[发明专利]移动机器人

说明书

交叉引用

本申请要求于2011年12月2日提交的美国临时申请第61/566,104号以及于2012年9月20日提交的美国临时申请第61/703,656号两者的权益，其内容通过以其相应的全文引用并入本文。

技术领域

本发明涉及移动机器人。

发明内容

本发明的实施例涉及配置成在其使用方面广泛通用的移动机器人。例如，移动机器人可配置成在各式各样的表面上使用，而不管表面的取向和/或形状。可替代地或组合地，移动机器人可配置成在其行经的表面上有效和高效地移动。

在某些实施例中，移动机器人配置成在表面上使用，而不管表面相对于地面或地板的取向。例如，当设计成在铁磁性表面上使用时，机器人可包括磁体以及针对其的取向控制结构。在这种情况下，磁体可操作性地联接到机器人以便被保持在铁磁性表面的上方，即，不与铁磁性表面直接接触，但磁体的场强度足以保持机器人及其有效载荷抵靠表面而不存在从其掉落下来的风险。在一些情况下，磁体可操作性地联接到所述机器人的外端部，以便至少保持从其行经的表面相距的机器人框架的间隙、机器人重心以及机器人整体轮廓的一个或多个。在某些情况下，磁体相对于铁磁性表面在两个或多个维度上有选择地进行调节。在一些情况下，磁体可操作性地联接到所述机器人的相对端部。在某些情况下，磁体在外部从机器人的组件单元偏移。在某些情况下，移动机器人可配置成具有与使用磁体和它们的取向控制结构相结合的成组配置。

在某些实施例中，移动机器人配置成在表面上使用，而不管表面的形状。例如，当用在弯曲表面上时，机器人可包括经由一个或多个联动装置可操作性地连接到一起的两个或多个组件单元。在这种情况下，联动装置配置成连接两个组件单元，但允许单元相对于彼此移动，以便适应于机器人在其上使用的表面的形状。因此，移动机器人可自行适应于任何种类的表面形状，这样在使用机器人的过程中足以保持机器人和表面之间的接触。在一些情况下，一个或多个联动装置位于组件单元的外部。在一些情况下，一个或多个联动装置可操作性地联接到组件单元中的两个的外侧面。在一些情况下，一个或多个联动装置沿着机器人的中线定位，中线远离机器人的轮轴定位。在一些情况下，一个或多个联动装置配置成为至少组件单元之一相对于另一个组件单元枢转。

在某些实施例中，移动机器人配置成具有在表面上的既有效又高效的运动。例如，机器人可包括全向轮以便于机器人在任何方向上运动。在这种情况下，机器人将不支配转向组合件，转向组合件通常限于仅仅移动用于导航的某些轮。与此相反，每个轮可独立控制，从而使得机器人的驱动类型是通用的以及使得机器人方向能力的改变相对于使用具有转向机构的传统轮更精确和更迅速。在一种情况下，机器人可配置有麦克纳姆(Mecanum)轮。

参照附图和优选实施例的描述将会更充分地理解和认识到本发明的这些和其它方面和特征。

附图说明

图1是根据本发明的某些实施例的具有锁定的组件单元的移动机器人的透视图；

图2是图1的机器人一侧的正视图，其中示出机器人位于具有弯曲表面的物体上；

图3是示出对于钕材料的磁体相对于含铁表面的力与距离的关系的曲线图；

图4是根据本发明某些实施例的从图1的机器人所产生的移动机器人的透视图，其包括不同的磁体安装件且示出在具有弯曲表面的物体上；

图5是图4的机器人的磁体安装件的透视图；

图6是根据本发明某些实施例的从图1的机器人所产生的另一种移动机器人的透视图，其中组件单元以允许单元相对于彼此进行调节的方式而连接；

图7是根据本发明某些实施例的从图4和图6的机器人所产生的移动机器人的透视图；

图8是根据本发明某些实施例的从图5的安装件所产生的磁体安装件的透视图；

图9是根据本发明某些实施例的从图5和图8的安装件所产生的磁体安装件的透视图；

图10是根据本发明某些实施例的从图4的机器人所产生的移动机器人的透视图，示出在具有弯曲表面的物体上；

图11是根据本发明某些实施例的从图4的机器人所产生的另一种移动机器人的透视图，示出在具有弯曲表面的物体上的示例性成组布置；

图12是根据本发明某些实施例的从图1的机器人所产生的另一种移动机器人的透视图，示出在具有弯曲表面的物体上并且其中组件单元以允许单元相对于彼此进行调节的方式而连接；

图12a是图12的机器人的组件单元之间的一个连接区域的放大透视图；