CN104997461B - 具有跟随在导向车辆后的后续车辆的自走式地面清洗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自走式地面清洗设备，其具有手动控制的或程序控制的、在待清洗的表面上行经处理路径(2)的第一清洗车辆(1)，还具有用于执行干洗步骤的第一清洗装置(3)。提供一种第二清洗车辆(11)，其具有用于执行湿洗步骤的第二清洗装置的第二清洗车辆(11)，其中，第二清洗车辆(11)与第一清洗车辆(1)耦连，使得第二清洗车辆(11)在第一清洗车辆的处理路径(2)上跟随在第一清洗车辆(1)后。第二清洗车辆(11)可以通过可松开的机械联接装置与第一清洗车辆(1)。但也可以仅通过数据传输路径(10)与第一清洗车辆有效连接。

Description

具有跟随在导向车辆后的后续车辆的自走式地面清洗设备
技术领域
本发明涉及一种自走式地面清洗设备，其具有手动控制的或程序控制的、在待清洗的表面上行经处理路径的第一清洗车辆，还具有用于执行第一清洗步骤的第一清洗装置。
本发明还涉及一种用于运行这种清洗设备的方法以及在地面清洗设备的控制装置中执行的控制程序。
背景技术
自走式地面清洗设备、如本发明的基础由文献DE 102 42 257 A1公开。按本发明类型的地面清洗设备满足清洗机器人的功能并且具有驱动单元以及用于检测周围环境的传感器和控制装置，该控制装置具有计算单元用于处理和生成控制指令。该控制指令由控制预设值获得。控制预设值可以例如借助远程控制装置手动地输入地面清洗设备。但也可以规定，控制装置能够在待清洁的空间中自动地定向并且制订行驶计划。用于在空间中定向自走式地面清洗设备以便绘制地图和用制订在待清洗的地面上的工作路径的方法从下列专利文献EP 2 471 426 A2、DE 10 2009 059 217 A1、DE 10 2010 000174A1、DE 102010 015 941 A1、DE 10 2010 016 553 A1和DE 10 2008 014 912A1中已知。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，扩大自走式地面清洗设备的使用范围和提供一种方法，借助该方法改善清洗效果。
该技术问题通过一种自走式地面清洗设备解决，所述清洗设备具有手动控制的或程序控制的、在待清洗的表面上行经处理路径的第一清洗车辆，还具有用于执行第一清洗步骤的第一清洗装置，按本发明，自走式地面清洗设备具有第二清洗车辆，该第二清洗车辆具有用于执行第二清洗步骤的第二清洗装置。第二清洗车辆与第一清洗车辆耦连，使得第二清洗车辆在其处理路径上跟随在第一清洗车辆后面。在此可以是可松开的机械联接。但也可以规定，两个清洗车辆仅在逻辑/功能上例如仅通过数据传输路径相互耦连并且为此分别具有各自的驱动装置。两个清洗车辆优选具有控制装置，该控制装置可以通过所述数据传输路径或还在机械耦联状态下通过有线连接的数据传输路径相互通信。若两个清洗车辆未相互机械联接，则这样设置第二清洗车辆的控制装置，使得第二清洗车辆在其处理路径上跟随在第一清洗车辆后面。因此，第二清洗车辆运动经过的后续路径至少在局部区段上与第一清洗车辆运动经过的处理路径相同。两个清洗步骤不同。清洗步骤、优选第一清洗步骤是干洗步骤。为此，第一清洗车辆优选具有干洗装置、例如毛刷或扫地-机构和/或抽吸装置。另外的清洗方法优选是湿洗方法。为此，尤其是第二清洗车辆具有湿洗装置，该湿洗装置例如是擦拭或组合的抽吸/擦拭装置。
因此，第二清洗车辆具有擦拭机构、加湿装置和抽吸装置。借助该加湿装置可以利用在第二清洗车辆的洁净水箱中携带的水来湿润地表面。擦拭机构可以执行机械式清洗。湿气通过抽吸口吸到第二清洗车辆的脏污水箱中。第一清洗车辆可以具有传感器元件，借助该传感器元件可以使第一清洗车辆在空间中定向，以便根据行驶计划系统性地行经待清洗的地面。传感器装置还能够识别障碍物并且分析地表面。例如传感器装置能够区分地表面的哪些区段只要干洗，哪些区段还要湿洗。通过数据传输路径将数据、也就是说尤其是定向数据、与障碍物有关的数据和/或与地表面有关的数据传输给第二清洗车辆的控制装置。基于这些数据，第二清洗车辆尤其能够跟随在第一清洗车辆后面绕开障碍物，而且还激活并且去激活第二清洗装置、也就是说湿洗装置；例如在行驶经过地毯时去激活湿洗。在两个清洗车辆之间的通信可以直接地进行。无线通信、或有线连接的通信可以按照数字标准模式进行。尤其可以考虑网络协议。两个清洗车辆之间的通信也可以间接地进行；例如基站可以起到回放功能(Replayfunktion)。在按本发明的方法或控制程序中提供控制预设值。控制预设值可以是手动控制指令，该手动控制指令例如通过远程操作发送给第一清洗车辆。但控制预设值也可以设计成在控制装置中执行的算法(可实施的程序)。该算法能够生成行驶计划，第一清洗车辆根据该行驶计划系统地行经待清洁的表面。第一清洗车辆的控制装置制订控制指令，通过该控制指令控制第一清洗车辆的行走机构。在第一清洗车辆行经的处理路径上至少局部区段地执行第一清洗步骤、尤其是干洗步骤。通过数据传输路径，第二清洗车辆获得控制预设值或第二控制指令。若第二清洗车辆仅获得控制预设值，则第二清洗车辆的控制装置能够由所述控制预设值制订第二控制指令，根据该第二控制指令控制第二清洗车辆的行走机构。控制指令也可以与激活或去激活第二清洗装置、即尤其是涉及湿洗装置的第二清洗装置，使得第二清洗车辆至少局部区段地在处理路径上执行第二清洗步骤。若两个清洗车辆在机械联接的情况下运行，则从第一清洗车辆传递到第二清洗车辆上的数据可以局限于对有关待清洁的地面性质的说明或只是开关指令，借助该开关指令激活或去激活第二清洗装置。然而除了去激活第二清洗装置之外还可以规定，若第二清洗车辆行驶经过不需湿洗的地面区域，则第二清洗车辆与第一清洗车辆脱开。在第一清洗车辆清洗这种地面区域之后，重新形成在两个清洗车辆之间的联接，以便干燥并且湿洗另外的地面区段。若两个清洗车辆机械地相互联接，则两个清洗车辆重新组合。在此可以使用联接辅助装置、如连接臂或类似装置，该联接辅助装置使两个车辆的检获更容易。而若两个清洗车辆仅在逻辑/功能上耦连，则第二清洗车辆以固定的距离跟随在第一清洗车辆后面。距离控制可以通过距离传感器实现。两个清洗车辆可以共同地与基站对接。在此，第二清洗车辆到第一清洗车辆的距离可减小为零。然后，两个清洗车辆之一直接地与基站电连接。另外的清洗车辆与基站的电连接通过与基站直接的对接的清洗车辆实现。但备选地，两个清洗车辆也可以相互独立地与基站对接。为此，基站可以具有两个对接位置。清洗车辆可以自动地驶向该对接位置。但也可以设置辅助器件、尤其为基站设置辅助器件，借助该辅助器件可以使清洗车辆驶向对接位置。后一个选择的优点是，还可以维持更复杂的接口，除了用于蓄电池的蓄充功能之外，通过该接口还可以进行运行器件的补给和/或清除垃圾。此外，两个清洗车辆的距离减小为零还能够使基站例如借助可偏转的臂环抱与基站对接的清洗车辆，或隔着与基站对接的清洗车辆进行抓握，以便与另外的清洗车辆建立机械和电接触。在基站中可以对两个清洗车辆的蓄电池充电。在对接状态下，还可以进行维护。可以清洗清洗车辆。可以添加清洗剂、例如清洗液。尤其规定，在基站处清空第一清洗车辆的污物容器和第二清洗车辆的脏污水容器，并且用洁净水填充第二清洗车辆的洁净水容器。看作有利的是，第二清洗车辆使用第一清洗车辆的控制和传感器数据。此外看作有利的是，第二清洗车辆利用第一清洗车辆的位置数据。第二清洗车辆的电控装置可以以此方式被削减。还有利的是，第二清洗车辆不可自动地执行地面清洗。由此确保，干洗必须总是在湿洗前进行。还有利的是，在仅执行干洗的清洗任务中仅需使一辆清洗车辆。
附图说明
根据附图阐述本发明的实施例。在附图中：
图1是由两个单独的清洗车辆1、11组成的自走式清洗设备的示意图，其具有示意的处理路径2和后续路径12，第一清洗车辆1在该处理路径2上运动，第二清洗车辆11在后续路径12上跟随在第一清洗车辆1后，
图2是按图1的布置的类似于截面图的视图，用于阐释包括两个清洗车辆的清洗设备的构件，
图3是与基站20相结合的设备装置的俯视图，
图4是在待清洗空间21中的处理路径2的示意图，
图5是处于与基站20对接状态下的清洗设备，其中，为更好地区分，两个清洗车辆1，11相互的间距被设计得较小。但规定处于对接状态下的清洗车辆1，11以弧形的车辆边缘相接触，以及
图6是第二实施例，其中，清洗车辆1，11机械地可松开地相互联接。
具体实施方式
实施例中所示的地面清洗设备由第一清洗车辆1和第二清洗车辆11组成。第一清洗车辆1在地面清洗时担负导引功能。它在一定程度上是导向车辆。导向车辆能够根据由行驶计划计算出的处理路劲2在待清洁的空间21的地表面上行驶经过，这例如是在图4中所示的相互平行延伸的、第一清洗车辆1系统地行经的轨迹，以便这样地基本上无交叉地清洗整个待清洗的地面。
在此实施例中，第一清洗车辆1具有控制装置，在该控制装置中，根据预先给定的算法或也根据手动的控制数据生成用于行走机构7的控制指令。通过由未示出的蓄电池供电的未示出的电驱动器，驱动刷辊3旋转并且运行未示出的风扇，以便产生抽吸气流。借助刷辊3使干燥的污物颗粒从地表面剥落。借助由风扇产生的抽吸空气流使已剥落的污物颗粒通过抽吸通道4输送到集尘容器5中。
第二清洗车辆11具有呈湿洗装置形式的第二清洗装置。擦拭辊13布置在加湿装置14和抽吸口15之间。水通过加湿装置14从洁净水箱17中湿润待清洗的表面。湿气通过抽吸口15又被吸走进入脏污水箱18。
第二清洗车辆11具有生成用于第二清洗车辆11的行走机构19的控制指令的控制装置16。
对于图6中所示的实施例，两个清洗车辆1、11通过机械联接装置24相互连接。第二清洗车辆11此处在一定程度上是第一清洗车辆1的挂车。机械联接装置24可以松开，使得清洗车辆1要么可以在被清洗车辆11跟随的情况下运行，要么可以单独运行。
下列描述两个清洗车辆1、11的可行的几何结构方案：
第一清洗车辆1具有笔直的正面和沿弧线延伸的背面。第二清洗车辆具有弧形正面，该弧形正面的走向与第一清洗车辆1的弧形背面相应。因为第一清洗车辆1的背面外凸地构造，第二清洗车辆11的正面内凹地构造，所以两个弧面尤其是在对接状态下可以相互接触。第二清洗车辆11的背面在外凸的弧线上延伸。该外凸的弧线与基站20的内凹的弧线相适配，第一清洗车辆1的弧形背面或第二清洗车辆11的弧形背面可以与基站的内凹的弧线对接。但也可以考虑另外的几何结构方案，尤其是这种简化两个设备的机械联接的结构方案。
在图1至5中所示的实施例中，两个清洗车辆1、11机械地相互分离。两个清洗车辆1、11通过在控制装置6的未示出的天线和控制装置16的未示出的天线之间的数据传输路径10直接形成数据传输连接。第一清洗车辆1具有传感器22，借助此传感器，第一清洗车辆1找到其在空间中的位置并且借助此传感器可以识别障碍物以及地表面。
第二清洗车辆11也可以具有传感器元件23。其尤其在此是距离传感器，借助该距离传感器，第二清洗车辆11能以固定的距离跟随在第一清洗车辆1后。
通过数据传输路径10，可以从第一清洗车辆1将位置数据、与障碍物有关的数据和与地表面类型有关的数据传递给第二清洗车辆11。因此，例如第二清洗车辆11能够在行驶经过不应湿洗的地表面、例如地毯时去激活、也就是说例如收高清洗装置13、14、15。但也可以规定，在这种情况下进行第一清洗车辆1、也就是说导向车辆与第二清洗车辆11、也就是说跟随车辆的暂时分离。在第一清洗车辆1对仅需干洗的地表面进行清洗而第二清洗车辆11执行处理暂停的处理阶段之后，处理车辆1、11可以重新耦连。
图3中所示的实施例示出，除了两个清洗车辆1、11的直接数据通信之外，还可以通过数据传输路径8，9进行彼此的数据通信，其中，基站20用作中继站。
但两个清洗车辆1、11的组合也可以通过外部的无线网络进行、例如通过包括在此利用的传输协议在内的现有家庭网络(无线局域网(Wlan)等)进行。
两个清洗车辆1、11可以共同地控制基站。它们以其外形轮廓在此设计得可以无明显距离地并排布置。尤其规定，第一清洗车辆1直接地与基站20对接或如图5所示，第二清洗车辆11直接地与基站20对接，并且第一清洗车辆1与第二清洗车辆11对接。在对接时，可以使用辅助器件、如连接臂或输送带。与之有关的对接定位辅助在文献DE 10 2013 104 399中记载并且全部内容都包含在此申请的公开文本中，也以保证此申请文本的权利要求中的单独特征。若清洗车辆1、11相互接触，例如类似图5所示，则远离基站20布置的车辆1借助与基站直接对接的车辆11供电。为此，清洗车辆1通过插入式电连接装置与清洗车辆11连接。后者又通过插入式电连接装置与基站20连接。
在未示出的实施例中，基站20具有两个对接位置。两个清洗车辆1、11的其中一个可以与两个对接位置的每一个对接位置对接，使得两个清洗车辆1、11彼此独立地被补给并且被清除垃圾。
若两个清洗车辆1、11以前后相续的布置方式与基站20对接，则基站可以借助臂或类似物可以隔着直接地与基站20对接的清洗车辆上或绕过直接地与基站20对接的清洗车辆进行抓握，以便与远离的清洗车辆进行机械且电接触。
通过基站清空第一清洗车辆1的集尘容器5和第二清洗车辆11的脏污水箱18。填充第二清洗车辆11的洁净水箱17。在基站20上还对用于驱动第一清洗车辆1和第二清洗车辆11的蓄电池进行充电。
可以从图5中所示的停靠位置开始仅由第一清洗车辆1执行的地面清洗。为此，第二清洗车辆11保持在基站20上。但还可行的是，从此停靠位置开始执行组合的干湿洗，其中，第一清洗车辆1例如行经图4所示的处理路径2，并且第二清洗车辆11在后续路径12上以恒定的距离跟随在第一清洗车辆1后面。
前述实施方式用于阐述所有包含在本申请中的发明，此发明至少通过下列特征组合分别独立地改进现有技术，即：
一种地面清洗设备，其特征在于，第二清洗车辆11在第一清洗车辆的处理路径2上跟随在第一清洗车辆1后面。
一种地面清洗设备，其特征在于，第二清洗车辆11通过尤其可松开的机械联接装置24与第一清洗车辆1连接。
一种地面清洗设备，其特征在于，第二清洗车辆11与第一清洗车辆1在机械上为连接，并且通过数据传输路径8、9、10与第一清洗车辆形成功能连接。
一种地面清洗设备，其特征在于，清洗装置、尤其是第一清洗装置3、4是干洗装置、例如扫地和/或抽吸装置。
一种地面清洗设备，其特征在于，所述清洗装置中的一个、尤其是第二清洗装置13、14、15是湿洗装置、例如擦拭装置或组合的抽吸擦拭装置。
一种地面清洗设备，其特征在于，第二清洗车辆11通过直接的数据传输路径10与第一清洗车辆1连接或通过间接的数据传输路径8、9、尤其通过通过基站20相互逻辑耦连。
一种地面清洗设备，其特征在于，在第一清洗车辆1和第二清洗车辆11之间的无线的数据交换通过网络协议进行。
一种方法，其特征在于，第一清洗车辆1通过数据传输路径8、9、10将控制预设值和/或第二控制指令传输给第二清洗车辆11的控制装置16，根据该控制指令，第二清洗车辆11至少局部区段地在处理路径2上跟随在第一清洗车辆1后面，并且在第二清洗车辆的后续路径12上执行第二清洗步骤。
一种方法或控制程序，其特征在于，第二清洗车辆11以固定的距离跟随在第一清洗车辆1后面。
一种方法或控制程序，其特征在于，第二清洗车辆11的控制装置16与由第一清洗车辆1的至少一个传感器22获得的传感器数据和/或位置数据和/或数据有关地使用行驶计划。
一种方法或控制程序，其特征在于，第二清洗车辆11跟随在第一清洗车辆1后面面向基站20并且与基站20对接。
附图标记清单：
1 第一清洗车辆
2 处理路径
3 毛刷
4 抽吸通道
5 灰尘容器
6 控制装置
7 行走机构
8 数据(传输)路径
9 数据(传输)路径
10 数据(传输)路径
11 第二清洗车辆
12 处理路径(后续路径)
13 擦拭装置
14 加湿装置
15 抽吸口
16 控制装置
17 清洁水箱
18 脏污水箱
19 行走机构
20 基站
21 空间
22 传感器
23 传感器
24 机械联接装置

Claims (16)

1.一种自走式地面清洗设备，其具有手动控制的或程序控制的、在待清洗的表面上行经处理路径(2)的第一清洗车辆(1)，还具有第一行走机构(7)和用于执行第一清洗步骤的第一清洗装置(3、4)，其特征在于，所述自走式地面清洗设备具有第二清洗车辆(11)，所述第二清洗车辆(11)带有第二行走机构(19)和用于执行第二清洗步骤的第二清洗装置(13、14、15)，其中，第二清洗车辆(11)这样与所述第一清洗车辆(1)耦连，使得所述第二清洗车辆(11)在第一清洗车辆的处理路径(2)上跟随在所述第一清洗车辆(1)后。
2.根据权利要求1所述的地面清洗设备，其特征在于，所述第二清洗车辆(11)通过机械联接装置(24)与所述第一清洗车辆(1)连接。
3.根据权利要求1所述的地面清洗设备，其特征在于，所述第二清洗车辆(11)与第一清洗车辆(1)在机械上未连接，并且通过数据传输路径(8、9、10)与第一清洗车辆形成功能连接。
4.按权利要求1至3之一所述的地面清洗设备，其特征在于，清洗装置是干洗装置。
5.按权利要求1至3之一所述的地面清洗设备，其特征在于，所述清洗装置之一是湿洗装置。
6.按权利要求1至3之一所述的地面清洗设备，其特征在于，所述第二清洗车辆(11)通过直接的数据传输路径(10)与所述第一清洗车辆(1)耦合或通过间接的数据传输路径(8、9)相互逻辑耦合。
7.按权利要求1至3之一所述的地面清洗设备，其特征在于，在所述第一清洗车辆(1)和所述第二清洗车辆(11)之间的无线的数据交换通过网络协议进行。
8.按权利要求2所述的地面清洗设备，其特征在于，所述机械联接装置(24)可松开。
9.按权利要求1至3之一所述的地面清洗设备，其特征在于，所述第一清洗装置(3、4)是扫地和/或抽吸装置。
10.按权利要求1至3之一所述的地面清洗设备，其特征在于，所述第二清洗装置(13、14、15)是擦拭装置或组合的抽吸擦拭装置。
11.按权利要求1至3之一所述的地面清洗设备，其特征在于，所述第二清洗车辆(11)和所述第一清洗车辆(1)通过基站(20)相互逻辑耦合。
12.一种用于运行根据前述权利要求之一所述的自走式地面清洗设备的方法，其中，所述第一清洗车辆(1)的控制装置(6)根据控制预设值设置用于控制第一清洗车辆(1)的第一行走机构(7)的第一控制指令，根据所述第一控制指令，所述第一清洗车辆(1)行经处理路径(2)并且在所述处理路径(2)上至少局部区段地执行第一清洗步骤，其特征在于，所述第一清洗车辆(1)通过数据传输路径(8、9、10)将所述控制预设值和/或用于控制第二清洗车辆(11)的第二行走结构(19)的第二控制指令传输给所述第二清洗车辆(11)的控制装置(16)，根据所述控制指令，所述第二清洗车辆(11)至少局部区段地在所述处理路径(2)上跟随在所述第一清洗车辆(1)后，并且在第二清洗车辆的后续路径(12)上执行第二清洗步骤。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二清洗车辆(11)以固定的距离跟随在所述第一清洗车辆(1)后。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述第二清洗车辆(11)的所述控制装置(16)与所述第一清洗车辆(1)的至少一个传感器(22)获得的传感器数据和/或位置数据和/或数据有关地使用行驶计划。
15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述第二清洗车辆(11)跟随在所述第一清洗车辆(1)后面面对基站，并且与所述基站(20)对接。
16.一种在根据权利要求1至11之一所述的自走式地面清洗设备的控制装置(6、16)中的可读存储介质，其上存储有控制程序，其特征在于，该控制程序实现权利要求12至15之一所述方法的步骤。
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