CN209048043U - 用于自主清洁机器人的清洁垫 - Google Patents

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CN209048043U CN201820850644.3U CN201820850644U CN209048043U CN 209048043 U CN209048043 U CN 209048043U CN 201820850644 U CN201820850644 U CN 201820850644U CN 209048043 U CN209048043 U CN 209048043U
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Abstract

本申请提供一种用于自主清洁机器人的清洁垫。所述清洁垫包括：芯，所述芯包括一个或多个吸收层；包封层，所述包封层围绕所述芯包封并包括有弹性且有吸收性的纤维层；以及多个过渡区域，所述多个过渡区域将所述芯分成多个部分。

Description

用于自主清洁机器人的清洁垫
技术领域
本申请涉及清洁垫，更具体地，涉及用于清洁机器人的清洁垫。
背景技术
自主清洁机器人可以在地板表面通行并躲避障碍物，同时擦拭地板表面以清除地板表面的碎屑和污渍。清洁机器人可以包括清洁垫以擦拭地板表面。当清洁机器人在地板表面移动时，清洁垫擦拭地板表面并收集碎屑。
实用新型内容
本申请描述了一种用于自主清洁机器人的垫。所述垫的前部比所述垫的后部薄。沿垫的宽度方向变化的厚度提供多个优点。所述垫被配置为在清洁操作期间均匀地沿垫的表面收集碎屑。垫的构造防止了垫上的碎屑热点(debris hot spot)，相对于垫的其他部分，在碎屑热点处碎屑会过度累积。在清洁操作期间，垫的构造促进了垫的均匀润湿，而不是由前向后的湿润。相对于具有恒定厚度的垫，所述垫的配置允许在垫上收集更多的碎屑。在清洁过程中，碎屑可以接触垫的更多部分，因为一些碎屑可以在垫的前部下方通过并与垫的后部接触。所述垫不会在垫的前方将液体和碎屑推过地板表面，因此，在清洁操作完成后，不会在地板表面上留下成堆积累的碎屑。所述垫被配置为从地板表面收集碎屑并且避免在清洁操作之后在地板表面上留下碎屑。所述垫不会粘附(例如，吸到)到地板表面，因为垫不同部分的不同厚度允许空气在清洁期间在垫的部分的下方通过。具有较小的垫的整体粘附力(例如吸力)降低了在地板表面上移动垫的阻力，降低了机器人将垫在地板表面移动所需的扭矩。具有较低粘附性的垫有助于减少对垫外表面上粗糙层的需求，例如熔喷塑料层等。垫的柔软而不是粗糙的外表面可减少垫对地板表面的划伤或磨损。不需要粗糙层可以降低垫的制造成本并允许更多的垫的外表面接触地板表面。
在一个方面，提供一种用于自主清洁机器人的清洁垫。所述清洁垫包括：芯，所述芯包括一个或多个吸收层；包封层，所述包封层围绕所述芯包封并包括有弹性且有吸收性的纤维层；以及多个过渡区域，所述多个过渡区域将所述芯分成多个部分。
在一个方面，所述多个过渡区域中的每个过渡区域将所述包封层结合到所述芯，其中所述多个部分中的至少一个部分在其中心处更厚并在其边缘呈锥形。
在一个方面，所述多个过渡区域中的至少一个过渡区域包括一系列机械压痕。
在一个方面，所述多个过渡区域中的至少一个过渡区域包括超声波焊接，所述超声波焊接将所述包封层粘附至所述芯，其中过渡区域的厚度为相邻部分的最大竖直厚度的5-30％。
在一个方面，所述多个过渡区域中的一个单独的过渡区域沿所述清洁垫的整个长度延伸。
在一个方面，所述清洁垫还包括：耐湿材料，所述耐湿材料被设置在所述多个部分中至少一个部分中的所述芯和所述包封层之间。
在一个方面，相比于所述多个部分中位于后面的部分，所述多个部分中位于前面的部分包括较少的耐湿材料。
在一个方面，所述多个过渡区域促进所述芯与所述包封层之间的液体的芯吸。
在一个方面，所述多个过渡区域中的至少一个过渡区域正交于所述清洁垫的清洁宽度以及平行于所述清洁垫的纵轴延伸。
在一个方面，相比于所述多个部分中位于后面的部分的厚度，所述多个部分中位于前面的部分具有较小的厚度。
在一个方面，所述多个部分中位于前面的部分延伸小于所述清洁垫的宽度的20％，并且从所述清洁垫的前缘向内朝向后缘延伸。
在一个方面，所述多个部分中位于前面的部分的厚度为所述多个部分中位于后面的部分的厚度的一半
在一个方面，所述芯包括粘合的一叠层，每层包括与生物组分纤维气流粘合的纤维素纸浆非织物材料；以及所述包封层包括纤维缠结的前体网，所述纤维缠结的前体网包括聚酯、粘胶纤维、聚丙烯和棉花中的一种或多种。
在一个方面，所述多个部分中的一个部分的厚度为2-5毫米。
在一个方面，所述多个部分中的一个部分的厚度为4-7毫米。
在一个方面，所述多个部分中的一个部分的厚度为8-12毫米。
在一个方面，所述清洁垫的宽度为10-15厘米，长度为27-32厘米。
在一个方面，所述清洁垫的宽度为5-10厘米，长度为15-20厘米。
在一个方面，所述多个过渡区域在所述清洁垫中形成至少四个部分，每个部分沿所述清洁垫的全部长度延伸。所述至少四个部分包括：第一部分，所述第一部分形成所述清洁垫的前缘并包括一定数量的所述芯的吸收层；第二部分，所述第二部分与所述第一部分相邻，相比于所述第一部分中的所述芯的吸收层的数量，所述第二部分包括更多数量的所述芯的吸收层；第三部分，所述第三部分与所述第二部分相邻并包括所述更多数量的所述芯的吸收层；第四部分，所述第四部分与所述第三部分相邻并包括所述更多数量的所述芯的吸收层。
在一个方面，所述第一部分和第四部分中的每个部分的宽度均小于所述第二部分和第三部分中的每个部分的宽度。
在一个方面，所述清洁垫还包括第五部分，所述第五部分与所述第四部分相邻并包括所述更多数量的所述芯的吸收层，所述第五部分形成所述清洁垫的后缘。
在一个方面，所述第一部分的宽度小于所述清洁垫的宽度的20％，所述第二部分、第三部分和第四部分中的每个部分的宽度为所述清洁垫的宽度的20-25％，所述第五部分的宽度小于所述清洁垫的宽度的20％。
在一个方面，所述第一部分的厚度为2-7毫米，所述第二部分、第三部分和第四部分中的每个部分的厚度为7-12毫米，所述第五部分的厚度为2-7毫米。
本说明书中描述的本申请的一个或多个实现方式的细节将在附图与下面的说明中阐述。其他潜在的特征、方面和优点将在说明书、附图和权利要求中呈现。
附图说明
图1是示例性自主清洁机器人的侧视图；
图2是示出在清洁操作期间自主清洁机器人采用的示例性路径的示意图；
图3是示例性垫的侧视图，示出在清洁操作期间碎屑接触垫的位置；
图4A-4D是示例性垫的仰视图，示出在清洁操作期间碎屑在垫上的积聚；
图5是示例性垫的仰视图；
图6是示例性垫的侧视图；
图7是示例性垫的分解透视图；
图8是示例性垫的剖切透视图，示出垫的各个层；
图9是示例性垫的侧视图；
图10是示例性垫的透视图；
图11是示出示例性垫厚度的示意图；
图12是示例性垫的俯视图，示出垫的背衬层；
图13是在机器人上的示例性垫固定器的仰视图。
各个图中相似的附图标记与标识指示相似的单元。
具体实施方式
本申请描述了一种附接到自主清洁机器人的清洁垫。所述垫被附接到机器人的垫固定器，使得当机器人在地板表面上穿行时垫能与地板表面相接触。随着机器人在地板表面上移动清洁垫，清洁垫从地板表面清除碎屑。清洁垫的形状使得通过垫的外形将碎屑捕获至垫的下方，并且从地板表面清除碎屑，而不是用垫的前缘推着碎屑穿过地板。与垫的其他部分的厚度相比，垫在垫的前缘附近更薄。机器人的垫固定器被构造成以不同的压力推压垫的不同部分(至地板表面)。例如，相比于垫的边缘部分，垫固定器可以用更高的压力推压垫的中心部分。相对于具有大致均匀厚度的垫，通过在机器人的清洁操作期间允许更多的垫表面接触地板表面上的碎屑，垫的形状和垫固定器使得垫能够从清洁表面清除碎屑。
图1示出了被附接到自主清洁机器人110的清洁垫100的透视图。自主清洁机器人110被配置为行驶于地板表面。机器人110是自主移动机器人，它的重量小于10磅，在地板表面行驶并清洁地板表面。机器人110可以包括由驱动系统(未示出)支撑的主体120，所述驱动系统可以操纵机器人穿过地板表面。在一些实施方式中，机器人主体120具有正方形形状。然而，主体120可具有其他形状，包括但不限于圆形、椭圆形、泪滴形、矩形、正方形或矩形前部与圆形后部的组合，或任何这些形状的纵向不对称组合等。机器人主体120具有前部140和后部150。主体120还包括底部(未示出)和顶部。
机器人主体120的底部包括在机器人110的一个或多个后悬崖(rear cliff)传感器(未示出)以及一个或多个前悬崖(forward cliff)传感器，所述一个或多个后悬崖传感器在机器人110的一个或两个后拐角内，所述一个或多个前悬崖传感器位于机器人110的一个或两个前拐角内。悬崖传感器可以是机械式下降传感器或基于光的接近传感器，诸如IR(红外线)对、双发射器单接收器或双接收器单发射器的IR基于光的接近传感器，其朝下瞄准地板表面。悬崖传感器在机器人110的侧壁之间延伸，并且尽可能近地覆盖角部，以在机器人穿越相应地板部分之前检测超过阈值的地板高度变化，所述阀值由可逆的机器人轮子下坠来调节。例如，靠近机器人110拐角处的传感器的放置确保悬崖传感器在机器人110悬于地板下坠(floor drop)时触发，从而防止机器人轮子越过下坠边缘行进。
机器人110在机器人的前部140上携带垫固定器(未示出)。垫固定器在减震部160后方延伸横跨机器人110的前边缘并且被构造成对垫100进行固定。垫固定器在下面参照图13被进一步详细地描述。
主体120的前部140携带可移动的减震部160，用于检测在纵向或横向方向上的碰撞。减震部160具有与机器人主体120互补的形状，并延伸超过机器人主体120，使得前部140的整体尺寸比机器人主体的后部150宽。机器人主体120的底部支撑清洁垫100。在实施例中，垫100延伸到减震部160的边缘或超过减震部160的宽度，使得机器人110可以将垫100的外边缘放置到墙面并沿着墙面，或放置到缝隙内。例如，当机器人110以墙壁跟随运动的方式移动时，垫100可被机器人110操控以通过垫100的延伸边缘在墙壁地板交界附近进行清洁。将垫100延伸超过减震部160的宽度使得机器人110能够在超出机器人主体120范围之外的裂缝和缝隙中清洁。在一些实施方式中，垫100不延伸超过机器人主体120的边缘。
机器人110可以包括液体施加器。液体施加器可以具有单个喷嘴或多个喷嘴。多个喷嘴被配置为彼此沿不同的方向、以离机器人110不同的距离喷洒液体，或者可以被配置为以大致相同的方向喷洒液体。液体施加器向下和向外施加液体，在机器人110的前方滴下或喷洒液体。或者，液体施加器可以是超细纤维的布或条带。
液体施加器是包括至少两个喷嘴的喷洒器。每个喷嘴将流体以两条施加液体的形式均匀地分散在地板表面。两个喷嘴分别被构造成以与另一个喷嘴不同的角度和距离喷洒液体。两个喷嘴被竖直地堆叠在液体施加器中的凹槽中，两个喷嘴与水平线成角度并且彼此间隔开，使得一个喷嘴向前和向下喷洒相对较长长度的液体从而以施加液体的前部供给来覆盖机器人110前方的区域。另一个喷嘴向前和向下喷射相对较短长度的液体，以在一个区域上留下施加液体的后部供给，该区域在机器人110前方，但相比由顶部喷嘴分配的施加流体的区域，该区域更靠近机器人110。一个或多个喷嘴在区域图案中分配流体，该区域图案在尺寸上延伸一个机器人宽度和至少一个机器人长度。顶部喷嘴和底部喷嘴将液体施加在两条不同的间隔开的施加流体中，所述两条施加流体不延伸到机器人110的全部宽度。喷嘴通过在喷嘴的开口处吸入少量液体来完成每个喷洒循环，以便在每次喷洒之后没有流体从喷嘴泄漏。
图2是在清洁操作期间机器人(例如，图1的机器人110)采用的路径200的示意图。机器人110所采用的路径200详述了机器人的喷洒、垫润湿和擦洗动作。机器人110被构造成通过以大致平行的列(rank)的方式在地板表面来回移动来覆盖地板表面。一旦地板地面被覆盖，机器人110就可以执行周边清洁操作以收集机器人在各列之间转弯时遗留在地板表面上的任何碎屑或液体。
机器人110使用由大致平行的列组成的图案来清洁地板表面。例如，机器人110可以在清洁操作期间沿第一列以大致向前的方向前进。机器人110继续前进，直到达到地板表面的边界，例如墙壁、地毯、悬崖等。机器人110被配置为执行180度转弯并以平行但相反的方向返回以沿着第二列清洁，所述第二列从第一排列偏移。机器人可以转动以偏移机器人的宽度来沿着第二列清洁。或者，机器人转向以偏移小于机器人的宽度来沿着第二列清洁，来确保对地板表面有多余的清洁覆盖。机器人110具有从第一列到第二列的60-70％的重叠。在清洁操作期间，机器人110清洁地板表面的一部分2-4次。这确保地板表面已被清洁。例如，机器人110在较早的通过中弄松污渍和碎屑，为已经施加的任何清洁液留出时间来润湿污迹。机器人110的垫100在稍后的通过中吸收污渍和剩余的碎屑和流体。
机器人110通过在笔直的列中大致向前前进来清洁地板表面。在施加液体(例如，清洁溶液、水等)到地板表面的一部分以进行清洁操作之前，机器人110执行向后-向前操纵(back-and-forth maneuver)以检查该地板表面的部分。在实施例中，机器人110将液体施加到机器人已经穿过的地板表面的区域。在其他实施例中，机器人110不施加液体，例如进行干式清洁操作。机器人110在大致平行的列中移动，而不执行向后和向前的液体施加操作。
机器人通过沿着地板表面向前移动，然后向后或倒退移动，来执行液体施加操作。机器人110以向前驱动方向驱动第一距离到第一位置，例如从图2中的位置2到位置3。机器人110向后移动第二距离到第二位置，例如从图2所示的位置3到位置1。喷嘴以较长距离和较短距离将液体从机器人110向前和/或向下喷洒到机器人前方的地板表面上。执行在先的液体施加操作后，机器人110在机器人穿过预定距离之后重复液体施加操纵。预定距离近似于机器人主体120的长度。
液体施加操作确保机器人110将液体施加到地板表面的畅通部分。机器人110施加液体的区域基本上等于或小于机器人110的区域足记。机器人110确定未被障碍物(例如家具、墙壁、悬崖、地毯或其他表面或障碍物)占据的地板区域为畅通地板表面。机器人110标识边界，例如地板变化和墙壁，并且防止液体损坏那些物品。
机器人110存储地图并跟踪垫100已经占据的位置。在清洁例程期间，机器人110将地图上的覆盖位置存储在机器人的非暂时性存储器中或者可被机器人通过有线或无线方式访问的外部存储介质上。机器人传感器可以包括照相机和/或一个或多个测距激光器，用于构建空间地图。在一些例子中，机器人控制器使用墙壁、家具、地板变化和其他障碍物的地图，以在施加清洁液体之前使机器人110在距离障碍物和/或地板变化至少一个喷洒长度的距离处设置位置和姿态。这具有将液体施加到没有已知障碍的地板表面的优点。在一些例子中，机器人110以向后向前运动的方式移动以润湿垫100和/或擦洗已经施加液体的地板表面。
图3是垫300(例如，图1的垫100)的侧视图，其示出在清洁操作期间碎屑(例如碎屑360)与垫接触的位置。如下面关于图5至图9所述，垫300在垫的后部320附近比在垫的前部330附近更厚。当机器人110正向前移动时，垫300从左向右移过地板表面310，如图3所示。在后部320穿过地板表面之前，垫的前部330先穿过地板表面。垫300在垫的后部320接触地板表面310，而不是接近垫的前部330。垫300的前部330可以从垫固定器被悬挂在地板表面310上方，使得垫的前缘370不接触地板表面。该构造减少或消除了地板表面310上的垫300的粘附(例如吸力)，所述粘附是由于湿垫与湿地板表面接触之间施加的分子吸力。这是因为与湿地板表面接触的垫300的表面积被减小到小于垫300的整个表面积的面积，使得机器人110可以克服分子吸力并推动湿垫300穿过地板310。例如，当垫从机器人110悬挂时，垫300的部分和地板表面310之间的小间隙可以被保持。这种构造可以消除对粗糙层(如熔喷塑料层)的需求，原本需要所述粗糙层来减少垫在地板表面310上的粘附。例如，当垫是湿润的并且垫和地板表面之间的分子吸力需要很大的力来克服和打破该吸力时，具有恒定厚度的垫会粘附到地板表面310。粘附会增加将垫300移动穿过地板表面310所需的力，并使垫将碎屑推过地板表面而不是将碎屑360从地板表面清除。通过减小与湿地板表面310接触的垫300的表面积，可以降低粘附。
另外，垫300的前部330允许碎屑360和/或液体在垫下方通过并接触垫的后部320。前部330和后部320的不同厚度促进了垫300上的碎屑360的均匀分散，消除或减少了垫上碎屑严重的沉积斑点的发生(例如，相对于垫的其余部分)。例如，防止了在垫的前部330上积聚碎屑。当在垫的特定部分上的碎屑360过多积聚，而垫的其他部分是干净的或接近干净的并且没有收集碎屑或收集了相对很少的碎屑垫300，则发生严重的沉积斑点。前部330和后部320的不同厚度促进了垫300的均匀润湿，例如用于湿式清洁操作。液体被垫300的后部320和垫的前部330吸收。垫300不会沿着地板表面310推动碎屑和/或液体，而是从地板表面提起并收集碎屑和/或流体。较高的、不太紧凑的碎屑340由垫300的前部330收集，而较紧凑的碎屑350由垫的后部320收集。
图4A-4D是在各清洁阶段400、410、430、440的清洁垫(例如，图3的垫300)的实施例的仰视图，其示出了清洁操作期间垫上的碎屑积聚。在清洁操作期间，从垫300的前部330到垫300的后部320的垫的增加的厚度促进了垫300的均匀湿润和碎屑收集。垫300的变化的厚度可以消除积聚过多碎屑的热点。图4A示出了清洁操作开始之前的示例性垫300。垫300没有碎屑。图4B示出了在轻度清洁操作之后或在清洁任务执行三分之一之后的示例性垫300。垫300具有收集在垫的前部330和后部320两部分上的碎屑。图4C示出了在中等清洁操作之后或在清洁任务执行三分之二之后的垫300。尽管垫300的一些部分比其他部分收集了更多的碎片，但与具有均匀厚度的垫相比，垫300相对均匀地收集碎片和湿润。图4D示出了在重度清洁操作之后或在清洁任务结束时的垫300。垫300的绝大部分是脏的，在清洁操作期间收集了碎屑。垫300的前部330和后部320都收集了大量的碎屑。在一些实施例中，后部320收集了比前部330更多的碎片。
图5是垫500(例如，图3的垫300)的仰视图。垫500具有跨越机器人(例如，图1的机器人110)的宽度的长度510，例如跨越机器人100的前缘并在前缘下方。垫500具有宽度515，宽度515被分成部分530、540、550、560和570(统称为“部分520”)。垫500的部分520由延伸穿过垫的长度510的过渡区域580a-d(统称为“过渡区域580”)形成。部分520可以被认为是由过渡区域580分开的口袋(pocket)。垫500包括前缘590(其与图3中所示的前缘370相同)和后缘595。部分530形成前缘590，部分570形成后缘595。当垫500被附接到机器人时，前缘590靠近机器人110的前面。当机器人110在清洁操作期间向前移动时，前缘590首先接触地板表面310。
长度510和宽度515的尺寸被确定为使得垫500可以被固定到机器人110的垫固定器。垫500的其他属性，诸如竖直厚度、每个部分530、540、550、560、570的平面宽度，可以被放大或缩小以适应特定的清洁操作，例如更大或更小的地板表面区域以及在清洁任务期间穿行的具有更多或更少障碍物的地板表面区域。在一个实施例中，垫500具有大约5：2的长度510与宽度515的比例。垫500可以是不同的尺寸。在一些实施方式中，垫500具有约27-32cm(例如27cm、30cm或32cm)的长度510和约10-15cm(例如10cm、12cm、15cm)的宽度515。在实施例中，垫500具有大约15-20cm(例如15cm、18cm或20cm)的长度510和大约5-10cm(例如5cm、8cm或10cm)的宽度。
垫500的部分520由过渡区域580a-d限定。部分520延伸越过垫500的长度510。部分520是形成在过渡区域580之间并且由过渡区域580形成在一个或两个边缘上的口袋。通过将垫500的各层(例如芯610、包封620、耐湿材料630)粘合在一起而形成过渡区域580，由此限定形成部分520的口袋的边缘。通过固定这些层，部分520中的每个通常具有较厚的中心区域，该中心区域渐缩至较薄的过渡区域(例如，区域580)。在一个方面，垫500包括五个部分530、540、550、560、570，但垫的其他构造是可能的。在实施例中，垫500包括少于五个部分，例如有两个部分。例如，第一部分可以是终止于前缘590的位于前面的部分。第二部分可以是从后缘595开始并终止于位于前面的部分开始处的位于后面的部分。可选地，在实施例中，垫可以具有多于五个部分以增加垫500的表面积和/或增加过渡区域580的数量并且由此更频繁地破坏湿润垫500的表面区域与地板表面310之间的接触(并且因此破坏分子吸力)。具有更多过渡区域580的垫500的实施例在清洁任务期间更不可能粘附到湿润地板表面310，因为湿润地板上的湿润垫的粘附力夹杂有非接触区域。(例如，非接触区域是从每个部分520的每个口袋的最大厚度的点向内凹陷的过渡区域580)。
每个过渡区域580分开垫500的相邻部分。过渡区域580是垫500的各层粘合在一起的区域。过渡区域580将垫500的各层从垫的顶部表面到垫的底部表面粘合到一起。过渡区域580防止垫内的材料聚拢或滑动并确保部分520的一个或多个层的材料相对于垫500的其余部分保持它们的位置。过渡区域580确保垫500在清洁操作期间保持其形状；例如，垫500的中心比垫500的前部厚。过渡区域580可以辅助从地板表面吸取液体并且辅助将液体转移到液体保留芯610，如关于图6所述的。在一些实施方式中，过渡区域580保持碎屑，其中所述碎屑已经被机器人100通过润湿地板表面并且以向前向后擦洗动作移动垫500从地板表面弄松并擦洗过。
机械工艺形成过渡区580。例如，机械压印(embossment)形成过渡区域580。垫500的多个层(例如，芯610、包封层620、耐湿材料630)通过旋转压印模(embossing dies)供给，将垫的各层压缩在一起，沿着过渡区域580形成机械压痕带。垫500的各层被机械地结合在一起，因为压痕从一侧或两侧压过垫的厚度。在实施例中，机械压印通过热冲压工艺形成，该热冲压工艺沿着过渡区域580将垫500的各层熔合在一起。垫500的各层被“夹”在一起以在过渡区域580处形成接合。实施例中，过渡区域580使用超声波焊接形成。对于超声波焊接，垫500的各层被紧密地保持在一起，并施加高频信号以穿过垫500的厚度(例如从顶部表面到底部表面)将芯610、耐湿材料630和包封层620的各层熔合在一起。过渡区域580为垫500增加刚度并且有助于保持垫500的轮廓形状，使得芯610和包封620的层不相对于彼此横向移动。因为过渡区域580牢固地固定垫500的各层，所以这使得移动机器人110能够在垫500的顶部表面上施加向下的力并且将施加的力完全转化为施加到与地板表面310接触的垫500的底部表面的相同的力。移动和施加的力越大，从地板表面弄松碎屑的擦洗作用越大。
此外，垫500的部分520可以各自具有一个尺寸，该尺寸进一步促进清洁操作期间的碎屑收集。每个部分520包括沿着垫500的前-后轴线的竖直厚度和平面宽度，并且这些厚度和宽度是变化的，以使得垫500具有锥形构造，如上面关于图3和下面关于图6所述。例如，部分530和570的宽度(按照宽度515的百分比)比部分540、550和560的宽度更短。形成前缘590的部分530也比其他部分540、550、560、570更薄，如以下关于图6所述。部分530的宽度为宽度515的12-17％。部分540、550和560各自具有宽度515的20-25％的宽度。部分570的宽度为宽度515的8-13％。这使得垫500具有近似三角形的轮廓，其使得垫500能够相对均匀地湿润垫的前部和后部并且从地板表面收集碎屑。
现在转到图6，垫500的一个实施例的侧视图示出了锥形轮廓，其允许垫500避免运动停止粘合力并且使得垫500能够收集并保持从地板表面500弄松的碎屑。在垫500沿由箭头670标记的运动方向移动时，部分530是形成前缘590的位于前面的部分，部分570是形成后缘595的位于后面的部分。如上关于图5所述，部分530、540、550、560、570的每个都由诸如过渡区域580的过渡区域分开。垫500的顶部相对平坦。垫500的底部通过改变部分520的厚度(例如，厚度640、650、660)来限定，诸如相对于位于前面的部分，位于后面的部分具有增加的厚度。例如，部分550的厚度660比部分540的厚度650厚，部分540的厚度650比部分530的厚度640厚。在一些示例中，厚度640约为2-5mm，厚度650约为4-7mm，厚度660约为8-12mm。根据垫500和驱动垫500的机器人110的尺寸，垫500的厚度640、650、660可以放大或缩小。
在实施例中，垫500包括芯610、包封层620和耐湿材料630，所述芯610、包封层620和耐湿材料630均形成垫500的一个或多个层。图7是垫500的分解透视图，示出了在堆叠700中的与其他层相关的每个层。
垫500的每个部分530、540、550、560、570均包括形成垫的液体保留芯610的一个或多个液体吸收层。在一些部分520中，芯610由可以粘结在一起的一叠液体吸收层形成。芯610吸收与芯接触的液体，例如通过毛细作用，并且将液体分配到整个芯。例如，芯610将液体从垫500的外表面芯吸并保留液体。液体吸收层的表面张力防止被芯610吸收的芯吸液体泄漏到垫500的下面的层中或漏到地板表面310上。芯610将液体保持在一个或多个吸收层中，使得流体不会漏回到地板表面310上，例如当垫500被机器人110的垫固定器压在地板表面310上时。在一个实施例中，当小于1磅的力被施加到芯610时，芯610保持约90％的从地板吸收的液体。芯610吸收的液体重量高达垫500的重量的8-10倍。芯610可以由单叠粘合吸收层形成，或者芯610可以由两叠或更多叠的粘合吸收层形成。
在实施例中，一叠粘合的吸收层包括气流成网材料(airlaid material)。气流成网材料包括近似各向同性的表面。气流成网材料可以是非静电(non-static)的无纤维材料(non-linting material)。可以通过机械压印工艺(例如用于过渡区域580的)将多个气流成网层结合在一起，其中每个气流成网层都包括一叠吸收层。气流成网材料包括与生物组分纤维(biocomponent fiber)气流粘合的纤维素纸浆非织物材料(cellulose pulp non-woven material)。纤维素纸浆的纤维与具有低熔点的生物组分聚乙烯、聚丙烯或两者热粘合。该混合物形成芯610以使芯610有吸收性并且是半刚性的，从而芯610在潮湿时保持其形状。气流成网材料均匀地分散吸收的液体，防止液体积聚或淤积在芯610的低点。
在实施例中，可以将芯610的吸收层热粘合或用粘合剂粘合以形成多叠吸收层(例如芯层)。将喷雾粘合剂均匀地涂覆在吸收层上以将各层粘合在一起而不形成芯610的脊(ridge)或刚性区域。粘合剂包括聚烯烃。粘合剂使得流体能够在芯610的吸收层之间芯吸，促进芯内的流体的大致均匀分散。可以将胶乳粘合剂施加到芯610的吸收层上以减少吸收层的线头(linting)，以最小化吸收层从芯上的脱落。
在实施例中，芯610可以具有不均匀的密度，例如以促进液体远离芯的表面并朝向芯部的内部的芯吸。芯610的表面可以比芯的内部密度稍大。芯610的密度更高的表面比芯部的内部更光滑并且吸收性略小。芯610被构造成贯穿芯的中心保持和分散液体。
芯610形成垫500的基部。芯610是半刚性的以保持垫500的形状。过渡区域580使芯610变硬并帮助芯保持结构。垫500的部分520各自包括芯610的一个或多个层。垫500的部分具有不同数量的由芯610材料组成的层。例如，部分530包括单层的芯610，而部分540、550、560和570各自包括两层或多层的芯610。在一些实施方式中，单个芯610层包括气流成网。在一些实施方式中，单个芯610层包括胶乳。
在实施例中，包封层620围绕一个或多个层的芯610进行包封，并形成垫500的外表面。包封层620包括柔性有吸收性的材料，所述材料覆盖芯610并防止芯直接暴露于地板表面310。在实施例中，包封层620包括纤维缠结材料。在清洁操作期间，包封层620接触地板表面。在清洁操作期间，包封层620通过毛细作用从地板表面吸收液体。包封层620将液体转移到芯610中，在那里液体由垫500保持。
包封层620可以由柔性、有吸收性和薄的材料形成，例如水刺材料、纺粘材料等。在一些实施方式中，包封层620通过应用于前体网(precursor web)的纤维缠结工艺形成，例如水刺缠结、水缠结、射流缠结、液压针刺等。前体网由类似纺织品的短纤维形成。前体网可以是单纤维网或由许多不同的纤维混纺制成。纤维可以包括聚酯、粘胶纤维、聚丙烯、棉花和其他类似材料中的一种或多种。
包封层620被构造成用于湿式、潮湿式或干式清洁操作，诸如用于拖洗地板表面或为地板表面除尘。包封层620可以包括由一种或多种清洁材料、碎屑清除材料等组成的外部涂层。包封层620包括清洁剂表面活性剂，例如丁氧基丙醛、烷基聚糖苷、二烷基二甲基氯化铵、聚氧乙烯蓖麻油、烷基苯磺酸盐、乙醇酸或其它表面活性剂。
在一些实施方式中，包封层620可以包括由抗静电剂组成的外部涂层，例如那些基于长链脂族胺(可选地乙氧基化)和酰胺、季铵盐(例如二十二烷基三甲基氯化铵或椰油酰胺丙基甜菜碱)、磷酸酯、聚乙二醇酯或多元醇的抗静电剂。在下面结合图9-10描述被配置用于干式清洁的垫900的其他方面。
回到图6和图7，垫500包括耐湿材料630。耐湿材料630形成耐湿层并且可以被设置在包封层620的一部分和芯610之间。耐湿材料630减缓(例如，减慢速率)包封层620与芯610之间的液体转移。液体转移的速率由耐湿材料630控制，以控制芯610中的液体吸收速率。耐湿材料630改善了垫500的清洁，因为垫500在清洁时不会立即充满液体，而是在地板表面上留下一些液体。例如，包封层620在液体被显著吸收至芯610中之前润湿，从而允许垫500拖洗地板表面310。耐湿材料630被设置在芯610和包封层620之间，使得由芯610携带的液体不容易转移回包封层620，而是被芯吸到芯610的内部。耐湿材料防止包封层620变得饱和并且由于水分被粘附到芯610上，这可能会引起垫500在地板表面310上的粘附。垫500在地板表面310上的粘附会阻止垫让碎屑和液体积聚在垫下方，并阻止机器人110在地板表面310上移动。
在实施例中，耐湿材料630包括棉絮(batting)材料。棉絮材料包括相对于芯610的低密度的松散缠结的纤维。耐湿材料630从包封层620芯吸流体并且以第一速率将液体转移到芯610，第一速率慢于液体转移的第二速率，第二速率发生在包封层直接接触芯时。如上所述，减缓液体转移的速率使得垫500能够在清洁操作期间在地板表面310上留下一些液体，这使得液体能够吸收地板表面上的污渍或其他碎屑以便随后在另一次移动机器人通过时被吸收到垫500中。在实施例中，移动机器人110以在180度转弯处停止的重叠平行的列穿越地板表面310。在实施例中，机器人110与之前穿越的列重叠，重叠大约机器人110主体宽度的三分之二，或附接到机器人110的垫500的宽度的三分之二，以使得地板表面上的每个点都被垫500接触三次。在这些穿行期间，通过芯610从耐湿材料630芯吸由机器人施加到地板表面的液体。耐湿材料630的低密度防止耐湿材料630存储过量的液体并防止将液体从芯610转移回包封层620。这样的构造允许包封层620更干燥以吸收来自地板表面310的更多的液体，并且改善液体和悬浮碎屑进入芯610的芯吸。在实施例中，耐湿材料630可以包括乳胶纤维。在实施例中，耐湿材料630可以包括棉絮。
耐湿材料630以不同的量(例如，不同的体积但是相同的密度)设置在部分520中。耐湿材料630给予部分520中的一个或多个部分以体积。垫500的锥形横截面形状通过改变每个部分520中的耐湿材料630的量来形成，使得垫的后部比垫的前部厚。在实施例中，耐湿材料630的密度在垫500的整个部分520内大致相等，使得液体吸收到芯610中的速率仅随每个部分520中的耐湿材料的体积改变。如图3、5和6的实施例中，部分530和540不包括耐湿材料630，部分550、560和570包括耐湿材料630。每个部分中耐湿材料630的量控制垫500如何接触地板表面310，例如以促进垫500的底部上的碎屑收集的均匀分散，如上关于图3所述。
耐湿材料630被设置在芯610的表面上，芯610的表面在清洁操作期间面向地板表面310。包括垫背衬(在下文中结合图12-13更详细地描述)的垫500的顶部表面包括与芯610接触的包封层620。不需要耐湿材料630来减少芯610和该包封层620之间的液体转移，因为垫500的顶部表面不接触地板表面310。
回到图5和图6，垫500具有直接切割的端部525、535，使得芯610暴露在垫500的两端。由于包封层620未在垫500的端部密封，因此芯610的端部未被压缩并且可以吸收液体。垫500的全长510可用于液体吸收和清洁。芯610没有部分因为被包封层620压缩而不能吸收液体。因为包封层620在垫的端部525、535未被密封，所以芯610在垫的端部525、535未被压缩，因此端部525、535能够吸收与垫500的芯610的从端部525、535向内的其他部分一样多的液体。另外，因为包封层620未在垫的端部525、535处密封，所以在清洁操作完成时，使用过的垫500没有从垫500的端部525、535延伸的包封层620的湿透松软的端部。不如说，液体被芯610吸收并保持，而减少或防止滴落。
部分520的厚度促进了垫500上的碎屑收集的均匀分散。在一些实施方式中，对于在清洁操作期间穿越地板表面的垫的运动方向670，相比于垫500的前部330，垫的后部320通常更厚。位于前面的部分(诸如部分530)比位于后面的部分(诸如部分540、550、560和570)更薄。例如，部分530包括被包封层620包围的芯610，并且具有第一厚度640。部分540包括相对于部分530双倍厚度的芯610，诸如包括两叠粘结吸收材料层710、720。部分540具有大于第一厚度640的第二厚度650。第一厚度约为5-10毫米。第二厚度约为7-13毫米。部分530包括芯610的第一厚度，其他部分540、550、560和570各自包括芯610的第二厚度，第二厚度大约是第一厚度640的两倍。
在实施例中，垫500可以包括多于两个的部分。部分550位于部分530和540的后面并包括在包封层620和芯610之间的耐湿材料630。部分550具有比第二厚度650和第一厚度640大的第三厚度660。部分550、560和570各自具有第三厚度630。第三厚度630大约为15-25毫米。部分550、560和570分别增加厚度。部分550、560和570各自包括设置在芯610和包封层620之间的耐湿材料630。
过渡区域580将垫500的宽度515分成多个部分，如上面关于图5所述。过渡区域580是宽度515的区域，其中芯610、包封层620和耐湿材料630(如果适用的话)被结合以在垫500中形成压痕。过渡区域580可以具有一个厚度，该厚度小于部分520的口袋的厚度640。过渡区域580有助于防止垫500粘附到地板表面，这是通过横跨垫500的表面区域产生断断续续的位置而实现的，在清洁操作期间，在这些断断续续的位置上垫500不接触地板表面310。由于它们破坏了垫500与地板表面310的接触，所以断断续续的过渡区域580防止湿垫500粘附到地板表面310并减少机器人110推动湿垫500穿过地板表面所需的力量。另外，过渡区域580促进芯610、包封层620和耐湿材料630(如果存在)之间的芯吸。由过渡区域580提供的芯吸作用促进芯610横跨垫500的宽度515的均匀流体吸收。例如，垫500不是从前至后湿润，而是更均匀地从垫500与地板表面相接触的底部湿润至垫500的被到固定至机器人110的垫固定器的顶部。
现在转到清洁应用的类型，图8是用于湿式清洁操作(诸如从地板表面310去除液体)的垫500的实施例的剖切透视图。如上关于图6所讨论的，垫500的芯610的第一层810延伸跨过垫的宽度515，穿过部分530、540、550、560、570和过渡区域580中的每一个。垫500的芯610的第二层840延伸跨越部分540、550、560和570。芯610在位于前面的部分530中比在位于后面的部分540、550、560、570中更薄。包封层820在整个芯610的下方延伸，用于所有部分530、540、550、560、570，并且包封在上方的芯610以围绕芯610。耐湿材料630被封装到部分550、560和570中。
耐湿层830在位于后面的部分550、560、570中给予垫500以体积(例如，竖直厚度)，并相对于地板表面和部分550、560、570之间的接触面积，减少或消除地板表面上的位于前面的部分530、540之间的接触面积。耐湿层830在清洁操作期间使得部分530、540恰好悬挂在地板表面上方，垫500和机器人100搁置在部分550、560、570上。耐湿层830在部分570中比在部分560中厚，在部分560中比在部分550中厚。包封层820围绕耐湿层830、第一芯层810和第二芯层840。过渡区域580将第一芯层810、第二芯层840、包封层820和耐湿层830(如果适用的话)粘合在一起。每个部分530、540、550、560、570限定一个口袋，其中包封层820围绕第一芯层810和第二芯层840。对于部分550、560和570，包封层820形成围绕耐湿层830的口袋。
在机器人110的重量下，垫固定器(例如，下文描述的图13的垫固定器1300)向垫500的中心而不是垫500的边缘1295a、1295b施加更大的压力，因为垫500延伸超过垫固定器1300的长度。通过允许碎屑和液体通过垫的下方而被垫的中心部分吸收和保持，向垫500的中心和边缘施加压差促进了垫500上的均匀润湿和碎屑积聚。例如，当机器人110转动时，碎屑可以从侧面横跨垫500的长度至垫500的中心，并在那里被收集和保持，而不是被垫500的侧边或前缘推动而留在地板表面310上或仅积聚在垫的边缘上。在实施例中，垫500的中心是自边缘1295a、1296b向内的垫500的表面积的60-90％，并与地板表面310相接触。在实施例中，垫500的中心沿纵向轴线1280定位，所述纵向轴线1280跨过垫500的横向(例如，左侧和右侧)边缘1295a、1295b并平分垫500。在实施例中，机器人110的垫固定器1300向垫500的后部320施加均匀的压力，垫500的后部320跨越垫固定器1300的长度并接触地板表面310。下面更详细地描述垫固定器1300。
在该实施例中，由于部分530、540、550、560和570的变化的厚度，部分530和540或者完全不接触地板表面，或者具有与位于后面的部分550、560一样多的压力。例如，芯610在部分530中比在部分540、550、560和570中更薄。部分530轻轻地接触地板表面310或悬置在地板表面310上方，并且允许一些碎屑和液体在垫下面通过部分530下方，允许位于后面的部分540、550、560、570均匀地湿润并从地板表面清除碎屑，如上所述。另外，部分540不包括耐湿层830并且比包括耐湿层的部分550、560、570更薄。部分540允许一些碎屑和液体在部分540下方通过，这允许部分550、560和570从地板表面清除碎屑和流体。垫500被构造成在清洁操作期间在每个部分530、540、550、560、570上均匀地湿润并均匀地收集碎屑。
在其他实施例中，垫900被构造用于干式清洁操作。图9是垫900的侧视图。例如，垫900适用于对地板表面进行除尘。垫900包括前部分910、中部分920和后部分930。前部分910被构造成形成垫900的前缘955。后部分930被构造成形成垫900的后缘965。中部分920连接前部分910和后部分930。类似于垫500，垫900包括近似三角形的轮廓。
芯940延伸穿过垫900的宽度950。芯940可以包括粘合的吸收层，吸收层形成用于垫900的半刚性基部。芯940可以与垫500的芯610相似。例如，芯940可以包括一个或多个气流成网层。芯940可以是与芯610相比吸收性更低或者完全不吸收的不同材料。
包封层960围绕芯940的一层或多层进行包封，并形成垫900的外表面。包封层960可以与包封层620相同或类似，如上面关于图6所述的。包封层960可以不同于包封层620，例如包括非吸收性或半吸收性材料。在实施例中，包封层920包括静电涂层，所述静电涂层促进包封层从地板表面的碎屑收集，如上面关于图6所述。使用诸如胶水的粘合剂将包封层960粘附到芯940。垫900没有过渡区域，例如垫500的过渡区域580。相反，部分910、920、930可以基于存在于每个相应部分910、920、930中的芯940和体积层(volume layer)970材料的量来限定。由于湿吸引(例如，粘附)的分子力在干垫实施例中不是问题，因此垫900的层不太可能粘附，以及阻止机器人110运动和/或自垫900的顶部至垫900的底部的力的施加。
在实施例中，垫900包括体积层970。体积层970是低密度棉絮。体积层可以包括耐湿材料630，例如上面关于图6描述的乳胶棉絮。相对于前部分910和中部分920的厚度，体积层970增加后部分930中的垫900的厚度。体积层970在后部分930中形成柔软的枕头状表面，相比于前部分910和中部分920的表面，其以更大的压力接触地板表面。前部分910可以被悬于地板表面上方，这类似于如上所述的垫500的部分530。
垫900的每个部分包括不同量的材料，使得垫的厚度从垫900的前部到垫900的后部变化。前部分910包括被包封层960围绕的芯940。中部分920包括芯层，其相对于前部分910的芯层具有增加的厚度，并被包封层960围绕。后部分930包括芯层、体积层970和包封层960，其中后部分903的芯层具有比前部分910的芯层更大的厚度。
垫900包括从垫的前部到垫900的后部增加的厚度。前部分910具有第一厚度980，第一厚度980比中部分920的第二厚度985更薄。中部分920的第二厚度985比后部分930的第三厚度990更薄。在实施例中，前部分910的第一厚度980是中部分920的第二厚度985的40-60％。在实施例中，中部分920的第二厚度985是后部分930的第三厚度990的20-30％。在清洁操作期间，相比于后部分930，前部分910和中部分920以更小的压力接触地板表面，从而允许碎屑到达后部分而不会将碎屑在机器人110下方推过地板表面。前部分910和中部分920在清洁操作期间允许一些碎屑通过垫900的下方部分，这促进前部分910、中部分920和后部分930中的每一个的碎屑的均匀收集。
图10是垫900的透视仰视图。垫900在垫宽度950的方向上从前部分910至后部分930增加部分宽度。在实施例中，前部分910、中部分920和后部分930可以各自具有不同的宽度，如沿着与机器人110在行进期间的前后运动相对应的垫500的前后方向测量。在实施例中，前部分910和中部分920的组合宽度一共约为宽度950的30％-40％(例如，30％、32％、34％、36％、38％或40％)，并且在实施例中，后部分930约为宽度950的60％-70％(例如，60％、62％、64％、66％、68％或70％)。如上所述，在实施例中，垫900不包括形成垫500的过渡区域580的压痕，并且不需要从包封层960到芯940的液体芯吸。
图11是示出根据本发明实施例的湿垫和干垫的示例端视图的示意图。垫1100代表湿垫(例如，图5-6的垫500)。垫1130表示干垫(例如，图9-10的垫900)。垫1100、1130都包括“锥形”前部和“非锥形”后部。在清洁操作期间，相比于垫1100、1130的后部，垫1100、1130的前部以更小的压力接触地板表面。例如，湿垫1100的前部1120允许一些流体和碎屑从地板表面接触垫1100的后部1110。如上所述，前部1120和后部1110之间的厚度差异促进了跨过湿垫1100的长度的均匀润湿和碎屑分散。对于湿垫1100，前部1120宽度与后部1110宽度的比率大约为1：4，使得前部1120大约为湿垫1110宽度的20-30％(例如，20％、22％、25％、26％、28％)，后部大约为垫的宽度的70-80％(例如70％、72％、74％、75％、76％、78％或80％)。每个垫的宽度是跨越垫的前缘与后缘的尺寸。
类似地，干垫1130包括比后部1140更薄的前部1150。例如，干垫1130的前部1150允许一些碎屑从地板表面接触垫的后部1140。如上所述，前部1150和后部1140之间的厚度差异促进了跨越垫1100长度的均匀碎屑分散。前部1150与后部1140之间的厚度差异防止碎片积聚在干垫1130上，特别是被称为“碎片热点”的小区域，该区域收集碎屑而垫1130的其他部分保持干净。例如，在实施例中，干垫1130的前部1150宽度与后部1140宽度的比率大约为1：3，使得前部1150大约为干垫1130宽度的25-35％，后部约为垫的宽度的65-75％。
前部1110、1140与后部1120、1150的分别的比率对于湿垫1100和干垫1130而言是不同的。相比于湿碎屑，干碎屑更大量且粘附性更小。相对于被湿碎片覆盖的湿垫1100的部分，干碎屑在清洁操作期间覆盖干垫1130更大的部分。相对于湿垫1100，干垫1130包括的前部宽度与后部宽度的比例更大。干垫1130允许较大的碎屑空间，以在干垫的前部1150下方通过碎屑并收集和压缩较大的碎屑，使得碎屑的一些部分足够紧凑以被压靠在地板表面310上的后部1140捕获。由于干碎屑比湿碎屑更大量且更不紧实，因此干垫1130具有比湿垫1100更大的悬伸前缘。通过具有较大的前部1150，干垫1130压到蓬松的干燥碎片上方并收集前部1150下方的大量灰尘和碎屑，而不是推动机器人110前方周围的较大碎屑。
现在转向将垫300、500、900装配至机器人110，如图12的实施例所示，背衬层1210可以被固定到垫上，并且背衬层1210用作垫和机器人110之间的交界面。图12是显示垫的背衬层1210的垫1200的附视图。垫1200可以包括上述的任何垫。背衬层1210包括被固定到垫主体1220的刚性或半刚性层。垫1200使用背衬层1210作为底座以附接到机器人110。背衬层1210包括一个或多个开孔(例如开孔1230a和1230b)，用于与机器人110的垫固定器1300上的突起接合。背衬层1210附接到机器人110的垫固定器，例如下面在图13中描述的。在实施例中，背衬层1210是纸板材料。在其他实施例中，背衬层是塑料的并且垫是可重复使用和/或可清洗的材料。
在一些实施方式中，背衬层1210不突出超出垫1200的边缘1295a、1295b(边缘1295a、1295b对应于图5的垫500的实施例中的边缘525、535)。在实施例中，机器人110的垫固定器1300通过夹持背衬层1210的边缘1250a、1250b来固定背衬层1210。在一些实施方式中，纵向边缘1255a、1255b从垫1200的边缘突出。在一些实施方式中，纵向边缘不从垫1200的边缘突出。在实施例中，背衬层1210的形状被设置成以单个方向与垫固定器1300接合并且表示垫类型(例如，湿式、干式等)。例如，背衬层1210的形状可以向机器人110传达什么类型的垫(例如，干垫1130或湿垫1100)被附接到机器人。例如，背衬层1210的形状可以关于垫的纵向轴线不对称，使得垫1200以单个方向被装配到垫固定器中。在实施例中，印刷的箭头或其他符号指示垫1200在机器人110的垫固定器中的优选或所需方向。
在实施例中，背衬层1210包括键控开孔(keyed aperture)1230a、1230b，其容纳机器人110的垫固定器1300的突起1320a、1320b，用于将垫1200固定在机器人110上。在一些实施例中，开孔1230a、1230b位于距边缘1295a、1295b对称的距离，使得垫1200可以以多于一个方向被固定到垫固定器。开孔1240为机器人110上的传感器提供开口以检测垫1200的顶表面上的垫类型标记，并将指示垫1200的类型的信号传递给机器人110。例如，垫的类型包括湿垫1100、干垫1130、混合干湿垫等。在实施例中，开孔1240可以用另一种类型的指示器代替，用于将垫片类型信息传送给传感器或以其他方式与机器人110的控制器通信。这样的指示器包括例如RFID标签、QR码或其他数据丰富的符号等等。
背衬层1210包括一对端部挡块1260a、1260b和凹槽1270，其帮助将垫1200定向和附接到机器人110的垫固定器(例如，图13的垫固定器1300)。端部挡块1260a、1260b仅在背衬层1210的一端上延伸超过背衬层1210的边缘1250a、1250b，使得背衬层1210仅在一个方向上滑入一对固位导轨(例如，图13的固位件1340a、1340b)中。这确保了垫300、500、900的前缘370、590、955朝向机器人110的前部。端部挡块1260a、1260b相应地装入到机器人上的垫固定器1300中的凹部1330a、1330b中。例如，图12的背衬层的实施例具有“T”形的平面轮廓并且端部挡块1260a、1260b形成“T”的顶部水平交叉元件。背衬层1210的“T”的顶部不能配合在固位导轨1340a、1340b下方，因此背衬层1210仅以单一方向接合垫固定器1300。
在图12中的背衬层1210的实施例中描绘的凹槽1270接合在机器人110上的垫固定器1300的固位导轨1340b下方的弹簧加载闩锁(未示出)。弹簧加载闩锁是止动装置(未示出)，其在移动机器人110的操作期间将垫1200保持在适当位置。止动装置向使用者提供触觉反馈，以知道背衬层1210何时完全且牢固地被插入垫固定器1300中。
在一些实施方式中，垫1200包括一种或多种化学防腐剂，所述化学防腐剂被施加到背衬层1210或制造在背衬层1210内。选择防腐剂以防止木头孢子，所述木头孢子可能存在于基于木头的背衬层1210中。背衬层约5-7毫米厚，68-72毫米宽，92-94毫米长。背衬层1210在两侧上涂覆有防水涂层，例如蜡或聚合物，或防水材料的组合，例如蜡、聚乙烯醇、聚胺。背衬层1210在被润湿时不会分解，例如被由垫1200从地板表面芯吸的液体湿润。
为了固定垫1200的背衬层1210，机器人110包括垫固定器1300。图13是机器人110上的示例垫固定器1300的仰视图。垫固定器1300被连接到清洁机器人110并且被构造成将任何上述的垫300、500、900固定到机器人110上。垫固定器1300包括垫释放机构1310。垫释放机构被示出为在上面的位置或垫固定位置。垫释放机构1310包括可移动固位导轨1340a(例如，唇缘)，固位导轨1340a通过支撑背衬层1210的边缘(例如，边缘1250a-b)将垫固定在适当位置。固位导轨1340b是可移动的固位夹。在实施例中，拨动开关按钮可移动弹簧致动器，该弹簧致动器旋转垫释放机构1310，从而使固位夹1340远离背衬层1210。在实施例中，开关按钮是位于机器人110前部上的减震部中或位于机器人110顶部上的垫释放按钮。在实施例中，垫固定器包括可缩回的突起1320a、1320b，当垫释放机构1310被启动时，突起1320a、1320b缩回到垫固定器1300中。在实施例中，弹出突起1350向上滑动穿过垫固定器1300中的狭槽1352或开口。当垫要被弹出时，弹出突起1350延伸穿过槽1355并推压背衬层1210以从垫固定器1300推出垫300、500、900、1200。
在机器人110的重量下，垫固定器1300被构造成对垫(例如，垫500)的不同部分施加针对地板表面(例如，地板表面310)的不同的压力。垫固定器1300可以向垫500的后部(例如，后部320)施加更多的压力，使得垫的前部(例如，前部330)不粘附到地板表面310，并且将碎屑推入垫500的前部而不夹带碎屑。而且，向垫500的后部施加更大的压力能够通过允许液体和碎屑通过垫的前部330下方以接触垫500的后部320，从而促进垫上均匀的湿润和碎屑积聚。
在实施例中，垫固定器1300向垫的后部320的中心而不是垫的边缘1295a、1295b施加更大的压力，其中边缘1295a、1295b延伸超过垫固定器1300的边缘(被编号的单元是指图3和图5中所示的垫的单个实施例)。由于垫固定器没有延伸超出机器人110的宽度，机器人110的重量直接压在垫500的与垫固定器1300接触的部分上而不是延伸超过垫固定器1300的部分。垫500的中心包括垫500的一部分，该部分是从垫500的横向边缘525、535向内设置的部分。垫500的横向边缘是柔性的。在实施例中，横向边缘延伸超出机器人110的主体并且可以弯曲以沿着直接邻近机器人110的其他物体的壁或表面上压靠。垫固定器1300将均匀的压力施加到垫500的后部320的中心，使得垫500均匀地收集碎屑。向垫的中心和边缘施加不同的压力能够通过允许碎屑和液体在垫500下面通过到垫500的中心，从而促进了垫520上均匀的润湿和碎屑积聚。例如，当机器人110转动时，碎屑可以从侧面穿过垫500的长度并到达垫500的中心，在那里碎屑被垫500收集，而不是被垫500的侧面推动并留在地板表面上或仅累积在垫500的边缘上。在实施例中，垫500的中心是以横向轴线1290(例如，前后运行)为中心的垫500的表面积的60-90％，从边缘1295a、1295b向内并且与地板表面310接触。在实施例中，垫的中心沿纵向轴线1280定位，纵向轴线1280跨越垫500的横向(例如左侧和右侧)边缘并且平分垫500。
上面已经描述了多个实施方式。相应地，其他实施方式在权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种用于自主清洁机器人的清洁垫，其特征在于，所述清洁垫包括：
芯，所述芯包括一个或多个吸收层；
包封层，所述包封层围绕所述芯包封并包括有弹性且有吸收性的纤维层；以及
多个过渡区域，所述多个过渡区域将所述芯分成多个部分。
2.根据权利要求1所述的清洁垫，其特征在于，所述多个过渡区域中的每个过渡区域将所述包封层结合到所述芯，其中所述多个部分中的至少一个部分在其中心处更厚并在其边缘呈锥形。
3.根据权利要求1-2中任一个所述的清洁垫，其特征在于，所述多个过渡区域中的至少一个过渡区域包括一系列机械压痕。
4.根据权利要求1-2中任一个所述的清洁垫，其特征在于，所述多个过渡区域中的至少一个过渡区域包括超声波焊接，所述超声波焊接将所述包封层粘附至所述芯，其中过渡区域的厚度为相邻部分的最大竖直厚度的5-30％。
5.根据权利要求1-2中任一个所述的清洁垫，其特征在于，所述多个过渡区域中的一个单独的过渡区域沿所述清洁垫的整个长度延伸。
6.根据权利要求1-2中任一个所述的清洁垫，其特征在于，所述清洁垫还包括：
耐湿材料，所述耐湿材料被设置在所述多个部分中至少一个部分中的所述芯和所述包封层之间。
7.根据权利要求6所述的清洁垫，其特征在于，相比于所述多个部分中位于后面的部分，所述多个部分中位于前面的部分包括较少的耐湿材料。
8.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个过渡区域促进所述芯与所述包封层之间的液体的芯吸。
9.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个过渡区域中的至少一个过渡区域正交于所述清洁垫的清洁宽度以及平行于所述清洁垫的纵轴延伸。
10.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，相比于所述多个部分中位于后面的部分的厚度，所述多个部分中位于前面的部分具有较小的厚度。
11.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个部分中位于前面的部分延伸小于所述清洁垫的宽度的20％，并且从所述清洁垫的前缘向内朝向后缘延伸。
12.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个部分中位于前面的部分的厚度为所述多个部分中位于后面的部分的厚度的一半。
13.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述芯包括粘合的一叠层，每层包括与生物组分纤维气流粘合的纤维素纸浆非织物材料；以及所述包封层包括纤维缠结的前体网，所述纤维缠结的前体网包括聚酯、粘胶纤维、聚丙烯和棉花中的一种或多种。
14.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个部分中的一个部分的厚度为2-5毫米。
15.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个部分中的一个部分的厚度为4-7毫米。
16.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个部分中的一个部分的厚度为8-12毫米。
17.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述清洁垫的宽度为10-15厘米，长度为27-32厘米。
18.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述清洁垫的宽度为5-10厘米，长度为15-20厘米。
19.根据权利要求1-2中任一个权利要求所述的清洁垫，其特征在于，所述多个过渡区域在所述清洁垫中形成至少四个部分，每个部分沿所述清洁垫的全部长度延伸，所述至少四个部分包括：
第一部分，所述第一部分形成所述清洁垫的前缘并包括一定数量的所述芯的吸收层；
第二部分，所述第二部分与所述第一部分相邻，相比于所述第一部分中的所述芯的吸收层的数量，所述第二部分包括更多数量的所述芯的吸收层；
第三部分，所述第三部分与所述第二部分相邻并包括所述更多数量的所述芯的吸收层；
第四部分，所述第四部分与所述第三部分相邻并包括所述更多数量的所述芯的吸收层。
20.根据权利要求19所述的清洁垫，其特征在于，所述第一部分和第四部分中的每个部分的宽度均小于所述第二部分和第三部分中的每个部分的宽度。
21.根据权利要求19所述的清洁垫，其特征在于，所述清洁垫还包括第五部分，所述第五部分与所述第四部分相邻并包括所述更多数量的所述芯的吸收层，所述第五部分形成所述清洁垫的后缘。
22.根据权利要求21所述的清洁垫，其特征在于，所述第一部分的宽度小于所述清洁垫的宽度的20％，所述第二部分、第三部分和第四部分中的每个部分的宽度为所述清洁垫的宽度的20-25％，所述第五部分的宽度小于所述清洁垫的宽度的20％。
23.根据权利要求21所述的清洁垫，其特征在于，所述第一部分的厚度为2-7毫米，所述第二部分、第三部分和第四部分中的每个部分的厚度为7-12毫米，所述第五部分的厚度为2-7毫米。
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