CN111093450B - 机器人吸尘器 - Google Patents

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瑞恩·谷
姚明
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Abstract

一种机器人清洁设备可包括本体和从本体的外围延伸的至少一个触角。至少一个触角可构造成围绕基本上平行于待清洁的表面延伸的轴线旋转。

Description

机器人吸尘器
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年8月16日提交的名称为具有触角刷的机器人吸尘器的美国临时申请序列号62/546,520的权益，该临时申请全文通过引用并入本文。
技术领域
本说明书涉及表面清洁设备，且更具体地涉及能够清洁超出机器人清洁设备外围的机器人清洁设备。
背景技术
以下并非承认以下讨论的任何内容是现有技术的一部分或本领域技术人员的公知常识的一部分。
表面清洁设备可用于清洁多种表面。一些表面清洁设备包括旋转搅拌器(例如，刷辊)。表面清洁设备的一个实例包括真空清洁器，其可包括旋转搅拌器以及真空源。真空清洁器的非限制性实例包括机器人吸尘器、立式真空清洁器、筒式真空清洁器、棒式真空清洁器和中央真空系统。另一种类型的表面清洁设备包括动力扫帚，该动力扫帚包括收集碎屑的旋转搅拌器(例如，刷辊)，但是不包括真空源。
在机器人和自主清洁装置领域内，已经开发出一系列形状因素和特征，以满足一系列清洁需求。然而，某些清洁应用仍然是一项挑战。例如，沿运行表面边缘(例如，地板、窗户、墙壁)和角落内进行清洁很重要，但是对于主要设计成用于清洁水平表面的装置(例如，地板/地毯等)是不切实际的。有效清洁此类垂直/运行表面，同时还能够伸入角落，这会带来许多有意义的设计问题以及导航复杂性，以避免机器人吸尘器卡住/阻塞。
附图说明
通过连同附图阅读以下详细描述将更好地理解这些和其它特征优点，在附图中：
图1是根据本公开的表面清洁设备的一个实施例的俯视图；
图2是根据本公开的图1的表面清洁设备的仰视图；
图3是根据本公开的图1的表面清洁设备的底部透视图；
图4是根据本公开的图3的表面清洁设备的一部分的放大视图；
图5是根据本公开的图1的表面清洁设备的透视图；
图6是根据本公开的图1的表面清洁设备的仰视图；
图7是根据本公开的图1的表面清洁设备的另一个仰视图；
图8是根据本公开的表面清洁设备的一个实施例的仰视图；
图9是根据本公开的图8的表面清洁设备的另一个仰视图；
图10是根据本公开的表面清洁设备的一个实施例的透视图；
图11是根据本公开的图10的表面清洁设备的前视图；
图12是根据本公开的图10的表面清洁设备的仰视图；
图13是根据本公开的能够与图10的表面清洁设备一起使用的触角组件的透视图；
图14是根据本公开的图13的触角组件的实例的透视图；
图15是根据本公开的能够与图14的触角组件一起使用的触角的另一实例的透视图；
图16是根据本公开的图13的触角组件的透视图；
图17是根据本公开的可移除地联接到图10的表面清洁设备的图13的触角组件的透视图；
图18是根据本公开的具有可缩回侧刷的表面清洁设备的一个实施例的透视图；
图19是根据本公开的图18的表面清洁设备的另一个透视图；
图20是根据本公开的图18的表面清洁设备的仰视图；
图21是根据本公开的图18的表面清洁设备的横截面视图；
图22是根据本公开的图18的表面清洁设备的另一个横截面视图；
图23是根据本公开的图18的表面清洁设备的透视图；
图24是根据本公开的具有可缩回刷臂的表面清洁设备的一个实施例的透视图；
图25是根据本公开的具有垂直安装的清洁装置的表面清洁设备的一个实施例的俯视图；
图26是根据本公开的实施例的图25的表面清洁设备的透视图；
图27是根据本公开的具有泪滴形本体的表面清洁设备的一个实施例的俯视图；
图28是根据本公开的图27的表面清洁设备的仰视图；
图29是根据本公开的具有可延伸刷的表面清洁设备的一个实施例的俯视图；
图30是根据本公开的图29的表面清洁设备的仰视图；
图31是根据本公开的图29的表面清洁设备的另一个仰视图；以及
图32是根据本公开的具有可延伸抽吸通道的表面清洁设备的一个实施例的示意性仰视图。
随附的附图用于示出本说明书的教导的制品、方法和装置的各种实例，并且不旨在以任何方式限制所教导的内容的范围。
具体实施方式
如上文所论述，运行表面边缘和角落对于机器人/自主吸尘器可能是难以清洁的区域。一些机器人吸尘器具有相对小的形状因数并且非常适合导航(尤其在随机回弹的情况下)，但是可能基于其相应壳体的几何形状和诸如刷放置的其它约束条件而具有有限有效地清洁边缘和角落的能力。
因此，根据本公开的实施例，公开了一种机器人清洁设备，该机器人清洁设备包括至少一个刷组件，该刷组件能够清洁边缘和角落，同时消除或以其它方式减少在清洁操作期间“卡住”的风险。根据本公开的另一实施例，提供了一种机器人清洁设备，该机器人清洁设备具有D形形状，以及从该机器人清洁设备的外围延伸的至少一个触角，其中该触角配置为将碎屑推向下方和/或位于机器人清洁设备的移动路径中的位置。
尽管本公开具体参考基于地板的机器人清洁装置，但本公开不一定限于此方面。本文公开的方面和实施例同样适用于墙壁和/或窗户清洁机器人装置，其中机器人装置沿着墙壁或目标表面垂直行进。在一个特定实例中，机器人清洁装置可以联接到天窗(或其它窗户)的内表面，并且可以利用本文公开的各种细节来清洁天窗的边缘和/或角落。
如本文大体提到的，术语触角可以指具有以类似于昆虫上的触角的方式从机器人吸尘器本体延伸/伸出的至少一部分的搅拌器，或者指具有联接到其上的至少一个附加的搅拌器的搅拌器，其中附加搅拌器的至少一部分以类似于昆虫上的触角的方式从机器人吸尘器本体延伸/伸出。术语“触角”不旨在将刷组件限制为特定形状或构造。
如本文中大体上提到的，术语可弹性变形可以指机械部件在未变形和变形状态(例如，在未变形和变形状态之间转变至少100次、1000次、100000次、1000000次或任何其它合适的次数)之间可重复地转变而部件不会经历机械故障(例如，部件不再能够按预期起作用)的能力。
如本文中大体提到的，术语待清洁的表面大体是指机器人清洁设备在其上行进的表面，如地板。如可认识到的，一个或多个侧刷和/或触角还可以清洁横向于待清洁的表面延伸的表面，如壁或障碍物。
下面描述了各种设备或过程以提供每个要求保护的发明的实施例的实例。以下描述的实施例不限制任何要求保护的发明，并且任何要求保护的发明可以覆盖与以下描述的那些不同的过程或设备。要求保护的发明不限于具有以下描述的任何一种设备或过程的所有特征的设备或过程，也不限于以下描述的多个或全部设备所共有的特征。以下描述的设备或过程可能不是任何要求保护的发明的实施例。在以下描述的设备或过程中公开的任何本文档中未要求保护的发明可能是另一种保护性仪器的主题，例如，继续专利申请，并且申请人、发明人或所有者无意通过在本文档中公开而对其公开内容放弃、弃权或将任何此发明奉献给公众。
图1和2分别示出了机器人清洁设备1的一个实施例的顶部透视图和底部透视图。机器人清洁设备1可包括具有至少壳体2-1和底盘2-2的本体2、一个或多个驱动装置3(如但不限于由一个或多个电动机和/或齿轮驱动的一个或多个轮和/或履带)和搅拌器室6内的一个或多个初级清洁装置4。机器人清洁设备还可包括一个或多个可延伸清洁装置5-1和5-2，其在下文进一步详细论述。可延伸清洁装置5-1和5-2也可称为触角清洁装置、触角刷、刷组件或简单地刷。
虽然为了清楚起见未示出，但机器人清洁设备1还可包括设置在本体2内和/或联接到该本体的一个或多个控制器、电动机、传感器和/或电源(例如，但不限于一个或多个电池)。众所周知，控制器、电动机、传感器(等)可用于导航机器人清洁设备1以使得初级清洁装置4拾起(例如，打扫)并收集灰尘和碎屑(例如，可选地使用抽吸气流)。
触角刷5-1和5-2中的每一个都可以包括联接到本体2的第一部分10和第二部分11，这在图3中更清楚地示出。因此，第一部分10可形成支点，第二部分11可围绕所述支点旋转以与待清洁的表面接触。第二部分11也可以称为刷部分。例如，图8和9示出具有触角刷的示例性机器人清洁设备1’，触角刷具有刷毛。其它刷类型也在本公开的范围内。例如但不限于，触角刷可包括刮板、非织造垫或磨耗介质。每个触角刷可以具有连续宽度，或者可以在端部处渐缩。触角刷可以包括可替换元件，例如可更换的刷毛。这可以允许不同的刷毛类型容易地安装到目标不同的表面类型，例如，硬木板、地毯等。
在实施例中，触角刷5-1和5-2中的每一个相对于本体2以预定角度从本体2延伸。如图所示，本体2包括纵轴线7。应注意，本体2可不一定包括纵轴线(例如，本体2可具有圆形形状)。搅拌器室6还可界定纵轴线8。因此，触角刷5-1包括相对于本体2的纵轴线7成θ2的角度从本体2延伸的纵轴线12，其中角θ2为约45度，但其它角度在本公开的范围内。例如，角θ2可以包括30度与60度之间的角度范围。然而，触角刷5-1和5-2中的每一个可以具有相对宽的角度范围，并且可以延伸超过30至60度，例如，如图4和图7所示，并且所提供的实例不应解释为限制性的。
同样，触角刷5-1的纵轴线12也可以相对于搅拌器室6的纵轴线8以角度θ1延伸，其中角θ2也是约45度。然而，角θ1和θ2中的每一个取决于机器人清洁设备1的配置，可能不一定是相等的。
触角刷5-1和5-2中的每一个可以分别以例如角度θ1和θ2的特定角度固定。例如，每个触角刷大体可以抵抗沿方向F1的移动，并且在返回到其相应的固定位置之前可以“挠曲”或弯曲。在其它情况下，触角刷5-1和5-2中的每一个可以可旋转地联接到本体2，并且可以允许沿路径F1旋转移动。例如，触角刷5-1和5-2中的每一个都可以具有诸如图5和图6所示的缩回位置和诸如图1和图2所示的延伸位置。因此，触角刷5-1和5-2可基于旋转移动在多个中间位置之间转变/移动。
触角刷5-1和5-2可以构造成“锁定”在缩回位置、中间位置和/或延伸位置中的一个或多个处，例如以特定的边缘或角落表面为目标。触角刷5-1和5-2可以构造成基于齿轮或其它合适的机构自动移动，或者可以通过用户施加的力手动移动。
在任何情况下，触角刷5-1和5-2中的每一个都可以构造成以彼此独立的方式围绕本体2旋转。在其它情况下，触角刷5-1和5-2中的每一个可以构造成机械地一起移动，也就是说，一个触角刷的旋转移动导致另一个触角刷的成比例移动。
继续图1和图2，触角刷5-1和5-2中的每一个都可以构造成围绕与待清洁的表面基本上平行的轴线旋转，以在清洁期间引导灰尘和碎屑。例如，触角刷5-1可以具有大体上遵循其纵轴线12的旋转轴线。触角刷5-1的旋转方向可以大体上将灰尘和碎屑引向本体2。因此，随着机器人吸尘器设备1沿移动方向F行进，可朝向搅拌器室6或至少在该机器人吸尘器设备的路径中打扫灰尘和碎屑。在此实例中，触角刷5-1可顺时针旋转。
同样，触角刷5-2也可以具有与待清洁的表面基本上平行的旋转轴线，以朝向搅拌器室6打扫/引导灰尘和碎屑。然而，触角刷5-2可以沿着与触角刷5-1相反的方向旋转，例如逆时针方向，以确保灰尘和碎屑正确地引导到机器人清洁设备1的路径中。在一般意义上，刷5-2和5-3中的每一个的清洁元件/刷毛可允许螺旋状移动以将灰尘从边缘/角落表面朝向抽吸室(例如，搅拌器室6)引导。
当处于延伸位置时，触角刷5-1和5-2中的每一个可以分别远离本体2延伸距离D1和D2。距离D1和D2可以相等，或可以不同。相对于本体2的总长度L的距离D1和/或D2可以是预定义比率。例如，如果D1/D2与L的比率可以是1：3、1：4、1：6，则其它比率在本公开的范围内。
每个触角刷5-1和5-2的第二部分11可以是柔性的，例如，可构造成朝向第一部分10弯曲回至少90度，并且优选地朝第一部分10弯曲回180度。
因此，触角刷5-1和5-2可以包括允许相对于本体2移动到目标边缘和/或角落表面的第一旋转轴线。触角刷5-1和5-2还可以具有第二旋转轴线，其可以与待清洁的表面基本上平行地延伸，以允许每个刷部分以“自旋”并且将灰尘/碎屑朝初级清洁装置4引导。
转向图3，示出根据本公开的实施例的机器人清洁设备1的另一透视图。如图所示，本体2可包括凹入区域13，以至少部分地接收触角刷5-1和5-2中的每一个。因此，凹入区域13可允许触角刷5-1和5-2向内缩回到缩回位置，而不阻挡机器人清洁设备1的移动。
在实施例中，传感器可以设置在沿着触角刷5-1和5-2中的每一个的一个或多个位置处。例如，传感器16可以设置在触角刷5-1的远端和/或靠近本体2的端部处。传感器16可以是接近传感器或其它传感器，其提供可用于进行导航决策的环境和/或物理信息。
图4示出机器人清洁设备1的本体2的一部分的放大视图。如图所示，触角刷5-2可以旋转到引起相同的纵轴线20横向于本体2的纵轴线7的位置(参见图2)。这可有利地允许触角刷5-2相对齐平地抵靠本体2的侧壁，以防止触角刷5-2在机器人清洁设备1移动时捕获在环境中的物体/壁上，例如，参见图7。例如，并且如图4所示，触角刷5-2可以沿着在驱动装置3与环境之间延伸的本体2的一部分延伸。
在实施例中，每个触角刷5-1和5-2可以构造成沿着路径F3(参见图3)向上和向下移动以允许每个刷针对各种类型的地板调整，例如，硬木板、地毯等。
图5和6示出根据本公开的实施例的机器人清洁设备1的附加透视图。如图所示，机器人清洁设备1可以包括用于触角刷5-1和5-2的缩回位置，由此触角刷5-1和5-2基本上形成单个刷。具体而言，缩回位置可以分别包括触角刷5-1和5-2的纵轴线12和纵轴线20，其基本上并行和/或共线。
因此，触角刷5-1和5-2可以形成具有初级清洁装置4的一体清洁装置，以增加沿着方向F6的空气流，清除灰尘和碎屑，并且将其引导至本体2内的灰尘杯中。2017年3月10日提交的申请序列号62/469,853和2017年4月20日提交的申请序列号15/492,320中更详细地论述了与次级刷(例如，在缩回位置中的触角刷5-1和5-2)组合工作的初级清洁装置4的额外细节，并且两者分别以通过引用完全并入本文。
在实施例中，本体2还可以包括多个跌落传感器25，该跌落传感器围绕其周边布置以检测例如楼梯和窗台。
图7示出根据本公开的实施例的机器人清洁设备1的另一示例性透视图。如图所示，每个触角刷5-1和5-2可以旋转和/或弯曲以确保机器人清洁设备1围绕障碍物移动。例如，触角刷5-1可以响应于接触障碍物26而折叠/旋转并且齐平抵靠在本体2的侧壁上，以允许机器人清洁设备沿方向F继续，而不卡住或以其它方式阻塞。
图8和9示出了机器人清洁设备1’的实例，其可为包括具有大体上圆形形状的本体2’的机器人清洁设备1的实例。如图所示，机器人清洁设备1’包括触角刷5’-1和5’-2，其构造成在延伸位置(例如，如图9所示)、刷辊位置(例如，如图8所示)和壁清洁位置(例如，触角刷5'-1和5'-2沿着本体2’的侧部延伸)之间旋转。换句话说，触角刷5’-1和5’-2可以大体描述为围绕旋转轴线旋转至少180°，所述旋转轴线大体垂直于本体2’的底部表面(例如，当在操作机器人清洁设备1’时面向待清洁表面的表面)延伸。
触角刷5’-1和5’-2可以与本体2’的轴线403形成角α，所述轴线延伸穿过脚轮405和用于接收灰尘杯的容器407。换句话说，轴线403大体上平行于机器人清洁设备1’的前向移动方向延伸。例如，当触角刷5’-1和5'-2处于缩回位置时，角度α可以测量为大约90°(例如，在85°至95°的范围内)。作为进一步的实例，当触角刷5’-1和5'-2处于延伸位置时，角度α可以测量为大约45°(例如，在40°至50°的范围内)。作为另外一个实例，当触角刷5'-1和5'-2处于壁清洁位置时，角度α可以测量为大约135°(例如，在130°至140°的范围内)。
当触角刷5’-1和5'-2处于延伸位置时，触角刷5’-1和5'-2的至少一部分可以构造成接合障碍物的边缘或角落。当触角刷5’-1和5'-2处于缩回位置时，触角刷5’-1和5'-2构造成使得触角刷5’-1和5'-2基本上不阻挡机器人清洁设备1’的向前移动。无论定向如何，触角刷5’-1和5’-2构造成旋转，使得在机器人清洁设备1’的移动路径的方向上推动碎屑。
图10示出了具有本体202、多根触角204-1和204-2以及用户界面206的机器人清洁设备200的透视图。如图所示，本体202包括基本上平坦的前表面208和弓形后表面210。本体202还可以包括在前表面208与后表面210之间延伸的多个侧表面212-1和212-2。侧表面212-1和212-2可以是基本上平面的。这样，本体202可大体上描述为限定D形。
触角204-1和204-2的至少一部分可从本体202的前表面208延伸，使得触角204-1和204-2从本体202的外围朝向本体202的下侧214和/或在机器人清洁设备200的移动路径的方向上推动碎屑。换句话说，触角204-1和204-2构造成围绕大体上平行于待清洁的表面延伸的相应旋转轴线203-1和203-2旋转。例如，触角204-1和204-2可从本体202延伸，使得触角204-1和204-2定位在前表面208与侧表面212-1和212-2中的相应一者之间。换句话说，触角204-1和204-2中的每一个的一部分从前表面208延伸，并且触角204-1和204-2中的每一个的一部分从侧表面212-1和212-2中的相应一者延伸。
本体202可以包括可滑动地联接到其上的可移位的减震器216。如图所示，可移位的减震器216限定前表面208的至少一部分。响应于可移位减震器216接合(例如，接触)障碍物，可移位的减震器216可相对于本体202的一部分移位。可移位减震器216可构造成当可移位的减震器216响应于接合障碍物而移位时致动一个或多个开关(例如，机械、光学和/或任何其它开关)。
如图所示，可移位的减震器216可限定开口218，使得光学导航系统220可设置在可移位的减震器216后方。光学导航系统220可以生成能够用于生成环境的一个或多个地图和/或检测环境内的障碍物的数据。窗口222可设置在开口218内，且构造成使得窗口222基本上不干扰光学导航系统220。例如，窗口222可构造成至少对光学导航系统220所使用的至少那些光波长透明。光学导航系统220可以包括例如一个或多个相机(例如，立体相机)、一个或多个激光测距仪和/或用于光学导航的任何其它系统。在一些情况下，光学导航系统220可包括配置成将结构化光发射到环境中的光发射系统。附加地或备选地，机器人清洁设备200可包括用于导航的一个或多个声学导航部件(例如，声音发射器和检测器)。
图11是机器人清洁设备200的前视图。如图所示，光学导航系统220包括立体相机224和结构化光发射器226。结构化光发射器226可配置成将光(例如，红外光)发射到机器人清洁设备200的环境中。结构化光可以是例如在机器人清洁设备200前方投影的随机点图案。
虽然机器人清洁设备200示为包括光学导航系统，但是可以设想其它系统并且在本公开的范围内。例如，机器人清洁设备200可利用随机的反弹导航算法(例如，机器人清洁设备200响应于接触障碍物而检测障碍物)。在一些情况下，随机反弹性机器人清洁设备200可包括一个或多个光学导航部件(例如，红外发射器和检测器)和/或声学导航部件(例如，声发射器和检测器)，其配置成检测障碍物的存在，而不生成图像和/或地图。因而，随机反弹性机器人清洁设备200可配置成检测障碍物而不接触障碍物。
图12示出机器人清洁设备200的仰视图。如图所示，机器人清洁设备200包括多个从动轮228-1和228-2、具有并联布置的第一组件搅拌器(例如，刷辊)232和第二组件搅拌器(例如，刷辊)234的搅拌器组件230，以及联接到触角204-1和204-2中的相应一个的多个触角搅拌器(例如，刷辊)236-1和236-2。搅拌器组件230流体地联接到灰尘杯238和抽吸电动机(未示出)，使得抽吸力可引起碎屑从待清洁的表面推入到灰尘杯238中。第一搅拌器232和第二搅拌器234构造成接合待清洁的表面，使得待清洁的表面上的碎屑受干扰和/或推入到灰尘杯238中。
第一搅拌器232可不同于第二搅拌器234。例如，第一搅拌器232可包括一个或多个刷毛240条带，和/或沿着第一搅拌器232和第二搅拌器234的本体243的外表面延伸的可弹性变形翻片242可包括多根纤维，所述多根纤维从第二搅拌器234的本体245的外表面延伸，使得外表面基本上覆盖在纤维中。覆盖第二搅拌器234的纤维可比围绕第一搅拌器232延伸的刷毛240和/或可变形翻片242更大柔性(例如，更软)。这样，第二搅拌器234可大体上描述为软刷，且第一搅拌器232大体上可描述为刷辊。
虽然搅拌器组件230示出为具有多个搅拌器，但其它构造是可设想的并且在本发明的范围内。例如，搅拌器组件230可仅包括一个搅拌器。作为进一步实例，搅拌器组件230可包括至少三个搅拌器。此外，虽然搅拌器组件230示为居中设置在从动轮228-1和228-2之间并且比可移位的减震器216更靠近灰尘杯238，但是其它构造是可设想的并且在本公开的范围内。例如，相比于从动轮228-1或228-2中的另一个，搅拌器组件230可以更靠近从动轮228-1或228-2中的一个。作为进一步实例，搅拌器组件230可设置在从动轮228-1和228-2后方或前方。换句话说，搅拌器的数目和搅拌器组件230的位置仅出于图示的目的而展示，且其它构造是可设想的并且在本发明的范围内。
如图所示，搅拌器盖244围绕室246延伸以用于接收第一搅拌器232和第二搅拌器234。搅拌器盖244可构造成为可移除的，使得第一搅拌器232和第二搅拌器234可从室246移除(例如，用于更换和/或清洁)。搅拌器盖244还可包括多个齿248，所述多个齿沿着搅拌器组件230的纵轴线250延伸，且设置于第一搅拌器232与第二搅拌器234之间，使得多个齿248构造成接合第二搅拌器234。多个齿248构造成从第二搅拌器234移除已经缠绕在第二搅拌器234周围的纤维碎屑，如毛发。附加地或备选地，可提供构造成接合第一搅拌器232的第二多个齿。
还如所示，搅拌器盖244包括第一柔性带252(例如，刷毛条带、可弹性变形翻片或任何其它柔性条带)。第一柔性带252在邻近第一搅拌器232的位置处基本上平行于纵轴线250延伸。第一柔性带252构造成接合待清洁表面并在第一搅拌器232和第二搅拌器234的方向上推动待清洁表面上的碎屑。搅拌器盖244还可包括多个第二柔性条带254-1和254-2，其横向于(例如，基本垂直于)纵轴线250延伸。如图所示，多个第二柔性条带254-1和254-2设置在搅拌器盖244的相对侧上，在从动轮228-1和228-2之间的位置处。第二多个柔性条带254-1和254-2构造成在第一搅拌器232和第二搅拌器234的方向上推动碎屑。第二柔性条带254-1和254-2可包括刷毛、可弹性变形材料(例如，天然或合成橡胶)和/或任何其它柔性材料。
每个触角搅拌器236-1和236-2构造成沿着相应的通道256-1和256-2延伸，并接合待清洁的表面。触角搅拌器236-1和236-2布置成使得第一触角搅拌器236-1的纵轴线(和/或旋转轴线)258-1横向于第二触角搅拌器236-2的纵轴线(和/或旋转轴线)258-2延伸，其中纵轴线258-1和258-2大体上平行于待清洁的表面延伸。例如，触角搅拌器236-1和236-2可布置成使得触角搅拌器236-1和236-2之间的分隔距离260随着触角搅拌器236-1和236-2接近搅拌器组件230而减小。换句话说，触角搅拌器236-1和236-2可以大体上描述为限定从本体202的前部部分朝搅拌器组件230延伸的V形碎屑通道262。
纵轴线258-1和258-2之间限定的角β可例如测量为在45°到135°的范围内。作为另外的实例，角β可测量为在60°到120°的范围内。作为另一实例，角β可测量为在75°到105°的范围内。作为进一步的实例，角β可测量为90°。
触角搅拌器236-1和236-2中的每个构造成沿着朝向触角搅拌器236-1和236-2之间限定的碎屑通道262推动碎屑的方向旋转。这样，触角搅拌器236-1和236-2大体可以描述为反向旋转(例如，第一触角搅拌器236-1可以构造成沿第一方向旋转，并且第二触角搅拌器236-2可以构造成沿第二方向旋转，第一方向与第二方向相反)。多个第三柔性条带229-1和229-2可在相应的触角搅拌器236-1和236-2与搅拌器组件230之间延伸。第三柔性条带229-1和229-2可以构造成在碎屑通道262的方向上推动碎屑。第三柔性条带229-1和229-2可以包括刷毛、可弹性变形材料(例如，天然或合成橡胶)和/或任何其它的柔性材料。
触角搅拌器236-1和236-2各自包括沿触角搅拌器236-1和236-2的本体271-1和271-2的外表面延伸的多个可弹性变形翻片269-1和269-2。附加地或备选地，触角搅拌器236-1和236-1可包括沿本体271-1和271-2的外表面延伸的一个或多个刷毛条带。在一些情况下，多个可变形翻片269-1和269-2可构造成沿着触角搅拌器236-1和236-2朝向共同点推动纤维碎屑(如毛发)。例如，所述多个可变形翻片269-1和269-2可以构造成将纤维碎屑(如毛发)推进到其易于由用户移除的位置和/或在切割器或研磨机的方向上推动。
如图所示，多个齿264-1和264-2沿着通道256-1和256-2中的每一个延伸。多个齿264-1和264-2构造成接合触角搅拌器236-1和236-2(例如，可弹性变形翻片269-1和269-2)中的相应一者。多个齿264-1和264-2可移除已经缠绕在触角搅拌器236-1和236-2周围的纤维碎屑(如毛发)。附加地或备选地，切割器或研磨机可以设置在相应触角搅拌器236-1和236-2的第一和/或第二远端266-1和266-2和268-1和268-2附近(例如，在具有测量为触角搅拌器236-1和236-2的总长度的5％、10％、25％或35％长度的端部区域中)。在这些情况下，触角搅拌器236-1和236-2可以构造成使得将纤维碎屑(如毛发)推向切割器或研磨机。因此，诸如毛发的纤维碎屑可以破碎成更小的块，其更容易抽吸到灰尘杯238中，而不在触角搅拌器236-1和236-2和/或第一搅拌器232和第二搅拌器234中的一个或多个上缠结。
例如，图13和14示出靠近第一远端266-2设置的第一刀片270-2和靠近触角搅拌器236-2的第二远端268-2设置的第二刀片272-2(例如，在具有测量为触角搅拌器236-1和236-2的总长度的5％、10％、25％或35％长度的端部区域中)。如图所示，当纤维碎屑(如毛发)缠绕触角搅拌器236-2的周围时，纤维碎屑朝向第一导叶270-2或第二刀片272-2中的一个转移。当纤维碎屑到达第一叶片270-2或第二叶片272-2中的一个时，纤维碎屑被研磨和/或切割成较小的节段。
再次参考图12，触角204-1和204-2中的每一个从触角搅拌器236-1和236-2的第一远端266-1和266-2中的相应一个延伸。触角204-1和204-2中的每一个构造成与触角搅拌器236-1和236-2一起旋转。这样，触角204-1和204-2从本体202的周边朝向本体202的下侧214推动碎屑和/或推入机器人清洁设备200的移动路径(例如，进入限定在触角搅拌器236-1和236-2之间的碎屑通道262)中。因而，机器人清洁设备200可具有改善的清洁性能，例如，障碍物和/或角落附近。
触角204-1和204-2可构造成使得响应于接合(例如，接触)障碍物，将延伸超出本体202的触角204-1和204-2的部分在本体202的一部分下方(例如，在可移位的减震器216下方)推动。换句话说，触角204-1和204-2构造成响应于接合(例如，接触)障碍物而变形，使得例如可移位的减震器216可接合障碍物。这样，触角204-1和204-2可不包括用于检测触角204-1和204-2与障碍物之间的接触的障碍物检测传感器。
触角204-1和204-2可由可弹性变形的材料(例如，天然橡胶、合成橡胶和/或任何其它可弹性变形的材料)制成。例如，并如图所示，触角204-1和204-2可包括从相应毂276-1和276-2延伸的可弹性变形翅片274-1和274-2。附加地或备选地，触角204-1和204-2包括从相应毂276-1和276-2延伸的可弹性变形刷毛。例如，并如图15所示，可变形刷毛278-1的条带可从毂276-1延伸并且定位在多个可变形翅片274-1之间。
图16示出了触角组件280-1的透视图，该触角组件包括触角204-1和触角搅拌器236-1。如图所示，第二远端268-1包括键毂282-1，其构造成将触角搅拌器236-1联接到电动机，使得触角204-1和触角搅拌器236-1可与电动机的驱动轴一起旋转。联接件284-1靠近触角搅拌器236-1的第一远端266-1(例如，在具有测量为触角搅拌器236-1和236-2的总长度的5％、10％、25％或35％长度的端部区域中)。联接件284-1可以构造为围绕触角搅拌器236-1和/或触角204-1的至少一部分延伸。触角搅拌器236-1和触角204-1构造成相对于联接件284-1旋转。例如，联接件284-1可包括一个或多个轴承(例如，滚珠轴承、轴颈轴承、滚柱轴承和/或任何其它轴承)。
如图所示，联接件284-1包括凸起286-1，该凸起具有设置在凸起286-1的远端290-1上的滚珠288-1。滚珠288-1可构造成接收在设置在本体202内的对应容器292-1(例如，如图17所示)中。容器292-1可包括钳口294-1，该钳口构造成使用例如弹簧296-1在滚珠288-1的方向上偏压。这样，触角组件280-1可大体上描述为构造成从机器人清洁设备200的本体202移除以例如由用户清洁和/或替换。
图18和19示出具有可缩回侧刷300-1和300-2的机器人清洁设备298的透视图。图18示出了处于缩回位置的侧刷300-1和300-2，并且图19示出了处于延伸位置的侧刷300-1和300-2。如图所示，机器人清洁设备298还包括本体304。本体304包括可滑动地联接到其上的可移位减震器302。
可缩回侧刷300-1和300-2包括毂306-1和306-2，其具有从其延伸的至少一根刷毛308-1和308-2。毂306-1和306-2构造成旋转，使得刷毛308-1和308-2旋转穿过扫掠区域。扫掠区域的大小可基于刷毛308-1和308-2的长度309的测量值。例如，毂306-1和306-2中的一个或多个可包括至少两组刷毛308-1和308-2，其中至少一组刷毛308-1和308-2具有测量为与至少另一组刷毛308-1和308-2的长度309不同的长度309。如图所示，每个毂306-1和306-2包括三组刷毛308-1和308-2，每组具有测量为基本上相同的长度309。
可缩回侧刷300-1和300-2构造成当机器人清洁设备298接合(例如，接触)障碍物时，在朝向本体304的方向上向内移动。例如，可缩回侧刷300-1和300-2可构造成在本体304内缩回足够的距离，使得毂306-1和306-2并不基本上延伸超过可移位的减震器302。因此，可缩回侧刷300-1和300-2基本上不干扰可移位减震器302的性能。
图20示出了具有在延伸位置中的可缩回侧刷300-1和在缩回位置中的可缩回侧刷300-2的机器人清洁设备298的仰视图。当可缩回侧刷300-1和300-2处于缩回位置或延伸位置中时，可缩回侧刷300-1和300-2可构造成使得刷毛308-1和308-2不在表面检测传感器310-1至310-4与待清洁的表面之间穿过。
图21和22示出了示出可缩回侧刷300-1的机器人清洁设备298的前部部分的横截面视图。图21示出了缩回位置中的可缩回侧刷300-1，并且图22示出了在延伸位置中的可缩回侧刷300-1。如图所示，可缩回侧刷300-1的构造成延伸超出可移位减震器302的外围的部分设置在可移位的减震器302的至少一部分与待清洁的表面之间。例如，可缩回侧刷300-1的构造成延伸超出可移位减震器302的外围的部分可构造成在待清洁的表面和传感器窗口301之间延伸(参见图18-19)，传感器窗口构造成允许例如一个或多个光学传感器传输穿过其中。
如图所示，可缩回侧刷300-1包括在枢轴点314-1处枢转联接的枢轴臂312-1。枢轴臂312-1构造成围绕枢轴点314-1枢转，使得侧刷300-1在缩回位置与延伸位置之间转变。可以提供偏置机构，该偏置机构使侧刷300-1朝向延伸位置偏置。因此，当可缩回侧刷300-1接合(例如，接触)障碍物时，将可缩回侧刷300-1推向缩回位置(克服偏置力)。然而，当可缩回侧刷300-1脱离与障碍物的接合时，偏置机构朝向延伸位置推动可缩回侧刷300-1。例如，偏置机构可包括定位在枢轴点314-1处的扭力弹簧。
还如图所示，当可缩回侧刷300-1处于缩回位置中时，毂306-1和枢轴臂312-1定位在可移位减震器302的障碍物接触表面316后方。因而，防止了毂306-1和枢轴臂312-1基本上干扰可移位减震器302的性能。
当可缩回侧刷300-1在延伸位置中时，延伸超出可移位的减震器302的接触表面316的可缩回侧刷300-1的扫掠区域318-1大于在可缩回侧刷300-1处于缩回位置时的。这样，可缩回侧刷300-1可以能够进一步达到例如在处于延伸位置时由两个或更多个障碍物(例如，壁)限定的角落。然而，如图所示，当可缩回侧刷300-1处于缩回位置中时，扫掠区域318-1的一部分仍然可延伸超出可移位的减震器302的接触表面316。
图21和22示出从待清洁的表面移除的机器人清洁设备298。如图所示，刷毛308-1和308-2可构造成远离本体304成角度，使得当机器人清洁设备298放置在待清洁的表面上时，将刷毛308-1和308-2朝向本体304推动。结果，图21和22中所示的扫掠区域318-1示出了机器人清洁设备298设置在待清洁的表面上的情况。
图23示出机器人清洁设备298的一部分的透视图，其中机器人清洁设备的至少一部分显示为透明的，以用于示出可缩回侧刷300-1的目的。如图所示，枢轴臂312-1限定电动机腔320-1，所述电动机腔构造成接收用于引起毂306-1旋转的电动机。用于接收一个或多个齿轮的变速箱壳体322-1可在电动机腔320-1与毂306-1之间延伸，使得电动机的驱动轴的旋转运动可传输到毂306-1。
枢转限制器324-1可以可滑动地接合枢轴臂312-1的至少一部分。枢转限制器324-1可构造成限制枢轴臂312-1围绕枢轴点314-1的枢转运动。例如，并且如图所示，枢转限制器324-1的一部分可以至少部分地延伸到开口326-1中，所述开口延伸到电动机腔320-1中。开口326-1的远端可构造成接合枢转限制器324-1的一部分，使得可基本上防止枢轴臂312-1超出预定位置的进一步枢转移动。
如图所示，枢轴臂312-1包括在枢轴点314-1处从其延伸的突出部328-1。突出部328-1可以构造成使得扭力弹簧可以围绕其延伸，使得扭力弹簧使枢轴臂312-1朝向延伸位置偏置。
图24示出根据本公开的实施例的机器人清洁设备1B的示例性实施例的示意图。如图所示，机器人清洁设备1B包括两个臂，即臂101-1和101-2，但机器人清洁设备可具有更多或更少的臂。臂101-1和101-2中的每一个都包括远端，所述远端分别具有清洁装置(或刷)105-1和105-2。臂101-1和101-2中的每一个分别包括近端102-1和102-2，其可旋转地联接到壳体104。例如，在一些情况下，臂101-1和101-2中的每一个可响应于接触障碍物而相对于壳体104旋转。臂101-1和101-2还可以构造成使得抽吸通道在其中限定，使得抽吸力可在刷105-1和105-2处产生。
图25和26示出根据本公开的实施例的机器人清洁设备1C的另一示例性实施例。如图所示，机器人清洁设备1C包括垂直安装的清洁装置110。垂直安装的清洁装置110可包括如图所示的螺旋刷，但其它实施例在本公开的范围内。如进一步所示，机器人清洁设备1C可包括水平清洁刷111。垂直安装的清洁装置110和水平清洁刷111可以是同轴的。垂直安装的清洁装置110可构造成接触边缘和角落表面以用于清洁目的。另一方面，水平清洁刷111可以构造成接触水平表面(例如，底板、地毯等)。
图27示出了俯视图，且图28示出了根据本公开的实施例的机器人清洁设备1D的示意性实例的仰视图。如图所示，机器人清洁设备1D包括泪滴形本体143。在本体143的尖端/窄点处，刷151可以从其延伸以与边缘和/或角落表面接触。刷151可构造成在机器人清洁设备1D的向前移动方向上推动碎屑，使得碎屑可由初级清洁装置4收集。
图29示出了俯视图，图30示出了仰视图，且图31示出了根据本公开的实施例的机器人清洁设备1E的实例的仰视图。如图所示，机器人清洁设备1E包括圆形本体150。刷壳体142可以联接到圆形本体150的底侧。刷壳体142可以构造成接收并牢固地保持刷141。刷壳体142然后可以朝向边缘表面和/或角落延伸。刷141可以从刷壳体142延伸，以与边缘/角落表面接触。例如，当传感器检测到靠近边缘/角落表面时，刷壳体142可以延伸。同样，当例如传感器检测到不存在垂直表面时，刷壳体142可以缩回。
刷壳体142的位置可以是固定的。备选地，刷壳体142可以缩回并沿路径F8延伸。刷壳体142的静止位置可以使刷141与固定刷144基本平行。因此，刷141和固定刷144可以形成基本上单个清洁元件。如上所述，单个清洁元件可以形成具有初级清洁装置4的一体清洁元件。
图32示出机器人清洁设备1F的示意性实例。如图所示，机器人清洁设备1F包括可延伸抽吸通道400，其构造成从机器人清洁设备1F的周边402向外延伸。例如，抽吸通道400可构造成横向于(例如，垂直于)机器人清洁设备1F的前向移动方向延伸。因而，当机器人清洁设备1F开始边缘清洁时，抽吸通道400可延伸，并且当机器人清洁设备1F开始房间清洁时，抽吸通道400可缩回，使得机器人清洁设备1F的总体占地面积可减小。
在本公开的一个方面中，提供了一种机器人清洁设备。机器人清洁设备可包括本体和从所述本体的外围延伸的至少一个触角。至少一个触角可构造成围绕基本上平行于待清洁的表面延伸的轴线旋转。
在一些情况下，机器人清洁设备可包括至少一个触角搅拌器。触角搅拌器可以联接到触角，使得触角搅拌器和触角构造成一起旋转。在一些情况下，机器人清洁设备可包括至少两个触角和至少两个触角搅拌器。触角搅拌器中的一个的旋转轴线可横向于另一个触角搅拌器的旋转轴线延伸。在一些情况下，至少两个触角搅拌器和至少两个触角可构造为反向旋转。在一些情况下，至少一个触角可以是可弹性变形的。在一些情况下，机器人清洁设备可包括包含第一搅拌器和第二搅拌器的搅拌器组件。在一些情况下，搅拌器组件可包括搅拌器盖，所述搅拌器盖具有构造成接合第二搅拌器的多个齿。在一些情况下，搅拌器盖可进一步包括第一柔性条带和第二柔性条带。第一柔性条带和第二柔性条带可设置于搅拌器盖的相对侧上。
在本公开的另一方面中，提供了一种机器人清洁设备。机器人清洁设备可包括本体、搅拌器组件、第一触角组件和第二触角组件。第一触角组件可以可移除地联接到本体。第一触角组件可以包括第一触角搅拌器和构造成围绕第一旋转轴线旋转的第一触角。第二触角组件可以可移除地联接到本体。第二触角组件可以包括第二触角搅拌器和构造成围绕第二旋转轴线旋转的第二触角。第一旋转轴线可以横向于第二旋转轴线延伸，使得第一触角组件和第二触角组件构造成协作以将碎屑朝着机器人清洁设备的移动路径推动。
在一些情况下，第一触角和第二触角构造成延伸超出本体的外围。在一些情况下，第一旋转轴线和第二旋转轴线可以基本上平行于待清洁的表面延伸，并且第一触角和第一触角搅拌器可以构造成围绕第一旋转轴线在第一方向上旋转，并且第二触角和第二触角搅拌器可以构造成围绕第二旋转轴线在第二方向上旋转，第一方向与第二方向相反。在一些情况下，第一触角和第二触角可以是可弹性变形的。在一些情况下，搅拌器组件可包括第一组件搅拌器和第二组件搅拌器。在一些情况下，搅拌器组件可包括搅拌器盖，所述搅拌器盖具有构造成接合第二组件搅拌器的多个齿。在一些情况下，搅拌器盖可包括第一柔性条带和第二柔性条带，第一柔性条带和第二柔性条带设置于搅拌器盖的相对侧上。在一些情况下，第一搅拌器组件和第二搅拌器组件可各自包括联接件，以用于将第一搅拌器组件和第二搅拌器组件可移除地联接到本体。在一些情况下，每个联接件可构造为使得第一触角和第二触角和触角搅拌器相对于联接件旋转。在一些情况下，每个联接件可包括构造成接收在本体内的容器内的滚珠。在一些情况下，机器人清洁设备可包括在第一触角组件与搅拌器组件之间延伸的第一柔性条带，以及在第二触角组件与搅拌器组件之间延伸的第二柔性条带。在一些情况下，本体可为基本上D形的。
虽然已经在本文中描述了本发明的原理，但本领域技术人员应当理解，本描述仅作为实例而非作为对本发明范围的限制。除了本文所示和所述的示例性实施例之外，在本发明的范围内可设想其它实施例。本领域技术人员将认识到，表面清洁设备可以体现本文所包含的任何一个或多个特征，并且这些特征可以以任何特定的组合或子组合来使用。本领域普通技术人员所做的修改和替换被认为属于本发明的范围内，本发明的范围除以下权利要求外不受限制。

Claims (19)

1.一种机器人清洁设备，包括：
本体；
至少一个触角搅拌器，所述至少一个触角搅拌器构造成围绕大体上平行于待清洁表面延伸的旋转轴线旋转；以及
至少一个触角，所述至少一个触角在沿着所述旋转轴线的方向上从相应的触角搅拌器的远端延伸，其中所述触角的至少一部分从所述本体的外围延伸。
2.根据权利要求1所述的机器人清洁设备，还包括至少两个触角和至少两个触角搅拌器，其中所述触角搅拌器中的一个触角搅拌器的旋转轴线横向于所述触角搅拌器中的另一个触角搅拌器的旋转轴线延伸。
3.根据权利要求2所述的机器人清洁设备，其中所述至少两个触角搅拌器和所述至少两个触角构造成为反向旋转。
4.根据权利要求1所述的机器人清洁设备，其中所述至少一个触角是可弹性变形的。
5.根据权利要求1所述的机器人清洁设备，还包括包含第一搅拌器和第二搅拌器的搅拌器组件。
6.根据权利要求5所述的机器人清洁设备，其中所述搅拌器组件还包括搅拌器盖，所述搅拌器盖具有构造成接合所述第二搅拌器的多个齿。
7.根据权利要求6所述的机器人清洁设备，其中所述搅拌器盖还包括第一柔性条带和第二柔性条带，所述第一柔性条带 和所述第二柔性条带设置于所述搅拌器盖的相对侧上。
8.一种机器人清洁设备，包括：
本体；
搅拌器组件；
可移除地联接到所述本体的第一触角组件，所述第一触角组件包括第一触角搅拌器和第一触角，所述第一触角搅拌器构造成围绕大体上平行于待清洁表面延伸的第一旋转轴线旋转，所述第一触角在沿着所述第一旋转轴线的方向上从所述第一触角搅拌器的第一搅拌器远端延伸，其中所述第一触角的至少一部分从所述本体的外围延伸；以及
可移除地联接到所述本体的第二触角组件，所述第二触角组件包括第二触角搅拌器和第二触角，所述第二触角搅拌器构造成围绕大体上平行于待清洁表面延伸的第二旋转轴线旋转，所述第二触角在沿着所述第二旋转轴线的方向上从所述第二触角搅拌器的第二搅拌器远端延伸，其中所述第二触角的至少一部分从所述本体的所述外围延伸；以及其中，所述第一旋转轴线横向于所述第二旋转轴线延伸，使得所述第一触角组件和所述第二触角组件构造成协作以朝向所述机器人清洁设备的移动路径推动碎屑。
9.根据权利要求8所述的机器人清洁设备，其中所述第一触角和所述第二触角构造成延伸超出所述本体的外围。
10.根据权利要求8所述的机器人清洁设备，其中所述第一触角和所述第一触角搅拌器构造成在第一方向上围绕所述第一旋转轴线旋转，并且所述第二触角和所述第二触角搅拌器构造成在第二方向上围绕所述第二旋转轴线旋转，所述第一方向与所述第二方向相反。
11.根据权利要求8所述的机器人清洁设备，其中所述第一触角和所述第二触角是可弹性变形的。
12.根据权利要求8所述的机器人清洁设备，其中所述搅拌器组件包括第一组件搅拌器和第二组件搅拌器。
13.根据权利要求12所述的机器人清洁设备，其中所述搅拌器组件还包括搅拌器盖，所述搅拌器盖具有构造成接合所述第二组件搅拌器的多个齿。
14.根据权利要求13所述的机器人清洁设备，其中所述搅拌器盖还包括第一柔性条带和第二柔性条带，所述第一柔性条带 和所述第二柔性条带设置于所述搅拌器盖的相对侧上。
15.根据权利要求8所述的机器人清洁设备，其中所述第一触角组件和所述第二触角组件各自包括联接件，以用于将所述第一触角组件和所述第二触角组件可移除地联接到所述本体。
16.根据权利要求15所述的机器人清洁设备，其中每个联接件构造成使得所述第一触角和第二触角和触角搅拌器相对于所述联接件旋转。
17.根据权利要求16所述的机器人清洁设备，其中每个联接件还包括构造成接收在所述本体内的容器内的滚珠。
18.根据权利要求8所述的机器人清洁设备，还包括在所述第一触角组件与所述搅拌器组件之间延伸的第一柔性条带，以及在所述第二触角组件与所述搅拌器组件之间延伸的第二柔性条带。
19.根据权利要求8所述的机器人清洁设备，其中所述本体为基本上D形的。
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