CN103417162A - 自主真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

自主真空吸尘器，包括的主体部，该主体部具有脏空气入口、清洁空气出口、在脏空气入口和清洁空气出口之间的空气流路径，和布置在脏空气入口和清洁空气出口之间的空气流路径中的主分离装置。该主分离装置包括至少一个旋风器，该主体部还包括次分离装置，该次分离装置在主分离装置的下游的空气流路径中。该次分离装置包括容器，该容器用于保持脏物和碎屑，其具有进气口和过滤器元件，其中该容器被布置在空气流中以便空气流动穿过空气流进口进入容器且穿过过滤器元件流出容器。该次分离装置是可移除的。

Description

自主真空吸尘器

技术领域

本发明涉及一种自主或“机器人”真空吸尘器。

背景技术

移动式机器人变得越来越普遍且被使用在多种领域，如太空探索、草坪收割和地面清洁。最近十年在机器人地面清洁设备领域中，特别是真空吸尘器领域中具有特别迅速的进步，机器人地面清洁设备的主要目的是在自主地和不唐突地在房子或办公室的区域中行进同时清洁地面。

一种已知的自引导真空吸尘器在EP0803224中列出，该真空吸尘器包括底座，该底座支撑外壳和前部部分，该外壳具有罩，该前部部分可相对于底座运动并形成撞击检测系统的一部分。为了从地面表面拾起脏物，该真空吸尘器包括刷子喷嘴，该刷子喷嘴面向地面，该刷子喷嘴通向与腔(16)连通的开口，脏物收集箱被容纳在该腔内，该脏物收集箱在这里为袋子的形式。当空气流流出袋子时脏物通过袋子的针孔从空气中分离，分离之后空气流进入机器的体部，经过电机和风扇单元且穿过出口开口组到大气。应该理解为从空气流分离脏物和灰尘的这样的器件遭受常见问题(脏物收集箱的针孔可能堵塞)，其减少了装置的真空清洁功能的效率。

其他自主真空吸尘器是已知的，其功能主要作为地面打扫，尽管它们也具有小的真空功能以控制机器的灰尘产生。

自主真空吸尘器的另一实施例被描述在WO00/36968。在此，机器人单元包括底座，清洁头被安装到该底座，该清洁头具有抽吸开口和旋转驱动刷棒。该底座还包括电机和风扇单元，该风扇单元被配置通过清洁头内的抽吸开口抽吸脏空气流进入真空吸尘器。旋风分离器被携带在底座上且脏空气流用导管从清洁头输送入旋风分离器。一旦脏空气流已经通过旋风分离器清洁，离开的空气被引导经过电机和风扇单元以便电机可在空气从机器排出到大气之间冷却。可选择地，过滤器可被包含在电机和风扇单元的下游位置以便过滤细小的污垢物(其没有通过旋风分离器从空气流中去除）。尽管机器人真空吸尘器装备有如上所述的旋风分离器避免了对传统的袋子或过滤器的需要，该旋风分离器系统必须高效率的运行，其可能难以在机器人真空吸尘器中固有的小包封空间内实现。

本发明被提出以改进机器人真空吸尘器的分离效率。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种自主真空吸尘器，该自主真空吸尘器包括主体部，该主体部具有脏空气入口、清洁空气出口、在脏空气入口和清洁空气出口之间的空气流路径，和布置在脏空气入口和清洁空气出口之间的空气流路径中的主分离装置。该主分离装置包括至少一个旋风器，该主体部包括次分离装置，该次分离装置在主分离装置的下游的空气流路径中。该次分离装置包括容器和过滤器元件，其中该容器被布置在空气流中以便空气流穿过收集箱和过滤器元件。

优选地，该容器还包括进气口，穿过该进气口空气可流动入容器然后穿过过滤器元件流动出容器。这样，污垢物可被保持在过滤器元件的材料中，但更大的污垢物可被收集在容器中。这样的配置能够使效率较低的主分离装置被使用，因为次分离装置系统可操作以收集旋风器系统没有从空气流移除的任何污垢物。在一方面，该分离系统跨主装置和次装置分布，其两者可独立地从机器的主体部移除。由于效率较低的主分离装置系统可被使用，可能更紧凑地配置吸尘器，这在移动式自主应用中是有利的。

该主分离装置可被以基本直立取向布置在主体部上，也就是说，使得它的纵向轴线基本与机器人行进所处的地面表面正交。在一个实施例中，该主体部限定对接凹室，主次装置被接收入该对接凹室，且该对接凹室的壁可成形为与分离装置的外侧轮廓互补。在这个方法中，主分离装置可被紧密地接收入互补形状的凹室或凹处中，在对于用户醒目的位置中。

在空间特别有效的配置中，该分离装置可被接受在由对接凹室部分限定的凹处中，且包括闭合构件，该闭合构件由对接凹室部分的壁的一部分限定。同样地，该闭合构件可限定次分离装置的进气口，当分离装置在对接位置时该次分离装置的进气口可直接邻接主分离装置的出口。因此，该主分离装置和次分离装置紧密地联接，其将损耗最小化且确保紧凑的配置。

为了使用户容易地拆卸和更换次分离装置，闭合构件可被提供具有把持部，其可为肋或其他合适的手指接合结构部。

在优选实施例中，该次分离装置邻接主分离装置且因此被置于空气流产生器的流体地上游的位置中。作为机器人的整个分离系统的另一部分，第二过滤器构件或电机后过滤器可被定位在空气流产生器的下游，且可并入机器的可移除的外部面板。

因此，在第二方面，本发明提供了一种自主真空吸尘器，该真空吸尘器包括主体部，该主体部包括脏空气进口,清洁空气出口，位于脏空气进口和清洁空气出口之间的空气流路径，被布置在脏空气进口和清洁空气出口之间的空气流路径中的分离装置，以及用于产生沿空气流路径从脏空气进口到清洁空气出口的空气流的空气流产生器。该空气流产生器具有排放部分，其排放空气流进入形成在主体部中的腔，该腔包括开口，该开口由可移除面板关闭，其中电源可接收在形成在主体部中的腔内且可通过开口从腔移除。

优选，可移除面板被配置为允许空气穿过它以便空气从空气流产生器离开进入腔，穿过可移除面板退出腔。另外，可移除面板可结合过滤器元件以使穿过面板的空气必须穿过过滤器元件。

该电源由此被储存在形成机器的空气流路径的一部分的腔中。这样的一个好处是空气从空气流产生器的流动可有效地被使用以冷却电源，该电源可为电池组或其他合适的电源。然而，由于没必要在机器中提供专用的独立电池隔间，以该方式利用空气流路径中的腔是空间高效的。

尽管可移除面板(优选形成机器的外壳的一部分)可简单地卡扣入和脱出位置，对于更牢固的选择面板可被提供具有卡持部以将面板固定到机器。

在一个实施例中，分离装置包括第一上游旋风器和多个第二旋风器，该多个第二旋风器平行于彼此，且其可被布置为基本径向地绕第一旋风器的轴线。这样的多重旋风器配置提高了主分离装置的分离效率。

应该理解为本发明的第一方面的优选和/或可选特征可与本发明的第二方面结合，反之亦然。

附图说明

为了本发明更容易被理解，现在将仅通过举例的方式参考附图，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的器具的前透视图；

图2是从图1中的移动式机器人下方观察的视图；

图3是本发明的移动式机器人的分解透视图，示出了它的底座组件；

图4是图1中的移动式机器人的透视图，其中旋风分离装置被分离；

图5是类似于图4的透视图，但从替代角度观察以示出进一步的细节；

图6a是沿图4中的线A-A截取的分离装置的横截面视图，图6b是沿图6a中的线B-B截取的横截面视图；

图7是类似于图4的视图，但其中次分离装置移除；

图8是旋风分离装置从上方观察的透视图，示出了其与次分离装置接合；

图9a至图9d示出了次分离装置的不同的视图；

图10是从图1中的移动式机器人后方观察的透视图；

图11是图10中的移动式机器人的视图，但其中后面板从体部移除；及

图12为后部过滤器组件的分解视图；

图13是图10中的移动式机器人的视图，但其中电池组从移动式机器人的内腔移除；

图14是机器人的示意图，示出了穿过它的空气流路径；及

图15是机器人的控制系统的示意性图示。

具体实施方式

参考图1、2、3、4和5，自主表面处理器具为机器人真空吸尘器2的形式（下文中称为“机器人”)，具有主体部，该主体部包括四个主要组件：底座(或底板)4，体部6，大致圆形外罩8和主分离装置10，该体部6被承载在底座4上，该大致圆形外罩8可安装在底座4上且为机器人2提供大致圆形轮廓，该主分离装置10被承载在体部6的前部上且其突出穿过外罩8的互补形状的切口12。

为了本说明书的目的，机器人的情景中的术语“前”和“后”将按操作期间它的前进和倒退方向的意思来使用，其中分离装置10被定位在机器人的前部。同样地，术语“左”和“右”将被关于机器人向前运动的方向使用。

该底座4支撑机器人的几个部件且优选由高强度的注射模制塑料材料制造，如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（Acrylonitrile Butadiene Styrene）)，虽然它也可由适当的金属，如铝或钢，或如碳纤维复合材料这样的复合材料制造。如将说明的，底座4的主要功能是用作驱动平台和承载清洁装置，该清洁装置用于清洁机器人行驶所处的表面。

底座4的前部部分14是相对平坦的且为盘状形式，且限定弯曲的机头15，该弯曲的机头15形成机器人2的前部。底座的前部部分14的每个侧面具有凹处18，相应的牵引单元20可安装在凹处中。应注意在该实施例中，牵引单元20为电驱动履带式单元，其具有被约束为绕引导和拖尾皮带轮的连续橡胶化皮带或履带，尽管简单的轮配置也可以作为替代被使用。该牵引单元不是本发明的重点所以详细的描述将被省略。

一对牵引单元20定位于底座4的相对侧上，且可独立地操作使机器人能根据牵引单元20的旋转的速度和方向被沿前进和倒退方向驱动，以随着弯曲的路径朝向左或右行进，或当场沿任一方向转动。这样的配置往往被称为差速驱动。牵引单元的确切形式并不是本发明的重点，因此将不再更详细地描述。

底座4的相对狭窄的前部部分14向后部部分22变宽，该后部部分22包括清洁头24，其具有大致圆柱形形式且相对于它的纵向轴线‘L’横向地跨底座4延伸，该纵向轴线‘L’沿前后方向取向。

清洁头24限定矩形抽吸开口26，该开口26面向支撑表面且当机器人2运行时污垢和碎屑被抽吸进入该开口26。细长的刷棒28被容纳在清洁头24内且以传统的方式通过传动带配置32由电动机30驱动，虽然其他驱动配置如齿轮传动也被设想。

底座4的底面在抽吸开口26前方包括多个通道33(为了简洁起见仅两个通道被标识出)，该通道提供了将脏空气抽向抽吸开口26的通道。底座4的底面还带有多个(在所示实施例中为四个)从动轮或滚子31，当它停靠在地面表面上或运动越过地面表面时，该从动轮或滚子31进一步提供了用于底座4的支撑点。

在这个实施例中，清洁头24和底座4是单个塑料模制件，因此清洁头24与底座是一体的。然而，不是必须如此，该两个部件可以是独立的，清洁头24被适当地固定到底座，如通过螺丝或粘合。

清洁头24具有第一和第二端部表面27、29，该第一和第二端部表面27、29延伸到底座4的边缘且其与机器人的罩8对齐。可以发现清洁头的端部表面27、29是平坦的且沿机器人2的横向轴线‘X’的直径相对的点处相对于罩8以切线延伸。这样的益处在于当机器人以‘随壁’模式横向运动时，清洁头24能够非常地接近房子的壁运行，因此在机器人2的任一侧上能够一直清洁到壁。

在清洁操作期间被抽吸进入抽吸开口26的污垢通过管道34离开清洁头24，该管道34从清洁头24向上延伸且通过约90°的弧度朝向底座4的前方弯曲直到它面朝前进方向。管道34以矩形嘴部36结束，该嘴部36具有柔性波纹管配置38，该波纹管配置38成形以接合设置在体部6上的互补形状的导管42。应该注意的是在此波纹管配置是可选择的且简单的泡沫密封件可被替代使用。

导管42被设置在体部6的前部部分46上且通向面向前方的大致半圆柱形的凹处50，该凹处50具有内壁，该凹处50的基座边缘限定基本圆形的基座平台48。该凹处50和平台48提供了对接凹室部分，分离装置10在使用中被安装入该对接凹室部分，且分离装置10可从其脱离接合用于排空的目的。该内壁具有圆形轮廓以互补分离装置10的圆柱形外部轮廓。

当分离装置10接合对接部50时，分离装置10的脏空气进口52被导管42接收且导管42的另一端部可连接到刷棒管道34的嘴部36，从而导管42传输来自清洁头24的脏空气到分离装置10。波纹管配置38为管道34的嘴部36提供一定程度的弹性以便它可无视一些角度的未对准而与分离装置10的脏空气进口52密封地配合。然而，应该理解为如果在导管42和管道34之间的运动不被允许，柔性波纹管配置38将不再必要。

脏空气通过空气流产生器(在这个实施例中是电动机和风扇单元58)被抽吸穿过分离装置10，该空气流产生器位于电机壳体60中，该电机壳体位于体部6的左手侧。空气流产生器的叶轮58a可在图7中看到。

该电机壳体60包括弯曲的进口嘴部61，该嘴部61在对接部50的圆柱形壁处敞开从而匹配分离装置10的圆柱形曲率。

应当指出的是在这个实施例中，分离装置10包括旋风分离器，如WO2008/009886中公开的，其通过引用并入于此。该旋风分离器10在图1、4和5中从各种各样的角度外部地示出，且它的内部配置从图6a和6b中最好理解。

该旋风分离装置具有基本圆柱形箱62的形式，该箱62由外壁64限定，该外壁限定了内腔66，当它在对接部50的对接位置中时，该箱62被取向为它的纵向轴线Z基本垂直，也就是说垂直于主体部的前后轴线L。推动卡持部67被提供以可释放地保持主分离器在对接部50上。限定箱62的外壁64优选为透明塑料材料所以允许用户看到箱的内部，尽管这不是本发明必要的。

总体上，该旋风分离器包括第一旋风器68和多个次旋风器70，该旋风器68由内腔66的上部区域限定，该多个次旋风器70为由次旋风器组件72限定的圆锥形腔的形式，该次旋风器组件72基本被接收在箱62内。该第一旋风器68由此绕次旋风器组件72的外侧限定。应该理解为在本文中术语“旋风器”从意义上说是腔，在使用中空气的旋风将产生在腔内，而不是空气本身的实际流动。术语的这个使用在本领域是习惯性的。

该第一旋风器68具有入口部分74，该入口部分74由脏空气进口52限定(如上所述)，其相对外壁64切向地延伸且从而绕第一旋风器68产生循环空气流。箱62的下部区域由平坦基座76封闭，该基座包括几个片状物78，该片状物78从基座76向上延伸，用于在腔66的下部区域中打断空气流以阻止脏物被重新夹带入上述循环空气流中。

现在参考次旋风器组件72，穿孔的圆柱形壁的形式的罩80提供了用于第一旋风器68中的空气的出口路径且限定了通向第二旋风器70的通道82。在此实施例中，罩80采取塑料网的形式，尽管它可为金属网，或设置有穿孔的均匀列阵的较厚的壁。唇部84被提供在罩80的基座处，其朝向外壁64沿径向向外方向延伸。这进一步地阻止内腔66中的灰尘被重新夹带入上述循环空气流。

多个第二旋风器70被布置彼此流体平行且在第一旋风器的下游。在此例中，总共八个第二旋风器70被提供，尽管应该理解为根据箱62的尺寸，如果需要，更多或更少旋风器可被提供。八个第二旋风器70中的七个被布置为以辐射样式绕分离装置10的中心轴线有角度地间隔开。第二旋风器70中的一个被布置为垂直定向且由其余的次旋风器70环绕。这个配置在图6b中清晰地示出。

次旋风器70的每个在它的上端处具有进气口86（该进气口86通常相对其切向地布置）和也在它的上端处的居中布置的出气口88，在该处旋风器的直径最大。排出口90位于每个旋风器的最小直径部分处的第二下端处。该排出口90凸入细小灰尘收集腔92，该灰尘收集腔92由从箱的基座76直立的圆柱形壁94限定且位于从箱62的外壁64径向内部且与其同心。第二旋风器70的轴线是倾斜的以便排出口90会聚在细小灰尘收集腔92中。

要注意的是使用于第一和第二旋风器的术语‘下游’和‘上游’就意义而言是指空气流首先流动穿过第一旋风器68然后继续到第二旋风器70，从而第二旋风器在第一旋风器的下游。同样地，第一旋风器在第二旋风器的上游。

在使用中，携带脏物空气被抽吸穿过入口部分74进入箱62的腔66且被迫遵循绕壁64的内部的盘旋螺旋形通道，通过其过滤作用大的脏物和灰尘微粒通过旋风作用分离且收集在箱62的底部。部分清洁的空气随后通过流动穿过罩80离开第一旋风器68，之后该空气流进入出口通道82且流动入第二旋风器70的每个的切向入口86。由于第二旋风器70的每个具有比第一旋风器68的直径更小的直径，它们可将更小的脏物和灰尘微粒从部分清洁的空气流中分离。分离的脏物和灰尘经由排出口90离开第二旋风器70，同时清洁的空气流沿第二旋风器70向上回流且穿过相应的出气口88离开，在出气口88处它进入歧管96。该歧管延伸跨过第二旋风器的所有出气口88的顶部且因此充当用于次旋风器组件72的盖。第二旋风器70的子集被提供具有空气引导器97，该空气引导器与歧管是一体的且用于引导从第二旋风器70的出口88流出的空气到歧管96的中心区域。从歧管96，空气流穿过旋风分离器的出口98(如同样地在图5中外部地示出)流动到空气流产生器58。旋风分离器的出口98由歧管94提供且优选为相对顺从材料（compliantmaterial），比如橡胶，如下面将说明的。

箱62可从次旋风器组件72分离以便脏物和碎屑可倒光。该箱62具有上部边缘100，该上部边缘可简单地通过推入配合与次旋风器组件72的外周边接合，或它可通过适当的夹子/卡持部(未示出)而被保持。当箱62从次旋风器组件72分离时，这可使外腔66和细小灰尘收集腔92中的脏物同时被倒空。

如图2中特别清晰地显示，罩8的部分圆形切口12和体部6中的半圆柱形凹处50提供限定两个突出叶或臂101的马蹄形凹室，该两个突出叶或臂侧翼包围分离装置10的每一侧，且使得分离装置10的约20%和50%之间(优选30%)从对接部50的前部突出。因此，即使当罩8在机器人2的主体上就位时，分离装置10的一部分保持暴露，这样使用户能容易地接近分离装置10用于排空目的。由此，用户并不需要操作门、盖或面板来接近分离装置10。此外，分离装置可以是透明的，从而用户可以看到分离装置有多满，由此避免对机械或电子满箱指示器的需要。

如已经描述的，旋风分离装置10排入入口嘴部61从而注入电机和风扇单元。为了提供进一步的过滤设备，次分离装置102可移除地位于入口嘴部61中。次分离装置102包括过滤器箱104和闭合构件106，该过滤器箱104延伸入空气流产生器58的直接上游的空间，该闭合构件106限定过滤器箱104的前部部分且大体为矩形形状。该闭合构件106具有弯曲的轮廓以使当过滤箱104被安装到入口嘴部61时，该闭合构件106符合对接凹室部分50的内壁的形状。该闭合构件106包括开口108(在此例中为矩形的)，当主分离装置10对接在对接部50时该开口108与主分离装置10的互补形状的清洁空气出口98对准。这在图8中特别清晰地示出。如上所述，主分离装置10的出口优选为顺从的以便它可与闭合构件106形成有效密封。

该过滤器箱104包括过滤器元件110，该过滤器元件110被支撑在相应的第一、第二和第三壁部分112、114、116之间，该第一、第二和第三壁部分延伸远离基本正方形形状的框架118。该过滤器元件110被配置为折叠配置以便于相似于松散的活褶。折叠的横截面形状由第三壁部分116支撑，该第三壁部分116限定了延伸指部116a，过滤器元件110的边缘绕延伸指部116a被附接。

过滤器元件110的起伏表面增加了次分离装置102的有效表面区域，其提高了过滤能力，尽管应该理解其它过滤器轮廓也可接受，例如平面过滤器构件或紧折叠过滤器构件。该过滤器箱104由此与闭合构件106一起限定基本封闭的过滤器腔，该过滤器腔能够容纳脏物和碎屑(其没有通过主分离装置10从气流过滤掉)。这样的一个好处是主分离装置10的效率对整体分离性能没那么重要，且这允许主分离装置10系统制造为更加紧凑，同时次分离装置102附加到空气流产生器58的上游能实现高的整体分离效率。附加地，由于过滤掉的脏物被保持在独立的过滤器箱104中，灰尘存在较少机会在机器人2的主体部内循环。这可由此确保机器人2的内部保持尽可能的清洁，其对用户的可视角度是很重要的，但其提供较少的有害环境于容纳在机器内的大量的电子元件。当从机器移除过滤器箱时，由于灰尘被保持在过滤器箱内且由此不能掉出，卫生也被改善。

该闭合构件106还包括柄部分120，该柄部分120由凹处120a限定，该凹处120a具有中心肋120b，该中心肋120b适用于被用户抓住以便次分离装置102可容易地从入口嘴部61移除。该闭合构件106可从过滤器箱104释放，其允许过滤器腔的容纳物被清空到适当的垃圾收集箱。然而，替代地关闭构件106不需要为可释放的，且可替代被固定到框架或与它一体。在这个情况下，脏物和碎屑可简单地通过开口108被倒空。目前优选过滤器元件110为可洗的介质，所以它可通过周期性的洗涤再生。为了这个目的，水的流动可被引导到过滤器元件110的朝外部分以便它流动穿过过滤器元件110进入过滤器腔且流出开口108。该过滤器元件110可由此容易地通过用户以简单的程序被清洗。

现在回到图10、11、12和13，其从后部示出了机器人2，它可以看到罩8的后部部分122包括机器人的内室或腔126的开口124。可移除面板128可接收在开口124内以控制到腔126的访问。该面板128为大体矩形横截面，但它的外表面是弯曲的以便于符合罩8的侧壁的曲率。在此例中，面板128绕罩8的圆周延伸约90°弧度。该面板128的上部边缘限定带唇部分128a，其被成形为与向上延伸到罩8的上表面上的开口124的相应部分互补。如图中可以看到的，面板128可从第一位置和第二位置移动，在第一位置处它被接合在开口124中且因此密封腔126，在第二位置处它暴露腔126。在此例中，面板128在它的下部边缘处具有卡持部130，通过它面板可从机器人2的体部释放且滑出与开口124的接合。替代地，面板128可被配置为枢转打开。

该腔126容纳电源，在此例中，该电源是便携式电源其为电池组132的形式。该腔126由此构成机器人的电池隔间。在图11中，该电池组132示出为装填在隔间126中，在图13中该电池组132示出为从隔间126中移除。适当的电气连接配置134沿隔间126的下部部分被提供以便接合被提供在电池组132上的适当的配合连接器(未示出)。

如图13中所看到的，电机壳体60的一部分限定隔间126的内壁136的一部分。该内壁136的该部分包括开口138，穿过该开口138空气流从空气流产生器的排气口排入隔间126。

在示意性实施例中，面板128包括水平开口列阵或“百叶窗”140，穿过其从抽吸产生器排出的空气可流动到机器人的外部环境，尽管应该注意的是开口的任何配置可被接受，只要穿过面板128的空气流被允许。该面板128由此构成机器人2的排气口。尽管，在宽广的发明范围内，面板128不需要包含过滤性能，在优选实施例中，面板128包括高性能过滤构件，优选符合HEPA标准的过滤构件。

图12示出了过滤器面板128的分解图，且在这里可看到面板128由两个半部142、144形成，两个半部142、144安装在一起以限定内腔。该第一部分142限定面板的弯曲的外部排放外表面，第二部分144限定面板的内表面。该内腔容纳了可洗的褶状过滤器构件146，其如上所述优选为符合严格的HEPA的高性能过滤器介质。该第二部分在此例中大体来说是矩形框架的形式，其牢固地接合第一部分142且将过滤器构件146夹到第一部分142。该过滤器构件146由此夹在面板的第一和第二部分142、144之间。因此，该过滤器面板128在此例中过滤任何细小的微粒，该微粒可存在于来自抽吸产生器的排气流中。

通过进一步说明的方式，图14是机器人2从上方观察的示意性图示，示出了从在清洁头24的抽吸开口26处的进气口到在过滤器面板128处的清洁空气出口穿过机器人2的空气流路径。如所示，脏空气穿过抽吸开口26取道分离装置的刷棒管道34和脏空气进口52进入主分离装置10。在脏空气被主分离装置10处理后，相对清洁的空气穿过过滤器箱(次分离装置)104到空气流产生器58。最后，空气流动穿过电池隔间的内壁136中的开口138进入电池组隔间126且穿过过滤器面板128到大气。

将电池布置在以这种方式暴露到排出空气流的隔间中由于空气流驱散电池组132的外表面的热量而提供冷却电池组132的方便措施。在这个特定实施例中，电池组132的相对的外壁被提供具有开口148以允许空气循环穿过电池组132和包含在它内的单独的原电池之间。电池组132的明确结构并不是本发明的重点，因此在此将不再更详细地描述。

另一好处在于，由于电池隔间126形成空气流路径的一部分，空气穿过电机后过滤器排出到该部分，该处不需要专用的从空气流分离的电池隔间。实际上，因此，电池隔间126集成到机器的空气流路径中，且特别集成到空气流路径的包含电机后过滤器的部分。这可有益于空间的使用，当企图将电子设备和清洁装置包入尽可能小的体积内时其是很重要的设计考虑。

在操作中，机器人2可绕它的环境自主推动自身。为了实现该目的，机器人2承载适当的控制系统，其在图15中示意性地示出。控制装置为控制器200的形式，其包括适当的控制电路和处理功能，以处理接收自它的各传感器的信号且以适当的方式驱动机器人2。该控制器200被连接到机器人2的传感器组202，机器人2通过该传感器组202收集关于它的即时环境的信息，以便映射出它的环境且计划用于清洁的最佳路线。尽管未在图中示出，传感器组202可以被定位在机器人前部上的直立叶片101中，其提供对前方路径的无阻挡观察。该传感器组202可以包括红外和超声发射器和接收器，为控制器200提供信息，该信息表示机器人2与外界中的各种结构的距离和该结构的尺寸和形状。此外，该控制器200被连接到空气流产生器（图15中标识为210）和刷棒电机212以便适当地驱动和控制这些部件。因此该控制器200可操作以控制牵引单元20以便于在绕需要清洁的房间操纵机器人。应当指出的是，运行和操纵机器人真空吸尘器的详细方法不是本发明的重点，而且一些这样的控制方法在技术领域中是已知的。例如，一种详细的操作方法在WO00/38025中更加详细地描述，其中操纵系统中使用了光检测装置。这允许清洁器通过识别何时由光检测装置检测到的光水平和由光检测装置先前检测到的光水平相同或大致相同，来允许清洁器在房子中定位自身。

存储器模块201被提供用于控制器以执行它的处理功能，应理解存储器模块201可以替代地集成到控制器200中而不是这里所示的单独部件。

该控制器200还具有来自用户界面204，撞击检测装置206和适当的旋转传感装置208（比如被设置在牵引单元20上的旋转编码器）的适当的输入。电力和控制输入被从控制器200提供到牵引单元20且也到抽吸电机210和刷棒电机212。

最后，电力输入被从电池组134提供到控制器200且充电器接口216被提供，通过该接口，当蓄电池电源电压下降到合适的阈值之下时，控制器200可执行对电池组134的充电。

许多变式是可能的，而不会背离由权利要求限定的本发明的构思。例如，已经描述了电源是电池组的形式，但技术人员将理解为电池组可包含任何适当的电池，比如锂离子电池或镍氢电池。又或者，电源可为任何一种合适的电源，比如燃料电池或电容式电源，例如。

可移除面板在上述实施例中具有被描述为包括并入它的过滤器元件，这提供在真空吸尘器上定位过滤器和存储电源的方便和空间有效的方案。由此，过滤器面板显著地大于电源。然而，在替代配置中，过滤器面板可为简单的可移除的门，过滤器可另外位于腔中，该腔容纳了电源。在这样的配置中，该门不必具有通风器件，替换的通风口可被提供在门的两侧的机器的侧壁上。

Claims (14)

1.一种自主真空吸尘器，包括主体部，所述主体部具有脏空气进口，清洁空气出口，在脏空气进口和清洁空气出口之间的空气流路径，以及被布置在脏空气进口和清洁空气出口之间的空气流路径中的主分离装置，所述主分离装置包括至少一个旋风器，其中所述主体部还包括次分离装置，所述次分离装置在主分离装置下游的空气流路径中，所述次分离装置包括容器和过滤器元件，其中所述容器被布置在空气流中以便空气流动穿过容器和过滤器元件，其中所述次分离装置可独立于主分离装置从主体部移除。

2.如权利要求1所述的自主真空吸尘器，其中所述主体部限定对接凹室部分，主分离装置可以被接收到该对接凹室部分中，对接凹室部分具有壁，所述壁被成形为与分离装置的外侧轮廓互补。

3.如权利要求2所述的自主真空吸尘器，其中所述次分离装置可被接收在被限定在对接凹室部分中的凹处中且包括闭合构件，所述闭合构件限定了对接凹室部分的壁的一部分和次分离装置的进气口。

4.如权利要求3所述的自主真空吸尘器，其中当主分离装置对接在对接凹室部分上时，所述闭合构件邻接主分离装置的出口。

5.如权利要求4或5所述的自主真空吸尘器，其中所述闭合构件限定把持部，所述把持部供用户抓住闭合构件以便于拆卸和更换次分离装置。

6.如权利要求1-5中任一项所述的自主真空吸尘器，其中过滤器元件是褶状的。

7.如权利要求1-6中任一项所述的自主真空吸尘器，其中所述主分离装置包括入口管，所述入口管从其切向延伸且可与主体部承载的清洁头的流体管道接合。

8.如权利要求1-7中任一项所述的自主真空吸尘器，包括空气流产生器，所述空气流产生器用于产生沿着空气流路径从脏空气进口到清洁空气出口的空气流。

9.如权利要求8所述的自主真空吸尘器，其中所述空气流产生器被放置在次分离装置的下游。

10.如权利要求9所述的自主真空吸尘器，其中第二过滤器元件被放置在空气流产生器的下游。

11.如权利要求10所述的自主真空吸尘器，其中所述第二过滤器元件被并入可移除外部面板。

12.如权利要求1-11中任一项所述的自主真空吸尘器，其中所述分离装置包括第一上游旋风器和多个第二旋风器，所述多个第二旋风器被布置为彼此平行且位于第一旋风器的下游。

13.如权利要求12所述的自主真空吸尘器，其中所述上游旋风器是基本圆柱形形状，且其中多个下游旋风器是截头锥形形状。

14.一种真空吸尘器，其基本如本文参考附图的描述和如附图所示。

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