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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsammelroboter.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Auf dem technischen Gebiet der Staubsammelroboter ist ein Staubsammelroboter bekannt, der ein erstes Element mit einer Saugöffnung, die einer Reinigungsfläche zugewandt ist, und ein zweites Element aufweist, das Staub zur Saugöffnung führt. Der Staubsammelroboter sammelt Staub, während er autonom auf der Reinigungsfläche fährt.
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Dokumente des Stands der Technik
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: Koreanische Patentauslegeschrift Nr. 10-1352287
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Kurzdarstellung der Lehren
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Aufgabe der vorliegenden Lehren
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Ein unterer Endabschnitt des zweiten Elements liegt an der Reinigungsfläche an. Je nach Zustand der Reinigungsfläche ist der Widerstand, den das zweite Element durch die Reinigungsfläche erfährt, unterschiedlich. Der Widerstand, den das zweite Element durch die Reinigungsfläche erfährt, ist beispielsweise abhängig davon unterschiedlich, ob die Reinigungsfläche ein harter Boden oder ein Teppich ist. Je stärker der Widerstand ist, den das zweite Element durch die Reinigungsfläche erfährt, desto schlechter kann die Fahrstabilität des Staubsammelroboters sein. Wenn der Widerstand, den das zweite Element durch die Reinigungsfläche erfährt, zunimmt, besteht zudem die Möglichkeit eines Verschleißes des zweiten Elements.
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Den vorliegenden Lehren liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kontakt zwischen dem zweiten Element und der Reinigungsfläche zu unterbinden, dass der Widerstand, den das zweite Element durch die Reinigungsfläche erfährt, übermäßig groß wird.
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Mittel zum Lösen der Aufgabe
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Staubsammelroboter bereitgestellt, der ein erstes Element mit einer Saugöffnung, eine Fahrvorrichtung, die das erste Element vorwärts bewegt, ein zweites Element mit einem unteren Endabschnitt, der über einen Kopplungsmechanismus bewegbar an das erste Element gekoppelt ist, derart, dass sich der untere Endabschnitt in Oben-unten-Richtung bewegt, und ein elastisches Element aufweist, das eine elastische Kraft erzeugt, die den unteren Endabschnitt nach unten bewegt.
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Wirkung der Lehren
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Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann unterbunden werden, dass der Widerstand, den das zweite Element durch die Reinigungsfläche erfährt, übermäßig groß wird.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Staubsammelroboters einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine Oberseitenansicht des Staubsammelroboters der ersten Ausführungsform;
- 3 eine Unterseitensicht des Staubsammelroboters der ersten Ausführungsform;
- 4 eine Seitenansicht des Staubsammelroboters der ersten Ausführungsform;
- 5 eine Schnittansicht des Staubsammelroboters der ersten Ausführungsform;
- 6 eine schematische perspektivische Ansicht einer Bodenplatte und eines Führungselements der ersten Ausführungsform;
- 7 eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte und des Führungselements der ersten Ausführungsform;
- 8 eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte und des Führungselements der ersten Ausführungsform;
- 9 eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte und des Führungselements der ersten Ausführungsform;
- 10 eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte und des Führungselements einer zweiten Ausführungsform;
- 11 eine perspektivische Ansicht eines Bereichs in der Umgebung der Bodenplatte und des Führungselements der zweiten Ausführungsform;
- 12 eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte und des Führungselements der zweiten Ausführungsform; und
- 13 eine perspektivische Ansicht des Bereichs in der Umgebung der Bodenplatte und des Führungselements der zweiten Ausführungsform.
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Ausführungsform der Erfindung
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Erste Ausführungsform
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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, Herabfallschutzsensor 42, einen Elementsensor 43 und eine Schnittstellenvorrichtung 50 auf.
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Der Hauptkörper 2 weist eine Oberseitenfläche 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 lösbar 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 des Gehäuses 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 lösbar 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 mit der Bodenplatte 11D wenigstens 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 autonom.
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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, dass 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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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 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 an der Stelle, die der Bodenfläche 2B zugewandt ist, die Reinigungsfläche FL nicht vorhanden ist. Wenn geurteilt wird, dass an 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 von der 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 der Richtung, in der die linke Seitenbürste 18 von der Drehachse strahlenförmig vorsteht, 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 der Richtung, in der die rechte Seitenbürste 18 von der Drehachse strahlenförmig vorsteht, 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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Bodenplatte und Führungselement
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6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Bodenplatte 11D und eines Führungselements 14 der ersten Ausführungsform. Der Staubsammelroboter 1 weist die Bodenplatte 11D mit der Saugöffnung 15, das über den Kopplungsmechanismus 30 bewegbar an die Bodenplatte 11D gekoppelte Führungselement 14, eine drehbar am Führungselement 14 gelagerte Rolle 32 und ein elastisches Element 33 auf, das dem Führungselement 14 Elastizität verleiht.
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Die Bodenplatte 11D ist ein erstes Element, das die Saugöffnung 15 aufweist. Die Saugöffnung 15 umfasst eine Öffnung, die im mittleren Abschnitt der Bodenplatte 11D gebildet ist.
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Das Führungselement 14 ist bewegbar an der Bodenplatte 11D gelagert. Das Führungselement 14 ist ein plattenförmiges Element. Das Führungselement 14 weist einen oberen Endabschnitt 14A, einen unteren Endabschnitt 14B, einen linken Endabschnitt 14L und einen rechten Endabschnitt 14R auf. Das Führungselement 14 ist ein über den Kopplungsmechanismus 30 bewegbar an die Bodenplatte 11D gekoppeltes zweites Element, derart, dass sich sein unterer Endabschnitt 14B in Oben-unten-Richtung bewegt.
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Das Führungselement 14 weist einen ersten Teil 141, der den oberen Endabschnitt 14A umfasst, und einen zweiten Teil 142 auf, der den unteren Endabschnitt 14B umfasst. Der zweite Teil 142 ist mit dem unteren Abschnitt des ersten Teils 141 verbunden. Der erste Teil 141 ist beispielsweise aus einem Kunststoff wie Polycarbonat hergestellt. Der zweite Teil 142 ist beispielsweise aus Gummi hergestellt.
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Der Kopplungsmechanismus 30 ist hinter der Saugöffnung 15 angeordnet. Der Kopplungsmechanismus 30 koppelt jeweils den linken Endabschnitt 14L und den rechten Endabschnitt 14R des Führungselements 14 an die Bodenplatte 11D.
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Der Kopplungsmechanismus 30 weist einen erste Verbindungsabschnitt 31 auf, der die Bodenplatte 11D und das Führungselement 14 koppelt, derart, dass sich das Führungselement 14 um eine sich in Links-rechts-Richtung erstreckende erste Drehachse EX1 als Mittelpunkt dreht. Der erste Verbindungsabschnitt 31 umfasst einen vom linken Endabschnitt 14L nach links vorspringenden Drehzapfen und einen vom rechten Endabschnitt 14R nach rechts vorspringenden Drehzapfen. Die Drehzapfen sind an Vertiefungsabschnitten gelagert, die jeweils im linken Endabschnitt und im rechten Endabschnitt der Bodenplatte 11D vorgesehen sind.
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In Vorne-hinten-Richtung ist das Führungselement 14 in Bezug auf den Mittelpunkt der Saugöffnung 15 hinten angeordnet.
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Die Rolle 32 wird durch das Führungselement 14 drehbar gelagert. Die Rolle 32 ist jeweils am linken Endabschnitt 14L und am rechten Endabschnitt 14R des Führungselements 14 angeordnet. Eine Drehachse der Rolle 32 erstreckt sich in Links-rechts-Richtung.
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Das elastische Element 33 erzeugt eine Federkraft, die den unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 nach unten bewegt. Das elastische Element 33 ist zwischen der Bodenplatte 11D und dem Führungselement 14 angeordnet. Das elastische Element 33 ist beispielsweise eine Torsionsfeder. Das elastische Element 33 übt eine Federkraft auf das Führungselement 14 aus, derart, dass sich der untere Endabschnitt 14B nach unten bewegt.
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Wirkungsweise des Führungselements
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7 zeigt eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14 der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 7 gezeigt, ist das Führungselement 14 derart an der Bodenplatte 11D gelagert, dass eine Vorderseitenfläche des Führungselements 14 nach vorne unten geneigt ist. Die Rollen 32 sind drehbar durch ein Lagerungselement 34 gelagert. Das Lagerungselement 34 ist am Führungselement 14 fixiert. Die Rollen 32 sind über das Lagerungselement 34 drehbar am Führungselement 14 gelagert. Das Lagerungselement 34 ist jeweils am linken Endabschnitt 14L und am rechten Endabschnitt 14R des Führungselements 14 fixiert.
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Wenigstens ein Abschnitt der Rollen 32 ist vor dem unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 angeordnet. Der untere Endabschnitt der Rollen 32 ist in gleicher Höhe wie der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 angeordnet. Der untere Endabschnitt der Rollen 32 kann auch über dem unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 angeordnet sein.
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Das Führungselement 14 kann sich um die erste Drehachse EX1 als Mittelpunkt drehen. Der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 bewegt sich derart, dass er um die erste Drehachse EX1 schwenkt. Der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 bewegt sich in Oben-unten-Richtung, indem er um die erste Drehachse EX1 schwenkt. Indem der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 um die erste Drehachse EX1 schwenkt, schwenken auch die Rollen 32 zusammen mit dem unteren Endabschnitt 14B um die erste Drehachse EX1. Das Positionsverhältnis zwischen dem unteren Endabschnitt 14B und den Rollen 32 ist konstant. Das Führungselement 14 dreht sich in einem Zustand der Beibehaltung des Positionsverhältnisses zwischen dem unteren Endabschnitt 14B und den Rollen 32 um die erste Drehachse EX1.
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Bei der Reinigung der Reinigungsfläche FL bewegt die Fahrvorrichtung 12 den Hauptkörper 2 mit der Bodenplatte 11D nach vorne. Der Hauptkörper 2 bewegt sich in einem Zustand nach vorne, in dem der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt steht. Der untere Endabschnitt 14B ist in Bezug auf die Bodenfläche 2B der Bodenplatte 11D in Oben-unten-Richtung bewegbar. Der untere Endabschnitt 14B bewegt sich in Anpassung an den Zustand der Reinigungsfläche FL in Oben-unten-Richtung.
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7 zeigt ein Beispiel der Reinigungsfläche FL, in der die Reinigungsfläche FLa ein harter Boden ist. Das elastische Element 33 erzeugt eine Federkraft, die den unteren Endabschnitt 14B nach unten bewegt. Dadurch kann der untere Endabschnitt 14B stets mit der Reinigungsfläche FLa in Kontakt stehen. Da der untere Endabschnitt 14B stets mit der Reinigungsfläche FLa in Kontakt steht, wird durch die Drehung der Hauptbürste 16 aufgefegter Staub vom Führungselement 14 aufgefangen, ohne hinter die Saugöffnung 15 zu gelangen. Das Führungselement 14 führt aufgefangenen Staub zur Saugöffnung 15.
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8 zeigt eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14 der vorliegenden Ausführungsform. 8 zeigt einen Zustand, in dem sich eine Stufe ST auf der Reinigungsfläche FLa befindet. Wenn vor der Saugöffnung 15 eine nach oben vorspringende Stufe ST vorliegt, muss das Führungselement 14 auf die Stufe ST steigen. Der untere Endabschnitt 14B ist in Oben-unten-Richtung bewegbar. Daher kann sich der untere Endabschnitt 14B nach oben bewegen und so der Stufe ST folgen. Auf diese Weise kann unterbunden werden, dass eine übermäßige Kraft auf den unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 einwirkt.
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Auch sind die Rollen 32 vor dem unteren Endabschnitt 14B angeordnet. Wenn eine Stufe ST vorliegt, überwinden somit zuerst die Rollen 32 drehend die Stufe ST, und dann überwindet der untere Endabschnitt 14B die Stufe ST. Daher kann das Führungselement 14 Stufe ST problemlos überwinden.
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Auch wenn die Reinigungsfläche FLa gekrümmt ist, kann sich der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 in Anpassung an die Form der Reinigungsfläche FLa in Oben-unten-Richtung bewegen. Durch die Federkraft des elastischen Elements 33 kann der untere Endabschnitt 14B mit im Wesentlichen konstanter Kraft mit der Reinigungsfläche FLa in Kontakt bleiben.
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9 zeigt eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14 der vorliegenden Ausführungsform. 9 zeigt ein Beispiel der Reinigungsfläche FL, in der die Reinigungsfläche FLb ein weicher Teppich ist. Wenn die Reinigungsfläche FL eine Reinigungsfläche FLb wie etwa ein Teppich ist, besteht die Möglichkeit, dass der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 in den Teppich einsinkt. Wenn der untere Endabschnitt 14B in den Teppich einsinkt, wirkt ein großer Widerstand auf den unteren Endabschnitt 14B ein. In der vorliegenden Ausführungsform ist der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 in Oben-unten-Richtung bewegbar. Wenn ein großer Widerstand auf den unteren Endabschnitt 14B einwirkt, bewegt sich der untere Endabschnitt 14B daher nach oben. Da der untere Endabschnitt 14B in Oben-unten-Richtung bewegbar ist, kann somit ein Einsinken des unteren Endabschnitts 14B in den Teppich unterbunden werden. Der untere Endabschnitt 14B ist unter Kontakt mit der Oberfläche des Teppichs (der Spitze der Teppichfasern) bewegbar. Da sich die Hauptbürste 16 wiederum mit großer Kraft dreht, kann sie in den Teppich eindringen. Daher kann die Hauptbürste 16 auch in den Teppich eingedrungenen Staub auffegen.
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Wirkungsweise des Staubsammelroboters
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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 Staubteilchen 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 Staubteilchen 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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Wenn die Reinigungsfläche FL ein harter Boden wie etwa die Reinigungsfläche FLa ist, ist der Widerstand, der von der Reinigungsfläche FL auf den untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 einwirkt, gering. Wenn die Federkraft, die das elastische Element 33 auf das Führungselement 14 ausübt, größer als der Widerstand ist, den die Reinigungsfläche FL auf das Führungselement 14 ausübt, so bewegt sich der untere Endabschnitt 14B innerhalb des Bewegungsbereichs des unteren Endabschnitts 14B nach unten, wie in 7 gezeigt. Durch die Drehung der Hauptbürste 16 aufgefegter Staub vom Führungselement 14 wird aufgefangen, ohne hinter die Saugöffnung 15 zu gelangen. Das Führungselement 14 führt aufgefangenen Staub zur Saugöffnung 15.
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Wenn auf der Reinigungsfläche FLa eine Stufe ST vorliegt oder die Reinigungsfläche FL eine weiche Reinigungsfläche FLb wie etwa ein Teppich ist, ist der Widerstand, der von der Reinigungsfläche FL auf den untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 einwirkt, groß. Wenn der Widerstand, den die Reinigungsfläche FL auf das Führungselement 33 ausübt, größer ist als die Federkraft, die das elastische Element 14 auf das Führungselement 14 ausübt, so bewegt sich der untere Endabschnitt 14B innerhalb des Bewegungsbereichs des unteren Endabschnitts 14B nach oben, wie in 8 und 9 gezeigt. Dadurch kann unterbunden werden, dass ein übermäßiger Widerstand von der Reinigungsfläche FL auf das Führungselement 14 einwirkt.
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Wirkung
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Wie oben beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Führungselement 14 über den Kopplungsmechanismus 30 bewegbar an die Bodenplatte 11D gekoppelt, derart, dass sich sein unterer Endabschnitt 14B in Oben-unten-Richtung bewegt. Dadurch kann unterbunden werden, dass ein übermäßiger Widerstand von der Reinigungsfläche FL auf das Führungselement 14 einwirkt, auch wenn sich der Zustand der Reinigungsfläche FL verändert. Somit können eine Verschlechterung der Fahrstabilität des Staubsammelroboters 1 oder eine Förderung des Verschleißes des Führungselements 14 unterbunden werden.
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Am unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 ist das elastische Element 33 vorgesehen, das diesen nach unten bewegt. Durch die Federkraft des elastischen Elements 33 kann der untere Endabschnitt 14B mit im Wesentlichen konstanter Kraft mit der Reinigungsfläche FLa in Kontakt bleiben. Daher kann das Führungselement 14 kontinuierlich Staub auffangen.
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Das Führungselement 14 ist am hinteren Endabschnitt der Saugöffnung 15 angeordnet. Der Kopplungsmechanismus 30 ist hinter der Saugöffnung 15 angeordnet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Kopplungsmechanismus 30 übermäßig groß wird.
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Das Führungselement 14 ist in Vorne-hinten-Richtung in Bezug auf den Mittelpunkt der Saugöffnung 15 hinten angeordnet. Dadurch kann eine ausreichende Menge des von der Hauptbürste 16 aufgefegten Staubs durch das Führungselement 14 aufgefangen werden.
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Der Kopplungsmechanismus 30 koppelt jeweils den linken Endabschnitt 14L und den rechten Endabschnitt 14R des Führungselements 14 an die Bodenplatte 11D. Dies stabilisiert die Bewegung des Führungselements 14.
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Der Kopplungsmechanismus 30 weist einen ersten Verbindungsabschnitt 31 auf, der die Bodenplatte 11D und das Führungselement 14 koppelt, derart, dass sich das Führungselement 14 um eine sich in Links-rechts-Richtung erstreckende erste Drehachse EX1 als Mittelpunkt dreht. Daher kann sich das Führungselement 14 stabil drehen. Durch eine stabile Drehung des Führungselements 14 kann sich der untere Endabschnitt 14B problemlos in Oben-unten-Richtung bewegen.
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Die Rollen 32 sind drehbar am Führungselement 14 gelagert. Wenn sich das Führungselement 14 unter Kontakt mit der Reinigungsfläche FL bewegt, drehen sich auch die Rollen 32 unter Kontakt mit der Reinigungsfläche FL. Daher kann sich das Führungselement 14 problemlos unter Kontakt mit der Reinigungsfläche FL bewegen.
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Wenigstens ein Abschnitt der Rollen 32 ist vor dem unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 angeordnet. Wenn der Staubsammelroboter 1 vorwärts fährt, während das Führungselement 14 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt steht, können die Rollen 32 daher in ausreichendem Maße mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt stehen. Wenn vor der Saugöffnung 15 eine Stufe ST vorliegt, überwinden zuerst die Rollen 32 drehend die Stufe ST, und dann überwindet der untere Endabschnitt 14B die Stufe ST, wie unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Daher kann das Führungselement 14 die Stufe ST problemlos überwinden.
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Die Rolle 32 ist jeweils am linken Endabschnitt 14L und am rechten Endabschnitt 14R des Führungselements 14 angeordnet. Wenn sich der Staubsammelroboter 1 bewegt, während das Führungselement 14 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt steht, kann sich der Staubsammelroboter 1 daher problemlos bewegen.
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Zweite Ausführungsform
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Es folgt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform. In der nachstehenden Beschreibung tragen gleiche Aufbauelemente wie in der vorstehenden Ausführungsform gleiche Bezugszeichen, und ihre Beschreibung entfällt.
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10 zeigt eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14 der vorliegenden Ausführungsform. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht der Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14 der vorliegenden Ausführungsform.
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Ebenso wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist der Kopplungsmechanismus 30 den ersten Verbindungsabschnitt 31 auf, der die Bodenplatte 11D und das Führungselement 14 koppelt, derart, dass sich das Führungselement 14 um die sich in Links-rechts-Richtung erstreckende erste Drehachse EX1 als Mittelpunkt dreht. Der Kopplungsmechanismus 30 weist das elastische Element 33 auf, das eine Federkraft erzeugt, die den unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 nach unten bewegt.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist der Kopplungsmechanismus 30 ein Verbindungselement 35 auf. Das Verbindungselement 35 ist ein drittes Element, das über den ersten Verbindungsabschnitt 31 jeweils an die Bodenplatte 11D und das Führungselement 14 gekoppelt ist.
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Außerdem weist das Kopplungsmechanismus 30 einen die Bodenplatte 11D und das Verbindungselement 35 koppelnden zweiten Verbindungsabschnitt 36 und einen Führungsabschnitt 37 auf, der das Führungselement 14 nach hinten gewandt nach oben führt, derart, dass sich das Verbindungselement 35 um eine sich in Links-rechts-Richtung erstreckende zweite Drehachse EX2 dreht.
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Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist der Kopplungsmechanismus 30 hinter der Saugöffnung 15 angeordnet. In Vorne-hinten-Richtung ist das Führungselement 14 in Bezug auf den Mittelpunkt der Saugöffnung 15 hinten angeordnet. Der Kopplungsmechanismus 30 koppelt das Führungselement 14 und die Bodenplatte 11D aneinander. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Führungselement 14 einen Plattenabschnitt 14S und einen mit der Rückseitenfläche des Plattenabschnitts 14S verbundenen Zylinderabschnitt 14T. Der untere Endabschnitt 14B ist am Plattenabschnitt 14S angeordnet. Der Zylinderabschnitt 14T des Führungselements 14 und die Bodenplatte 11D sind über den ersten Verbindungsabschnitt 31 aneinander gekoppelt.
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11 zeigt den Kopplungsmechanismus 30, der den linken Endabschnitt des Führungselements 14 und die Bodenplatte 11D aneinander koppelt. Der Kopplungsmechanismus 30, der den rechten Endabschnitt des Führungselements 14 und die Bodenplatte 11D aneinander koppelt, weist die gleiche Struktur auf wie der Kopplungsmechanismus 30, der den linken Endabschnitt des Führungselements 14 und die Bodenplatte 11D aneinander koppelt.
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Das Verbindungselement 35 erstreckt sich in Vorne-hinten-Richtung. Der zweite Verbindungsabschnitt 36 ist vor dem ersten Verbindungsabschnitt 31 angeordnet. Der zweite Verbindungsabschnitt 36 umfasst einen Drehzapfen, der einen vorderen Endabschnitt des Verbindungselements 35 und eine Innenfläche der Bodenplatte 11D aneinander koppelt. Die Innenfläche der Bodenplatte 11D umfasst eine Ebene, die orthogonal zur ersten Drehachse EX1 und zweiten Drehachse EX2 liegt. Der vordere Endabschnitt des Verbindungselements 35 dreht sich um die zweite Drehachse EX2 als Mittelpunkt. Der hintere Endabschnitt des Verbindungselements 35 kann um die zweite Drehachse EX2 schwenken.
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Der hintere Endabschnitt des Verbindungselements 35 ist an das erste Verbindungsabschnitt 31 gekoppelt. Der erste Verbindungsabschnitt 31 umfasst einen Drehzapfen, der den Zylinderabschnitt 14T des Führungselements 14, den hinteren Endabschnitt des Verbindungselements 35 und die Innenfläche der Bodenplatte 11D aneinander koppelt.
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Der erste Verbindungsabschnitt 31 kann um die zweite Drehachse EX2 schwenken. Das heißt, der Zylinderabschnitt 14T und der hintere Endabschnitt des Verbindungselements 35, die über den ersten Verbindungsabschnitt 31 gekoppelt sind, können um die zweite Drehachse EX2 schwenken.
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Der Führungsabschnitt 37 führt das Führungselement 14 derart, dass sich wenigstens ein Abschnitt des Führungselements 14 nach hinten gewandt nach oben bewegt. Der Führungsabschnitt 37 führt das Führungselement 14 derart, dass sich wenigstens ein Abschnitt des Führungselements 14 nach vorne gewandt nach unten bewegt.
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Der Führungsabschnitt 37 umfasst hinter dem ersten Verbindungsabschnitt 31 einen erste Führungsabschnitt 371, der wenigstens einen Abschnitt des Führungselements 14 führt, und einen zweiten Führungsabschnitt 372, der den ersten Verbindungsabschnitt 31 führt.
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Der erste Führungsabschnitt 371 umfasst eine in der Innenfläche der Bodenplatte 11D vorgesehene Führungsnut und einen Führungsstift, der vom hinteren Endabschnitt des Plattenabschnitts 14S zur Innenfläche der Bodenplatte 11D vorspringt und in der Führungsnut geführt wird.
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Der zweite Führungsabschnitt 372 umfasst eine Führungsnut, die in der Innenfläche der Bodenplatte 11D vorgesehen ist und den Drehzapfen des ersten Verbindungsabschnitt 31 führt.
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Das Führungselement 14 ist derart an der Bodenplatte 11D gelagert, dass die Vorderseitenfläche 14S nach vorne unten geneigt ist.
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Der Zylinderabschnitt 14T des Führungselements 14 kann sich um die erste Drehachse EX1 als Mittelpunkt drehen. Der hintere Endabschnitt des Plattenabschnitts 14S des Führungselements 14 wird durch den ersten Führungsabschnitt 371 so geführt, dass er sich nach hinten gewandt nach oben bewegt. Der erste Verbindungsabschnitt 31 wird so durch den zweiten Führungsabschnitt 372 geführt, dass er sich nach hinten gewandt nach oben bewegt.
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Der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 bewegt sich um die erste Drehachse EX1 schwenkend nach hinten gewandt nach oben. Der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 bewegt sich außerdem um die erste Drehachse EX1 schwenkend nach vorne gewandt nach unten. Dadurch kann sich der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 in Oben-unten-Richtung bewegen.
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Bei der Reinigung der Reinigungsfläche FL bewegt die Fahrvorrichtung 12 den Hauptkörper 2 mit der Bodenplatte 11D nach vorne. Der Hauptkörper 2 bewegt sich in einem Zustand nach vorne, in dem der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 mit der Reinigungsfläche FL in Kontakt steht. Der untere Endabschnitt 14B ist in Bezug auf die Bodenfläche 2B der Bodenplatte 11D in Oben-unten-Richtung bewegbar. Der untere Endabschnitt 14B bewegt sich in Anpassung an den Zustand der Reinigungsfläche FL in Oben-unten-Richtung.
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10 zeigt die Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14, wenn es sich bei der Reinigungsfläche FL um einen harten Boden wie etwa die Reinigungsfläche FLa handelt. 11 zeigt die Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14, wenn die Reinigungsfläche FL die Reinigungsfläche FLa ist. Das elastische Element 33 erzeugt eine Federkraft, die den unteren Endabschnitt 14B nach unten bewegt. Dadurch kann der untere Endabschnitt 14B stets mit der Reinigungsfläche FLa in Kontakt stehen. Da der untere Endabschnitt 14B stets mit der Reinigungsfläche FLa in Kontakt steht, wird durch die Drehung der Hauptbürste 16 aufgefegter Staub vom Führungselement 14 aufgefangen, ohne hinter die Saugöffnung 15 zu gelangen. Das Führungselement 14 führt aufgefangenen Staub zur Saugöffnung 15.
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12 zeigt eine Schnittansicht in der Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14 der vorliegenden Ausführungsform, wenn auf der Reinigungsfläche FLa eine Stufe ST vorliegt. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht der Umgebung der Bodenplatte 11D und des Führungselements 14 der vorliegenden Ausführungsform, wenn auf der Reinigungsfläche FLa eine Stufe ST vorliegt.
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Wenn vor der Saugöffnung 15 eine nach oben vorspringende Stufe ST vorliegt, muss das Führungselement 14 auf die Stufe ST steigen. Der untere Endabschnitt 14B ist in Oben-unten-Richtung bewegbar. Daher kann sich der untere Endabschnitt 14B nach oben bewegen und so der Stufe ST folgen. Auf diese Weise kann unterbunden werden, dass eine übermäßige Kraft auf den unteren Endabschnitt 14B des Führungselements 14 einwirkt.
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Wenn von der Reinigungsfläche FLa eine Kraft einwirkt, die den unteren Endabschnitt 14B nach oben bewegt, bewegt sich der untere Endabschnitt 14B um die erste Drehachse EX1 schwenkend nach oben. Außerdem bewegt sich der erste Verbindungsabschnitt 31 wie durch Pfeil G2 in 12 gezeigt unter Führung durch den zweiten Führungsabschnitt 372 nach hinten gewandt nach oben. Der vordere Endabschnitt des Verbindungselements 35 kann sich durch den zweiten Verbindungsabschnitt 36 um die zweite Drehachse EX2 als Mittelpunkt drehen. Daher ist der an das Verbindungselement 35 gekoppelte erste Verbindungsabschnitt 31 unter Führung durch den zweiten Führungsabschnitt 372 bewegbar. Außerdem bewegt sich der hintere Endabschnitt des Plattenabschnitts 14S wie durch Pfeil G1 in 12 gezeigt unter Führung durch den ersten Führungsabschnitt 371 nach hinten gewandt nach oben. Das Führungselement 14 ist über den ersten Verbindungsabschnitt 31, den zweiten Verbindungsabschnitt 36 und das Verbindungselement 35 an die Bodenplatte 11D gekoppelt, der hintere Endabschnitt des Plattenabschnitts 14S wird durch den ersten Führungsabschnitt 371 geführt und der Zylinderabschnitt 14T (erster Verbindungsabschnitt 31) wird durch den zweiten Führungsabschnitt 372 geführt, weshalb der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 sich um die erste Drehachse EX1 schwenkend nach hinten gewandt nach oben bewegt.
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Wie durch den Pfeil G1 gezeigt, führt der erste Führungsabschnitt 371 den hinteren Endabschnitt des Führungselements 14 nach hinten gewandt nach oben. Wie durch den Pfeil G2 gezeigt, führt der zweite Führungsabschnitt 372 den ersten Verbindungsabschnitt 31 nach hinten gewandt nach oben. Ein durch die Ebene parallel zur Reinigungsfläche FL und eine Führungsrichtung G2 aufgrund des zweiten Führungsabschnitts 372 gebildeter Winkel θ2 ist größer als ein durch die Ebene parallel zur Reinigungsfläche FL und eine Führungsrichtung G1 aufgrund des ersten Führungsabschnitts 371 gebildeter Winkel θ1. Das bedeutet, dass der erste Führungsabschnitt 371 das Führungselement 14 ausschließlich nach hinten führt und der zweite Führungsabschnitt 372 das Führungselement 14 ausschließlich nach oben führt. Daher kann sich das Führungselement 14 problemlos bewegen.
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Auch wenn die Reinigungsfläche FLa gekrümmt ist, kann sich der untere Endabschnitt 14B des Führungselements 14 in Anpassung an die Form der Reinigungsfläche FLa in Oben-unten-Richtung bewegen. Durch die Federkraft des elastischen Elements 33 kann der untere Endabschnitt 14B mit im Wesentlichen konstanter Kraft mit der Reinigungsfläche FLa in Kontakt bleiben.
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Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, kann sich der untere Endabschnitt 14B auch für den Fall nach oben bewegen, dass die Reinigungsfläche FL eine weiche Reinigungsfläche FLb wie etwa ein Teppich ist und ein großer Widerstand auf den unteren Endabschnitt 14B einwirkt. Der untere Endabschnitt 14B ist unter Kontakt mit der Oberfläche des Teppichs (der Spitze der Teppichfasern) bewegbar. Da sich die Hauptbürste 16 wiederum mit großer Kraft dreht, kann sie in den Teppich eindringen. Daher kann die Hauptbürste 16 auch in den Teppich eingedrungenen Staub auffegen.
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Wie oben beschrieben, ist in der vorliegenden Ausführungsform das Führungselement 14 über den Kopplungsmechanismus 30 bewegbar an die Bodenplatte 11D gekoppelt, derart, dass sich sein unterer Endabschnitt 14B in Oben-unten-Richtung bewegt. Dadurch kann unterbunden werden, dass ein übermäßiger Widerstand von der Reinigungsfläche FL auf das Führungselement 14 einwirkt, auch wenn sich der Zustand der Reinigungsfläche FL verändert. Somit kann eine Verschlechterung der Fahrstabilität des Staubsammelroboters 1 oder eine Förderung des Verschleißes des Führungselements 14 unterbunden werden.
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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
- 3:
- Stoßfänger
- 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:
- Gehäuse
- 11A:
- oberes Gehäuse
- 11B:
- unteres Gehäuse
- 11C:
- Abdeckungsplatte
- 11D:
- Bodenplatte (erstes Element)
- 12:
- Fahrvorrichtung
- 14:
- Führungselement (zweites Element)
- 14A:
- oberer Endabschnitt
- 14B:
- unterer Endabschnitt
- 14L:
- linker Endabschnitt
- 14R:
- rechter Endabschnitt
- 14S:
- Plattenabschnitt
- 14T:
- Zylinderabschnitt
- 15:
- Saugöffnung
- 16:
- Hauptbürste
- 16B:
- Bürste
- 16R:
- Stangenelement
- 17:
- Hauptbürstenmotor
- 18:
- Seitenbürste
- 18B:
- Bürste
- 18D:
- Rundscheibenelement
- 19:
- Seitenbürstenmotor
- 20:
- Griff
- 30:
- Kopplungsmechanismus
- 31:
- erster Verbindungsabschnitt
- 32:
- Rolle
- 33:
- elastisches Element
- 34:
- Lagerungselement
- 35:
- Verbindungselement (drittes Element)
- 36:
- zweiter Verbindungsabschnitt
- 37:
- Führungsabschnitt
- 40:
- optischer Sensor
- 41:
- Objektsensor
- 42:
- Herabfallschutzsensor
- 42F:
- Herabfallschutzsensor
- 42B:
- Herabfallschutzsensor
- 42L:
- Herabfallschutzsensor
- 42R:
- Herabfallschutzsensor
- 43:
- Elementsensor
- 50:
- Schnittstellenvorrichtung
- 50A:
- Betriebstaste
- 50B:
- Restladungsanzeigeabschnitt
- 51:
- Leuchtabschnitt
- 61:
- Hauptkörperöffnung
- 62:
- Stoßfängeröffnung
- 141:
- erster Teil
- 142:
- zweiter Teil
- 371:
- erstes Führungselement
- 372:
- zweites Führungselement
- AX:
- Drehachse
- BT:
- Batterie
- EX1:
- erste Drehachse
- EX2:
- zweite Drehachse
- FL:
- Reinigungsfläche
- MX:
- Drehachse
- S:
- Speicherraum
- S1:
- unterer Speicherraum
- S2:
- oberer Speicherraum
