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Technisches Gebiet
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Die vorliegenden Lehren betreffen einen Staubsammelroboter.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Auf dem Gebiet der Staubsammelroboter ist, wie in Patentdokument 1 offenbart, ein autonom fahrender Staubsammelroboter bekannt, der einen an einer Seitenfläche eines Gehäusekastens vorgesehenen Stoßfänger und einen an einem Abschnitt des Stoßfängers vorgesehenen Aufnahmeabschnitt aufweist.
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Dokumente des Stands der Technik
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Patentdokumente
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Patentdokument 1:
Japanische Patentschrift Nr. 6022201 -
Kurzdarstellung der Lehren
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Aufgabe der vorliegenden Lehren
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Wenn der Stoßfänger gegen ein in der Umgebung des Staubsammelroboters vorhandenes Objekt stößt, dämpft er einen auf den Gehäusekörper einwirkenden Aufprall, indem er sich in Bezug auf den Gehäusekörper bewegt. Wenn der Aufnahmeabschnitt am Stoßfänger fixiert ist und der Stoßfänger auf ein Objekt prallt, ist es möglich, dass der Aufnahmeabschnitt mit dem Objekt in Kontakt gelangt oder ein Stoß auf den Aufnahmeabschnitt einwirkt.
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Einem Aspekt der vorliegenden Lehren liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Staubsammelroboter mit einem optischen Sensor wie etwa einem Aufnahmeabschnitt den optischen Sensor zu schützen.
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Mittel zum Lösen der Aufgabe
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehren wird ein Staubsammelroboter bereitgestellt, der einen Hauptkörper mit einer Bodenfläche und Seitenflächen und einer Saugöffnung in der Bodenfläche, einen in Bezug auf wenigstens einen Abschnitt der Seitenflächen bewegbaren Stoßfänger, einen optischen Sensor, der vom Hauptkörper gelagert wird und über eine am Stoßfänger vorgesehene Stoßfängeröffnung Objekte erfasst, und ein Schutzelement aufweist, das um die Stoßfängeröffnung angeordnet ist und an einer Position, die näher am Mittelpunkt des Hauptkörpers als an der Außenfläche des Stoßfängers liegt, einer Strahleinfallsfläche des optischen Sensors gegenüberliegt.
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Wirkung der Lehren
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Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Lehren kann der optische Sensor geschützt werden.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Staubsammelroboters der vorliegenden Ausführungsform;
- 2 eine Oberseitenansicht des Staubsammelroboters der vorliegenden Ausführungsform;
- 3 eine Unterseitensicht des Staubsammelroboters der vorliegenden Ausführungsform;
- 4 eine Seitenansicht des Staubsammelroboters der vorliegenden Ausführungsform;
- 5 eine Schnittansicht des Staubsammelroboters der vorliegenden Ausführungsform;
- 6 eine Schnittansicht einer Umgebung eines optischen Sensors der vorliegenden Ausführungsform;
- 7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Staubsammelroboters der vorliegenden Ausführungsform;
- 8 eine Schnittansicht des Staubsammelroboters der vorliegenden Ausführungsform; und
- 9 eine Schnittansicht einer Umgebung des optischen Sensors der vorliegenden Ausführungsform.
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Ausführungsform der Lehren
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Staubsammelroboter
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Staubsammelroboters 1 einer ersten Ausführungsform. 2 zeigt eine Oberseitenansicht des Staubsammelroboters 1 der ersten Ausführungsform. 3 zeigt eine Unterseitensicht des Staubsammelroboters 1 der ersten Ausführungsform. 4 zeigt eine seitliche Schnittansicht des Staubsammelroboters 1 der ersten Ausführungsform. 5 zeigt eine Schnittansicht des Staubsammelroboters 1 der ersten Ausführungsform.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden die Begriffe „links“, „rechts“, „vorne“, „hinten“, „oben“ und „unten“ zur Beschreibung von Positionsverhältnissen der einzelnen Elemente verwendet. Diese Begriffe bezeichnen relative Positionen bzw. Richtungen in Bezug auf den Staubsammelroboter 1 als Mittelpunkt.
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Der Staubsammelroboter 1 sammelt Staub, während er autonom auf der Reinigungsfläche FL fährt. Wie in 1, 2, 3, 4 und 5 gezeigt, weist der Staubsammelroboter 1 einen Hauptkörper 2, einen Stoßfänger 3, einen Batterieanbringungsabschnitt 4, eine Gebläseeinheit 5, einen Staubkasten 6, eine Schwenkrolle 7, eine Rolle 8, eine Fahrvorrichtung 12, eine Hauptbürste 16, einen Hauptbürstenmotor 17, ein Führungselement 14, eine Seitenbürste 18, einen Seitenbürstenmotor 19, einen Griff 20, einen optischen Sensor 40, einen Objektsensor 41, einen Herabfallschutzsensor 42, einen Elementsensor 43 und eine Schnittstellenvorrichtung 50 auf.
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Der Hauptkörper 2 weist eine Vorderseitenfläche 2A, eine Bodenfläche 2B, die einer Reinigungsfläche FL zugewandt ist, und eine Seitenfläche 2C auf, die einen Umfangsabschnitt der Oberseitenfläche 2A und einen Umfangsabschnitt der Bodenfläche 2B miteinander verbindet. Die Außenform des Hauptkörpers 2 in einer Ebene parallel zur Oberseitenfläche 2A ist im Wesentlichen rund.
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Der Hauptkörper 2 umfasst eine Einhausung 11 mit einem Innenraum. Die Einhausung 11 umfasst eine obere Einhausung 11A, eine unterhalb der oberen Einhausung 11A angeordnete, mit der oberen Einhausung 11A verbundene untere Einhausung 11B, eine öffen- und schließbar an der oberen Einhausung 11A angebrachte Abdeckungsplatte 11C und eine an der unteren Einhausung 11B angebrachte Bodenplatte 11D. Die Oberseitenfläche 2A ist an der oberen Einhausung 11A und an der Abdeckungsplatte 11C angeordnet. Die Bodenfläche 2B ist an der unteren Einhausung 11B und an der Bodenplatte 11D angeordnet.
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Der Hauptkörper 2 weist eine Saugöffnung 15 in der Bodenfläche 2B auf. Die Saugöffnung 15 ist in der Bodenplatte 11D vorgesehen. Die Saugöffnung 15 saugt Staub von der Reinigungsfläche FL. Die Saugöffnung 15 ist der Reinigungsfläche FL zugewandt. Die Saugöffnung 15 ist am vorderen Abschnitt der Bodenfläche 2B vorgesehen. Die Saugöffnung 15 weist eine in Links-rechts-Richtung längliche Rechteckform auf. In Links-rechts-Richtung stimmen der Mittelpunkt der Saugöffnung 15 und der Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 miteinander überein. Allerdings müssen der Mittelpunkt der Saugöffnung 15 und der Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 nicht übereinstimmen.
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Der Stoßfänger 3 ist in einem Zustand, in dem er wenigstens an einem Abschnitt der Seitenfläche 2C zugewandt ist, bewegbar. Der Stoßfänger 3 wird bewegbar vom Hauptkörper 2 gelagert. Der Stoßfänger 3 ist dem vorderen Abschnitt der Seitenfläche 2C zugewandt. Wenn der Stoßfänger 3 gegen ein in der Umgebung des Staubsammelroboters 1 vorhandenes Objekt stößt, dämpft er den auf den Hauptkörper 2 einwirkenden Aufprall, indem er sich in Bezug auf den Hauptkörper 2 bewegt.
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Der Batterieanbringungsabschnitt 4 lagert eine Batterie BT. Die Batterie BT ist am Batterieanbringungsabschnitt 4 angebracht. Der Batterieanbringungsabschnitt 4 ist wenigstens an einem Abschnitt der Außenfläche des Hauptkörpers 2 vorgesehen. Am hinteren Abschnitt der oberen Einhausung 11A ist ein Vertiefungsabschnitt vorgesehen. Der Batterieanbringungsabschnitt 4 ist in dem Vertiefungsabschnitt der oberen Einhausung 11A vorgesehen. Der Batterieanbringungsabschnitt 4 ist zweifach vorgesehen.
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In einem am Batterieanbringungsabschnitt 4 angebrachten Zustand versorgt die Batterie BT elektrische Geräte oder elektronische Geräte des Staubsammelroboters 1 mit elektrischer Energie. Die Batterie BT ist eine Batterie für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug. Die Batterie BT umfasst eine Lithium-Ionen-Batterie, die als Stromquelle eines elektrisch angetriebenen Werkzeugs verwendet wird. Die Batterie BT umfasst einen wiederaufladbaren Akkumulator. Der Batterieanbringungsabschnitt 4 weist die gleiche Struktur auf wie ein Batterieanbringungsabschnitt eines elektrisch angetriebenen Werkzeugs.
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Ein Benutzer des Staubsammelroboters 1 kann an der Außenseite der Einhausung 11 einen Vorgang zum Anbringen der Batterie BT am Batterieanbringungsabschnitt 4 und zum Lösen der Batterie BT vom Batterieanbringungsabschnitt 4 durchführen. Der Batterieanbringungsabschnitt 4 weist ein Führungselement zum Führen der Batterie BT und einen Hauptkörperanschluss auf, der mit einem an der Batterie BT vorgesehenen Batterieanschluss verbunden wird. Indem der Benutzer die Batterie BT von oben in den Batterieanbringungsabschnitt 4 einführt, kann er die Batterie BT am Batterieanbringungsabschnitt 4 anbringen. Die Batterie BT wird unter Führung durch das Führungselement in den Batterieanbringungsabschnitt 4 eingeführt. Wenn die Batterie BT am Batterieanbringungsabschnitt 4 angebracht wird, werden der Batterieanschluss der Batterie BT und der Hauptkörperanschluss des Batterieanbringungsabschnitts 4 elektrisch verbunden. Indem der Benutzer des Staubsammelroboters 1 die Batterie BT nach oben bewegt, kann er die Batterie BT vom Batterieanbringungsabschnitt 4 lösen.
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Die Gebläseeinheit 5 ist im Hauptkörper 2 aufgenommen. Die Gebläseeinheit 5 erzeugt eine Ansaugkraft zum Ansaugen von Staub durch die Saugöffnung 15. Die Gebläseeinheit 5 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Die Gebläseeinheit 5 ist am hinteren Abschnitt des Hauptkörpers 2 zwischen den zwei Batterieanbringungsabschnitten 4 angeordnet. Die Gebläseeinheit 5 ist über den Staubkasten 6 mit der Saugöffnung 15 verbunden. Die Gebläseeinheit 5 erzeugt über den Staubkasten 6 eine Ansaugkraft an der Saugöffnung 15.
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Wie in 5 gezeigt, weist die Gebläseeinheit 5 ein im Inneren der Einhausung 11 angeordnetes Gehäuse 5A, ein auf der Innenseite des Gehäuses 5A vorgesehenes Sauggebläse 5B und einen Saugmotor 5C auf, der eine Kraft zum Drehen des Sauggebläses 5B erzeugt. Das Gehäuse 5A weist eine mit dem Staubkasten 6 verbundene Luftansaugöffnung 5D und eine Abluftöffnung 5E auf.
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Der Saugmotor 5C wird durch von der Batterie BT zugeführte elektrische Energie angetrieben. Wenn der Saugmotor 5C angetrieben wird und sich das Sauggebläse 5B dreht, wird ein Luftstrom von der Luftansaugöffnung 5D zur Abluftöffnung 5E erzeugt. Die Luftansaugöffnung 5D ist über den Staubkasten 6 mit der Saugöffnung 15 verbunden. Wenn sich das Sauggebläse 5B dreht, wird ein Luftstrom von der Saugöffnung 15 zur Abluftöffnung 5E erzeugt. Auf diese Weise entsteht eine Saugkraft an der Saugöffnung 15.
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Der Staubkasten 6 ist im Hauptkörper 2 aufgenommen. Der Staubkasten 6 speichert durch die Saugöffnung 15 angesaugten Staub. Der Staubkasten 6 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Der Staubkasten 6 ist zwischen der Saugöffnung 15 und der Gebläseeinheit 5 angeordnet. Der Staubkasten 6 nimmt durch die Saugöffnung 15 angesaugten Staub auf und speichert ihn.
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Wie in 5 gezeigt, weist der Staubkasten 6 ein Hauptkörperelement 6A, ein an einem oberen Endabschnitt des Hauptkörperelements 6A angeordnetes Einsatzelement 6B und ein an einem oberen Endabschnitt des Einsatzelements 6B angeordnetes oberes Plattenelement 6C auf. Im oberen Endabschnitt des Hauptkörperelements 6A ist eine Öffnung vorgesehen. Das Einsatzelement 6B ist derart angeordnet, dass es die Öffnung am oberen Endabschnitt des Hauptkörperelements 6A verschließt. Im oberen Endabschnitt des Einsatzelements 6B ist eine Öffnung vorgesehen. Das obere Plattenelement 6C ist derart angeordnet, dass es die Öffnung am oberen Endabschnitt des Einsatzelements 6B verschließt.
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Der Staubkasten 6 weist in seinem Inneren einen Speicherraum S auf. Staub aus der Saugöffnung 15 wird im Speicherraum S des Staubkastens 6 gespeichert. Der Speicherraum S umfasst einen zwischen dem Hauptkörperelement 6A und dem Einsatzelement 6B definierten unteren Speicherraum S1 und einen zwischen dem Einsatzelement 6B und dem oberen Plattenelement 6C definierten oberen Speicherraum S2.
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Der Staubkasten 6 weist eine mit dem unteren Speicherraum S1 verbundene untere Aufnahmeöffnung 6D, die Staub von der Saugöffnung 15 aufnimmt, eine mit dem oberen Speicherraum S2 verbundene obere Aufnahmeöffnung 6E, die Staub von der Saugöffnung 15 aufnimmt, und eine mit dem Speicherraum S2 verbundene Abluftöffnung 6F auf, durch die Luft aus dem oberen Speicherraum S2 abgegeben wird.
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Die untere Aufnahmeöffnung 6D ist im vorderen Abschnitt des Hauptkörperelements 6A vorgesehen. Die obere Aufnahmeöffnung 6E ist oberhalb der unteren Aufnahmeöffnung 6D angeordnet. Die obere Aufnahmeöffnung 6E ist am vorderen Abschnitt des Einsatzelements 6B vorgesehen. Die Abluftöffnung 6F ist hinter der unteren Aufnahmeöffnung 6D und der oberen Aufnahmeöffnung 6E angeordnet. Die Abluftöffnung 6F ist am hinteren Abschnitt des Einsatzelements 6B vorgesehen. Der untere Speicherraum S1 ist über die untere Aufnahmeöffnung 6D mit der Saugöffnung 15 verbunden. Der obere Speicherraum S2 ist über die obere Aufnahmeöffnung 6E mit der Saugöffnung 15 verbunden. Die Abluftöffnung 6F ist mit der Luftansaugöffnung 5D der Gebläseeinheit 5 verbunden. Die Gebläseeinheit 5 ist über die Abluftöffnung 6F und den oberen Speicherraum S2 mit der Saugöffnung 15 verbunden. Zwischen der Abluftöffnung 6F und dem oberen Speicherraum S2 ist ein Filter 6G angeordnet, der Staub auffängt.
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Die Abdeckungsplatte 11C ist öffen- und schließbar an der oberen Einhausung 11A angebracht. Die Abdeckungsplatte 11C ist derart angeordnet, dass sie eine in der oberen Einhausung 11A vorgesehene Öffnung verschließt. Der Benutzer des Staubsammelroboters 1 kann den Staubkasten 6 durch die Öffnung in der oberen Einhausung 11A aus der Einhausung 11 herausnehmen. Der Benutzer des Staubsammelroboters 1 kann den Staubkasten 6 durch die Öffnung in der oberen Einhausung 11A in die Einhausung 11 einsetzen.
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Die Schwenkrolle 7 und die Rolle 8 sind jeweils bewegbar am Hauptkörper 2 gelagert. Die Schwenkrolle 7 und die Rolle 8 sind jeweils drehbar am Hauptkörper 2 gelagert. Die Schwenkrolle 7 ist zweifach am hinteren Abschnitt der Bodenfläche 2B vorgesehen. Die eine Schwenkrolle 7 ist am linken Abschnitt des Hauptkörpers 2 vorgesehen. Die andere Schwenkrolle 7 ist am rechten Abschnitt des Hauptkörpers 2 vorgesehen. Die Rolle 8 ist einzeln am vorderen Abschnitt der Bodenfläche 2B vorgesehen.
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Die Fahrvorrichtung 12 bewegt den Hauptkörper 2 nach vorne oder nach hinten. Die Fahrvorrichtung 12 umfasst ein Rad 9 und einen Radmotor 10.
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Das Rad 9 ist bewegbar am Hauptkörper 2 gelagert. Das Rad 9 dreht sich um eine Drehachse AX. Die Drehachse AX erstreckt sich in Links-rechts-Richtung. Das Rad 9 ist zweifach vorgesehen. Das eine Rad 9 ist am linken Abschnitt des Hauptkörpers 2 vorgesehen. Das andere Rad 9 ist am rechten Abschnitt des Hauptkörpers 2 vorgesehen.
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Der Radmotor 10 erzeugt Kraft zum Drehen der Räder 9. Der Radmotor 10 wird durch von der Batterie BT zugeführte elektrische Energie angetrieben. Der Radmotor 10 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Der Radmotor 10 ist zweifach vorgesehen. Der eine Radmotor 10 erzeugt Kraft zum Drehen des am linken Abschnitt des Hauptkörpers 2 vorgesehenen Rades 9. Der andere Radmotor 10 erzeugt Kraft zum Drehen des am rechten Abschnitt des Hauptkörpers 2 vorgesehenen Rades 9. Die Räder 9 drehen sich aufgrund des Antriebs durch die Radmotoren 10. Durch das Drehen der Räder 9 fährt der Staubsammelroboter 1 eigenständig.
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Der Radmotor 10 kann die Drehrichtung des Rades 9 ändern.
Wenn sich die Räder 9 in der einen Richtung drehen, fährt der Staubsammelroboter 1 vorwärts. Wenn sich die Räder 9 in der anderen Richtung drehen, fährt der Staubsammelroboter 1 rückwärts. Die beiden Radmotoren 10 sind mit unterschiedlicher Antriebskraft antreibbar. Durch Antreiben der beiden Radmotoren 10 mit unterschiedlicher Antriebskraft kann der Staubsammelroboter 1 Kurven fahren.
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Die Fahrvorrichtung 12 weist eine Aufhängungsvorrichtung zum Lagern der Räder 9 auf. Die Aufhängungsvorrichtung ist an den Hauptkörper 2 gekoppelt. Wenigstens ein Abschnitt der Aufhängungsvorrichtung ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Die Räder 9 sind über die Aufhängungsvorrichtung am Hauptkörper 2 gelagert. Die Aufhängungsvorrichtung lagert die Räder 9 in Oben-unten-Richtung bewegbar. Die Aufhängungsvorrichtung lagert die Räder 9 so, dass sie um die Drehachse AX als Mittelpunkt drehbar sind. Die Aufhängungsvorrichtung lagert die Räder 9 so, dass wenigstens ein Abschnitt der Räder 9 von der Bodenfläche 2B nach unten vorspringt. Wenigstens ein Abschnitt der Räder 9 springt von der Bodenfläche 2B nach unten vor. Wenn die Räder 9 auf der Reinigungsfläche FL angeordnet sind, sind die Bodenfläche 2B des Hauptkörpers 2 und die Reinigungsfläche FL einander mit einem Abstand dazwischen zugewandt.
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Die Hauptbürste 16 ist an der Saugöffnung 15 angeordnet. Die Hauptbürste 16 ist der Reinigungsfläche FL zugewandt. Die Hauptbürste 16 ist in Links-rechts-Richtung länglich. Die Hauptbürste 16 dreht sich um eine Drehachse MX als Mittelpunkt. Die Drehachse MX erstreckt sich in Links-rechts-Richtung. Die Hauptbürste 16 weist ein sich in Links-rechts-Richtung erstreckendes Stangenelement 16R und mit einer Außenfläche des Stangenelements 16R verbundene Bürsten 16B auf. Ein linker Endabschnitt und ein rechter Endabschnitt des Stangenelements 16R sind drehbar am Hauptkörper 2 gelagert. Das Stangenelement 16R ist derart am Hauptkörper 2 gelagert, dass wenigstens ein Abschnitt der Bürsten 16B von der Bodenfläche 2B nach unten vorspringt. Wenn die Räder 9 auf der Reinigungsfläche FL angeordnet sind, steht wenigstens ein Abschnitt der Hauptbürste 16 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt. Durch Drehen der Hauptbürste 16 wird Staub auf der Reinigungsfläche FL aufgefegt und durch die Saugöffnung 15 angesaugt.
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Der Hauptbürstenmotor 17 erzeugt eine Kraft zum Drehen der Hauptbürste 16. Der Hauptbürstenmotor 17 wird durch von der Batterie BT zugeführte elektrische Energie angetrieben. Der Hauptbürstenmotor 17 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Durch den Antrieb des Hauptbürstenmotors 17 dreht sich die Hauptbürste 16.
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Das Führungselement 14 führt Staub von der Reinigungsfläche FL zur Saugöffnung 15. Das Führungselement 14 ist am hinteren Endabschnitt der Saugöffnung 15 angeordnet. Das Führungselement 14 ist hinter der Drehachse MX der Hauptbürste 16 angeordnet. Ein unterer Endabschnitt des Führungselements 14 steht mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt. Das Führungselement 14 fängt wenigstens einen Teil des von der Hauptbürste 16 aufgefegten Staubs auf. Das Führungselement 14 unterbindet, das von der Hauptbürste 16 aufgefegter Staub hinter die Saugöffnung 15 gelangt. Wenigstens einen Teil des von der Hauptbürste 16 aufgefegten Staubs wird vom Führungselement 14 aufgefangen und durch die Saugöffnung 15 angesaugt.
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Die Seitenbürste 18 ist am vorderen Abschnitt der Bodenfläche 2B angeordnet. Die Seitenbürste 18 ist der Reinigungsfläche FL zugewandt. Wenigstens ein Abschnitt der Seitenbürste 18 ist unterhalb des Hauptkörpers 2 angeordnet. Die Seitenbürste 18 ist zweifach vorgesehen. Die eine Seitenbürste 18 ist links von der Saugöffnung 15 vorgesehen. Die andere Seitenbürste 18 ist rechts von der Saugöffnung 15 vorgesehen. Die Seitenbürste 18 weist ein Rundscheibenelement 18D und mehrere strahlenförmig mit dem Rundscheibenelement 18D verbundene Bürsten 18B auf. Das Rundscheibenelement 18D ist drehbar am Hauptkörper 2 gelagert. Das Rundscheibenelement 18D ist derart am Hauptkörper 2 gelagert, dass wenigstens ein Abschnitt der Bürsten 18B von der Seitenfläche 2C nach außen vorspringt. Wenn die Räder 9 auf der Reinigungsfläche FL angeordnet sind, steht wenigstens ein Abschnitt der Seitenbürste 18 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt.
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Der Seitenbürstenmotor 19 erzeugt eine Kraft zum Drehen der Seitenbürste 18. Der Seitenbürstenmotor 19 wird durch von der Batterie BT zugeführte elektrische Energie angetrieben. Der Seitenbürstenmotor 19 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Durch den Antrieb des Seitenbürstenmotors 19 dreht sich die Seitenbürste 18. Durch Drehen der Seitenbürsten 18 wird Staub auf der Reinigungsfläche FL in der Umgebung des Hauptkörpers 2 zur Saugöffnung 15 bewegt.
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Der Griff 20 ist am vorderen Abschnitt der oberen Einhausung 11A vorgesehen. Der eine Endabschnitt und der andere Endabschnitt des Griffs 20 sind jeweils drehbar an die obere Einhausung 11A gekoppelt. Der Benutzer des Staubsammelroboters 1 kann den Griff 20 halten, um den Staubsammelroboter 1 anzuheben. Der Benutzer des Staubsammelroboters 1 kann den Staubsammelroboter 1 umhertragen.
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Die Schnittstellenvorrichtung 50 ist am hinteren Abschnitt der Abdeckungsplatte 11C angeordnet. Die Schnittstellenvorrichtung 50 weist mehrere Bedienungsabschnitte, die vom Benutzer des Staubsammelroboters 1 bedient werden können, und Anzeigeabschnitte auf. Ein Beispiel für die Bedienungsabschnitte der Schnittstellenvorrichtung 50 ist eine Betriebstaste 50A. Ein Beispiel für die Anzeigeabschnitte der Schnittstellenvorrichtung 50 ist ein Restladungsanzeigeabschnitt 50B für die Batterie BT. Am vorderen Abschnitt der oberen Einhausung 11A ist außerdem ein Leuchtabschnitt 51 vorgesehen, der beispielsweise eine Leuchtdiode umfasst.
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Der optische Sensor 40 erfasst Objekte, die wenigstens in einem Teil der Umgebung des Staubsammelroboters 1 vorhanden sind. Die Objekte schließen Hindernisse ein. Der optische Sensor 40 ist am vorderen Abschnitt des Hauptkörpers 2 angeordnet. Es ist ein einzelner optischer Sensor 40 vorgesehen. Der optische Sensor 40 erfasst in kontaktfreier Weise Objekte vor dem Staubsammelroboter 1. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der optische Sensor 40 eine Kamera, die die Objekte durch Aufnehmen von Bilddaten der Objekte erfasst.
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Der optische Sensor 40 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. An wenigstens einem Abschnitt des Hauptkörpers 2 ist eine Hauptkörperöffnung 61 vorgesehen. An wenigstens einem Abschnitt des Stoßfängers 3 ist eine Stoßfängeröffnung 62 vorgesehen. Der optische Sensor 40 erfasst Objekte vor dem Staubsammelroboter 1 durch die Hauptkörperöffnung 61 und die Stoßfängeröffnung 62.
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Der Objektsensor 41 erfasst Objekte, die wenigstens in einem Teil der Umgebung des Staubsammelroboters 1 vorhanden sind. Der Objektsensor 41 ist am vorderen Abschnitt des Hauptkörpers 2 angeordnet. Der Objektsensor 41 ist mehrfach mit Abständen dazwischen vorgesehen. Der Objektsensor 41 erfasst in kontaktfreier Weise Objekte in wenigstens einem Teil der Umgebung des Staubsammelroboters 1. In der vorliegenden Ausführungsform erfasst der Objektsensor 41 Objekte durch Abstrahlen von Energiewellen. Als Beispiel handelt es sich bei dem Objektsensor 41 um wenigstens eins von einem Lidar, das Objekte durch Abstrahlen von Laserlicht erfasst, einem Radar, das Objekte durch Abstrahlen von Funkwellen erfasst, und einem Ultraschallsensor, der Objekte durch Abstrahlen von Ultraschallwellen erfasst.
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Wenn der Staubsammelroboter 1 auf Grundlage der Erfassungsdaten vom optischen Sensor 40 und/oder vom Objektsensor 41 urteilt, dass in der Umgebung des Staubsammelroboters 1 ein Objekt vorhanden ist, fährt er derart, dass er nicht mit dem Objekt in Kontakt gelangt. Der Staubsammelroboter 1 ändert beispielsweise seine Fahrtrichtung, um nicht mit dem Objekt in Kontakt zu gelangen. Der Staubsammelroboter 1 kann auch anhalten, um nicht mit dem Objekt in Kontakt zu gelangen. Der Staubsammelroboter 1 kann auch mit dem Objekt in Kontakt gelangen. Der Staubsammelroboter 1 kann nach dem Kontakt mit dem Objekt seine Fahrtrichtung ändern oder anhalten.
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In der vorliegenden Ausführungsform führt ein am Staubsammelroboter 1 montiertes Computersystem eine Bildverarbeitung an Bilddaten aus, die vom optischen Sensor 40 erfasst werden, und beurteilt, ob wenigstens in einem Teil der Umgebung des Staubsammelroboters 1 ein Objekt vorhanden ist. Das Computersystem beurteilt auf Grundlage der Erfassungsdaten des Objektsensors 41, ob wenigstens in einem Teil der Umgebung des Staubsammelroboters 1 ein Objekt vorhanden ist. Der optische Sensor 40 ist dazu geeignet, schmale Objekte wie etwa Säulen oder kleine Objekte zu erfassen. Der Objektsensor 41 ist dazu geeignet, große Objekte wie etwa Wände zu erfassen. Die durch den optischen Sensor 40 erfassten Objekte sind nicht auf Hindernisse beschränkt. Der optische Sensor 40 kann auch Objekte wie etwa Positionsmarkierungselemente erfassen. Das Computersystem kann auf Grundlage der vom optischen Sensor 40 aufgenommenen Bilddaten eine Position eines Objekts erfassen und auf Grundlage der Bilddaten die Position des Staubsammelroboters 1 (die eigene Position) schätzen.
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Der Herabfallschutzsensor 42 erfasst, ob die Reinigungsfläche FL vorhanden ist oder nicht. Der Herabfallschutzsensor 42 ist an der Bodenfläche 2B angeordnet. Wie in 3 gezeigt, ist der Herabfallschutzsensor 42 am Umfangsabschnitt der Bodenfläche 2B mehrfach mit Abständen dazwischen angeordnet. Der Herabfallschutzsensor 42 umfasst einen am vorderen Abschnitt der Bodenfläche 2B vorgesehenen Herabfallschutzsensor 42F, einen am hinteren Abschnitt der Bodenfläche 2B vorgesehenen Herabfallschutzsensor 42B, einen am linken Abschnitt der Bodenfläche 2B vorgesehenen Herabfallschutzsensor 42L und einen am rechten Abschnitt der Bodenfläche 2B vorgesehenen Herabfallschutzsensor 42R.
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Der Herabfallschutzsensor 42F ist in Bezug auf die Rolle 8 vorne angeordnet. Der Herabfallschutzsensor 42F ist einzeln in Links-rechts-Richtung in der Mitte der Bodenfläche 2B angeordnet.
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Der Herabfallschutzsensor 42L ist in Abstrahlungsrichtung der linken Seitenbürste 18 von der Drehachse weiter außen als die linke Seitenbürste 18 angeordnet. Der Herabfallschutzsensor 42L ist in Vorne-hinten-Richtung zwischen der linken Seitenbürste 18 und der Bodenkontaktfläche des linken Rades 9 (Drehachse AX des linken Rades 9) angeordnet. Der Herabfallschutzsensor 42L ist in Links-rechts-Richtung in Bezug auf die Drehachse der linken Seitenbürste 18 und das rechte Rad 9 links angeordnet.
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Der Herabfallschutzsensor 42R ist in Abstrahlungsrichtung der rechten Seitenbürste 18 von der Drehachse weiter außen als die rechte Seitenbürste 18 angeordnet. Der Herabfallschutzsensor 42R ist in Vorne-hinten-Richtung zwischen der rechten Seitenbürste 18 und der Bodenkontaktfläche des rechten Rades 9 (Drehachse AX des rechten Rades 9) angeordnet. Der Herabfallschutzsensor 42R ist in Links-rechts-Richtung in Bezug auf die Drehachse der rechten Seitenbürste 18 und das rechte Rad 9 rechts angeordnet.
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Der Herabfallschutzsensor 42B ist in Links-rechts-Richtung in der Mitte der Bodenfläche 2B angeordnet.
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Der Herabfallschutzsensor 42 erfasst in kontaktfreier Weise, ob an der Stelle, die der Bodenfläche 2B zugewandt ist, die Reinigungsfläche FL vorhanden ist. Der Herabfallschutzsensor 42 erfasst den Abstand zwischen der Bodenfläche 2B und der Reinigungsfläche FL. Der Herabfallschutzsensor 42 erfasst den Abstand zur Reinigungsfläche FL, indem er Energiewellen nach unten abstrahlt. Als Beispiel handelt es sich bei dem Herabfallschutzsensor 42 um wenigstens eins von einem Lidar, das Objekte durch Abstrahlen von Laserlicht erfasst, einem Radar, das Objekte durch Abstrahlen von Funkwellen erfasst, und einem Ultraschallsensor, der Objekte durch Abstrahlen von Ultraschallwellen erfasst. Wenn die Bodenfläche 2B und die Reinigungsfläche FL um mehr als einen festgelegten Abstand voneinander entfernt sind, urteilt der Staubsammelroboter 1 auf Grundlage der Erfassungsdaten des Herabfallschutzsensors 42, dass in der Stelle, die der Bodenfläche 2B zugewandt ist, die Reinigungsfläche FL nicht vorhanden ist. Wenn geurteilt wird, dass in der Stelle, die der Bodenfläche 2B zugewandt ist, die Reinigungsfläche FL nicht vorhanden ist, hält der Staubsammelroboter 1 an. Wenn beispielsweise eine Grenze der Reinigungsfläche FL an eine nach unten abfallende Stufe anschließt, erfasst der Herabfallschutzsensor 42 die Stufe. Wenn der Staubsammelroboter 1 auf Grundlage der Erfassungsdaten des Herabfallschutzsensors 42 urteilt, dass eine Stufe vorliegt, hält er an. Dadurch wird unterbunden, dass der Staubsammelroboter 1 die Stufe herabfällt.
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Der Elementsensor 43 erfasst an der Reinigungsfläche FL vorgesehene Einteilungselemente. Der Elementsensor 43 ist an der Bodenfläche 2B angeordnet. Wie in 3 gezeigt, ist der Elementsensor 43 am vorderen Abschnitt der Bodenfläche 2B mehrfach mit Abständen dazwischen angeordnet.
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Die Elementsensoren 43 sind jeweils links und rechts von der Rolle 8 angeordnet. Es sind zwei Elementsensoren 43 in Links-rechts-Richtung angeordnet. Der linke Elementsensor 43 ist in Abstrahlungsrichtung der linken Seitenbürste 18 von der Drehachse weiter außen als die linke Seitenbürste 18 angeordnet. Der linke Elementsensor 43 ist in Links-rechts-Richtung zwischen der linken Seitenbürste 18 und der Rolle 8 angeordnet. Der rechte Elementsensor 43 ist in Abstrahlungsrichtung der rechten Seitenbürste 18 von der Drehachse weiter außen als die rechte Seitenbürste 18 angeordnet. Der rechte Elementsensor 43 ist in Links-rechts-Richtung zwischen der rechten Seitenbürste 18 und der Rolle 8 angeordnet.
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Das Einteilungselement wird vom Benutzer des Staubsammelroboters 1 an einer beliebigen Stelle der Reinigungsfläche FL angeordnet. Ein Beispiel für das Einteilungselement ist Magnetband, das ein magnetisches Material umfasst. Ein Beispiel für den Elementsensor 43 ist ein Magnetsensor, der das Magnetband erfassen kann. Durch das Einteilungselement wird der Reinigungsbereich festgelegt. Der Staubsammelroboter 1 fährt auf Grundlage der Erfassungsdaten des Elementsensors 43 so, dass er nicht über das Einteilungselement hinaus fährt. Dadurch wird unterbunden, dass der Staubsammelroboter 1 sich aus dem Reinigungsbereich heraus bewegt, sodass der Staubsammelroboter 1 den Reinigungsbereich reinigen kann.
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Bei dem Einteilungselement kann es sich auch um Reflexionsband handeln, dass reflektierendes Material umfasst. Der Elementsensor 43 kann ein Infrarotsensor sein, der das Reflexionsband erfassen kann.
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Der Herabfallschutzsensor 42 und der Elementsensor 43 sind derart angeordnet, dass sie an einer Fläche parallel zur Bodenfläche 2B nicht die Seitenbürsten 18 überlagern.
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Optischer Sensor
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6 ist eine Schnittansicht einer Umgebung eines optischen Sensors 40 der vorliegenden Ausführungsform.
6 entspricht einer vergrößerte Ansicht eines Teils von 5.
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Der optische Sensor 40 ist am Hauptkörper 2 gelagert. Der optische Sensor 40 ist am vorderen Abschnitt des Hauptkörpers 2 angeordnet. Der optische Sensor 40 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Der optische Sensor 40 umfasst eine Kamera, die Bilddaten von Objekten aufnehmen kann. Der optische Sensor 40 weist Optik 40A und einen Bildsensor 40B auf, der durch die Optik 40A einfallendes Licht aufnimmt. Die Optik 40A weist mehrere optische Elemente (Linsen) auf. 6 zeigt ein Beispiel, in dem die Optik 40A durch ein einzelnes optisches Element gebildet ist. Die Optik 40A kann auch durch mehrere optische Elemente gebildet sein. Der Bildsensor umfasst einen CCD(charge-coupled device)-Bildsensor oder einen CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor)-Bildsensor. Der optische Sensor 40 ist derart am Hauptkörper 2 gelagert, dass sich die optische Achse LX der Optik 40A in Vorne-hinten-Richtung erstreckt.
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Der optische Sensor 40 ist wenigstens an einem Abschnitt der oberen Einhausung 11A gelagert. Der optische Sensor 40 kann auch an einem Sensorhalteelement separat von der oberen Einhausung 11A gelagert sein. Indem das Sensorhalteelement an der oberen Einhausung 11A fixiert ist, ist der optische Sensor 40 über das Sensorhalteelement an der oberen Einhausung 11A gelagert. Wenn das Sensorhalteelement vorgesehen ist, kann das Sensorhalteelement auch nur an einem Abschnitt der oberen Einhausung 11A angeordnet sein.
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Der Stoßfänger 3 ist derart am Hauptkörper 2 gelagert, dass er wenigstens einem Abschnitt der Seitenfläche 2C des Hauptkörpers 2 gegenüberliegt. Der Stoßfänger 3 weist einem dem Hauptkörper 2 gegenüberliegende Innenfläche und eine Außenfläche auf, die in eine zur Innenfläche entgegengesetzte Richtung gewandt ist.
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Der Stoßfänger 3 wird von der Einhausung 11 des Hauptkörpers 2 bewegbar gelagert. Der Stoßfänger 3 ist wenigstens parallel zur optischen Achse LX in Vorne-hinten-Richtung bewegbar. Der Stoßfänger 3 kann nicht nur in Vorne-hinten-Richtung, sondern auch in einer Kipprichtung um eine Mittelachse orthogonal zur Bodenfläche 2B bewegbar sein.
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An der Einhausung 11 des Hauptkörpers 2 ist eine Hauptkörperöffnung 61 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Hauptkörper 2 die Einhausung 11 und ein an der Einhausung 11 fixiertes Abdeckungselement 72. Die Hauptkörperöffnung 61 umfasst eine an der oberen Einhausung 11A vorgesehene Hauptkörperöffnung 61A und eine am Abdeckungselement 72 vorgesehene Hauptkörperöffnung 61B. Die Hauptkörperöffnung 61A umfasst ein Durchgangsloch, das wenigstens an einem Abschnitt der oberen Einhausung 11A vorgesehen ist. Die Hauptkörperöffnung 61A verbindet einen Innenraum und ein Äußeres der Einhausung 11. Die Hauptkörperöffnung 61B umfasst ein Durchgangsloch, das wenigstens an einem Abschnitt des Abdeckungselements 72 vorgesehen ist. In Oben-unten-Richtung und in Links-rechts-Richtung überlagern sich die Hauptkörperöffnung 61A und die Hauptkörperöffnung 61B jeweils wenigstens an einem Abschnitt.
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Am Stoßfänger 3 ist eine Stoßfängeröffnung 62 vorgesehen. Die Stoßfängeröffnung 62 umfasst ein Durchgangsloch, das wenigstens an einem Abschnitt des Stoßfängers 3 vorgesehen ist. Die Stoßfängeröffnung 62 ist größer als die Hauptkörperöffnung 61.
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In Oben-unten-Richtung und in Links-rechts-Richtung überlagern sich die Hauptkörperöffnung 61 und die Stoßfängeröffnung 62 wenigstens an einem Abschnitt. Der optische Sensor 40 erfasst Objekte, die wenigstens in einem Teil der Umgebung des Staubsammelroboters 1 vorhanden sind, über die am Hauptkörper 2 vorgesehene Hauptkörperöffnung 61 und die am Stoßfänger 3 vorgesehene Stoßfängeröffnung 62.
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Der Staubsammelroboter 1 weist ein Schutzelement 70 auf, das der Strahleinfallsfläche 40S des optischen Sensors 40 zugewandt ist. Das Schutzelement 70 ist in Vorne-hinten-Richtung in Bezug auf eine um die Stoßfängeröffnung 62 angeordnete Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 näher am Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 angeordnet. Das Schutzelement 70 ist an einer Position, die näher am Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 als an der Außenfläche 3S liegt, der Strahleinfallsfläche 40S zugewandt. Die Strahleinfallsfläche 40S des optischen Sensors 40 umfasst eine Strahleinfallsfläche der Optik 40A.
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Die um die Stoßfängeröffnung 62 angeordnete Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 ist ein um die Stoßfängeröffnung 62 angeordneter Bereich der Außenfläche des Stoßfängers 3, der am weitesten vorne angeordnet ist. Die Außenfläche 3S ist nach vorne gewandt.
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Wie in 6 gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform an der Außenfläche 3S ein Bereich 3Sb unterhalb der Stoßfängeröffnung 62 weiter vorne als ein Bereich 3Sa oberhalb der Stoßfängeröffnung 62 angeordnet.
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Die Strahleinfallsfläche 40S der Optik 40A bezeichnet eine Vorderseitenfläche eines optischen Elements, die einem Brennpunkt der Optik 40A zugewandt ist. Wenn die Optik 40A mehrere optische Elemente aufweist, ist die Strahleinfallsfläche 40A die Vorderseitenfläche desjenigen optischen Elements, das dem Brennpunkt der Optik 40A am nächsten liegt.
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Das Schutzelement 70 ist ein optisches Teil, das den optischen Sensor 40 schützt. Das Schutzelement 70 ist eine transparente flache Platte. Das Schutzelement 70 weist eine der Strahleinfallsfläche 40S der Optik 40A zugewandte Innenfläche 70B und eine Vorderflächenseite 70S auf, die in eine Richtung entgegengesetzt zur Innenfläche 70B gewandt ist. Bei dem Schutzelement 70 kann es sich um eine Platte aus Glas oder um eine Platte aus Kunststoff wie etwa Polycarbonat handeln. Der optische Sensor 40 erfasst über das Schutzelement 70 Objekte, die wenigstens in einem Teil der Umgebung des Staubsammelroboters 1 vorhanden sind.
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Das Schutzelement 70 ist mit dem Hauptkörper 2 verbunden. Das Schutzelement 70 ist zwischen der oberen Einhausung 11A und dem Abdeckungselement 72 angeordnet. Das Schutzelement 70 ist derart mit dem Hauptkörper 2 verbunden, dass es die Hauptkörperöffnung 61 verschließt.
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Die obere Einhausung 11A weist einen ersten Vorsprungabschnitt 111, der um die Hauptkörperöffnung 61A angeordnet ist und nach vorne vorspringt, und einen zweiten Vorsprungabschnitt 112 auf, der in einer Strahlrichtung der optischen Achse LX weiter außen als der erste Vorsprungabschnitt 111 angeordnet ist. Der erste Vorsprungabschnitt 111 ist derart vorgesehen, dass er die optische Achse LX umgibt. Der zweite Vorsprungabschnitt 112 ist auf der Außenseite des ersten Vorsprungabschnitts 111 derart vorgesehen, dass er die optische Achse LX umgibt. Eine Endfläche des zweiten Vorsprungabschnitts 112 ist weiter vorne als eine Endfläche des ersten Vorsprungabschnitts 111 angeordnet. Die Endfläche des ersten Vorsprungabschnitts 111 bezeichnet eine Oberfläche des ersten Vorsprungabschnitts 111, die am ersten Vorsprungabschnitt 111 am weitesten vorne angeordnet ist.
Die Endfläche des ersten Vorsprungabschnitts 111 ist nach vorne gewandt. Die Endfläche des zweiten Vorsprungabschnitts 112 bezeichnet eine Oberfläche des zweiten Vorsprungabschnitts 112, die am zweiten Vorsprungabschnitt 112 am weitesten vorne angeordnet ist. Die Endfläche des zweiten Vorsprungabschnitts 112 ist nach vorne gewandt. Das Schutzelement 70 ist auf der Innenseite des zweiten Vorsprungabschnitts 112 angeordnet. Ein Umfangsabschnitt der Innenfläche 70B des Schutzelements 70 steht mit der Endfläche des ersten Vorsprungabschnitts 111 in Kontakt.
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Der Staubsammelroboter 1 weist ein Dichtungselement 71 auf, das um die Hauptkörperöffnung 61 angeordnet ist. Die Einhausung 11 weist einen Vertiefungsabschnitt 113 auf, in dem das Dichtungselement 71 angeordnet ist. Der Vertiefungsabschnitt 113 ist zwischen dem ersten Vorsprungabschnitt 111 und dem zweiten Vorsprungabschnitt 112 vorgesehen. Der Vertiefungsabschnitt 113 ist derart vorgesehen, dass er die optische Achse LX umgibt. Das Schutzelement 70 ist über das Dichtungselement 71 mit der oberen Einhausung 11A verbunden.
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Das Abdeckungselement 72 ist derart an der oberen Einhausung 11A fixiert, dass es mit dem Umfangsabschnitt der Vorderflächenseite 70S des Schutzelements 70 in Kontakt steht. Der optische Sensor 40 und das Abdeckungselement 72 sind voneinander entfernt. Am Abdeckungselement 72 ist die Hauptkörperöffnung 61B vorgesehen. Das Abdeckungselement 72 umfasst einen die Hauptkörperöffnung 61B begrenzenden ringförmigen Abschnitt 72A, einen um den zweiten Vorsprungabschnitt 112 der Einhausung 11 angeordneten Fixierungsabschnitt 72B und einen um den Fixierungsabschnitt 72B angeordneten Flanschabschnitt 72C.
Der ringförmige Abschnitt 72A steht mit einem Umfangsabschnitt einer Oberseitenfläche 70S des Schutzelements 70 in Kontakt. Das Schutzelement 70 ist zwischen dem ringförmigen Abschnitt 72A und dem ersten Vorsprungabschnitt 111 angeordnet. Der Flanschabschnitt 72C ist in Strahlrichtung der optischen Achse LX weiter außen als der Fixierungsabschnitt 72B angeordnet. Der Fixierungsabschnitt 72B ist auf den zweiten Vorsprungabschnitt 112 gesetzt. Indem der Fixierungsabschnitt 72B auf den zweiten Vorsprungabschnitt 112 gesetzt ist, sind die Einhausung 11 und das Abdeckungselement 72 aneinander fixiert.
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Das Schutzelement 70 ist auf der Innenseite des zweiten Vorsprungabschnitts 112 angeordnet. Die Position des Schutzelements 70 in Strahlrichtung der optischen Achse LX ist durch den zweiten Vorsprungabschnitt 112 fixiert. Das Schutzelement 70 ist zwischen dem ringförmigen Abschnitt 72A und dem ersten Vorsprungabschnitt 111 angeordnet. Die Position des Schutzelements parallel zu der Vorne-hinten-Richtung der optischen Achse LX ist durch den ringförmigen Abschnitt 72A und den ersten Vorsprungabschnitt 111 fixiert.
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Der Stoßfänger 3 weist einen Vorsprungabschnitt 3N, der wenigstens einen Abschnitt der Stoßfängeröffnung 62 begrenzt. Der Vorsprungabschnitt 3N ist derart vorgesehen, dass er die optische Achse LX umgibt. Der Vorsprungabschnitt 3N weist eine mit der Außenfläche 3S verbundene Innenfläche auf. Der Vorsprungabschnitt 3N springt zum Flanschabschnitt 72C hin nach hinten vor. Der Flanschabschnitt 72C und der Vorsprungabschnitt 3N sind voneinander entfernt.
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7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Staubsammelroboters 1 der vorliegenden Ausführungsform. In 7 sind der Einfachheit halber ein Abschnitt der mit dem Schutzelement 70 verbundenen oberen Einhausung 11A und ein Abschnitt des Abdeckungselements 72 gezeigt. Wie in 6 und 7 gezeigt, ist das Dichtungselement 71 ringförmig. Der erste Vorsprungabschnitt 111 der Vertiefungsabschnitt 113 und der zweite Vorsprungabschnitt 112 sind jeweils ringförmig. Das Dichtungselement 71 ist in den Vertiefungsabschnitt 113 eingeführt. In einem Zustand, in dem das Dichtungselement 71 im Vertiefungsabschnitt 113 eingesetzt ist, ist das Schutzelement 70 zur Innenseite des zweiten Vorsprungabschnitts 112 eingeführt. Die Einhausung 11 und das Abdeckungselement 72 sind in einem Zustand, in dem das Dichtungselement 71 im Vertiefungsabschnitt 113 angeordnet ist und das Schutzelement 70 auf der Innenseite des zweiten Vorsprungabschnitts 112 angeordnet ist, derart aneinander fixiert, dass wenigstens ein Abschnitt des Abdeckungselements 72 mit dem Umfangsabschnitt der Vorderflächenseite 70S des Schutzelements 70 in Kontakt steht. Auf diese Weise werden der optische Sensor 40 und das Schutzelement 70 jeweils am Hauptkörper 2 gelagert.
Die relativen Positionen des Hauptkörpers 2 (obere Einhausung 11A und Abdeckungselement 72), des optischen Sensors 40 und des Schutzelements 70 sind im Wesentlichen fixiert.
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Verhältnis zwischen dem optischen Sensor und dem Stoßfänger 8 zeigt eine Schnittansicht des Staubsammelroboters 1 der ersten Ausführungsform. 8 zeigt einen Zustand, in dem der Stoßfänger 3 mit einem Objekt in Kontakt tritt und sich an den Hauptkörper 2 annähert. 9 ist eine Schnittansicht einer Umgebung eines optischen Sensors 40 der vorliegenden Ausführungsform. 9 entspricht einer vergrößerte Ansicht eines Teils von 8.
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Der Stoßfänger 3 bewegt sich in Bezug auf den Hauptkörper 2 in Vorne-hinten-Richtung. Der Stoßfänger 3 kann sich innerhalb eines festgelegten Bewegungsbereichs CM in Vorne-hinten-Richtung bewegen. Der Bewegungsbereich CM ist zwischen einer ersten Position P1, die am weitesten vom Hauptkörper 2 entfernt ist, und einer zweiten Position P2 definiert, die dem Hauptkörper 2 am nächsten ist. 5 und 6 zeigen jeweils einen Zustand, in dem der Stoßfänger 3 in der vom Hauptkörper 2 am weitesten entfernten ersten Position P1 angeordnet ist. 8 und 9 zeigen jeweils einen Zustand, in dem der Stoßfänger 3 in der dem Hauptkörper 2 nächsten zweiten Position P2 angeordnet ist. Der Stoßfänger 3 ist derart am Hauptkörper 2 gelagert, dass er sich in einer Vorne-hinten-Richtung parallel zur optischen Achse LX der Optik 40A in dem Bewegungsbereich CM zwischen der ersten Position P1 und der zweiten Position P2 bewegen kann.
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Wie in 8 und 9 gezeigt, wird die Bewegung des Stoßfänger 3 beschränkt und die zweite Position P2 festgelegt, indem wenigstens ein Abschnitt der Innenfläche des Stoßfängers 3 und eine Seitenfläche 2C des Hauptkörpers 2 in Kontakt gelangen. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Abdeckungselement 72 (Flanschabschnitt 72C) und der Stoßfänger 3 (Vorsprungabschnitt 3N) auch bei Anordnung des Stoßfängers 3 in der zweiten Position P2 voneinander entfernt.
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Die erste Position P1 bezeichnet eine Position, in der die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 in Vorne-hinten-Richtung um einen ersten Abstand D1 von der Strahleinfallsfläche 40S der Optik 40A beabstandet ist. Die zweite Position P2 bezeichnet eine Position, in der die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 in Vorne-hinten-Richtung um einen zweiten Abstand D2, der kürzer als der erste Abstand D1 ist, von der Strahleinfallsfläche 40S der Optik 40A beabstandet ist.
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Wie in 9 gezeigt, ist die Vorderflächenseite 70S des Schutzelements 70 in Vorne-hinten-Richtung an einer dritten Position P3 in einem dritten Abstand D3 von der Strahleinfallsfläche 40S angeordnet, der kürzer als der zweite Abstand D2 ist.
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Eine Stelle 2S an der Seitenfläche 2C des Hauptkörpers 2, die am weitesten von der Strahleinfallsfläche 40S entfernt ist, ist in Vorne-hinten-Richtung an einer vierten Position P4 zwischen der zweiten Position P2 und der dritten Position P3 angeordnet. Die Vorderseitenfläche der Stelle S2 ist nach vorne gewandt. In der vorliegenden Ausführungsform liegt die Stelle 2S an der Seitenfläche 2C des Hauptkörpers 2, die am weitesten von der Strahleinfallsfläche 40S entfernt ist, am Abdeckungselement 72.
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Wie oben angegeben, ist die Außenfläche 3S ein um die Stoßfängeröffnung 62 angeordneter ringförmiger Bereich. Die Außenfläche 3S ist in Bezug auf die optische Achse LX geneigt. An der Außenfläche 3S ist ein Bereich 3Sb unterhalb der Stoßfängeröffnung 62 weiter vorne als ein Bereich 3Sa oberhalb der Stoßfängeröffnung 62 angeordnet. Die erste Position P1 und die zweite Position P2 können jeweils anhand des Bereichs 3Sa oder anhand des Bereichs 3Sb festgelegt sein.
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Die Stelle 2S ist ein um die Hauptkörperöffnung 61 angeordneter ringförmiger Bereich. An der Stelle 2S ist ein Bereich 2Sb unterhalb der Hauptkörperöffnung 61 weiter vorne als ein Bereich 2Sa oberhalb der Hauptkörperöffnung 61 angeordnet. Die vierte Position P4 kann anhand des Bereichs 2Sa oder anhand des Bereichs 2Sb festgelegt sein.
Wenn die vierte Position P4 anhand des Bereichs 2Sa festgelegt ist, kann, wenn der Stoßfänger 3 sich dem Hauptkörper 2 am nächsten befindet, der Bereich 2Sa zwischen der Vorderflächenseite 70S des Schutzelements 70 und dem Bereich 3Sa angeordnet sein. Wenn die vierte Position P4 anhand des Bereichs 2Sb festgelegt ist, kann, wenn der Stoßfänger 3 sich dem Hauptkörper 2 am nächsten befindet, der Bereich 2Sb zwischen der Vorderflächenseite 70S des Schutzelements 70 und dem Bereich 3Sb angeordnet sein. Auch wenn sich der Stoßfänger 3 in Vorne-hinten-Richtung bewegt, kann die Außenfläche 3S in Bezug auf den Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 weiter außen als die Stelle 2S bleiben, und die Stelle 2S kann in Bezug auf den Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 weiter außen als die Vorderflächenseite 70S des Schutzelements 70 bleiben.
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Die Position des Bereichs 3Sa und die Position des Bereichs 3Sb in Vorne-hinten-Richtung können gleich sein. Die Position des Bereichs 2Sa und die Position des Bereichs 2Sb in Richtung nach hinten können gleich sein.
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Wirkungsweise
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Als Nächstes wird die Wirkungsweise des Staubsammelroboters 1 beschrieben. Wenn die Räder 9 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt stehen, stehen die Hauptbürste 16 und die Seitenbürsten 18 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt. Die von der Batterie BT ausgegebene elektrische Energie wird den Radmotoren 10, dem Saugmotor 5C, dem Hauptbürstenmotor 17 und den Seitenbürstenmotoren 19 zugeführt.
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Wenn die Räder 9 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt stehen und die Radmotoren 10 von der Batterie BT mit elektrischer Energie versorgt werden und sich die Räder 9 drehen, fährt der Staubsammelroboter 1 autonom auf der Reinigungsfläche FL.
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Wenn die Batterie BT den Saugmotor 5C mit elektrischer Energie versorgt, dreht sich das Sauggebläse 5B, wodurch ein Luftstrom von der Luftansaugöffnung 5D zur Abluftöffnung 5E erzeugt wird. Die Luftansaugöffnung 5D ist über den oberen Speicherraum S2 des Staubkastens 6 mit der Saugöffnung 15 verbunden. Bei Drehung des Sauggebläses 5B wird daher ein Luftstrom von der Saugöffnung 15 über den oberen Speicherraum S2 zur Abluftöffnung 5E erzeugt. Dadurch wird eine Ansaugkraft zum Ansaugen von Staub durch die Saugöffnung 15 erzeugt.
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Wenn die Batterie BT den Hauptbürstenmotor 17 mit elektrischer Energie versorgt und sich die Hauptbürste 16 dreht, wird Staub auf der Reinigungsfläche FL von der Hauptbürste 16 aufgefegt. Die Saugöffnung 15 saugt wenigstens einen Teil des von der Hauptbürste 16 aufgefegten Staubs an.
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Wenn die Batterie BT die Seitenbürstenmotoren 19 mit elektrischer Energie versorgt und sich die Seitenbürsten 18 drehen, wird Staub der in der Umgebung des Hauptkörpers 2 auf der Reinigungsfläche FL vorhanden ist, durch die Seitenbürsten 18 zur Saugöffnung 15 bewegt. Die Saugöffnung 15 saugt wenigstens einen Teil des von der Hauptbürste 16 aufgefegten Staubs an, der von den Seitenbürsten 18 zur Saugöffnung 15 bewegt wird.
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Kleine oder leichte Staubteile auf der Reinigungsfläche FL werden nach dem Ansaugen durch die Saugöffnung 15 über die obere Aufnahmeöffnung 6E zum oberen Speicherraum S2 geleitet. Der Staub wird im oberen Speicherraum S2 gespeichert. Zwischen dem oberen Speicherraum S2 und der Abluftöffnung 6F ist der Filter 6G vorgesehen. Über die obere Aufnahmeöffnung 6E zum oberen Speicherraum S2 geleiteter Staub wird daher vom Filter 6G aufgefangen und sammelt sich im oberen Speicherraum S2 an. Die durch die Saugöffnung 15 gesaugte Luft tritt durch den Filter 6G und wird dann über die Abluftöffnung 6F an die Gebläseeinheit 5 geleitet. Die an die Gebläseeinheit 5 geleitete Luft wird aus der Abluftöffnung 5E abgegeben.
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Große oder schwere Staubteile auf der Reinigungsfläche FL werden von der Hauptbürste 16 aufgefegt und über die untere Aufnahmeöffnung 6D zum unteren Speicherraum S1 geleitet. Der Staub wird im unteren Speicherraum S1 gespeichert.
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Der optische Sensor 40 erfasst Objekte vor dem Staubsammelroboter 1. Wenn der Staubsammelroboter 1 auf Grundlage der Erfassungsdaten des optischen Sensors 40 urteilt, dass vor dem Staubsammelroboter 1 vorhanden ist, fährt er so, dass er das Objekt nicht berührt. Der Staubsammelroboter 1 kann auch mit dem Objekt in Kontakt gelangen.
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Der optische Sensor 40 ist am Hauptkörper 2 gelagert. Der optische Sensor 40 ist im Inneren der Einhausung 11 angeordnet. Selbst wenn es zu einem Kontakt zwischen dem Stoßfänger 3 und dem Objekt kommt, wird daher ein Kontakt zwischen dem optischen Sensor 40 und dem Objekt verhindert.
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Bei einem Kontakt zwischen dem Stoßfänger 3 und einem Objekt nähert sich der Stoßfänger 3 dem Hauptkörper 2. Das heißt, der Stoßfänger 3 bewegt sich aus der ersten Position P1 in die zweite Position P2. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Schutzelement 70 in Bezug auf die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 näher am Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 angeordnet. Die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 ist in Bezug auf den Mittelpunkt des Hauptkörpers 2 weiter außen als das Schutzelement 70 angeordnet. Selbst wenn es zu einem Kontakt zwischen dem Stoßfänger 3 und einem Objekt kommt, wird daher ein Kontakt zwischen dem optischen Sensor 40 und dem Objekt unterbunden. Durch Unterbinden des Kontakts zwischen einem Objekt und dem Schutzelement 70 wird der optische Sensor 40 in ausreichendem Maße geschützt.
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Wirkung
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Wie oben beschrieben, bleibt bei einer weitestmöglichen Annäherung des Stoßfänger 3 an den Hauptkörper 2 das Schutzelement 70 in Bezug auf die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 näher am Mittelpunkt des Hauptkörpers 2. Dadurch wird ein Kontakt zwischen einem Objekt und dem Schutzelement 70 unterbunden. Durch Unterbinden des Kontakts zwischen einem Objekt und dem Schutzelement 70 wird der optische Sensor 40 in ausreichendem Maße geschützt.
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Das Schutzelement 70 ist mit dem Hauptkörper 2 verbunden.
Das heißt, die relativen Position des Schutzelements 70 und des Hauptkörpers 2 sind fixiert. Auch wenn sich der Stoßfänger 3 bewegt, wird daher ein Kontakt zwischen einem Objekt und dem Schutzelement 70 in ausreichendem Maße unterbunden.
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Wenn der optische Sensor 40 über die Hauptkörperöffnung 61 und die Stoßfängeröffnung 62 ein Objekt erfasst, ist das Schutzelement 70 mit dem Hauptkörper 2 verbunden, derart, dass es die Hauptkörperöffnung 61 verschließt. Auf diese Weise kann unterbunden werden, dass Staub und Fremdkörper von außerhalb der Einhausung 11 über die Hauptkörperöffnung 61 in den Innenraum der Einhausung 11 eindringen. Daher wird beispielsweise eine Verunreinigung des optischen Sensors 40 unterbunden.
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Das Schutzelement 70 ist über das Dichtungselement 71 mit dem Hauptkörper 2 verbunden. Auf diese Weise kann in ausreichendem Maße unterbunden werden, dass Staub und Fremdkörper von außerhalb der Einhausung 11 über die Hauptkörperöffnung 61 in den Innenraum der Einhausung 11 eindringen.
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Der optische Sensor 40 ist derart am Hauptkörper 2 gelagert, dass die optische Achse LX und die Vorne-hinten-Richtung miteinander übereinstimmen. Der Stoßfänger 3 ist derart bewegbar am Hauptkörper 2 gelagert, dass sich die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 in einer Vorne-hinten-Richtung parallel zur optischen Achse LX in dem Bewegungsbereich CM bewegt, der von der ersten Position P1 im ersten Abstand D1 von der Strahleinfallsfläche 40S bis zur zweiten Position P2 im zweiten Abstand D2 reicht, der kürzer als der erste Abstand D1 ist. Die Vorderflächenseite 70S des Schutzelements 70 ist in Vorne-hinten-Richtung parallel zur optischen Achse LX an der dritten Position P3 im dritten Abstand D3 von der Strahleinfallsfläche 40S angeordnet, der kürzer als der zweite Abstand D2 ist. Auch wenn sich durch einen Kontakt zwischen dem Stoßfänger 3 und einem Objekt die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 aus der ersten Position P1 in die zweite Position P2 bewegt, wird auf diese Weise ein Kontakt zwischen dem Objekt und dem Schutzelement 70 in ausreichendem Maße unterbunden.
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Die Stelle 2S an der Seitenfläche 2C des Hauptkörpers 2, die am weitesten von der Strahleinfallsfläche 40S entfernt ist, ist in Vorne-hinten-Richtung parallel zur optischen Achse LX an der vierten Position P4 zwischen der zweiten Position P2 und der dritten Position P3 angeordnet. Auch wenn sich durch einen Kontakt zwischen dem Stoßfänger 3 und einem Objekt die Außenfläche 3S des Stoßfängers 3 aus der ersten Position P1 in die zweite Position P2 bewegt, wird auf diese Weise ein Kontakt zwischen dem Objekt und dem Hauptkörper 2 in ausreichendem Maße unterbunden.
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Das Schutzelement 70 ist durch das Abdeckungselement 72 an der Einhausung 11 fixiert. Die Stelle 2S ist an der Seitenfläche 2C des Hauptkörpers 2, die am weitesten von der Strahleinfallsfläche 40S entfernt ist, am Abdeckungselement 72 vorgesehen. Das heißt, das Abdeckungselement 72 ist ein Element, das am Hauptkörper 2 der Stoßfängeröffnung 62 am nächsten ist. Auch wenn ein Objekt in die Stoßfängeröffnung 62 eindringt, wird auf diese Weise ein Kontakt zwischen der Einhausung 11 und dem Objekt unterbunden.
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Der Herabfallschutzsensor 42F ist in Bezug auf die Rolle 8 vorne angeordnet. Der Herabfallschutzsensor 42F ist einzeln in Links-rechts-Richtung in der Mitte der Bodenfläche 2B angeordnet. Dadurch wird in ausreichendem Maße unterbunden, dass der fahrende Staubsammelroboter 1 die Stufe herabfällt.
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Die Elementsensoren 43 sind jeweils links und rechts von der Rolle 8 angeordnet. Es sind zwei Elementsensoren 43 in Links-rechts-Richtung angeordnet. Dadurch wird unterbunden, dass der Staubsammelroboter 1 den Reinigungsbereich verlässt.
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Der Herabfallschutzsensor 42F und die Seitenbürsten 18 sind derart angeordnet, dass sie einander nicht überlagern. Dadurch wird eine Reduzierung der Erfassungsgenauigkeit des Herabfallschutzsensors 42F unterbunden. Der Elementsensor 43 und die Seitenbürsten 18 sind derart angeordnet, dass sie einander nicht überlagern. Dadurch wird eine Reduzierung der Erfassungsgenauigkeit des Elementsensors 43 unterbunden.
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Weitere Ausführungsformen
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In der obenstehenden Ausführungsform kann das Abdeckungselement 72 auch wegfallen. Das Schutzelement 70 kann derart an der Einhausung 11 fixiert sein, dass es die an der Einhausung 11 vorgesehene Hauptkörperöffnung 61A abdeckt.
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In der obenstehenden Ausführungsform ist das Schutzelement 70 mit der Einhausung 11 verbunden. Das Schutzelement 70 kann auch mit dem Stoßfänger 3 verbunden sein. Das Schutzelement 70 kann beispielsweise derart mit dem Stoßfänger 3 verbunden sein, dass es die Stoßfängeröffnung 62 verschließt.
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In der obenstehenden Ausführungsform muss der optische Sensor 40 keine Kamera sein. Der optische Sensor 40 kann ein optischer Sensor sein, der Erfassungslicht abstrahlt und durch Aufnehmen des vom Objekt zurückgeworfenen Lichts das Objekt erfasst.
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In der obenstehenden Ausführungsform ist der Elementsensor 43 zweifach am vorderen Abschnitt des Hauptkörpers 2 vorgesehen. Der Elementsensor 43 kann auch einfach oder dreifach oder mehr vorgesehen sein.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Staubsammelroboter
- 2:
- Hauptkörper
- 2A:
- Oberseitenfläche
- 2B:
- Bodenfläche
- 2C:
- Seitenfläche
- 2S:
- Stelle
- 3:
- Stoßfänger
- 3N:
- Vorsprungabschnitt
- 3S:
- Außenfläche
- 4:
- Batterieanbringungsabschnitt
- 5:
- Gebläseeinheit
- 5A:
- Gehäuse
- 5B:
- Sauggebläse
- 5C:
- Saugmotor
- 5D:
- Saugöffnung
- 5E:
- Abluftöffnung
- 6:
- Staubkasten
- 6A:
- Hauptkörperelement
- 6B:
- Einsatzelement
- 6C:
- oberes Plattenelement
- 6D:
- untere Aufnahmeöffnung
- 6E:
- obere Aufnahmeöffnung
- 6F:
- Abluftöffnung
- 6G:
- Filter
- 7:
- Schwenkrolle
- 8:
- Rolle
- 9:
- Rad
- 10:
- Radmotor
- 11:
- Einhausung
- 11A:
- obere Einhausung
- 11B:
- untere Einhausung
- 11C:
- Abdeckungsplatte
- 11D:
- Bodenplatte
- 12:
- Fahrvorrichtung
- 14:
- Führungselement
- 15:
- Saugöffnung
- 16:
- Hauptbürste
- 16B:
- Bürste
- 16R:
- Stangenelement
- 17:
- Hauptbürstenmotor
- 18:
- Seitenbürste
- 18B:
- Bürste
- 18D:
- Rundscheibenelement
- 19:
- Seitenbürstenmotor
- 20:
- Griff
- 40:
- optischer Sensor
- 40A:
- Optik
- 40B:
- Bildsensor
- 40S:
- Strahleinfallsfläche
- 41:
- Objektsensor
- 42:
- Herabfallschutzsensor
- 42F:
- Herabfallschutzsensor
- 42B:
- Herabfallschutzsensor
- 42L:
- Herabfallschutzsensor
- 42R:
- Herabfallschutzsensor
- 43:
- Elementsensor
- 50:
- Schnittstellenvorrichtung
- 50A:
- Betriebstaste
- 50B:
- Restladungsanzeigeabschnitt
- 51:
- Leuchtabschnitt
- 61:
- Hauptkörperöffnung
- 61A:
- Hauptkörperöffnung
- 61B:
- Hauptkörperöffnung
- 62:
- Stoßfängeröffnung
- 70:
- Schutzelement
- 70B:
- Innenfläche
- 70S:
- Seitenfläche
- 71:
- Dichtungselement
- 72:
- Abdeckungselement
- 72A:
- ringförmiger Abschnitt
- 72B:
- Fixierungsabschnitt
- 72C:
- Flanschabschnitt
- 111:
- erster Vorsprungabschnitt
- 112:
- zweiter Vorsprungabschnitt
- 113:
- Vertiefungsabschnitt
- AX:
- Drehachse
- BT:
- Batterie
- FL:
- Reinigungsfläche
- MX:
- Drehachse
- S:
- Speicherraum
- S1:
- unterer Speicherraum
- S2:
- oberer Speicherraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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