CN111093451A

CN111093451A - 自走式扫除机

Info

Publication number: CN111093451A
Application number: CN201780094080.3A
Authority: CN
Inventors: 古田贵之; 友纳正裕; 大和秀彰; 吉田智章; 清水正晴; 奥村悠; 户田健吾; 小太刀崇; 入江清; 原祥尧; 荻原一辉
Original assignee: Chiba Institute of Technology
Current assignee: Chiba Institute of Technology
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2020-05-01
Anticipated expiration: 2037-09-04
Also published as: JPWO2019043937A1; WO2019043937A1; EP3679847A1; US20200405110A1; EP3679847A4; CN111093451B; JP6935943B2

Abstract

提供一种能够高效率地清扫扫除机主体的周围的自走式扫除机。该自走式扫除机(1)设有：具有用于自走的车轮(121)的扫除机主体(2)、用于检知扫除机主体(2)的周围的周围传感器(32)、能够清扫扫除机主体(2)的周围的转动清扫部(3)、控制周围传感器(32)和转动清扫部(3)的控制部(5)。转动清扫部(3)具有从扫除机主体(2)向外突出的臂(21)、驱动臂(21)的马达(22)、以及检测从外部作用于臂(21)的荷重的荷重传感器(23)，基于周围传感器(32)检知的障碍物的有无来驱动控制马达(22)，基于荷重传感器(23)检出的荷重来控制扫除机主体(2)的走行。

Description

自走式扫除机

技术领域

本发明涉及一种自走式扫除机。

背景技术

以往，作为用于清扫地面的自走式扫除机(机器人扫除机)，已知设有用于使扫除机主体走行的走行单元、设于扫除机主体的下面并将地面的尘等吸入的主清扫单元、以及能够从扫除机主体向侧方突出设置的周围清扫单元的产品(参照专利文献1等)。走行单元设有左右一对车轮和向正转方向和逆转方向驱动各车轮的马达，能够使扫除机主体向前后方向走行并且向任意方向转向。主清扫单元设有与主吸入口连通的通道以及吸引风扇，构成为从主吸入口吸入的灰尘等被送至集尘室。

专利文献1中记载的自走式扫除机的周围清扫单元设有能够从扫除机主体向外突出的可动吸嘴体(突出体)、将可动吸嘴体向突出方向施力的扭力盘簧(施力单元)和对抗扭力盘簧的施加力将可动吸嘴体收纳于扫除机主体的带减速机构马达(驱动单元)。构成为从带减速机构马达向可动吸嘴体的驱动力朝向收纳方向时经由第一及第二传递单元传递，朝向突出方向时第一及第二传递单元断开，不传递驱动力，仅扭力盘簧的施加力作用于可动吸嘴体。因此，当突出的可动吸嘴体接触障碍物等，可动吸嘴体抵抗扭力盘簧的施加力被收纳于扫除机主体，当与障碍物分离，可动吸嘴体由扭力盘簧的施加力再次突出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请(特开)JP2008-279066

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1中记载的这种以往自走式扫除机中，周围清扫单元虽然是突出体(可动吸嘴体)转动自如地支承于扫除机主体，由驱动单元(带减速机构马达)收纳于扫除机主体的结构，但该突出体仅是向突出方向由施力单元(盘簧等)的施加力而突出而已。因此，存在突出体的突出量和转动角度等不能精细控制，周围清扫单元的清扫范围是有限的，难以高效率地清扫扫除机主体的周围的问题。

本发明的目的在于提供一种能够高效率地清扫扫除机主体的周围的自走式扫除机。

用于解决课题的手段

本发明的自走式扫除机，能够一边沿着地面走行一边清扫，其特征在于，具备：具有用于自走的车轮的扫除机主体；用于检知所述扫除机主体的周围的障碍物的周围检知单元；能够清扫所述扫除机主体的周围的周围清扫单元；以及控制所述周围检知单元以及所述周围清扫单元的控制单元，所述周围清扫单元具有：能够从所述扫除机主体向外突出的突出体、驱动所述突出体的驱动单元、以及检测从外部作用于所述突出体的荷重的荷重检测单元，其中，所述控制单元基于所述周围检知单元检知的障碍物的有无来驱动控制所述驱动单元，并基于所述荷重检测单元检出的荷重来控制所述扫除机主体的走行。

根据这样的本发明，自走式扫除机具备周围检知单元、周围清扫单元和控制单元，周围清扫单元具有驱动突出体的驱动单元和荷重检测单元，基于周围检知单元检知的障碍物的有无来驱动控制驱动单元，并基于荷重检测单元检测出的荷重来控制扫除机主体的走行，从而能够精细控制突出体的突出量和扫除机主体的走行。因此，能够对应清扫区域中障碍物的有无和/或距障碍物的距离等适当变更周围清扫单元的清扫范围，高效率地清扫扫除机主体的周围。

本发明中优选，所述控制单元当从所述荷重检测单元检测出荷重的状态变为检测不到荷重的状态的情况下，判断所述突出体能够移动，驱动所述驱动单元使所述突出体突出移动。

根据这样的结构，基于荷重检测单元检测出的荷重的有无，判断突出体能否移动，在判断为可能的情况下对驱动单元进行驱动使突出体突出移动，从而能够抑制对驱动单元的过度荷重的同时使突出体高效率地移动。

本发明中优选，所述控制单元在驱动所述驱动单元使所述突出体移动之时，所述周围检知单元检知障碍物的情况下，以随着接近障碍物而所述突出体的移动速度变慢的方式控制所述驱动单元。

根据这样的结构，周围检知单元检知障碍物的情况下控制驱动单元使得随着接近障碍物而使突出体的移动速度变慢，从而能够抑制突出体对障碍物的撞击而降低荷重。

本发明中优选，所述周围清扫单元具有将所述突出体向突出方向施力的施力单元。

根据这样的结构，将突出体由施力单元向突出方向施力，在外力作用时由施力单元的弹性使突出体变位，由此能够降低对突出体和扫除机主体的荷重，并降低对突出体接触的墙或家具等的损伤。

本发明中优选，所述突出体转动自如地支承于所述扫除机主体，所述驱动单元转动驱动所述突出体。

根据这样的结构，突出体转动自如地支承于扫除机主体，由驱动单元转动驱动，从而能够高效率地清扫扫除机主体的周围。

本发明中优选，所述突出体构成为具有：一端侧旋转自如地支承于所述扫除机主体的第一转动体；以及旋转自如地支承于所述第一转动体的另一端侧的第二转动体。

根据这样的结构，突出体具备第一转动体和第二转动体，从而能够扩大周围清扫单元的清扫范围，能够使第二转动体到达墙或障碍物构造成的角落部，高效率地清扫角落部。

本发明中优选，所述驱动单元是相对于所述扫除机主体旋转驱动所述第一转动体的旋转驱动单元，所述第二转动体由旋转施力单元相对于所述第一转动体被向旋转方向施力。

根据这样的结构，由旋转驱动单元相对于扫除机主体旋转驱动第一转动体，由旋转施力单元相对于该第一转动体将第二转动体向旋转方向施力，当外力作用时由旋转驱动单元的弹性使第二转动体转动变位，由此能够降低对第一转动体和旋转驱动单元的荷重，并降低对第二转动体接触的墙或家具等的损伤。

本发明中优选，所述周围清扫单元具有从设于所述突出体的吸入口吸入地面的灰尘等的吸尘清扫功能。

根据这样的结构，周围清扫单元具有吸尘清扫功能，从而能够更有效率地扩大清扫范围。

附图说明

图1是本发明一实施方式所涉及的自走式扫除机从上方看的立体图。

图2是所述自走式扫除机从下方看的立体图。

图3是所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态从上方看的立体图。

图4是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态从下方看的立体图。

图5是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的收纳状态的主视图。

图6是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的收纳状态的俯视图。

图7是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的收纳状态的右视图。

图8是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的收纳状态的左视图。

图9是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的收纳状态的后视图。

图10是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的仰视图。

图11是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的主视图。

图12是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的俯视图。

图13是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的右视图。

图14是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的左视图。

图15是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的后视图。

图16是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的仰视图。

图17是变更所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的仰视图。

图18是表示所述自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的剖视图。

图19是表示所述自走式扫除机的概略结构的功能框图。

图20是放大表示所述周围清扫单元的剖视图。

图21是表示所述周围清扫单元的剖面的立体图。

图22是表示所述周围清扫单元的剖面的立体图。

图23是放大所述周围清扫单元从下方看的仰视图。

图24(A)至(D)是表示所述周围清扫单元的动作的仰视图。

图25(A)(B)是表示所述自走式扫除机的动作的平面图。

图26(A)至(C)是表示所述自走式扫除机的其他动作的平面图。

具体实施方式

以下，根据图1至图24说明本发明的一实施方式。

图1是本发明的一实施方式所涉及的自走式扫除机从上方看的立体图，图2是自走式扫除机从下方看的立体图。图3是自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态从上方看的立体图，图4是自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态从下方看的立体图。图5至图10是表示自走式扫除机中周围清扫单元的收纳状态的六视图(主视图、俯视图、右视图、左视图、后视图、仰视图)。图11至图16是表示自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的六视图(主视图、俯视图、右视图、左视图、后视图、仰视图)。图17是变更自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的仰视图。图18是表示自走式扫除机中周围清扫单元的突出状态的剖视图、图17中A-A线所示位置的剖视图。图19是表示自走式扫除机的概略结构的功能框图。

自走式扫除机1是一边沿地面F走行一边将地面F进行清扫的扫除机器人，如图1至图18所示，具备扫除机主体2、用于清扫扫除机主体2的周围的作为周围清扫单元(副清扫单元)的转动清扫部3、用于检知扫除机主体2的周围的障碍物的传感器部4、和驱动控制扫除机主体2、转动清扫部3及传感器部4的作为控制单元的控制部5(参照图19)。

扫除机主体2具备：具有上面部101、前面部102、左右的侧面部103及背面部104的机体10、构成底面部105的底盘11、具有用于自走的左右一对车轮121的走行驱动部12、从机体10的上面部101向上方自由升降设置的升降部13、设于机体10的底面部105并用于吸入地面的尘或埃的吸入部(主清扫单元)14、用于操作扫除机主体2的主体操作部15(参照图19)。主体操作部15例如是设于扫除机主体2的上面部101的触摸传感器式的开关(未图示)，通过使用者的触摸操作使自走式扫除机1动作，通过运行中的触摸操作使自走式扫除机1停止

转动清扫部3具备：在扫除机主体2的前部设置左右一对并能够从扫除机主体2向侧方突出而转动的作为转动体(突出体)的臂21、转动驱动臂21的作为驱动单元的后述的马达22、检测从外部作用于马达22的荷重(转矩)的作为荷重检测单元的荷重传感器23(参照图19)、检测臂21的转动角度的后述的作为角度检测单元的角度传感器24(参照图19)。臂21被构成为具有一端侧旋转自如地支承于扫除机主体2的作为第一转动体的第一臂21A和旋转自如地支承于第一臂21A的另一端侧的作为第二转动体的第二臂21B。

传感器部4构成为具有：设于机身10的前面部102的前方传感器31、设于升降部13的作为周围检知单元的周围传感器32、设于机身10的背面部104的后方传感器33。前方传感器31由超声波传感器或红外线传感器等构成，检知扫除机主体2的前方的障害物。周围传感器32是在升降部13的内部被旋转驱动，并照射红外线激光等激光来测量距离的激光扫描仪(LIDAR(Light Detection and Ranging：激光探测与测量；或Laser Imaging Detectionand Ranging：激光成像探测与测量))，用于计算至障害物的距离和/或障害物的形状的。此外，周围传感器32不限于设于升降部13，可以设于机身10的任意位置。后方传感器33用于检测相对未图示的充电站等的距离和/或位置，与充电站等之间利用红外线等进行通信。

走行驱动部12具备左右一对车轮121和分别独立旋转驱动一对车轮121的马达(未图示)。另外，在底盘11的后部设置有辅助轮122。在吸入部14上连接有旋转刷141、通道142(参照图18)、未图示的吸引扇和集尘室以及排气口，吸入的灰尘等由集尘室的过滤部件收集，并将吸入的空气从排气口排出。如图18所示，在吸入部14的通道142或者集尘室上连接着与转动清扫部3的臂21连通的作为集尘路径的副通道143。

如图19所示，控制部5设有控制走行驱动部12的走行控制部41、控制吸入部14的吸入控制部42、处理来自传感器部4的前方传感器31、周围传感器32、后方传感器33以及转动清扫部3的荷重传感器23、角度传感器24的检测信号的检测运算部43、以及驱动控制转动清扫部3的马达22使臂21转动的臂控制部44。

以下，关于转动清扫部3的构造及动作，进一步参照图20至图24进行説明。图20是放大表示转动清扫部3的剖视图。图21、图22是分别表示转动清扫部3的剖面的立体图，图23是放大转动清扫部3从下方看的仰视图。图24(A)至(D)是表示转动清扫部3的动作的仰视图。

如图20至图22所示，臂21的第一臂21A形成整体中空状。在第一臂21A的一端侧形成向上方突出开口的圆筒状的第一内筒部(内筒)61和向下方突出的圆柱部62，在另一端侧形成有向下方开口的圆环状的第二外筒部(第二外筒)63。在副通道143上形成有向下方开口的圆环状的第一外筒部(外筒)144。第一内筒部61插通于第一外筒部144，并经由摩擦系数小的滑动环145旋转自如地支承于第一外筒部144。

另一方面，在设于底盘11的支承部11A上形成圆环状的轴承部11B，圆柱部62插通于轴承部11B，并经由摩擦系数小的滑动环11C旋转自如地支承于轴承部11B。通过这样的第一臂21A的第一内筒部61以及圆柱部62和副通道143的第一外筒部144以及底盘11的轴承部11B构成将第一臂21A旋转自如地支承于扫除机主体2的旋转支承部。

第二臂21B形成向下方开口的整体长条形碗状，并在第二臂21B的中间部形成有向上方突出开口的圆筒状的第二内筒部(第二内筒)71。在第二内筒部71形成向上方延伸并折曲的延长部72，该延长部72通过销73轴支于第一臂21A的内表面。并且，第二内筒部71插通于第一臂21A的第二外筒部63，并经由摩擦系数小的滑动环64旋转自如地支承于第二外筒部63。通过这样的第二臂21B的第二内筒部71和第一臂21A的第二外筒部63构成旋转自如地支承第二臂21B的第二旋转支承部。

马达22固定于机体10的内部，构成为经由固定于其输出轴的驱动齿轮22A和支承于机体10的内部的从动齿轮22B将马达22的旋转减速而传递给第一臂21A，从而旋转驱动第一臂21A。在该马达22上设置检测从第一臂21A作用的荷重(旋转阻力)的未图示的荷重检测电路，由该荷重检测电路构成荷重传感器23(参照图19)。

在第一臂21A的第一内筒部61上形成向上方延伸并与副通道143的顶板内表面滑动接触的磁铁保持部65，在该磁铁保持部65上保持有作为旋转件的永久磁铁81。并且，在副通道143的顶板外标面、即集尘路径的外侧设置有检测伴随永久磁铁81的旋转而发生的磁场变化的磁场传感器82和具有包括该磁场传感器82在内的检测电路的基板83。由该磁场传感器82及基板83构成检测第一臂21A的转动角度的作为角度检测单元的角度传感器24(参照图19)。

第二臂21B具有向下方开口并吸入地面的灰尘等的吸入口74，在吸入口74的内部侧安装有下凹状的罩体75。吸入口74通过第二内筒部71的内部与第一臂21A的内部空间连通，即，由第二内筒部71的内部构成第二吸尘路径76。进而，第一臂21A的内部空间通过第一内筒部61的内部与作为集尘路径的副通道143的内部空间连通，即由第一内筒部61的内部构成吸尘路径66。

如图22和图23所示，在作为第二臂21B的内部的罩体75的上侧设置有作为转动施力单元的盘簧77。该盘簧77是拉伸弹簧，一端卡合在设于第二臂21B的末端侧的突起78上，另一端卡合在从第一臂21A的末端侧(第二外筒部63的外侧)向下方延伸的突起67。在第二臂21B上沿第二内筒部71的外周形成圆弧状的长孔79(参照图23)，在该长孔79上插通突起67，并沿长孔79的周方向引导突起67。因此，由长孔79的周方向的长度(绕第二内筒部71的中心的角度)限制第二臂21B相对于第一臂21A的转动角度。

如图24所示，第二臂21B相对于第一臂21A转动自如地被支承，由盘簧77被向图24(A)所示的初始位置施力。在初始位置上，第一臂21A的突起67接触第二臂21B的长孔79的一端缘，从而第二臂21B的转动被限制。当该第二臂21B上从前方(图上方)向后方(图下方)作用外力时，如图24(B)(C)所示，第二臂21B的末端侧抵抗盘簧77的施加力而向后方转动。并且，当转动至图24(D)所示的最大转动位置，突起67接触长孔79的另一端缘，从而第二臂21B的转动被限制。当外力解除，第二臂21B由盘簧77的施加力复位到初始位置。

并且，当第二臂21B上作用外力，抵抗盘簧77的施加力而转动，则伴随该转动产生的阻力传递给第一臂21A，由旋转驱动第一臂21A的马达22的荷重传感器23(参照图19)进行检测。并且，当第二臂21B相对第一臂21A的转动角度变大，则盘簧77的施加力增大，由荷重传感器23检测出的荷重也增大。因此，使转动清扫部3作为以第二臂21B为接触件(保险杠)的接触传感器(碰撞传感器)发挥功能。

如图17所示，以上的转动清扫部3是臂21在收纳状态与突出状态之间转动。臂21处于收纳状态的情况下，如图17中假设线(双点划线)所示，第二臂21B位于与吸入部14的前方重合的位置。在此，吸入部14的宽度尺寸为W1，第二臂21B的宽度尺寸为W2，第二臂21B中除去与吸入部14重合的部分的宽度尺寸为W2a。因此，臂21处于收纳状态的情况下，吸入部14与左右的转动清扫部3加起来的清扫宽度尺寸为(W1+2W2a)。并且，吸入部14的侧端部与机体10的侧面部103的最外侧端缘的宽度尺寸为W1a，第二臂21B的外端部与机体10的侧面部103的最外侧端缘的宽度尺寸为W3。

另一方面，如图17中实线所示，臂21处于与前后方向垂直的最大突出状态的情况下，第二臂21B位于吸入部14的大致侧方隔开间隙的位置，该隙间的宽度尺寸为W4。该最大突出状态下，吸入部14与左右的第二臂21B加起来的清扫宽度尺寸为(W1+2W2)，左右的第二臂21B的外端部间的宽度尺寸为(W1+2W2+2W4)。并且，臂21能够从最大突出状态进一步向后方转动。

接着，关于自走式扫除机1的动作进行说明。自走式扫除机1的电源接通后，控制部5使升降部13上升，驱动周围传感器32，并驱动前方传感器31以及后方传感器33。进而，控制部5的走行控制部41根据预先设定的走行程序驱动控制走行驱动部12，由马达使车轮121旋转，使扫除机主体2自走。伴随扫除机主体2的走行，吸入控制部42控制吸入部14使吸入动作开始。清扫开始时，转动清扫部3的臂21为图1、2、5至10所示的收纳状态。

开始了动作的自走式扫除机1一边由前方传感器31及周围传感器32检测周边的障碍物的有无以及距障碍物的距离，一边通过走行驱动部12而自走的同时通过吸入部14实施地面的清扫。即，基于来自前方传感器31及周围传感器32的检测信号，检测运算部43计算距障碍物的距离，由此能够识别处于扫除机主体2的周边的障碍物的位置和/或形状。此外，也可以采用不管检测运算部43的运算如何，都由前方传感器31和/或周围传感器32的运算来识别障碍物的位置和/或形状的结构。如此，自走式扫除机1一边识别扫除机主体2的周边的障碍物的同时持续走行，一边时而收纳于转动清扫部3的收纳状态时而使臂21转动而位于突出状态来执行清扫。

关于自走清扫时具体的转动清扫部3的驱动控制，参照图25和图26进行说明。图25(A)(B)是表示自走式扫除机的动作的平面图。图26(A)至(C)是表示自走式扫除机的其他动作的平面图、表示清扫墙边以及墙的角落部时的动作的图。

如图25(A)所示，转动清扫部3的臂21处于收纳状态的情况下，自走式扫除机1前进，从而清扫宽度尺寸(W1+2W2a)的宽域由吸入部14及左右的转动清扫部3清扫。在这种臂21的收纳状态下，从第二臂21B的外端部至机体10的最外侧端缘的宽度尺寸W3的部分不被清扫，如果保持该收纳状态接近墙的话，在墙边还是能够形成清扫不能的带状范围。因此，由周围传感器32检知墙面W(参照图26)的情况下，根据距墙面W的距离，如图25(B)所示，使臂21转动而形成突出状态。

使转动清扫部3的臂21转动至最大突出状态的情况下，如图25(B)所示，第二臂21B的宽度尺寸W2比宽度尺寸W3大，能够包含收纳状态下原本不能清扫的带状范围在内无间隙地清扫墙边。如此使臂21转动至最大突出状态的状态下自走式扫除机1驱动走行驱动部12前进，接近墙面W后与墙面W平行走行。此时，扫除机主体2与墙面W的距离可以是依据预先存储于控制部5的清扫区域的地图，也可以是基于前方传感器31和/或周围传感器32检测出的距离，维持第二臂21B的末端接触墙面W的距离或不接触墙面W而最接近的距离而沿着墙面W走行。

如图26所示，使转动清扫部3的臂21沿着墙面W清扫墙边时，由角度传感器24检测出第一臂21A的转动角度，并由马达22使第一臂21A转动规定的角度。如图26(A)所示，保持第二臂21B的末端接触墙面W的状态自走式扫除机1继续前进时，墙面W与扫除机主体2的距离靠近的情况下，第二臂21B的末端被压向后方，从而第二臂21B抵抗盘簧77的施加力向后方转动。像这样即使距墙面W的距离变动，通过第二臂21B转动，也实现了沿着墙面W的仿效清扫。

由前方传感器31及周围传感器32检知前方的墙面W，距前方的墙面W接近规定距离后，控制部5通过走行控制部41驱动控制走行驱动部12停止后，进行转换方向(左转)而从侧方(图的右侧)的墙面W离开。通过这样地使自走式扫除机1转向，使第二臂21B的末端从侧方的墙面W离开，由盘簧77的施加力使第二臂21B回到初始位置，荷重传感器23检测出对第二臂21B的荷重消失。根据该检测，控制部5停止走行控制部41进行控制的转向后，如图26(B)所示，由臂控制部44驱动马达22使臂21往复转动，由此墙面W的角落部由转动清扫部3吸尘清扫。如此使臂21往复转动时，基于距墙面W的距离，调整臂21的转动范围，并在第二臂21B的末端接触墙面W之前，控制马达22使臂21的转动速度降低。

使臂21往复转动规定次数，角落部的清扫结束，臂控制部44停止马达22，将第一臂21A固定。接着，控制部5通过走行控制部41驱动控制走行驱动部12，再次转换方向进一步前进，从而如图26(C)所示，执行沿着前方的墙面W的仿效清扫。

根据这样的本实施方式，能够起到以下的作用和效果。

(1)基于周围传感器32检知的障碍物的有无来驱动控制转动清扫部3的马达22，并基于荷重传感器23检测出的荷重来驱动控制走行控制部41，从而能够精细控制臂21的突出量和扫除机主体2的走行动作。

(2)自走式扫除机1转向时荷重传感器23检测出对第二臂21B的荷重消失，基于该检测停止转向，并且臂控制部44驱动马达22使臂21往复转动，从而能够抑制对马达22的过大荷重的同时使臂21高效率地转动来清扫角落部。

(3)周围传感器32检知障碍物的情况下控制马达22使得随着接近障碍物而使臂21的转动速度变慢，从而能够抑制臂21对障碍物的撞击而降低荷重。

(4)转动清扫部3具备第一臂21A和第二臂21B，从而各臂21A、21B能够对应障碍物的形状而灵活性地转动，扩大转动清扫部3的清扫范围，能够使第二臂21B到达墙或障碍物造成的角落部，高效率地清扫角落部。

(5)由马达22相对于扫除机主体2旋转驱动第一臂21A，由盘簧77相对于该第一臂21A将第二臂21B向旋转方向施力，当外力作用到了第二臂21B时由盘簧77的弹性使第二臂21B转动变位，由此能够降低对第一臂21A以及马达22的荷重。进而，通过第二臂21B转动，即使距墙面W的距离多少发生变动，第二臂21B也不会从墙面W离开，能够执行沿着墙面W的仿效清扫。

(6)作用于第一臂21A的旋转荷重由荷重传感器23检测出，从而能够将转动清扫部3作为接触式传感器利用，能够高效率地进行自走式扫除机1的走行控制。

(7)转动清扫部3具有从第二臂21B的吸入口74吸入灰尘等的吸尘清扫功能，从而能够更有效率地扩大清扫范围。

(8)第一臂21A及第二臂21B的收纳状态下，第二臂21B的一部分与吸入部14重合，且另一部分位于吸入部14的侧方，从而能够扩大自走式扫除机1的走行时宽度方向的清扫范围。

(9)在扫除机主体2的前部，转动清扫部3左右一对设置，从而自走式扫除机1前进走行的同时接近角落部时，即使该角落部左右都存在，也能够可靠地进行清扫。

(10)由转动清扫部3的第一臂21A上的第一内筒部61的内部形成吸尘路径66，该吸尘路径66沿第一臂21A的旋转支承部的旋转轴设置，由吸尘路径66将第一臂21A的内部与副通道143的内部(集尘路径)连通，能够简化第一臂21A的旋转支承部和吸尘路径66的构造。因此，能够实现转动清扫部3的小型化的同时实现驱动荷重的降低和吸尘性能的提高。

(11)第一臂21A的旋转支承部具有扫除机主体2的第一外筒部144和第一臂21A的第一内筒部61，第一内筒部61插通第一外筒部144并由第一内筒部61的内部构成吸尘路径66，从而吸引到的灰尘等在第一内筒部61的内部通过而被顺利送入副通道143，能够防止灰尘等挂在吸引路径66上残留。

(12)第二臂21B的第二旋转支承部具有第二外筒部63、第二内筒部71和第二吸尘路径76，第二内筒插通第二外筒并由第二内筒的内部构成第二吸尘路径76，从而从吸入口74吸引到的灰尘等在第二内筒部71的内部通过而被顺利地送入第一臂21A的内部，能够防止灰尘等挂在第二吸尘路径76残留。

(13)在第一臂21A上设置永久磁铁81，在扫除机主体2的副通道143的外侧设置磁场传感器82及基板83，从而能够防止灰尘等附着在磁场传感器82及基板83上。并且，能够根据永久磁铁81的位置由角度传感器24检测出第一臂21A的转动角度，从而能够掌握转动清扫部3的状态。

〔实施方式的变形〕

此外，本发明不限定于上述实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形和改良等也包含于本发明。

例如，上述实施方式的自走式扫除机1中，在扫除机主体2的前部左右一对地设置转动清扫部(周围清扫单元)3，但周围清扫单元不限于扫除机主体的前部，也可以设于侧部或后部，也不限于左右一对设置，也可以仅设于一处，也可以设于三处以上。

并且，上述实施方式中，转动清扫部(周围清扫单元)3具有转动自在的臂(转动体)21，臂21具有第一臂(第一转动体)21A和第二臂(第二转动体)21B而构成，但是周围清扫单元的结构不限于上述实施方式的结构。即，周围清扫单元的突出体不限于转动自在的臂21，也可以是能够从扫除机主体向外直线或曲线地突出缩入地设置的结构。并且，突出体不限于第一转动体及第二转动体这样两部件构成的结构，也可以是一个部件构成，也可以是三个以上部件构成。

上述实施方式中，转动清扫部(周围清扫单元)3被构成为具有从第二臂21B的吸入口74吸入灰尘等的吸尘清扫功能，但周围清扫单元不限于具有吸尘清扫功能，也可以具有由刷子或橡皮刮刀等将地面的灰尘等向主清扫单元收集的扫动扫除功能，也可以具有由拖布或擦拭布(纸)等擦拭地面的污垢的擦拭扫除功能，也可以具有喷出空气或水来清扫地面的流体喷出功能。

上述实施方式中，转动清扫部(周围清扫单元)3中采用的是由马达(旋转驱动单元)22将第一臂(第一转动体)21A相对于扫除机主体2旋转驱动，由盘簧(旋转施力单元)77相对于第一臂21A将第二臂(第二转动体)21B向旋转方向施力的结构，但不限于这样的结构。即，也可以由旋转施力单元将第一转动体相对于扫除机主体施力，由旋转驱动单元将第二转动体相对于第一转动体旋转驱动，也可以省略旋转驱动单元和旋转施力单元的至少一个。并且，旋转驱动单元不限于马达，也可以由其他适宜驱动单元构成，旋转施力单元不限于盘簧，也可以由其他适宜的施力单元构成。

上述实施方式中，转动清扫部(周围清扫单元)3被构成为具有检测作用于第一臂21A的旋转荷重的荷重传感器(荷重检测单元)23和检测第一臂21A的转动角度的角度传感器(角度检测单元)24，但是也可以省略荷重检测单元和角度检测单元的的至少一个。并且，作为荷重检测单元不限于由检测作用于马达22的旋转阻力的荷重检测电路构成，也可以由应变规或荷重仪等直接检测荷重。并且，作为角度检测单元不限于包含永久磁铁81和磁场传感器82而构成，也可以利用光学式传感器或电磁式传感器等任意的传感器。

产业上的可利用性

如以上所示，本发明能够很好地利用于能够高效率地清扫扫除机主体的周围的自走式扫除机。

附图标记说明：

1 自走式扫除机

2 扫除机主体

3 转动清扫部(副清扫单元、周围清扫单元)

4 传感器部

5 控制部(控制单元)

14 吸入部(主清扫单元)

21 臂(转动体、突出体)

21A 第一臂(第一转动体)

21B 第二臂(第二转动体)

22 马达(旋转驱动单元)

23 荷重传感器(荷重检测单元)

24 角度传感器(角度检测单元)

32 周围传感器(周围检知单元)

61 第一内筒部(内筒)

63 第二外筒部(第二外筒)

66 吸尘路径

71 第二内筒部(第二内筒)

76 第二吸尘路径

77 盘簧(转动施力单元)

81 永久磁铁

82 磁场传感器

83 基板

121 车轮

143 副通道(集尘路径)

144 第一外筒部(外筒)

Claims

1.一种自走式扫除机，能够一边沿着地面走行一边清扫，其特征在于，具备：

具有用于自走的车轮的扫除机主体；

用于检知所述扫除机主体的周围的障碍物的周围检知单元；

能够清扫所述扫除机主体的周围的周围清扫单元；以及

控制所述周围检知单元和所述周围清扫单元的控制单元，

其中，所述周围清扫单元具有：能够从所述扫除机主体向外突出的突出体、突出缩入驱动所述突出体的驱动单元、以及检测从外部作用于所述突出体的荷重的荷重检测单元，

所述控制单元基于所述周围检知单元检知的障碍物的有无来驱动控制所述驱动单元，并基于所述荷重检测单元检出的荷重来控制所述扫除机主体的走行。

2.如权利要求1所述的自走式扫除机，其特征在于，

所述控制单元在从所述荷重检测单元检测出荷重的状态变为检测不到荷重的状态的情况下，判断所述突出体能够移动，驱动所述驱动单元使所述突出体突出移动。

3.如权利要求1或2所述的自走式扫除机，其特征在于，

所述控制单元在驱动所述驱动单元使所述突出体移动之时，所述周围检知单元检知障碍物的情况下，以随着接近障碍物而所述突出体的移动速度变慢的方式控制所述驱动单元。

4.如权利要求1至3任一项所述的自走式扫除机，其特征在于，

所述周围清扫单元具有将所述突出体向突出方向施力的施力单元。

5.如权利要求1至4任一项所述的自走式扫除机，其特征在于，

所述突出体转动自如地支承于所述扫除机主体，所述驱动单元转动驱动所述突出体。

6.如权利要求5所述的自走式扫除机，其特征在于，

所述突出体构成为具有：

一端侧旋转自如地支承于所述扫除机主体的第一转动体；以及

旋转自如地支承于所述第一转动体的另一端侧的第二转动体。

7.如权利要求6所述的自走式扫除机，其特征在于，

所述驱动单元是相对于所述扫除机主体旋转驱动所述第一转动体的旋转驱动单元，

所述第二转动体由旋转施力单元相对于所述第一转动体向旋转方向施力。

8.如权利要求1至7任一项所述的自走式扫除机，其特征在于，

所述周围清扫单元具有从设于所述突出体的吸入口吸入地面的灰尘等的吸尘清扫功能。