本發(fā)明涉及一種自走車防護裝置。

背景技術：

近年來，隨著機器人與相關技術的逐漸發(fā)展，自走裝置也隨著流行起來。整合有移動機構、傳感器與控制器等無人裝置，例如自動導引車(automaticguidevehicle,agv)或是地板清潔(掃地/拖地)機器人等，均已在蓬勃發(fā)展。

一般而言，自走裝置于循跡避障控制方面分有主動式或被動式，主動式在于事先得知障礙物及進行路線規(guī)劃，而被動式則是待自走裝置碰到障礙物后，依據其所碰撞的受力方向及位置來判斷后續(xù)驅動的動作。

以被動式而言，現有技術多在自走裝置的保險桿中設置多個傳感器，以待保險桿受力變形后觸發(fā)傳感器而將其信號據以判斷。保險桿的變形受材料及結構強度影響，并非隨時能保持一定的變形量，也因此存在即使受到碰撞，傳感器也可能無法被(完全)觸發(fā)的情形。同時，隨著機體的尺寸改變，保險桿的變形量也無法維持一定。因此，如何提高自走裝置在避障控制方面的效能，實為相關人員所需思考解決的。

技術實現要素：

本發(fā)明提供一種自走車防護裝置，其具有較佳的循跡避障能力。

本發(fā)明的自走車防護裝置，包括本體、框體以及至少兩個樞接件。本體具有軌道或移動塊，框體具有移動塊或軌道，藉由移動塊可移動地組裝至軌道，而讓框體能相對于本體在平面上移動。樞接件分別沿所述平面的法線可移動地樞接本體與框體，框體適于受力而以兩個樞接件的其中之一相對于本體在平面上轉動。

基于上述，自走車防護裝置藉由框體與本體是沿一平面可移動地耦接在 一起，同時再以兩個樞接件沿所述平面的法線可移動地樞接本體與框體，因此當框體受障礙物碰撞時，便能造成框體能相對于本體產生相對運動，尤其是以所述兩個樞接件的其中之一產生相對于本體的旋轉運動。據此，便能提供自走車防護裝置在行走過程中遇到障礙物碰撞的判斷依據及后續(xù)的對應處理。所述碰撞行為藉由框體與本體及樞接件的相對配置，而能讓框體更順利地且更明確地產生相對與本體的運動，有效避免因框體變形導致運動不完全而產生誤判的情形。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是依據本發(fā)明一實施例的一種自走車防護裝置的局部示意圖；

圖2是圖1的自走車防護裝置的部分構件組裝示意圖；

圖3顯示圖1的自走車防護裝置的局部俯視圖；

圖4顯示本發(fā)明另一實施例的自走車防護裝置的局部俯視圖。

附圖標記：

100：自走車防護裝置

110：本體

112a、112b：貫孔

114：軌道

120、220：框體

124：凸肋結構

140：動力輪

150a、150b：傳感器

a1、a2、a3：結構件

l1：輪軸

l2：中心軸

p1、p2：樞接點

x-y-z：直角坐標

122、222a、222b：移動塊

160、260a、260b：彈性件

130a、130b、130c、130d：樞接件

122a、122b：樞接部

v1、v2、v3、v4：移動趨勢

l3a、l3b：樞轉基準軸

具體實施方式

圖1是依據本發(fā)明一實施例的一種自走車防護裝置的局部示意圖，在此以虛線及實線區(qū)分不同部位。圖2是圖1的自走車防護裝置的部分構件組裝示意圖。在此同時提供直角坐標x-y-z以利于構件描述。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，自走車防護裝置100包括本體110、框體120、樞接件130a、樞接件130b(樞接件130c、樞接件130d)、動力輪140以及傳感器150a、傳感器150b?？蝮w120可動地組裝于本體110，動力輪140設置于本體110而作為自走車防護裝置100的行進驅動來源。傳感器150a、傳感器150b，例如是觸發(fā)式開關，設置在本體110與框體120之間，以在框體120與本體110之間產生相對運動時得以被觸發(fā)。在此未敘述的其他構件，實已能從現有技術中得知，非本發(fā)明的主要技術內容，故不予贅述。

如圖1所示，框體120為自走車防護裝置100的外觀構件，其外表面積實質上包含自走車防護裝置100沿單一方向(如朝正x軸方向)行進時的所有可能碰撞范圍。即，當自走車防護裝置100朝正x軸方向行進時，框體120實際上是可以碰到位在自走車防護裝置100的行進路線上的任何障礙物。由此尚可進一步得知，若在自走車防護裝置100的周緣設置框體，即能讓自走車防護裝置100在x-y平面上任意方向的行進路線上的障礙物均能碰撞到框體。

值得注意的是，本實施例的本體110具有結構件a1，且結構件a1具有軌道114，如圖2所示，軌道114是呈側向傾倒“u”字形的凹槽結構，而框體120則具有移動塊122，藉由移動塊122與軌道114的外形輪廓相互耦接配合，框體120得以相對于本體110而在x-y平面上移動。在此所述x-y平面亦可被視為自走車防護裝置100行進時所座落的平面。再者，樞接件130a、樞接件130b(樞接件130c、樞接件130d)分別以x-y平面的法線方向(即， z軸)樞接本體110與框體120。

在此并未限制軌道114與移動塊122的配置對象，即，在另一未顯示的實施例中，亦可在本體110的結構件a1上設置移動塊，而讓框體120具有軌道，同樣藉由移動塊與軌道的耦接搭配而讓本體110與框體120產生相同的相對運動。

詳細而言，呈凹槽結構的軌道114在凹槽結構的兩個相對側壁上各具有兩個貫孔112a、貫孔112b(在此因視角關系而僅顯示結構件a1上部的貫孔)，樞接件130a、樞接件130b穿過貫孔112a、貫孔112b而鎖附于移動塊122上的樞接部122a、樞接部122b(結構件a1的下部亦同樣具有貫孔以供樞接件130c、樞接件130d穿過而樞接至移動塊122)。另需說明的是，圖2雖示出四個樞接件130a、樞接件130b、樞接件130c、樞接件130d，但樞接件130a、樞接件130c共z軸，而樞接件130b、樞接件130d共z軸，因此整體而言仍是被視為僅兩個軸，故后續(xù)敘述均以樞接件130a、樞接件130b及貫孔112a、貫孔112b為例進行說明，也就是說，本實施例的自走車防護裝置100是屬于雙旋轉樞紐結構。

值得注意的是，所述貫孔112a、貫孔112b分別為擴孔，且其擴張范圍足以提供樞接件130a、樞接件130b在其中移動，因而讓樞接件130a、樞接件130b尚能在x-y平面上保持一定范圍的移動。據此，當框體120因障礙物碰撞而受力時，便會以樞接件130a、樞接件130b的其中之一為旋轉中心，而相對于本體110在x-y平面上轉動。

此外，框體120還具有多個凸肋結構124，其實質上隨著框體120(在本體110上)所占區(qū)域而分布，凸肋結構124用以提高框體120的結構強度，以在框體120產生相對于本體110的運動時，框體120并不會因此而變形。換句話說，凸肋結構124能有助于提高框體120的剛性，而讓框體120在運動時能被視為剛體。

另一方面，前述傳感器150a、傳感器150b分別配置在移動塊122中且對應樞接件130a、樞接件130b，而據以作為感測移動塊122與軌道114相對運動之用。即，當框體120因障礙物碰撞而相對于本體110產生轉動時，會因此觸動對應的傳感器150a、傳感器150b，進而讓自走車防護裝置100的控制模塊(未顯示)藉由傳感器150a、傳感器150b的觸發(fā)與否，而據以 判斷出受碰撞的位置與受力方向。另，彈性件160配置且抵接于移動塊122與軌道114(凹槽結構的底板部分)之間，以讓受碰撞后而產生相對運動的框體120得以復位。

圖3顯示圖1的自走車防護裝置的局部俯視圖。請同時參考圖1至圖3，在此同時以動力輪140的輪軸l1與框體120的中心軸l2作為基準(l1、l2彼此正交)，在本實施例中，移動塊122與結構件a1(軌道114)實質上均位在中心軸l2上且位于動力輪140的軸距之間(即，移動塊122、軌道114及樞接件130a、樞接件130b在輪軸l1的正投影皆在兩個動力輪140之間)，因此藉由集中式結構配置，而能提高框體120相對于本體110進行相對運動的順利程度，同時也讓本體110具有較佳的空間利用率。

如圖3的局部放大圖所示，樞接點p1、樞接點p2代表樞接件130a、樞接件130b的鎖附處在貫孔112a、貫孔112b中的位置，因此明顯能得知各樞接件130a、樞接件130b具有在貫孔112a、貫孔112b中的主要移動趨勢v1、移動趨勢v2(包含兩者間的范圍)與移動趨勢v3、移動趨勢v4(包含兩者間的范圍)，其中移動趨勢v1、移動趨勢v4可視為朝向負x軸方向，由此得知，樞接點p1、樞接點p2除能朝負x軸方向移動外，還具有彼此相對的移動趨勢，據此而形成框體120能相對于本體110的旋轉運動。換句話說，本實施例的樞接點p1、樞接點p2能在本體110上形成兩個樞轉基準軸l3a與樞轉基準軸l3b。

舉例來說，當圖3左側的框體120碰到障礙物時，此時碰撞處距離樞轉基準軸l3a較遠，也就是碰撞處相對于框體120右側的力臂較長，因而框體120左側的移動會大于框體120右側的移動，而讓框體120以樞接點p1產生(順時針)旋轉，并進而啟動傳感器150b，而當圖3右側的框體120碰到障礙物時，碰撞處距離樞轉基準軸l3b較遠，因而框體120右側的移動會大于框體120左側的移動，而讓框體120則以樞接點p2產生(逆時針)旋轉，進而啟動傳感器150a，而當障礙物是沿著中心軸l2而碰撞框體120時，樞接點p1、樞接點p2則同沿負x軸方向平移，即此時的框體120僅有平移運動而無旋轉運動。由此得知，呈擴孔的貫孔112a、貫孔112b的擴張方向可視為包括框體120相對于本體110在x-y平面上的轉動方向，以及包括框體120相對于本體110在x-y平面上無轉動的平移方向。重要的是，在實際操作上， 沿著中心軸l2而碰撞框體120的機率遠小于框體120左側或右側的碰撞，且由于本實施例具備雙樞轉基準軸l3a與樞轉基準軸l3b，因此無論以何處對框體120進行碰撞，均會使框體120產生樞轉，故而能有效地檢測碰撞物的位置為何。

正因上述的運動模式，在自走車防護裝置100的實際行走過程中，障礙物除極少機率會以正對方向(即沿著中心軸l2)碰撞外，其余較大機率是會碰撞在框體120(以中心軸l2為基準)的右側或左側，因而藉由樞接件130a、樞接件130b的配置情形下，均能對框體120造成旋轉運動。同時也因為此運動模式能順利進行，故需將框體120與本體110的耦接結構以集中方式設置在中心軸l2上，而集中方式可視為朝中心軸l2集中，且不超過動力輪140的輪距范圍。

圖4顯示本發(fā)明另一實施例的自走車防護裝置的局部俯視圖。請參考圖4并對照圖3，與前述不同的是，自走車防護裝置200的本體包括沿中心軸l2對稱配置的兩個結構件a2、結構件a3，其各自具有軌道(類似前述實施例之結構件a1與軌道114的設置)，而框體220則具有沿中心軸l2對稱配置的兩個移動塊222a、移動塊222b，所述移動塊222a、移動塊222b分別耦接于結構件a2、結構件a3的軌道中。樞接件130a、樞接件130b分別穿過結構件a2、結構件a3上的貫孔112a、貫孔112b而鎖附至移動塊222a、移動塊222b。此外，自走車防護裝置200設置有一對彈性件260a、彈性件260b對應各自耦接的移動塊222a、移動塊222b與軌道以作為相對運動后的復位之用，其余未敘及的構件仍如前述實施例。由此可知，移動塊222a、移動塊222b與軌道可依據實際需求而適當地變更，其配置方式仍如同前述實施例，因此自走車防護裝置200同樣能達到前述實施例的運動效果。

綜上所述，在本發(fā)明的上述實施例中，自走車防護裝置藉由框體是沿平面可移動地耦接于本體，且以兩個樞接件樞接本體與框體，且讓所述兩個樞接件均保持能在所述平面上移動的自由度，因此讓框體在碰撞到障礙物時，框體能順利地相對于本體產生旋轉運動或平移運動，而藉由集中式的結構設置，讓移動塊、軌道及樞接件均朝自走車防護裝置的中心軸集中，更能因此讓箱體能更順利地產生相對于本體的運動，而藉此作為判斷自走車防護裝置在行走過程中循跡避障的控制依據。

再者，樞接件實質上是穿過貫孔而鎖附至本體，而所述貫孔具有彼此對應方向的擴張范圍，而據以能有效提供樞接件在擴孔中進行平面移動的效果，以讓框體能以樞接件的其中之一作為其相對于本體旋轉運動的旋轉中心之用。

雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的改動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求界定范圍為準。