BR102017011136A2 - Automatic cleaning machine - Google Patents

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BR102017011136A2
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Chao Chi-Mou
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Hobot Technology Inc.
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Abstract

máquina de limpeza automática. uma máquina de limpeza automática compreende um meio de varredura de alta velocidade, fazendo com que um tecido de limpeza varra alternadamente um piso em alta velocidade e um dispositivo de vácuo sugando a poeira em frente ao tecido de limpeza.

Description

"MÁQUINA DE LIMPEZA AUTOMÁTICA" Campo da invenção [0001] Esta invenção corresponde a uma máquina de limpeza automática, mais particularmente a uma máquina de limpeza automática com um mecanismo de varredura alternada. Técnica relacionada [0002] Atualmente, um robô de limpeza por varredura disponível comercialmente serve principalmente para remover poeira. Ele geralmente inclui uma escova lateral e uma porta de sucção a vácuo, podendo ainda incluir uma escova central ou tecido de limpeza para esfregar. No entanto, uma vez que o tecido higiênico é meramente puxado pelo robô, o efeito de limpar marcas de manchas, pegadas e partículas finas é limitado.
[0003] Um robô de lavagem comercialmente disponível (como o iRobot Scooba) foi desenvolvido e borrifa água em pisos, escovando o piso com uma escova central e reciclando a água com uma espátula de borracha. Sua desvantagem é que a água continuará no piso se o chão não for plano. O robô não pode ser usado de maneira efetiva se o piso tiver ranhuras.
[0004] Um robô esfregador comercialmente disponível (como o limpador de pisos Mint) foi desenvolvido e puxa um tecido de limpeza, movendo-se de trás para frente para esfregar o piso. Sua desvantagem é que a poeira se acumula na frente do tecido de limpeza e não pode ser coletada pelo robô. Seu efeito de limpeza é limitado, uma vez que sua frequência de varredura é baixa.
[0005] Há uma necessidade de se desenvolver um robô de limpeza melhorado que possa melhorar as desvantagens citadas acima, vistas em robôs convencionais.
Sumário da invenção [0006] Um objetivo de uma realização da presente invenção é fornecer uma máquina de limpeza automática, compreendendo um mecanismo de varredura alternada para varrer um piso de maneira alternada; um dispositivo de transporte para mover a máquina; e um sistema de controle e uma pluralidade de sensores para detectar obstáculos e detectar a distância, em relação ao ambiente, de modo a estabelecer um mapa para planejar um caminho de limpeza. Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda um dispositivo de vácuo usado para sugar a poeira em frente ao tecido de limpeza no piso. Em uma realização a máquina de limpeza automática compreende ainda um dispositivo de borrifação usado para borrifar água no piso.
[0007] De acordo com uma realização da presente invenção, uma máquina de limpeza automática compreende um mecanismo de varredura alternada, um dispositivo de transporte e um sistema de controle. 0 mecanismo de varredura recíproco compreende pelo menos um dispositivo de limpeza e pelo menos um dispositivo alternador. 0 dispositivo de limpeza é usado em contato com um piso. 0 dispositivo alternador é conectado ao dispositivo de limpeza e faz com que o dispositivo de limpeza varra o piso de maneira alternada. 0 dispositivo de transporte é usado para fazer com que a máquina de limpeza automática se movimente pelo piso. 0 sistema de controle é acoplado ao mecanismo de varredura alternada e ao dispositivo de transporte, sendo usado para controlar o mecanismo de varredura alternada e o dispositivo de transporte.
[0008] Em uma realização, o dispositivo de limpeza compreende um primeiro dispositivo de limpeza e um segundo dispositivo de limpeza. Pelo menos um dispositivo alternador é usado para fazer com que o primeiro dispositivo de limpeza se mova em uma direção e para fazer com que o segundo dispositivo de limpeza se mova em uma segunda direção, oposta à primeira direção.
[0009] Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda um invólucro. 0 invólucro é usado para acomodar o dispositivo alternador do mecanismo de varredura alternada, o sistema de controle e o sistema de transporte. O dispositivo de limpeza compreende um espelho, um rolador e um tecido de limpeza. O espelho é disposto abaixo de uma base do invólucro. O rolador se localiza entre o espelho e o invólucro, girando no espelho ou na base de modo a reduzir a resistência de fricção ao movimento relativo do espelho e a base. O tecido de limpeza é disposto no espelho e usado em contato com o piso.
[0010] Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda um invólucro e um elemento elástico. O invólucro é usado para acomodar o dispositivo alternador do mecanismo de varredura alternada, o sistema de controle e o sistema de transporte. O elemento elástico é disposto entre o dispositivo de transporte e o invólucro, de modo que o elemento elástico é capaz de empurrar o dispositivo de transporte em uma direção oposta à máquina de limpeza automática.
[0011] Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda um dispositivo de vácuo. O dispositivo de vácuo compreende uma entrada. A poeira no piso é sugada pela entrada comum fluxo de ar. O dispositivo de limpeza compreende um primeiro dispositivo de limpeza. A entrada é disposta na frente do primeiro dispositivo de limpeza a uma distância pré-determinada do primeiro dispositivo de limpeza - dentro da distância pré-determinada, a poeira não se acumula.
[0012] Em uma realização a máquina de limpeza automática compreende ainda um dispositivo de borrifação usado para borrifar água no piso.
[0013] Em uma realização, o dispositivo de transporte compreende um módulo de roda móvel e um estojo. O estojo acomoda o módulo de roda móvel e inclui uma manga. 0 invólucro compreende uma base, uma coluna de fixação, um anel espaçador e um parafuso de fixação. A coluna de fixação é disposta na base e se projeta a partir da base . A manga é disposta na superfície circunferencial externa da coluna de fixação. O anel espaçador é disposto no lado superior da coluna de fixação. O parafuso de fixação é parafusado na coluna de fixação de modo que o anel espaçador seja fixado no lado superior da coluna de fixação. A ponta do elemento elástico é disposta contra o anel espaçador e outra ponta do elemento elástico é disposta contra uma porção do estojo do dispositivo de transporte.
[0014] Em uma realização, o disposto alternador compreende um motor, um virabrequim, pelo menos uma manivela. O virabrequim rotaciona por acionamento do motor. Uma ponta da manivela é conectada ao virabrequim e outra ponta da manivela é conectada a um espelho do dispositivo de limpeza, movendo-se alternadamente conforme o virabrequim rotaciona.
[0015] Em uma realização, a entrada do dispositivo de vácuo é disposta no espelho do primeiro dispositivo de limpeza.
[0016] Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda uma escova elétrica. A entrada do dispositivo de vácuo é disposta na base do invólucro. A escova elétrica é disposta na base e varre a poeira para a entrada.
[0017] Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda pelo menos um sensor disposto na frente ou atrás do invólucro e usado para detectar um obstáculo ou escada.
[0018] Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda um amortecedor e um interruptor de limite. O amortecedor é disposto na parte externa da máquina de limpeza automática. 0 interruptor de limite é usado para ser empurrado pelo amortecedor após o amortecedor acertar um obstáculo.
[0019] Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende ainda um sensor de medição de distância usado para medir a distância do ambiente, de modo a estabelecer um mapa para planejar um caminho de limpeza.
[0020] As várias realizações desta invenção podem proporcionar as seguintes melhorias técnicas. Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende um mecanismo de varredura alternada. A frequência de varredura do tecido de limpeza é aumentada, de modo que uma máquina de limpeza de eficiência elevada possa ser obtida. Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende um dispositivo de vácuo, capaz de sugar a poeira e a sujeira acumuladas em frente ao tecido de limpeza. Em uma realização, a máquina de limpeza automática compreende um dispositivo de borrifação. O dispositivo de borrifagem borrifa água de maneira inteligente para manter o tecido de limpeza idealmente úmido, de modo que um efeito de limpeza melhor possa ser obtido. Em uma realização, a máquina de limpeza automática integra todos os dispositivos mencionados acima e é realizada com um programa de inteligência artificial para permitir que a máquina limpe o piso de uma sala inteira. Breve descrição dos desenhos [0021] Os recursos, aspectos e vantagens da presente divulgação serão descritos fazendo referência aos desenhos das realizações preferidas, devendo ilustrar e não limitar a divulgação.
[0022] A Fig. 1 é uma vista plana de uma máquina de limpeza automática de acordo com uma realização da presente invenção.
[0023] A Fig. 2 é uma vista inferior de uma máquina de limpeza automática de acordo com uma realização da presente invenção.
[0024] A Fig. 3 mostra uma visão seccional da linha transversal A-A da Fig. 2 .
[0025] A Fig. 4 mostra uma visão seccional da linha transversal B-B da Fig. 2.
[0026] A Fig. 5 mostra uma visão seccional da linha transversal C-C da Fig. 2.
[0027] A Fig. 6 mostra uma visão seccional da linha transversal K-K da Fig. 2.
[0028] A Fig. 7 mostra uma vista seccional da linha tranversal correspondente à linha A-A na Fig. 2 em uma máquina de limpeza automática de acordo com uma realização da presente invenção.
[0029] A Fig. 8 mostra uma visão esquemática de um mecanismo de varredura alternada de acordo com outra realização da presente invenção.
[0030] A Fig. 9 mostra um diagrama de bloco funcional de um sistema de controle a de acordo com uma realização da presente invenção.
[0031] A Fig. 10 mostra uma vista superior de uma máquina de limpeza automática de acordo com outra realização da presente invenção.
Descrição detalhada da invenção [0032] Estas e outras realizações da presente divulgação serão aparentes aos entendidos na técnica, ao seguir a descrição detalhada das realizações preferidas com referência às figuras anexas; no entanto, a divulgação não se limita a quaisquer realizações especificas aqui divulgadas. Da mesma forma, o escopo da presente divulgação pretende ser definido somente por referência às reivindicações apensas.
[0033] De acordo com um robô convencional, o chão é varrido por um tecido de limpeza puxado pelo robô, que se move de trás para frente, de modo que o número de vezes que o robô passa pelo chão é o número de vezes em que o piso é varrido. De acordo com outro robô convencional, o robô apenas varre o chão, sem borrifar água. Da mesma forma, os robôs convencionais não podem limpar marcas de manchas, pegadas e partículas finas efetivamente. De acordo com uma realização da presente invenção, uma máquina de limpeza automática é fornecida, compreendendo um mecanismo de varredura alternada que varre o piso de maneira alternada; e um par de rodas para movimentar a máquina. Em uma realização, a máquina compreende ainda um dispositivo de borrifação usado para borrifar água no piso. Em uma realização, a máquina pode compreender ainda um sistema de controle com microprocessador e uma variedade de sensores que detectam obstáculos e o entorno do ambiente, planejando um caminho de limpeza. A estrutura específica será descrita em detalhes abaixo.
[0034] A Fig. 1 é uma vista plana de uma máquina de limpeza automática de acordo com uma realização da presente invenção. A Fig. 2 é uma vista inferior de uma máquina de limpeza automática de acordo com uma realização da presente invenção. A Fig. 3 mostra uma visão seccional da linha transversal A-A da Fig. 2. A Fig. 4 mostra uma visão seccional da linha transversal B-B da Fig. 2. A Fig. 5 mostra uma visão seccional da linha transversal C-C da Fig. 2. A Fig. 6 mostra uma visão seccional da linha transversal K-K da Fig. 2.
[0035] Em relação ao mecanismo de varredura alternada. Como visto nas Figs . 2-6, o mecanismo de varredura alternada, de acordo com uma realização da presente invenção, compreende um motor 110, um dispositivo de polia 120, um virabrequim 130, pelo menos uma manivela e pelo menos um dispositivo de limpeza. Em uma realização, pelo menos uma manivela compreende duas manivelas 140 e 150 e dois dispositivos de limpeza são dispostos nas manivelas 140 e 150, respectivamente. Como visto na Fig. 4, a operação do motor 110 faz com que o virabrequim 130 rotacione através de um parafuso do dispositivo de polia 120 de modo a desacelerar a velocidade de rotação do virabrequim 130 . Conforme visto na Fig. 3, pelo menos uma manivela converte a rotação do virabrequim 130 em um movimento linear alternado de pelo menos uma manivela. Nesta realização, a rotação do virabrequim 130 aciona os movimentos alternados lineares das manivelas 140 e 150. De preferência, a diferença de fase entre as manivelas 140 e 150 é de 180s, de modo que os dispositivos de limpeza dispostos nas pontas livres das manivelas 140 e 150 se movam linearmente e alternadamente em direções opostas, respectivamente.
[0036] Favor ver a Fig. 3. Um dispositivo de limpeza frontal compreende um tripé 210, um espelho frontal 220 e um tecido de limpeza 230.0 tripé 210 é conectado entre a ponta livre da manivela 140 e o espelho frontal 220. O tecido de limpeza 230 é disposto na ou ligado à superfície inferior do disco do espelho frontal 220. A ponta livre da manivela 140 empurra o tripé 210, empurrando assim o espelho frontal 220 de modo que o tecido de limpeza frontal 230 ligado ao espelho frontal 220 mova-se alternadamente para trás e para frente no piso. Um dispositivo de limpeza traseiro compreende um tripé 240, um espelho traseiro 250 e um tecido de limpeza 2 60.0 tripé 240 é conectado entre a ponta livre da manivela 150 e o espelho traseiro 250. O tecido de limpeza 260 é disposto na ou ligado à superfície inferior do disco do espelho traseiro 250. Aponta livre da manivela 150 empurra o tripé 240, empurrando assim o espelho traseiro 250 de modo que o tecido de limpeza traseiro 260 ligado ao espelho traseiro 250 mova-se alternadamente para trás e para frente no piso.
[0037] Os espelhos frontal e traseiro 220 e 250 parecem se mover em direções opostas, de modo que a força de reação possa compensá-los, e então a máquina de limpeza automática 100 pode ser operada com estabilidade. Ver Figs. 2 e 4. O dispositivo de limpeza frontal compreende ainda pelo menos um rolador 270 e o espelho frontal 220 tem dois trilhos. A máquina de limpeza automática 100 tem um invólucro 320. Os roladores 270 são fixados ao espelho frontal 220 e localizados entre a superfície superior do espelho frontal 220 e a superfície inferior da base 310 do invólucro 320. Como visto na Fig. 4, quando o espelho frontal 220 se move alternadamente para trás e para frente, o rolador 270 gira na superfície da base 310 ou no espelho frontal 220 de modo a reduzir a resistência de fricção ao movimento relativo do espelho 220 e a base 310. Em uma realização, uma calha 271 é formada no lado superior da base 310 e uma parte do espelho frontal 220 é colocada na calha 271. Assim, o espelho frontal 220 não cairá já que está preso pela calha 271 localizada acima.
[0038] O dispositivo de limpeza traseiro compreende ainda pelo menos um rolador 280 e o espelho traseiro 250 tem dois trilhos. A máquina de limpeza automática 100 tem um invólucro 320. Os roladores 280 são fixados ao espelho traseiro 250 e localizados entre a superfície superior do espelho traseiro 250 e a superfície inferior da base 310 do invólucro 320. Quando o espelho frontal 250 se move alternadamente para trás e para frente, o rolador 280 gira na superfície da base 310 ou no espelho traseiro 250 de modo a reduzir a resistência de fricção ao movimento relativo do espelho traseiro 250 e a base 310. Em uma realização, uma calha 281 é formada no lado superior da base 310 e uma parte do espelho traseiro 250 é colocada na calha 281. Assim, o espelho traseiro 250 não cairá já que está preso pela calha 281 localizada acima.
[0039] A velocidade de rotação do motor 110 pode determinar a velocidade de varredura do tecido de limpeza 230 e 2 60 movendo-se de trás para frente. De preferência, sua velocidade de varredura é de 100 a 2000 vezes por minuto, tratando-se de um mecanismo de varredura de alta performance.
[0040] Conforme descrito acima, embora um mecanismo de varredura alternada em uma realização seja descrito em detalhe. No entanto, a presente invenção não está limitada à estrutura supramencionada. O mecanismo de varredura alternada pode ser qualquer estrutura se a estrutura puder converter o movimento de rotação em um movimento linear. Por exemplo, o mecanismo de varredura alternada em uma realização pode compreender um carne e uma alavanca (não mostrados) . A alavanca é disposta no carne. O carne tem uma forma não circular que pode ser elíptica; ou ter uma ponta semielíptica e outra semicircular. Quando o carne gira, a alavanca pode se mover alternadamente e linearmente. A Fig. 8 mostra uma visão esquemática de um mecanismo de varredura alternada de acordo com outra realização da presente invenção. Como visto na Fig. 8, em uma realização, o mecanismo de varredura alternada compreende uma roda giratória 131, uma vara 141 e um dispositivo de limpeza 231. Um tecido limpo 230 é disposto no lado inferior do dispositivo de limpeza 231. Quando a roda giratória 131 gira, ela puxa e move uma ponta da vara 141, de modo que o dispositivo de limpeza 231 conectado à outra ponta da vara 141 se mova alternadamente e linearmente. Como resultado, o tecido limpo 230 pode varrer um piso alternadamente.
[0041] Em relação ao dispositivo de vácuo. Embora o piso possa ser limpo pelo movimento alternado linear dos espelhos frontal e traseiro 220 e 250, a poeira irá se acumular na frente do tecido de limpeza 230, ou seja, no local próximo à entrada móvel 611 do dispositivo de vácuo na Fig. 2. Em uma realização, a máquina de limpeza automática 100 compreende ainda um dispositivo de vácuo. O dispositivo de vácuo compreende um motor de bomba a vácuo 640, um rotor 630 e uma linha de ar. A linha de ar compreende uma entrada móvel 611, um cano 612, um módulo de filtro (610 e 620) , uma sacola de poeira 600 e uma saída 613. O rotor 630 é movimentado pelo motor de bomba a vácuo 640 para formar um fluxo de ar. O fluxo de ar passa sequencialmente pelos caminhos dos fluxos de ar 20a a 20f na linha de ar.
[0042] A entrada móvel 611 do dispositivo de vácuo é localizada na frente da borda frontal do tecido de limpeza frontal 230. Durante a operação da máquina de limpeza automática 100, seu dispositivo de transporte se move em uma direção frontal. O dispositivo de vácuo suga partículas de poeira antecipadamente, e então o tecido de limpeza frontal 230 varre a porção do piso na qual as partículas de poeira estavam localizadas. A entrada móvel 611 é localizada na frente da borda frontal do tecido de limpeza frontal 230 a uma distância pré-determinada. . Observe que o dispositivo de vácuo é capaz de sugar a poeira e a sujeira acumulada na frente do tecido de limpeza 230 pelo uso do fluxo de ar 20a, de modo que a poeira e a sujeira não possam se acumular na frente do tecido de limpeza 230. Para atingir o objetivo de não acumular poeira e sujeira, a pessoa com entendimento regular na técnica pode decidir a distância determinada supramencionada com base em experimentos realizados em diferentes condições, como as diferentes eficiências dos dispositivos de vácuo e os diferentes tamanhos da entrada móvel 611. A distância determinada depende da eficiência do dispositivo de vácuo e do tamanho da entrada móvel 611. Quanto maior a eficiência do dispositivo de vácuo, maior é a distância determinada. Como visto nas Figs. 1 e 3, o fluxo de ar 20a entra na entrada 611 próximo à borda frontal do espelho 220; o fluxo de ar 20b passa pelo cano 612. Como visto na Fig. 1, o cano 612 comunica-se com a sacola de poeira 600; o fluxo de ar 20c passa por um filtro primário 610 de um módulo de filtro; o fluxo de ar 20d passa por um filtro avançado 620 de um módulo de filtro. Quando o fluxo de ar 20d torna-se o fluxo de ar 20e, a maior parte da sujeira já foi filtrada. Então, o fluxo de ar 20e torna-se o fluxo de ar 20f, que é então descarregado pela saida 613. Como resultado, a poeira no piso pode ser sugada pelo dispositivo de vácuo. Em uma realização, o filtro avançado 620 pode ser um filtro aéreo de particulados de alta eficiência (filtro HEPA).
[0043] Em relação ao dispositivo de transporte. Ver Figs. 2 e 5. De acordo com uma realização da presente invenção, a máquina de limpeza automática 100 compreende dois dispositivos de transporte, cada um dos quais compreendendo um módulo de roda móvel 400 e um estojo 402. O estojo 402 é usado par acomodar o módulo de roda móvel 400. O módulo de roda móvel 400 pode ser uma roda com esteira que inclui um motor 430, pelo menos uma roda 410 e uma correia 420. Em uma realização, os módulos de roda móveis 4 00 podem incluir uma roda e um motor para acionar a roda. O motor 430 inclui um redutor que é conectado à roda 410.0 motor 430 aciona a roda 410 e a roda 410 aciona a correia 420, de modo que a máquina de limpeza automática 100 possa se mover no piso. Como visto na Fig. 10, o sistema de controle 500 compreende um circuito de acionamento conectado aos dois motores 430. O sistema de controle 500 compreende ainda um programa para controlar os dois motores 430, de modo que a máquina de limpeza automática 100 possa se mover para a esquerda, para a direita, para frente e para trás . 0 programa pode ser um programa com inteligência artificial capaz de controlar a máquina de limpeza automática 100 para limpar todo o piso (detalhes descritos posteriormente).
[0044] Em relação à estrutura de controle de pressão para a roda com esteira. Há duas partes da máquina de limpeza automática 100 em contato com o piso; uma é o tecido de limpeza 230 e a outra é a correia 420. Quando a pressão aplicada às porções supramencionadas não for uniforme, a máquina de limpeza automática 100 não poderá operar normalmente. Se a pressão aplicada aos tecidos de limpeza 230 e 260 for grande demais, a pressão aplicada à correia 420 será insuficiente e então a correia 420 irá escorregar, sem movimentar a máquina. Por outro lado, se a pressão aplicada à correia 420 for grande demais, a pressão aplicada aos tecidos de limpeza 230 e 260 será insuficiente e o piso não poderá ser limpo da melhor maneira. Como resultado, há uma necessidade de projetar uma estrutura de controle de pressão que possa fornecer uma distribuição de pressão com uma proporção fixa ou pré-determinada, de modo que a máquina possa movimentar-se adequadamente e varrer o piso para limpá-lo.
[0045] Como visto na Fig. 5, de acordo com a estrutura de controle de pressão de uma realização da presente invenção, a máquina de limpeza automática 100 compreende ainda uma mola 440. A mola 440 é disposta entre o dispositivo de transporte e o invólucro 320 da máquina de limpeza automática 100, de modo que a mola 440 possa empurrar o dispositivo de transporte em uma direção contrária à da máquina de limpeza automática 100, ou seja, a mola 440 aplica pressão para baixo no dispositivo de transporte. Especificamente, nesta realização, a mola 440 é disposta entre os módulos de roda móvel 400 e a base 310, de modo a aplicar pressão para baixo nos módulos de roda móvel 400. Da mesma forma, pode-se selecionar uma pressão constante ou pré-determinada ao selecionar um coeficiente de elasticidade da mola 440, de modo a distribuir as pressões aplicadas à correia 420 e aos tecidos de limpeza 230 e 260. A estrutura de controle de pressão para a roda com esteira será descrita em detalhes abaixo. O estojo 402 do dispositivo de transporte compreende uma manga 401 localizada em uma ponta do estojo 402 . 0 invólucro 320 compreende ainda uma coluna de fixação 443, um anel espaçador 441 e um parafuso de fixação 442. A manga 401 é disposta na ponta saliente do estojo 402 do módulo de roda móvel 400. Favor ver a Fig. 5 novamente. A coluna de fixação 443 é disposta na base 310 e projeta a partir da base 310, e a manga 401 é disposta na superfície circunferencial externa da coluna de fixação 443. 0 anel espaçador 441 é disposto no lado superior da coluna de fixação 443. 0 parafuso de fixação 442 é parafusado na coluna de fixação 443, de modo que o anel espaçador 441 seja fixado no lado superior da coluna de fixação 443.
[0046] A ponta superior da mola 440 é colocada contra o anel espaçador 441. A ponta inferior da mola 440 é colocada contra uma parte do estojo 402 do dispositivo de transporte. Especificamente, como mostrado na Fig. 5, ela é colocada contra o lado inferior da manga 401 do estojo 402. Portanto, a mola 440 pode aplicar pressão para baixo nos módulos de roda móvel 400. Em uma realização, não há uma mola para aplicar pressão para baixo no dispositivo de limpeza, de modo que os espelhos frontal e traseiro 220 e 250 do dispositivo de limpeza possa fazer um movimento alternado linear suavemente.
[0047] Em relação ao dispositivo de borrifação De acordo com a técnica convencional, uma vez que o robô varre o piso sem umidade, ele não pode limpar com eficácia manchas de água, pegadas e partículas finas. De acordo com uma realização da presente invenção, uma máquina de limpeza automática 100 compreende ainda um dispositivo de borrifação usado para borrifar água no piso de modo que manchas sejam limpas facilmente. Como visto nas Figs. 1 e 6, o dispositivo de borrifação compreende um tanque de água 700, um cano de água 710, uma bomba de água 720, um cano de água 730, um bico esquerdo 740 e um bico direito 750. Como visto na Fig. 9, o sistema de controle 500 pode controlar a bomba de água 720 para aplicar pressão sobre a água. Como visto na Fig. 1, a água de limpeza armazenada no tanque de água 700 passa pelo cano de água 710 e então chega à bomba de água 720. Como visto nas Figs. 1 e 6, a água de limpeza é pressurizada pela bomba de água 720 e então o bico esquerdo 740 e o bico direito 750 mostrados na Fig. 6 ejetam a água depois que a água passa pelo cano de água 730. O número de referência 741 indica a gama de borrifação do bico esquerdo 740, e o número de referência 751 indica a gama de borrifação do bico direito 750. O sistema de controle 500 controla a bomba de água 720 com base na velocidade de movimento da máquina para determinar o tempo de borrifação e a quantidade de água, de modo que os tecidos de limpeza 230 e 260 não sejam secos ou úmidos demais. Da mesma forma, a máquina de limpeza automática 100 pode ter um efeito de limpeza melhor.
[0048] Em relação ao sistema de controle. A Fig. 9 mostra um diagrama de bloco funcional de um sistema de controle a de acordo com uma realização da presente invenção. Como visto na Fig. 9, o sistema de controle 500 compreende um processador (CPU) 510, uma memória (RAM) 511, uma memória flash 512, um dispositivo de modulação de largura de impulso (PWM) 520, pelo menos um acionador de energia 521 e um recebedor de controle remoto 910 . O processador 510, a memória 511 e a memória flash 512 são os módulos básicos para computar e armazenar dados. Um software de operação é armazenado na memória flash 512, e o software operacional controla o dispositivo de modulação de largura de impulso 520 para enviar sinais de energia ao acionador de energia 521, acionando assim os motores 430, 110, 640 e 720, respectivamente. O primeiro e o segundo motor 430 são usados para mover a máquina de limpeza automática 100. O motor 110 é usado para acionar a operação de varredura alternada do mecanismo de varredura alternada. O motor da bomba de vácuo 640 é usado para sugar ar, enquanto o motor da bomba de água 640 é usado para borrifar água.
[0049] Como visto na Fig. 1, a máquina de limpeza automática 100 inclui pelo menos um sensor de proximidade frontal 810, disposto na ponta frontal da máquina de limpeza automática 100 e capaz de detectar um obstáculo frontal para evitar o impacto do obstáculo frontal. Como visto na Fig. 2, a máquina de limpeza automática 100 inclui pelo menos um sensor de proximidade inferior 820, disposto no lado inferior do invólucro 320, de preferência disposto na superfície inferior do invólucro 320. O sensor de proximidade inferior 820 pode detectar se há uma escada na frente da máquina de limpeza automática 100, de modo a impedir que a máquina de limpeza automática 100 vire sobre si mesma. Os sensores de proximidade 810 e 820 podem ser um sensor infravermelho, um sensor medidor de distância a laser ou um sensor ultrassônico, e outros sensores atualmente disponíveis ou desenvolvidos no futuro.
[0050] Como visto na Fig. 5, em uma realização, a máquina de limpeza automática 100 compreende ainda um amortecedor 330 e um interruptor de limite 830. O amortecedor 330 pode ser disposto na frente da máquina de limpeza automática 100. Quando o amortecedor 330 atinge o obstáculo e empurra o interruptor de limite 830, o microcomputador ou processador 510 sabe que um obstáculo foi encontrado e desempenha outras operações ou movimentos adequados.
[0051] Em uma realização, a máquina de limpeza automática 100 compreende ainda um sensor medidor de distância 840. Assim, ele pode ter a função de usar o laser para medir a distância entre si e o obstáculo; ou a distância entre si e o ambiente no seu entorno, de modo a estabelecer um mapa para planejar um caminho de limpeza.
[0052] O programa embutido no processador 510 do sistema de controle 500 pode controlar automaticamente todos os motores, detectar obstáculos ou planejar um caminho de limpeza para limpar a sala inteira.
[0053] O sistema de controle 500 inclui um recebedor de controle remoto 910 e um transmissor de controle remoto 900, que podem transmitir sinais usando tecnologia sem fio, como radiação infravermelha (IR) ou WIFI, ou que podem ser outros recebedores e transmissores disponíveis atualmente ou desenvolvidos no futuro.
[0054] A Fig. 7 mostra uma vista seccional da linha tranversal correspondente à linha A-A na Fig. 2 em uma máquina de limpeza automática de acordo com uma realização da presente invenção. A realização da Fig. 7 é semelhante à realização das Figs. 2 e 3, e portanto os elementos da Fig. 7 com a mesma função dos das Figs. 2 e 3 receberam os mesmos números de referência, com explicações redundantes destes sendo aqui omitidas. As diferenças serão descritas a seguir. A linha transversal Al-Al na Fig. 7 corresponde à linha transversal A-A na Fig. 2. Como visto na Fig. 7, uma entrada fixa 619 é substituída pela entrada móvel 611 do espelho frontal 220. Uma escova elétrica 690 próxima à entrada fixa 619 é fixada à base 310. O corpo circular da escova elétrica 690 tem cerdas espirais 910, que são localizadas próximo à entrada fixa 619. A escova elétrica 690 pode limpar o piso. A poeira, pelos e lixo varridos pelas cerdas 910 são sugados na entrada fixa 619 pelo fluxo de ar 20a e então chegam à sacola de poeira 600. Da mesma forma, a eficiência de limpeza da máquina de limpeza automática 100 pode ser aumentada.
[0055] Fica entendido que a invenção não se limita à forma da máquina de limpeza automática 100. A Fig. 10 mostra uma vista superior de uma máquina de limpeza automática de acordo com outra realização da presente invenção. A realização da Fig. 10 é semelhante à realização da Fig. 1, e portanto os elementos da Fig. 10 com a mesma função dos da Fig. 1 receberam os mesmos números de referência, com explicações redundantes destes sendo aqui omitidas. As diferenças serão descritas a seguir. Como visto na Fig. 10, a forma da máquina de limpeza automática 100 é circular. Em uma realização, sua forma pode ser triangular (não mostrado) .
[0056] De acordo com uma realização da presente invenção, a máquina de limpeza automática 100 compreende um mecanismo de varredura alternada de alta velocidade. A frequência de varredura do tecido de limpeza 230 pode ser maior do que 200 vezes por minuto, de modo que uma máquina de limpeza de eficiência elevada possa ser obtida. Em uma realização, a máquina de limpeza automática 100 compreende um dispositivo de vácuo, capaz de sugar a poeira e a sujeira acumuladas em frente ao tecido de limpeza 230. Em uma realização, a máquina de limpeza automática 100 compreende um dispositivo de borrifação. O dispositivo de borrifação borrifa água de maneira inteligente para manter o tecido de limpeza 230 idealmente úmido, de modo que um efeito de limpeza melhor possa ser obtido. De acordo com uma realização da presente invenção, a máquina de limpeza automática 100 integra todos os dispositivos mencionados acima e é integrado com um programa de inteligência artificial, para permitir que a máquina limpe o piso de uma sala inteira.
[0057] Estase outras realizações da presente divulgação serão aparentes aos entendidos na técnica, a partir da descrição detalhada acima das realizações preferidas com referência às figuras anexas; no entanto, a divulgação não se limita a quaisquer realizações especificas aqui divulgadas. Estas e outras modificações à invenção, que seriam óbvias aos entendidos na técnica, são incluídas no escopo desta invenção e aos termos das seguintes reivindicações.
REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Máquina de limpeza automática, caracterizada pelo fato de compreender: um mecanismo de varredura alternada compreendendo: pelo menos um dispositivo de limpeza usado em contato com um piso; e pelo menos um dispositivo alternador conectado ao dispositivo de limpeza e fazendo com que o dispositivo de limpeza varra o piso de maneira alternada; e um dispositivo de transporte usado para fazer com que a máquina de limpeza automática se movimente pelo piso; um sistema de controle acoplado ao mecanismo de varredura alternada e ao dispositivo de transporte, sendo usado para controlar o mecanismo de varredura alternada e o dispositivo de transporte.
2. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de pelo menos um dispositivo de limpeza compreende um primeiro dispositivo de limpeza e um segundo dispositivo de limpeza, e pelo menos um dispositivo alternador usado para fazer com que o primeiro dispositivo de limpeza se mova em uma direção e para fazer com que o segundo dispositivo de limpeza se mova em uma segunda direção oposta à primeira direção.
3. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um invólucro, no qual, o invólucro é usado para acomodar o dispositivo alternador do mecanismo de varredura alternada, o sistema de controle e o sistema de transporte, e pelo menos um dispositivo de limpeza compreendendo: um espelho disposto abaixo de uma base do invólucro; um rolador localizado entre o espelho e o invólucro, girando no espelho ou na base de modo a reduzir a resistência de fricção ao movimento relativo do espelho e a base; e um tecido de limpeza disposto no espelho e usado em contato com o piso.
4. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um invólucro e um elemento elástico, na qual, o invólucro é usado para acomodar o dispositivo alternador do mecanismo de varredura alternada, o sistema de controle e o sistema de transporte, e o elemento elástico é disposto entre o dispositivo de transporte e o invólucro, de modo que o elemento elástico é capaz de empurrar o dispositivo de transporte em uma direção oposta à máquina de limpeza automática.
5. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um dispositivo de vácuo, no qual, o dispositivo de vácuo compreende uma entrada, na qual a poeira no piso é sugada pela entrada com um fluxo de ar, pelo menos um dispositivo de limpeza compreende um primeiro dispositivo de limpeza, e a entrada é disposta na frente do primeiro dispositivo de limpeza a uma distância pré-determinada do primeiro dispositivo de limpeza - dentro da distância pré-determinada, a poeira não se acumula.
6. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um dispositivo de borrifação usado para borrifar água no piso.
7. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de o dispositivo de transporte compreender um módulo de roda móvel; e um estojo acomodando o módulo de roda móvel e incluindo uma manga, o invólucro compreende: uma base; uma coluna de fixação disposta na base e projetando a partir da base, na qual a manga é disposta na superfície circunferencial externa da coluna de fixação; um anel espaçador disposto no lado superior da coluna de fixação; e um parafuso de fixação parafusado na coluna de fixação, de modo que o anel espaçador seja fixado no lado superior da coluna de fixação, e uma ponta do elemento elástico disposta contra o anel espaçador, e outra ponta do elemento elástico disposta contra uma porção do estojo do dispositivo de transporte.
8. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de pelo menos um dispositivo alternador compreender: um motor; um virabrequim, girando por acionamento do motor; pelo menos uma manivela, na qual uma ponta da manivela é conectada ao virabrequim e na qual outra ponta da manivela é conectada a um espelho do dispositivo de limpeza, movendo-se alternadamente conforme o virabrequim rotaciona.
9. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de compreender ainda um dispositivo de vácuo, no qual, o dispositivo de vácuo compreende uma entrada, na qual a poeira no piso é sugada pela entrada com um fluxo de ar, pelo menos um dispositivo de limpeza compreende um primeiro dispositivo de limpeza, e a entrada é disposta na frente do primeiro dispositivo de limpeza a uma distância pré-determinada do primeiro dispositivo de limpeza - dentro da distância pré-determinada, a poeira não se acumula.
10. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a entrada do dispositivo de vácuo ser disposta no espelho do primeiro dispositivo de limpeza.
11. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma escova elétrica, na qual a entrada do dispositivo de vácuo é disposta na base do invólucro, e a escova elétrica é disposta na base e varre a poeira para a entrada.
12 . Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menos um sensor disposto na frente ou atrás do invólucro e usado para detectar um obstáculo ou escada.
13. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda: um amortecedor disposto na parte externa da máquina de limpeza automática; e um interruptor de limite usado para ser empurrado pelo amortecedor após o amortecedor acertar um obstáculo.
14. Máquina de limpeza automática, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um sensor de medição de distância usado para medir a distância do ambiente, de modo a estabelecer um mapa para planejar um caminho de limpeza.
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