一种具备紫外灯的扫地机器人装置的制作方法

本实用新型涉及扫地机器人装置技术领域，尤其涉及具备紫外灯的扫地机器人装置。

背景技术：

随着扫地机器人的运用逐渐普及，越来越多的使用者采用扫地机器人来担任地面打扫工作。由于现行的扫地机器人仅能扫除地面上的垃圾而不具备杀菌功能，因此当扫地机器人行经被细菌污染区域执行打扫作业时，会让细菌附着在扫地机器人上，并连带污染后续所行进的区域。

为搭配扫地机器人执行杀菌作业，较为可行方案是在扫地机器人上安装紫外灯，并由紫外灯发出紫外光照射目标区域进行杀菌。由于紫外光会对人员或动物的皮肤造成伤害，因此同时具备紫外灯以及安全保护机制的扫地机器人对于使用者的安全以及消费市场接受程度极为重要。

综上所述，如何提供一种可搭载紫外灯以及具有保护机制的扫地机器人乃本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具备紫外灯的扫地机器人。

为此，本实用新型公开了一种具备紫外灯的扫地机器人装置，包含：

本体，具有风力开口的底面；

多个车轮组成单元，设于该本体的底面；

控制模块，设于该本体内以及电性连接各该车轮组成单元的马达单元；以及

一个或多个紫外灯单元，连接该控制模块，其中该紫外灯单元设于该本体的底面，或者设置于该本体内并面向该底面的一开口以提供射出光线。

作为上述方案的改进，该紫外灯单元与该本体的底面朝向同一方向。

作为上述方案的改进，该控制模块进一步包含重力感测组件。

作为上述方案的改进，该控制模块进一步包含测距感测组件。

作为上述方案的改进，该测距感测组件与该本体的底面朝向同一方向。

作为上述方案的改进，该紫外灯单元的驱动端或电源端经由开关组件连接该马达单元，以于该马达单元异常运动时停止运作。

作为上述方案的改进，该紫外灯单元的驱动端或电源端是连接该车轮组成单元的机构组件，以于该机构组件异常运动时停止运作。

作为上述方案的改进，该控制模块进一步包含一个或多个光接收器，以接收该紫外灯单元所发射的紫外光。

作为上述方案的改进，该紫外灯单元是提供涵盖波长254nm的紫外线-C光源。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型的扫地机器人装置设有一个或多个紫外灯单元，在扫地机器人在执行清扫工作的同时能够执行杀菌作业，改善被清洁区域的卫生状况。另一方面本实用新型扫地机器人装置设有控制模块，该控制模块与紫外灯单元连接，其中，控制模块包含重力感测组件、测距感测组件、光接收器，以使本实用新型所搭载的紫外灯具备安全保护机制，避免紫外灯对于使用者的安全造成影响。

附图说明

图1为本实用新型一实施例具备紫外灯的扫地机器人装置的立体示意图。

图2及图3分别为本实用新型扫地机器人装置其紫外灯单元安装位置示意图。

图4为本实用新型扫地机器人装置的系统方块示意图。

图5为本实用新型扫地机器人装置其光接收器的安装位置示意图。

图6及图7为本实用新型地机器人装置其异常检测方案示意图。

图8为本实用新型扫地机器人装置的本体离地高度以及紫外灯照射范围示意图。

图9及图10为本实用新型扫地机器人装置可调整照射角度的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

请参阅图1，其为本实用新型一实施例具备紫外灯的扫地机器人装置1的立体示意图。所述扫地机器人装置1包含本体10、设于本体10底面10A(图2)的多个车轮组成单元11、以及一个或多个紫外灯单元13。所述紫外灯单元13连接控制模块12并设于本体10的底面10A(图2)，或者设置于本体10内并面向底面10A的一开口102(图3)以提供射出光线。

所述紫外灯单元13于车轮组成单元11异常运动、控制模块12判断车轮组成单元11异常运动、控制模块12侦测本体离地或者控制模块12判断本体10翻转其中至少一个条件成立时则停止运作。

优选地(于另一实施例中)，所述紫外灯单元13的照射范围约是吸尘口100的范围。请再参阅图2或图3的说明，当扫地机器人装置1开始运作时，控制模块12会驱动刷毛101部的马达(图未示出)，以让刷毛101部将地面的垃圾扫至吸尘口100，并由吸尘口100将垃圾吸入内部的容置空间，此时设于吸尘口100附近的紫外灯单元13会照射地面，以达到杀菌的目的。

优选地(于另一实施例中)，所述紫外灯单元13与本体10的底面10A朝向同一方向。所述的控制模块12可采用微控制芯片模块(例如：8051控制电路)、可程序化数字电路模块(例如：FPGA)、嵌有操作系统的系统芯片模块(例如：ARM芯片模块)…等具备运算及控制能力的电子模块来实现。所述车轮组成单元11进一步包含马达单元110、齿轮组111、以及车轮单元112。所述齿轮组111置于车轮单元112上，而马达单元110其输出端的齿轮则啮合齿轮组111，以让马达单元110带动车轮单元112的转动。

优选地(于另一实施例中)，所述紫外灯单元13是提供紫外线-C光源。其波长范围为100nm至280nm，于此波长的紫外光可有效的破坏大部分细菌的RNA与DNA。

优选地(于另一实施例中)，可于扫地机器人装置1本体10底部的前端设置2个车轮成组装置，并于机器人装置本体10底部的后端设置一辅助轮11A，惟设置位置以及数量不在此限。

请参阅图4，其为本实用新型扫地机器人装置1的系统方块示意图。请共同参阅图1及图4的说明，所述的控制模块12电性连接车轮组成单元11的马达单元110、紫外灯单元13、以及传感器14。为让扫地机器人装置1在车轮组成单元11异常运动或本体10翻转时停止紫外灯单元13的运作，本实用新型可以在扫地机器人装置1上安装各种类型的传感器14，并让控制模块12依据传感器14提供的感测信息判断是否应停止紫光灯单元的运作；或直接由传感器14搭配开关组件使紫外灯单元13失去运作的能力。所述传感器14的类型包含重力感测组件、测距感测组件、光接收组件等，但不仅限于此。所述的马达组件、控制模块12、紫外灯单元13、以及传感器14连接置于本体10内部的电池组(图未示出)，以取得工作的电源。

优选地(于另一实施例中)，所述传感器14是采用重力感测组件，而控制模块12会依据重力感测组件所提供的重力感测值判断本体10是否翻转。例如，若采用具备三轴(X-Y-Z轴)重力感测的传感器14时，则在扫地机器人装置1正常运作下，传感器14回传的感测信息仅在平面轴向(X-Y轴)上有所变化，而当扫地机器人装置1因撞击、翻覆，或被使用者拿起时，此时从传感器14回传的感测值中可得知在纵向轴向(Z轴)上产生变化感测信息，而控制模块12在侦测到纵向轴向的变化时，则判断扫地机器人装置1符合本体翻转的条件，并命令紫外灯单元13停止运作。

优选地(于另一实施例中)，所述传感器14是采用测距感测组件，控制模块12是依据测距感测组件所提供的测距感测值，来判断本体10是否翻转。所述测距感测组件与本体10的底面10A朝向同一方向。详细说明如下：测距感测组件可采用红外线、超音波、电波…等测距方案实现之，测距感测组件可设于本体10的底面10A、侧面…等可与底面10A朝向同一方向的位置，以侦测本体10与地面的的距离，因此当扫地机器人装置1因撞击、翻覆或者是被使用者拿起时，则会改变测距感测组件的测距感测值，而控制模块12在侦测到测距感测值大于门坎值时(例如：3公分，数值不仅限于此)，则会判断扫地机器人装置1符合本体翻转的条件，并命令紫外灯单元13停止运作。

优选地(于另一实施例中)，所述传感器14采用一个或多个置于底面10A的光接收器13A(请参阅图5)，以接收紫外灯单元13所发射的紫外光，而控制模块12通过分析紫外灯单元13及光接收器13A的光线发射/接收时间，或者发射/接收光线强度，来判断本体10是否翻转。详细说明如下：当扫地机器人装置1在平面上行走时，由紫外灯单元13发射出去的紫外光(发射时间T0)在照设到地面后会直接反射，而反射的紫外光由光接收器13A所接收(例：正常运行时接收到的光强度为A1，接收到的时间为T1)；反之，当扫地机器人装置1被拿起或被翻转时，光接收器13A所接收到的反射紫外光的强度以及接收到的时间(例：异常运行时接收到的光强度为A2，而接收到的时间为T2)亦会随之改变。一般而言，光强度值A2会小于光强度值A1，而接收时间T2会长于接收时间T1，根据上述的模式，控制模块12在分析光强度值或接收时间后，即可得知扫地机器人装置1是否离地超过一定程度(由时间、强度计算距离)，以判断是否命令紫外灯单元13停止运作。

除此之外，扫地机器人装置1的紫外灯单元13的驱动端或电源端经由开关组件连接马达单元110，以于马达单元110或车轮组成单元11异常运动下，直接使紫外灯单元13失去运作的能力，例如：通过检测电路15分析车轮组成单元11的马达运作状态、或者检测车轮组成单元11的齿轮运作状态来产生触发讯号，并在紫外灯单元13的驱动端或电源端连接开关单元16，而开关单元16在接收此触发讯号后会直接开路，以除能紫光灯单元的运作。

请参阅图6，其为一异常检测方案示意图。在此方案中，检测电路15的检测端连接至马达单元110的电源端，并通过分析马达单元110的工作电流来得知扫地机器人装置1是否正常运作。详细说明如下：若车轮组成单元11的马达单元110停止运行时，其工作电流I＝0A、若车轮组成单元11的马达单元110正常运行时，其工作电流I＝I1、若扫地机器人装置1被拿起或被空转时，其工作电流I＝I2，且I2≠I1(对马达单元110而言，车轮空转与在地面行走时的负载程度不同，因此所需的工作电流亦不同)，而检测电路15可通过数字逻辑闸、比较电路、微控制芯片电路…方式来判断目前电流是否为正常运作(I＝I1)，并在不正常运行(I＝0A或I＝I2)时产生触发讯号来触发开关组件开路，以使紫外灯单元13失去运作的能力。

请参阅图7，其为另一异常检测方案示意图。在此方案中，所述紫外灯单元13的驱动端或电源端连结车轮组成单元11的机构组件，以于机构组件异常运动时停止运作。例如，检测电路15可以是用于检测转速的电路，而其检测端耦合连接齿轮组111，并通过分析齿轮组111的运转速度来得知目前扫地机器人装置1是否正常运作。详细说明如下：检测电路15可以是一转速检测器，而检测电路15的检测端啮合车轮组成单元11的齿轮组111，若车轮组成单元11停止转动时，检测电路15可测得齿轮组111的转速V＝0、若车轮组成单元11正常运行时，检测电路15可测得齿轮组111的转速V＝V1、若扫地机器人装置1被拿起或被空转时，检测电路15可测得齿轮组111的转速V＝V2，且V2≠V1，而检测电路15可藉由数字逻辑闸、比较电路、微控制芯片电路…方式来判断目前转速是否为正常运作(V＝V1)，并在不正常运行时(V＝0或V＝V2)产生触发讯号来触发开关组件开路，以终止紫外灯单元13的运行。

请参阅图8，其为本实用新型扫地机器人装置1的本体10离地高度以及紫外灯照射范围示意图，所述扫地机器人装置1的本体10至车轮单元112底部距离(本体10至地面高度)为2～4公分，紫外灯单元13的照射宽度为5.7～11.4公分，尺寸不仅限于此。

优选地(于另一实施例中)，所述控制模块12亦可依车轮组成单元11的车轮或马达单元110的运转状态来设定紫外灯单元13的工作周期或照射角度，以配合扫地机器人装置1行走速度来调整紫外灯单元13的杀菌时间。例如：可在马达单元110转速较快时提高紫外灯单元13的工作周期，以确保行经的路径有照射足够的紫外光。

请参阅图9及图10，其为本实用新型扫地机器人装置1中可调整照射角度的结构示意图。为让扫地机器人装置1在行走时可动态的调整紫外灯单元13照射范围与角度，可于紫外灯单元13与本体10之间设置和齿轮组111啮合的凸轮外缘齿113，当马达单元110运转时，会通过齿轮组111带动凸轮外缘齿113，而当凸轮外缘齿113的凸轮部1131经过紫外灯单元13下方时会将紫外灯单元13的一端抬高，进而改变紫外灯单元13的照射角度与方向；当在紫外灯单元13的二端下设置其位置不对称的凸轮外缘齿113时，通过马达单元110的带动可让紫外灯单元13在左右二端一高一低的上下晃动，达到调整照射角度的目的。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。