CN116033858A - 地面处理装置 - Google Patents

Abstract

一种地面处理装置包括：底盘；用于在地面上导引所述底盘的行走机构；用于对地面进行处理的处理装置；吸入口；以及用于以沿着预先确定的轨迹相对于所述底盘可运动的方式安置所述处理装置的导引部。在此，所述轨迹相对于地面沿着竖直方向延伸；并且在所述地面处理装置停放在平坦的地面上时所述轨迹与平行于地面的平面围成预先确定的角度，其中所述角度最大为大约45°。

Description

地面处理装置

本发明涉及一种地面处理装置。本发明尤其涉及一种用于借助于气动负压来对地面进行处理的装置。

吸尘机器人被设立用于：在地面上移动并且借助于抽吸机构对地面进行清洁。所述抽吸机构包括吸入口，该吸入口处于地面的区域中并且与污物混合的空气能够进入到所述吸入口中。在此，在吸入口与地面之间的间距通常仅为几毫米。如果所述吸入口被抬起得离地面过远，则气流可能如此受到干扰：不能可靠地将相关区域内的污物颗粒从地面上去除。

如果地面包括较大的不平部分、例如台阶或门槛，则所述吸入口会被从地面上抬起。因此，一些吸尘机器人难以例如可靠地对镶花地板与处于其上面的地毯之间的过渡区或门槛处的区域进行清洁。

已经建议，在吸入口的区域中安置例如呈密封唇的形式的柔性密封件，以便确保空气正如所期望的那样流入到吸入口中。然而，这样的密封件可能遭受频繁的或强烈的地面接触，使得其可能会快速磨损。此外，所述密封件可能将污物颗粒推到地面上，从而可能不好地影响到清洁结果。常见的密封件也能够补偿仅仅小的竖直高度，使得其效果经常不令人信服。

US 2012/0 096 656 A1说明了一种用于自主的清洁装置的翼式装置。DE 37 32483 A1公开了一种用于吸尘器的嘴件。由DE 10 2010 000 577 A1已知一种特别是用于吸尘器的刷式设备。JP 2015-000 210 A说明了一种具有抽吸入口的吸尘器。KR 10 2014 0082218 A探论一种用于机器人清洁器空气入口的保持装置。

本发明的任务在于，说明一种用于地面的得到改进的处理装置。本发明的一个方面借助于独立权利要求的主题来解决该任务。从属权利要求描述了优选的实施方式。

根据本发明的一个方面，公开了一种地面处理装置，其包括：底盘；用于在地面上导引所述底盘的行走机构；用于对地面进行处理的处理装置；用于以沿着预先确定的轨迹相对于所述底盘可运动的方式来安置所述处理装置的导引部，其中所述轨迹相对于所述地面沿着竖直方向延伸。

根据一个并列的方面，所述地面处理装置包括：底盘；用于在地面上导引所述底盘的行走机构；用于对地面进行处理的处理装置；以及导引部，所述导引部用于以沿着预先确定的轨迹相对于所述底盘可运动的方式安置所述处理装置的至少一个近地面的端部。在此，所述轨迹相对于地面沿着竖直方向延伸。

如果使所述底盘在不平坦的地面上运动，则能够通过所述导引部来确保：所述处理装置到地面的预先给定的间距得到遵守。如果比如使所述底盘向上运动，使得所述间距即将变得过大，则能够使所述处理装置相对于底盘向下运动。如果以相反的方式使所述底盘如此运动，使得所述间距即将变得过小，则能够使所述处理装置相对于底盘向上运动。总之，能够改进地遵守所述处理装置到地面的竖直的最小和/或最大间距。

优选的是，当所述地面处理装置停放在平坦的地面上时，所述轨迹与平行于地面的平面围夹成一种预定的角度。通过对于所述角度的适当的选择，能够改变以下的机械阻力：应该克服所述阻力，以便由于地面处理装置的水平运动而使所述处理装置沿着竖直方向运动。因此，通过对于适当角度的选择，能够实现所述处理装置的预先确定的运动特性。

所述地面处理装置能够被设立用于：沿着预先确定的移动方向在地面上移动。在此，所述轨迹能够反向于移动方向地倾斜。为了确定倾斜度而能够假设，所述地面处理装置停放在平坦的地面上。通过倾斜，能够使所述处理装置相对于底盘沿着以下方向偏移：所述方向反向于移动方向地并且从地面向上伸展。换言之，在所述地面处理装置在地面上以预先确定的移动方向运动时，所述处理装置能够沿着向上和向后伸展的方向来运动。由此，尤其能够更容易地从所述地面处理装置的水平运动中产生所述处理装置的相对于底盘的向上的运动。尤其当所述装置驶过固定在地面上的障碍物、例如门槛或者台阶时，所述处理装置能够改进地保持在地面近处。

进一步优选的是，所提到的角度最大为大约45°。所述角度越小，就越容易由所述地面处理装置的水平运动引起所述处理装置的竖直运动。然而，所述角度应该大于大约20°，以便允许所述处理装置的足够的竖直运动。当所述地面处理装置停放在平坦的地面上时，应该在上面所提到的边界条件下理解所述角度。

所述处理装置能够借助于支撑元件相对于地面得到支撑。所述支撑元件尤其能够包括轮子、滚轮或滑动元件。即使所述地面处理装置在地面中的不平部分上移动，所述支撑元件也能够通过对于处理装置所进行的轨迹受到控制方式的导引而被改进地保持在地面上。

所述处理装置能够基本上由于其重力而被保持在地面上。为了产生预先确定的抵靠特性，能够给所述处理装置添加质量元件，以便扩大其重力。

在另一种变型方案中，设置了弹性元件，以便将所述处理装置相对于底盘挤压到地面上。所述弹性元件尤其能够包括弹簧、橡胶元件或塑料元件。可选地设置了阻尼元件。这样能够改进地控制所述处理装置在地面上的压紧力。通过对于所述弹性元件的力-位移-特性曲线的合适的选择，能够合适地选择在所述处理装置的沿着轨迹的路程上的压紧特性。在此，沿着所述轨迹的非线性的力变化曲线也是可能的。

在第一种变型方案中，所述导引部包括线性导引部，并且所述轨迹直线地伸展。所述线性导引部例如能够借助于在直线形的槽中导引的滑块、借助于线性球轴承或借助于线性的滑动轴承来实现。通过所述线性的导引，所述处理装置在地面处理装置中的运动空间能够被缩小或者有利地成形，使得所述地面处理装置能够更紧凑地来构造。

在第二种变型方案中，所述导引部包括摇臂，其中所述轨迹顺着圆弧的走向。为此，能够使用被拉动的或被推动的摇臂。当所述地面处理装置在地面上运动时，所述摇臂的旋转轴优选水平地并且垂直于移动方向地伸展。借助于所述摇臂，能够改进地精确地导引所述处理装置。尤其如果所述处理装置沿着摇臂的旋转轴是较长的，则其端部能够借助于摇臂以改进地彼此耦合的方式来得到导引。

在第三种变型方案中，所述轨迹沿着一般的曲线来伸展，其中所述导引部特别是借助于在槽中得到导引的滑块来实现。所述轨迹能够例如顺着螺旋的、渐开线的或S形函数的一个区段的走向。为此，所述导引部尤其能够被制作为滑槽导引部。

在另一种变型方案中，所述处理装置包括旋转刷。当所述地面处理装置沿着移动方向在地面上移动时，所述旋转刷能够围绕着水平地并且优选垂直于移动方向地伸展的旋转轴来转动。包括这样的处理装置的自主的地面处理机器也能够被称为清扫机器人(Kehrroboter)。可围绕着竖直的旋转轴转动的旋转刷同样是可能的。在其它变型方案中，所述处理装置也能够包括切割机构，其中所述地面处理机器能够被称为自动的草坪修剪机，或者所述处理装置能够包括擦拭装置，其中所述地面处理机器能够被称为擦拭机器人。

特别优选的是，所述处理装置包括吸入口。所述吸入口能够是抽吸装置的一部分，该抽吸装置被设立用于吸入在处理装置与地面之间的区域中的空气。包括这样的处理装置的自主的地面处理机器也能够被称为抽吸机器人。进一步优选的是，仅仅所述吸入口以相对于底盘可运动的方式被安置，而所述处理装置的其它元件也能够以不可运动的方式被安置在底盘上。一般来说，优选的是，所述地面处理装置包括家用器具，也就是被设立用于在家务内使用。根据变型方案，在此能够处理家务的内部区域或外部区域。

所述地面处理装置能够被设立用于沿着预先确定的移动方向在地面上移动，其中所述行走机构包括第一轴上的第一轮子和第二轴上的第二轮子。所述轴和处理装置能够沿着移动方向彼此隔开地被安置在底盘上。因此，沿着移动方向，所述处理装置能够先行于两个轮子、处于两根轴之间或者后行于两根轴。所述处理装置相对于轴的布置能够确定，当所述地面处理装置在台阶、门槛或地面的不平部分上移动时所述处理装置以何种方式沿着轨迹被导引。为了提高侧向稳定性，也能够在一根轴上安置多个轮子。

根据本发明的另一方面，一种地面处理机器包括在此描述的地面处理装置。所述地面处理机器尤其能够被设立用于在家务中自主地处理地面，并且例如被构造为吸尘机器人或清扫机器人。

根据本发明的又一方面，一种吸尘器包括在此所描述的地面处理装置。所述吸尘器能够在传统上以有线的方式或者作为无线设备来实现，并且被设立用于在家务中通过人员来处理地面。

现在参照附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出了地面处理装置；

图2示出了地面处理装置在越过障碍物时的情况；并且

图3示出了另一种变型方案中的地面处理装置。

图1示出了一种地面处理装置100，其被设立用于对地面105进行处理。为此，所述地面处理装置100包括处理装置110，所述处理装置在此示例性地被设立用于借助于气动的负压来清洁所述地面105。在图1中示出的地面处理装置100示例性地是抽吸机器人的、特别是吸尘机器人的一部分。然而，在其它变型方案中，也能够在所述地面处理装置100的基础上实现其它的地面处理机器，其处理装置110能够被设立用于以其它方式作用到地面105上。所述地面处理装置100尤其也能够是常规的吸尘器的或无线抽吸器的一部分。无线抽吸器能够配备有不同的附件和/或配件，并且也能够被称为通用的手持抽吸器(Multi UseHandstick(多用途手杖)，MUH)。

所述地面处理装置100包括底盘115，该底盘也能够被称为车架，并且该底盘能够包括地面处理装置100的底板或壳体。此外，所述地面处理装置100包括行走机构120，该行走机构建立了所述底盘115与地面105的连接。在此，所述行走机构120包括第一轮子125和至少一个第二轮子130。关于所述地面处理装置100在地面105上所假设的移动方向135，所述轮子125、130或其轴纵向错开地布置。所述第一轮子125在此是不转向的，并且例如能够包括随动的轮子或辊，并且通常具有处于大约15毫米范围内的小直径。在另一种变型方案中，所述第一轮子125也能够被滑动元件所取代。

所述第二轮子130示例性地被制作为驱动轮。通常，多个第二轮子130侧向错开地被安置在地面处理装置100上并且与可单个地控制的马达连接。所述第二轮子130的轴能够彼此对齐。通过对于所述马达的合适的操控，所述轮子125、130能够被置于独特的转速中，以便使所述地面处理装置100加速、制动、转向或转动。所述第二轮子130的直径能够处在大约70毫米的范围内。

通常，除了所示出的元件之外，所述地面处理装置100还包括控制装置，以便控制所述地面处理装置100在地面105上的运动和/或处理装置110的功能。此外，能够设置蓄能器和环境传感器。这些元件和其它可能的元件在图1中未示出。

在此，所述处理装置110被构造为抽吸装置，其中仅仅示出了靠近地面105的区段，该区段能够被称为吸入口140。附加地，所述抽吸装置通常包括鼓风机、污物容器和过滤器，它们在图1中未示出。所述抽吸装置被设立用于引起通过吸入140的空气流145，使得空气从在吸入140与地面105之间的区域被吸入。在此，污物颗粒能够从地面105被夹带。空气能够被引导到所述污物容器中。从所述污物容器中排出的空气能够被过滤，以便将污物阻拦在容器中。

所述吸入140能够相对于地面105在优选环绕的曲线上借助于密封元件、例如借助于橡胶唇、刷毛条或条状毡来密封。优选地，所述密封元件在硬的、平坦的基底上具有用于水平流动的空气的预先确定的透气性。所述密封元件能够是连续的或者具有一个或多个中断部。在一种实施方式中，所述密封元件能够相对于底盘115竖直地调节。所述密封元件能够在不同的预先确定的高度之间调节、例如在第一高度与第二高度之间调节，其中在所述第一高度中它被设立用于平放在地面105上并且在所述第二高度中它被向上抬起，使得所述吸入140能够紧挨着地平放在地面105上或者能够借助于其它元件在地板105上得到导引。在另一种实施方式中，相应的密封元件能够被安置在底盘115上。

建议借助于导引部150以能够沿着预先确定的轨迹155相对于底盘115运动的方式安置所述吸入140。如果所述轨迹155直线地伸展，则能够说是线性导引部。所述导引部150例如能够被制作成具有被接纳在槽中的滑块的滑槽导引部。所述导引部150例如也能够以伸缩的方式制成，或者套筒能够沿着轨迹155在轨道上伸展。

为了将所述吸入140与底盘115或污物容器活动地且气密地连接起来，能够设置波纹管160。所述吸入140能够由于其重力或借助于弹性元件165沿着轨迹155被压向地面105。优选地，所述吸入口140借助于支撑元件170相对于地面105得到支撑。所述支撑元件170例如能够包括轮子、滚轮或辊。可转动的支撑元件的直径能够是大约5毫米。在另一种变型方案中，所述支撑元件170也能够不可转动地布置，并且被设立用于在地面105上滑动。在所示出的优选的变型方案中，在所述吸入140上附加地安置了旋转刷175，该旋转刷能够围绕着水平轴线来转动。地面105的区域中的污物颗粒能够借助于旋转刷175被松脱，以便利用空气流145被运走。

在所示出的变型方案中，所述轨迹155示例性地直线地伸展。所述导引部150能够被设立用于：使吸入140从地面处理装置100在平坦的地面105上的所示出的位置在沿着轨迹155的方向上运动。这种可运动性能够允许：当所述地面处理装置100在不平坦部分上移动时将所述吸入口140保持在地面105上。所述轨迹155相对于移动方向135向后且向上伸展，使得其与地面105或与之平行的平面围成一个角度180。也能够规定沿着相反方向的运动，为此能够相应地延长所述轨迹155。通常固定地选择所述角度180，并且其优选地大于大约20°并且进一步优选地小于大约45°。

所述角度180优选地处于地面处理装置100的纵向平面中，并且在其它变型方案中也能够呈现更大的数值。在一种变型方案中，所述轨迹155能够垂直于地面105，使得所述角度180是直角并且为90°。还是在另一种变型方案中，所绘示的角度180也能够大于90°，使得所述轨迹155在地面处理装置100的纵向平面中向前倾斜。在此，所述角度180应该小于大约160°。

图2示出了地面处理装置100的在跨越过障碍物205时的情况。所述跨越在时间上彼此先后相随的阶段在图2A、2B和2C中示出。纯示例性地以障碍物205为出发点，该障碍物作为门槛而存在并且必须由所述地面处理装置100来攀爬。在另一种变型方案中，例如也能够包括台阶，所述地面处理装置100必须通过该台阶向下移动。其它可能的障碍物205包括沟，其能够被理解为台阶与门槛的组合或者一般的地面不平坦部分。对于当前的考虑而言可以假设，所述第一轮子125关于移动方向135处于前面、由所述支撑元件170跟随并且所述第二轮子130跟随该支撑元件。图2中的尺寸-及间距比例应被视为是示例性的。

如果所述地面处理装置100在平坦的地面105上移动，则产生在图1中示出的情景。首先由所述第一轮子125越过障碍物205，从而产生在图2A中示出的情形。所述导引部150已经允许吸入口140相对于底盘115向下运动，使得所述吸入口140比在图1中向下更远地从地面处理装置100中伸出来。所述支撑元件170依然处于障碍物205的前方，并且所述吸入口140在地面105上方的高度处被导引，该高度确保能够通过空气流145对所述地面进行清洁。

如果所述地面处理装置100继续沿着移动方向135移动，那么所述支撑元件170就在障碍物205处沿着轨迹155被推移，使得其从所述地面处理装置100的下侧面中伸出的程度比在图1中小。这种情况在图2B中示出。所述吸入口140与地面105的间距在这里变得如此之大，使得来自地面105的污物颗粒不再被接纳。不直接从地面附近进入到吸入口140中的空气也被称为渗入空气、补加空气或泄露空气。所述吸入口140的抬起是不可避免的，以便将该吸入口抬升越过障碍物205。从所述地面105的已经被清洁的部分上进行所述抬起，使得在该位置处的清洁结果不受影响。

一旦所述支撑元件170已经越过障碍物205，则能够在越过障碍物205之后将所述吸入口140重又置于其相对于地面105的工作距离中。这种情况在图2C中示出。可以看到，所述吸入口140与地面105将近齐平地终止，从而能够如所规定的那样对所述地面进行清洁。有利的是，能够在两侧直至障碍物205对于所述地面105进行处理，从而在所述障碍物205处不会形成污物带。在所示出的情形中，所述吸入口140通过导引部150在轨迹155上比在图1中所示的位置更进一步地被压入到地面处理装置100的下侧面中。在所述第二轮子130越过障碍物205之后，能够重新产生在图1中示出的情形。

图3示出了在另一种变型方案中的地面处理装置100。与在图1中示出的变型方案不同，在这里所述导引部150不是被制作为线性导引部、而是被制作为摇臂305。所述吸入口140可选地可转动地被安置在摇臂305的一个端部上，所述摇臂的另一个端部围绕着旋转轴310得到支承，所述旋转轴横向于移动方向135来伸展。所述吸入口140能够沿着轨迹155相对于底盘115运动，在此所述轨迹155顺着圆弧的走向。在平坦的地面105上的所示出的位置中，所述角度180能够相应于在图1中所示出的实施方式中的轨迹155的角度，正如通过虚线所勾画的那样，所述虚线形成了所述圆弧155的切线并且相应于图1中的轨迹155。如果所述旋转轴310相对于移动方向135如所示出的那样处于吸入口140之前，则可以说是被拉动的摇臂305；如果所述旋转轴310处于吸入口140之后，则可以说是被推动的摆臂305。所述弹性元件165在这种实施方式中能够取代在图1中示出的筒形弹簧而被制作为螺旋弹簧。

总体上描述了地面处理装置的不同的变型方案和方面。尤其根据变型方案A公开了一种地面处理装置，其包括：底盘；用于在地面上导引所述底盘的行走机构；用于处理该地面的处理装置；用于以沿着预先确定的轨迹相对于底盘可运动的方式安置所述处理装置的导引部，其中所述轨迹相对于地面沿着竖直方向延伸。

在变型方案B中，按照变型方案A的地面处理装置能够如此构成：当所述地面处理装置停放在平坦的地面上时，所述轨迹与平行于地面的平面围夹成预先确定的角度。

在变型方案C中，按照变型方案B的地面处理装置能够被设立用于沿着预先确定的移动方向在地面上移动，其中所述轨迹能够反向于移动方向来倾斜。

在变型方案D中，对于按照变型方案B或C之一的地面处理装置来说，所述角度最大能够为大约45°。

在变型方案E中，对于按照前述变型方案之一的地面处理装置来说，所述处理装置能够借助于支撑元件相对于地面得到支撑。

在变型方案F中，按照前述变型方案之一的地面处理装置还能够包括弹性元件，以便将处理装置相对于底盘挤压到地面上。

在变型方案G中，对于按照前述变型方案之一的地面处理装置来说，所述导引部包括线性导引部并且所述轨迹直线地伸展。

在变型方案H中，对于按照变型方案A至F之一的地面处理装置来说，所述导引部能够包括摇臂并且所述轨迹能够顺着圆弧的走向。

在变型方案I中，按照前述变型方案之一的地面处理装置能够包括旋转刷。

在变型方案J中，按照前述变型方案之一的地面处理装置能够包括吸入口。

在变型方案K中，按照前述变型方案之一的地面处理装置能够被设立用于使得该地面处理装置沿着预先确定的移动方向(135)在地面(105)上移动，其中所述行走机构(120)包括第一轮子(125)和第二轮子(130)，并且所述轮子(125、130)和处理装置(110)沿着移动方向(135)彼此隔开地被安置在底盘(115)上。

附图标记列表：

100 地面处理装置

105 地面

110 处理装置

115 底盘，车架

120 行走机构

125 第一轮子

130 第二轮子

135 移动方向

140 吸入口

145 空气流

150 导引部

155 轨迹

160 波纹管

165 弹性元件

170 支撑元件

175 旋转刷

180 角度

205 障碍物(门槛)

305 摇臂

310 旋转轴。

Claims (10)

1.地面处理装置(100)，包括：

-底盘(115)；

-行走机构(120)，用于在地面(105)上导引所述底盘(115)；

-用于对地面(105)进行处理的处理装置(110)；

-导引部(150)，用于以沿着预先确定的轨迹(155)相对于所述底盘(115)能够运动的方式安置所述处理装置(110)，

-其中所述轨迹(155)相对于地面(105)沿着竖直方向延伸；其中所述处理装置(110)包括吸入口(140)，并且其中在所述地面处理装置(100)停放在平坦的地面(105)上时，所述轨迹(155)与平行于所述地面(105)的平面围成预先确定的角度(180)，其中所述角度(180)最大为大约45°。

2.根据权利要求1所述的地面处理装置(100)，其中所述地面处理装置(100)被设立用于：沿着预先确定的移动方向(135)在所述地面(105)上移动，并且所述轨迹(155)反向于所述移动方向(135)地倾斜。

3.根据前述权利要求中任一项所述的地面处理装置(100)，其中所述处理装置(110)借助于支撑元件(170)相对于所述地面(105)得到支撑。

4.根据前述权利要求中任一项所述的地面处理装置(100)，此外包括弹性元件(165)，以便将所述处理装置(110)相对于所述底盘(115)挤压到所述地面(105)上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的地面处理装置(100)，其中所述导引部(150)包括线性导引部，并且所述轨迹(155)直线地伸展。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的地面处理装置(100)，其中所述导引部(150)包括摇臂(305)，并且所述轨迹(155)顺着圆弧的走向。

7.根据前述权利要求中任一项所述的地面处理装置(100)，其中所述处理装置(110)包括旋转刷(175)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的地面处理装置(100)，其中所述地面处理装置(100)被设立用于：沿着预先确定的移动方向(135)在所述地面(105)上移动，其中所述行走机构(120)包括第一轮子(125)和第二轮子(130)，并且所述轮子(125、130)和所述处理装置(110)沿着移动方向(135)彼此隔开地被安置在所述底盘(115)上。

9.地面处理机器，具有根据前述权利要求中任一项所述的地面处理装置(100)。

10.吸尘器，包括根据权利要求1至9中任一项所述的地面处理装置(100)。

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