DE102018121000A1

DE102018121000A1 - Staubsammelroboter und selbstfahrende Vorrichtung

Info

Publication number: DE102018121000A1
Application number: DE102018121000.0A
Authority: DE
Inventors: Kentaro KOURA
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US11083356B2; JP6928514B2; KR20190024726A; CN109419445A; CN109419445B; US20190059674A1; KR102498187B1; JP2019042040A

Abstract

Ein Staubsammelroboter weist einen Körper, ein Rad, einen Radmotor und eine Aufhängungsvorrichtung auf. Der Körper nimmt eine Speichereinheit zum darin Speichern von Staub und Schmutz, der von einem Ansaugeinlass angesaugt wird, auf. Das Rad lagert den Körper. Der Radmotor erzeugt eine Bewegungskraft zum Drehen des Rades. Die Aufhängungsvorrichtung weist ein Lagerungsbauteil, einen Bewegungskrafterzeugungsmechanismus und einen Justiermechanismus auf. Das Rad wird um eine Mittelachse durch das Lagerungsbauteil drehbar gelagert. Der Bewegungskrafterzeugungsmechanismus bringt eine Bewegungskraft auf das Lagerungsbauteil zum Erzeugen einer Vorspannkraft zum Bewirken, dass das Rad von einer Bodenfläche des Körpers vorsteht, auf. Der Justiermechanismus justiert die Vorspannkraft basierend auf einem Vorstehausmaß des Rades von der Bodenfläche. Die Aufhängungsvorrichtung bringt die Vorspannkraft, die durch den Justiermechanismus justiert wird, auf das Rad auf.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Staubsammelroboter und eine selbstfahrende Vorrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
Selbstfahrende Vorrichtungen, wie beispielsweise ein Staubsammelroboter, ein Rasenmäherroboter, ein Kehrroboter und ein Transportroboter sind bekannt. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2016-073396 offenbart ein Beispiel eines Staubsammelroboters (eines selbstfahrenden Staubsammelroboters). Die selbstfahrenden Vorrichtungen drehen Räder durch den Betrieb eines Radmotors und dadurch fahren sie selbstständig auf einer Arbeitszieloberfläche.
Die Räder werden durch eine Aufhängungsvorrichtung gelagert. Die Aufhängungsvorrichtung erzeugt eine Vorspannkraft zum Drücken der Räder gegen die Arbeitszieloberfläche. Falls die Vorspannkraft nicht geeignet ist, dann hat eine selbstfahrende Vorrichtung möglicherweise Schwierigkeiten, selbstständig stabil zu fahren. Zum Beispiel, falls die Vorspannkraft übermäßig groß ist, dann wird ein Körper der selbstfahrenden Vorrichtung, der durch die Räder gelagert wird, von der Arbeitszieloberfläche angehoben (schwebt über dieser). Demzufolge hat die selbstfahrende Vorrichtung Schwierigkeiten, selbständig stabil zu fahren. Andererseits, falls die Vorspannkraft übermäßig gering ist, dann rutschen die Räder eher, wenn die Räder auf eine Stufe der Arbeitszieloberfläche (auf-)laufen.
ZUSAMMENFASSUNG DER LEHREN
Eine Aufgabe eines Aspekts der vorliegenden Lehren ist das Vorsehen eines Staubsammelroboters und einer selbstfahrenden Vorrichtung, die stabil selbstständig fahren können.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Lehren weist ein Staubsammelroboter einen Körper, ein Rad, einen Radmotor und eine Aufhängungsvorrichtung auf. Der Körper nimmt eine Speichereinheit (Sammeleinheit, Lagerungseinheit) zum Speichern (Ansammeln) von Staub und Dreck darin, der durch einen Ansaugeinlass angesaugt wird, auf. Das Rad lagert den Körper. Der Radmotor erzeugt eine Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft) zum Drehen des Rades. Die Aufhängungsvorrichtung weist ein Lagerungsbauteil, einen Bewegungskrafterzeugungsmechanismus und einen Justiermechanismus auf. Das Rad ist drehbar um eine Mittelachse durch das Lagerungsbauteil gelagert. Der Bewegungskrafterzeugungsmechanismus bringt eine Bewegungskraft auf das Lagerungsbauteil zum Erzeugen einer Vorspannkraft auf, so dass es bewirkt, dass das Rad von einer Bodenfläche (Unterseite) des Körpers vorsteht. Der Justiermechanismus justiert die Vorspannkraft basierend auf einem Vorstehausmaß des Rades von der Bodenfläche. Die Aufhängungsvorrichtung bringt die Vorspannkraft, die durch den Justiermechanismus justiert wird, auf das Rad auf.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Lehren weist eine selbstfahrende Vorrichtung einen Körper, ein Rad, das den Körper lagert, einen Radmotor, der eine Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft) zum Drehen des Rades erzeugt, ein Lagerungsbauteil, das das Rad und den Radmotor lagert, und eine Feder auf, die ein Ende verbunden mit dem Körper und das andere Ende durch eine Führung geführt aufweist, welche Führung in dem Lagerungsbauteil vorgesehen ist.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer selbstfahrenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Unteransicht des Beispiels der selbstfahrenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform.
3 ist eine Seitenansicht eines Beispiels einer Aufhängungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
4A und 4B sind Zeichnungen, die ein Beispiel des Betriebs der Aufhängungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigen.
5A und 5B sind Zeichnungen, die ein Beispiel des Betriebs der Aufhängungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigen.
6 ist eine Zeichnung, das ein Beispiel von Variationscharakteristika bei der Vorspannkraft in Bezug auf ein Vorstehausmaß gemäß der Ausführungsform darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Staubsammelroboter
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer selbstfahrenden Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. 2 ist eine Unteransicht des Beispiels der selbstfahrenden Vorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform. Bei der Ausführungsform werden positionelle Beziehungen zwischen Komponenten unter Verwendung der Ausdrücke „links“, „rechts“, „vorne“, „hinten“, „oben“ und „unten“ beschrieben. Diese Ausdrücke beziehen sich auf relative Positionen oder Richtungen basierend auf einer Mitte der selbstfahrenden Vorrichtung 1.
Bei der Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei welchem die selbstfahrende Vorrichtung 1 ein Staubsammelroboter ist. Der Staubsammelroboter führt das Reinigen aus, indem er auf einem Reinigungszielboden (zu reinigenden Zielboden) FL, der als eine Arbeitszieloberfläche dient, selbstständig fährt. Bei der folgenden Beschreibung wird die selbstfahrende Vorrichtung 1 als ein Staubsammelroboter 1 bezeichnet.
Der Staubsammelroboter 1 fährt selbstständig auf einem Reinigungszielboden FL. Der Staubsammelroboter 1 saugt Staub und Dreck auf dem Reinigungszielboden FL auf (ein), während er selbstständig fährt. Wie in 1 und 2 gezeigt, weist der Staubsammelroboter 1 einen Körper 2, Batteriemontageeinheiten 4, die an dem Körper 2 vorgesehen sind und Batterien 3 darin montiert aufweisen, eine Lüfterradeinheit 5, die in dem Körper 2 aufgenommen ist und eine Ansaugkraft zum Ansaugen von Staub und Schmutz erzeugt, eine Speichereinheit 6, die in dem Körper 2 aufgenommen ist und darin Staub und Schmutz ansammelt (speichert), Laufrollen 7 und eine Gleitrolle (Laufrolle) 8, die durch den Körper 2 drehbar gelagert sind, Räder 9, durch welche der Körper 2 bewegbar gelagert wird, Radmotoren 10, die eine Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft) zum Drehen der Räder 9 erzeugen, und eine Aufhängungsvorrichtung 30 auf, mittels welcher die Räder 9 bewegbar in der Oben-Unten-Richtung gelagert werden.
Der Körper 2 weist eine Oberseitenfläche 2A, eine Bodenfläche (Unterseite) 2B, die dem Reinigungszielboden FL gegenüberliegt, und eine Seitenfläche 2C auf, die die Kante (Rand) der Oberseitenfläche 2A mit der Kante (Rand) der Bodenfläche 2B verbindet. In einer Ebene parallel zu der Oberseitenfläche 2A weist der Körper 2 im Wesentlichen eine Kreisform auf.
Der Körper 2 weist ein Gehäuse 11 auf, das einen internen Raum aufweist. Das Gehäuse 11 weist ein oberes Gehäuse 11A und ein unteres Gehäuse 11B auf, das mit dem oberen Gehäuse 11A verbunden ist. Die Oberseitenfläche 2A ist in dem oberen Gehäuse 11A angeordnet. Die Bodenfläche 2B ist in dem unteren Gehäuse 11B angeordnet.
Der Körper 2 weist Hindernissensoren 12 und eine Sensorabdeckung 13 auf, die zumindest einen Teil der Hindernissensoren 12 abdeckt. Die Hindernissensoren 12 sind an einem vorderen Bereich der Seitenfläche 2C angeordnet. Eine Mehrzahl von Hindernissensoren 12 sind derart vorgesehen, dass sie voneinander beabstandet sind. Die Hindernissensoren 12 erfassen ein Hindernis vor (an der Vorderseite) des Staubsammelroboters 1 in einer berührungslosen Weise.
Der Körper 2 weist ferner eine Bodenplatte 14 auf, in welcher ein Ansaugeinlass 15 ausgebildet ist. Der Ansaugeinlass 15 saugt Staub und Schmutz von dem Reinigungszielboden FL auf. Der Bodenplatte 14 ist an dem unteren Gehäuse 11B fixiert. Der Ansaugeinlass 15 liegt dem Reinigungszielboden FL gegenüber. Der Ansaugeinlass 15 ist in einem vorderen Bereich der Bodenfläche 2B vorgesehen. Der Ansaugeinlass 15 weist eine rechteckige Form auf, welche in der Rechts-Links-Richtung länglich ist.
Der Körper 2 weist eine Hauptbürste 16, die in dem Ansaugeinlass 15 angeordnet ist, und einen Hauptbürstenmotor 17 auf, der eine Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft) zum Drehen der Hauptbürste 16 erzeugt. Die Hauptbürste 16 liegt dem Reinigungszielboden FL gegenüber. Die Hauptbürste 16 ist in der Rechts-Links-Richtung länglich. Die Hauptbürste 16 weist ein Stabbauteil 16R, das sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt, und Bürsten 16B auf, die spiralförmig mit der äußeren Oberfläche des Stabbauteils 16R verbunden sind. Der linke Endbereich und der rechte Endbereich des Stabbauteils 16R sind jeweils durch den Körper 2 drehbar gelagert. Das Stabbauteil 16R ist durch den Körper 2 derart gelagert, dass zumindest ein Teil der Bürsten 16B nach unten von der Bodenfläche 2B vorsteht. Der Hauptbürstenmotor 17 ist in dem internen Raum des Gehäuses 11 angeordnet. Der Betrieb des Hauptbürstenmotors 17 bewirkt, dass sich die Hauptbürste 16 dreht.
Der Körper 2 weist ferner Seitenbürsten 18, die in dem vorderen Bereich der Bodenfläche 2B angeordnet sind, und Seitenbürstenmotoren 19 auf, die eine Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft) zum Drehen der Seitenbürsten 18 erzeugt. Die Seitenbürsten 18 liegen dem Reinigungszielboden FL gegenüber. Zwei Seitenbürsten 18 sind vorgesehen. Eine der Seitenbürsten 18 ist an der linken Seite des Ansaugeinlasses 15 vorgesehen. Die andere Seitenbürste 18 ist an der rechten Seite des Ansaugeinlasses 15 vorgesehen. Jede der Seitenbürsten 18 weist ein Scheibenbauteil 18D und eine Mehrzahl von Bürsten 18B auf, die mit dem Scheibenbauteil 18D radial verbunden sind. Das Scheibenbauteil 18D ist durch den Körper 2 drehbar gelagert. Das Scheibenbauteil 18D wird durch den Körper 2 derart gelagert, dass zumindest ein Teil der Bürsten 18B an der Außenseite der Seitenfläche 2C vorsteht. Die Seitenbürstenmotoren 19 sind in dem internen Raum des Gehäuses 11 angeordnet. Die Seitenbürsten 18 drehen durch die Inbetriebnahme der Seitenbürstenmotoren 19. Die Seitenbürsten 18 drehen derart, dass Staub und Schmutz auf dem Reinigungszielboden FL in Richtung des Ansaugeinlasses 15 geschickt (gekehrt, gebürstet, gefegt) werden.
Der Körper 2 weist ferner eine Mehrzahl von Fallverhinderungssensoren (Sturzschutzsensoren) 20, die das Vorhandensein (die Präsenz) des Reinigungszielbodens FL erfassen, und einen Infrarotsensor 21 auf, der ein reflektierendes Bauteil erfasst, das an dem Reinigungszielboden FL vorgesehen ist. Die Fallverhinderungssensoren 20 und der Infrarotsensor 21 sind an der Bodenfläche 2B vorgesehen. Die Fallverhinderungssensoren 20 erfassen in einer berührungslosen Weise, ob der Reinigungszielboden FL an einer Stelle, die der Bodenfläche 2B gegenüberliegt, vorhanden (präsent) ist. Die Fallverhinderungssensoren 20 erfassen den Abstand zwischen der Bodenfläche 2B und dem Reinigungszielboden FL. Wenn die Bodenfläche 2B von dem Reinigungszielboden FL mit einem vorbestimmten Abstand oder größer entfernt ist, bestimmt der Staubsammelroboter 1, basierend auf Daten, die durch die Fallverhinderungssensoren 20 erfasst werden, dass der Reinigungszielboden FL nicht an einer Stelle präsent ist, die der Bodenfläche 2B gegenüberliegt. Wenn bestimmt wurde, dass der Reinigungszielboden FL nicht an einer Stelle präsent ist, die der Bodenfläche 2B gegenüberliegt, stoppt der Staubsammelroboter 1 das selbständige Fahren. Der Infrarotsensor 21 erfasst ein reflektierendes Bauteil (Reflektionsbauteil), das an dem Reinigungszielboden FL vorgesehen ist. Ein Reinigungszielbereich wird durch das reflektierende Bauteil bestimmt. Das reflektierende Bauteil wird z.B. an (auf) dem Reinigungszielboden FL durch einen Benutzer des Staubsammelroboters 1 vorgesehen. Basierend auf Daten, die durch den Infrarotsensor 21 erfasst werden, fährt der Staubsammelroboter 1 selbstständig derart, dass er nicht über das reflektierende Bauteil hinausfährt. Dies verhindert, dass sich der Staubsammelroboter 1 zu der Außenseite des Reinigungszielbereiches bewegt, und erlaubt es somit dem Staubsammelroboter 1, den Reinigungszielbereich zu reinigen.
Der Körper 2 weist ferner einen Handgriff 22 auf, der an dem oberen Gehäuse 11A vorgesehen ist. Durch Greifen des Handgriffes 22 kann ein Benutzer den Staubsammelroboter 1 tragen.
Eine Betätigungseinheit 23, die durch einen Benutzer betätigt wird, ist an dem hinteren Bereich des oberen Gehäuses 11A vorgesehen. Die Betätigungseinheit 23 weist einen Leistungsknopf 23A, eine Anzeige für eine verbleibende Leistung 23B der Batterien 3 und einen Betriebsmodusauswahlknopf 23C auf. Zum Beispiel ist eine lichtemittierende Einheit 24, die eine lichtemittierende Diode aufweist, in dem vorderen Bereich des oberen Gehäuses 11A vorgesehen.
Die Batteriemontageeinheiten 4 sind in dem hinteren Bereich des oberen Gehäuses 11A vorgesehen. Ausnehmungen sind in dem hinteren Bereich des oberen Gehäuses 11A vorgesehen. Die Batteriemontageeinheiten 4 sind im Inneren der jeweiligen Ausnehmungen in dem oberen Gehäuse 11A vorgesehen. Zwei Batteriemontageeinheiten 4 sind vorgesehen. Eine der Batteriemontageeinheiten 4 ist an der linken Seite der Lüfterradeinheit 5 vorgesehen. Die andere Batteriemontageeinheit 4 ist an der rechten Seite der Lüfterradeinheit 5 vorgesehen.
Die Batterien 3, die an den Batteriemontageeinheiten 4 montiert werden, weisen Lithiumionenbatterien auf, die als eine Leistungsquelle für elektrische Kraftwerkzeuge verwendet werden. Die Batteriemontageeinheiten 4 weisen die gleiche Struktur auf, wie die einer Batteriemontageeinheit eines elektrischen Kraftwerkzeuges. Die Batteriemontageeinheit 4 weist ein Führungsbauteil, das die entsprechende zu montierende Batterie führt, und einen Anschluss auf, der mit einem Anschluss der Batterie 3 verbunden wird. Während die Batterie 3 durch das Führungsbauteil geführt wird, wird die Batterie 3 in die entsprechende Batteriemontageeinheit 4 von oben eingeführt. Die Batterie 3 ist in der Batteriemontageeinheit 4 derart montiert, dass ein Anschluss der Batterie 3 und ein Anschluss der Batteriemontageeinheit 4 miteinander elektrisch verbunden sind. Die Batterien 3 führen elektrische Leistung an eine elektrische Vorrichtung (elektrisches Kraftwerkzeug) oder an eine elektrische Vorrichtung zu, die in dem Staubsammelroboter 1 montiert ist.
Die Lüfterradeinheit 5 ist mit dem Ansaugeinlass 15 über die Speichereinheit 6 verbunden und erzeugt eine Ansaugkraft zum Ansaugen (Einsaugen) von Staub und Schmutz. Die Lüfterradeinheit 5 ist in dem internen Raum des Gehäuses 11 angeordnet. Der Körper 2 nimmt die Lüfterradeinheit 5 auf. Die Lüfterradeinheit 5 ist zwischen den zwei Batteriemontageeinheiten 4 in dem hinteren Bereich des Körpers 2 angeordnet.
Die Lüfterradeinheit 5 weist ein Gehäuse, das in dem internen Raum des Gehäuses 11 angeordnet ist, ein Ansauglüfterrad, das im Inneren des Gehäuses vorgesehen ist, und einen Ansaugmotor auf, der die Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft) zum Drehen des Ansauglüfterrades erzeugt. Das Gehäuse weist eine Lufteinlassöffnung, die mit dem Ansaugeinlass 15 über die Speichereinheit 6 verbunden ist, und eine Luftauslassöffnung auf, die zumindest einen Teil der Luft, die durch den Betrieb des Ansauglüfterrades angesaugt wird, ableitet.
Die Lüfterradeinheit 5 saugt Staub und Schmutz auf dem Reinigungszielboden FL von dem Ansaugeinlass 15 über die Speichereinheit 6 an. Die Speichereinheit 6 sammelt und speichert darin Staub und Schmutz, der von dem Ansaugeinlass 15 eingesaugt wird. Die Speichereinheit 6 ist in dem internen Raum des Gehäuses 11 angeordnet. Der Körper 2 nimmt die Speichereinheit 6 auf. Die Speichereinheit 6 ist zwischen dem Ansaugeinlass 15 und der Lüfterradeinheit 5 angeordnet.
Der Körper 2 ist durch die Laufrollen 7 und die Gleitrolle 8 bewegbar gelagert. Die Laufrollen 7 und die Gleitrolle 8 sind durch den Körper 2 drehbar gelagert. Zwei Laufrollen 7 sind in einem hinteren Bereich der Bodenfläche 2B vorgesehen. Eine der Laufrollen 7 ist in einem linken Bereich des Körpers 2 vorgesehen. Die andere Laufrolle 7 ist in einem rechten Bereich des Körpers 2 vorgesehen. Eine Gleitrolle 8 ist in dem vorderen Bereich der Bodenfläche 2B vorgesehen.
Der Körper 2 ist durch die Räder 9 bewegbar gelagert. Die Räder 9 werden durch den Betrieb der Radmotoren 10 gedreht. Durch Drehen der Räder 9 fährt der Staubsammelroboter 1 selbstständig. Zwei Räder 9 sind vorgesehen. Eines der Räder 9 ist in dem linken Bereich des Körpers 2 vorgesehen. Das andere Rad 9 ist in dem rechten Bereich des Körpers 2 vorgesehen.
Die Radmotoren 10 erzeugen eine Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft) zum Drehen der Räder 9. Die Radmotoren 10 werden durch elektrische Leistung, die von den Batterien 3 zugeführt wird, betrieben. Die Radmotoren 10 sind in dem internen Raum des Gehäuses 11 vorgesehen. Zwei Radmotoren 10 sind vorgesehen. Einer der Radmotoren 10 erzeugt eine Bewegungskraft zum Drehen des Rades 9, das in dem linken Bereich des Körpers 2 vorgesehen ist. Der andere Radmotor 10 erzeugt eine Bewegungskraft zum Drehen des Rades 9, das in dem rechten Bereich des Körpers 2 vorgesehen ist. Die Räder 9 werden durch den Betrieb der Radmotoren 10 gedreht. Die Radmotoren 10 können die Drehrichtung der Räder 9 ändern. Wenn die Räder 9 in einer Richtung drehen, bewegt sich der Staubsammelroboter 1 nach vorne. Wenn die Räder 9 in der entgegengesetzten Richtung drehen, bewegt sich der Staubsammelroboter rückwärts (nach hinten). Die zwei Radmotoren 10 können in jeweiligen unterschiedlichen Betriebsausmaßen (Betätigungsausmaßen) betrieben werden. Die zwei Radmotoren 10 werden in den jeweiligen unterschiedlichen Betriebsausmaßen betrieben, so dass der Staubsammelroboter 1 dreht.
Das Rad 9 ist in der Oben-Unten-Richtung durch die Aufhängungsvorrichtung 30 bewegbar gelagert. Des Weiteren ist das Rad 9 um eine Mittelachse AX durch die Aufhängungsvorrichtung 30 drehbar gelagert. Die Mittelachse AX erstreckt sich in der Rechts-Links-Richtung.
Die Aufhängungsvorrichtung 30 ist mit dem Körper 2 verbunden. Zumindest ein Teil der Aufhängungsvorrichtung 30 ist in dem internen Raum des Gehäuses 11 angeordnet. Das Rad 9 wird durch den Körper 2 über die Aufhängungsvorrichtung 30 gelagert. Die Aufhängungsvorrichtung 30 lagert das Rad 9 derart, dass zumindest ein Teil des Rads 9 nach unten von der Bodenfläche (Unterseite) 2B vorsteht. In einem Zustand, bei welchem die Räder 9 auf dem Reinigungszielboden FL platziert sind, liegt die Bodenfläche 2B des Körpers 2 den Reinigungszielboden FL mit einem Abstand dazwischen gegenüber.
Aufhängungsvorrichtung
3 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel der Aufhängungsvorrichtung 30, die das Rad 9 lagert, gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 3 dargestellt, weist die Aufhängungsvorrichtung 30 ein Lagerungsbauteil 31, durch welches das Rad 9 um die Mittelachse AX drehbar gelagert wird, einen Bewegungskrafterzeugungsmechanismus 32, der eine Bewegungskraft (bewegende Kraft) F auf den Lagerungsbauteil 31 zum Erzeugen einer Vorspannkraft M zum Bewirken, dass das Rad 9 von der Bodenfläche 2B des Körpers 2 vorsteht, aufbringt, und einen Justiermechanismus 33 auf, der die Vorspannkraft M basierend auf dem Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B justiert. Die Aufhängungsvorrichtung 30 bringt (legt bzw. gibt) die Vorspannkraft M, die durch den Justiermechanismus 33 justiert wird, auf das (dem) Rad 9 auf (an bzw. ab).
Bei der Ausführungsform weist der Bewegungskrafterzeugungsmechanismus 32 eine Feder 34 auf. Die Feder 34 ist eine Schraubenfeder. Ein Endbereich 34A der Feder 34 ist mit dem Körper 2 gekoppelt (verbunden). Bei dem Beispiel, das in 3 dargestellt ist, ist der Endbereich 34A der Feder 34 mit einem Hakenbauteil 2P, das an dem Körper 2 vorgesehen ist, gekoppelt (verbunden).
Die Aufhängungsvorrichtung 30 weist eine Lagerungseinheit 36 auf, durch welche das Lagerungsbauteil 31 schwenkbar um eine Schwenkachse PX gelagert ist, die an einer Position, die sich in einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse AX von der Mittelachse AX unterscheidet, spezifiziert ist. Die Mittelachse AX erstreckt sich in der Rechts-Links-Richtung. Die Schwenkachse PX ist derart spezifiziert, dass sie sich vor (an der Vorderseite) der Mittelachse AX befindet. Die Lagerungseinheit 36 weist einen Stiftbauteil auf, das an dem Körper 2 fixiert ist. Das Lagerungsbauteil 31 ist schwenkbar um die Schwenkachse PX durch den Körper 2 mittels des Stiftbauteils gelagert.
Der Justiermechanismus 33 weist eine Führung 35 auf, durch welche der andere Endbereich 34B der Feder 34 bewegbar geführt wird. Die Führung 35 ist an dem Lagerungsbauteil 31 vorgesehen. Das Lagerungsbauteil 31 schwenkt, so dass sich der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der Führung 35 bewegt.
Das Lagerungsbauteil 31 weist ein Führungsloch 35H auf, das in der Links-Rechts-Richtung durchdringt. Die Führung 35 weist die innere Oberfläche des Führungslochs 35H auf. Die Führung 35 ist flach (eben). Die Führung 35 ist im Wesentlichen in der Oben-Unten-Richtung länglich.
Der andere Endbereich 34B der Feder 34 ist mit einer Rolle 39 über ein Verbindungsbauteil 38 gekoppelt. Der Endbereich 34A der Feder 34 ist hinter (rückseitig) dem anderen Endbereich 34B angeordnet. Die Rolle 39 wird durch die Führung 35 geführt. Die Führung 35 und die Rolle 39 sind relativ (zueinander) bewegbar. Die Rolle 39 ist derart bewegbar, dass sie an (in) der Führung 35 gleitet. Die Rolle 39 wird durch die Führung 35 geführt, so dass der andere Endbereich 34B der Feder 34 durch die Führung 35 geführt wird.
Die Rolle 39 ist in dem Führungsloch 35H angeordnet. Jeder von einem rechten Endbereich und einem linken Endbereich der Rolle 39 ist mit einem Flansch vorgesehen. Jeder von den Flanschen ist an der Außenseite des Führungsloches 35H angeordnet und liegt der entsprechenden Seitenfläche des Lagerungsbauteils 31 gegenüber. Die Flansche sind in Kontakt mit den jeweiligen Seitenflächen des Lagerungsbauteils 31, so dass die Rolle 39 daran gehindert wird, aus dem Führungsloch 35H herauszukommen. Eine Ausnehmung 35U ist in einem Teil des Führungsloches 35H vorgesehen. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 35U ist größer als der Außendurchmesser der Flansche der Rolle 39. In dem Fall, bei welchem die Rolle 39 in dem Führungsloch 35H angeordnet wird, wird die Rolle 39 in dem Führungsloch 35H über die Ausnehmung 35U angeordnet. Das Verbindungsbauteil 38 ist mit jedem von dem rechten Endbereich und dem linken Endbereich der Rolle 39 verbunden.
Während die Rolle 39 durch die Führung 35 geführt wird, kann sich die Rolle 39 zwischen einem unteren Endbereich E1 und einem oberen Endbereich E2 der Führung 35 bewegen. Die Führung 35 ist zwischen dem unteren Endbereich E1 und dem oberen Endbereich E2 vorgesehen. Wenn sich die Rolle 39 zwischen dem unteren Endbereich E1 und dem oberen Endbereich E2 der Führung 35 bewegt, bewegt sich der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der Oben-Unten-Richtung. Der andere Endbereich 34B der Feder 34 bewegt sich in der Oben-Unten-Richtung in Bezug auf den Körper 2. Andererseits ist der Endbereich 34A der Feder 34 an dem Körper 2 fixiert. Der andere Endbereich 34B der Feder 34 ist ein bewegendes Ende, das sich in der Führung 35 bewegt, wohingegen der Endbereich 34A der Feder 34 ein fixiertes Ende ist.
Der Radmotor 10 wird durch das Lagerungsbauteil 31 gelagert. Das Lagerungsbauteil 31 weist einen ersten Bereich 31A, der mit der Führung 35 vorgesehen ist, einen zweiten Bereich 31B, der den Radmotor 10 lagert, und einen dritten Bereich 31C auf, der in einem Bereich des Umfangs des Rades 9 angeordnet ist. Die Führung 35 ist oberhalb (über) der Schwenkachse PX vorgesehen. In der Oben-Unten-Richtung ist der Radmotor 10 zwischen der Führung 35 und der Schwenkachse PX vorgesehen. Der Radmotor 10 ist vor (an der Vorderseite) den Rädern 9 angeordnet. Eine Bewegungskraft (bewegende Kraft, Antriebskraft), die durch den Radmotor 10 erzeugt wird, wird mittels eines Bewegungskraftübertragungsmechanismus 37 übertragen. Der Bewegungskraftübertragungsmechanismus 37 weist eine Mehrzahl von Getrieberädern (Zahnrädern) auf, die eine Ausgabewelle des Radmotors 10 mit dem Rad 9 verbindet.
Das Lagerungsbauteil 31 ist um die Schwenkachse PX durch den Körper 2 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse PX ist an einer tieferen Position als die Führung 35 angeordnet. Das Lagerungsbauteil 31 schwenkt um die Schwenkachse PX, so dass sich das Rad 9 in der Oben-Unten-Richtung in Bezug auf den Körper 2 bewegt. Wenn sich das Rad 9 in der Oben-Unten-Richtung in Bezug auf den Körper 2 bewegt, ändert sich ein Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B.
Die Aufhängungsvorrichtung 30 lagert das Rad 9 derart, dass sich das Rad 9 zwischen einer ersten Vorstehposition P1, bei welcher das Rad 9 von der Bodenfläche 2B mit einem ersten Vorstehausmaß S1 vorsteht, und einer zweiten Vorstehposition P2 bewegt, bei welcher das Rad 9 mit einem zweiten Vorstehausmaß S2, das größer als das erste Vorstehausmaß S1 ist, vorsteht. Die erste Vorstehposition P1 ist eine Position, bei welcher das Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B das kleinste in einem bewegbaren Bereich des Rades 9 in der Oben-Unten-Richtung ist. Die zweite Vorstehposition P2 ist eine Position, bei welcher das Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B das größte in dem bewegbaren Bereich des Rades 9 in der Oben-Unten-Richtung ist.
Wenn das Rad 9 in der ersten Vorstehposition P1 in einem Zustand angeordnet ist, bei welchem das Rad 9 in Kontakt mit dem Reinigungszielboden FL ist, ist ein Abstand G zwischen der Bodenfläche 2B und dem Reinigungszielboden FL der kürzeste. Wenn das Rad 9 in der zweiten Vorstehposition P2 in einem Zustand angeordnet ist, bei welchem das Rad 9 in Kontakt mit dem Reinigungszielboden FL ist, ist der Abstand G zwischen der Bodenfläche 2B und dem Reinigungszielboden FL der längste (größte).
Wenn das Lagerungsbauteil 31 um die Schwenkachse PX schwenkt, bewegen sich die Rolle 39 und die Führung 35 relativ (zueinander). Wenn die Rolle 39 und die Führung 35 sich relativ bewegen, bewegen sich der andere Endbereich 34B der Feder 34, der mit der Rolle 39 verbunden ist, über das Verbindungsbauteil 38 und die Führung 35 relativ. Mit der Bewegung des anderen Endbereiches 34B der Feder 34 ändert sich ein Abstand L zwischen dem anderen Endbereich 34B der Feder 34 und der Schwenkachse PX.
In einer Ebene senkrecht zu der Schwenkachse PX ist ein Abstand L1 zwischen der Schwenkachse PX und dem unteren Endbereich E1 der Führung 35 kürzer als ein Abstand L2 zwischen der Schwenkachse PX und dem oberen Endbereich E2 der Führung 35. Mit anderen Worten ist der Abstand L2 länger (größer) als der Abstand L1.
Bei der folgenden Beschreibung kann die Position des unteren Endbereiches E1 als eine erste Führungsposition E1 bezeichnet sein, und die Position des oberen Endbereiches E2 kann als eine zweite Führungsposition E2 bezeichnet sein. Der andere Endbereich 34B der Feder 34 bewegt sich zwischen der ersten Führungsposition E1, die mit dem Abstand L1 (erster Abstand) von der Schwenkachse PX entfernt ist, und der zweiten Führungsposition E2, die mit dem Abstand L2 (zweiter Abstand), der länger als der erste Abstand L1, entfernt ist.
Bei der Ausführungsform ist eine Bewegungskraft (bewegende Kraft) F, die der Bewegungskrafterzeugungsmechanismus 32 auf das Lagerungsbauteil 31 aufbringt, eine elastische Kraft, mit welcher die Feder 34 das Lagerungsbauteil 31 zieht. Die Feder 34 erzeugt die elastische Kraft zum Ziehen des Lagerungsbauteils 31 in der Richtung tangential zu einem Kreis um die Schwenkachse PX. In der folgenden Beschreibung kann die Bewegungskraft F als eine elastische Kraft F bezeichnet sein.
Wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der ersten Führungsposition E1 angeordnet ist, erzeugt die Feder 34 eine elastische Kraft F1. Wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der zweiten Führungsposition E2 angeordnet ist, erzeugt die Feder 34 eine elastische Kraft F2. Die elastische Kraft F (F1, F2) ist proportional zu dem Expansionsausmaß (Ausdehnungsausmaß) der Feder 34.
In dieser Ausführungsform ist das Expansionsausmaß der Feder 34, wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der ersten Führungsposition E1 angeordnet ist, größer als das Expansionsausmaß der Feder 34, wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der zweiten Führungsposition E2 angeordnet ist. Alternativ kann das Expansionsausmaß der Feder 34, wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der ersten Führungsposition E1 angeordnet ist, gleich dem Expansionsausmaß der Feder 34 sein, wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der zweiten Führungsposition E2 angeordnet ist.
4A, 4B, 5A und 5B sind Zeichnungen, von denen jede ein Beispiel des Betriebs der Aufhängungsvorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform darstellt. 4A und 4B stellen einen Zustand dar, bei welchem die Räder 9 in der ersten Vorstehposition P1 angeordnet sind. 5A und 5B stellen einen Zustand dar, bei welchem die Räder 9 in der zweiten Vorstehposition P2 angeordnet sind. 4A und 5A sind Zeichnungen, von denen jede den Körper 2 enthalten (darstellen). 4A und 5A stellen einen Teil des Körpers 2 dar. 4B und 5B sind Zeichnungen, bei welchen der Körper 2 entfernt ist.
Wie in 4A und 4B dargestellt, schwenkt z.B., wenn der Staubsammelroboter 1 auf einem flachen (ebenen) Reinigungszielboden FL selbstständig fährt, das Lagerungsbauteil 31 um die Schwenkachse PX durch das Gewicht des Körpers 2, so dass sich die Rolle 39 zu der ersten Führungsposition E1 der Führung 35 bewegt. Wenn die Rolle 39 die erste Führungsposition E1 erreicht, ist das Rad 9 in der ersten Vorstehposition P1 in dem bewegbaren Bereich des Rades 9 in der Oben-Unten-Richtung angeordnet. Die erste Vorstehposition P1 ist eine Position des Rades 9, bei welcher das Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B das kleinste ist.
Andererseits, wie in 5A und 5B dargestellt, schwenkt z.B., wenn der Staubsammelroboter 1 auf eine Stufe eines Reinigungszielbodens FL aufläuft, das Lagerungsbauteil 31 um die Schwenkachse PX, so dass sich die Rolle 39 zu der zweiten Führungsposition E2 bewegt. Wenn die Rolle 39 die zweite Führungsposition E2 erreicht, ist das Rad 9 in der zweiten Vorstehposition P2 in dem bewegbaren Bereich des Rades 9 in der Oben-Unten-Richtung angeordnet. Die zweite Vorstehposition P2 ist eine Position des Rades 9, bei welcher das Vorstehausmaß S des Rads 9 von der Bodenfläche 2B das größte ist.
Der Staubsammelroboter 1 bewirkt, dass die Räder 9 durch den Betrieb der Radmotoren 10 in einem Zustand drehen, bei welchem die Räder 9 in Kontakt mit dem Reinigungszielboden FL sind, wodurch der Staubsammelroboter 1 auf dem Reinigungszielboden FL selbstständig fährt. In dem Fall, in welchem der Staubsammelroboter 1 auf einem flachen (ebenen) Reinigungszielboden FL selbstständig fährt, wie in 4A und 4B gezeigt, sind die Räder 9 in der ersten Vorstehposition P1 angeordnet, sind die Rollen 39 in der ersten Führungsposition E1 angeordnet, und ist die Bodenfläche 2B mit einem Abstand G1 von dem Reinigungszielboden FL entfernt. In einem Fall, bei welchem ein Reinigungszielboden FL eine Stufe aufweist und der Staubsammelroboter 1 auf die Stufe (auf-)läuft, wie in 5A und 5B dargestellt, sind die Räder 9 in der zweiten Vorstehposition P2 angeordnet, sind die Rollen 39 in der zweiten Führungsposition E2 angeordnet und ist die Bodenfläche 2B mit einem Abstand G2 von dem Reinigungszielboden FL entfernt, wobei der Abstand G2 länger (größer) als der Abstand G1 ist. Mit anderen Worten ist der Körper 2 von dem Reinigungszielboden FL anhoben.
Die Feder 34 bringt eine elastische Kraft F auf das Lagerungsbauteil 31 zum Erzeugen einer Vorspannkraft M auf, so dass sie bewirkt, dass das Rad 9 von der Bodenfläche 2B vorsteht. Die elastische Kraft F ist eine Kraft zum Drücken des Rades 9 gegen den Reinigungszielboden FL.
Die Feder 34 erzeugt eine elastische Kraft F, so dass sie das Lagerungsbauteil 31 in der Richtung tangential zu einem Kreis um die Schwenkachse PX zieht. Wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der ersten Führungsposition E1 angeordnet ist, erzeugt die Feder 34 eine elastische Kraft F1 basierend auf dem Expansionsausmaß der Feder 34. Wenn der andere Endbereich 34B der Feder 34 in der zweiten Führungsposition E2 angeordnet ist, erzeugt die Feder 34 eine elastische Kraft F2 basierend auf dem Expansionsausmaß der Feder 34.
Die Vorspannkraft M zum Bewirken, dass das Rad 9 von der Bodenfläche 2B vorsteht, ist spezifiziert durch das Produkt der elastischen Kraft F der Feder 34, die auf das Lagerungsbauteil 31 aufgebracht wird, und dem Abstand L zwischen der Schwenkachse PX und einem Wirkungspunkt, bei welchem die elastische Kraft F der Feder 34 auf das Lagerungsbauteil 31 wirkt. Mit anderen Worten ist die Vorspannkraft M zum Bewirken, dass das Rad 9 von der Bodenfläche 2B vorsteht, ein Moment zum Bewirken, dass das Lagerungsbauteil 31 um die Schwenkachse PX schwenkt, basierend auf der elastischen Kraft F der Feder 34. Bei der Ausführungsform ist der Wirkungspunkt, bei welchem die elastische Kraft F der Feder 34 auf das Lagerungsbauteil 31 wirkt, eine Position der Rolle 39.
In dem Fall, bei welchem sich die Rolle 39 in der ersten Führungsposition E1 befindet und die Rolle 39 mit dem Abstand L1 von der Schwenkachse PX entfernt ist, ist eine Vorspannkraft M1 spezifiziert durch das Produkt des Abstandes L1 und der elastischen Kraft F1. In dem Fall, bei welchem sich die Rolle 39 in der zweiten Führungsposition E2 befindet und die Rolle 39 mit dem Abstand L2 von der Schwenkachse PX entfernt ist, ist eine Vorspannkraft M2 durch das Produkt des Abstandes L2 und der elastischen Kraft F2 spezifiziert.
Mit anderen Worten, wenn der Staubsammelroboter 1 auf einem flachen (ebenen) Reinigungszielboden FL selbstständig fährt, wird die Vorspannkraft M1 auf das Rad 9 aufgebracht. Wenn der Staubsammelroboter 1 auf eine Stufe läuft, wird die Vorspannkraft M2 auf das Rad 9 aufgebracht. Wie oben beschrieben wird bei der Ausführungsform die Vorspannkraft M gemäß einem Zustand des Reinigungszielbodens FL justiert.
6 zeigt eine Zeichnung, die ein Beispiel von Variationscharakteristika bei der Vorspannkraft M in Bezug auf das Vorstehausmaß S gemäß der Ausführungsform zeigt. Bei einem Graphen in 6 zeigt die horizontale Achse das Vorstehausmaß S und die vertikale Achse zeigt die Vorspannkraft M. Wie durch die Linie AL in 6 angezeigt, justiert bei der Ausführungsform der Justiermechanismus 33 die Vorspannkraft M2, die auf die Räder 9 aufgebracht wird, die mit dem zweiten Vorstehausmaß S2 vorstehen und in der zweiten Vorstehposition P2 angeordnet sind, derart, dass sie größer als die Vorspannkraft M1 ist, die auf die Rädern 9 aufgebracht wird, die mit dem ersten Vorstehausmaß S1 vorstehen und in der ersten Vorstehposition P1 angeordnet sind.
Wenn der Staubsammelroboter 1 auf einem flachen (ebenen) Reinigungszielboden FL selbstständig fährt, wird eine kleinere Vorspannkraft M1 dem Rad 9 aufgebracht. Wenn die Vorspannkraft M1 kleiner ist, ist der Abstand G1 zwischen der Bodenfläche 2B und dem Reinigungszielboden FL kürzer. Dies verhindert, dass der Körper 2 von dem Reinigungszielboden FL angehoben wird, so dass der Staubsammelroboter 1 stabil laufen kann. Darüber hinaus, da der Abstand zwischen dem Ansaugeinlass 15 und dem Reinigungszielboden FL kürzer ist, können die Hauptbürste 16 und die Seitenbürsten 18 ausreichend den Reinigungszielboden FL berühren. Somit kann der Staubsammelroboter 1 den Reinigungszielboden FL zufriedenstellend reinigen.
Wenn der Staubsammelroboter 1 auf eine Stufe eines Reinigungszielbodens FL (auf-) läuft, wird eine größere Vorspannkraft M2 auf das Rad 9 aufgebracht. Die Vorspannkraft M ist eine Kraft zum Drücken des Rades 9 gegen den Reinigungszielboden FL. Wenn eine größere Vorspannkraft M2 auf das Rad 9 aufgebracht wird, kann das Rad 9 ausreichend den Reinigungszielboden FL greifen. Somit kann das Rad 9 an einem Rutschen gehindert werden.
Effekte
Wie oben beschrieben, weist gemäß der Ausführungsform die Aufhängungsvorrichtung 30, die das Rad 9 lagert, das Lagerungsbauteil 31, durch welches das Rad 9 um die Mittelachse AX drehbar gelagert wird, den Bewegungskrafterzeugungsmechanismus 32, der eine Bewegungskraft F (elastische Kraft F) auf das Lagerungsbauteil 31 zum Erzeugen einer Vorspannkraft M zum Bewirken, dass das Rad 9 von der Bodenfläche 2B des Körpers vorsteht, aufbringt, und den Justiermechanismus 33 auf, der die Vorspannkraft M basierend auf dem Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B justiert. Somit wird, auch wenn das Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B gemäß einem Zustand des Reinigungszielbodens FL variiert, die Vorspannkraft M basierend auf dem Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B justiert, so dass die Aufhängungsvorrichtung 30 eine geeignetere Vorspannkraft auf das Rad 9 aufbringen kann. In dieser Ausführungsform wird, wenn der Staubsammelroboter 1 auf einem flachen (ebenen) Reinigungszielboden FL selbstständig fährt, eine kleinere Vorspannkraft M1 auf das Rad 9 aufgebracht. Dies verhindert, dass der Körper 2 des Staubsammelroboters 1 von dem Reinigungszielboden FL angehoben wird, so dass der Staubsammelroboter 1 stabil selbstständig fahren kann. Wenn der Staubsammelroboter 1 auf eine Stufe eines Reinigungszielbodens FL läuft, wird eine größere Vorspannkraft M2 auf das Rad 9 aufgebracht. Dies ermöglicht, dass das Rad 9 ausreichend den Reinigungszielboden FL greifen kann. Somit kann das Rad 9 an einem Rutschen gehindert werden.
Bei der Ausführungsform weist der Bewegungskrafterzeugungsmechanismus 32 die Feder 34 auf, die einen Endbereich 34A verbunden mit dem Körper 2 und den anderen Endbereich 34B geführt durch die Führung 35 aufweist. Das Vorstehausmaß S der Räder 9 von der Bodenfläche 2B variiert mit dem Schwenken des Lagerungsbauteils 31, und der andere Endbereich 34B der Feder 34 bewegt sich in der Führung 35 mit dem Schwenken des Lagerungsbauteils 31. Dies bewirkt, dass der Abstand L zwischen dem anderen Endbereich 34B der Feder 34 und der Schwenkachse PX variiert. Der Abstand L variiert, so dass die Vorspannkraft M, die durch das Produkt der elastischen Kraft F der Feder 34 und dem Abstand L spezifiziert ist, justiert wird.
Zum Beispiel in einem Fall, bei welchem die Führung 35 nicht mit (bei) dem Lagerungsbauteil 31 vorgesehen ist, und die Position des anderen Endbereiches 34B der Feder 34 in Bezug auf das Lagerungsbauteil 31 fixiert ist, auch wenn das Lagerungsbauteil 31 um die Schwenkachse PX schwenkt, ändert sich der Abstand L zwischen dem äußeren Endbereich 34B und der Feder 34 und der Schwenkachse PX nicht. In dem Fall, bei welchem das Lagerungsbauteil 31 schwenkt und dabei das Rad 9 in der zweiten Vorstehposition P2 angeordnet ist, zieht sich die Feder 34 zusammen, und die elastische Kraft F2 wird dementsprechend reduziert, aber der Abstand L wird nicht größer. Somit wird die Vorspannkraft M übermäßig kleiner. Demzufolge, wenn der Staubsammelroboter 1 auf eine Stufe des Reinigungszielbodens FL läuft, kann das Rad 9 nicht ausreichend den Reinigungszielboden FL greifen und dementsprechend werden die Räder 9 rutschen. In dem Fall, bei welchem eine Feder 34, die eine größere elastische Kraft F aufweist, angewendet wird, kann eine größere Vorspannkraft M auf das Rad 9 aufgebracht werden, und daher, bei dem Fall, wenn der Staubsammelroboter 1 auf einem flachen (ebenen) Reinigungszielboden FL selbstständig fährt, fährt der Staubsammelroboter 1 selbstständig in einem Zustand, bei welchem der Körper 2 von dem Reinigungszielboden FL angehoben ist. In diesem Fall ist es schwierig für den Staubsammelroboter 1, stabil selbstständig zu fahren.
Bei der Ausführungsform wird die Vorspannkraft M basierend auf dem Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B geeignet justiert. Deshalb kann der Staubsammelroboter 1 stabil selbstständig fahren.
Des Weiteren werden bei der Ausführungsform als eine Leistungsquelle für den Staubsammelroboter 1 die Batterien 3 für elektrische Kraftwerkzeuge angewendet. Deshalb ist es nicht notwendig, unterschiedliche Batterien 3 für unterschiedliche Vorrichtungen, die an einer Arbeitsstätte verwendet werden, bereitzustellen. Dies ist vorteilhaft bezüglich der Kosten und Verwaltungseinfachheit.
Des Weiteren bewegt sich bei der Ausführungsform der andere Endbereich 34B der Feder 34 zwischen der ersten Führungsposition E1 und der zweiten Führungsposition E2. Dies erlaubt es, den bewegbaren Bereich des anderen Endbereiches 34B der Feder 34 zu fixieren, und erlaubt es, eine geeignete Vorspannkraft M bei dem bewegbaren Bereich des anderen Endbereiches 34B zu erzielen.
Alternativ, wie mit der Linie BL in 6 angezeigt, kann der Justiermechanismus 33 den Unterschied zwischen der Vorspannkraft M1, die auf das Rad 9 aufgebracht wird, das mit dem ersten Vorstehausmaß S1 vorsteht, und der Vorspannkraft M2, die auf das Rad 9 aufgebracht wird, das mit dem zweiten Vorstehausmaß S2 vorsteht, derart justieren, dass es kleiner ist. Mit anderen Worten kann der Justiermechanismus 33 die Vorspannkraft M derart justieren, dass die Vorspannkraft M1 gleich der Vorspannkraft M2 ist. Wie oben beschrieben, ist die Vorspannkraft M1 spezifiziert durch das Produkt der elastischen Kraft F und dem Abstand L. Der Abstand L1 und der Abstand L2 können bestimmt sein oder die elastische Kraft F1 und die elastische Kraft F2, welche basierend auf dem Expansionsausmaß der Feder 34 variieren, können bestimmt sein, so dass der Unterschied zwischen der Vorspannkraft M1 (FlxL1) und der Vorspannkraft M2 (F2xL2) kleiner wird. Der Abstand L (L1, L2) und die elastische Kraft F (F1, F2) können justiert werden, z.B. durch Justieren der Struktur der Führung 35, beispielsweise der Neigungswinkel oder die Länge der Führung 35.
Mit anderen Worten können z.B. durch Justieren von der Struktur der Führung 35 Variationscharakteristika bei der Vorspannkraft M in Bezug auf das Vorstehausmaß S des Rades 9 von der Bodenfläche 2B beliebig festgelegt werden. Zum Beispiel kann basierend auf der Anzahl oder dem Gewicht der Batterien 3, die an dem Staubsammelroboter 1 montiert werden, die Struktur der Führung 35 derart justiert werden, dass eine geeignete Vorspannkraft M erhalten wird.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Vorspannkraft M justiert durch die Bewegung des anderen Endbereiches 34B der Feder 34 in der Führung 35 mit dem Schwenken des Lagerungsbauteils 31. Alternativ kann der Justiermechanismus 33 einen Stellantrieb aufweisen, und durch Betrieb des Stellantriebs kann auf das Rad 9 die Vorspannkraft M, die geeignete Variationscharakteristika in Bezug auf das Vorstehausmaß S der Räder 9 von der Bodenfläche 2B aufweist, aufgebracht werden. Zum Beispiel kann ein Stellantrieb, der durch den Körper 2 gelagert ist, eine Bewegungskraft auf das Lagerungsbauteil 31 aufbringen. Durch Justieren einer Bewegungskraft, die durch den Stellantrieb erzeugt wird, können Variationscharakteristika bei der Vorspannkraft M justiert werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die selbstfahrende Vorrichtung 1 ein Staubsammelroboter, aber ist nicht auf den Staubsammelroboter beschränkt. Beispiele von selbstfahrenden Vorrichtungen 1 enthalten zumindest einen von einem Rasenmäherroboter, einem Kehrroboter und einem Lastenroboter. Diese selbstfahrenden Vorrichtungen 1 können ebenso eine vorbestimmte Arbeit ausführen, während sie auf einer Arbeitszieloberfläche fahren. Der Rasenmäherroboter führt ein Rasenmähen aus, während er selbstständig auf einem Rasen fährt, der als eine Arbeitszieloberfläche dient. Der Kehrroboter kehrt Schmutz auf, während er auf einer Arbeitszieloberfläche selbstständig fährt. Der Lastenroboter führt Materialtransportarbeiten aus, während er auf einer Verkehrsfläche selbstständig fährt, die als eine Arbeitszieloberfläche dient. Diese selbstfahrenden Vorrichtungen 1, die mit den Aufhängungsvorrichtungen 30 vorgesehen sind, können stabil auf einer Arbeitszieloberfläche selbstständig fahren.
Ein Aspekt der vorliegenden Lehren kann einen Staubsammelroboter und eine selbstfahrende Vorrichtung vorsehen, die stabil selbstständig fahren können.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf spezifische Ausführungsformen für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben wurde, sind die beigefügten Ansprüche nicht darauf beschränkt, sondern als Verkörperung aller Modifikationen und alternativen Konstruktionen aufzufassen, die einem Fachmann in den Sinn kommen und die unter die hier dargestellte grundsätzliche Lehre fallen.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016073396 [0002]

Claims

Staubsammelroboter, mit einem Körper, der eine Speichereinheit zum darin Speichern von Staub und Schmutz, der von einem Ansaugeinlass angesaugt wird, aufnimmt, einem Rad, das den Körper lagert, einem Radmotor, der eine Bewegungskraft zum Drehen des Rades erzeugt, und einer Aufhängungsvorrichtung, die ein Lagerungsbauteil, durch welches das Rad drehbar um eine Mittelachse gelagert wird, einen Bewegungskrafterzeugungsmechanismus, der eine Bewegungskraft auf das Lagerungsbauteil zum Erzeugen einer Vorspannkraft zum Bewirken, dass das Rad von einer Bodenfläche des Körpers vorsteht, aufbringt, und einen Justiermechanismus aufweist, der die Vorspannkraft basierend auf einem Vorstehausmaß des Rades von der Bodenfläche justiert, bei dem die Aufhängungsvorrichtung die Vorspannkraft, die durch den Justiermechanismus justiert wird, auf das Rad aufbringt.
Staubsammelroboter nach Anspruch 1, bei dem die Aufhängungsvorrichtung das Rad derart lagert, dass das Rad sich zwischen einer ersten Vorstehposition, bei welcher das Rad mit einem ersten Vorstehausmaß von der Bodenfläche vorsteht, und einer zweiten Vorstehposition bewegt, bei welcher das Rad mit einem zweiten Vorstehausmaß, das größer als das erste Vorstehausmaß ist, vorsteht, und der Justiermechanismus eine Vorspannkraft, die auf das Rad, das mit dem zweiten Vorstehausmaß vorsteht, aufgebracht wird, derart justiert, dass sie größer als eine Vorspannkraft ist, die auf das Rad, das mit dem ersten Vorstehausmaß vorsteht, aufgebracht wird.
Staubsammelroboter nach Anspruch 1, bei dem die Aufhängungsvorrichtung das Rad derart lagert, dass das Rad sich zwischen einer ersten Vorstehposition, bei welcher das Rad mit einem ersten Vorstehausmaß von der Bodenfläche vorsteht, und einer zweiten Vorstehposition bewegt, bei welcher das Rad mit einem zweiten Vorstehausmaß, das größer als das erste Vorstehausmaß ist, vorsteht, und der Justiermechanismus einen Unterschied zwischen einer Vorspannkraft, die auf das Rad, das mit dem ersten Vorstehausmaß vorsteht, aufgebracht wird, und einer Vorspannkraft, die auf das Rad, das mit dem zweiten Vorstehausmaß vorsteht, aufgebracht wird, derart justiert, dass er kleiner ist.
Staubsammelroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner eine Lagerungseinheit aufweist, durch welche das Lagerungsbauteil um eine Schwenkachse, die an einer Position spezifiziert ist, die sich von einer Position der Mittelachse in einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse unterscheidet, schwenkbar gelagert ist, bei dem der Bewegungskrafterzeugungsmechanismus eine Feder aufweist, die einen Endbereich verbunden mit dem Körper aufweist, der Justiermechanismus eine Führung aufweist, die in dem Lagerungsbauteil vorgesehen ist und den anderen Endbereich der Feder führt, das Vorstehausmaß mit einem Schwenken des Lagerungsbauteils variiert, und der andere Endbereich der Feder sich in der Führung mit dem Schwenken des Lagerungsbauteils bewegt.
Staubsammelroboter nach Abstand 4, bei dem die Bewegung des anderen Endbereiches der Feder bewirkt, dass sich ein Abstand zwischen dem anderen Endbereich der Feder und der Schwenkachse ändert.
Staubsammelroboter nach Anspruch 4 oder 5, bei dem sich der andere Endbereich der Feder zwischen einer ersten Führungsposition, die mit einem ersten Abstand von der Schwenkachse entfernt ist, und einer zweiten Führungsposition bewegt, die mit einem zweiten Abstand entfernt ist, der größer als der erste Abstand ist.
Staubsammelroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der ferner eine Batteriemontageeinheit aufweist, in welcher eine Batterie für ein elektrisches Kraftfahrzeug montiert wird, bei dem der Radmotor mit elektrischer Leistung, die von der Batterie zugeführt wird, betrieben wird.
Selbstfahrende Vorrichtung, mit einem Körper, einem Rad, das den Körper lagert, einem Radmotor, der eine Bewegungskraft zum Drehen des Rades erzeugt, einem Lagerungsbauteil, das das Rad und den Radmotor lagert, und einer Feder, die ein Ende mit dem Körper verbunden aufweist, und das andere Ende durch eine Führung geführt wird, die in dem Lagerungsbauteil vorgesehen ist.
Selbstfahrende Vorrichtung nach Anspruch 8, die ferner eine Lagerungseinheit aufweist, durch welche das Lagerungsbauteil um eine Schwenkachse, die an einer Position, die sich von einer Position der Mittelachse in einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse unterscheidet, spezifiziert ist, schwenkbar gelagert wird, bei der das Rad um die Mittelachse durch das Lagerungsbauteil drehbar gelagert sind, und der andere Endbereich der Feder sich in der Führung mit dem Schwenken des Lagerungsbauteils bewegt.
Selbstfahrende Vorrichtung nach Anspruch 9, bei dem die Bewegung des anderen Endbereiches der Feder bewirkt, dass sich ein Abstand zwischen dem anderen Endbereich der Feder und der Schwenkachse ändert.
Selbstfahrende Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei dem sich der andere Endbereich der Feder zwischen einer ersten Führungsposition, die mit einem ersten Abstand von der Schwenkachse entfernt ist, und einer zweiten Führungsposition bewegt, die mit einem zweiten Abstand entfernt ist, der größer als der erste Abstand ist.