自移动机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自移动机器人。本发明尤其涉及一种模块化的自移动机器人。
【背景技术】
[0002]自动化的家庭设备，例如自动吸尘器等具有自动工作程序，可以自行工作，不需要人工始终操控。借助这些自动化的家庭设备，人们可以从繁琐费时的家庭任务中解脱出来，得到更多的休闲时光。这种自动化的家庭设备也称自动工作设备、自动机器人等。针对家庭用户的各种需求，目前涌现了各种专门化的自动机器人，如自动吸尘器，自动安防机器人、自动割草机、自动浇灌机等。随之出现的问题是用户需要为不同的需求购买不同的自动设备，例如一个用户可能在室内同时布置有自动吸尘器和安防机器人，在室外同时布置有自动割草机、自动浇灌机、自动吹风机等等。这样首先是费用高昂，其次是导致家庭环境杂乱。通常每一种自动设备都需要单独的布置充电站和相关线路，室外机器还需要为不同的系统布置不同的边界信号线，这些边界信号线还可能会产生相互干扰。
[0003]为此，有些厂商开始尝试设计制造集成多种功能的自动工作设备，将完成各类工作需要的不同的工作模块集成到一个机身中。然而集成化的自动工作设备也存在很多弊端。首先，机器设计和制造困难，故障率高，后期的维护成本大；其次，机器成本高、售价贵，影响产品普及；第三，机器体积大、重量重，导致能耗增大，单次充电后的工作时间短，影响工作效率。第四，用户可能需要为自己可能并不需要的某些功能买单。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种成本低，功能多的自移动机器人系统。
[0005]本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是:一种自移动机器人，包括自移动模块和多个可互换的连接于自移动模块的工作模块中的至少一个；所述自移动模块包括控制单元、第一能量单元、第一行走单元和第一接口单元，所述控制单元执行预定指令以控制自移动机器人运行；所述第一能量单元包括可充电电池，向自移动模块或自移动机器人提供能量；所述第一行走单元辅助自移动模块行走；所述工作模块包括第一工作单元、第二行走单元和第二接口单元，所述第一工作单元执行特定类型的工作，所述第二行走单元辅助工作模块行走；所述第一接口单元和第二接口单元能够对应配接以将工作模块连接到自移动模块上，所述工作模块还包括第二能量单元，所述第一能量单元包括可充电电池，所述第二能量单元向工作模块或自移动机器人系统提供能量。
[0006]优选的，所述自移动模块还包括第二工作单元，所述第二工作单元执行特定类型的工作。
[0007]优选的，所述工作模块上设有充电接口，所述充电接口能够和外部的电源接口连接以接收充电电能。
[0008]优选的，所述充电接口和所述电源接口均为无线充电接口。
[0009]优选的，所述第一接口单元包括第一能量接口、第一控制接口和第一机械接口，所述第二接口单元包括第二能量接口、第二控制接口和第二机械接口，所述第一接口单元和第二接口单元配接时，第一能量接口和第二能量接口对接以在自移动模块和工作模块之间传递能量，第一控制接口和第二控制接口对接以在自移动模块和工作模块之间传递信号，第一机械接口和第二机械接口对接以将自移动模块和工作模块连接在一起。
[0010]优选的，所述自移动模块包括充电接口，所述工作模块通过第二能量接口、第一能量接口和所述充电接口连接到外部的电源接口以接收充电电能。
[0011]优选的，所述充电接口包括第一充电极片组和第二充电极片组，所述第一充电极片组连接到第一能量单元以向其充电，所述第二充电极片组通过第一能量接口、第二能量接口连接到所述第二能量单元以向其充电。
[0012]优选的，所述自移动模块还包括探测单元，所述探测单元探测工作模块并将探测结果发送给控制单元；所述控制单元根据探测结果判定是否探测到了所需要连接的工作模块，当判定结果为是时，所述控制单元控制第一行走单元行走以使自移动模块与所述所需要连接的工作模块连接。
[0013]优选的，所述工作模块为割草机模块、扫地机模块、扫雪机模块、吹吸机模块、施肥机模块、洒水机模块的至少一个。
[0014]优选的，所述控制单元监控第一能量单元和第二能量单元的能量水平，当第二能量单元的能量水平大于第一阈值时，控制第二能量单元向工作模块提供能量；当第二能量单元的能量水平小于所述第一阈值且第一能量单元的能量水平大于第二阈值时，控制第一能量单元向工作模块提供能量。
[0015]优选的，所述自移动模块还包括探测单元，所述探测单元探测工作模块并将探测结果发送给控制单元；所述控制单元根据探测结果判定是否探测到了所需要连接的工作模块，当判定结果为是时，所述控制单元控制第一行走单元行走以使自移动模块与所述所需要连接的工作模块连接。
[0016]优选的，所述工作模块上或工作模块的停泊位置设置有和工作模块对应的工作模块标识，所述探测模块通过探测工作模块标识来探测工作模块。
[0017]优选的，所述工作模块标识为RFID标签，所述探测模块为RFID阅读器。
[0018]优选的，所述工作模块标识为图像标识，所述探测模块为图像采集装置。
[0019]优选的，所述图像标识为条形码或二维码。
[0020]优选的，还包括引导单元，所述引导单元从工作模块的停泊位置向外延伸，所述自移动模块还包括引导感应单元，所述引导检测单元检测所述引导单元的位置并将检测结果发送给控制单元，所述控制单元根据接收到的检测结果沿引导单元行走，以接近所述工作模块。
[0021]优选的，所述引导单元为电信号线或者金属导轨；所述引导检测单元对应的为电信号感应单元或金属感应单元。
[0022]优选的，所述第一接口单元包括第一能量接口、第一控制接口和第一机械接口，所述第二接口单元包括第二能量接口、第二控制接口和第二机械接口，所述第一接口单元和第二接口单元配接时，第一能量接口和第二能量接口对接以在自移动模块和工作模块之间传递能量、第一控制接口和第二控制接口对接以在自移动模块和工作模块之间传递信号、第一机械接口和第二机械接口对接以将自移动模块和工作模块连接在一起。
[0023]优选的，所述控制模块可选择的控制第一机械接口和第二机械接口建立或解除连接。
[0024]优选的，所述第一机械接口和第二机械接口的其中之一上设有电磁铁，其中另一上设有可与电磁铁吸合的材料，所述控制模块通过控制电磁铁的极性来可选择的控制第一机械接口和第二机械接口连接或解除连接。
[0025]与现有技术相比，本发明的有益效果为:自移动机器人通过设置自移动模块和可互换的工作模块，实现无人值守的在工作区域中执行各种类型的工作任务，通过为工作模块设置单独的能量单元，工作模块能量充足、续航时间长。
【附图说明】
[0026]以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述。
[0027]附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。
[0028]图1是本发明的一种实施方式的自移动机器人系统示意图。
[0029]图2是本发明的一种实施方式的自移动机器人的模块图。
[0030]图3是图2中第一机械接口和第二机械接口的第一种具体方案示意图。
[0031]图4是图3的方案中连接端和配接端处于连接状态的示意图。
[0032]图5是图2中第一机械接口和第二机械接口的第二种具体方案示意图。
[0033]图6是图5的方案中连接端和配接端处于连接状态的示意图。
[0034]图7是图5的方案中连接端和配接端脱离连接状态的示意图。
[0035]图8是图2中第一机械接口和第二机械接口的第三种具体方案示意图。
[0036]图9是图8的方案中连接端和配接端从非连接状态转入连接状态的示意图。
[0037]图10是图8的方案中连接端和配接端处于连接状态的示意图。
[0038]图11是图8的方案中连接端和配接端脱离连接状态的示意图。
[0039]图12是本发明的一种实施方式的自移动模块自动寻找和连接工作模块的示意图。
[0040]图13是本发明的另一种实施方式的自移动模块自动寻找和连接工作模块的示意图。
[0041]1、自移动模块 3、工作模块5、停靠站
[0042]7、工作区域11、控制单元 13、第一能量单元
[0043]15、第一行走单元17、第一接口单元19、第二工作单元
[0044]21、探测单元 21URFID阅读器 213、图像采集装置
[0045]171、第一能量接口 173、第一控制接口 175、第一机械接口
[0046]33、第二能量单元35、第二行走单元37、第二接口单元
[0047]39、第一工作单元371、第二能量接口 373、第二控制接口
[0048]375、第二机械接口 43、引导单元 411、RFID标签
[0049]413、图像标识 51、连接端71、配接端
[0050]53、收容孔55、电磁铁57、滑套
[0051]58、卡球59、弹簧61、卡扣件
[0052]63、弹性件73、插销75、永磁铁
[0053]571、收容槽731、卡槽611、枢转轴
[0054]613、第一转臂615、第二转臂617、第三转臂
[0055]733、卡口618、卡勾
【具体实施方式】
[0056]如图1，自移动机器人系统包括自移动机器人和停靠站5。自移动机器人包括自移动模块I和多个可互换的连接于自移动模块I的工作模块3中的