专利名称：吸尘器及其控制方法
技术领域：
实施例涉及一种包括除静电装置的吸尘器及其控制方法。
背景技术：
机器人吸尘器是这样一种设备，当该设备在没有人工操作的情况下在将被清洁的空间周围自行行进(self-traveling)时，该设备通过从地面吸入灰尘、松散的碎屑等来执行清洁操作。静电荷是在由不同材料制成的两个物体相互摩擦且来自所述两个物体中的一个物体的电子因摩擦而沾上另一个物体时所产生的电荷。如果在机器人吸尘器在灰尘、松散的碎屑等附近行进时产生静电荷，则正电荷或者负电荷可通过电吸引而附着到机器人吸尘器。更具体地讲，因为机器人吸尘器通过具有清洁功能的主刷与围绕该主刷的结构之间的摩擦相互作用以及至少一个侧刷与地面之间的摩擦相互作用而蓄积了静电荷，所以宠物的毛发和灰尘可附着到机器人吸尘器的主体。此外，在机器人吸尘器中蓄积的静电荷会对用于控制机器人吸尘器的印刷电路板板组件(PBA)或者主印刷电路板(PCB)的集成电路 (IC)元件造成物理损害。真空吸尘器用于清洁房屋、车辆或者其他地方，具体地讲，真空吸尘器可用于清洁难以用扫帚或者其他清洁工具清洁的凹陷的地方以及其他地方。这样的真空吸尘器用于利用由电机的旋转所产生的强大的吸力来清除灰尘、松散的碎屑等。通常，当通过吸入口吸入存在于地面上的松散的碎屑时，松散的碎屑会摩擦从吸入口延伸的管。因此，由于在管中产生静电荷，所以松散的碎屑可附着到吸入口周围的区域以及管的内表面，从而污染机器人吸尘器。被吸入的带电的松散的碎屑可导致设置在手柄处的控制装置发生故障并可导致元件损坏。另外，当在清洁期间蓄积的静电荷释放时，使用者会遭受强烈的电击。
发明内容
因此，一方面在于提供一种吸尘器及其控制方法，所述吸尘器可通过消除静电荷来防止由于静电荷而对组成元件造成的损坏和故障。本发明的其他方面将在随后的描述中部分地阐述，部分将通过描述显而易见，或者可通过实施本发明而了解。根据一方面，一种机器人吸尘器包括主体、驱动装置和从将被清洁的表面扫除松散的碎屑的主刷，所述机器人吸尘器包括至少一个捕获构件，用于捕获静电荷；接地构件，协同所述至少一个捕获构件产生电势差；放电构件，电连接到所述至少一个捕获构件和接地构件，并用于释放捕获的静电荷。放电构件可将捕获的静电荷释放为另一种类的能量。接地构件可位于机器人吸尘器中。捕获构件可安装在主体的与主刷摩擦的部分处。所述机器人吸尘器还可包括侧刷，捕获构件可安装在侧刷的一部分处或者可安装在主体的一部分处。捕获构件可包括导电金属或者防静电刷。防静电刷可安装在主体 的与主刷摩擦的部分处。放电构件可将捕获的静电荷释放为光、声音、动能或者其任意组合。放电构件可包括灯、发光二极管(LED)、蜂鸣器或者电机。放电构件可用作通过发光或者发出声音或者释放动能来告知使用者释放了捕获的静电荷的指示器。所述至少一个捕获构件可以为安装在主体中的多个捕获构件。根据另一方面，一种机器人吸尘器的控制方法包括利用导电构件捕获由于摩擦而产生的静电荷；将接地构件电连接到已经捕获了静电荷的导电构件，从而在接地构件和导电构件之间产生电势差；将捕获的静电荷释放为另一种类的能量(例如，光、声音或者动能)。根据又一方面，一种吸尘器包括吸入口，通过该吸入口吸入松散的碎屑；延长管，连接到吸入口 ；捕获构件，利用导电构件捕获由于被吸入的松散的碎屑与延长管摩擦而在延长管中产生的静电荷；控制装置，所述控制装置包括放电构件和接地构件，所述放电构件电连接到捕获构件，并用于将被捕获构件捕获的静电荷释放为另一种类的能量(例如， 光、声音或动能)，所述接地构件位于吸尘器上，同时连接到放电构件。捕获构件可安装在产生静电荷的延长管的表面。捕获构件可包括防静电刷，所述防静电刷安装在延长管的表面并用于消除捕获的静电荷。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得清楚和更易于理解，附图中图1是示出根据实施例的机器人吸尘器的外观的透视图；图2是根据实施例的包括除静电装置的机器人吸尘器的仰视图；图3是示出根据实施例的位于机器人吸尘器的主刷装置处的导电构件的透视图；图4是示出根据实施例的位于机器人吸尘器的主刷装置处的防静电刷的透视图；图5是示出根据实施例的位于机器人吸尘器的侧刷装置处的导电构件的透视图；图6是示出根据实施例的机器人吸尘器的除静电装置的电路图；图7是示出根据另一实施例的真空吸尘器的外观的透视图；图8是示出根据实施例的除静电操作的流程图。
具体实施例方式
现在将对实施例作出详细说明，所述实施例的示例在附图中被示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。图1是示出根据实施例的机器人吸尘器的外观的透视图，图2是根据实施例的包括除静电装置的机器人吸尘器的仰视图。在图1和图2中，根据实施例的机器人吸尘器7包括主体10，限定机器人吸尘器的外观；驱动装置20以及多个刷装置30和40，设置在主体10的底部，驱动装置20用于使机器人吸尘器7运动，多个刷装置30和40用于从机器人吸尘器7在其上行进的地面扫除灰尘和松散的碎屑。这里，虽然实施例通过示例的方式论述了机器人吸尘器7，但是该实施例可以应用到受静电荷影响的所有吸尘器。例如，根据实施例的除静电装置可以应用到机器人吸尘器7、真空吸尘器、旋风吸尘器等等。除驱动装置20以及多 物，红外传感器(或者超声传感器)可设置在主体10的底部并且可用于感测诸如楼梯等的障碍物。主体10还可设置有显示装置12，显示装置12向使用者提供有关机器人吸尘器7 的状况和操作的信息。驱动装置20包括多个驱动轮21和22，设置在主体10的中央相对两侧位置，以控制机器人吸尘器7的运动；自由轮(free wheel) 23，设置在主体10的中部靠前的位置， 自由轮23的旋转角度根据机器人吸尘器7在其上运动的地面的状况而变化。自由轮23采用滚轮或者脚轮的形式，并且用于支撑机器人吸尘器7，以将机器人吸尘器7引导到期望的方向，使机器人吸尘器7平衡并且防止机器人吸尘器7跌倒。驱动轮21和22两者基于来自控制单元的信号向前或向后运动，以控制机器人吸尘器7的运动。例如，驱动轮21和22两者可被向前或向后驱动，以使机器人吸尘器7向前或向后运动。在另一示例中，可在向后驱动左驱动轮21的同时向前驱动右驱动轮22，以使机器人吸尘器7向左转，或者类似地，可在向后驱动右驱动轮22的同时向前驱动左驱动轮 21，以使机器人吸尘器7向右转。可沿相反的方向驱动左驱动轮21和右驱动轮22，以使机器人吸尘器7向右转或者向左转。多个刷装置30和40包括主刷装置30，用于从地面扫除灰尘和松散的碎屑；多个侧刷装置40，位于主体10的底部靠前的相对两侧位置。主刷装置30包括鼓形旋转刷31 (以下称为主刷)，以滚轮的方式旋转，从而从地面扫除灰尘和松散的碎屑；主刷电机33，用于使主刷31旋转。每个侧刷装置40包括旋转刷41 (以下称为侧刷)，用于在地面上水平地旋转；侧刷电机43，用于使侧刷41旋转。以下，将描述在图2中示出的机器人吸尘器7的除静电装置。在机器人吸尘器7中所包括的除静电装置用于释放蓄积在机器人吸尘器7中的静电荷。为此，除静电装置包括多个捕获构件70、放电构件60和接地构件50。多个捕获构件70包括含有导电金属的导电构件。多个捕获构件70被附着到机器人吸尘器7，从而与带有静电荷的任何物体大面积地接触。多个捕获构件70还可包括防静电刷80。防静电刷80用于从根本上消除蓄积在机器人吸尘器7中的静电荷，从而能够更加有效地消除静电荷。为此，防静电刷80用作通过将正离子或者负离子附着到带电物体来中和静电荷的离子发生器。由靠近带电物体安装的防静电装置产生的离子中的极性与带电物体的极性相反的一些离子移动到带电物体并与带电物体耦合，从而用于消除静电荷。根据离子产生方法，防静电装置可以被分为电压施加型防静电装置、自放电型防静电装置和辐射型防静电装置。根据实施例的防静电刷80可以是上述类型中的任意一种。多个捕获构件70安装在机器人吸尘器7的产生静电荷的地方。参照图3，多个捕获构件70可包括安装在主刷装置30处的导电的主刷捕获构件71。具体地说，主刷捕获构件71可 可设置有导电的侧刷捕获构件72，导电的侧刷捕获构件72被包括在多个捕获构件70中。 具体地说，侧刷捕获构件72安装在侧刷装置40的与地面摩擦的部分。另外，主体捕获构件 73安装在主体10的与附近的物体摩擦的部分。上述多个捕获构件71至73可根据其安装位置的形状而具有不同的形状。例如，参照图3，主体10的主刷捕获构件71所附着的部分限定主刷31在旋转时所摩擦的曲面。因此，主刷捕获构件71可具有弯曲的形状并可附着到主体10的所述曲面。在另一示例中，参照图5，侧刷装置40的侧刷捕获构件72所附着的部分可具有近似圆形的形状。因此，侧刷捕获构件72可具有圆形的平板形状并且可附着到主体10的连接侧刷装置40的部分。在又一示例中，主体捕获构件73可以连接到机器人吸尘器7的经常与附近的物体摩擦的表面。 因此，主体捕获构件73可限定机器人吸尘器7的表面的一部分并且可附着到机器人吸尘器 7的表面。参照图4，防静电刷80可具有与主刷捕获构件71的形状类似的形状，并且可靠近主刷31安装。具体地说，防静电刷80可被安装在主刷捕获构件71的安装位置，即，防静电刷80可被安装在主体10的与主刷31摩擦的部分。另外，防静电刷80可被安装在侧刷捕获构件72的安装位置(即，安装在侧刷41的与地面摩擦的部分)，防静电刷80还可被安装在主体捕获构件73的安装位置(即，安装在主体10的与附近的物体摩擦的部分)。当在捕获构件70基本消除在机器人吸尘器7中产生的静电荷之后提供防静电刷80时，靠近捕获构件70安装的防静电刷80可以更加有效地消除静电荷。多个捕获构件70被电连接到放电构件60，所述多个捕获构件70包括主刷捕获构件71、侧刷捕获构件72和主体捕获构件73。所述多个捕获构件70可以另外设置在机器人吸尘器7的其他产生静电荷的地方。所述多个捕获构件70用于捕获在机器人吸尘器7中产生的静电荷。主刷捕获构件71捕获在主刷装置30运行期间主刷装置30的主刷31与机器人吸尘器7的主体10摩擦时所产生的静电荷。侧刷捕获构件72捕获在侧刷装置40运行期间侧刷装置40的侧刷41与地面摩擦时所产生的静电荷。主体捕获构件73捕获在机器人吸尘器7行进期间机器人吸尘器7与附近的物体摩擦时所产生的静电荷。放电构件60电连接到接地构件50和多个捕获构件70。图6的电路图示出了在根据实施例的机器人吸尘器7中所包括的除静电装置。机器人吸尘器7的除静电装置包括接地构件50、放电构件60和多个捕获构件70。接地构件50经由电线、电阻器等电连接到放电构件60，进而放电构件60经由电线、电阻器等电连接到多个捕获构件70。放电构件60用于以具体的能量的形式释放静电荷。为此，放电构件60用于将静电荷转换为另一种能量，例如，光、声音、动能或者其任意组合。放电构件60包括灯或者发光二极管(LED)，其将静电荷转换为光而发出光。所述灯是一种利用电能来产生光的装置， 并且该灯是从霓虹灯、荧光灯等中选择的。放电构件60还可包括蜂鸣器、电机等。蜂鸣器用于将静电荷转换为声音而发出声音，电机用于将静电荷转换为动能而释放动能。电机可包括电动机。放电构件60可被安装在机器人吸尘器7上。如果在放电构件60中所包括的灯或者LED位于机器人吸尘器7的主体10的外表面，则由于在放电构件60中所包括的灯将静电荷转换为光并因而发出光，所以可以在视觉上告知使用者通过除静电装置消除了静电荷。
另外，由于在放电构件60中所包括的蜂鸣器将静电荷转换为声音并因而发出声音，所以可以在听觉上告知使用者通过除静电装置消除了静电荷。图7是示出根据另一实施例的真空吸尘器的外观的透视图。就真空吸尘器103而言，当通过吸入口 106吸入存在于地面上的松散的碎屑时，被吸入的松散的碎屑与延长管105摩擦，导致延长管105带有静电荷。因此，松散的碎屑附着到延长管105或者吸入口 106的狭窄的部分。为了消除静电荷，真空吸尘器103包括控制装置104和位于延长管105处的静电荷捕获构件107。就真空吸尘器103而言，连接到延长管105的吸入口 106也用于消除静电荷。为了实现静电荷的消除，控制装置104包括放电构件60和具有零电势的接地构件。在控制装置104中所包括的放电构件60将静电荷捕获构件107与接地构件电连接，并在静电荷捕获构件107与接地构件之间产生电势差，从而以特定能量的形式释放静电荷。图8是示出根据实施例的除静电操作的流程图。在操作100中，多个捕获构件70捕获由于摩擦相互作用而产生的静电荷。多个捕获构件70可包括主刷捕获构件71、侧刷捕获构件72、主体捕获构件73以及安装在机器人吸尘器7的其他地方的其他捕获构件，以捕获在机器人吸尘器7中产生的静电荷。具体地说，多个捕获构件70可捕获静电荷，以防止静电荷释放到主体10的其他部分或者机器人吸尘器7的内部电路。在操作110中，在用于捕获静电荷的多个捕获构件70与接地构件50之间产生电势差。用于捕获静电荷的多个捕获构件70具有相对高的电势，而接地构件50具有零电势。放电构件60将具有高电势的多个捕获构件70与具有零电势的接地构件50电连接，从而构成具有电势差的电路。在操作120中，放电构件60由于所述电势差而释放静电荷。如果放电构件60将具有高电势的多个捕获构件70与具有零电势的接地构件50 彼此电连接，则产生具有电势差的电路。因此，电压被施加到放电构件60，使得放电构件60 在接受电压时将静电荷转换为另一种能量，例如，光、声音或者动能。如果在放电构件60中所包括的灯或者LED将静电荷转换为光，则可以通过发光来在视觉上告知使用者发生了释放在机器人吸尘器7中产生的静电荷的事件。因此，放电构件60用作告知静电荷从机器人吸尘器7释放的指示器。另外，如果在放电构件60中所包括的蜂鸣器将静电荷转换为声音，则可以通过发出声音来在听觉上告知使用者发生了释放在机器人吸尘器7中产生的静电荷的事件。因此，放电构件60用作告知静电荷从机器人吸尘器7释放的指示器。从上面的描述明显得知，根据实施例，通过从吸尘器消除静电荷，可以在清洁期间防止松散的碎屑或者宠物的毛发附着到吸尘器。此外，可以防止由于静电荷而对机器人吸尘器的内部电路造成的物理损坏。
虽然已经示出并描述了一些实施例，但 是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和原理的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种机器人吸尘器，包括主体、驱动装置和从将被清洁的表面扫除松散的碎屑的主刷，所述机器人吸尘器还包括至少一个捕获构件，用于捕获静电荷；接地构件，协同所述至少一个捕获构件产生电势差；放电构件，电连接到所述至少一个捕获构件和接地构件，并用于释放捕获的静电荷。
2.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中，放电构件将捕获的静电荷释放为另一种能量。
3.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中，接地构件位于机器人吸尘器中。
4.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中，捕获构件安装在主体的与主刷摩擦的部分处。
5.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，所述机器人吸尘器还包括侧刷，其中，捕获构件安装在侧刷的一部分处或者安装在主体的一部分处。
6.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中，所述至少一个捕获构件包括导电金属或者防静电刷。
7.根据权利要求6所述的机器人吸尘器，其中，防静电刷安装在主体的与主刷摩擦的部分处。
8.根据权利要求2所述的机器人吸尘器，其中，放电构件将捕获的静电荷释放为光。
9.根据权利要求8所述的机器人吸尘器，其中，放电构件包括灯或者发光二极管。
10.根据权利要求8所述的机器人吸尘器，其中，放电构件用作通过发光来告知使用者释放了捕获的静电荷的指示器。
11.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其中，所述至少一个捕获构件为安装在主体中的多个捕获构件。
12.一种机器人吸尘器的控制方法，所述方法包括利用导电构件捕获由于摩擦而产生的静电荷；将接地构件电连接到已经捕获了静电荷的导电构件，从而在接地构件和导电构件之间产生电势差；将捕获的静电荷释放为另一种类的能量。
13.一种吸尘器，包括吸入口，通过该吸入口吸入松散的碎屑；延长管，连接到吸入口 ；捕获构件，利用导电构件捕获由于被吸入的松散的碎屑与延长管摩擦而在延长管中产生的静电荷；控制装置，包括放电构件和接地构件，所述放电构件电连接到捕获构件，并用于将被捕获构件捕获的静电荷释放为另一种类的能量；所述接地构件位于吸尘器上，同时连接到放电构件。
14.根据权利要求13所述的吸尘器，其中，捕获构件安装在产生静电荷的延长管的表面。
15.根据权利要求14所述的吸尘器，其中，捕获构件包括防静电刷，所述防静电刷安装在延长管的表面并用于消除捕获的静电荷。
全文摘要
本发明公开了一种吸尘器及其控制方法。提供一种具有除静电装置的机器人吸尘器，以防止由于静电荷而对吸尘器的内部电路造成损坏或者性能劣化。该机器人吸尘器包括导电的捕获构件，用于捕获由于摩擦而产生的静电荷；放电构件，电连接到所述捕获构件，以将所述捕获构件捕获的静电荷释放为另一种类的能量(例如，光、声音或者动能)；接地构件，位于机器人吸尘器上，同时连接到放电构件。所述机器人吸尘器防止灰尘、松散的碎屑等附着，并且防止由于静电荷而对机器人吸尘器的内部电路造成损坏，从而有效地执行清洁操作。
文档编号A47L7/00GK102379656SQ20111020536
公开日2012年3月21日 申请日期2011年7月18日 优先权日2010年8月26日
发明者丁玄守, 李俊和, 章晖撰, 金东元, 韩昇逸 申请人:三星电子株式会社