CN105361822B - 地面清洁设备和自走式地面清洁设备的运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自走式地面清洁设备(20)的运行方法，其中，所述地面清洁设备(20)在第一工作步骤中按照或根据设定的算法、以基于传感器(29)测取的数据而计算出的行驶策略在待清洁的地面上驶过第一处理行程，并且在此用第一清洁装置(22、26)实施第一清洁步骤。为了改进该方法，建议在所述第一工作步骤中计算得出待清洁的地面的区域，该区域在至少一个第二工作步骤中用第二清洁装置(21、23、24)清洁或不准用第二清洁装置(21、23、24)清洁。一种适合用于实施该方法的清洁装置(20)具有行走机构(27)、用于干式清洁地面(1)的第一清洁装置(22，26)和用于湿式清洁地面(1)的第二清洁装置(21、23、24)。

Description

地面清洁设备和自走式地面清洁设备的运行方法
技术领域
本发明涉及一种自走式地面清洁设备的运行方法，其中，所述地面清洁设备在第一工作步骤中按照或根据设定的算法、以基于传感器测取的数据而计算出的行驶策略在待清洁的地面上驶过第一处理行程，并且在此用第一清洁装置实施第一清洁步骤。
此外，本发明还涉及一种带有控制装置的自走式地面清洁设备，所述控制装置设置用于实施上述运行方法。
背景技术
在现有技术中已知自走式地面清洁设备，例如DE 102 42 257 A1公开了这种装置。
这种清洁机器人具有驱动单元、用于检测环境的传感器以及用于处理和产生驱动行驶命令的计算单元。此计算单元是可编程的或按程序工作的控制装置，此控制装置能在待清洁房间中定位。由EP 2 471 426 A2、DE 10 2010 000 174 A1、DE 10 2009 059 217A1、DE 10 2010 015 941 A1、DE 10 2010 016 553 A1和DE 10 2008 014 912 A1已知清洁机器人在房间中定位、构建地图和创建在待清洁地面上的处理行程的方法。以已知的定位方法、识别障碍物的方法或识别待清洁地面的表面特性的方法以及创建行驶路径的方法在第一工作步骤中用第一清洁装置实施第一清洁步骤。
在现有技术中还已知两个不同的清洁设备用于两个时间上连续的工作步骤中。用第一清洁设备在第一清洁步骤中实施干式清洁，其中，用吸尘装置从待清洁地面吸走灰尘颗粒。然后，用第二清洁设备在第二清洁步骤中实施湿式清洁，期间打湿地面、擦洗并收集剩余水分。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于利于使用地改进前述方法并提供一种可用于所述方法的装置。
所述技术问题提供一种自走式地面清洁设备的运行方法解决，其中，所述地面清洁设备在第一工作步骤中按照或根据设定的算法、以基于传感器测取的数据而计算出的行驶策略在待清洁的地面上驶过第一处理行程，并且在此用第一清洁装置实施第一清洁步骤，其中规定，在所述第一工作步骤中计算得出待清洁的地面的区域，该区域在至少一个第二工作步骤中用第二清洁装置清洁或不准用第二清洁装置清洁。所述技术问题还通过一种地面清洁设备解决，其具有行走机构和用于干式清洁地面的第一清洁装置，其中规定，所述地面清洁设备具有第二清洁装置，用于湿式清洁地面的区域。所述技术问题还提供一种具有控制装置的自走式地面清洁设备解决，所述控制装置设计成，使得所述地面清洁设备在第一工作步骤中按照或根据设定的算法、以基于传感器测取的数据而计算出的行驶策略在待清洁的地面上驶过第一处理行程，并且在此用第一清洁装置实施第一清洁步骤，其中规定，在所述第一工作步骤中计算得出待清洁的地面的区域，该区域在至少一个第二工作步骤中用第二清洁装置清洁或不准用第二清洁装置清洁。
在第一工作步骤中驶过第一处理行程。在这个工作步骤中，自走式地面清洁设备可以优选驶过整个待清洁地面。尤其是借助于车载传感器元件，地面清洁设备可以在第一工作步骤时检测地面的表面质量。根据如此获得的数据，控制装置能算出待清洁地面的区域，该区域应当在第二工作步骤中进行清洁。在第二工作步骤中使用第二清洁装置，此清洁装置与第一清洁装置不同而且此清洁装置实施与第一清洁步骤不同的第二清洁步骤。第一清洁步骤中优选进行干式清洁，在此干式清洁中使用机械清洁机构，例如刷子和抽吸通道。用刷子可以将灰尘颗粒机械地脱离地面。用抽吸通道可以将脱离的灰尘颗粒吸入集尘器中。第二清洁步骤中优选进行湿式清洁。这两个清洁步骤用同一地面清洁设备来实施，此地面清洁设备具有两个清洁装置，其中，用第一清洁装置实施第一清洁步骤，例如干式清洁步骤，而用第二清洁装置实施第二清洁步骤，例如湿式清洁步骤。此湿式清洁步骤优选为拖洗步骤，其中，通过加湿装置把清水洒到待清洁表面上。优选可以将擦洗装置机械地作用在待清洁地面上。水分用抽吸口吸走。脏水可以导入脏水盒中。在一种优选的设计方案中，地面清洁设备在结束第一工作步骤后驶回基站，在此基站用清水填装清水盒并清洁集尘盒。集尘盒在第二工作步骤时可用作脏水盒。在第一工作步骤中对清洁机器人驶过的地面建立地图作为第二工作步骤的准备工作。在此借助传感器将地面分成不同的种类。种类至少包括类别“可湿式清洁”和“不可湿式清洁”。但也可将地面分成其他种类。例如按不同的湿式清洁方式分类或按使用的不同的附加清洁剂分类。使用由现有技术中已知的方法来区分不同类型的地面。定位数据以例如地图的形式、坐标的形式或多边形链的形式存储在控制装置的存储器中。定位数据可以标记封闭区域，在此封闭区域中除了实施第一清洁步骤外还应实施第二清洁步骤，或者定位数据可以标记不须实施第二清洁步骤的区域。待清洁地面可以包含相邻的待清洁房间的地面。可将整个房间的地面进行分类，也可将整个房间的部分地面进行分类。例如当检测到房间的地面铺设了地毯时，地面清洁设备可把整个房间归于“不可湿式清洁”的类别。但也可以设计成，地面清洁设备在一个除了地毯外属于“可湿式清洁”类别的地面上识别一块地毯并把地毯所占的地面区域归入“不可湿式清洁”类别。在第二工作步骤中，只驶向至少一部分区域归于“可湿式清洁”类别的房间。在第二工作步骤时忽略“不可湿式清洁”的区域。
本发明还涉及地面清洁设备的改进，所述地面清洁设备具有行走机构和用于干式清洁地面的第一清洁装置。
为了提高地面清洁设备的使用价值，地面清洁设备设有用于湿式清洁地面的第二清洁装置。根据本发明的地面清洁设备具有为了不同的需求而设的清洁装置。“吸尘”和“擦洗”的任务可以仅由一台设备来完成。这两种清洁装置这样配给地面清洁设备，使得在不同的行驶方向完成所述清洁装置的任务。因此，可例如在前进方向以吸尘模式清洁地面，然后在后退方向以擦洗模式清洁地面。此时可应用上面提到的、在待清洁地面上干式行驶时收集到的信息。在干式清洁中获得的关于湿式待擦洗面的房间布置的信息可以用来制定适合的行驶策略。在一种优选的设计方案中，第二清洁装置的抽吸通道设置在地面清洁设备沿地面清洁设备行驶方向位于后端的尾部。其优点在于，湿式清洁过的地面不会被清洁设备的行走机构或者刷子装置驶过。清洁设备的刷子也可以执行擦洗功能。地面清洁设备优选在两个相反的方向运行。所述地面清洁设备在第一行驶方向进行干式清洁。在这种运行模式下，用于吸走被刷子机械的刷离地面的灰尘的抽吸通道位于机械清洁机构后方，例如刷子。此外，所述机械清洁机构可以沿行驶方向布置在行走机构前方。此地面清洁设备具有集尘器，可收集通过抽吸通道吸走的灰尘。地面清洁设备在一个相反的行驶方向运行以便湿式清洁。然后，加湿装置可以沿行驶方向布置在机械清洁机构或者擦洗装置前方。抽吸口沿行驶方向位于刷子后面以及行走机构后面，用此抽吸口可以吸走地面的水分。这可以借助抽吸口在地面上滑动的抽吸唇来实现。该地面清洁设备具有抽吸风扇用以吸尘。第一和(或)第二清洁装置可竖向移动，以使其从激活位到达非工作位置。
附图说明
以下按照附图阐述本发明的一个实施例。在附图中：
图1是一块由七个房间地面构造的待清洁地面，其中用点划线和实线表示了自走式地面清洁设备的行驶路径，地面清洁设备在干式清洁时沿此行驶路径行驶，其中点划线表示了行驶路径，地面清洁设备在后续湿式清洁阶段沿此行驶路径行驶；
图2是地面设备示意性的构造以及干式清洁时的行驶方向；
图3是按图1的示意图，其中只用虚线绘出了地面清洁设备湿式清洁阶段时的行驶路径；
图4是按图2的示意图，但沿湿式清洁模式的行驶方向。
具体实施方式
图2和图4只示意性展示了自走式地面清洁设备的构造。该地面清洁设备与图1和图3中以9标识的基站协同工作。此基站能给清洁设备20的蓄电池充电，给清洁设备20的清水箱24加清水，以及清空收集器25。收集器25可用作灰尘的收集器和脏水的收集器。
该自走式地面清洁设备20具有传感器29和电气控制装置28，此控制装置具有存储介质。在控制装置28的存储介质中存储了控制程序和定位数据。关于地面清洁设备的其他设计，在房间中的定位能力，识别待清洁地板的障碍物和表面特性的能力参阅相关现有技术。尤其是专利文献DE 102 42 257 B1、DE 10 2008 014 912 A1、DE 10 2010 016 553A1、DE 10 2010 015 941 A1、DE 10 2009 059 217 A1、DE 10 2010 000 174 A1和EP 2471 426 A1的内容完全从内容上包含于本申请中，也与本发明的权利要求中的专利申请的目的、特征相关。
在图2和图4中所示的地面清洗设备借助构成行走机构27的驱动轮沿两个相反的行驶方向A和B被驱动。行走机构27同样也能让地面清洁设备转弯并驶过给定处理行程。该地面清洁设备在房间里用所有以标记29标识的传感器定位，此传感器与控制装置28一同作用。传感器29同样也能确定地面的地面特性并将此地面特性存储在存储介质中。
在地面清洁设备20的底盘下方区域设有具有抽吸唇的抽吸口21、可(例如由电机)旋转驱动的刷子26、抽吸通道22、加湿装置23和已经提到过的行走机构27。此外，在地面清洁设备20内部还具有风机用于产生抽吸流。
在第一种运行模式下，如图2所示，该地面清洁设备沿第一行驶方向A被驱动。在这种运行模式下进行干式清洁，其中，用刷子26将灰尘颗粒从地面脱离。借助风扇通过抽吸通道22产生抽吸流，此抽吸流将已脱离的灰尘输送到集尘盒25中。在这种运行模式下，刷子26沿行驶方向布置在抽吸通道23和行走机构27前方。
在第一工作步骤中，地面清洁设备20沿图1点划线和实线标识的处理行程11、12、13、14、15、16、16`、17行驶，穿过具有地面1、2、3、4、5、6、7的一共七个房间。控制电路28借助传感器元件29分析地面。同时用刷子26和抽吸通道22实现干式清洁。该工作优选沿平行的径迹系统化地实现。但该工作也可沿随机径迹非系统化地实现。
第一个房间的地面1属于“不可湿式清洁”类别，因为此地面1被传感器识别为(例如)地毯地面。第二、第三、第四和第七个房间的地面2、3、4、7属于“可湿式清洁”类别，因为此地面被传感器装置识别为(例如)合成材料地板。第五个房间的地面5属于“不可湿式清洁”类别，因为所述地面被识别为(例如)易坏的木地板。
在第六个房间中，地板清洁装置20在行驶路径16上识别到属于“可湿式清洁”类别的地面区段6。在行驶路径区段16`上，地板清洁装置20识别到属于“不可湿式清洁”类别的地面6`。例如因为传感器装置此处识别出一块地毯。
在完成在整个处理行程11、12、13、14、15、16、16`、17上进行干式清洁的第一工作步骤后，清洁设备20驶向基站9。此处清空集尘盒25，并向清水盒24填充清水。
因为擦洗模式具有与吸尘模式的运动方向相反的行驶方向，所以清洁设备20现在改变了它的运动方向。此清洁设备以与干式清洁时的运动方向A相反的图4中箭头B方向运动。现在启用第二清洁装置，此第二清洁装置在第一工作步骤中原先不工作。第一清洁装置尤其是抽吸通道22现在不工作。通过设置在驱动轮27和抽吸通道23之间的加湿装置23打湿地面。沿行驶方向B在加湿装置23后方设有刷子26。此刷子可在加湿工作时关闭，即抬起。但此刷子也可作为擦洗装置工作。备选地在此处也可设置额外的机械清洁机组，此清洁机组在干式清洁时不激活而在湿式清洁时放下。
沿行驶方向B在行走机构27和刷子26后方设有抽吸口21用于吸走水分。该抽吸口可具有在地面上滑动的抽吸唇。该抽吸口21可与抽吸通道相连，风机用抽吸通道可产生抽吸流，从而水分可从地面1吸走并被收集到收集器25中。在本实施例中脏水收集到收集器25中。因此重复使用了收集器25。抽吸口21也可配有擦洗装置，从而不需使用刷子来擦洗。
在第二工作步骤中，地面清洁设备驶过图3展示的处理行程12、13、14、16和17。在此对地面2、3、4、5、6和7进行完全的湿式清洁。从房间到房间的转移路径以带参考标记19、19`、19``和19```的点划线标识。
在湿式清洁时省略在第六个房间中被识别为地毯的、地面6`的区域。因此，在湿式清洁模式时，构成地面清洁设备20的机器人只驶向在之前干式清洁时分类为”可湿式清洁”的区域内。从地面清洁设备的行驶路径中忽略那些在干式清洁时分类为“不可湿式清洁”的地面区域。地面清洁设备可绕过或驶越被省略的区域。然后地面清洁设备能进入第三种运行状态即空驶或驶越模式，在此模式中，地面清洁设备既不干式清洁，也不湿式清洁。
因为在清洁设备上，湿式清洁单元21沿行驶方向设于地面清洁设备20的壳体尾部，所以湿式清洁过的地面在清洁时不会被刷子26或行走机构27驶过。此外，在湿式清洁时控制地面清洁设备20，使得已经湿式清洁过的地面不会再一次驶过。控制装置28在计算湿式清洁处理行程时如此选择转移路径19，19`，19``，19```，使得所述转移路径经过之后要湿式清洁的区域。然而这都只与待湿式清洁地面有关。
第二工作步骤结束时，地面清洁设备到达基站9，在此处清空脏水箱。
特别有利的设计是，地面清洁设备20具有各种不同的清洁装置，此清洁装置可在地面清洁设备不同的行驶方向上被驱动。因此本发明建议了吸尘擦洗一体的机器人。由此减少了维护费用。该地面清洁设备可与简单构造的基站9共同作用，此基站能给地面清洁设备20供能并清除脏水或灰尘。因为要重复使用集合了灰尘和脏水的收集器25，所以此集合了灰尘和脏水的收集器25可设计得相对大。以此得到相对长的清洁时间。该地面清洁设备可使自己在“空驶模式”下驶向待清洁房间的待湿式清洁的目标位置。
因为刷子26布置于加湿装置23和抽吸口21之间，但也沿干式清洁时的行驶方向布置在抽吸通道22前方，所以此刷子也可被重复使用。此刷子可在湿式清洁和干式清洁时使用。
地面清洁设备可具有四边形或D型的底部。湿式清洁机组21、23与干式清洁机组26、22一样在整个小车宽度上延伸。
干式清洁机组26、22和湿式清洁机组21、23可以在竖直方向上抬起。因此尤其规定，抽吸口21以及固定在抽吸口上的抽吸唇、抽吸通道22、加湿装置23和刷子26能在竖直方向上抬起。这通过合适的电机驱动装置实现。竖直抬起尤其设计用于“空驶模式”。
上述实施例用于阐述本申请全部包含的发明，这些发明至少通过以下特征组合分别独立改进现有技术，即：
一种方法，其特征在于，在所述第一工作步骤中计算得出待清洁的地面1、2、3、4、5、6、6`、7的区域，该区域在至少一个第二工作步骤中用第二清洁装置21、23、24清洁或不准用第二清洁装置21、23、24清洁。
一种地面清洁设备，其特征在于，所述地面清洁设备具有第二清洁装置21、23、24，用于湿式清洁地面1、2、3、4、5、6、6`、7的区域2、3、4、6和7。
一种地面清洁设备，其特征在于，所述第一清洁装置具有机械清洁机构、尤其是刷子26和沿清洁设备20的第一行驶方向A布置在所述机械清洁机构后方的抽吸通道22，所述第二清洁装置具有抽吸口21用于抽吸施加在待清洁地面上的水分，其中，所述抽吸口21沿着与清洁设备20的第一行驶方向A相反的第二行驶方向B布置在所述机械清洁机构和所述行走机构27后方。
一种地面清洁设备，其特征在于，所述地面清洁设备20具有与传感器元件29共同作用的控制装置28，以便使所述地面清洁设备20按照或根据设定的算法、以基于传感器29测取的数据而计算出的行驶策略驶过待清洁地面1、2、3、4、5、6、6`、7上的处理行程11、12、13、14、15、16、16`、17。
一种地面清洁设备，其特征在于，所述抽吸口21沿所述第二行驶方向B布置在地面清洁设备20的尾部。
一种地面清洁设备，其特征在于，所述抽吸通道22和加湿装置23布置在由行走机构构成的驱动轮27和尤其旋转驱动的刷子26之间。
一种地面清洁设备，其特征在于，所述地面清洁设备20具有清水箱24、用于灰尘和脏水的收集器25。
一种地面清洁设备，其特征在于，所述第一清洁装置22、26和/或所述第二清洁装置21、23、24能够沿竖向从激活位移动至非工作位置。
一种自走式地面清洁设备，其特征在于，在所述第一工作步骤中计算得出待清洁的地面1、2、3、4、5、6、6`、7的区域，该区域在至少一个第二工作步骤中用第二清洁装置21、23、24清洁或不准用第二清洁装置21、23、24清洁。
一种方法，其特征在于，在所述第一工作步骤中实施干式清洁，并在所述第二工作步骤中实施湿式清洁，其中，在所述第二工作步骤中只清洁在所述第一工作步骤中计算得出的区域2、3、6、7。
一种方法，其特征在于，所述集尘盒25在干式清洁时用作集尘盒，并在湿式清洁时用作脏水盒。
一种方法，其特征在于，当在基站9处清空集尘盒25并填充清水箱24之后实施所述第二工作步骤。
附图标记清单
1.地面
2.地面
3.地面
4.地面
5.地面
6.地面
6`.地面
7.地面
8.地面
9.基站
11.处理行程/行驶路径
12.处理行程/行驶路径
13.处理行程/行驶路径
14.处理行程/行驶路径
15.处理行程/行驶路径
16.处理行程/行驶路径
17.处理行程/行驶路径
18.处理行程/行驶路径
19.转移路径
20.地面清洁设备
21.抽吸口
22.抽吸通道(灰尘)
23.加湿装置
24.清水箱
25.集尘盒
26.刷子
27.驱动轮
28.控制电路
29.传感器元件
A行驶方向
B行驶方向

Claims (15)

1.一种自走式地面清洁设备(20)的运行方法，所述自走式地面清洁设备具有第一清洁装置(22、26)、与所述第一清洁装置(22、26)不同的第二清洁装置(21、23、24)，其中，所述地面清洁设备(20)在第一工作步骤中按照或根据设定的算法、以基于传感器(29)测取的数据而计算出的行驶策略在待清洁的地面(1、2、3、4、5、6、6`、7)上驶过第一处理行程(11、12、13、14、15、16、16`、17)，并且在此用第一清洁装置(22、26)实施第一清洁步骤，其特征在于，在所述第一工作步骤中计算得出待清洁的地面(1、2、3、4、5、6、6`、7)的区域，该区域在至少一个第二工作步骤中用所述第二清洁装置(21、23、24)清洁或不准用第二清洁装置(21、23、24)清洁，其中，在第一工作步骤中实施干式清洁，并在第二工作步骤中实施湿式清洁，其中，在所述第二工作步骤中只清洁在所述第一工作步骤中计算得出的区域(2、3、6、7)。
2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，收集器(25)在所述干式清洁时用作集尘盒，并在所述湿式清洁时用作脏水盒。
3.根据权利要求2所述的运行方法，其特征在于，当在基站(9)处清空所述收集器(25)并填充清水箱(24)之后实施所述第二工作步骤。
4.一种地面清洁设备，具有行走机构(27)、用于干式清洁地面(1、2、3、4、5、6、6`、7)的第一清洁装置(22、26)和第二清洁装置(21、23、24)，用于湿式清洁地面(1、2、3、4、5、6、6`、7)的区域(2、3、4、6和7)，其特征在于，所述地面清洁设备(20)构造用于实施根据权利要求1所述的方法。
5.根据权利要求4所述的地面清洁设备，其特征在于，两种清洁装置(21、22、23、24、26)在地面清洁设备的不同的运动方向上发挥作用。
6.根据权利要求4或5所述的地面清洁设备，其特征在于，所述第一清洁装置具有机械清洁机构和沿清洁设备(20)的第一行驶方向(A)布置在所述机械清洁机构后方的抽吸通道(22)，所述第二清洁装置具有抽吸口(21)用于抽吸施加在待清洁地面上的水分，其中，所述抽吸口(21)沿着与清洁设备(20)的第一行驶方向(A)相反的第二行驶方向(B)布置在位于所述行走机构(27)后面的所述机械清洁机构的后方。
7.根据权利要求4所述的地面清洁设备，其特征在于，所述地面清洁设备(20)具有与传感器元件(29)共同作用的控制装置(28)，以便使所述地面清洁设备(20)按照或根据设定的算法、以基于传感器(29)测取的数据而计算出的行驶策略驶过待清洁地面(1、2、3、4、5、6、6`、7)上的处理行程(11、12、13、14、15、16、16`、17)。
8.根据权利要求6所述的地面清洁设备，其特征在于，所述抽吸口(21)沿所述第二行驶方向(B)布置在地面清洁设备(20)的尾部。
9.根据权利要求6所述的地面清洁设备，其特征在于，加湿装置(23)和所述抽吸通道(22)布置在由行走机构构成的驱动轮(27)和刷子(26)之间。
10.根据权利要求4所述的地面清洁设备，其特征在于，所述地面清洁设备(20)具有清水箱(24)、用于灰尘和脏水的收集器(25)。
11.根据权利要求4所述的地面清洁设备，其特征在于，所述第一清洁装置(22、26)和/或所述第二清洁装置(21、23、24)能够沿竖向从激活位移动至非工作位置。
12.根据权利要求9所述的地面清洁设备，其特征在于，所述刷子是旋转驱动的。
13.一种自走式地面清洁设备，所述自走式地面清洁设备具有第一清洁装置(22、26)、与所述第一清洁装置(22、26)不同的第二清洁装置(21、23、24)和控制装置(28)，所述控制装置设计成，使得所述地面清洁设备(20)在第一工作步骤中按照或根据设定的算法、以基于传感器(29)测取的数据而计算出的行驶策略在待清洁的地面(1、2、3、4、5、6、6`、7)上驶过第一处理行程(11、12、13、14、15、16、16`、17)，并且在此用所述第一清洁装置(22、26)实施第一清洁步骤，其特征在于，在所述第一工作步骤中计算得出待清洁的地面(1、2、3、4、5、6、6`、7)的区域，该区域在至少一个第二工作步骤中用第二清洁装置(21、23、24)清洁或不准用第二清洁装置(21、23、24)清洁，其中，在第一工作步骤中实施干式清洁，并在第二工作步骤中实施湿式清洁，其中，在所述第二工作步骤中只清洁在所述第一工作步骤中计算得出的区域(2、3、6、7)。
14.根据权利要求13所述的自走式地面清洁设备，其特征在于，收集器(25)在所述干式清洁时用作集尘盒，并在所述湿式清洁时用作脏水盒。
15.根据权利要求13所述的自走式地面清洁设备，其特征在于，当在基站(9)处清空收集器(25)并填充清水箱(24)之后实施所述第二工作步骤。
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