CN110113978B - 包括充电站的机器人清洁器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电站及包括该充电站的机器人清洁器，该充电站包括：第一发光元件，所述第一发光元件被形成为发射用于引导机器人清洁器对接的光信号；第二发光元件和第三发光元件，所述第二发光元件和所述第三发光元件被形成为发射用于引导机器人清洁器归位的光信号，并且分别安装在所述第一发光元件的左侧和右侧；以及发光元件固定构件，所述发光元件固定构件被形成为设置所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件的位置和方向。

Description

包括充电站的机器人清洁器系统

技术领域

本公开涉及在特定区域中自行行进的同时执行清洁地板功能的机器人清洁器以及包括用于机器人清洁器自主充电的充电站。

背景技术

通常，出于工业目的已开发出在工厂自动化中发挥作用的机器人。近来，机器人的应用领域得以扩展，并且已开发出用于医疗目的的机器人、空间导航机器人等，甚至可用在普通房屋中的可用家用机器人。

家用机器人的代表性示例是机器人清洁器。机器人清洁器在特定区域中自行行进的同时执行清洁地板的功能。例如，家用机器人清洁器被配置为在房屋内自主行进的同时抽吸地板上的灰尘(包括异物)或者拖地。

这种机器人清洁器通常包括可再充电电池和用于在行进期间避开障碍物的各种传感器。因此，机器人清洁器在自行行进的同时执行清洁功能。

为了使机器人清洁器的自主行进平稳地进行，重要的是设置整个行进路线并且感测行进路线上的障碍物。机器人清洁器还可利用其自主行进特性执行拍摄或监视房屋内部的功能。为了执行上述功能，在机器人清洁器中使用各种传感器，但是对于优化设计的研究尚未令人满意。

为了始终操作机器人清洁器，必须对电池进行充电。特别地，具有自主行进特征的机器人清洁器应具有自动充电或自主充电特性的特征。

机器人清洁器的自主充电具有在各个方面待改进的许多问题。首先，需要在充电站上提供用于与自主行进的机器人清洁器正确对接的基座。

通过将机器人清洁器的充电端子与充电站的充电端子接触来执行机器人清洁器的充电，并且这种过程可以被称为对接。当没有进行准确对接时，不能执行自主充电。

由于机器人清洁器的自主行进特性尚不完整，因此机器人清洁器系统可以包括虚拟壁。虚拟壁是通过预安装在机器人清洁器不应进入的区域(例如，楼梯、悬崖、存在危险物质的区域等)处以向机器人清洁器发送访问限制信号的装置。

传统上，因为虚拟壁仅用于防止机器人清洁器访问，所以虚拟壁的利用受到限制。此外，虚拟壁由电池操作，并且在电池是一次电池和二次电池的情况下都有待改进的事项。例如，当电池是一次电池时，要指出的是应该始终更换电池。此外，当电池是二次电池时，要指出的是必须提供用于对电池进行充电的单独装置。

发明内容

技术问题

因此，详细描述的一个方面是提供一种能够实现机器人清洁器的自主充电的充电站。机器人清洁器的自主充电包括归位、对接和充电三个步骤。

详细描述的另一个方面是提供一种具有能够向扩展区域释放归位导引光信号的结构的充电站。

本发明的一个目的是提供一种具有能够使机器人清洁器准确对接的结构的充电站。

另外，本公开旨在提供一种有利于自动制造过程的改进结构的机器人清洁器。

详细描述的又一方面是提供一种其中虚拟壁与基座一起形成用于对机器人清洁器进行充电的充电站的机器人清洁器系统。

详细描述的又一方面是提供一种被配置为在基座上对多个虚拟壁同时充电的机器人清洁器系统。

详细描述的又一方面是提供一种被配置为根据用户的选择按其原始用途利用虚拟壁或将虚拟壁用于机器人清洁器的充电的机器人清洁器系统。

技术方案

为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的目的，如这里具体和广义描述的，一种机器人清洁器系统可以包括：第一发光器件，所述第一发光器件被配置为输出用于引导机器人清洁器对接的光信号；第二发光器件和第三发光器件，所述第二发光器件和所述第三发光器件被配置为输出用于引导所述机器人清洁器归位的光信号，并且分别设置在所述第一发光器件的左侧和右侧；以及发光器件固定构件，所述发光器件固定构件被配置为设置所述第一发光器件、所述第二发光器件和所述第三发光器件的位置和方向。

所述发光器件固定构件可以包括：第一容纳部，所述第一容纳部被形成为覆盖所述第一发光器件的至少一部分，并且被配置为使所述第一发光器件朝向充电站的正面；第二容纳部，所述第二容纳部被形成为覆盖所述第二发光器件的至少一部分，并且被设置为相对于所述第一容纳部以预设角度向左倾斜，使得所述第二发光器件相对于所述第一发光器件向左倾斜；以及第三容纳部，所述第三容纳部被形成为覆盖所述第三发光器件的至少一部分，并且被设置为相对于所述第一容纳部以预设角度向右倾斜，使得所述第三发光器件相对于所述第一发光器件向右倾斜。

所述发光器件固定构件还可以包括：上部构件，所述上部构件被形成为覆盖所述第一发光器件、所述第二发光器件和所述第三发光器件的上部；以及下部构件，所述下部构件被形成为覆盖所述第一发光器件、所述第二发光器件和所述第三发光器件的下部，并且所述第一容纳部、所述第二容纳部和所述第三容纳部可以通过将所述上部构件与所述下部构件联接来形成。

所述第二容纳部和所述第三容纳部可以相对于所述第一容纳部分别具有40°至50°的角度。

所述充电站可以包括：壳体；以及印刷电路板，所述印刷电路板被安装在所述壳体内并且被设置为使得所述印刷电路板的一个表面朝向所述充电站的正面，所述第一发光器件的端子引脚沿所述印刷电路板的法线延伸并连接到所述印刷电路板，并且所述第二发光器件的端子引脚和所述第三发光器件的端子引脚以预设角度弯曲并沿所述印刷电路板的法线延伸，并且连接到所述印刷电路板。

所述发光器件固定构件还可以包括：突出部，所述突出部向所述第一容纳部的前侧突出；光路部，所述光路部形成在所述突出部内并且被设置为从所述第一发光器件面向所述充电站的正面；以及多个线性光形成肋，所述多个线性光形成肋在所述光路部的两侧突出，以将从所述第一发光器件输出的光信号形成为线性光，并且被设置为彼此间隔开。

所述发光器件固定构件还包括：纵向狭缝，所述纵向狭缝形成在所述光路部的端部，以确定从所述光路部发出的所述线性光的形状。

所述发光器件固定构件可以包括朝向所述第一容纳部突出的突出部，并且可以被形成为使所述第二发光器件和所述第三发光器件分别暴露于所述突出部的左侧和右侧。

所述发光器件固定构件还可以包括导光部，所述导光部分别形成在暴露于所述突出部的左侧和右侧的所述第二发光器件和所述第三发光器件的上部和下部，并且在所述第二发光器件和所述第三发光器件发射光的方向上突出。

所述充电站可以包括：内壳；吸收图案，所述吸收图案形成在所述内壳内并且被形成为黑色，以吸收从所述机器人清洁器输出的用于对接的光信号；以及反射图案，所述反射图案分别形成在所述吸收图案的两侧，并且被形成为白色以反射从所述机器人清洁器输出的用于对接的光信号。

所述内壳可以包括底表面和壁表面，并且所述充电站还可以包括被设置为在所述底表面上或在所述底表面和所述壁表面之间的边界上彼此间隔开的两个充电端子，并且所述吸收图案形成在所述两个充电端子之间。

所述内壳可以包括底表面和壁表面，并且所述吸收图案可以在所述底表面和所述壁表面之间的边界处朝向所述充电站的正面延伸，并且在所述底表面和所述壁表面之间的边界处朝向所述充电站的上端延伸。

所述吸收图案可以形成在所述发光器件固定构件下方，并且基于左右方向设置在与所述发光器件固定构件相同的位置处。

所述充电站还可以包括透明或半透明的壳体，并且所述内壳可以被安装在所述壳体内。

所述内壳可以包括底表面；所述充电站还可以包括安装在所述底表面上的机器人清洁器充电端子和虚拟壁充电端子；联接到所述虚拟壁充电端子的虚拟壁可以包括形成为黑色以吸收光信号的吸收图案，并且当所述虚拟壁联接到所述虚拟壁充电端子时，所述充电站的吸收图案可以与所述虚拟壁的吸收图案一起形成一个连续图案。

为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的目的，如本文所体现和广义描述的，机器人清洁器可以包括通过将基座和虚拟壁联接而形成的充电站。基座可以分别包括机器人清洁器充电端子和虚拟壁充电端子。虚拟壁被设置为多个，并通过与虚拟壁充电端子接触来充电。

多个虚拟壁被设置为联接到基座以形成机器人清洁器充电站，并且可以被形成为以多层堆叠在基座上，以便在基座上同时充电。

所述虚拟壁中的每一个可以包括：下部充电端子，所述下部充电端子通过与所述虚拟壁充电端子接触来使所述虚拟壁充电；以及上部充电端子，所述上部充电端子电连接到下部充电端子，并且被配置为通过与另一虚拟壁的下部充电端子接触来使所述另一虚拟壁充电。

所述下部充电端子可以被设置在与所述虚拟壁充电端子对应的位置处，并且所述上部充电端子可以被设置在与所述另一虚拟壁的下部充电端子对应的位置处。

所述下部充电端子和所述上部充电端子中的每一个可以在每个所述虚拟壁上设置为两个，并且两个所述下部充电端子之间的间隔距离与两个所述上部充电端子之间的间隔距离彼此相同。

当所述多个虚拟壁中的至少一个虚拟壁联接到所述基座时，联接到所述基座的所述虚拟壁可以被配置为发送将所述机器人清洁器引导至所述充电站的充电导引信号，并且当所述多个虚拟壁中的至少一个虚拟壁与所述基座分开时，与所述基座分开的所述虚拟壁可以被配置为发送限制所述机器人清洁器访问的访问限制信号。

联接到所述基座的虚拟壁可以被配置为首先发送将所述机器人清洁器引导至所述充电端子的归位信号，其次在所述机器人清洁器接近所述充电站时发送使所述机器人清洁器与所述机器人清洁器充电端子接触的对接导引信号。

所述虚拟壁中的每一个可以包括突出部和凹陷部，以便在固定位置处彼此联接，所述突出部和所述凹陷部中的一个可以形成在所述虚拟壁中的每一个的上端，并且所述突出部和所述凹陷部中的另一个可以形成在所述虚拟壁中的每一个的下端，并且当另一虚拟壁联接在任何一个虚拟壁上时，设置在两个联接的虚拟壁中的一个虚拟壁上的突出部插入到另一虚拟壁的凹陷部中。

所述基座可以包括：虚拟壁放置部，所述虚拟壁放置部形成用于所述多个虚拟壁中的任何一个虚拟壁的安装区域；以及凹陷部和突出部中的任意一个，在所述凹陷部中容纳所述虚拟壁的突出部，所述突出部被配置为插入在所述凹陷部中，使得放置在所述虚拟壁放置部上的所述虚拟壁可以被放置在固定位置处。

所述基座可以包括虚拟壁放置部，所述虚拟壁放置部形成所述多个虚拟壁中的任何一个虚拟壁的放置区域，并且所述虚拟壁放置部可以具有与每个虚拟壁的上端的形状相同的形状。

技术效果

根据以上描述，可以通过将虚拟壁放置在虚拟壁放置部上来为机器人清洁器系统充电。由于基座和虚拟壁形成充电站，所以机器人清洁器可以在通过联接基座和虚拟壁形成的充电站处充电。因此，根据本公开，尽管没有向基座提供单独的发送部，但是可以使用提供给虚拟壁的发送部来执行机器人清洁器的自动充电。

此外，根据本公开，由于多个虚拟壁在基座上以多层堆叠，因此可以同时对多个虚拟壁充电。

此外，根据本公开，当虚拟壁与基座分离时，发送访问限制信号，并且当虚拟壁联接到基座时，发送充电导引信号。因此，可以按其原始功能利用虚拟壁并且也可以将虚拟壁用作充电站的组件。

附图说明

图1是例示根据一种示例性实施方式的机器人清洁器的示例的立体图；

图2是图1所示的机器人清洁器的平面图；

图3是图1中所示的机器人清洁器的侧视图；

图4是例示从图1中所示的机器人清洁器分离出的感测单元的图；

图5是图4中所示的感测单元的分解立体图；

图6是概念性地例示图4中所示的感测单元的截面的图；

图7是例示图6中所示的第一感测部所拍摄的图像的分离的图；

图8是例示图4中所示的第二感测部感测障碍物的概念的图；

图9是例示从图1中所示的机器人清洁器分离出的抽吸单元的图；

图10是图9中所示的抽吸单元的侧视图；

图11是图9中所示的抽吸单元的正视图；

图12是例示图9中所示的抽吸单元的底部的图；

图13是用于解释通过图9中所示的抽吸单元中的操纵单元的操作使刷辊突出的概念的图；

图14是例示清洁器主体、主轮组件和抽吸单元分离的立体图；

图15是用于解释清洁器主体和主轮组件的物理和电气组合结构的概念图；

图16a和图16b是部分地例示开关盖暴露的清洁器主体的外观的概念图；

图17是例示电源开关和开关盖的内部结构的截面图；

图18是例示根据本公开的充电站的立体图；

图19是例示根据本公开的另一实施方式的充电站的概念图；

图20是例示将图18中所示的壳体与充电站分离之后壳体内部的立体图；

图21a和图21b是例示从不同方向观看到的图20中所示的发光器件和发光器件固定构件的立体图；

图22是发光器件和发光器件固定构件的分解立体图；

图23是发光器件和发光器件固定构件的截面图；

图24a和图24b是例示机器人清洁器归位并对接到充电站的过程的概念图；

图25是例示根据本公开的基座的示例的立体图；

图26是例示根据本公开的虚拟壁的示例的立体图；

图27是例示根据本公开的充电站的示例的立体图；

图28是例示基座和以多层堆叠在基座上的多个虚拟壁的立体图；

图29是例示机器人清洁器系统的操作的概念图；以及

图30是例示机器人清洁器系统的操作的另一概念图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图更详细地描述根据示例性实施方式的机器人清洁器。

图1是例示根据一种示例性实施方式的机器人清洁器100的示例的立体图。图2是图1中所示的机器人清洁器100的平面图。图3是图1中所示的机器人清洁器100的侧视图。

参照图1至图3，机器人清洁器100在特定区域中自行行进的同时执行清洁地板的功能。这里，地板的清洁包括抽吸地板的灰尘(包括异物)或拖地。

机器人清洁器100包括清洁器主体110、抽吸单元120、感测单元130和集尘器140。清洁器主体110设置有用于控制机器人清洁器100的控制器(未示出)和用于使机器人清洁器100行进的轮单元111。机器人清洁器100可以通过轮单元111沿所有方向移动或者转动。

轮单元111包括主轮组件111a和副轮111b。

主轮组件111a分别设置在清洁器主体110的两侧，以根据控制器的控制信号沿一个方向或另一方向可旋转。每个主轮组件111a可以被配置为彼此独立地驱动。例如，主轮组件111a中的每一个可以分别由不同的驱动电机驱动。

副轮111b与主轮组件111a一起支撑清洁器主体110，并且被配置为辅助机器人清洁器100通过主轮组件111a行进。副轮111b也可以设置在稍后将描述的抽吸单元120中。

如上所述，控制器控制轮单元111的驱动，使得机器人清洁器100在地板上自主行进。

此外，在清洁器主体110中安装有向机器人清洁器100供电的电池(未示出)。电池是可再充电的，并且可以被配置为可安装到清洁器主体110的底表面/从清洁器主体110的底表面可拆卸。

抽吸单元120被设置成从清洁器主体110的一侧突出的形状，以抽吸含有灰尘的空气。所述一侧可以是清洁器主体110沿向前方向F行进的侧部，即，清洁器主体110的前部。

在附图中，例示了抽吸单元120具有在清洁器主体110的一侧向前、向左和向右突出的形状。具体地，抽吸单元120的前端设置在与清洁器主体110的一侧向前间隔开的位置处，抽吸单元120的左端部和右端部分别设置在与清洁器主体110的一侧向左和向右间隔开的位置。

由于清洁器主体110形成为圆形形状，并且抽吸单元120的后端的两侧分别形成为从清洁器主体110向左和向右突出，因此可以在清洁器主体110和抽吸单元120之间形成空的空间，即，间隙。该空的空间是清洁器主体110的左端和右端与抽吸单元120的左端和右端之间的空间，并且具有从机器人清洁器100向内凹进的形状。

当障碍物插入空的空间时，可能存在机器人清洁器100被障碍物卡住而无法移动的问题。为了防止该问题，可以设置盖构件129来覆盖空的空间的至少一部分。盖构件129可以被设置到清洁器主体110或抽吸单元120。在该示例性实施方式中，例示了盖构件129从抽吸单元120的后端的两侧突出以分别覆盖清洁器主体110的外周表面。

盖构件129被设置为填充在空的空间(即，清洁器主体110和抽吸单元120之间的空的空间的至少一部分)中。换句话说，盖构件129被设置为填充在清洁器主体110的形成为弯曲的左右外周表面与抽吸单元120的形成为从相应的左右外周表面突出的左右端部之间的向内凹进的空间的至少一部分中。因此，可以实现能够防止障碍物被卡在空的空间中或者即使当障碍物被卡在空的空间中时也容易摆脱障碍物的结构。

形成为从抽吸单元120突出的盖构件129可由清洁器主体110的外周表面支撑。当盖构件129被形成为从清洁器主体110突出时，盖构件129可以由抽吸单元120的后表面部支撑。根据上述结构，当抽吸单元120与障碍物碰撞并且受到来自障碍物的冲击时，一部分冲击被传递到清洁器主体110，从而能分散冲击。

抽吸单元120可以可拆卸地联接到清洁器主体110。当将抽吸单元120与清洁器主体110分离时，可以将拖地模块(未示出)可拆卸地联接到清洁器主体110，以取代分离的抽吸单元120。因此，当用户想要去除地板的灰尘时，用户可将抽吸单元120安装到清洁器主体110。当用户想要清洁地板时，用户可将拖地模块安装到清洁器主体110。

当将抽吸单元120安装到清洁器主体110时，可以由盖构件129来引导安装。也就是说，盖构件129被设置为覆盖清洁器主体110的外周表面，从而能够确定抽吸单元120相对于清洁器主体110的相对位置。

感测单元130设置在清洁器主体110处。如附图中所示，感测单元130可以设置在清洁器主体110的抽吸单元120所在的一侧处，即，清洁器主体110的前部。感测单元130可以被形成为从清洁器主体110的顶表面和侧表面突出，并且感测单元130的上端134b1形成在从清洁器主体110的顶表面向上突出的位置处。

感测单元130可以设置为在清洁器主体110的上下方向上与抽吸单元120交叠。感测单元130设置在抽吸单元120上方，以感测其前部的障碍物或地理特征，使得位于机器人清洁器100最前面的抽吸单元120不与障碍物或地理特征碰撞。

感测单元130被配置为附加执行除了这种感测功能之外的其它感测功能。这将在后面进行详细描述。

集尘器容纳部113设置在清洁器主体110中，分离和收集被抽吸空气中的灰尘的集尘器140可拆卸地联接到集尘器容纳部113。如附图中所示，集尘器容纳部113可以形成在清洁器主体110的另一侧，即，清洁器主体110的后部。集尘器容纳部113具有从清洁器主体110向后开口的形状。集尘器容纳部113可以形成为朝向清洁器主体110的后侧和前侧凹陷的形状。

集尘器140的一部分容纳在集尘器容纳部113中。在这种情况下，集尘器140的其它部分可以形成为朝向清洁器主体110的后部(即，在与向前方向F相反的反向方向R上)突出。

在集尘器140中形成有入口和出口，通过该入口引入含有灰尘的空气，并且分离出灰尘的空气通过出口排出。当集尘器140安装在集尘器容纳部113中时，入口和出口被配置为分别与形成在集尘器容纳部113的内壁中的第一开口和第二开口连通。

清洁器主体110中的吸入流动路径对应于从与连通部120b”连通的引入口(未示出)到第一开口110a的流动路径，并且清洁器主体110中的排出流动路径对应于从第二开口110b到排出口112的流动路径。

根据这种连接关系，通过抽吸单元120引入的含有灰尘的空气经由清洁器主体110中的吸入流动路径被引入到集尘器140中，并且空气和灰尘穿过设置在集尘器140中的过滤器或旋风分离器而彼此分离。灰尘被收集到集尘器140中，而空气从集尘器140被排出，然后穿过清洁器主体110中的排出流动路径经由排出口112最终被排出到外部。

下文中，将更详细地描述感测单元130。

图4是例示从图1中所示的机器人清洁器100中分离出的感测单元130的图，图5是图4中所示的感测单元130的分解立体图，图6是概念性例示图4中所示的感测单元130的一部分的图。作为参考，在图6中，为了便于描述，排除或简要例示了一些组件。

参照图4至图6，感测单元130包括第一感测部131和第二感测部132。

第一感测部131被设置为相对于清洁器主体110的一个表面倾斜，以同时拍摄清洁器主体110的前部和上部。相机可以被用作第一感测部131。这里，清洁器主体110的所述一个表面可以成为与地板平行的表面的地板表面、或者成为清洁器主体110的顶表面或侧表面，并且第一感测部131可以被设置为相对于清洁器主体110的顶表面倾斜30度。

第一感测部131可以位于清洁器主体110的顶表面和侧表面彼此相交的上拐角部处。在附图中，例示了第一感测部131设置在清洁器主体110的中间上拐角部处，以相对于清洁器主体110的顶表面和侧表面中的每一个倾斜。

因为第一感测部131被设置为相对于清洁器主体110的一个表面在锐角范围内倾斜，所以第一感测部131被配置为同时拍摄清洁器主体110的前部和上部。

图7例示了第一感测部131所拍摄的图像被划分成前部图像A和上部图像B的构思。

参照图7，由第一感测部131所拍摄的前部图像A和上部图像B可以基于第一感测部131的上下方向(即，垂直方向)上的视角α来划分。也就是说，所拍摄图像A+B中的与视角α的一部分α1相对应的图像可以被识别为前部图像A，而所拍摄图像A+B中的与视角α的另一部分α2相对应的图像可以被识别为上部图像B。

使用由第一感测部131所拍摄的前部图像A来实时监视前方。例如，当机器人清洁器100用于家庭目的时，可以使用由第一感测部131所拍摄的前部图像A来监视对空房屋的侵入或者通过远程连接将房屋内部的图像提供给电子装置(例如，用户所拥有的移动终端)。

当使用由第一感测部131所拍摄的前部图像A来监视对空房屋的侵入时，可以执行以下控制。控制器可以将第一感测部131以预设时间间隔拍摄的前部图像A进行比较。当前部图像A彼此不同时，控制器可以生成控制信号。该控制可以在清洁器主体110停止的状态下执行。控制信号可以是警报声输出信号或通过远程连接向电子装置提供通知和所拍摄的前部图像A等的传输信号。

当使用由第一感测部131所拍摄的前部图像A向电子装置提供房屋内部的图像时，可以执行以下控制。如果通过远程连接接收到来自电子装置的图像请求信号，则控制器可以将前部图像A从第一感测部131所拍摄的图像中分离出来，并且将前部图像A发送到电子装置。控制器可以被配置为通过控制轮单元111的驱动而移动到特定位置，然后将对应位置处的前部图像A发送到电子装置。

使用由第一感测部131所拍摄的上部图像B来生成行进区域的地图并且感测行进区域中的当前位置。例如，当机器人清洁器100用于家庭目的时，控制器可以使用由第一感测部131所拍摄的上部图像B中的天花板和侧表面之间的边界来生成行进区域的地图，并且基于上部图像B的主要特征点来感测行进区域中的当前位置。

控制器不仅可以使用上部图像B，而且可以连同上部图像B一起使用前部图像A，以便生成行进区域的地图并且感测行进区域中的当前位置。

第二感测部132设置在与第一感测部131交叉的方向上，以感测位于其前部的障碍物或地理特征。在附图中，例示了第二感测部132沿上下方向设置在清洁器主体110的侧表面处。

第二感测部132包括第一激光器132a、第二激光器132b和相机132c。

第一激光器132a被配置为朝向机器人清洁器100的前下侧照射激光，并且第二激光器132b被配置为朝向机器人清洁器100的前上侧照射激光。第一激光器132a和第二激光器132b可以沿着上下方向设置在一条线上。在附图中，例示了第二激光器132b设置在第一激光器132a下方。

相机132c被配置为在预设拍摄区域中拍摄第一激光器132a和第二激光器132b所照射的激光。预设拍摄区域包括从地板到机器人清洁器100的上端的区域。因此，机器人清洁器100能够感测在其前部的障碍物，并且可以防止机器人清洁器100在其上部与障碍物碰撞或者插入障碍物中。

预设拍摄区域可以是例如沿上下方向在105度视角内、沿左右方向在135度视角内和前方25m内的区域。预设拍摄区域可以根据诸如第一激光器132a和第二激光器132b的安装位置、第一激光器132a和第二激光器132b的照射角度和机器人清洁器100的高度之类的各种因素而改变。

第一激光器132a、第二激光器132b和相机132c可以沿清洁器主体110的上下方向设置在一条线上。在附图中，例示了相机132c设置在第二激光器132b下方。

第一激光器132a被设置为相对于清洁器主体110的侧表面向下倾斜，并且第二激光器132b被设置为相对于清洁器主体110的侧表面向上倾斜。

图8例示了图4中所示的第二感测部132感测障碍物的概念。

首先，参照图8中的(a)，第一激光器132a和第二激光器132b被配置为分别发射具有沿着至少一个方向延伸的形状的激光。在附图中，例示了第一激光器132a发射彼此交叉的激光，并且第二激光器132b发射单个激光。因此，使用最底部激光来感测底部处的障碍物，使用最顶部激光来感测顶部处的障碍物，并且使用最底部激光和最顶部激光之间的中间激光来感测中间部处的障碍物。

例如，如图8中的(b)中所示，当障碍物O位于前方时，最底部激光以及中间激光的一部分可因障碍物O而中断或扭曲。当感测到这样的中断或扭曲时，相机132c向控制器发送障碍物感测信号。

控制器被配置为当接收到障碍物感测信号时确定障碍物O位于前方，并且控制轮单元111的驱动。例如，控制器可以向主轮111a施加相反方向的驱动力，使得机器人清洁器100向后移动。另选地，控制器可以仅向主轮111a中的任一个施加驱动力，或者沿彼此不同的方向向两个主轮111a施加驱动力，使得机器人清洁器100旋转。

下面，将描述感测单元130的具体结构。

参照图5，除了第一感测部131和第二感测部132之外，感测单元130还包括窗口部133和壳体134。

窗口部133被设置为覆盖第一感测部131和第二感测部132，并且具有透明性。这里，透明性可以意味着入射光的至少一部分透射的特性，并且可以具有包括半透明含义的概念。

窗口部133可以由合成树脂材料或玻璃材料形成。当窗口部133被形成为半透明时，材料可以是半透明的，或者材料本身可以具有半透明性，但是附接于材料的膜可以具有半透明性。

壳体134安装到清洁器主体110，并且被配置为将第一感测部131和第二感测部132以及窗口部133固定。如图所示，壳体134被配置为使窗口部133的至少一部分容纳于其中。壳体134可以由合成树脂材料或金属材料形成，并且具有不透明性的特性。

如图所示，壳体134可以包括安装框架134a和盖框架134b。

安装框架134a提供了用于安装并支撑第一感测部131和第二感测部132的空间。为此，安装框架134a可以提供分别用于安装第一感测部131的第一安装部134a1和用于安装第二感测部132的第二安装部134a2。安装有第一激光器132a、第二激光器132b以及相机132c的基板132'可以被安装到第二安装部134a2。第二安装部134a2可以相对于第一安装部134a1倾斜地安装。

安装框架134a设置有用于分别联接盖框架134b和窗口部133的第一联接钩134a'和第二联接钩134a”。第一联接钩134a'联结到盖框架134b的联接孔134b'，并且第二联接钩134a”联接到窗口部133的联接孔133b”。安装框架134a可以联接到清洁器主体110。

盖框架134b联接到安装框架134a，并且按照窗口部133的至少一部分容纳在盖框架134b内的方式安装到清洁器主体110。盖框架134b形成为“L”形，并且可以被设置为在其角部处覆盖清洁器主体110的顶表面和侧表面。

盖框架134b的上端134b1位于第一感测部131的上侧，并且可以被形成为以尖锐形状沿前后方向倾斜。根据这种构造，即使机器人清洁器100在行进期间卡在家具之间或间隙中，机器人清洁器100也能够容易地从中摆脱，并且位于第一感测部131和第二感测部132上侧的上端134b1能够保护第一感测部131和第二感测部132。在附图中，例示了上端134b1形成在随后将描述的孔134b”的端部处。

在形成于盖框架134b内的孔134b”中，可以容纳第一感测部131和第二感测部132的至少一部分。在附图中，例示了第一感测部131以及第一激光器132a和第二激光器132b容纳在孔134b”中。

窗口部133可以包括第一窗口部133a和第二窗口部133b。

第一窗口部133a由透明材料形成，并且被设置为覆盖第一感测部131。第二窗口部133b由半透明材料形成，并且被设置为覆盖第二感测部132。如图所示，通孔133b'可以形成在第二窗口部133b的与第一感测部131对应的部分处，并且第一窗口部133a可以设置为覆盖通孔133b'。

因为第一窗口部133a由透明材料形成，所以可清楚地拍摄前方和上方的图像。此外，因为第二窗口部133b具有半透明性，所以用肉眼从外部不能清楚地看到第二窗口部133b上的第一激光器132a、第二激光器132b和相机132c，从而可以实现整洁的外观。

第二窗口部133b可以被划分成第一部分133b1、第二部分133b2、延伸部分133b4和第三部分133b3。

第一部分133b1是形成有通孔133b'的部分，并且相对于清洁器主体110的顶表面倾斜设置。安装到通孔133b’的第一窗口部133a被设置为覆盖第一感测部131。

第二部分133b2从第一部分133b1以倾斜形式延伸，并且被设置为覆盖第一激光器132a和第二激光器132b。在该实施方式中，例示了第二部分133b2平行于清洁器主体110的侧表面向下延伸。

延伸部分133b4从第二部分133b2向下延伸，并且由盖框架134b覆盖。如图所示，延伸部分133b4可以从第二部分133b2朝向内侧向下延伸。换句话说，延伸部分133b4可以相对于第三部分133b3倾斜设置，以便不干扰相机132c在上下方向的视角。而且，盖框架134b的覆盖延伸部分133b4的部分倾斜设置，以便不干扰上下方向的视角。

第三部分133b3从延伸部分133b4向下延伸以朝向盖框架134b的外部突出，并且设置为覆盖相机132c。第三部分133b3可以沿着清洁器主体110的一侧平行于第二部分133b2向下延伸。

下文中，将更详细地描述抽吸单元120。

图9是例示从图1中所示的机器人清洁器100分离出的抽吸单元120的图，图10是图9中所示的抽吸单元120的侧视图，图11是图9中所示的抽吸单元120的正视图，并且图12是例示图9中所示的抽吸单元120的底部的图。

当抽吸单元120具有从清洁器主体110突出的形状时，如在该实施方式中，只要抽吸单元120未设置有单独的感测单元，抽吸单元120与障碍物碰撞的可能性就会升高。即使设置在清洁器主体110中的感测单元130感测到位于清洁器主体110前方的障碍物，但是当障碍物存在于感测单元130无法感测到的盲区时，机器人清洁器100与障碍物之间就会发生物理碰撞。当发生这种物理碰撞时，应通过后退或改变方向来避开障碍物，为此，首先需要感测物理碰撞。

抽吸单元120包括壳体121和用于感测物理碰撞的防撞开关122。

壳体121形成抽吸单元120的外观，并且包括用于抽吸含有灰尘的空气的吸入口120b'以及与清洁器主体110中的吸入流动路径连通的连通部120b”。壳体121的至少一部分可以由透明材料形成，从而可以透过其看到壳体121内部。

防撞开关122设置在壳体121的至少一个表面处。防撞开关122被配置为通过在与障碍物接触时被按压来向控制器发送接触信号。

防撞开关122可以被设置为覆盖壳体121。在附图中，例示了前防撞开关122a设置在壳体121的前方，并且侧防撞开关122b和122c分别设置在壳体121的两侧。

根据以上配置，不仅可以感测与位于抽吸单元120前方的障碍物的碰撞，而且可以感测与位于抽吸单元120两侧的障碍物的碰撞。因此，可以扩大与障碍物的物理碰撞的感测范围。

返回参照图2，可以注意到，侧防撞开关122b和122c被设置为比与清洁器主体110的两侧接触的虚拟延伸线更加突出。也就是说，侧防撞开关122b和122c可以设置为在横向方向上比清洁器主体110的两侧突出得更多。

在这种情况下，当障碍物位于机器人清洁器100的侧表面时，侧防撞开关122b或122c早于清洁器主体110与障碍物碰撞，使得可以针对障碍物有效地执行感测。

防撞开关122包括防撞器122'和开关122”。

作为暴露于外部的部分的防撞器122'被安装到壳体121，并且被配置为通过在与障碍物接触时被按压而向内可移动。

弹性构件(未示出)可以设置在防撞器122'内，以对防撞器122'施加向外的压力，使得当防撞器122'与障碍物分离时，防撞器122'可以恢复到其原始状态。弹性构件可以分别由防撞器122'和壳体121支撑。

开关122”设置在防撞器122'的内部，并且被配置为通过在防撞器122'向内移动时被按压而生成电信号。可以使用公知的微开关作为开关122”。

当通过防撞开关122发送与障碍物的接触信号时，控制器被配置为通过确定清洁器与障碍物碰撞来控制轮单元111。例如，控制器可以向主轮组件111a施加相反的方向的驱动力，使得机器人清洁器100可以后退。另选地，控制器可以只向主轮组件111a中的任一个施加驱动力，或者向两个主轮组件111a施加彼此不同方向的驱动力，使得机器人清洁器100可以旋转。

上文中，描述了防撞开关122被配置为被划分成前防撞开关122a以及侧防撞开关122b和122c，但不限于此。防撞开关122可以被配置为形成为

形，以覆盖壳体121的前表面以及两个侧表面。

在这种情况下，防撞开关122被配置为向后(当设置在壳体121的前表面处的部分接触障碍物时)、向右(当设置在壳体121的左表面处的部分接触障碍物时)和向左(当设置在壳体121的右表面处的部分接触障碍物时)可移动。

当抽吸单元120中设置有以机械方式操作的防撞开关122时，与设置电子传感器(例如，加速度传感器、PSD传感器等)相比，优点在于可以更直接地感测与障碍物的碰撞，以降低制造成本并且简化电路配置。

另外，通过将如上所述的设置在清洁器主体110中的感测单元130与防撞开关122组合，能够进一步改进对障碍物的感测，从而实现增强的方向改变功能。

此外，当机器人清洁器100在沿正常方向F行进的同时位于快速下降的台阶或悬崖附近时，需要适当的避让移动。如果不执行这种情形的感测以及响应于其的控制，则机器人清洁器跌落台阶，导致受损或者无法再次爬上台阶。

为此，在抽吸单元120的底部前端处设置悬崖传感器124，以感测下侧的地形。悬崖传感器124包括光发射部和光接收部，并且被配置为通过计算从光发射部照射的光被光接收部接收的时间来测量悬崖传感器124和地板G之间的距离。因此，当快速下降的台阶位于前方时，接收时间急剧增加。当悬崖位于前方时，光接收部无法接收到光。

在附图中，例示了相对于地板G向上倾斜的倾斜部120a形成在抽吸单元120的底部前端处，并且悬崖传感器124朝向地板G被安装在倾斜部120a处。根据上述配置，悬崖传感器124被设置为在前下侧处朝向地板G倾斜。因此，能够通过悬崖传感器124感测抽吸单元120的前下侧的地形。

与上述设置不同，悬崖传感器124可以被配置为使得它垂直于地板G设置，以感测悬崖传感器124正下方的地形。

当悬崖传感器124感测到下方的地形低于一定水平时，控制器被配置为控制轮单元111的驱动。例如，控制器可以向主轮组件111a施加相反方向的驱动力，使得机器人清洁器100沿反向方向R后退。另选地，控制器可以仅向任一个主轮组件110a施加驱动力，或者向两个主轮组件111a施加彼此不同方向的驱动力，使得机器人清洁器100旋转。

上述悬崖传感器124也可以设置在清洁器主体110的底表面处。考虑到悬崖传感器124的功能，优选地，将悬崖传感器124设置在清洁器主体110的后侧附近。

作为参考，当倾斜部120a形成在抽吸单元120的底部前端处时，能够容易地攀爬低门槛或障碍物。此外，如图所示，当辅助轮123设置到倾斜部120a处时，可以更容易地执行攀爬。作为参考，在图10中省去了辅助轮123，以便描述悬崖传感器124。

此外，由于机器人清洁器100被无线驱动，因此需要对设置于清洁器主体110中的电池进行充电。为了对电池进行充电，提供了作为电源的充电站(未示出)，并且抽吸单元120设置有被配置为可连接到充电站的充电端子125。

在附图中，例示了充电端子125设置在壳体121的倾斜部120a处并暴露于前部。充电端子125可以设置在分别设置在抽吸单元120两侧的悬崖传感器124之间。

此外，刷辊126可以被设置到抽吸单元120，以有效地抽吸灰尘。刷辊126可旋转地安装到吸入口120b'，并且被配置为通过清扫地板上的灰尘来将灰尘引入抽吸单元120中。

考虑到刷辊126的功能，随着使用时间流逝，灰尘可以聚集到刷辊126。尽管需要清洁刷辊126，但是它具有基本上难以拆开的结构，从而难以清洁刷辊126。

在本公开中，提出了一种能够通过单独分离刷辊126而不需要整体拆开抽吸单120来进行清洁的结构。

图13是用于解释通过图9中所示的抽吸单元120中的操纵部127的操作使刷辊126突出的概念的图。

参照图13，壳体包括主壳体部121a和盖壳体部121b。

主壳体部121a内包括被配置为可旋转的刷辊126，并且在其一侧具有开口121a'。前防撞开关122a安装在主壳体部121a的前侧，并且侧防撞开关122b和122c安装在主壳体部121a的另一侧。

盖壳体部121b可拆卸地联接到主壳体部121a，以打开/关闭设置在主壳体部121a一侧的开口121a'。侧防撞开关122b和122c中的一个安装到盖壳体部121b。

根据以上结构，当盖壳体部121b与主壳体部121a分开时，设置在主壳体部121a一侧的开口121a'向外部敞开。因此，可以通过开口121a'抽出设置在主壳体部121a内的刷辊126。

可以在抽吸单元120中设置操纵部127，通过操纵部127解除主壳体部121a与盖壳体部121b的锁定。操纵部127可以设置在主壳体部121a或盖壳体部121b处。操纵部127可以以诸如滑动型和按压型之类的各种类型实现。在该图中，例示了滑动型的操纵部127被安装在主壳体部121a处。

可以在主壳体部121a的另一侧内部设置对刷辊126弹性施压的弹性构件128。可使用片簧、卷簧等作为弹性构件128。

在联接到主壳体部121a并且被刷辊126施压的盖壳体部121b通过操纵部127的操作而从主壳体部121a释放时，弹性构件128被配置为对刷辊126施压。由此，刷辊126的至少一部分可以通过开口121a’暴露于外部。在这种情况下，如图所示，盖壳体部121b可以处于与刷辊126联接的状态。

在下文中，将更详细地描述轮单元111、抽吸单元120和清洁器主体110的物理和电气组合结构。

图14是例示清洁器主体110、主轮组件110a和抽吸单元120分离的立体图，并且图15是用于说明清洁器主体110和主轮组件110a的物理和电气组合结构的概念图。

主轮组件110a和抽吸单元120由可联接至清洁器主体110或从清洁器主体110拆卸的模块配置。模块意味着作为机器或系统的构成单元的部件的组件，并且表示通过与若干机械和电子部件组装而具有特定功能的独立设备。

作为一个模块，主轮组件110a包括主轮110a1、电机110a2、轮罩110a3、各种传感器110a4和110a4'、副连接器110a5、110a5'和110a5”以及主连接器110a6”。

在主轮110a1的外周表面上设置有用于增加与地面的摩擦力的凹凸部。当主轮110a1与地面之间的摩擦力不足时，机器人清洁器可能在倾斜表面上滑动或者不能沿期望的方向移动或旋转。因此，需要在主轮110a1和地面之间提供足够的摩擦力。

理论上，摩擦力与接触区域无关，但可以根据接触区域的粗糙度或物体的重量而变化。因此，当在主轮110a1的外周表面上存在凹凸部时，接触区域的粗糙度增加，从而确保足够的摩擦力。

电机110a2联接在主轮110a1的内表面上。设置到电机110a2的旋转轴S朝向主轮110a1延伸并连接到主轮110a1的中心。电机110a2可以分别设置到左右主轮组件110a，从而可以实现左右主轮组件110a的独立驱动。

提供轮罩110a3以保护主轮110a1，支撑电机110a2和副连接器110a5、110a5'和110a5”并且安装主轮组件110a。

轮罩110a3被形成为覆盖主轮110a1的至少一部分。参照图14，轮罩110a3覆盖主轮110a1的内周表面和外表面。尽管主轮110a1的外表面未被轮罩110a3覆盖，但应注意到它被清洁器主体110覆盖。然而，轮罩110a3的内周表面与主轮110a1分开，以免防碍主轮110a1的旋转。此外，当主轮组件110a被安装到清洁器主体110时，轮罩110a3与地面间隔开。

轮罩110a3被配置为支撑电机110a2。轮罩110a3设置有用于安装电机110a2的空间(未示出)，并且联接到主轮110a1的电机110a2插入该空间中。

参照图15，凸台部110a3'可以形成在轮罩110a3上。并且，与凸台部110a3'对应的联接构件插入孔110f形成在清洁器主体110的底表面处。主轮组件110a插入到设置在清洁器主体110的底表面处的空间110c中，并且当联接构件F联接到凸台部110a3'和联接构件插入孔110f时，主轮组件110a安装到清洁器主体110。

各种传感器110a4和110a4'可以选择性地安装到主轮组件110a。图14示出了悬崖传感器110a4和轮下降传感器110a4'被安装到轮罩110a3。

已在上文中描述了悬崖传感器110a4。然而，悬崖传感器110a4的位置可以根据设计而改变。例如，如图14中所示，悬崖传感器110a4可以设置在轮罩110a3的底部。

轮下降传感器110a4'可以设置在轮罩110a3处。轮下降传感器110a4包括连杆L和开关(未示出)，以感测主轮110a1的下垂。当主轮110a1从其原始位置向下移动时，连接到主轮110a1的连杆L旋转以按压开关。由此，开关向机器清洁器的控制器发送压力信号。

轮下降传感器110a4'可以用于主轮110a1的驱动控制和摆脱障碍物的控制。

例如，当用户提起机器人清洁器时，两侧的主轮110a1从其原始位置自然地向下移动。控制器可以基于从开关发送的压力信号停止驱动两个主轮110a1。

此外，当从左右主轮110a的开关中的一个开关发送了压力信号时，控制器可以使主轮110a1沿相反方向旋转。这对应于当清洁器主体110被障碍物卡住并且主轮110a1中的一个空转时摆脱障碍物的控制。

各种传感器110a4和110a4'通过副连接器110a5、110a5'和110a5”电连接到主连接器110a6”。

副连接器110a5、110a5'和110a5”被配置为将设置于主轮组件110a的各种电子部件电连接到主连接器110a6”。副连接器110a5、110a5'和110a5”可以包括线缆C和连接端子T。线缆C从主连接器110a6”突出，并且连接端子T固定到线缆C的端部。轮罩110a3可以形成线缆C的布置区域，并且可以包括用于固定线缆C的线缆支架(未示出)。

在图14中，示出了副连接器110a5、110a5'和110a5”暴露于轮罩110a3的外表面。然而，副连接器110a5、110a5'和110a5”可以被设置为由轮罩110a3覆盖。

用于电连接的连接插座(未示出)被设置到电机110a2或与轮罩110a3联接的传感器110a4和110a4'。当副连接器110a5、110a5'和110a5”的连接端子T插入连接插座时，形成电机110a2与主连接器110a6”之间以及传感器110a4和110a4'与主连接器110a6”之间的电连接。当进行设置到主轮组件110a的每个部件之间的物理连接和电气连接时，主轮组件110a可以被归类为一个模块。

主连接器110a6”可以从轮罩110a3朝向清洁器主体110的内部突出。主连接器110a6”从轮罩110a3突出的方向与主轮组件110a插入清洁器主体110中的方向相同。用于安装主轮组件110a的空间110c设置于清洁器主体110，并且主轮组件110a插入空间110c中。主印刷电路板170被安装在清洁器主体110中，并且主印刷电路板的一个表面通过用于联接主轮组件110a的空间而暴露。

连接端子171设置于主印刷电路板170的一个表面，并且连接端子171设置在与主连接器110a6”对应的位置处。并且，主连接器110a6”形成为与主印刷电路板170的连接端子171对应的插座形状。

因此，当主轮组件110a插入清洁器主体110中时，主印刷电路板170的连接端子171自然插入主连接器110a6”的插座中。由此，形成主印刷电路板170和主轮组件110a之间的电连接。连接端子170的位置和连接插座的位置可以彼此交换。另外，联接构件F被配置为联接轮罩110a3和清洁器主体110。

这种物理和电气连接结构可以同样应用于抽吸单元120和清洁器主体110之间的连接。在图14中，与主轮组件110类似地，示出了抽吸单元120也设置有主连接器120c。

抽吸单元120的主连接器120c通过副连接器(未示出)电连接到设置在抽吸单元120处的各种电子部件。当抽吸单元120安装到清洁器主体110时，抽吸单元120的主连接器120c可以自然联接到主印刷电路板170的连接端子(未示出)。

特别地，主连接器120c从抽吸单元120突出的方向与抽吸单元120插入清洁器主体110中的方向相同。

根据根据本公开的物理和电气连接结构，当主轮组件110a或抽吸单元120物理地联接到清洁器主体110时，自然地形成电气连接。结果，便于各个模块和清洁器主体110之间的组装作业，并且当从清洁器主体110拆卸每个模块时，不会对其它模块或部件产生影响，从而防止发生二次故障。

如果各种模块首先物理联接至清洁器主体110，然后再进行电气连接，则与本公开不同，组装作业变得困难并且可能发生二次故障。另外，由于物理联接和电气连接必须通过两次处理而不是通过一次处理来完成，所以组装处理的数量增加。此外，当清洁器由于第一次故障而被拆卸时，它可能对其它部件产生影响，从而发生二次故障。

特别地，根据本公开的物理和电气连接结构在自动化的大规模量产中是有利的。现代化机器人清洁器的制造过程由机械操作的机器人精确地执行，并且朝着避免人的不准确参与的方向发展。

当将物理和电气连接结构应用于机器人清洁器时，清洁器主体110和每个模块之间的组装能够通过一次自动化处理完成。此外，组装不仅意味着物理连接，而且意味着电气连接。由于主连接器120的突出方向和主轮组件110a的插入方向彼此相同，因此可以理解的是，每个模块之间的物理连接方向和电气连接方向彼此相同。因此，根据本公开的结构在没有人为参与的自动化处理中是非常有利的。

图14和图15中的未说明的附图标记将用前面的描述代替。然而，附图标记110d表示开关盖，并且将在下文中描述机器人清洁器的电源开关的结构。

图16a和图16b是部分地例示其中开关盖110d暴露的清洁器主体110的外观的概念图，并且图17是例示电源开关110e和开关盖110d的内部结构的截面图。

电源开关110e适于接通或断开机器人清洁器的电源。参照图17，电源开关110e包括拨动开关。参照图16a和图16b，开关盖110d设置在电源开关110e的外部。开关盖110d被设置为暴露于清洁器主体110的外观并且被配置为覆盖电源开关110e。

由于机器人清洁器在根据预设算法在特定区域周围移动的同时自主地执行清洁，所以非优选的是，特定部分从清洁器主体110突出。例如，当开关盖110d从该清洁器主体110过度突出时，可以理解，在机器人清洁器移动的同时开关盖110d被诸如墙壁或门之类的物体卡住。

此外，为了机器人清洁器的外观漂亮，优选的是，开关盖110d不从清洁器主体110突出。特别是，当电源开关110e接通时，开关盖110d不必从清洁器主体110突出。

根据本公开的开关盖110d被形成为与清洁器主体110的外表面一起具有特定曲率的弯曲表面，或者与清洁器主体110的外表面一起具有平面。参照图16a和图17，将注意，当电源开关110e接通(按压“I”部)时，开关盖110e与清洁器主体110的外表面一起形成特定曲率的弯曲表面。

相反，参照图16b，当电源开关110e断开(按压“O”部)时，注意到开关盖110d的“I”部从清洁器主体110的外表面突出。如果电源开关110e包括按钮开关并且弹性构件联接到开关盖110d，则可以实现无论电源开关110e接通还是断开，开关盖110d都不从清洁器主体110暴露的结构。

在下文中，将描述用于向机器人清洁器充电的充电站。

图18是例示根据本公开的充电站200的图。

由于机器人清洁器是无线驱动的，因此在电力耗尽之前必须对电池进行充电以实现持续操作。特别地，为了用户方便，优选的是机器人清洁器不仅自动(自主地)执行清洁，而且自动(自主地)执行充电。充电站200是用于机器人清洁器的自动充电(或自主充电)的设备。

充电站200的外观由壳体210确定。壳体210由透明或半透明材料形成。因此，壳体210内的部件可以通过壳体210在视觉上暴露于外部。在图18中，示出了发光器件固定构件240和吸收图案231通过壳体210在视觉上暴露于外部。

壳体210包括底板210a和壁210b。在图18中，基于壁210b形成底板210a的方向对应于充电站200的正面，并且相反方向对应于充电站200的背面。

充电端子220暴露于壳体210的外部，并且被配置为与机器人清洁器的充电端子125(参照图12)接触。由于机器人清洁器的充电端子安装到抽吸单元120，所以充电站200的充电端子220应设置在与机器人清洁器的充电端子125相对应的位置处。因此，充电端子220可以通过壳体210的底板210a或者在底板210a和壁210b之间的边界暴露。

充电站220连接到电力线缆(未示出)。当电力线缆的插头插入电源插座中时，充电站200可以处于机器人清洁器可充电的状态。

用于通过充电站200对机器人清洁器充电的准备过程可以划分为归位和对接。术语“归位”意味着机器人清洁器接近充电站200。术语“对接”意味着已经接近充电站200的机器人清洁器的充电端子连接到充电站200的充电端子220。因此，就时间而言，在归位之后执行对接。

当机器人清洁器与充电站200的对接完成时，机器人清洁器的电池通过充电站200的充电端子220和机器人清洁器的充电端子自动充电。归位、对接和充电的过程可以统称为自动充电或自主充电。

用于机器人清洁器的自动充电的部件设置在壳体210内。将参照图19描述以上部件的结构。

图19是通过将图18中所示的壳体210从充电站200分离来例示壳体210内部的立体图。

当将壳体210从充电站200分离时，除了充电端子220之外，还附加地暴露出内壳230、发光器件250、发光器件固定构件240和印刷电路板260。

内壳230设置在充电站200的正面。内壳230包括底表面230a和壁表面230b。内壳230的底表面230a设置在壳体210的底板210a下方，并且内壳230的壁表面230b设置在壳体210的壁210b的后面。

充电站200的充电端子220安装在内壳230的底表面230a上，或者安装在底表面230a和壁表面230b之间的边界处。充电端子220可以设置为两个，用于(+)和(-)电极的电气连接，并且两个充电端子220可以被设置为彼此间隔开。

内壳230设置有用于对接机器人清洁器的吸收图案231和反射图案232。

吸收图案231形成为黑色，以吸收从机器人清洁器输出的用于对接的光信号。吸收图案231可以设置在两个充电端子之间。

吸收图案231沿机器人清洁器的对接方向延伸。参照图19，吸收图案231在内壳230的底表面230a和壁表面230b之间的边界处朝向充电站200的正面延伸。此外，吸收图案231在底表面230a和壁表面230b之间的边界处朝向壁表面230b的前端延伸。

吸收图案231具有朝向壁表面230b的前侧和上端延伸的结构是有技术原因的。这是因为机器人清洁器的对接是通过设置在机器人清洁器中的感测单元130(参照图4)的感测运动来导引的。

内壳230的壁表面230b设置在稍后将描述的发光器件固定构件240下方。壁表面230b的上端不覆盖发光器件固定构件240的前部。因此，吸收图案231设置在发光器件固定构件240下方。

吸收图案231基于左右方向设置在与发光器件固定构件240相同的位置处。尽管吸收图案231的高度和发光器件固定构件240的高度彼此不同，但是将理解，由于基座在左右方向上形成，因此其平行位置彼此相同。

吸收图案231设置在发光器件固定构件240下方并且基于左右方向设置在相同位置处有两个技术原因。一个是通过设置于机器人清洁器的感测单元的感测运动来导引机器人清洁器的对接。另一个是与来自发光器件固定构件240中所容纳的发光器件250的光信号协作来导引机器人清洁器的精确对接。

反射图案232形成为白色，以反射从机器人清洁器输出的用于对接的光信号。反射图案232也像吸收图案231一样形成在内壳230上。反射图案232可以形成在吸收图案231的两侧。

反射图案232从内壳230的底表面230a和壁表面230b之间的边界朝向充电站200的正面延伸。此外，反射图案232从内壳230的底表面230a和壁表面230b之间的边界处朝向壁表面230b的上端延伸。

设置于机器人清洁器的第一激光器132a(参照图4)和第二激光器132b(参照图4)被配置为发射光信号，并且相机132c(参照图4)被配置为拍摄光信号。从第一激光器132a和第二激光器132b发射的光信号被吸收图案231吸收并被反射图案232反射。相机132c可以通过感测光信号的这种变化来导引机器人清洁器的精确对接。

然而，机器人清洁器的对接不仅通过吸收图案231和反射图案232来执行，而且可以与稍后将描述的发光器件250协作执行。

印刷电路板260安装在壳体210内，并且其一个表面可以朝向充电站200的正面垂直设置。印刷电路板260被配置为整体上控制充电站200的操作。因此，印刷电路板260可以起到充电站200的控制器的作用。设置于充电站200的多个电子部件可以由印刷电路板260来电气控制。

发光器件250连接到印刷电路板260。并且，发光器件固定构件240可以通过印刷电路板260或设置在印刷电路板260后侧的壳体210固定。稍后将描述发光器件250和发光器件固定构件240的特定结构。

在下文中，将描述充电站的另一实施方式。

图20是例示充电站300的另一实施方式的概念图。

充电站300的壁可以由虚拟壁302形成。虚拟壁302适于设置机器人清洁器的可移动区域。虚拟壁302被配置为生成沿直线方向或圆周方向的回避信号或导引信号。

例如，设置在前门的虚拟壁302可以生成回避信号，以防止机器人清洁器接近到像前门一样存在门廊的区域。又例如，当虚拟壁与基座301组合时，虚拟壁302可以生成用于机器人清洁器的对接的导引信号(用于导引归位的光信号和用于导引对接的光信号)。

图20示出了充电站300的壁由虚拟壁302形成。在这种情况下，虚拟壁302的内部结构基本上类似于图19中描述的充电站200的壁210b的内部结构。

虚拟壁302形成为与基座301组合。基座301可以包括机器人清洁器充电端子320和虚拟壁充电端子370。与充电站300组合的虚拟壁302可以包括与虚拟壁充电端子370对应的端子380。因此，当虚拟壁302与充电站300组合时，可以完成设置于虚拟壁302中的电池(未示出)的充电。

虚拟壁302可以包括具有形成为黑色的外表面的吸收图案331b。吸收图案331b可以形成在壳体310b的内周表面上。与在图18和图19中先前描述的吸收图案231类似，吸收图案331b适于吸收光信号。并且，反射图案332b形成在吸收图案331b的两侧。

当虚拟壁302的充电端子380联接到基座301的虚拟壁充电端子370时，基座301的吸收图案331a和虚拟壁302的吸收图案331b形成一个单一连续图案。例如，基座301的吸收图案331a形成底板的图案，并且虚拟壁302的吸收图案331b形成壁表面的图案。

另外，基座301的反射图案332a和虚拟壁302的反射图案332b分别在吸收图案331a和331b的两侧形成连续的单一图案。关于结构的其它描述将由前面所述的描述替换。

在下文中，将描述发光器件250和用于固定发光器件250的发光器件固定构件240。

图21a和图21b是例示从不同方向观看的图19中描述的发光器件252和253以及图19中所示的发光器件固定构件240的立体图，图22是发光器件251、252和253以及发光器件固定构件240的分解立体图，并且图23是发光器件251、252和253以及发光器件固定构件240的截面图。

用于导引机器人清洁器的归位和对接的多个发光器件251、252和253被设置在充电站200内。

首先，第一发光器件251被配置为生成用于引导机器人清洁器对接的光信号。参照图23，第二发光器件252安装在第一发光器件251的左侧，第三发光器件253安装在第一发光器件251的右侧。

只有在机器人清洁器的归位完成之后才可以执行机器人清洁器的对接。因此，机器人清洁器首先感测从第二发光器件252和第三发光器件253输出的归位导引光信号，然后接近充电站200。此后，在充电站200周围移动的机器人清洁器感测从第一发光器件251输出的对接导引光信号，然后与充电站200对接。

第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253连接到印刷电路板260。参照图23和图24，第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253分别设置有一对端子引脚251a、252a和253a。参照图23，端子引脚251a、252a和253a可以被焊接到印刷电路板260。

印刷电路板260可以垂直设置，使得其一个表面可以朝向充电站200的正面。因此，第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253可以被设置为朝向水平方向。

为了引导准确对接，来自第一发光器件251的光信号应该沿直线方向输出。另一方面，从第二发光器件252和第三发光器件253输出的光信号与从第一发光器件251输出的光信号的不同之处在于它们导引归位。无论位置如何，为了引导充电站200附近的机器人清洁器，应该最大限度地利用感测单元的视角。并且为了利用感测单元的视角，从第二发光器件252和第三发光器件253输出的光信号应尽可能宽地在所有方向上水平散开。

为了使归位导引信号在所有方向上散开，本来应该将第二发光器件252和第三发光器件253与第一发光器件251平行设置，并且使用倾斜的反射器来使反射光散开。然而，这种结构会引起光的漫反射。此外，漫反射引起照射强度的损失，导致机器人清洁器的感测单元所感测的信号的灵敏度降低。

当第一发光器件251至第三发光器件253朝向充电站200的前侧设置时，可发生光信号的重合。这可导致由于机器人清洁器的位置而引起光强度的差异和感测单元灵敏度的降低。

因此，第二发光器件252和第三发光器件253优选地设置为以预设程度倾斜于第一发光器件251，而不是朝向充电站200的前侧。这是因为第二发光器件252和第二发光器件253应该在水平方向上倾斜以确保更宽的覆盖范围。

为了形成没有遮挡区域的覆盖范围，预设角度范围优选为40°至50°。更优选地，预设角度应为45°。

考虑到以上因素，根据本公开的发光器件固定构件240被配置为设置发光器件251、252和253的位置和方向。发光器件固定构件240包括通过其设置第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253的位置和方向的第一容纳部246a、第二容纳部246b和第三容纳部246c。

第一容纳部246a被配置为覆盖第一发光器件251的至少一部分。第一发光器件251容纳在第一容纳部246a中。第一容纳部246a朝向充电站200的正面设置。因此，第一容纳部246a适于使第一发光器件251朝向充电站200的正面。

第二容纳部246b设置在第一发光器件251的左侧，并且被配置为覆盖第二发光器件252的至少一部分。第二发光器件252容纳在第二容纳部246b中。第二容纳部246b相对于第一容纳部246a以预设角度(θ1)向左倾斜，使得第二发光器件252可以相对于第一发光器件251向左倾斜。如上所述，预设角度范围优选为40°至50°。

第三容纳部246c设置在第一发光器件251的右侧，并且被配置为覆盖第三发光器件253的至少一部分。第三发光器件253容纳在第三容纳部246c中。第三容纳部246c相对于第一容纳部246a以预设角度(θ2)向右倾斜，使得第三发光器件253可以相对于第一发光器件251向右倾斜。如上所述，预设角度范围优选为40°至50°。

由于印刷电路板260的一个表面面向充电站200的正面，因此安装到印刷电路板260的第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253朝向充电站200的正面。然而，焊接到印刷电路板260的第二发光器件252和第三发光器件253的位置和方向通过发光器件固定构件240来重置。

具体地，第二发光器件252通过第二容纳部246b以预设角度相对于第一发光器件251向左倾斜。

第一发光器件251面向的方向和第一容纳部246a的方向最初彼此相同。因此，第一发光器件251的端子引脚251a沿印刷电路板260的法线方向延伸并连接到印刷电路板260。第一发光器件251的方向通过发光器件固定构件240固定，但不重置。

相比之下，第二发光器件252的端子引脚252a和第三发光器件253的端子引脚253a弯曲与预设角度(40°至50°)一样多，并沿印刷电路板260的法线方向延伸，然后连接到印刷电路板260。这是因为第二发光器件252和第三发光器件253的方向通过发光器件固定构件240重置。

由于第二发光器件252和第三发光器件253的方向被设置为倾斜了与通过发光器件固定构件240所预置的角度一样多，因此可以以宽覆盖范围输出归位导引光信号。此外，可以解决机器人清洁器中可能发生的灵敏度不同的问题。

参照图22，发光器件固定构件240通过将上部构件240a和下部构件240b联接来形成。另外，第一容纳部246a、第二容纳部246b和第三容纳部246c通过将上部构件240a和下部构件240b联接来形成。

上部构件240a被配置为覆盖第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253的上部，下部构件240b被配置为覆盖第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253的下部。上部构件240a和下部构件240b可以具有基本对称的形状。

上部构件240a和下部构件240b分别包括钩244a和244b以及钩联接部245a和245b。当一侧的钩244a钩住一侧的钩联接部245a，并且另一侧的钩244b钩住另一侧的钩联接部245b时，完成上部构件240a和下部构件240b的联接。

第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253的位置和方向可以仅由上部构件240a或下部构件240b中的任何一个来设置。然而，仅利用上部构件240a，无法防止分别朝向第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253的下侧输出的光信号的损失。类似地，仅通过下部构件240b，无法防止分别朝向第一发光器件251、第二发光器件252和第三发光器件253的上侧输出的光信号的损失。因此，优选的是，发光器件固定构件240包括上部构件240a和下部构件240b，以防止光信号的损失。

发光器件固定构件240包括向第一容纳部246a的前部突出的突出部241。发光器件固定构件240联接到印刷电路板260，并且突出部241从印刷电路板260的一个表面朝向充电站200的正面突出。第二发光器件252在突出部241的左侧暴露，并且第三发光器件253在突出部241的右侧暴露。

通常，机器人清洁器的操作高度和充电站200的设置高度彼此相同。因此，优选的是，从第二发光器件252和第三发光器件253输出的归位导引光信号在水平方向上集中。

发光器件固定构件240包括导光部242a和242b，以便沿水平方向引导从第二发光器件252和第三发光器件253输出的归位导引信号。导光部242a和242b分别形成在暴露于突出部241的左侧和右侧的第二发光器件252和第三发光器件253的顶部242a'和242b'处以及底部242a”和242a”处。导光部242a和242b可以朝向第二发光器件252和第三发光器件253发射光的方向突出，并且可以基本上形成为板状。

此外，发光器件固定构件240设置有将从第一发光器件251输出的对接导引光信号形成为线性光的结构。用于形成线性光的结构设置在突出部241内。

用于形成线性光的结构包括光路部247、线性光形成肋248和纵向狭缝243。

光路部247形成在突出部241内。光路部247具有直线方向，以沿直线方向导引从第一发光器件251输出的对接导引光信号。例如，光路部247从第一发光器件251面向充电站200的前部。

线性光形成肋248在光路部247的左侧和右侧突出以使从第一发光器件251输出的对接导引光信号沿直线方向形成，并且被设置为彼此间隔开。从第一发光器件251输出的光信号在通过多个线性光形成肋248的同时被处理为线性光类型。

纵向狭缝243形成在光路部247的端部。纵向狭缝243形成为“I”形，并且被配置为确定从光路部247发出的线性光的形状。

对接导引光信号通过线性光形成结构以线性光的形式输出。线性光与之前已经描述的吸收图案231和反射图案232协作来引导准确对接。

在下文中，将描述机器人清洁器100的归位和对接过程。

图24a和图24b是例示机器人清洁器100归位并对接到充电站200的过程的概念图。

设置在机器人清洁器100中的感测单元130连续地感测从充电站200的发光器件250发送的光信号。当机器人清洁器100的电池需要充电时，机器人清洁器100根据自动充电算法进行操作。

首先参照图24a，机器人清洁器100的感测单元130感测从第二发光器件252和第三发光器件253输出的归位导引光信号。由此，机器人清洁器100接近充电站200。已经接近充电站200的机器人清洁器100在充电站200周围移动，直到搜索到对接导引光信号。

接下来，参照图24b，当机器人清洁器100搜索到对接导引光信号时，机器人清洁器100尝试对接。对接导引光信号通过线性光形成结构以线性光输出，并且机器人清洁器100的感测单元130跟随线性光逐渐接近充电端子。

在这种情况下，吸收图案231沿着将机器人清洁器100导引至充电端子220的方向已经形成在充电站200的底板和壁上，并且反射图案232已经形成在充电图案的两侧。因此，在机器人清洁器100移动以对接充电终端220的过程中，机器人清洁器100可以通过沿直线方向移动而没有任何摆动来成功地完成对接。

如果在充电站200上没有形成吸收图案231，则在机器人清洁器100的对接过程中不能保证直线对接，并且在对接过程中会引起机器人清洁器100的严重摆动。

如上所述的机器人清洁器、充电站和虚拟壁不限于如上所述的实施方式的结构和方法，而是可以选择性地组合每个实施方式的一部分或全部，以对实施方式进行各种变型。

根据本公开，输出机器人清洁器的对接导引光信号的第一发光器件的位置和方向与输出归位导引光信号的第二发光器件和第三发光器件的位置和方向由发光器件固定构件来设置。

具体地，第一发光器件被容纳在发光器件固定构件的第一容纳部中并且设置为朝向充电站的前侧。第二发光器件被容纳在第二容纳部中并且相对于第一发光器件以预设角度向左倾斜。并且，第三发光器件被容纳在第三容纳部中并且相对于第一发光器件以预设角度向右倾斜。由此，可以在没有任何阴影区域的情况下以宽覆盖范围输出第二发光器件和第三发光器件的归位导引光信号。

此外，由于从第一发光器件输出的对接导引光信号在经处理之后以线性光输出，因此可以引导机器人清洁器沿直线方向对接。当直线光照射到尝试与充电站对接的机器人清洁器时，能够实现准确对接。

特别地，直线光能够与设置于充电站的吸收图案协作地实现清洁器的更准确的对接。

图25是例示根据本公开的基座401的一个实施方式的立体图。

基座401被配置为使得机器人清洁器100安放在其上以进行充电。基座401具有平坦的基座面，以便安放在地板上。

基座401包括机器人清洁器放置部401a、机器人清洁器充电端子420、虚拟壁放置部401b和虚拟壁充电端子470。

机器人清洁器放置部401a是放置机器人清洁器100以进行充电的区域。机器人清洁器放置部401a设置有机器人清洁器充电端子420。

机器人清洁器充电端子420形成为与设置于机器人清洁器100的充电端子可接触。机器人清洁器100的充电端子125(参照图3)可以设置在抽吸单元120(参照图1至图3)的下表面处。当设置于机器人清洁器100的充电端子125在电源插头插入壁式插座的状态下与基座401的机器人清洁器充电端子420接触时，执行机器人清洁器100的充电。

虚拟壁放置部401b是放置虚拟壁402(参考图26)以进行充电的区域。虚拟壁放置部401b的边缘可以被配置为将放置在虚拟壁放置部401b上的虚拟壁402的下端缠绕。虚拟壁充电端子470形成在虚拟壁放置部401b上。

虚拟壁充电端子470形成为与设置于虚拟壁402上的下部充电端子481可接触。下部充电端子481可以设置在虚拟壁402的底表面。当设置于虚拟壁402的下部充电端子481在电源插头插入壁式插座的状态下与基座401的虚拟壁充电端子470接触时，执行虚拟壁402的充电。

突出部(未示出)或凹陷部401c可以形成在虚拟壁放置部401b上。如稍后将描述的，根据本公开的机器人清洁器系统包括多个虚拟壁402，并且虚拟壁402、403和404(参照图28)可以以多层堆叠的方式形成。因此，任何一个虚拟壁403联接在另一虚拟壁402上，虚拟壁放置部401b应具有与每个虚拟壁402、403和404的上端的形状相同的形状，以便将虚拟壁402放置在虚拟壁放置部401b上。

突出部或凹陷部401c对应于上述相同的形状。如稍后将描述的，每个虚拟壁402设置有突出部402b或凹陷部402c，并且设置在虚拟壁放置部401b上的突出部(未示出)或凹陷部401c具有与设置在虚拟壁402上的突出部402b或凹陷部402c的形状相同的形状。

图25例示了凹陷部401c形成在虚拟壁放置部401b上的配置。形成在虚拟壁放置部401b上的凹陷部401c具有与形成在虚拟壁402的上端的凹陷部402c相同的形状。虚拟壁402的突出部402b插入到虚拟壁放置部401b的凹陷部401c中。与图25不同，可以在虚拟壁放置部401b上形成突出部，并且在这种情况下，在虚拟壁402的下端形成凹陷部。

此外，优选的是，机器人清洁器放置部401a形成在基座401的前部，并且虚拟壁放置部401b形成在基座401的后端。这是因为机器人清洁器100通过从虚拟壁放置部401b提供的充电导引光信号从基座401的前部接近机器人清洁器放置部401a。

在下文中，将描述虚拟壁402。

图26是例示根据本公开的虚拟壁402的立体图。

虚拟壁402被形成为联接到基座401。例如，虚拟壁402具有与基座401的虚拟壁放置部401b对应的形状，并且可以被放置在虚拟壁放置部401b上。图26示出了虚拟壁401具有椭圆形截面，以与具有椭圆周缘的虚拟壁放置部401b对应。

虚拟壁402包括下部充电端子481和上部充电端子491。

下部充电端子481形成在虚拟壁402的底表面处。下部充电端子481被配置为与虚拟壁充电端子470接触，使得虚拟壁402可以被充电。电池(未示出)被包含在虚拟壁402中，并且电池通过下部充电端子481供应的电力来充电。

下部充电端子481设置在与虚拟壁充电端子470对应的位置处。例如，如图25中所示，当设置两个虚拟壁充电端子470时，设置两个下部充电端子481以与其对应。此外，两个下部充电端子481之间的间隔距离与两个虚拟壁充电端子470之间的间隔距离相同。

上部充电端子491形成在虚拟壁402的上表面上。上部充电端子491与下部充电端子481电连接。上部充电端子491被配置为与堆叠在虚拟壁402正上方的另一虚拟壁(例如，图28中的403)的下部充电端子(例如，图28中的482)接触，使得另一虚拟壁403可以被充电。

上部充电端子491设置在与另一虚拟壁403的下部充电端子482对应的位置处。例如，由于设置有另一虚拟壁403的两个下部充电端子482，因此设置两个上部充电端子491以与其对应。此外，两个上部充电端子491之间的间隔距离与另一虚拟壁403的两个下部充电端子482之间的间隔距离相同。

虚拟壁402包括发送部402a。发送部402a被配置为发送用于机器人清洁器100的自主驱动的充电导引信号以及访问限制信号。可以通过虚拟壁402是否联接到基座401来确定虚拟壁402发送充电导引信号或访问限制信号中的哪个信号。

联接到基座401的虚拟壁402被配置为发送用于导引机器人清洁器100的充电导引信号。与基座401分开的虚拟壁402被配置为发送用于禁止机器人清洁器100接近的访问限制信号。充电导引信号和访问限制信号可以被发送到虚拟壁的前面，或者沿所有方向发送到虚拟壁402周围。

虚拟壁402包括突出部402b和凹陷部402c，以便在固定位置处与另一虚拟壁402联接。前面描述了基座401包括突出部(未示出)或凹陷部401c。虚拟壁402的突出部402b和凹陷部402c具有与基座401的突出部(未示出)和凹陷部401c的功能基本相似的功能。然而，与基座401不必将突出部和凹陷部401c二者都包括于其中的情况不同，优选地，虚拟壁402包括突出部402b和凹陷部402c二者。

突出部402b和凹陷部402c中的任何一个形成在每个虚拟壁402的上端。另一方面，突出部402b和凹陷部402c中的另一个形成在每个另一虚拟壁402的下端。图26示出了突出部402b形成在虚拟壁402的下端并且凹陷部402c形成在虚拟壁402的上端。然而，与图26不同，突出部形成在虚拟壁402的上端，并且凹陷部形成在虚拟壁402的下端。

当虚拟壁402包括突出部402b和凹陷部402c时，虚拟壁402不仅能够精确地放置在基座401的虚拟壁放置部401b上，而且能够在固定位置处与另一虚拟壁403联接。例如，如图26中所示，设置在虚拟壁402的下端的突出部402b被形成为可插入在图25中所示的虚拟壁放置部401b的凹陷部401c中。因此，当虚拟壁402被放置在虚拟壁放置部401b上时，虚拟壁402的突出部402b插入在虚拟壁放置部401b的凹陷部401c中。根据这样的配置，虚拟壁402能够以固定位置放置在虚拟壁放置部401b上。

类似地，当另一虚拟壁403联接到任何一个虚拟壁402时，设置在联接的两个虚拟壁402和403中的上虚拟壁403处的突出部(例如，图28中的403b)插入到设置在下虚拟壁402上的凹陷部402c中。

在本公开中，非常重要的是，虚拟壁402在固定位置处彼此联接，或者虚拟壁402以固定位置放置在虚拟壁放置部401b上。这是因为仅通过将虚拟壁402放置在虚拟壁放置部401b上而没有任何单独的引导来使虚拟壁充电端子470和下部充电端子481接触并且完成充电。类似地，当多个虚拟壁402、403和404以多层堆叠时，仅通过在一个虚拟壁402上堆叠另一虚拟壁403而没有任何单独的引导来使下部充电端子482和上部充电端子491接触，并且完成另一虚拟壁403的充电。

在下文中，将描述通过基座401和虚拟壁402的联接形成的充电站400。

图27是例示根据本公开的充电站400的一个实施方式的立体图。

基座401和虚拟壁402彼此联接并形成用于给机器人清洁器100充电的充电站400。

如前所述，虚拟壁402放置在基座401的虚拟壁放置部401b上。设置在虚拟壁402上的突出部402b插入到设置在虚拟壁放置部401b上的凹陷部401c中。由此，基座401和虚拟壁402在固定位置处彼此联接，并且虚拟壁402的下部充电端子481和基座401的虚拟壁充电端子470彼此接触。

联接到基座401的虚拟壁402通过与虚拟壁充电端子470接触来进行充电，并且同时发送充电导引信号。

用于在充电站400处对机器人清洁器自动充电的准备过程可以划分为归位和对接。归位表示机器人清洁器100接近充电站400。对接表示接近充电站400的机器人清洁器100的充电端子125与充电站400的机器人清洁器充电端子420接触。因此，从时间的角度来说，在归位之后执行对接。

联接到基座401的虚拟壁402首先发送将机器人清洁器100导引至充电站400的归位导引信号。当机器人清洁器100响应于归位导引信号而接近充电站400时，虚拟壁402其次发送导引机器人清洁器100与机器人清洁器充电端子420接触的对接导引信号。

由于归位是机器人清洁器100在不考虑方向的情况下接近充电站400，因此归位导引信号可以在虚拟壁402周围以360°的方向发送。与此不同，由于对接需要机器人清洁器100和机器人清洁器充电端子420之间的精确接触，因此优选地，将对接导引信号发送到虚拟壁402的正面。

在下文中，将描述多个虚拟壁402、403和404同时充电的配置。

图28是例示基座401和以多层堆叠在基座401上的多个虚拟壁402、403和404的立体图。

机器人清洁器系统包括多个虚拟壁402、403和404。为了便于说明，基于图28，将最下面的虚拟壁命名为第一虚拟壁402，将中间虚拟壁命名为第二虚拟壁403，并且将最上面的虚拟壁命名为第三虚拟壁404。

多个虚拟壁402、403和404形成为在基座401上以多层堆叠，以便在基座401上同时充电。例如，多个虚拟壁402、403和404具有相同的结构和形状。例如，虚拟壁402可以包括上文已经描述的下部充电端子481、上部充电端子491、突出部402b以及凹陷部402c；虚拟壁403可以包括下部充电端子482、上部充电端子492、突出部403b以及凹陷部403c；虚拟壁404可以包括下部充电端子483、上部充电端子493、突出部404b以及凹陷部404c。

第一虚拟壁402放置在基座401的虚拟壁放置部401b上。设置于第一虚拟壁402的下端的突出部402b插入到设置在基座401的虚拟壁放置部401b上的凹陷部中。第一虚拟壁402的下部充电端子481与基座401的虚拟壁充电端子470接触。由此，完成第一虚拟壁402的充电。

第二虚拟壁403放置在第一虚拟壁402上。设置于第二虚拟壁403的下端的突出部403b插入到设置在第一虚拟壁402的上端的凹陷部402c中。第二虚拟壁403的下部充电端子482与第一虚拟壁402的上部充电端子491接触。由于第一虚拟壁402的下部充电端子481与基座401的虚拟壁充电端子470接触，因此可以完成第二虚拟壁403的充电。

第三虚拟壁404放置在第二虚拟壁403上。设置于第三虚拟壁404的下端的突出部404b插入到设置在第二虚拟壁402的上端的凹陷部403c中。第三虚拟壁404的下部充电端子483与第二虚拟壁403的上部充电端子492接触。由于第二虚拟壁403的下部充电端子482与第一虚拟壁402的上部充电端子491接触，因此可以完成第三虚拟壁404的充电。

如上所述，多个虚拟壁402、403和404以多层堆叠在基座401上，使得它们能够同时充电。然而，仅第一虚拟壁402发送充电导引信号就足够了，第二虚拟壁403和第三虚拟壁404不必发送充电导引信号。

在下文中，将描述机器人清洁器100和充电站400的操作。

图29是例示机器人清洁器系统的操作的概念图。

机器人清洁器100被配置为在基于自主驱动程序自主行进的同时执行清洁。在机器人清洁器100的自主行进时，使用设置在机器人清洁器100中的各种传感器。

与基座401分开的虚拟壁402和403发送访问限制信号。因此，当机器人清洁器100接近与基座401分开的虚拟壁402时，机器人清洁器100感测从虚拟壁402和403发送的访问限制信号。感测到访问限制信号的机器人清洁器100不再接近虚拟壁402和403，而是移动以执行另一区域的清洁。

从图29注意到，第一虚拟壁402向前方发送访问限制信号，并且第二虚拟壁403以360°方向发送访问限制信号。可以通过用户的设置来确定访问限制信号的发送类型。

图30是例示机器人清洁器系统的操作的另一概念图。

多个虚拟壁402、403、404和405以多层堆叠在基座401上并同时被充电。

此外，堆叠在基座401正上方的第一虚拟壁402发送充电导引信号。接收到充电导引信号的机器人清洁器100归位至充电站400，然后对接。当完成机器人清洁器100的对接时，机器人清洁器100也可以与虚拟壁402、403、404和405同时进行充电。

如上所述的机器人清洁器系统不限于上述实施方式、结构和方法，而是可以通过选择性地组合每个实施方式的一部分或全部来进行各种变型。

工业实用性

本发明能够应用于与机器人清洁器有关的工业。

Claims (18)

1.一种机器人清洁器系统，该机器人清洁器系统包括用于对机器人清洁器进行充电的充电站，其中，所述充电站包括：

第一发光器件，所述第一发光器件被配置为输出用于引导机器人清洁器对接的光信号；

第二发光器件和第三发光器件，所述第二发光器件和所述第三发光器件被配置为输出用于引导所述机器人清洁器归位的光信号，并且分别设置在所述第一发光器件的左侧和右侧；

发光器件固定构件，所述发光器件固定构件被配置为设置所述第一发光器件、所述第二发光器件和所述第三发光器件的位置和方向；

内壳；

吸收图案，所述吸收图案形成在所述内壳内并且被形成为黑色，以吸收从所述机器人清洁器输出的用于对接的光信号；以及

反射图案，所述反射图案分别形成在所述吸收图案的两侧，并且被形成为白色以反射从所述机器人清洁器输出的用于对接的光信号，

其中，所述发光器件固定构件包括：

第一容纳部，所述第一容纳部被形成为在与所述第一发光器件的外周表面接触的同时覆盖所述第一发光器件的至少一部分，并且被配置为使所述第一发光器件朝向充电站的正面；

第二容纳部，所述第二容纳部被形成为在与所述第二发光器件的外周表面接触的同时覆盖所述第二发光器件的至少一部分，并且被设置为相对于所述第一容纳部以预设角度向左倾斜，使得所述第二发光器件相对于所述第一发光器件向左倾斜；以及

第三容纳部，所述第三容纳部被形成为在与所述第三发光器件的外周表面接触的同时覆盖所述第三发光器件的至少一部分，并且被设置为相对于所述第一容纳部以预设角度向右倾斜，使得所述第三发光器件相对于所述第一发光器件向右倾斜，

其中，所述内壳包括底表面，

其中，所述充电站还包括安装在所述底表面上的机器人清洁器充电端子和虚拟壁充电端子；

其中，联接到所述虚拟壁充电端子的虚拟壁包括形成为黑色以吸收光信号的吸收图案，并且

其中，当所述虚拟壁联接到所述虚拟壁充电端子时，所述充电站的吸收图案与所述虚拟壁的吸收图案一起形成一个连续图案。

2.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述发光器件固定构件还包括：

上部构件，所述上部构件被形成为覆盖所述第一发光器件、所述第二发光器件和所述第三发光器件的上部；以及

下部构件，所述下部构件被形成为覆盖所述第一发光器件、所述第二发光器件和所述第三发光器件的下部，

其中，所述第一容纳部、所述第二容纳部和所述第三容纳部通过将所述上部构件与所述下部构件联接来形成。

3.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述第二容纳部和所述第三容纳部相对于所述第一容纳部分别具有40°至50°的角度。

4.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述充电站包括：

壳体；以及

印刷电路板，所述印刷电路板被安装在所述壳体内并且被设置为使得所述印刷电路板的一个表面朝向所述充电站的正面，

其中，所述第一发光器件的端子引脚沿所述印刷电路板的法线延伸并连接到所述印刷电路板，并且

所述第二发光器件的端子引脚和所述第三发光器件的端子引脚以预设角度弯曲并沿所述印刷电路板的法线延伸，并且连接到所述印刷电路板。

5.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述发光器件固定构件还包括：

突出部，所述突出部向所述第一容纳部的前侧突出；

光路部，所述光路部形成在所述突出部内并且被设置为从所述第一发光器件面向所述充电站的正面；以及

多个线性光形成肋，所述多个线性光形成肋在所述光路部的两侧突出，以将从所述第一发光器件输出的光信号形成为线性光，并且被设置为彼此间隔开。

6.根据权利要求5所述的机器人清洁器系统，其中，所述发光器件固定构件还包括：

纵向狭缝，所述纵向狭缝形成在所述光路部的端部，以确定从所述光路部发出的所述线性光的形状。

7.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述发光器件固定构件包括朝向所述第一容纳部突出的突出部，并且

其中，所述发光器件固定构件被形成为使所述第二发光器件和所述第三发光器件分别暴露于所述突出部的左侧和右侧。

8.根据权利要求7所述的机器人清洁器系统，其中，所述发光器件固定构件还包括导光部，所述导光部分别形成在暴露于所述突出部的左侧和右侧的所述第二发光器件和所述第三发光器件的上部和下部，并且在所述第二发光器件和所述第三发光器件发射光的方向上突出。

9.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述内壳包括壁表面，并且

其中，所述充电站还包括被设置为在所述底表面上或在所述底表面和所述壁表面之间的边界上彼此间隔开的两个充电端子，并且

其中，所述吸收图案形成在所述两个充电端子之间。

10.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述内壳包括壁表面，并且

其中，所述吸收图案在所述底表面和所述壁表面之间的边界处朝向所述充电站的正面延伸，并且在所述底表面和所述壁表面之间的边界处朝向所述充电站的上端延伸。

11.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述吸收图案形成在所述发光器件固定构件下方，并且基于左右方向设置在与所述发光器件固定构件相同的位置处。

12.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，其中，所述充电站还包括透明或半透明的壳体，并且

其中，所述内壳被安装在所述壳体内。

13.根据权利要求1所述的机器人清洁器系统，该机器人清洁器系统还包括：

基座，所述基座分别包括机器人清洁器充电端子和虚拟壁充电端子；以及

多个虚拟壁，所述多个虚拟壁被形成为联接到所述基座以与所述基座一起形成用于对所述机器人清洁器进行充电的充电站，并且被配置为通过与所述虚拟壁充电端子接触来进行充电，

其中，所述虚拟壁中的每一个包括：

下部充电端子，所述下部充电端子被配置为通过与所述虚拟壁充电端子接触来使所述虚拟壁充电；以及

上部充电端子，所述上部充电端子电连接到所述下部充电端子，并且被配置为通过与另一虚拟壁的下部充电端子接触来使所述另一虚拟壁充电，

其中，所述多个虚拟壁被形成为以多层堆叠在所述基座上，以便在所述基座上同时进行充电。

14.根据权利要求13所述的机器人清洁器系统，其中，所述下部充电端子被设置在与所述虚拟壁充电端子对应的位置处，并且

其中，所述上部充电端子被设置在与所述另一虚拟壁的下部充电端子对应的位置处。

15.根据权利要求13所述的机器人清洁器系统，其中，所述下部充电端子和所述上部充电端子中的每一个在每个所述虚拟壁上设置为两个，并且

其中，两个所述下部充电端子之间的间隔距离与两个所述上部充电端子之间的间隔距离彼此相同。

16.根据权利要求13所述的机器人清洁器系统，其中，当所述多个虚拟壁中的至少一个虚拟壁联接到所述基座时，联接到所述基座的所述虚拟壁被配置为发送将所述机器人清洁器引导至所述充电站的充电导引信号，

其中，当所述多个虚拟壁中的至少一个虚拟壁与所述基座分开时，与所述基座分开的所述虚拟壁被配置为发送限制所述机器人清洁器访问的访问限制信号，并且

其中，联接到所述基座的虚拟壁被配置为首先发送将所述机器人清洁器引导至所述充电端子的归位信号，其次在所述机器人清洁器接近所述充电站时发送使所述机器人清洁器与所述机器人清洁器充电端子接触的对接导引信号。

17.根据权利要求13所述的机器人清洁器系统，其中，所述虚拟壁中的每一个包括突出部和凹陷部，以便在固定位置处彼此联接，

其中，所述突出部和所述凹陷部中的一个形成在所述虚拟壁中的每一个的上端，

其中，所述突出部和所述凹陷部中的另一个形成在所述虚拟壁中的每一个的下端，

其中，当另一虚拟壁联接在任何一个虚拟壁上时，设置在两个联接的虚拟壁中的一个虚拟壁上的突出部插入到所述另一虚拟壁的凹陷部中，

其中，所述基座包括：

虚拟壁放置部，所述虚拟壁放置部形成用于所述多个虚拟壁中的任何一个虚拟壁的安装区域；以及

凹陷部和突出部中的任意一个，在所述凹陷部中容纳所述虚拟壁的突出部，所述突出部被配置为插入在所述凹陷部中，使得放置在所述虚拟壁放置部上的所述虚拟壁被放置在固定位置处。

18.根据权利要求13所述的机器人清洁器系统，其中，所述基座包括虚拟壁放置部，所述虚拟壁放置部形成所述多个虚拟壁中的任何一个虚拟壁的放置区域，并且

其中，所述虚拟壁放置部具有与每个虚拟壁的上端的形状相同的形状。

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