CN1994211A - 机器人清洁系统 - Google Patents

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CN1994211A CNA2006101068882A CN200610106888A CN1994211A CN 1994211 A CN1994211 A CN 1994211A CN A2006101068882 A CNA2006101068882 A CN A2006101068882A CN 200610106888 A CN200610106888 A CN 200610106888A CN 1994211 A CN1994211 A CN 1994211A
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郭宰荣
申观宇
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Abstract

一种能够以最小数量的装置来执行自动清洁和手动清洁的机器人清洁系统。所述机器人清洁系统包括：第一清洁单元，所述第一清洁单元当在要清洁的区域内自动移动时执行自动清洁；以及第二清洁单元，所述第二清洁单元当连接到所述第一清洁单元时，在通过使用者而在要清洁的区域内移动时执行手动清洁。所述第一和第二清洁单元中的每一个均包含利用真空清扫的鼓风机和集尘器。第一清洁单元具有灰尘出口，以在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时通过所述第一清洁单元的灰尘出口、连接器以及所述第二清洁单元的连接端口将灰尘传送到所述第二清洁单元。

Description

机器人清洁系统
技术领域
本发明涉及一种清洁器，更具体地，涉及一种机器人清洁系统，所述机器人清洁系统能够使用机器人清洁器(robot cleaner)进行自动清洁并利用使用者的劳动进行手动清洁。
背景技术
清洁器为一种用于清洁房间的装置，并且典型地用于移除房间内的灰尘、污垢和碎片。通常使用的是吸尘器，所述吸尘器通过低压单元所产生的吸力来收集灰尘和疏松碎屑物。最近，已经开发出一种机器人式清洁器，所述机器人清洁器被设计成当通过自动移动而无需手动操作在地板上移动时将灰尘和疏松碎屑物从地板移除。在下文中，术语“自动清洁”指的是由当自动移动时移除灰尘和疏松碎屑物的机器人清洁器所执行的清洁操作，相反，术语“手动清洁”指的是由人使用真空清洁器所执行的清洁操作。
尽管机器人清洁器能够减少手动操作所需的劳动，然而机器人清洁器仍然具有几个局限性。因此，通过仔细研究接受用于改善机器人清洁器的解决方案。如解决方案的一个实例，韩国专利注册第10-459466号披露一种机器人清洁器，所述机器人清洁器具有足以清洁房间转角内的灰尘的已改善的清洁能力。
不管所述研究，目前多数的机器人清洁器具有下述几个问题。首先，清洁机器人的自动清洁功能限于地板。清洁机器人不能成功地清洁其它区域，举例而言，沙发表面、架子或其类似物，并因此而具有有限的清洁区域。其次，清洁机器人小于普通的吸尘器，并且无法产生强大的吸力，从而造成不充分的清洁。
由于清洁机器人的上述问题，仍需要人以普通的吸尘器而非清洁机器人来手动清洁特定的地方。清洁机器人无法到达所有地方。因此，由于清洁机器人缺乏用于充分清洁所有区域的足够动力，所以宁愿手动清洁而非使用清洁机器人。
同时，当使用机器人清洁器时，必须准备位于房间内一特定位置处的停靠站(docking station)。停靠站提供双重目的：用于对机器人清洁器内所包括的可充电电池进行充电以及当清洁机器人停靠时移除机器人清洁器内所收集的灰尘和碎片。
因此，使用自动清洁和手动清洁工具的清洁操作需要使用清洁机器人、停靠站以及普通的吸尘器。这会造成成本的增加并减小可用的室内空间量。
发明内容
本发明的另外方面和/或优点将部分地在以下说明中加以阐明，并且将会部分地从所述说明中清楚呈现，或者可以从本发明的实施中得知。
因此，已提出本发明以解决上述问题，并且本发明的一个方面是提供一种能够以最小数量的装置来执行自动清洁和手动清洁的机器人清洁系统。
本发明的另一个方面是提供一种能够在手动清洁期间移除机器人清洁器内所收集的灰尘和碎片的机器人清洁系统。
根据一个方面，本发明提供一种机器人清洁系统，所述机器人清洁系统包括：第一清洁单元，所述第一清洁单元当在要清洁的区域内自动移动时执行自动清洁；以及第二清洁单元，所述第二清洁单元当连接到所述第一清洁单元时，在通过使用者而在要清洁的区域内移动时执行手动清洁。
第一清洁单元具有灰尘出口，以在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时将抽吸或利用真空吸取到所述灰尘出口的灰尘传送到所述第二清洁单元，并且所述第二清洁单元具有对应于所述灰尘出口的连接端口。
所述机器人清洁系统进一步包括安装在所述第一清洁单元或所述第二清洁单元内的连接器，用以在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时使所述灰尘出口与所述连接端口相连。
所述灰尘出口设有仅在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时打开所述灰尘出口的第一打开/关闭构件。
所述第一清洁单元包括：本体；以及安装在所述本体内以收集利用真空吸取的灰尘的第一集尘器，其中所述灰尘出口连接到所述第一集尘器。
所述第一清洁单元包括：本体；安装在所述本体内以提供利用真空吸取灰尘所需动力的第一鼓风机；以及将所述第一鼓风机所产生的气流排到所述本体外的出口，并且所述出口设有用于打开及关闭所述出口的第二打开/关闭构件。
所述第一清洁单元进一步包括可充电电池以及用于显示所述可充电电池的电池寿命的显示器。所述第二清洁单元包括充电器，所述充电器用于当所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时用于所述可充电电池，以对所述可充电电池进行充电。
所述第二清洁单元包括：本体，所述本体被配置成当所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时与所述第一清洁单元相连；安装到所述本体内以提供利用真空吸取灰尘所需动力的第二鼓风机；以及第二集尘器，所述第二集尘器用于收集经由所述灰尘出口和所述连接端口从所述第一清洁单元传送的灰尘。
根据另一个方面，本发明提供一种机器人清洁系统，所述机器人清洁系统包括：第一清洁单元，所述第一清洁单元具有利用真空吸取灰尘并收集灰尘的第一鼓风机和第一集尘器，所述第一清洁单元适于当在要清洁的区域内自动移动时执行自动清洁；以及第二清洁单元，所述第二清洁单元具有利用真空吸取灰尘并收集灰尘的第二鼓风机以及第二集尘器，所述第二清洁单元适于当连接到所述第一清洁单元时在通过使用者而在要清洁的区域内移动时执行手动清洁。
所述第一清洁单元具有：入口，所述入口利用真空从要清洁的区域的地板吸取灰尘；连接所述入口和所述第一集尘器的第一吸入通道；以及一灰尘出口，所述灰尘出口连接到所述第一集尘器，以在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时将所述第一清洁单元内所收集的灰尘从所述第一吸入通道传送到所述第二清洁单元。
所述灰尘出口设有打开/关闭构件，所述打开/关闭构件仅在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时打开所述灰尘出口，因此当所述第一清洁单元执行自动清洁时，灰尘通过经过所述入口和所述第一吸入通道而被收集在所述第一集尘器内。
所述第二清洁单元具有：将从所述第一清洁单元传送的灰尘输送到所述第二清洁单元的连接端口；以及第二吸入通道，所述第二吸入通道连接所述连接端口和所述第二集尘器，因此当所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时，灰尘通过依次经过所述入口、所述第一吸入通道、所述灰尘出口、所述连接端口以及所述第二吸入通道被收集在所述第二集尘器内。
本发明的另外方面和/或优点将部分地在以下说明中加以阐明，并且将会部分地从所述说明中清楚呈现，或者可以从本发明的实施中得知。
附图说明
本发明的这些和/或其它的方面和优点将从以下结合附图对实施例的说明而变得清楚且更易于理解，其中：
图1为显示根据本发明的机器人清洁系统的外部的透视图；
图2为显示根据本发明的机器人清洁系统的第一清洁单元的配置的侧截面图；
图3为显示根据本发明的机器人清洁系统的第二清洁单元的配置的侧截面图；以及
图4为根据本发明的机器人清洁系统的侧截面图，示出彼此相连的第一和第二清洁单元。
具体实施方式
现在将会详细地参考本发明的实施例，本发明的实例将在所述附图中示出，其中相同的参考符号在通篇之中表示相同的元件。下文中将描述所述实施例以通过参考图式来说明本发明。
如图1至图4中所示，本发明的机器人清洁系统包括第一清洁单元100和第二清洁单元200，其中所述第一清洁单元当在要清洁的区域内自动移动时执行自动清洁，所述第二清洁单元当其连接到第一清洁单元100时执行手动清洁。第一清洁单元100用作独立的机器人清洁器，而第二清洁单元200用作当其连接到第一清洁单元100时进行手动清洁的真空清洁器。当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时，第二清洁单元200将第一清洁单元100用作利用真空从地板吸取灰尘和疏松碎屑物的吸入件(suctionpiece)。
如图2中所示，第一清洁单元100包括本体110、安装在本体110内以提供利用真空吸取灰尘和疏松碎屑物所需的动力的第一鼓风机120以及安装在本体110内以收集利用真空吸取的灰尘和碎片的第一集尘器130。尽管图中未示，第一鼓风机120具有吸气电动机(suction motor)以及通过吸气电动机旋转的风扇。
用于移动第一清洁单元100的一对轮子111被设置在本体110的底壁处。两个轮子111中的每一个均适于由驱动电动机(图中未示)来选择性地驱动，以使第一清洁单元100在所需方向上移动。照相机112被设置在本体110的外表面上。照相机112用于将第一清洁单元100周围的图像拍下来，以决定第一清洁单元100的位置，并且辨识出位于第一清洁单元100周围的障碍物，例如墙壁或家具。
第一清洁单元100具有入口113、第一出口114以及灰尘出口115，其中所述入口形成于本体110的底壁处以利用真空从要清洁的一区域的地板吸取灰尘和疏松碎屑物，所述第一出口用于将第一鼓风机120所产生的气流排到本体110之外，所述灰尘出口形成于本体110的顶壁处，用以当第一清洁单元110连接到第二清洁单元200时将灰尘和碎片传送到第二清洁单元200内。
刷子116以可旋转方式安装在本体110的入口113附近，以将灰尘和疏松碎屑物从地板B打扫干净。第一吸入通道117连接入口113和第一集尘器130并位于入口113与第一集尘器130之间。
灰尘出口115用于与第一吸入通道117和第一集尘器130相连通。灰尘出口115设有仅在第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时打开灰尘出口115的第一打开/关闭构件140。具体地，当第一清洁单元100独立地执行自动清洁时，第一打开/关闭构件140打开灰尘出口115，以使通过第一吸入通道117利用真空吸取的灰尘和碎片保留在第一集尘器130内。此外，当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200以执行手动清洁时，第一打开/关闭构件140打开灰尘出口115，以将第一清洁单元100内所收集的灰尘和碎片导入第二清洁单元200内。
第一出口114设有用于打开和关闭第一出口114的第二打开/关闭构件150。当第一清洁单元100独立地执行自动清洁时，第二打开/关闭构件150打开第一出口114，以使已经过第一集尘器130的气流排到本体110之外。此外，当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200以执行手动清洁时，第二打开/关闭构件150关闭第一出口114以防止气流经由第一出口114泄漏。
第一清洁单元100包括用于供应操作第一清洁单元100所需电力的可充电电池160。可充电电池160连接到充电端子161，所述充电端子向上伸出到本体110之外，以便当第一清洁单元100未连接或者连接到第二清洁单元200时可以由商用交流发电机对可充电电池160进行充电。如图1和图2中所示，第一清洁单元100包括显示器118。显示器118用于显示可充电电池160的电池寿命并提供供使用者设定自动清洁的菜单。
如图3中所示，第二清洁单元200包括本体210、安装在本体210内以提供手动清洁期间利用真空吸取灰尘和疏松碎屑物所需动力的第二鼓风机220以及安装在本体210内以收集利用真空吸取的灰尘和碎片的第二集尘器230。此处，第二集尘器230可以为一封尘袋(dust envelope)或者广泛用于清洁的旋风式集尘器。尽管图中未示，然而第二鼓风机220具有吸气电动机以及通过吸气电动机旋转的风扇。
第二清洁单元200的本体210具有凸出部211，所述凸出部从本体210的下端向前延伸以限定用于套在第一清洁单元100的外部的容纳空间S。凸出部211形成有一连接端口212，当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时，所述连接端口位于与灰尘出口115相对应的位置处。连接端口212用于将灰尘和碎片从第一清洁单元100输送到第二清洁单元200。
连接器240被装配到连接端口212内，以便当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时使灰尘出口115与连接端口212相连。连接器240可以从各种不同的构件中进行选择，所述构件在第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时均可以使连接端口212与灰尘出口115相连。在本实施例中，连接器240为安装在固定本体210内的可移动的管子，所述管子可以垂直延伸以使第一清洁单元100与第二清洁单元200相连。举例而言，当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时，可移动的管子会部分地向下伸出本体210以连接连接端口212和灰尘出口115(见图3和图4)。可供选择地，连接器240可以安装在第一清洁单元100内。
连接端口212与第二集尘器230之间设有第二吸入通道213，用以将经由连接端口212输送的灰尘和碎片导入第二集尘器230内。此外，第二出口214形成于本体210的后壁处，用以将第二鼓风机220所产生的气流排到本体210之外。
充电器250被安装在本体210内以对第一清洁单元100的可充电电池160进行充电。位于充电器250一侧上的电源端子251用于当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时使充电器250与充电端子161以电气方式相连。
第二清洁单元200具有电源线260，所述电源线用于施加第二清洁单元200的操作所需的电力或者将电力供应给充电器250。
在下文中，将会说明和本发明的目的有关的机器人清洁系统的操作。当通过使用第一清洁单元100来执行自动清洁时，第一清洁单元100的作用为利用真空从当第一清洁单元100自动移动时自动清洁的区域内的地板B吸取灰尘和疏松碎屑物并将其等移除。当在没有第二清洁单元200的情况下使用第一清洁单元100时，第一清洁单元100的第一打开/关闭构件140关闭灰尘出口115，同时第二打开/关闭构件150打开第一开口114。因此，通过入口113和第一吸入通道117利用真空吸取的灰尘和碎片被收集在第一集尘器130内，并且利用真空吸取的空气会经由第一出口114排到本体110之外。关闭灰尘出口115可以防止任何灰尘或碎片从第一清洁单元100的第一集尘器130漏出。
为了执行手动清洁，第一清洁单元100连接到第二清洁单元200。第一清洁单元100连接到第二清洁单元200的下部区域，使得第二清洁单元200使用作为一吸入件的第一清洁单元100来利用真空从地板B吸取灰尘和疏松碎屑物。当第一清洁单元100连接到第二清洁单元200时，第二清洁单元200的连接端口212通过使用连接器240与第一清洁单元100的灰尘出口115相连。第二打开/关闭构件150会关闭第一清洁单元100的第一出口114。手动操作期间，第一鼓风机120没有运转，而仅有第二鼓风机220运转。因此，利用真空从要清洁的区域的地板B所吸取的灰尘和碎片依次经过入口113、第一吸入通道117、灰尘出口115、连接端口212以及第二吸入通道213以收集在第二集尘器230内。同时，第一集尘器130内所收集的灰尘和碎片通过经过灰尘出口115、连接端口212以及第二吸入通道213被传送到第二集尘器230。将灰尘和碎片输送到第二集尘器230内所具有的效果为在手动操作期间自动清空第一清洁单元100的第一集尘器130。因此，可以减少清除第一集尘器130内所收集的灰尘和碎片所造成的不便，并且消除对各清洁单元所需的单独的停靠站的需求。
使用第一清洁单元100进行自动清洁期间，第一清洁单元100被连接到第二清洁单元200，以使第一清洁单元的充电端子161连接到建立在第二清洁单元200上的电源端子251，从而对可充电电池160自动充电。在这种情况下，第一清洁单元100没有通过连接器240连接到第二清洁单元200。第一清洁单元100是使用连接端口212连接到第二清洁单元200。
尽管本实施例说明了一个实例，其中第一清洁单元100包括通过抽吸移除灰尘和疏松碎屑物的第一鼓风机120，然而可供选择地，通过电动机而旋转的刷子可以用于将灰尘和疏松碎屑物打扫干净。
本发明提供一种机器人清洁系统，其中第一清洁单元100(即，机器人清洁器)用于自动清洁，并且也可以用于执行手动清洁操作，从而改善了系统的效用。此外，根据本发明，手动操作期间可以将机器人式清洁器内所收集的灰尘和碎片从机器人式清洁器移除。因此，改善了第一清洁单元的清洁便利性。进一步而言，第二清洁单元可以用作用于第一清洁单元的充电装置。这可以消除对单独的停靠系统的需求，从而增加使用的便利性并降低成本。因此，当与需要多个装置来执行自动清洁和手动清洁的传统清洁操作相比，本发明降低了成本并减小需要储存并操作清洁装置的空间。
尽管已示出并说明了本发明的实施例，然而本领域普通技术人员将会理解，在不偏离本发明的原理和本质的前提下可以对这个实施例进行变更，本发明的范围由权利要求及其等效形式来限定。

Claims (13)

1.一种机器人清洁系统，包括：
第一清洁单元，所述第一清洁单元当在要清洁的区域内自动移动时执行自动清洁；以及
第二清洁单元，所述第二清洁单元当连接到所述第一清洁单元时，在通过使用者而在要清洁的区域内移动时执行手动清洁。
2.根据权利要求1所述的机器人清洁系统，
其中所述第一清洁单元具有灰尘出口，以在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时将利用真空吸取到所述灰尘出口的灰尘、污垢和碎片输送到所述第二清洁单元，并且
其中所述第二清洁单元具有对应于所述灰尘出口的连接端口。
3.根据权利要求2所述的机器人清洁系统，进一步包括：
安装在所述第一清洁单元或所述第二清洁单元内的连接器，用以在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时使所述灰尘出口与所述连接端口相连。
4.根据权利要求2所述的机器人清洁系统，其中所述灰尘出口设有仅在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时打开所述灰尘出口的第一打开/关闭构件。
5.根据权利要求2所述的机器人清洁系统，其中所述第一清洁单元包括本体；以及
安装在所述本体内以收集所抽吸的灰尘的第一集尘器，
其中所述灰尘出口与所述第一集尘器相连通。
6.根据权利要求1所述的机器人清洁系统，
其中所述第一清洁单元包括本体、安装在所述本体内以提供抽吸灰尘所需动力的第一鼓风机以及将所述第一鼓风机所产生的气流排到所述本体外的出口，并且
其中所述出口设有用于打开及关闭所述出口的第二打开/关闭构件。
7.根据权利要求1所述的机器人清洁系统，其中所述第一清洁单元进一步包括可充电电池，并且所述第二清洁单元包括充电器，所述充电器用于当所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时电连接到所述可充电电池，以对所述可充电电池进行充电。
8.根据权利要求2所述的机器人清洁系统，其中所述第二清洁单元包括：本体，所述本体被配置成当所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时容纳所述第一清洁单元；安装到所述本体内以提供抽吸灰尘所需动力的第二鼓风机；以及第二集尘器，所述第二集尘器用于经由所述灰尘出口和所述连接端口收集从所述第一清洁单元传送的灰尘。
9.一种机器人清洁系统，包括：
第一清洁单元，所述第一清洁单元具有用于抽吸并收集灰尘的第一鼓风机和第一集尘器，所述第一清洁单元适于当在要清洁的区域内自动移动时执行自动清洁；以及
第二清洁单元，所述第二清洁单元具有用于抽吸并收集灰尘的第二鼓风机以及第二集尘器，所述第二清洁单元适于当连接到所述第一清洁单元时在通过使用者而在要清洁的区域内移动时执行手动清洁。
10.根据权利要求9所述的机器人清洁系统，其中所述第一清洁单元具有：入口，所述入口从要清洁的区域的地板抽吸灰尘；将所述入口连接至所述第一集尘器的第一吸入通道；以及灰尘出口，所述灰尘出口与所述第一吸入通道和所述第一集尘器相连通，以在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时将所述第一清洁单元内所收集的灰尘传送到所述第二清洁单元。
11.根据权利要求10所述的机器人清洁系统，其中所述灰尘出口设有打开/关闭构件，所述打开/关闭构件仅在所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时打开所述灰尘出口，
由此，当所述第一清洁单元执行自动清洁时，灰尘通过经过所述入口和所述第一吸入通道而被收集在所述第一集尘器内。
12.根据权利要求10所述的机器人清洁系统，其中所述第二清洁单元具有：接收从所述第一清洁单元传送的灰尘的连接端口；以及第二吸入通道，所述第二吸入通道将所述连接端口连接至所述第二集尘器，
其中当所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时，灰尘通过依次经过所述入口、所述第一吸入通道、所述灰尘出口、所述连接端口以及所述第二吸入通道而被收集在所述第二集尘器内。
13.根据权利要求10所述的机器人清洁系统，其中所述第一清洁单元进一步包括可充电电池，并且所述第二清洁单元包括充电器，所述充电器用于当所述第一清洁单元连接到所述第二清洁单元时电连接到所述可充电电池，以对所述可充电电池进行充电。
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