CN208524752U - 自主式真空吸尘器 - Google Patents

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杰弗里·A·斯科尔滕
杰克·安德鲁·莫汉
安德鲁·詹姆斯·布劳沃斯
艾瑞克·丹尼尔·比勒
小詹姆斯·约瑟夫·明尼玛
德里克·埃弗里特·史密斯
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Abstract

一种自主式真空吸尘器，包括：能自主移动的壳体，具有前部、后部、第一侧和第二侧；真空收集系统，由所述能自主移动的壳体承载；多个距离传感器，由所述能自主移动的壳体承载；以及传感器盖，覆盖所述多个距离传感器，其中，所述传感器盖为以下几项中的至少一种：相对于所述能自主移动的壳体的所述前部设置在后面；或者相对于所述能自主移动的壳体的所述前部交错。自主式真空吸尘器使用离散的距离传感器，所述距离传感器能够在自主式真空吸尘器的前部提供全视野覆盖，这允许自主式真空吸尘器准确且精确地确定接近的物体的前后和横向位置。

Description

自主式真空吸尘器
技术领域
本申请涉及一种自主式真空吸尘器。
背景技术
自主式地板吸尘器或机器人地板吸尘器可在没有使用者或操作者的帮助的情况下进行移动，以清洁地板表面。例如，地板吸尘器可构造为将污物(包括灰尘、毛发和其他碎屑)扫入承载于地板吸尘器上的收集箱中，和/或使用收集污物的布来清扫污物。地板吸尘器可在清洁地板表面的同时围绕表面随机地移动，或者使用绘图/导航系统以围绕表面进行引导式导航。
实用新型内容
根据本实用新型的一个方面的自动化的自主式真空吸尘器或机器人真空吸尘器包括：能自主移动的壳体，具有前部、后部、第一侧和第二侧；真空收集系统，由能自主移动的壳体承载；多个距离传感器，由能自主移动的壳体承载；以及传感器盖，覆盖该多个距离传感器，其中，所述传感器盖为以下几项中的至少一种：相对于能自主移动的壳体的前部设置在后面；或者相对于所述能自主移动的壳体的所述前部交错。
进一步地，所述传感器盖包括至少第一壁段和与所述第一壁段不成平面的第二壁段，其中，所述多个距离传感器中的至少一个设置在所述第一壁段的后面，并且所述多个距离传感器中的至少另一个设置在所述第二壁段的后面。
进一步地，所述传感器盖包括波状的、近似竖直的壁。
进一步地，所述波状的、近似竖直的壁横跨所述能自主移动的壳体的大致宽度。
进一步地，所述传感器盖包括：多个开口，所述多个开口中的每个开口与所述多个距离传感器中的一个距离传感器相关联；以及多个透镜插入物，所述多个透镜插入物中的每个透镜插入物由所述多个开口中的一个开口接收，以覆盖所述多个距离传感器中相关联的一个距离传感器。
进一步地，所述传感器盖包括波状的、近似竖直的壁，并且所述多个开口沿着所述波状的、近似竖直的壁隔开并相对于所述能自主移动的壳体的所述前部交错。
进一步地，所述传感器盖的至少一部分包括构造为过滤掉日光的透明的或半透明的材料。
进一步地，所述多个距离传感器中的至少一个是成角度的以感测前向障碍物和侧面障碍物。
进一步地，所述多个距离传感器中的至少一个以与所述多个距离传感器中的至少另一个不同的角度定向。
进一步地，与所述能自主移动的壳体的所述前部的中央相比，所述多个距离传感器中的至少一个距离传感器更靠近所述能自主移动的壳体的所述第一侧，并且与所述能自主移动的壳体的所述前部的中央相比，所述多个距离传感器中的至少另一个距离传感器更靠近所述能自主移动的壳体的所述第二侧。
进一步地，所述多个距离传感器中更靠近所述能自主移动的壳体的所述第一侧的该至少一个距离传感器与所述多个距离传感器中更靠近所述能自主移动的壳体的所述第二侧的该至少另一个距离传感器具有重叠的视野。
进一步地，所述多个距离传感器包括至少一个前传感器和至少一个后传感器，所述后传感器比所述前传感器距离所述能自主移动的壳体的所述前部更远。
进一步地，所述多个距离传感器具有重叠的视野。
进一步地，所述重叠的视野在所述能自主移动的壳体的所述前部最密集。
进一步地，当从上方观看时所述能自主移动的壳体具有D形，其中所述能自主移动的壳体的所述前部由直的前边缘限定，所述能自主移动的壳体的所述后部由圆形的后边缘限定。
进一步地，所述真空收集系统包括：工作气路，通过具有进气口和出气口的所述能自主移动的壳体；吸嘴，限定所述进气口；抽吸源，与所述吸嘴流体连通；刷室，位于所述能自主移动的壳体的所述前部；以及刷辊，安装在所述刷室中；其中，所述多个距离传感器由所述能自主移动的壳体承载在所述刷室上方。
进一步地，所述刷室包括刷辊窗，通过所述刷辊窗能看到所述刷辊，其中，所述多个距离传感器和所述传感器盖位于所述刷辊窗上方。
进一步地，所述传感器盖包括凹口，所述凹口限定暴露所述刷室的较大部分的凹槽。
进一步地，所述传感器盖在多个前向壁段和多个后向壁段之间交错，并且所述多个距离传感器设置在所述多个前向壁段中的一个前向壁段的后面。
进一步地，所述传感器盖的所述多个前向壁段位于所述刷辊的上方，并与穿过所述刷辊的旋转轴线的竖直平面基本上对准。
附图说明
在图中：
图1是根据本实用新型的一个实施例的自主式真空吸尘器的示意图；
图2是图1的自主式真空吸尘器的实施例的透视图；
图3是图2的自主式真空吸尘器的部分分解图，示出了刷室和搅动系统的部件；
图4是图2的自主式真空吸尘器的透视图，为了清楚起见移除了传感器盖以示出用于位置感测的距离传感器；
图5是图2的自主式真空吸尘器的部分分解图；
图6是图2的自主式真空吸尘器的前部的底部透视图，为了清楚起见移除了底板以示出缓冲器组件；
图7是图6的缓冲器组件的缓冲器的后视图；
图8是穿过图6的线VIII-VIII的剖视图；
图9是图2的自主式真空吸尘器的底视图，示出了驱动系统的一部分；
图10是驱动系统的驱动轮模块组件的分解图；
图11是图10的组件的驱动轮模块的透视图；
图12A是穿过图9的驱动轮模块组件的剖视图；
图12B是驱动轮模块组件的另一实施例的透视图；
图13是图2的自主式真空吸尘器的部分分解图，示出了用户界面的部件；
图14是用于制造自主式真空吸尘器的塑料部件的模内装饰方法的示意图；
图15是图1的自主式真空吸尘器的另一实施例的透视图；
图16是图15的自主式真空吸尘器的部分分解图，示出了传感器盖的细节；
图17举例说明了图15的自主式真空吸尘器的传感器覆盖图案；
图18是图15的自主式真空吸尘器的部分分解图，示出了缓冲器组件的细节；
图19是图18的缓冲器组件的部分分解图；
图20是图15的自主式真空吸尘器的特写透视图，移除了端盖和主壳体的一部分以示出缓冲器组件的细节；并且
图21是穿过缓冲器组件的端盖获得的穿过缓冲器组件的一部分的剖视图。
具体实施方式
本实用新型涉及自主式真空吸尘器或机器人真空吸尘器。在其一个方面中，本实用新型涉及改进的用于自主式真空吸尘器的距离感测。在另一方面中，本实用新型涉及一种改进的用于自主式真空吸尘器的刷室。在另一方面中，本实用新型涉及一种改进的用于自主式真空吸尘器的缓冲器。在另一方面中，本实用新型涉及一种改进的用于自主式真空吸尘器的驱动系统。在另一方面中，本实用新型涉及制造用于自主式真空吸尘器的装饰性塑料部件的方法。
图1是根据本实用新型的第一实施例的自主式真空吸尘器10的示意图。已经将自主式真空吸尘器10举例说明为在可自主移动的单元或壳体12中安装真空吸尘器的各种功能系统的部件的机器人真空吸尘器，包括用于产生工作气流以从待清洁表面移除污物(包括灰尘、毛发和其他碎屑)并将污物储存在真空吸尘器上的收集空间中的真空收集系统的部件，以及用于在待清洁表面上方自主地移动真空吸尘器的驱动系统。虽然未举例说明，但是自主式地板吸尘器10可设置有附加的功能系统，例如用于引导真空吸尘器在待清洁表面上方的运动的导航系统、用于产生并储存待清洁表面的地图且记录状态或其他环境变量信息的绘图系统、和/或用于将储存在真空吸尘器上的处理剂应用于待清洁表面的分配系统。
真空收集系统可包括通过具有进气口和出气口的单元的工作气路、吸嘴14、与吸嘴14流体连通以产生工作气流的抽吸源16、以及用于从工作气流收集污物以稍后处理的污物箱18。吸嘴14可限定工作气路的进气口。抽吸源16可以是由单元12承载的电机/风扇组件，其流体地位于出气口的上游，并且可限定工作气路的一部分。污物箱18也可限定工作气路的一部分，并包括与进气口流体连通的污物箱入口。可在污物箱18的一部分中形成分离器20以使流体和从工作气流带走的污物分开。分离器的一些非限制性实例包括旋风分离器、滤网、泡沫过滤器、HEPA过滤器、过滤袋、或者其组合。
抽吸源16可电耦接到电源22，例如可再充电电池。在一个实例中，电池可以是锂离子电池。可在主壳体的外部上设置用于可再充电电池的充电触点。用于接收充电单元的对接站(未示出)可设置有对应的充电触点。位于抽吸源16和电源22之间并具有至少一个抽吸电源开关26的用户界面24可由用户选择性地闭合，从而激活抽吸源。
控制器28与自主式真空吸尘器10的各种功能系统可操作地耦接以控制其操作。控制器28与用户界面24可操作地耦接以从用户接收输入。控制器28可进一步与各种传感器32、34、56、108可操作地耦接以接收与环境相关的输入，并且可使用传感器输入来控制自主式真空吸尘器10的操作。
控制器28可例如与驱动系统可操作地耦接以在待清洁表面上方引导真空吸尘器的自主运动。驱动系统可包括用于驱动单元越过待清洁表面的驱动轮30。在下面更详细地描述传感器32、34和驱动系统。
参考图2至图3，自主式真空吸尘器10在自主单元12的前部可包括刷室36，在刷室中安装有诸如刷辊38的搅动器。如本文使用的，相对于自主式真空吸尘器10的向前行进的方向来定义“前部”或“向前的”及其变型，除非另外规定。刷辊38安装为相对于单元12在其上移动的表面围绕基本上水平的轴线X旋转。底板50可将刷辊至少部分地保持在刷室36中，并具有限定吸嘴14的入口孔。可在吸嘴14的后边缘附近、在刷辊38的后面设置刮片44，以帮助收集灰尘。刮片44是总体上横跨吸嘴14的宽度的细长叶片，并可由底板50支撑。
在本实施例中，刷辊38安装在真空吸尘器10的前部，而大多数自主式真空吸尘器上的刷辊安装在壳体的中间附近并隐藏在不透明的塑料壳体下方。举例说明的真空吸尘器10的壳体12可构造为将刷辊38容纳在向前的位置中，例如通过当从上方看时具有整体的“D形”，其中壳体12具有直的前边缘40和圆形的后边缘42。
可在单元12内设置包括分离的、专用的搅动器驱动电机48的搅动器驱动组件46以驱动刷辊38，并且搅动器驱动组件可包括驱动带(未示出)，该驱动带将搅动器驱动电机48的电机轴与刷辊38可操作地连接，以将电机轴的旋转运动传递至刷辊38。可替换地，刷辊38可由抽吸源16驱动。
由于D形壳体12以及刷辊38的位置在壳体12前部的原因，刷辊38可以比在传统的自主式真空吸尘器上找到的刷辊大。在一个实例中，刷辊38可以是通常在立式真空吸尘器上找到的“全尺寸”刷辊。例如，如在2016年6月16日公布的美国专利申请公布第2016/016652号中描述的刷辊适合于在所示自主式真空吸尘器10上使用。刷辊38还可从单元12移除以进行清洗和/或更换。
在一个实施例中，刷辊38可具有比在传统的自主式真空吸尘器中找到的刷辊大大约8倍的直径和大大约2倍的长度。在一个具体实施例中，刷辊38可具有48mm的直径和260.5mm的长度。
自主式真空吸尘器10在单元12的前部进一步包括透明的刷辊窗54。刷辊窗54限定安装有刷辊38的刷室36的一部分。这样，刷辊38通过窗54的透明部分是可见的。刷辊窗54可由纯净的(clear)或有颜色的透明材料制成，例如有机玻璃。
参考图4至图5，自主式真空吸尘器10可包括多个用于位置感测的距离传感器56。距离传感器56可以是红外传感器或飞行时间传感器(time-of-flight sensor)。距离传感器56安装至壳体12，位于刷辊窗54的上方，并位于壳体12的透明部分或半透明部分的后面。例如，壳体12可包括用于覆盖并保护传感器56同时还允许至少一些红外光或其他光信号(取决于传感器类型)通过的透明的或半透明的传感器盖58。应注意的是，在图4中移除了传感器盖58以示出传感器56。
传感器盖58可相对于壳体12的前边缘40设置在后面，以暴露刷室36的至少一部分，并因此通过刷辊窗54暴露刷辊38。传感器盖58可以是构造为过滤掉日光并保护传感器56的LED的透明的或半透明的材料。高度抛光的表面加工可能是优选的。传感器盖58可以是塑料的以具有耐久性，例如聚碳酸酯。
在一个实例中，设置四个用于位置感测的面向前的距离传感器56。每个传感器56具有脉冲发射光信号和用于确定更精确的到物体的距离的线性成像器。当传感器56检测到物体时，控制器28使用来自距离传感器56的输入来减慢和/或调节单元12的行程。
每个传感器56具有视野或感测区域。至少两个外置传感器56可向内成角度，以提供重叠的视野。这种视野允许传感器56朝向自主式真空吸尘器10的前部和侧面检测障碍物。
传感器盖58包括波状的、近似竖直的壁60，其横跨自主单元12的大致宽度(即，沿着直的前边缘40的距离)。传感器盖58在多个前向壁段62和多个后向壁段64之间交错，前向壁段和后向壁段捕获在单元12的主壳体66和顶盖68之间。交错的前向壁段62和后向壁段64可通过中间壁段63连接。前向壁段62的外置端可具有封闭传感器盖58的端部的端盖段65。就“近似竖直”而言，盖壁60的段62、63、64、65相对于待清洁表面可以是竖直的，或者可以是稍微成角度的，例如与竖直面成达10度。
传感器盖58的前向壁段62在单元12的每个端部上形成中央盖部70和侧盖部72，中央盖部和侧盖部位于刷辊38的上方并与穿过刷辊38的轴线X的竖直平面基本上对准。距离传感器56直接安装在中央盖部70和侧盖部72的后面。
额外参考图2，传感器盖58的后向壁段64在中央盖部70和侧盖部72之间形成凹口74，在顶盖68中限定暴露刷辊窗54的较大部分并增加刷辊38和刷室36的可见性的凹槽76。
应注意的是，顶盖68可具有波状边缘78，其具有带有对应于传感器盖58的上边缘80的形状的多个前向段和后向段的交错轮廓。同样地，刷辊窗54可具有波状边缘82，其具有带有对应于传感器盖58的下边缘84的形状的多个前向段和后向段的交错轮廓。顶盖68的波状边缘78可设置在顶盖68的前部，并且刷辊窗54的波状边缘82可设置在刷辊窗54的后上部。这将传感器盖58定位在顶盖68和刷辊窗54之间。
大多数机器人吸尘器具有安装在主壳体的前壁上、刷辊的前部的传感器。然而，如本实施例中所示，将传感器56安装为离开前壁且位于刷室36上方的好处是，可将刷辊38定位在更靠近单元12的前边缘40的地方，这提供更好的清洁覆盖范围，并使刷辊38更加可见。
波状传感器盖58允许距离传感器56定位在刷辊38上方，足够向前使得刷辊38不会阻挡传感器视野，同时将凹槽76限定在中央盖部70和侧盖部72附近以最大化刷辊38的可见性。
参考图3和图6至图8，缓冲器组件86可设置在单元12的前部，并可延伸越过刷室36和/或刷辊窗54的前部。缓冲器组件86适于双向运动以感测自主式真空吸尘器10的前部和侧面上的障碍物。缓冲器组件86构造为响应于正面碰撞，即，当真空吸尘器10在沿着真空吸尘器10的前部的某处撞击或与物体碰撞时，而围绕轴线Y枢转。缓冲器组件86还构造为响应于侧面碰撞，即，当真空吸尘器10在沿着真空吸尘器10的一个侧面的某处撞击或与物体碰撞时，而沿着轴线Y横向地滑动。
缓冲器组件86可包括沿着壳体12(特别是主壳体66)的整个前边缘40且部分地沿着壳体12的两个相对侧面(特别是主壳体66的相对的前向侧面)设置的三边缓冲器88。缓冲器组件86进一步包括耦接接头90，其将缓冲器88安装至壳体12以围绕轴线Y并沿着该轴线进行双向运动。耦接接头90可以是具有两个自由度的柱状接头，并且允许缓冲器88围绕轴线Y旋转并沿着该轴线平移。缓冲器88包括柱状接头90的移动体，同时在壳体12上设置柱状接头90的固定体。
所示柱状接头90包括位于缓冲器88的后部上的细长柱状销或杆92，其容纳于设置在壳体12上的套筒94(并且在举例说明的实施例中，该套筒设置在主壳体66的下前部上)中。在杆92和套筒94之间提供间隙，以对杆92提供在套筒94内旋转并平移的自由度。杆92限定柱状接头90的轴线Y并沿着该轴线居中设置。
柱状接头90可构造用于杆92和套筒94之间的卡扣配合。套筒94可具有部分打开的构造，其构造为弹性地卡扣在杆92上，并且如所示，该套筒可由位于主壳体66的下前部上的至少一个缓冲器底座限定。如所举例说明的，设置有多个隔开的缓冲器底座，多个隔开的缓冲器底座共同限定套筒94。缓冲器底座包括相对的弯曲指部98、100，其横向地延伸越过主壳体66的下前部。指部分别布置为交替的下指部98和上指部100，下指部和上指部包绕在杆92周围以在由套筒94限定的承槽102中捕获杆92。
所示柱状接头90在缓冲器88上、在杆92上方及其附近进一步包括至少一个狭槽104，狭槽容纳套筒94的上指部98。如所举例说明的，在从缓冲器88向后并向下延伸以支撑杆92的缓冲器臂106中设置多个隔开的狭槽104。狭槽104相对于上指部98可以是细长的，其中狭槽104的宽度大于上指部98的宽度，这允许缓冲器88响应于侧面碰撞而沿着轴线Y横向地滑动。
缓冲器组件86与撞击传感器108相互作用以确定对缓冲器88的正面碰撞或侧面碰撞。缓冲器开关模块形式的两个撞击传感器108安装至刷室36的前壁的相对端，位于缓冲器88后面。每个开关模块包括印刷电路板(PCB)110，其带有前致动撞击开关112和外置侧面致动撞击开关114。缓冲器88包括用于根据碰撞类型来致动合适的开关112、114的传感器致动器116。所示传感器致动器116在缓冲器88的背面上包括肋，其带有构造为根据碰撞的位置和/或方向而分别接合前撞击开关112和侧面撞击开关114的正面碰撞致动表面118和侧面碰撞致动表面120。通过分开的撞击开关112、114来致动设置于单元12的前侧的PCB 110，以区分对缓冲器组件86的正面碰撞或侧面碰撞。来自PCB 110的输出信号对控制器28提供输入以选择障碍物避开算法。
应注意的是，可在刷室36的前壁和缓冲器88的后部之间设置一个或多个前向复位弹簧117，以使缓冲器88向前偏压远离撞击传感器108，使得在正面碰撞力移除之后，缓冲器88将回到其原始位置，在该位置中，传感器致动器116与撞击传感器108隔开。另外，可在刷室36的前壁和缓冲器88的后部之间设置一个或多个横向复位弹簧119，以使缓冲器88朝向中央偏压，使得在侧面碰撞力移除之后，缓冲器88将回到其原始位置，在该位置中，传感器致动器116与撞击传感器108隔开。
除了柱状接头90以外，缓冲器组件86可在另一位置安装至壳体12。第二安装位置可与柱状接头90隔开以在缓冲器组件86和壳体12之间提供稳定连接，并可进一步构造为允许缓冲器组件86的双向运动。在举例说明的实施例中，第二安装包括设置在刷室36的前部并位于撞击传感器108上方的至少一个轨道122，例如在刷辊窗54上。第二安装进一步包括在缓冲器88的后面由轨道122接收的至少一个挂钩124。轨道122和挂钩124在其之间具有前后间隙，其允许缓冲器88响应于正面碰撞而运动。可选地，挂钩124的底部可以以滑动关系接触轨道122的顶部，使得挂钩124在正面碰撞和侧面碰撞的过程中可相对于轨道122在双方向上滑动。
参考图8，可选地，底板50的一部分可覆盖柱状接头90以保护柱状接头90不受到直接碰撞。如图所示，底板50与吸嘴14的前边缘相邻的的前端可包括形成连接盖126的曲壁。连接盖126在枢转接头90上方延伸，但是相对于缓冲器88凹陷并与缓冲器具有间隙以便不会干扰缓冲器组件86的双作用运动。
应注意的是，在本文举例说明的实施例中，双作用缓冲器组件86与刷辊窗54分离。在一个可替换的实施例中，双作用缓冲器组件86可与刷辊窗54组合。
参考图9，除了距离传感器56和撞击传感器108以外，自主式真空吸尘器10可选地可包括额外的传感器，包括一个或多个沿壁传感器(wall following sensor)32、一个或多个悬崖传感器(cliff sensor)34、和/或一个或多个惯性传感器(未示出)。在举例说明的实施例中，沿壁传感器32位于主壳体66的一侧附近，在刷室36后面，并且可包括面向侧面的光学位置传感器，该光学位置传感器提供距离反馈并控制真空吸尘器10，使得单元12可在不接触壁的情况下跟随在壁附近。悬崖传感器34可包括四个面向底部的光学位置传感器，该光学位置传感器提供距离反馈并控制真空吸尘器10，使得单元12可避免过度下降，例如楼梯井或壁架。两个悬崖传感器34设置在单元12的前拐角中，紧跟在刷辊38后面，并且另两个悬崖传感器34设置在单元12的后拐角中，在驱动轮30后面。除了光学传感器以外，沿壁传感器32和悬崖传感器34可以是机械传感器或超声波传感器，并且在所有情况中，传感器可安装在可替换的位置中，例如在刷辊前面或刷辊旁边。
惯性传感器(未示出)可以是位于控制器28上的集成传感器，其可包括PCB组件并且可以是九轴陀螺仪或加速计，以感测线性、旋转和磁场加速度。集成惯性传感器可使用加速度输入数据来计算并传达速度变化，并提供给控制器28以在待清洁表面周围引导真空吸尘器10。
人工屏障系统(未示出)可设置有自主式真空吸尘器10，以将真空吸尘器10包含在用户确定的边界内。人工屏障发生器包括带有至少一个声波接收器和至少一个红外发射器的壳体，声波接收器用于感测由自主式真空吸尘器10发出的正常操作声音，红外发射器用于朝向预定方向在预定时间段内发射编码红外光束。人工屏障发生器可以是由可再充电电池或不可再充电电池供电的电池。在一个实施例中，声波接收器可包括构造为感测预定阈值声级的麦克风，当自主式真空吸尘器10在远离人工屏障发生器的预定距离内时，预定阈值声级与自主式真空吸尘器发射的声级对应。可选地，人工屏障发生器在壳体的基部附近可进一步包括多个红外发射器，其构造为在人工屏障发生器壳体的基部周围发射多个短场红外光束。人工屏障发生器可构造为在预定时间段内选择性地发射一个或多个红外光束，但是仅是在麦克风感测到阈值声级之后，这表明自主式吸尘器就在附近。因此，仅当自主式吸尘器在人工屏障发生器附近时，人工屏障发生器才能够通过发射红外光束来保存功率(conserve power)。
真空吸尘器10的周缘周围的多个红外接收器(未示出)感测从人工屏障发生器发射的红外信号，并将对应信号输出到控制器28，控制器可调节驱动轮控制参数以调节真空吸尘器10的位置，从而避开由人工屏障编码红外光束和短场红外光束建立的边界。这防止自主式真空吸尘器10穿过人工屏障边界和/或与人工屏障发生器壳体碰撞。
在操作中，从自主式真空吸尘器10发出的大于预定阈值声级的声音由麦克风感测，并且该声音触发人工屏障发生器在预定时间段内如之前描述的发射一个或多个红外光束。自主式真空吸尘器10上的红外接收器感测红外光束并将信号输出到控制器28，然后控制器操纵驱动系统以调节真空吸尘器10的位置，从而在继续在待清洁表面上执行清洁操作的同时避开由人工屏障系统建立的边界。
参考图9至图12A，自主式真空吸尘器10可包括用于驱动单元12越过待清洁表面的驱动系统。驱动系统可包括左右驱动轮模块组件130，每个组件与单元12的左侧和右侧相关联。如图8所示，驱动轮模块组件130位于刷辊38后面。除了驱动轮模块组件130以外，自主式真空吸尘器10可包括位于单元12的中央及后部的脚轮132，以及位于底板50上并邻近限定吸嘴14的开口的后边缘的轮子134。
参考图10至图11，示出了左驱动轮模块组件130；右驱动轮模块组件130可以是基本上相同的，具有镜像构造，在本文中未详细地示出。驱动轮模块组件130包括驱动轮30、驱动电机138和齿轮系140，所有这些部件都安装在枢转臂142上并装配在轮模块壳体144内，轮模块壳体固定在真空吸尘器10的壳体12内。枢转臂142通过枢转接头146枢转地安装在轮模块壳体144内，并围绕位于驱动轮30前面(在向前行进的方向上)的枢转轴线Z旋转。因此，驱动轮30、驱动电机138和齿轮系140像一个整体一样与枢转臂142一起相对于轮模块壳体144并相对于壳体12枢转。
驱动轮30通过齿轮系140可驱动地耦接到驱动电机138。驱动电机138和齿轮系140可在向前或反向的方向上驱动驱动轮30，以向前或向后移动单元12。齿轮系140可以是将驱动电机138的驱动轴(未示出)耦接到驱动轮30的轮毂148的啮合齿轮的任何系统，以将驱动轴的旋转传递至驱动轮30，该轮毂限定轮30的旋转轴线W。可替换地，可使用另一类型的驱动耦接件，例如耦接在驱动电机138和驱动轮30之间的带。驱动轮30在轮毂148的周缘上可包括胎面150，以增加轮30和自主式真空吸尘器10在其上行进的表面之间的摩擦。
可用脉冲宽度调制控制器来分别对左右驱动轮模块组件130的驱动电机138提供动力。放在电机轴上的磁性轮编码器136和带有霍尔效应传感器的印刷电路板(PCB)137构造为测量所行进的距离。
齿轮系140可封闭在由枢转臂142的一部分和盖154形成的齿轮箱152内。盖154可通过螺钉155附接至枢转臂142，尽管还可使用其他紧固件或其他附接方法。
参考图10和图12A，驱动轮模块组件130进一步包括用于朝向待清洁表面偏压驱动轮30的偏压机构。如本文示出的，偏压机构可包括拉伸弹簧156。拉伸弹簧156的可移动端附接至杆或杆臂158，其在枢转臂142和模块壳体144之间限定枢转轴线Z的枢转接头146上方从枢转臂142延伸。拉伸弹簧156的相对端固定至轮模块壳体144，轮模块壳体是静止的或固定在真空吸尘器10的壳体12内。因此，驱动轮模块组件130的部件布置为使得拉伸弹簧156在枢转臂142上施加力，从而间接地在驱动轮30上施加力，并使枢转臂142围绕枢转轴线Z向后旋转，这迫使驱动轮30向下朝向待清洁表面移动，因此驱动轮30接合待清洁表面。以此方式，驱动轮30可接合待清洁表面以驱动真空吸尘器10，也可针对地板表面的各种轮廓自动调节，包括不同的地板类型，比如硬表面(例如木材、瓷砖或油毡)以及软表面(例如地毯)。
在举例说明的实施例中，枢转轴线Z位于轮轴线W的前面。与后向枢转设计相比，将枢转轴线Z定位在轮轴线W前面可减小从拉伸弹簧156所需的弹簧力的大小，以确保驱动轮30和待清洁表面之间的接合。构造为施加更小的弹簧力的拉伸弹簧156可能是所希望的，因为这种拉伸弹簧156不太结实且较便宜。在驱动轮模块组件130的其他实施例中，枢转轴线Z可位于轮轴线W的后面，其中拉伸弹簧156构造为施加更大的弹簧力。
对于前向枢转设计，例如举例说明的实施例，轮力的x分量F轮_x，即，轮力与待清洁表面平行的分量，围绕枢转轴线Z施加逆时针力矩，这导致驱动轮30降低并接合待清洁表面，并且压缩弹簧156。
相反，将枢转轴线Z定位在驱动轮30后面可增加所需的弹簧力F弹簧，这增加所需弹簧156的成本和尺寸。在后向枢转设计中，轮力的x分量F轮_x将围绕枢转轴线Z施加逆时针力矩，这将导致驱动轮30远离待清洁表面抬起，抵消由拉伸弹簧156施加的力F弹簧，以保持在驱动轮30和表面之间的接合。
本文举例说明的前向枢转设计在降低弹簧要求和成本的同时改进了前向驱动功能。
驱动系统可从控制器28接收输入以驱动单元12越过地板。特别地，左右驱动轮模块组件130可与控制器28可操作地耦接，以基于来自以上讨论的各种传感器的输入推进单元12越过地板。可在向前或反向的方向上驱动驱动轮30以向前或向后移动单元12。而且，左右驱动电机138可同时操作或单独操作以在预期方向上转动单元12。
自主式真空吸尘器10可构造为在清洁地板表面的同时围绕表面随机地移动，使用来自以上讨论的各种传感器的输入根据需要来改变方向或调节其行程，以避开障碍物，或者自主式真空吸尘器可构造为使用导航和绘图系统以围绕待清洁表面进行引导导航。在一个实施例中，自主式真空吸尘器10包括导航和路径计划系统，该系统与驱动系统可操作地耦接。系统构造并储存在其中使用自主式真空吸尘器10的环境的地图，并且计划出有条理地清洁可用区域的路径。
在图12B所示的另一实施例中，用于驱动轮模块组件130的PCB 137可安装至电机外壳的非驱动端，与齿轮系140(图10)相对，并且PCB可进一步包括落轮开关(wheel dropswitch)212，该落轮开关构造为当驱动轮30失去与清洁表面的接触时(例如当从待清洁表面抬起自主式真空吸尘器10时)，接触轮模块壳体144上的肋214。当致动落轮开关212时，中断对驱动电机138的动力。
而且，在图12B的实施例中，拉伸弹簧156的可移动端仍附接至杆或杆臂158，其在枢转臂142和模块壳体144之间限定枢转轴线Z的枢转接头146上方从枢转臂142延伸。可在模块壳体144的上壁中设置孔216，使得拉伸弹簧156的相对端可直接固定至主壳体66或顶盖68。因此，驱动轮模块组件130的部件布置为使得拉伸弹簧156在枢转臂142上施加力，从而间接地在驱动轮30上施加力，并使枢转臂142围绕枢转轴线Z向后旋转，这迫使驱动轮30向下朝向待清洁表面移动，因此驱动轮30接合待清洁表面。以此方式，驱动轮30可接合待清洁表面以驱动真空吸尘器10，还可针对地板表面的各种轮廓自动调节，包括不同的地板类型，比如硬表面(例如木材、瓷砖或油毡)以及软表面(例如地毯)。
参考图2和图13，自主式真空吸尘器10在单元12上可包括用户界面24，以选择用于自主式真空吸尘器10的操作循环，或者以其他方式控制自主式真空吸尘器10的操作。用户界面24可包括LED柔性矩阵显示器160。柔性矩阵显示器160可包括印刷电路板(PCB)162、绝缘体164、扩散器166、掩模表面168和装饰层170。在所示实施例中，柔性矩阵显示器160设置在壳体12的顶盖68上。所示用户界面24在顶盖68上包括不透明的模制塑料零件或修饰部件，例如盖板176，其封闭并保护柔性矩阵显示器160的部分，同时仍允许用户接近污物箱18、电源开关26、以及设置于其上用于选择操作循环或者以其他方式控制自主式真空吸尘器10的操作的其他按钮172。所示盖板176包括用于污物箱18、电源开关26和按钮172的成型切口。
在壳体12的至少一部分由塑料制成的一个实施例中，用户界面24可利用模内装饰(或IMD；也叫做插入模内装饰(insert-mold decoration)、模内贴标、或IML)来通过颜色、图形、光隔离、扩散、和/或掩模材料，和/或通过耐磨涂层装饰壳体12的塑料表面。此制造方法增强了子组件；IMD/IML产生比包括分离部件的子组件更硬的子组件。在一个实例中，使用IMD/IML制造用户界面24，并且在举例说明的实施例中，修饰部件形成自主式真空吸尘器10的外表面。
使用IMD/IML，可将几个单独的部件集成到单个IMD/IML部件中，例如如利用在PCB162上的LED阵列174构造为与滚动文本显示器一起使用的盖板176、扩散器166、掩模表面168、以及装饰层170。如图所示，绝缘体164包括在LED阵列174上，并用于电源开关26、在电源开关26周围以及在用户界面24的其他按钮172周围延伸的部分。用户界面24可选地可在其他非用户界面部件上和/或其周围延伸，例如在污物箱18周围延伸。
用于装饰自主式真空吸尘器的塑料部件的制造方法可包括以下步骤。在图14中描绘了制造方法的示意图。如在步骤(A)中所示，在塑料模制处理之前，将已在其上印刷预期设计184的多层图形覆盖或装饰性薄膜182供给到注射模具186中，在转印箔或承载膜上位于两个模具半部188、190之间。在一个实施例中，在步骤(A)之前，将不同的掩模168、扩散器166和装饰层170全部印刷在薄膜192上。
可使用传感器(未示出)将薄膜182精确地定位在模具186内。一旦适当地定位，便可夹住薄膜182或以其他方式将其固定在位，并且对薄膜182施加负真空压力以使其吸靠一个模具半部188，如步骤(B)中所示。然后闭合模具186，然后经由喷嘴196将熔融树脂194注射到薄膜182上及其周围，如步骤(C)中所示。熔融树脂194凝固成与模具186的腔体一致的形状，以形成用于真空吸尘器的塑料部件198。设计184在模制的同时转移到部件198上，从而产生比多部件组件在结构上更坚固的单个整体部件198。然后打开模具186，移除模制的部件198(其可以是例如图13所示的用户界面盖板176)，留下转印箔/承载膜192，如步骤(D)中所示。在模制下一个部件之前，当将新供应的薄膜供给到模具186中时，可将使用过的承载膜192缠绕在收回卷(未示出)上。
模内装饰过程可消除与传统的后模制装饰方法相关的劳力和材料成本。例如，模内装饰消除了将图形印刷或垫料印刷品粘附在模制的塑料零件上的二次装配步骤，这避免了二次装配劳力和粘合剂和/或油墨原材料的成本。在用于自主式真空吸尘器的用户界面的之前的构造中，用户界面可包括多个分离的部件，包括：PCB上的表面底座LED、包括带有用于LED光束的成型切口的不透明模制塑料零件的绝缘体、包括均匀地分布光的半透明薄膜的扩散器、包括阻挡光的不透明黑色材料并通常印刷在扩散器膜上的掩模、以及包括半透明的或带颜色的模制塑料盖以将其他部件隐藏不让用户看见的空接面(deadfronting)。使用IMD/IML油墨图形，可包含不同的墨层和不同的墨色以将扩散器、掩模和空接面特征产生为单个整体部件，而不是多个单独的零件。该单个部件可选地可进一步构造为与来自LED阵列的滚动文本一起使用。
进一步注意，本文描述的模内装饰工艺(其一个实例体现在方法180中)可用于装饰非自主式真空吸尘器和其他表面清洁设备的塑料部件。
图15至图21示出了图1的自主式真空吸尘器10的另一实施例。在图15至图21的实施例中，用在图2的实施例中使用的相同的参考数字来表示相同的元件。自主式真空吸尘器10可基本上与图2所示的自主式真空吸尘器10类似，除了以下例外。
自主式真空吸尘器10可包括用于位置/接近度感测的飞行时间(TOF)传感器200。在举例说明的实施例中，提供四个TOF传感器200，其中两个位于壳体12的每侧附近。TOF传感器200安装至壳体12，位于刷辊窗54上方，并位于壳体12的透明的或半透明的部分的后面。例如，壳体12可包括透明的或半透明的传感器盖202，用于覆盖并保护传感器200，同时还允许光信号通过。
在举例说明的实施例中，传感器盖202与对于之前的实施例描述的传感器盖58基本上相同，除了传感器盖202包括开口204以外，该开口与每个传感器200相关联并接收覆盖传感器200的单独的透镜插入物206。此构造可优于图2实施例的单个连续的传感器盖58，因为其可更简单地适应制造公差。对于图2的实施例，传感器56安装在单个连续盖58的后面可能需要更大的精度和尺寸控制。
开口204沿着波状竖直壁60隔开，如图所示，使得透镜插入物206是交错的。在举例说明的实施例中，在前向壁段62的侧盖部分72上设置两个外置开口204，并在中间壁段63上设置两个内置开口204。在举例说明的实施例中，传感器盖202的侧盖部分72可相对于前边缘40向内成角度，而中央部分70可大致平行于前边缘40。
至少透镜插入物206可以是构造为过滤掉日光并保护传感器200的透明的或半透明的材料。高度抛光的表面加工可能是优选的。至少透镜插入物206可以是塑料的以具有耐久性，例如聚碳酸酯。
每个TOF传感器200可具有发射器208和接收器210。TOF传感器200测量光信号从发射器208行进到接收器210的时间，以确定到接近吸尘器10的物体的精确距离。发射器208发射脉冲光信号，并可包括发射光信号的LED。在一个实施例中，LED可以是发射红外光束的红外LED。当传感器200检测到物体时，控制器28使用来自TOF传感器200的输入减慢和/或调节单元12的行程。
在举例说明的实施例中，发射器208和接收器210具有圆形形状并安装在分开的圆形孔后面。因此发射器208和接收器210两者都具有锥形视野或感测区域，因此整个TOF传感器200组件也具有锥形视野或感测区域。TOF传感器200可以不同角度定向在真空吸尘器10的前部或前边缘40附近。所述不同角度优选地均可以是对于每个传感器200在向前方向和侧面方向上允许视野或感测区域的不同的角度。这种视野允许每个传感器200朝向自主式真空吸尘器10的前部和侧面检测障碍物。
TOF传感器200相对于自主式真空吸尘器10的前部和侧面可以是交错的，使得自主式真空吸尘器10可精确地确定何时已经清除障碍物。在举例说明的实施例中，在自主式真空吸尘器10的左侧和右侧上具有两个传感器200，其中，相对于前边缘40限定左侧和右侧。更靠近前边缘40的传感器200是前传感器200，离前边缘40较远的传感器是后传感器200。
图17举例说明了由自主式真空吸尘器10的传感器200提供的覆盖图案的一个实施例。自主式真空吸尘器10的左侧和右侧上的TOF传感器200可进一步定向为提供重叠视野。当自主式真空吸尘器10在地板表面上行进时，在其中感测到物体的视野或感测区域会变化。这允许自主式真空吸尘器10准确地且精确地确定接近壳体12的物体的前/后和横向位置，并且优于具有专用的面向前面和/或面向侧面的传感器的自主式吸尘器。
在所示实施例中，外置右侧传感器200A具有视野A，内置右侧传感器200B具有视野B，内置左侧传感器200C具有视野C，并且外置左侧传感器200D具有视野D。更靠近前边缘40的外置传感器200A、200D是前传感器，并经由其相应的视野A、D提供最远的覆盖范围。离前边缘40较远的内置传感器200B、200C是后传感器200，并可经由其相应的视野B、C提供更大的横向覆盖范围。
右侧视野A和B构造为与左侧视野C和D重叠，从而产生多传感器覆盖范围的区域。从最接近自主式真空吸尘器10的前部开始，多传感器覆盖范围的区域包括区域BC，其中，两个内置传感器200B和200C的视野B和C重叠。接下来，区域AC和BD分别在外置右侧传感器200A和内置左侧传感器200C的视野A和C重叠的地方及内置右侧传感器200B和外置左侧传感器200D重叠的地方。区域AC和BD总体上离自主式真空吸尘器10的前部为相同的距离，其中区域AC设置为更靠近自主式真空吸尘器10的前部的右侧且区域BD设置为更靠近自主式真空吸尘器10的前部的左侧。最外侧的区域AD是在两个外置传感器200A和200D的视野A和D重叠的地方。
在举例说明的实施例中，TOF传感器200的定向提供延伸越过自主式真空吸尘器10的整个前边缘40的总视野，并且随着离自主式真空吸尘器10的前边缘40的距离增加而变得更宽。TOF传感器200的定向包括相对于自主式真空吸尘器10的前部和侧面的角度及位置。
由于图17所示的重叠视野的原因，传感器200发出的光信号的集中度在自主式真空吸尘器10的正前方最密集，即，就在前边缘40的前面，这改进了自主式真空吸尘器10感测悬伸架(overhanging shelf)状态的能力，例如柜子踢脚、家用电器和沙发，这将帮助自主式真空吸尘器10避免在这种障碍物下堵塞刷室36，因为此类型的障碍物可能不接触缓冲器组件86并触发障碍物避开行为。
在本实施例中，可消除专用的沿壁传感器。由于TOF传感器200以不同的角度定向在自主式真空吸尘器10的前部附近，所以每个TOF传感器200可感测前向障碍物和侧面障碍物，因此不需要分离的专用沿壁传感器。另外，此构造允许在自主式真空吸尘器10的两侧上沿壁运动(wall following)，而图2所示的之前的构造仅适应自主式真空吸尘器10的一侧上的沿壁运动，因为仅有单个的专用沿壁传感器32(见图9)。
并不是具有全视野高保真度感测阵列或照相机，自主式真空吸尘器10的实施例使用离散的距离传感器56、200，所述距离传感器在自主式真空吸尘器10的前部提供全视野覆盖。在一些实施例中，传感器56、200可具有重叠视野，这允许：(1)在自主式真空吸尘器10的前部的任何地方感测物体；(2)可通过两个不同的传感器感测物体以提供局部和形状信息；以及(3)使用传感器的扩展范围来近距离沿壁运动，其中，可通过在一个传感器中感测而在另一个中不感测而看到壁边缘；以及(4)自主式真空吸尘器10的姿势和位置的变化允许使用模糊逻辑来产生自主式真空吸尘器10前部的物体的更准确的轮廓。
图18至图21示出了用于图1的自主式真空吸尘器10的缓冲器组件218的另一实施例。缓冲器组件218可设置在单元12的前面，并可延伸越过刷室36和/或刷辊窗54的前部和侧部。缓冲器组件218适于用于感测自主式真空吸尘器10的前面和侧面的障碍物的平面运动。缓冲器组件218构造为响应于正面碰撞和侧面碰撞，即，当真空吸尘器10在沿着真空吸尘器10的前面或侧面的某处撞击或碰撞物体时，而沿着平面XZ多向滑动。平面XZ由大致水平的平面或自主式真空吸尘器在其上移动的表面限定。本实施例的缓冲器组件218包括模块化端盖220，该模块化端盖可卡扣入缓冲器222的相对侧壁中并由形成于每个端盖220的内壁上的多个安装钩224保持。模块化端盖220包括各种传感器致动器和用于缓冲器组件218的支承面，其将在下面详细讨论。端盖220是模块化的、可移除的且可替换的，因此可提供更简单的缓冲器装配过程，同时还增强自主式真空吸尘器10的适用性。
缓冲器组件218进一步包括滑动接头226，其将缓冲器222连接到壳体12以沿着平面XZ进行平面多向运动。滑动接头226在缓冲器222和主壳体66之间可包括多个支承面，其位于侧面且沿着主壳体66的前部，以在缓冲器和主壳体之间提供稳定连接。
所示滑动接头226包括形成于每个缓冲器端盖220的内壁上的柱230，该柱容纳于设置在主壳体66的两侧上的U形肋232中。在柱230和U形肋232之间提供间隙，以允许柱230在U形肋232内平面地(即，前、后和一侧到另一侧)滑动。可在设置于刷室36的前面并位于悬崖传感器34上方的轨道122和缓冲器222的后面的挂钩124之间提供附加的支承面，该挂钩由轨道122以滑动接合的方式接收。轨道122和挂钩124在其之间具有前后间隙，该间隙允许缓冲器222响应于正面碰撞和侧面碰撞而沿着平面XZ平面地移动。可在轨道122或挂钩124上安装一个或多个耐磨垫234，以减小其之间的摩擦并减小每个零件上的接触面的过度磨损。该一个或多个耐磨垫234可包括大约1mm厚的矩形垫，并可包括耐磨热塑性塑料，例如聚甲醛(POM)，也叫做乙缩醛，在商业上可以商品名获得。可替换地，耐磨垫234可包括毛毡或吹制纤维材料。
缓冲器组件218与撞击传感器相互作用以确定对缓冲器222的侧面碰撞和正面碰撞。触觉撞击开关模块形式的两个侧面撞击传感器240安装至刷室36的相对侧壁，在缓冲器222的后面。每个撞击开关模块240包括带有侧面致动撞击开关236(例如触觉撞击开关)的印刷电路板(PCB)242。光学开关模块形式的两个前撞击传感器244安装至刷室36的相对侧壁，在侧面撞击传感器240的后面。每个光学开关模块244包括带有光致动开关238的印刷电路板(PCB)246，该光致动开关也叫做有槽光学开关或光斩波器，并且每个光学开关模块进一步包括发射器和检测器(未示出)，发射器和检测器由气隙248隔开并构造为感测光束的存在或不存在。侧面撞击传感器240和前撞击传感器244通过由紧固件保持的夹具250安装至壳体。
缓冲器端盖220包括分别用于取决于碰撞类型致动适当的开关240、244的侧面撞击传感器致动器252和前撞击传感器致动器254。所示前撞击传感器致动器254在端盖220的内壁上包括肋，该肋构造为取决于缓冲器222的位置，并且更具体地，取决于缓冲器222上的碰撞，而选择性地存在于光致动开关238的气隙248内。肋254构造为通常存在于气隙248内并阻挡前撞击传感器244上的光致动开关238的光束，使得开关238将保持打开。相反，每当缓冲器222遇到正面碰撞时，将平面地移走或移动肋254，从而空出气隙248，并由此允许光致动开关238的光束穿过气隙248并被检测到。因此，对缓冲器222的正面碰撞移动肋254，并导致光学开关238关闭。
通过用于区分对缓冲器组件218的侧面碰撞或正面碰撞的分离的侧面撞击开关240和前撞击开关244致动设置在单元12的前侧的PCB 242、246。来自PCB 242、246的输出信号对控制器28提供输入以选择障碍物避开算法。
应注意的是，和之前的实施例中一样，可在刷室36的前壁和缓冲器222的后部之间设置一个或多个前向复位弹簧117以使缓冲器222向前偏压。另外，可在刷室36的前壁和缓冲器222的后部之间设置一个或多个横向复位弹簧119以使缓冲器222朝向中央偏压，使得在移除正面碰撞力或侧面碰撞力之后，缓冲器222将回到其原始位置，在该位置中，侧面撞击传感器致动器与侧面撞击传感器240隔开，并且前撞击传感器致动器254存在于前撞击传感器244的气隙248中。
对于尚未描述的范围，自主式真空吸尘器的各种实施例的不同特征和结构可根据需要而彼此组合使用。可能并未在自主式真空吸尘器的所有实施例中举例说明的那一个特征并不意味着解释为其不能举例说明，而是为了描述简洁。例如，在真空吸尘器上可单独地或以其任何组合地找到距离传感器和传感器盖、刷辊窗构造、双作用缓冲器系统、驱动系统、过滤器互锁和IMD部件。更进一步，自主式真空吸尘器可另外具有流体输送能力，包括对待清洁表面应用液体或蒸汽，和/或流体提取能力。因此，可根据需要混合并匹配自主式真空吸尘器的不同实施例的各种特征以形成新的实施例，无论是否明确地描述了新的实施例。
虽然已经结合其某些具体实施例具体描述了本实用新型，但是应理解，这是说明性的而非限制性的。例如，虽然在自主式真空吸尘器的一个实施例上举例说明，但是应理解，可单独地或彼此组合地提供任何本文公开的特征。在不脱离本实用新型的在所附权利要求书中定义的实质的情况下，合理的变型和修改可能在以上说明书和附图的范围内。

Claims (20)

1.一种自主式真空吸尘器，其特征在于，包括：
能自主移动的壳体，具有前部、后部、第一侧和第二侧；
真空收集系统，由所述能自主移动的壳体承载；
多个距离传感器，由所述能自主移动的壳体承载；以及
传感器盖，覆盖所述多个距离传感器，其中，所述传感器盖为以下几项中的至少一种：
相对于所述能自主移动的壳体的所述前部设置在后面；或者
相对于所述能自主移动的壳体的所述前部交错。
2.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖包括至少第一壁段和与所述第一壁段不成平面的第二壁段，其中，所述多个距离传感器中的至少一个设置在所述第一壁段的后面，并且所述多个距离传感器中的至少另一个设置在所述第二壁段的后面。
3.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖包括波状的、近似竖直的壁。
4.根据权利要求3所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述波状的、近似竖直的壁横跨所述能自主移动的壳体的大致宽度。
5.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖包括：
多个开口，所述多个开口中的每个开口与所述多个距离传感器中的一个距离传感器相关联；以及
多个透镜插入物，所述多个透镜插入物中的每个透镜插入物由所述多个开口中的一个开口接收，以覆盖所述多个距离传感器中相关联的一个距离传感器。
6.根据权利要求5所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖包括波状的、近似竖直的壁，并且所述多个开口沿着所述波状的、近似竖直的壁隔开并相对于所述能自主移动的壳体的所述前部交错。
7.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖的至少一部分包括构造为过滤掉日光的透明的或半透明的材料。
8.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述多个距离传感器中的至少一个是成角度的以感测前向障碍物和侧面障碍物。
9.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述多个距离传感器中的至少一个以与所述多个距离传感器中的至少另一个不同的角度定向。
10.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，与所述能自主移动的壳体的所述前部的中央相比，所述多个距离传感器中的至少一个距离传感器更靠近所述能自主移动的壳体的所述第一侧，并且与所述能自主移动的壳体的所述前部的中央相比，所述多个距离传感器中的至少另一个距离传感器更靠近所述能自主移动的壳体的所述第二侧。
11.根据权利要求10所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述多个距离传感器中更靠近所述能自主移动的壳体的所述第一侧的该至少一个距离传感器与所述多个距离传感器中更靠近所述能自主移动的壳体的所述第二侧的该至少另一个距离传感器具有重叠的视野。
12.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述多个距离传感器包括至少一个前传感器和至少一个后传感器，所述后传感器比所述前传感器距离所述能自主移动的壳体的所述前部更远。
13.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述多个距离传感器具有重叠的视野。
14.根据权利要求13所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述重叠的视野在所述能自主移动的壳体的所述前部最密集。
15.根据权利要求1所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，当从上方观看时所述能自主移动的壳体具有D形，其中所述能自主移动的壳体的所述前部由直的前边缘限定，所述能自主移动的壳体的所述后部由圆形的后边缘限定。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述真空收集系统包括：
工作气路，通过具有进气口和出气口的所述能自主移动的壳体；
吸嘴，限定所述进气口；
抽吸源，与所述吸嘴流体连通；
刷室，位于所述能自主移动的壳体的所述前部；以及
刷辊，安装在所述刷室中；
其中，所述多个距离传感器由所述能自主移动的壳体承载在所述刷室上方。
17.根据权利要求16所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述刷室包括刷辊窗，通过所述刷辊窗能看到所述刷辊，其中，所述多个距离传感器和所述传感器盖位于所述刷辊窗上方。
18.根据权利要求16所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖包括凹口，所述凹口限定暴露所述刷室的较大部分的凹槽。
19.根据权利要求16所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖在多个前向壁段和多个后向壁段之间交错，并且所述多个距离传感器设置在所述多个前向壁段中的一个前向壁段的后面。
20.根据权利要求19所述的自主式真空吸尘器，其特征在于，所述传感器盖的所述多个前向壁段位于所述刷辊的上方，并与穿过所述刷辊的旋转轴线的竖直平面基本上对准。
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