CN112075886A - 地面清洁机器人 - Google Patents

Abstract

一种地面清洁机器人或自主地面清洁器，可包括能自主移动的壳体，以及用于基于来自控制器的输入而在待清洁表面上使能自主移动的壳体自主移动的驱动系统。刷室、碎屑容器和供应罐可形成为可从能自主移动的壳体移除的整体组件。

Description

地面清洁机器人

技术领域

本发明总体上涉及用于清洁地面表面的自主地面清洁器。更具体地，本发明涉及地面清洁机器人(floor cleaning robot，地板清洁机器人)。

背景技术

自主或机器人地面清洁器可在没有用户或操作者的帮助的情况下移动以清洁地面表面。例如，地面清洁器可配置为将污物(包括灰尘、毛发和其他碎屑)清扫到地面清洁器上携带的收集箱内，或者使用收集污物的布来清扫污物。地面清洁器可在清洁地面表面的同时围绕该表面随机移动，或者使用绘图(mapping，测绘)/导航系统进行关于表面的引导导航。一些地面清洁器还配置为施加和抽取液体，以用于深度清洁地毯、垫子和其他地面表面。

发明内容

在一个方面中，本公开涉及一种地面清洁机器人。该地面清洁机器人包括能自主移动的壳体和能移除地安装到能自主移动的壳体的整体组件(unitary assembly)，该整体组件包括刷室、碎屑容器和供应罐。该地面清洁机器人还包括位于刷室中的刷辊、与供应罐流体连通的至少一个流体分配器，以及配置为控制清洁流体到该至少一个流体分配器的流动的流体输送泵。

附图说明

在附图中：

图1是示例性自主地面清洁器的示意图，示出了根据本文描述的多个方面的功能系统。

图2是图1的自主地面清洁器的示意图，示出了根据本文描述的多个方面的附加的功能系统。

图3是根据本文描述的多个方面的地面清洁机器人形式的图1的自主地面清洁器的等距视图。

图4是图3的地面清洁机器人的下侧的等距视图。

图5是图3的地面清洁机器人的侧视剖视图。

图6是图3的清洁机器人的除尘组件的示意图。

图7是图3的地面清洁机器人的下侧的等距视图，示出了缓冲器组件。

图8是图3的地面清洁机器人的等距视图，示出了流体喷嘴。

图9是图3的地面清洁机器人中的罐组件的剖视图。

图10是可在图1的地面清洁机器人中使用的轮组件的示意图。

图11是可在图1的地面清洁机器人中使用的另一轮组件的示意图。

图12是根据本文描述的多个方面的另一地面清洁机器人的等距视图。

图13是图12的地面清洁机器人的等距视图，示出了罐组件。

图14是图13的罐组件的等距视图，示出了流体供应罐和碎屑容器。

图15是图14的罐组件的等距视图，示出了流体供应罐和碎屑容器之间的联接件。

图16是根据本文描述的多个方面的另一地面清洁机器人的等距前视图。

图17是图16的地面清洁机器人的等距后视图。

图18是图16的地面清洁机器人的等距后视图，示出了处于部分移除状态的罐组件。

图19是图18的截面XIX的特写图。

图20是图16的地面清洁机器人的等距后视图，为了清楚起见，移除了罐组件。

图21是沿图16中的线XXI-XXI截取的剖视图。

图22是沿图16的线XXI-XXI截取的特写等距剖视图，示出了图21的地面清洁机器人的刷室。

图23是图16的地面清洁机器人的罐组件的下侧的等距视图。

图24是图23的罐组件的侧视图，示出了处于部分移除状态的罩。

图25是图24的罐组件的等距视图。

图26是图24的罐组件的下部的等距视图，其中将罩移除。

图27是沿图17的XVII-XVII截取的剖视图。

图28是可在图16的地面清洁机器人中使用的另一罐组件的等距视图。

图29是可在图16的地面清洁机器人中使用的另一罐组件的等距视图。

图30是可在图16的地面清洁机器人中使用的另一罐组件的等距视图。

具体实施方式

本公开总体上涉及用于清洁包括硬木、瓷砖和石材的地面表面的自主地面清洁器。更具体地，本公开涉及用于用自主地面清洁器清扫和拖地的装置、系统和方法。

图1和图2示出了自主地面清洁器的示意图，诸如地面清洁机器人10，在此也被称为机器人10。应注意，所示机器人10仅仅是配置为清扫以及除尘、拖地或以其他方式进行湿式清洁操作循环的地面清洁机器人以及其他需要考虑流体供应或流体回收的自主清洁器(包括但不限于能够将液体、蒸汽、雾或蒸气输送到待清洁表面的自主地面清洁器)中的一个实例。

机器人10可包括在能自主移动单元中的各个功能系统的部件。机器人10可包括主壳体12(图3)，该主壳体适于选择性地安装系统的部件以形成整体的可移动装置。控制器20可操作地与机器人10的各个功能系统联接，用于控制机器人10的操作。控制器20可以是包含至少一个中央处理单元(CPU)的微控制器单元(MCU)。

导航/绘图系统30可设置在机器人10中，以用于引导机器人10在待清洁表面上的运动从而产生和存储待清洁表面的地图，并且记录状态或其他环境变量信息。控制器20可从导航/绘图系统30或从诸如智能手机(未示出)的远程装置接收输入，以用于在待清洁表面上引导机器人10。导航/绘图系统30可包括存储器31，存储器可存储对于导航、绘图或进行操作循环有用的任何数据，包括但不限于用于导航的地图、来自用于引导机器人10的运动的各种传感器的输入等。例如，轮编码器(wheel encoders)32可放置在联接到机器人10的轮的驱动轴上，并且配置为测量机器人10行进的距离。该距离测量可作为输入提供给控制器20。

在自主操作模式中，机器人10可配置为在对地面表面进行清洁的同时以可用于清洁或消毒的任何模式行进，包含交互(boustrophedon，交错式)或交替行(即，机器人10在交替行上从右到左及从左到右行进)、螺旋轨迹等，使用来自各种传感器的输入以根据需要改变方向或调节其路线从而避开障碍物。在手动操作模式中，机器人10的移动可使用诸如智能手机或平板电脑的移动装置来控制。

机器人10还可至少包括以下部件：用于从待清洁表面移除碎屑颗粒的清扫器40、用于储存清洁流体并将清洁流体输送到待清洁表面的流体输送系统50、用于从待清洁表面移除潮湿的灰尘和其他碎屑的拖地或除尘组件60，以及用于使机器人10在待清洁表面上自主地移动的驱动系统70。

清扫器40还可包括用于搅动待清洁表面的至少一个搅动器。搅动器可以是刷辊41的形式，该刷辊安装为相对于机器人10在其上移动的表面围绕基本上水平的轴线旋转。包括单独的专用刷电机42的驱动组件可设置在机器人10内以驱动刷辊41。还可设置其他搅动器或刷辊，包括一个或多个固定的或不移动的刷，或者一个或多个围绕基本上竖直的轴线旋转的刷。另外，可提供例如垃圾箱的碎屑容器44(图4)，以从刷辊41收集灰尘或碎屑。

流体输送系统50可包括用于储存要供应的清洁流体的供应罐51和与供应罐51流体连通的至少一个流体分配器52以使清洁流体沉积到表面上。清洁流体可以是液体，诸如水或专门为硬表面清洁或软表面清洁配制的清洁溶液。流体分配器52可以是设置在壳体12上的一个或多个喷嘴，该喷嘴具有足够尺寸的孔，这样使得碎屑不容易堵塞喷嘴。可替代地，流体分配器52可以是具有多个分配器出口的歧管。

泵53可设置在供应罐51与至少一个流体分配器52之间的液体通路中，以控制流体到至少一个流体分配器52的流动。该泵53可由泵电机54驱动，以使液体能以用于清洁操作循环的任何流速移动。

可选部件的各种组合也可结合到流体输送系统50中，例如加热器56或者一个或多个流体控制和混合阀。加热器56可配置为例如在将清洁流体施加到表面之前加热清洁流体。在一个实施方式中，加热器56可以是在供应罐51与分配器52之间的管线式(in-line)流体加热器。在另一实例中，加热器56可以是蒸汽发生组件。该蒸汽组件与供应罐51流体连通，这样使得将施加到地面表面的一些或全部液体加热以产生蒸气。

除尘组件60可用于将分配的流体分散在地面表面上并移除潮湿的灰尘和其他碎屑。除尘组件60可包括可以可选地能旋转的至少一个衬垫61。例如，可驱动至少一个衬垫61以使其围绕与相应衬垫61的中心相交的竖直轴线旋转。包括至少一个衬垫电机62的驱动组件可作为除尘组件60的一部分提供。为了清洁和维护的目的，每个衬垫61可以可选地能拆卸。

驱动系统70可包括用于在待清洁表面上驱动机器人10的多个驱动轮71。这些驱动轮可由通过传动装置与驱动轮联接的公共轮电机72或单独轮电机来操作，该传动装置可包括齿轮传动组件或另一合适的传动装置。驱动系统70可基于来自导航/绘图系统30的用于自主操作模式的输入或基于来自智能手机的用于手动操作模式的输入来从控制器20接收输入以在地面上驱动机器人10。可在向前或相反的方向上对驱动轮71进行驱动，以使该单元向前或向后移动。此外，可以用相同的旋转速度同时操作驱动轮71以进行线性运动，或者用不同的旋转速度独立地操作驱动轮以使机器人10在期望的方向上转弯。

机器人10可包括任何数量的用于执行移动和清洁的电机。在一个实例中，可提供五个专用电机以使两个衬垫61中的每个、刷辊41和两个驱动轮71中的每个均旋转。在另一实例中，一个共用电机可使两个衬垫61旋转，第二电机可使刷辊41旋转，并且第三电机和第四电机可使每个驱动轮71旋转。在又一实例中，一个共用电机可使衬垫61和刷辊41旋转，并且第二电机和第三电机可使每个驱动轮71旋转。

另外，可提供刷电机驱动器43、泵电机驱动器55、衬垫电机驱动器63和轮电机驱动器73，以用于分别控制刷电机42、泵电机54、衬垫电机62和轮电机72。电机驱动器43、55、63、73可用作控制器20和其相应的电机42、54、62、72之间的接口。电机驱动器43、55、63、73也可以是集成电路芯片(IC)。还可以设想，单个轮电机驱动器73可同时控制多个轮电机72。

转到图2，电机驱动器43、55、63、73(图1)可电联接到包括内置可充电电池或能移除电池组81的电池管理系统80。在一个实例中，电池组81可包括锂离子电池。用于电池组81的充电触点可设置在机器人10的外表面上。对接站(未示出)可设置有相应的充电触点，这些充电触点可与机器人10的外表面上的那些充电触点配合。电池组81可选择性地从机器人10移除，这样使得其可经由直流变压器插入到主电源中，以用于补充电力，即充电。在非限制性实例中并且取决于实施方式，能移除的电池组81在插入到机器人10中时可至少部分地位于壳体12的外部(图3)或者完全地封闭在壳体12内的隔室中。

控制器20还与机器人10上的用户接口(UI)90可操作地联接，以用于接收来自用户的输入。用户接口90可用于选择机器人10的操作周期或者以其他方式控制机器人10的操作。用户接口90可具有显示器91，诸如LED显示器，以用于向用户提供视觉通知。可设置有用于控制显示器91的显示驱动器92，并且该显示驱动器用作控制器20与显示器91之间的接口。显示驱动器92可以是集成电路芯片(IC)。机器人10还可设置有扬声器(未示出)，以用于向用户提供听觉通知。机器人10还可设置有一个或多个相机或立体相机(未示出)，以用于获取来自用户的可视通知。以这种方式，用户可通过姿势向机器人10传达指示。例如，用户可在相机前方挥动他们的手以指示机器人10停止或移开。用户接口90还可具有一个或多个开关93，这些开关由用户致动以向控制器20提供输入，从而控制机器人10的各种部件的操作。开关驱动器94可用于控制开关93，并且用作控制器20与开关93之间的接口。

控制器20还可与各种传感器可操作地联接以接收关于环境的输入，并且可使用传感器输入来控制机器人10的操作。传感器可检测机器人10的周围环境的特征，包含但不限于墙壁、地面、椅腿、桌腿、脚凳、宠物、消费者和其他障碍物。传感器输入还可储存在存储器中或用来开发用于导航的地图。图2中示出了一些示例性传感器，并在下面进行描述。尽管可以理解，可以并非提供所有示出的传感器，还可以提供其他的传感器，并且可以用任何组合提供所有可能的传感器。

机器人10可包括位置或定位系统100。定位系统100可包括一个或多个传感器，包括但不限于上述传感器。在一个非限制性实例中，定位系统100可包括确定机器人10的位置的障碍物传感器101，诸如非限制性实例中的立体相机，以用于距离和位置感测。障碍物传感器101可安装到机器人10的壳体12(图3)，例如安装在壳体12的前面，以确定到机器人10前面的障碍物的距离。当检测到物体时，来自障碍物传感器101的输入可用于减慢或调节机器人10的路线。

碰撞传感器102也可设置在定位系统100中，以用于确定对机器人10的正面撞击或侧面撞击。这些碰撞传感器102可与壳体12集成，诸如与缓冲器14(图3)集成。来自碰撞传感器102的输出信号向控制器提供输入，以用于选择障碍物避免算法。

定位系统100还可包括侧壁传感器103(也称为沿墙壁传感器)和落差传感器(cliff sensor)104。侧壁传感器103或落差传感器104可以是包括反射型传感器或渡越时间型(time-of-flight)传感器的光学、机械或超声波传感器。侧壁传感器103可位于壳体12的侧面附近，并且可包括面向侧面的光学位置传感器，其提供距离反馈并控制机器人10，这样使得机器人10可以在不接触墙壁的情况下沿着墙壁附近行进。落差传感器104可以是面向底部的光学位置传感器，其提供距离反馈并控制机器人10，这样使得机器人10可避免诸如楼梯井或壁架的过度下降。

定位系统100还可包括惯性测量单元(IMU)105，以使用至少一个加速度计、陀螺仪以及可选地磁力计或罗盘的组合来测量和报告机器人的加速度、角速度或机器人10周围的磁场。惯性测量单元105可以是在控制器20上的集成的惯性传感器，并且可以是九轴陀螺仪或加速度计，以用于感测线性、旋转或磁场加速度。惯性测量单元105可使用输入的加速度数据来计算速度和姿态的变化并将其传送给控制器，以用于在待清洁表面周围导航机器人10。

定位系统100还可包括一个或多个提升传感器106，该提升传感器检测机器人10何时被提升离开待清洁表面，例如，如果用户拿起机器人10。将此信息作为输入提供给控制器20，该控制器可响应于检测到的提升事件而停止泵电机54、刷电机42、衬垫电机62或轮电机73的操作。提升传感器106还可检测机器人10何时与待清洁表面接触，诸如用户何时将机器人10放回到地面上。根据这种输入，控制器20可恢复泵电机54、刷电机42、衬垫电机62或轮电机73的操作。

机器人10可以可选地包括用于检测供应罐51或碎屑容器44的特征或状态的一个或多个罐传感器110。在一个实例中，可提供用于检测供应罐51或碎屑容器44的重量的一个或多个压力传感器。在另一实例中，可提供用于检测供应罐51或碎屑容器44的存在的一个或多个磁性传感器。在非限制性实例中，将此信息作为输入提供给控制器20，这可防止在填充供应罐51、清空碎屑容器44或两者适当地安装之前操作机器人10。控制器20还可指示显示器91向用户提供供应罐51和碎屑容器44中的一个或两个缺失的通知。

机器人10还可包括用于检测待清洁表面的状况的一个或多个地面状况传感器111。例如，机器人10可设置有红外污物传感器、污渍传感器、气味传感器或湿度脏度传感器(wet mess sensor)。这些地面状况传感器111向控制器提供输入，该控制器可基于待清洁表面的状况，诸如通过选择或修改清洁循环，来指示机器人10的操作。可选地，地面状况传感器111还可提供用于在智能手机上显示的输入。

还可提供人工屏障系统120以将机器人10容纳在用户确定的边界内。人工屏障系统120可包括人工屏障发生器121，该人工屏障发生器包括具有至少一个信号接收器和至少一个红外发送器的屏障壳体，所述至少一个信号接收器用于接收来自机器人10的信号，所述至少一个红外发射器用于在预定时间段内朝向预定方向发射编码红外束。人工屏障发生器121可以是由可充电电池或不可充电电池的电池供电，或者直接插入主电源。在一个非限制性实例中，接收器可包括麦克风，该麦克风配置为感测预定阈值声级，该预定阈值声级与当机器人在预定距离内远离人工屏障发生器时由机器人10发出的声级相对应。可选地，人工屏障发生器121还可包括在屏障壳体的基座附近的多个红外发射器，该多个红外发射器配置为围绕屏障壳体的基座发射多个短场红外束。人工屏障发生器121可配置为在预定时间段内(但是仅在麦克风感测到指示机器人10在附近的阈值声级之后)选择性地发射一个或多个红外束。因此，人工屏障发生器121可通过仅在机器人10靠近人工屏障发生器121时发射红外束来节省电力。

机器人10可具有围绕机器人10的周界的多个红外收发器(也称为“IR XCVR”)123，以感测从人工屏障发生器121发射的红外信号并将对应的信号输出到控制器20，该控制器可调节驱动轮控制参数从而调节机器人10的位置，从而避开由人工屏障编码红外束和短场红外束建立的边界。基于接收到的红外信号，控制器20防止机器人10越过人工屏障122或与屏障壳体碰撞。如果提供的话，红外收发器123还可用于将机器人10引向对接站。

在操作中，从机器人10发出的大于预定阈值信号水平的声音(或光)由麦克风(或光电检测器)感测，并且触发人工屏障发生器121以在预定时间段内发射一个或多个编码红外束。机器人10上的红外收发器123感测红外束并向控制器20输出信号，该控制器然后操纵驱动系统70以调节机器人10的位置，从而避开由人工屏障系统120建立的人工屏障122，同时继续在待清洁表面上执行清洁操作。

可以用一组模式中的一个模式来操作机器人10。这些模式可包括湿式模式、干式模式和消毒模式。在湿式操作模式期间，将来自供应罐51的液体施加到地面表面，并且刷辊41和衬垫61都旋转。在干式操作模式期间，刷辊41、衬垫61或其组合旋转，但是没有液体施加到地面表面。在消毒操作模式期间，将来自供应罐51的液体施加到地面表面，刷辊41和衬垫61都旋转，并且机器人10可选择行进模式，这样使得所施加的液体在地面的表面上保持预定长度的时间。该预定长度的时间可以是将使得地面表面消毒的任何持续时间，包括但不限于二到五分钟。然而，消毒可以用小于两分钟和低至十五秒的持续时间来实现。

还可以设想，可根据脉宽调制(PWM)信号28来驱动泵53(图1)。脉宽调制是一种通过产生脉冲信号来进行通信的方法。脉宽调制可用于控制数字信号的振幅，以便控制需要功率或电力的装置和应用，诸如泵电机54。PWM信号28可通过以预定频率循环数字信号的开关相位和通过改变“开”相位的宽度来控制提供给泵53的功率的量。“开”相位的宽度也被称为占空比，其表示为“完全开”(100％)的百分比。泵53可基本上接收具有平均电压值的稳定功率输入，该平均电压值是占空比的结果，并且可小于电池组81能够输送的最大电压。PWM信号28可从控制器20传送，并且配置为提供沉积的清洁流体的设定流速。在操作的一个非限制性实例中，PWM信号28可以用50Hz的速率和40％的占空比周期性地对泵53供能第一预定持续时间，诸如40毫秒，然后对泵断电第二预定持续时间，例如2秒。例如，可通过增加占空比或频率两者中的任一个来实现更高的流速。以此方式，控制器20可从由电池组81供电的泵53提供任何合适的或定制的流速，包括低流速。

图3示出了可包括在图1至图2中描述的系统和功能的示例性机器人10。如图所示，机器人10可包括具有第一端13和第二端15的D形壳体12。第一端13限定机器人10的壳体前部11，其是D形壳体12的直边部分，并且可由缓冲器14形成。第二端15可限定壳体后部16，其是D形壳体12的圆形部分。电池组81和供应罐51也可如图所示地安装到壳体12。

机器人10的向前运动用箭头17说明，并且缓冲器14包裹在机器人10的第一端13周围以沿着机器人10的D形前部区域提供横向部分18。在所示实例中，缓冲器14包括下锯齿状结构19，其在下文更详细地描述。在与障碍物碰撞期间，缓冲器14可移位或平移以记录所检测的物体。

在图4中以下透视图示出机器人10，其中壳体12的下侧部分21是可见的。机器人10可包括具有刷辊41的清扫器40、至少一个具有驱动轮71的轮组件，以及示出为具有两个圆形衬垫61的除尘组件60。刷辊41可位于刷室22内。刷辊41和刷室22可位于第一端13附近，例如壳体12的直边部分附近。沿着机器人10的底面并且相对于机器人10的向前运动，清扫器40安装在衬垫61的前方，并且驱动轮71设置在其之间。另外，碎屑容器44可位于刷辊41和刷室22附近。在所示实例中，碎屑容器44在刷室22与衬垫61之间与驱动轮71成一直线。

机器人10还可包括设置在刷室22后方的一个或多个脚轮74。在非限制性实例中，脚轮74可包括安装在轴上的轮，或用于在多个方向上滚动的全向球。在一个实例中，一个或多个脚轮74可用于保持待清洁表面与机器人10的下侧部分21之间的最小间距。

在另一实例中(未示出)，刮板(squeegee)可以可选地设置在壳体12上，诸如在衬垫61后方。在这种情况下，刮板可配置为当机器人10在待清洁表面上移动时接触该表面。刮板可从待清洁表面擦拭任何残留的残余液体，从而在待清洁表面上留下无湿气和条痕的光洁度。在干式应用中，刮板可防止松散的碎屑由刷辊41推进到机器人10的后部。

图5是机器人10的侧视剖视图。供应罐51和碎屑容器44可以是机器人10内的单独的部件。可替换地，供应罐51和碎屑容器44可集成到单个罐组件中。

供应罐51可限定至少一个供应储存器51R，以储存经由泵53(图1)施加到将通过除尘组件60清洁的地面表面的液体。碎屑容器44可限定至少一个容器储存器44R，并且可包括直接邻近并向刷室22敞开的容器入口45。刷室22可包括具有倾斜前表面24的隔板，该隔板设置在容器入口45的底部以将碎屑引导到碎屑容器44中。在操作中，通过刷辊41的旋转而扫起的污物或碎屑可由刷辊41移动通过刷室22，该过程包括沿着倾斜前表面24，并且通过容器入口45被推进到碎屑容器44中。

可选地，衬垫保持架64可用于将圆形衬垫61安装到壳体12。在这种情况下，衬垫保持架64可包括旋转板，并且形成除尘组件60的基座的底部。衬垫保持架64可包括底盖，衬垫电机62的电机轴延伸穿过该底盖。衬垫电机62经由适当的传动装置来使电机轴旋转，诸如经由蜗轮组件，该蜗轮组件可以使衬垫保持架64旋转，并因此使衬垫61旋转。电机轴与可旋转驱动的衬垫保持架64之间的联接件限定了衬垫61的竖直旋转轴线。

为了移除衬垫61以进行清洁，除尘组件60可包括能选择性移除的元件。在一个非限制性实例中，能选择性移除的元件可以是衬垫61，并且在这种情况下，用户或消费者能移除衬垫61以进行清洁或更换。在另一非限制性实例中，能移除的元件包括可拆卸元件，诸如将衬垫61联接到衬垫电机62的衬垫保持架64。在这种情况下，消费者可通过任何合适的分离装置释放能移除元件(例如，衬垫保持架64)，然后可从能移除的元件移除衬垫61以进行清洁或更换。在一个实例中，能移除的元件经由直接联接到机械锁扣和闩锁组件的致动器65而从机器人10释放。还可以设想，衬垫保持架64也可与除尘组件60中的衬垫61一起旋转。

可替代地，或者除了能选择性移除的元件之外，可提供清洁站(未示出)以帮助清洁或更换除尘组件60的衬垫61。机器人10可放置在清洁站上并且可应用或帮助衬垫61的清洁操作。在一个实例中，清洁站可包括设置有多个凸起或突块的表面，所述凸起或突块用于搅动衬垫61的底部。机器人10可激活自清洁模式，其中衬垫61在与该多个凸起或突块接触的同时旋转，以产生机械地清洁衬垫61的搅动过程。

图6示出了除尘组件60的附加细节。机器人10可以可选地包括衬垫提升组件66，该衬垫提升组件在机器人10完全停止时选择性地且自动地将衬垫61提升离开地面表面。在所示实例中，除尘组件60所包含的旋转衬垫61联接到可移动框架，该可移动框架包括弹簧67，其被偏置以使得衬垫61与地面表面之间竖直分离。用户可启动清洁操作循环，例如，通过按压按钮75，该按钮激活微型开关68并将除尘组件60从衬垫61不与地面表面接触的升高位置向下移动到衬垫61与地面表面接触的降低位置。除尘组件60可通过锁扣69而选择性地保持在降低位置，该锁扣可通过诸如螺线管的另一致动器65而选择性地移动。机器人10可配置为在清洁操作循环之后激活致动器65以移动锁扣69并释放除尘组件60，这样使得弹簧67推动除尘组件60平移回到升高位置。以此方式，衬垫61在干燥时可不与地面表面接触，从而防止在衬垫61正下方的地面表面的条痕和污染。

在另一实例(未示出)中，衬垫提升组件66可包括脚轮74，该脚轮联接到致动器，例如螺线管，该致动器配置为影响使脚轮74从第一升高位置向下延伸到第二降低位置的线性运动。脚轮74可向下行进以接触地面的表面，并且在此时其升高机器人10的至少后部直到衬垫61不再接触地面表面为止。在另一实例中，机器人10可选择性地接合衬垫提升组件66，以在预定清洁操作循环完成时将衬垫61升高离开地面表面。

在又一实例(未示出)中，机器人10可改变衬垫61的旋转的速度和方向。机器人10可根据操作循环选择速度和旋转，以帮助或改进机器人10的清洁或运动。在一个实例中，衬垫61可反向旋转，这样使得每个衬垫61的前边缘远离流体分配器52(图1)或喷嘴57(图8)旋转。旋转速度可包括任何用于执行清洁操作循环的速度，包括但不限于从80到120转每分的范围。然而，对于专门的清洁模式，更慢和更快的旋转可能是有利的。

图7示出了机器人10的下侧，其中更详细地示出了缓冲器14。缓冲器14的下部可包括交错的城齿(merlons)25和垛口(crenels)26的锯齿状结构19。换句话说，缓冲器14的下部具有一系列伸出的引入口(城齿25)，其将碎屑引导到沿着缓冲器14的下前缘设置在相邻城齿25之间的开口(垛口26)中。这种构造允许机器人10通过前缓冲器14上的传感器来检测表面过渡，诸如从硬表面到垫子或地毯的区域，同时还允许碎屑穿过垛口26。城齿25可形成为具有基本上梯形的截面，其中梯形的较短底边相对于机器人10的向前运动形成缓冲器14的前缘。以这种方式，碎屑可沿着梯形城齿25的腰漏到构造在缓冲器14后方的清扫器40(例如，刷辊41和刷室22)中。在另一实例(未示出)中，碎屑容器44可包括挡板(flapper)，以防止所收集的碎屑在移除或运送到废物容器期间无意地从碎屑容器44溢出。

图8是机器人10的等距视图，示出了流体输送系统50的进一步细节。在所示实例中，分配器52包括经由泵53流体地联接到供应罐51(图3)的喷嘴57。喷嘴57可如图所示地定位在相邻衬垫61之间。在一个实例中，从喷嘴57分配的清洁流体可直接输送到地面表面，并且旋转衬垫61可从地面表面吸收和移除所施加的清洁流体，包括在如上所述的机器人10的湿式操作模式期间。

图9示出了碎屑容器44和供应罐51的剖视图。供应罐51还可包括具有出口59的阀58，该出口流体地连接到流体输送系统的下游部分，例如喷嘴57(图8)。在一个实例中，阀58可包括柱塞阀，该柱塞阀能移除地安装到供应罐51的底部上的开口颈部。机械闭合件29(诸如螺纹帽)可将阀58固定到供应罐51，并且在需要时可以容易地移除该机械闭合件以重新填充供应罐51。在所示实例中，供应罐51包括用于水或水和清洁剂的组合的单个供应储存器51R。在另一实例(未示出)中，供应罐51可包括用于储存水的第一储存器和用于储存清洁剂的第二储存器。可以设想，机器人10可包括多个供应罐、具有多个储存器或腔的单个供应罐等，或其组合，以用于将清洁流体储存在机器人10内。

图10是机器人10的轮组件76的示意图，轮组件具有平行连杆77和拉伸弹簧78。在所实实例中的轮组件76包括一个或多个驱动轮分组件(subassembly，子组件)。驱动轮分组件包括至少一个驱动轮71，该至少一个驱动轮经由至少一个连杆77联接到轮壳体79。该至少一个连杆77可包括任何用于相对于轮壳体79升高或降低轮71的元件。轮壳体79联接到机器人10的底盘或壳体12。另外，拉伸弹簧78可包括第一端83，该第一端联接到壳体12或其上的传感器，诸如提升传感器106(图2)。拉伸弹簧78的第二端84可联接到机器人10的任何合适的部分，在非限制性实例中，以轮电机72的壳体上的示例性第一位置85或直接在该至少一个连杆77上的示例性第二位置86说明。

在机器人10的运动期间，如果驱动轮71横穿诸如门槛或电源线的障碍物，则连杆77可旋转，同时驱动轮71可在拉伸弹簧78的帮助下部分地上升到轮壳体79中，这样使得衬垫61保持与地面表面接触。在机器人10的运动期间，如果驱动轮71失去与地面表面的接触，则驱动轮71可从轮壳体79下降并且指示机器人10已经从地面表面提升。

图11是与轮组件76类似的另一轮组件76B的示意图。一个区别在于，轮组件76B包括将驱动轮71向下朝向待清洁表面偏压的压缩弹簧78B。另一区别在于，轮组件76B可包括将驱动轮71联接到轮壳体79的不平行的第一连杆77A和第二连杆77B。在一个实例中，不平行的连杆77A、77B可与压缩弹簧78B结合使用，以在机器人10横穿诸如地面门槛或电源线的障碍物的情况下在移动的定制方向或路径上引导驱动轮71。压缩弹簧78B可在第一位置85B处联接到轮电机72的壳体，或者如第二位置86B所示的位置处直接联接到不平行的连杆77A、77B中的任一个。

现在参考图12，示出了另一自主地面清洁器，诸如另一地面清洁机器人210，其可包括如图1至图2中描述的各种功能和系统。机器人210类似于机器人10；因此，相似的部件将用相似的数字加上200来标识，其中应理解，对机器人10的相似部件的描述适用于机器人210，除非另有说明。

机器人210可包括D形主壳体212，其适于选择性地安装系统的部件以形成整体的可移动装置。一个区别在于，机器人210可包括清扫器240，而不包括如上所述的除尘组件。

另一区别在于，与机器人10相比，机器人210可在相反的方向上被驱动，其中箭头217示出了机器人10在操作期间的运动方向。更具体地，形成D形壳体212的直边部分的第一端213可限定壳体后部216，而形成壳体212的圆边的第二端215可限定壳体前部211。

另一区别在于，机器人210还可包括整体或集成的罐组件246。转到图13，集成的罐组件246可包括供应罐251和碎屑容器244。罐组件246示出为处于从壳体212部分移除的状态。可以设想，罐组件246可由消费者选择性地移除，这样使得供应罐251和碎屑容器244二者用一个动作一起移除。例如，罐组件246可包括钩扣(hook-and-catch)机构，其中，罐组件246上的挂钩247与机器人210的壳体212上的锁扣248接合。把手249可设置在罐组件246上，其中，用户可抓住把手249并且使罐组件246旋转，以使罐组件246从壳体212脱离。

还可以设想，罐组件246可至少部分地限定刷室222。为了清楚起见，刷辊未在此视图中示出；然而，可提供包括一个或多个刷辊的任何合适的搅动器。刷室222可以如上所述地朝向碎屑容器244敞开。在所示实例中，当机器人210在由箭头217指示的方向上移动时，刷辊(未示出)可位于壳体212的后部。可选地，缓冲器214可形成壳体212的第二端215。

图14示出了与供应罐251和碎屑容器244隔离的罐组件246。供应罐251可位于碎屑容器244上方。还可以设想，碎屑容器244可以选择性地从供应罐251移除。可利用任何合适的机构，诸如在供应罐251与碎屑容器244之间的第二钩扣机构(未示出)。可以可选地提供释放按钮295或其他致动器来用于从罐组件246选择性地拆卸碎屑容器244。

图15示出了从供应罐251移除碎屑容器244。碎屑容器244可向下旋转并远离供应罐251，以便接近容器储存器244R，以用于例如完全移除和清洁容器244。还应理解，在单个集成的罐组件246中移除供应罐251和碎屑容器244可改进可用性，其中，消费者可用单个动作来移除罐组件246，从而用清洁流体填充供应罐251并从容器244移除碎屑。

现在参考图16至图17，示出了另一自主地面清洁器，诸如另一地面清洁机器人410，其可包括如图1至图2中描述的各种功能和系统。机器人410类似于机器人10；因此，相似的部件将用相似的数字加上400来标识，其中应理解，对机器人10的相似部件的描述适用于机器人410，除非另有说明。

机器人410可包括D形主壳体412，其适于选择性地安装系统的部件以形成整体的可移动装置。D形壳体412具有第一端413和第二端415。与机器人10相比，机器人410可在相反的方向上被驱动，其中箭头417示出了机器人410在操作期间的运动方向。更具体地，形成D形壳体412的直边部分的第一端413可限定壳体后部416，而形成壳体412的圆边的第二端415可限定壳体前部411。可选地，缓冲器(未示出)可设置在第二端415处。

另一区别在于，机器人410可包括真空收集或回收系统，以用于从地面表面移除液体和碎屑，并将回收的液体和碎屑储存在碎屑容器444(或回收罐)中。用于机器人410的真空收集或回收系统的一个实施方式的细节在下文更详细地描述。

另一区别在于，所示机器人410不包括如上所述的拖地和除尘组件，尽管在其他实施方式中，机器人410可设置有如上所述的竖直旋转的一个或多个除尘衬垫。

另一区别在于，机器人410包括整体或集成的罐组件446。集成的罐组件446可至少包括供应罐451和碎屑容器444。还可以设想，碎屑容器444可以选择性地从供应罐451移除。限定刷室422的盖427可以与罐组件446一起形成或者以其他方式联接到该罐组件，并且可与罐组件446作为一个单元一起从壳体412移除。

参考图18，可以设想，罐组件446可由消费者选择性地移除，这样使得用一个动作来将供应罐451、碎屑容器444和刷室422一起移除。把手449可设置在罐组件446上，其中，用户可抓握把手449并且使罐组件446旋转，以使罐组件446从壳体412脱离。可以设想，把手449可用于以下两个目的。首先，当罐组件446附接到壳体412时，把手449可用于携带整个机器人410。第二，当罐组件446未附连到壳体412时，把手449可用于携带罐组件446。

罐组件446可使用任何合适的机构附接到壳体412。在一个示例性实施方式中，另外参考图19，机器人410可包括用于使罐组件446围绕轴线A运动的枢转联接件，在此示出为允许罐组件446与壳体412完全分离的钩扣机构。该钩扣机构可包括在罐组件446上的挂钩447，该挂钩与机器人410的壳体412上的锁扣448接合。两个挂钩447可设置在罐组件446的后部的相对的横向两侧上，或者设置在盖427上，对应的锁扣448设置在壳体412的第一端413或壳体后部416的相对的横向两侧上。可替代地，挂钩447可设置在壳体412上，而锁扣448可设置在罐组件446上。

另外，闩锁433可将罐组件446的一部分固定到壳体412。当然，在机器人410的其他实施方式中，可以仅使用钩扣机构或仅使用闩锁机构来将罐组件446固定到壳体412。闩锁433包括闩锁致动器，诸如由用户压下以释放罐组件446的闩锁按钮434。闩锁433可以是能够结合罐组件446和壳体412同时允许罐组件446与壳体412经常分离的任何合适的闩锁、锁扣或其他机械紧固件，诸如可经由闩锁按钮434操作的弹簧偏置闩锁。

在图18中，罐组件446示出为处于从壳体412部分移除的状态。罐组件446可通过按压闩锁按钮434并如图18所示围绕由钩扣机构限定的轴线A旋转罐组件446而从壳体412移除。一旦挂钩447已经离开锁扣448，罐组件446就可向上提升离开壳体412。此过程可用一只手来执行。可选地，把手449可靠近闩锁按钮434，即，足够靠近地放置，这样使得消费者可用一只手来抓握把手449并且使用同一只手来致动闩锁433，例如，用同一只手的手指或拇指按压闩锁按钮434。使罐组件446可从壳体412的顶侧移除还提供了对机器人410充电或对接的好处，因为当机器人410位于充电托架或对接站中时，可将罐组件446移除。

在壳体412上具有闩锁433并且在罐组件246上具有把手449可以为罐移除过程提供一些进一步的好处。消费者必须提供相反的力以在向上提升罐组件446的同时向下按压壳体412。这帮助在两个组件之间形成完全的分离，并在移除罐组件446的过程中将壳体412保持在适当的位置。当消费者移除罐组件446时，如果机器人410在充电托架中或在对接站处，这会是特别有帮助的。罐组件446可以被移除而不干扰对电池(未示出)充电所需的任何电接触。

罐组件446将供应罐451、碎屑容器444和刷室422组合在一个整体组件或模块中。机器人410的这些部件最频繁地维护，并且将它们设置在单个单元中以允许消费者容易地将它们移除。在清洁操作之后，由于碎屑容器和刷室构成了液体和碎屑的回收通路，将碎屑容器444清空并使其与刷室422一起冲洗。供应罐451也将很可能在每次操作之后需要再填充。

如图20所示，从壳体412移除罐组件446将露出刷辊441，并且允许消费者容易地接近刷辊441。在移除了罐组件446的情况下，消费者可通过向上提升刷辊的一端来移除刷辊441，如图20中的箭头B所示。然后消费者可将刷辊441可选地与罐组件446一起携带到水槽以进行维护。刷辊441可在清洁操作之后冲洗；可选地，用户也可手动地移除毛发和其他碎屑。

在维护之后，用户可以容易地将刷辊441和罐组件446重新组装回到壳体412上，可选地在使得一个或两个部件干燥之后重新组装回到壳体，以使机器人410为其下一次清洁操作做准备。如上所述，在维护或允许维护的部件干燥时，壳体412可以对接和充电。

仍然参考图20，除了供应罐451之外，流体输送系统可包括至少一个流体分配器452，该流体分配器与供应罐451流体连通，以用于将清洁流体沉积到表面上。所示流体分配器452是具有多个分配器出口的歧管。其他构造的流体分配器452是可能的。流体分配器452可以可选地布置在刷室422的前方，以参考机器人410的前部411和后部416在刷辊441的前方分配液体。

泵453设置在供应罐451与流体分配器452之间的流体通路中，并且通过第一管道435联接到流体分配器452的入口。第二管道436将泵453联接到壳体412上的阀接收器437，以用于当罐组件446位于壳体12内时与供应罐451流体地联接。如上所述，可根据脉宽调制(PWM)信号28(图1)来驱动泵453。

回收系统可包括穿过机器人410的具有空气入口和空气出口的回收通路、用于接收所回收的液体和碎屑以便稍后处置的碎屑容器444，以及与刷室422和碎屑容器444流体连通以产生穿过回收通路的工作气流的抽吸源438。抽吸源438可包括流体地位于空气出口上游的真空电机，并且可限定回收通路的一部分。可选地，还可在回收通路中设置电机前过滤器和/或电机后过滤器(未示出)。回收通路还可包括用于在真空收集系统的各个部件之间流体连通的各种管道、管子或管。

抽吸源438可以在回收通路中定位在碎屑容器444的下游。抽吸源438可包括用于将碎屑容器444与抽吸源438联接的电机空气入口端口439。在其他实施方式中，抽吸源438可流体地位于碎屑容器444的上游。

图21是机器人410的侧视剖视图。供应罐451可限定至少一个供应储存器451R，以储存用于经由泵453施加到待清洁表面的液体。碎屑容器444可限定至少一个容器储存器444R，并且可包括用于从工作气流分离液体和碎屑的分离器487。

机器人410的回收系统可包括由抽吸管道489限定的脏物入口。脏物入口或抽吸管道489可以是适于本文描述目的的任何类型的抽吸入口，包括从刷辊441收集碎屑和液体。在所示实施方式中，脏物入口或抽吸管道489包括从接收刷辊441的刷室422延伸的细长管，并且将刷室422与分离器487流体地联接。抽吸管道489从刷辊441抽出碎屑和多余液体。刷室422帮助限定通过抽吸管道489并进入到碎屑容器444中的气流。抽吸管道489可延伸到分离器487或者与分离器一体地形成。

碎屑容器444可相对于机器人410的向前行进方向417定位在供应罐451后方。刷室422位于第一端413附近，例如，位于限定壳体后部416的壳体412的直边部分附近。

除了驱动轮471和脚轮474之外，机器人410还可包括靠近壳体412的第一端413的一个或多个附加轮482。在一个实例中，附加轮482可用于保持待清洁表面与壳体后部416的下侧之间的最小间距。脚轮374可设置在壳体412的第二端415附近，以保持待清洁表面和壳体前部11的下侧之间的最小间距。

图22是沿刷室422截取的剖视图。刷室422基本上围绕刷辊441的前侧、后侧和顶侧，并且由盖427限定。为了使刷辊411与待清洁表面的接合，刷室422在刷辊441的底侧打开。在所示实施方式中，盖427在壳体412上方延伸，这样使得壳体412不暴露于刷辊441，特别是不暴露于吸入的碎屑和液体。这防止碎屑收集在壳体412上。相反，没有被吸入到碎屑容器444中的碎屑可收集在盖427上和收集在延伸到碎屑容器444的抽吸管道489中。由于这些部分可与罐组件446一起移除，所以由机器人410收集的所有污物将能够在水槽或其他废物容器处被清除。换句话说，机器人410的形成回收通路的所有表面都是能移除的且可容易地清洁的。

在一些实施方式中，刷室422包括刮具496，该刮具从刷辊441移除液体和碎屑并将其保持在刷室422中，这样使得其可由抽吸管道489移除。刮具496可安装到刷室422内或以其他方式设置在刷室内，并且可朝向刷辊441延伸以与刷辊441的一部分接合。更具体地，刮具496配置为与刷辊441的由机器人410的向前行进方向417限定的前部接合。当刷辊441旋转时，刮具496可将液体和碎屑从刷辊441刮掉。刮具496还可帮助沿着刷辊441的长度均匀地重新分配液体，这可帮助减少待清洁表面上的条痕。

在一个实施方式中，刮具496可以是大体上横跨刷辊441的横向长度的细长肋、擦拭器或刮片。刮具496可具有接合刷辊441的细或窄的边缘部497，并且可以可选地渐缩至细或窄的边缘部497。可选地，边缘部497可设置成大致垂直于其所接合的刷辊441的部分。可替换地，边缘497可与刷辊441成一定角度设置。

刮具496可设置在盖427的内侧上以伸入到刷室422中。刮具496可与盖427一体形成，或可单独形成并使用任何合适的结合方法附接在盖427内。

可选地，刮具496可以是刚性的，即，硬且非柔性的，因此刮具496不会由于与刷辊441的接合而弯曲或挠曲。在一个实例中，刮具496可由刚性的热塑性材料形成，例如：聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)。可替换地，刮具496可以是柔韧的，即柔性的或弹性的，以便根据刷辊441的轮廓偏转。

刮板498可设置在刷室422中，位于刷辊441的后方，以在将液体和污物引入刷室422的同时擦拭待清洁表面，从而减少待清洁表面上的条痕，以及防止当刷辊441在干式操作模式期间旋转时干燥污物飞散。刮板498可设置在盖427上，在刷辊441的后方，并且配置为在机器人410在待清洁表面上移动时接触该表面。在机器人410向前移动时接触刮板498的湿气或碎屑被夹带在穿过抽吸管道489并进入到碎屑容器444中的气流中。刮板498可包括位于面向后的表面上的突块或肋，当机器人410在向后的方向上移动时，该突块或肋有利于液体和碎屑在刮板498下方通过。刮板498的相对一侧或面向前的一侧可以是平滑表面，该平滑表面有效地移动表面湿气以将其捕集在刷室422内，从而在机器人410在向前的方向上移动时将其夹带在气流中。刮板498可以是柔韧的，即柔性的或弹性的，以便根据待清洁表面的轮廓而容易地弯曲，然而该刮板通过机器人410的典型操作保持不变形。可选地，刮板498可由弹性聚合物材料形成，例如三元乙丙(EPDM)橡胶、聚氯乙烯(PVC)、橡胶共聚物(诸如丁腈橡胶)，或本领域已知的具有足够刚性以在机器人410的典型操作期间保持基本上不变形的任何材料。应注意，图22示出的刮板498未弯曲，而在操作中，当机器人410在由箭头417指示的方向上向前移动时，刮板498可在其与地面表面接合的位置处向后弯曲。

参考图20和图23，当罐组件446与壳体412组装或重新组装时，在罐组件446的部件和壳体412的部件之间形成一个或多个连接。例如，供应罐451可与泵453连接，而碎屑容器444可与抽吸源438连接。

供应罐451还可包括与壳体412上的阀接收器437联接的阀458。当罐组件446位于壳体412上时，阀458通过与阀接收器437接合而打开，并且液体可经由管道436流到泵453。可替换地，当罐组件446位于壳体412上时，可在阀458与泵453之间形成直接连接。在又一替代方案中，可提供各种其他流体连接器、管道、管子或管以将液体从供应罐451运送到泵453的入口。

碎屑容器444可包括空气出口端口499，当碎屑容器444位于壳体412上时，该空气出口端口与抽吸源438的空气入口端口439联接，或者该空气出口端口以其他方式设置在壳体12上并与抽吸源438流体连通。空气出口端口499和入口端口439之间的连接可以是不透流体地密封的，并且可包括适当的密封件。可替代地，可提供各种其他流体连接器、管道、管子或管以将工作空气从碎屑容器444运送到抽吸源438的入口。

参考图24至图25，为了进一步帮助用户清理罐组件446，罐组件446可以可选地包括可打开和/或能移除的罩500。罩500可形成用于碎屑容器444的顶部或闭合件，并且可选地可以包括供应罐451。罩500可固定到罐组件446的下部501。下部501可至少包括碎屑容器444，或者至少包括碎屑容器444的容器储存器444R。在所示实施方式中，下部501还包括盖427、刷室422、抽吸管道489和分离器487。在一些实施方式中，罩500可以是可打开的，同时保持附接到碎屑容器444或下部501，诸如通过枢转使罩远离碎屑容器444或下部501以打开容器储存器444R。在其他实施方式中，可以通过将罩500可从碎屑容器444或下部501完全移除而打开。

罩闩锁502可将罩500固定到罐组件446的下部501。罩闩锁502包括闩锁按钮503，其由用户压下以从下部501释放罩500。罩闩锁502可以是任何合适的闩锁、锁扣或其他机械紧固件，它们可将罩500和下部501结合，同时允许罩500与下部501经常地分离，诸如可经由闩锁按钮503操作的弹簧偏置闩锁。闩锁接收器504可设置在罩500上以接纳罩闩锁502并且将罩500固定到下部501。

此外，罐组件446可包括用于使罩500围绕轴线C运动的枢转联接件，在此示出为允许罩500与下部501完全分离的钩扣机构。所示钩扣机构包括在下部501上的挂钩505，挂钩与罩500上的锁扣506接合。可设置多个挂钩505和锁扣506。可替换地，挂钩505可设置在罩500上，并且锁扣506可设置在下部501上。在又一实施方式中，罐组件446可围绕轴线C枢转地安装到下部501，以使罩500在打开位置与关闭位置之间旋转，而不会使罩500与下部501完全分离。

在图24至图25中，罩500示出为处于从下部501部分移除的状态。可通过按压闩锁按钮503并使罩500如箭头D所示围绕轴线C旋转远离下部501来移除罩500。一旦挂钩505已经离开锁扣506，罩500就可以与下部501分离。在移除罩500之后，可将回收的液体和污物从碎屑容器444倒出。然后可冲洗整个下部501，包括碎屑容器444的内表面和刷室422的内表面。

如图25所示，在一个实施方式中，分离器487可以是具有弯曲度的管道或管，用于将夹带有液体和/或碎屑的工作气流重新定向大约90o，以使工作气流行进通过分离器出口488并进入碎屑容器444。液体和/或碎屑将撞击分离器487的各个壁并向下落入容器储存器444R中。分离器487可能具有其他程度的弯曲，例如90o-180o。液体和碎屑收集在容器储存器444R中，而工作气流通过空气出口端口499并到达抽吸源438。分离器487可定向为使得通过分离器出口488进入到碎屑容器444中的气流被定位成远离空气出口端口499。

图26示出了罐组件446的下部501的替代实施方式，其中将罩500移除。在一些实施方式中，碎屑容器444可具有倾倒口507，以帮助将液体和碎屑运送到容器储存器444R之外。倾倒口507可帮助向用户示出如何使碎屑容器444成角度以最佳地清空碎屑容器444。倾倒口507可设置在碎屑容器444的远离刷室422设置的角部508处。可选地，当罩501关闭时，倾倒口507可由罩501(图25)覆盖，而当罩501打开时，倾倒口可暴露以便观察。

参考图27，如上所述，抽吸管道489从刷辊441抽出碎屑和多余液体。刷室422帮助限定穿过抽吸管道489并进入到碎屑容器444中的气流。在所示实施方式中，刷室422包括横向端509，抽吸管道489与刷室422的在横向端509之间的部分流体连通。具体地，抽吸管道489可与刷室422的在横向端509之间居中的中间部分510流体地连通，这样使得每个横向端509与抽吸管道489基本上等距，或者可以相对于横向端509定位在其他位置处。

刷室422可渐缩以在横向端509处变小(例如，变短)。该渐缩帮助在刷辊441的整个长度上形成空气流并提高回收率。刷室422的上壁511的至少内表面可朝向横向端509渐缩。上壁511可平滑地朝向抽吸管道489成角度，以基本上连续地增加刷室422朝向抽吸管道489的高度。在所示实施方式中，刷室422在一个或两个横向端509处具有高度H1，在抽吸管道489处具有大于高度H1的高度H2。如本文所示，在与刷室422的中间部分510流体连通的抽吸管道489居中地位于横向端509之间的情况下，高度H2可在刷室422的居中地位于横向端509之间的中间部分510处测量。

在图16至图27所示的机器人410的可替代的实施方式中，罐组件446可将碎屑容器444和刷室422组合成一个整体组件或模块。供应罐451可与罐组件446分离，这样使得供应罐可与罐组件446分别从壳体412移除。供应罐451可配置为使得其可以在罐组件446之前或之后从壳体412移除。可替代地，供应罐451和罐组件446可具有互锁安装布置，这样使得供应罐451必须在移除罐组件446之前移除，反之亦然。

图28至图30示出了用于机器人410的罐组件446的几个可替代的实施方式。罐组件446与以上参考图16至图27所述的罐组件446类似，因此相同的部件用相同的附图标记表示，应该理解，除了另有注明，否则罐组件446和机器人410的相同部件的描述适用于图28至图30所示的罐组件446。

参考图28，所示的罐组件446的区别在于包括与供应罐451分开的可完全移除的罩500。因此，下部501除了碎屑容器444、盖427和刷室422之外，还可包括供应罐451。另一区别在于，将罩500固定到罐组件446的下部501的罩闩锁502可从罐组件446的顶部后侧接近，并且可以在不枢转的情况下使罩500提升离开下部510。

另一区别在于，罐组件446包括枢转把手449，并且枢转把手449可抵靠罐组件446枢转，以与罐组件446的上表面基本上平齐，并且远离罐组件446的上表面向上枢转，以便于用户抓握。枢转把手449可设置在供应罐451的顶部上，与罩500分开。

参考图29，所示的罐组件446与图28所示的罐组件446的区别在于，供应罐451与罩500成一体，并且枢转把手449位于罩500上。

参考图30，所示罐组件446与图28所示的罐组件446的区别在于在碎屑容器444的前侧处具有可从罐组件446的顶部接近的罩闩锁502，并且在碎屑容器444的后侧处设置有指状凹口512。消费者可用一只手抓握把手449，并且在提升该罩500使罩远离下部501时，使用他们的另一只手用他们的拇指同时地操作罩闩锁502，以使罩500与下部501分离。

本文中描述的设备、系统和方法的各个方面或特征产生了本公开的几个优点。例如，上述方面提供了一种在单次通过中清扫和拖扫地面表面的自主清洁机器人，包括在“向前”或“向后”方向上的单次通过。本公开提供了一种直接在除尘组件前方清扫的单个自主地面清洁器。这消除了为了完全清洁使用两个地面清洁设备或通过通过单个机器人来进行多次清洁的需要。

本公开的各方面的另一优点涉及液体分配系统的一致性和稳健性。与现有技术的芯吸衬垫相比，所公开的泵和喷嘴以不会随时间而劣化的一致的低流速提供流体。所施加的液体的低流速使得清洁的地面表面在与除尘组件的旋转衬垫接触结束之后基本上干燥。如本文所述的脉宽调制信号的使用可进一步提供用于各种地面表面的流体输送速率的定制，包括流体停留时间的调节。

本公开的各方面的又一优点涉及清扫器的刷辊、驱动机构的轮和除尘组件的旋转衬垫的构造。通过如上所示和所述，使轮、刷辊和旋转衬垫的外边缘对准来减少在轮和旋转衬垫中夹带碎屑，从而改善了地面清洁机器人的驱动和清洁性能。

本公开的各方面的再一优点涉及使用脉宽调制信号来驱动诸如流体泵的一个或多个部件的操作。这种调制信号在不使用可变电阻器(其会产生不期望的热量)或使用其他更复杂的方法来降低由电池组提供给泵的电压的情况下，使得用于在各种流速(包括低流速)下驱动泵的电路复杂性降低。

本公开的各方面的另一优点涉及容易接近自主地面清洁器内的一个或多个罐，包括可从机器人壳体选择性地移除的整体或集成罐组件。单个单元的移除可提高再填充供应罐或清理碎屑容器的容易性，不需要为了清理或再填充操作而操纵整个机器人。

本公开的各方面的另一优点涉及一种地面清洁设备，该地面清洁设备包括可在待清洁表面上移动的可移动壳体、配置为储存要供应的清洁流体的供应罐，以及能移除地安装到壳体的整体组件，其中，该整体组件配置为选择性地从可移动壳体拆卸，该整体组件具有刷室、位于刷室中的刷辊、至少一个流体分配器，以及流体地联接到刷室的碎屑容器。该至少一个流体分配器可与供应罐流体连通，并且可提供流体输送泵以控制清洁流体从供应罐到该至少一个流体分配器的流动。

本公开的各方面的又一优点涉及用于整体或集成罐组件的闩锁、把手和枢转联接件的构造。在本文公开的一些实施方式中，用户提供相反的力以致动闩锁和向上提升罐组件使其远离壳体。这帮助在两个组件之间产生完全的分离，并且在移除罐组件期间将壳体保持在适当的位置。

本公开的各方面的再一优点涉及刷室和通向碎屑容器的抽吸管道的构造。在本文公开的一些实施方式中，刷室在远离抽吸管道的方向上渐缩以变得更小，这可帮助在刷辊的整个长度上形成空气流并改善回收。

尽管本文示出的多个实施方式示出了自主地面清洁器或地面清洁机器人，但是本发明的各方面可用在其他类型的表面清洁设备和地面护理装置上，包括但不限于具有基座和用于引导基座经过待清洁表面的直立主体的直立式抽吸装置(例如，深度清洁器或地毯清洁器)、具有通过真空软管连接到带有轮的基座的清洁工具的罐式抽吸装置、适于由用户手持以清洁相对小的区域的便携式抽吸装置，或者商用抽吸器。更进一步，本发明的各方面还可用在包括流体回收系统而不包括流体供应系统的表面清洁设备上，或者用在包括流体供应系统而不包括流体回收系统的表面清洁设备上。更进一步，本发明的各方面还可用在除了抽吸式清洁器之外的表面清洁设备上，诸如蒸汽清洁器或真空清洁器。蒸汽清洁器通过将水加热至沸腾来产生蒸汽，以直接或经由清洁衬垫输送到待清洁表面。一些蒸汽清洁器将液体收集在衬垫中，或者可使用抽吸力来抽取液体。真空清洁器通常不输送或抽取液体，而是用于从表面收集相对干燥的碎屑(其可包括污物、灰尘、污渍、污垢、毛发和其他碎屑)。

本申请是2018年12月12日提交的美国专利申请第16/217,748号的部分继续申请，该美国专利申请要求2017年12月22日提交的美国临时专利申请第62/609,449号的权益，这两个申请都通过引证的方式整体结合于本文。

尽管已经结合本公开的某些具体实施方式具体描述了本发明，但是应理解，这是为了说明而不是限制。在不脱离本发明的所附权利要求书中限定的精神的情况下，在上述公开内容和附图的范围内，可以进行合理的变型和修改。因此，与本文所公开的实施方式相关的具体尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的，除非权利要求中另有明确地说明。

Claims (18)

1.一种地面清洁机器人，包括：

能自主移动的壳体；

驱动系统，用于基于来自控制器的输入而在待清洁表面上使所述能自主移动的壳体自主地移动；

整体组件，能移除地安装到所述能自主移动的壳体，其中，所述整体组件配置为从所述能自主移动的壳体选择性地拆卸，所述整体组件包括：

刷室；

碎屑容器，流体地联接到所述刷室，以及

供应罐，配置为储存要供应的清洁流体；

刷辊，位于所述刷室中；

至少一个流体分配器，与所述供应罐流体连通并且配置为分配清洁流体；

流体输送泵，配置为控制清洁流体从所述供应罐到所述至少一个流体分配器的流动；以及

闩锁，将所述整体组件固定到所述能自主移动的壳体。

2.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其中，所述刷室通过枢转联接件与所述能自主移动的壳体枢转地联接，并且所述整体组件配置为通过以下方式而选择性地与所述能自主移动的壳体脱离：致动所述闩锁，使所述整体组件围绕由所述枢转联接件限定的枢转轴线旋转，并且然后提升所述整体组件以使所述刷室与所述能自主移动的壳体脱离。

3.根据权利要求2所述的地面清洁机器人，其中，所述枢转联接件包括：

锁扣，位于所述整体组件和所述能自主移动的壳体中的一者上；以及

挂钩，位于所述整体组件和所述能自主移动的壳体中的另一者上，所述挂钩配置为接合所述锁扣以将所述整体组件枢转地联接到所述能自主移动的壳体。

4.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其中，所述闩锁包括设置在所述能自主移动的壳体上的闩锁致动器，其中，所述整体组件配置为通过向下按压所述闩锁致动器并且然后向上提升所述整体组件而选择性地与所述能自主移动的壳体分离。

5.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其中，所述整体组件包括靠近所述闩锁的把手，这样使得用户能用一只手抓住所述把手以向上提升所述整体组件并且致动所述闩锁。

6.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其中，所述刷室由在所述能自主移动的壳体上方延伸的盖限定，这样使得所述能自主移动的壳体不暴露于所述刷辊。

7.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，还包括抽吸管道和抽吸源，所述抽吸管道从所述刷室延伸以与所述碎屑容器流体连通，所述抽吸源与所述抽吸管道流体连通以产生通过所述碎屑容器的工作气流。

8.根据权利要求7所述的地面清洁机器人，其中，所述刷室包括横向端、在所述横向端之间的中间部分，所述抽吸管道在所述中间部分处与所述刷室结合，并且所述刷室渐缩以在所述横向端处变得更小。

9.根据权利要求7所述的地面清洁机器人，还包括配置为从所述刷辊移除液体和碎屑的刮具，其中，所述刮具设置在所述刷室内并且接合所述刷辊。

10.根据权利要求7所述的地面清洁机器人，其中，所述碎屑容器包括分离器，所述分离器配置为从所述工作气流分离液体和碎屑，并且其中，所述抽吸管道和所述分离器形成所述整体组件的部分。

11.根据权利要求7所述的地面清洁机器人，其中，所述抽吸源包括承载在所述能自主移动的壳体上的真空电机，所述真空电机具有电机空气入口端口，并且所述碎屑容器包括空气出口端口，当所述整体组件安装到所述能自主移动的壳体时，所述空气出口端口与所述电机空气入口端口联接，以将所述碎屑容器与所述抽吸源流体地联接。

12.根据权利要求7所述的地面清洁机器人，其中：

所述能自主移动的壳体包括与所述抽吸源流体连通的空气入口端口接收器，并且所述碎屑容器包括空气出口端口，当所述整体组件安装到所述能自主移动的壳体时，所述空气出口端口与所述空气入口端口联接，以将所述碎屑容器与所述抽吸源流体地联接；并且

所述能自主移动的壳体包括与所述流体输送泵流体连通的阀接收器，并且所述供应罐包括阀，当所述整体组件安装到所述能自主移动的壳体时，所述阀与所述阀接收器联接，以将所述供应罐与所述流体输送泵流体地联接。

13.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其中，所述整体组件包括能打开的罩，所述罩选择性地固定到所述整体组件的下部并且能在关闭位置与打开位置之间移动，所述下部至少包括所述碎屑容器的容器储存器。

14.根据权利要求13所述的地面清洁机器人，其中，能打开的所述罩包括所述供应罐。

15.根据权利要求13所述的地面清洁机器人，其中，能打开的所述罩能与所述下部完全分离。

16.根据权利要求13所述的地面清洁机器人，其中，所述碎屑容器包括倾倒口，其中，当所述罩处于所述关闭位置时，所述倾倒口由所述罩覆盖，而当所述罩处于所述打开位置时，所述倾倒口被暴露为能观察到。

17.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其中，所述至少一个流体分配器和所述流体输送泵承载在所述能自主移动的壳体上，并且所述至少一个流体分配器定位为将清洁流体沉积到所述能自主移动的壳体在之上移动的待清洁表面上。

18.根据权利要求17所述的地面清洁机器人，还包括刮板，所述刮板承载在所述整体组件上并且在所述刷辊的第一侧邻近所述刷辊设置，并且其中，所述至少一个流体分配器在所述刷辊的与所述第一侧相反的第二侧邻近所述刷辊设置。

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