batería o la papelera de limpieza, respectivamente. En otro caso, la cubierta...

1. Un robot de amplia cobertura (100) que comprende: