EP3409168B1 - Eckenreinigungsmodul für modular aufgebaute reinigungsroboter - Google Patents

Eckenreinigungsmodul für modular aufgebaute reinigungsroboter Download PDF

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Publication number
EP3409168B1
EP3409168B1 EP18172808.0A EP18172808A EP3409168B1 EP 3409168 B1 EP3409168 B1 EP 3409168B1 EP 18172808 A EP18172808 A EP 18172808A EP 3409168 B1 EP3409168 B1 EP 3409168B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
cleaning
unit
robot unit
cleaning module
Prior art date
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Active
Application number
EP18172808.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3409168A1 (de
Inventor
Maximilian FREMEREY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3409168A1 publication Critical patent/EP3409168A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3409168B1 publication Critical patent/EP3409168B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/02—Nozzles
    • A47L9/04—Nozzles with driven brushes or agitators
    • A47L9/0461—Dust-loosening tools, e.g. agitators, brushes
    • A47L9/0488—Combinations or arrangements of several tools, e.g. edge cleaning tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation

Definitions

  • the invention relates to a corner cleaning module and a modular cleaning robot with a robot unit and a corner cleaning module.
  • the German publication DE 10 2007 036 163 A1 describes a method and a device for determining a driving pattern of a floor care device, in particular a dust collection robot.
  • the size of the room or the delimited area is determined qualitatively or quantitatively.
  • Different driving patterns are carried out for driving the floor care device or dust collecting robot in rooms or delimited areas of different sizes.
  • German publication DE 10 2005 046 813 A1 describes a method for operating an automatically movable household appliance, such as a floor dust collecting device, in one room or in a plurality of rooms. It is proposed that, if necessary, station elements are arranged in addition to a base station, which emit signals that indicate the respective location of the station element, and that the household appliance orients itself in the room by processing these signals. In this way it is achieved that a self-sufficient soil dust collecting device can be operated reliably in one room or in a plurality of rooms.
  • a handheld vacuum cleaner which has an upright section and a base with a nozzle and also an edge cleaner.
  • the edge cleaner includes a body and brushes.
  • the edge cleaner is rotatably attached to the base of the vacuum cleaner and preferably comprises a vacuum connection.
  • the edge cleaner has an operating position in which the edge cleaner rests on the floor, as well as a stowed position in which the brushes are lifted off the floor and the vacuum connection is separated from the vacuum suction.
  • the European patent application EP 2 783 617 A1 describes a self-propelled vacuum cleaner, which comprises a mobile unit and a suction device.
  • the mobile unit has a housing and a control module.
  • the suction device is detachably attached to the mobile unit and has a suction module and a filter module.
  • the U.S. patent application US 2005/0 209 736 A1 describes a self-propelled work robot that includes a drive assembly with a wheel and first and second work assemblies that are removable from the drive assembly.
  • One of the first and second work arrangements is selectively attached to the driving arrangement.
  • the second working arrangement can be, for example, a suction and cleaning arrangement which can be attached to the driving arrangement.
  • the driving assembly includes a drive motor that drives the wheel, a wheel control device that controls the rotation of the drive motor, a discriminator that detects which of the work assemblies is mounted, and a work signal output device that, in response to a result of a discrimination, a work signal for operating the work assembly outputs.
  • the German patent application DE 101 39 213 A1 describes a dust cleaning attachment for a vacuum cleaner with a suction line.
  • a skirting board brush which is also connected to the suction line, is held on the edge of the suction cleaning attachment with respect to the direction of travel.
  • the suction line connection of the baseboard brush can be changed between an open and a closed position.
  • the Japanese patent application JP 2013-233 305 A describes a self-propelled vacuum cleaner that is able to clean a baseboard or a wall surface.
  • the self-propelled vacuum cleaner includes drive wheels, a body that moves on a surface to be cleaned by means of the drive wheels, and a baseboard brush unit provided on one side of the body to clean the upper surface of a baseboard.
  • the U.S. patent application US 2007/0 113 373 A1 describes a vacuum cleaner provided with a left cover and a right cover covering a suction port body so that they are movable in the right and left directions to facilitate cleaning by expanding the suction port body when the side of a wall, a Corner of a room and the like can be cleaned.
  • the right cover moves so that it protrudes outward from a bumper.
  • a part of the suction port body expands to the side, and an expansion space covered by the right cover is formed on the right side of the suction port body. Dust and dirt on a floor surface facing this room are sucked in through a main suction opening.
  • side suction openings made of a flexible material are communicated in both end portions to the right and left of a dust suction chamber of the suction port body, so that dust and dirt are also sucked through the side suction opening when the side of the wall is cleaned.
  • the U.S. patent application US 2011/0 153 081 A1 describes a robot cleaner that includes a cleaning unit for cleaning a surface and a main robot body.
  • the main robot body contains a drive system to generate movement of the robot cleaner and a microcontroller to control the movement of the Robot cleaner.
  • the cleaning unit is arranged in front of the drive system and the width of the cleaning unit is larger than the width of the main robot body.
  • a robot cleaning system comprises a main robot body and several cleaning units for cleaning a surface.
  • the main robot body contains a drive system to generate movement of the robot cleaner and a microcontroller to control the movement of the robot cleaner.
  • the cleaning arrangement is arranged in front of the drive system, each of the cleaning arrangements is removable from the main robot body and each of the cleaning arrangements has a unique cleaning function.
  • the U.S. patent US 5 720 077 A describes a driving robot for executing predetermined operations using a processing unit and a processing method using a driving robot.
  • a chassis unit is rotatably attached to an attachment part and a processing unit is movably attached to the attachment part. Therefore, an operation can be carried out efficiently within a large area, even in a corner portion, and a desired work can be performed even in a restricted area by moving the processing unit into a working area and operating the processing unit directly in the restricted area.
  • the task is solved by providing a corner cleaning module that has a suction mouth for vacuuming a suction area and has a blower unit which is designed to generate a suction air flow, the flow path for the suction air flow extending to the suction mouth.
  • the corner cleaning module has a mechanical interface with which a detachable mechanical connection can be formed between the corner cleaning module and a robot unit.
  • the suction mouth is arranged on the corner cleaning module in such a way that when the corner cleaning module is coupled to the robot unit, the suction mouth protrudes beyond an outer contour of the robot unit to such an extent that a suction area outside the outer contour of the robot unit can be extracted through the suction mouth.
  • the suction area of the suction mouth is outside the outer contour of the robot unit.
  • the corner cleaning module When the corner cleaning module is coupled to the robot unit, the corner cleaning module protrudes laterally beyond the outer contour of the robot unit when viewed in the forward direction of travel of the robot unit, and the suction mouth is arranged laterally from the robot unit when viewed in the forward direction of travel of the robot unit.
  • the corner cleaning module has an energy interface, via which the corner cleaning module can be supplied with energy from the robot unit.
  • the corner cleaning module is specially designed to vacuum difficult-to-reach corners and edges of a surface or a room to be cleaned.
  • the corner cleaning module comprises a suction mouth and a blower unit, which generates a suction air flow for extracting dirt and dust.
  • the corner cleaning module is designed to be connected to a robot unit via a mechanical interface.
  • the robot unit is designed, for example, as a mobile robot unit with which the cleaning module can be moved relative to the surface to be cleaned.
  • the suction mouth is attached to the corner cleaning module in such a way that when the corner cleaning module is coupled to the robot unit, it is located outside the outer contour of the robot unit.
  • the suction mouth is attached to the corner cleaning module in such a way that when the corner cleaning module is coupled to the robot unit, it is located outside the outer contour of the robot unit.
  • a cleaning robot has a modular structure and comprises a robot unit and a corner cleaning module.
  • the corner cleaning module has a suction mouth for sucking off a suction area and a blower unit which is designed to generate a suction air flow, the flow path for the suction air flow extending to the suction mouth.
  • the corner cleaning module has a mechanical interface via which the corner cleaning module is connected to the robot unit in a releasable mechanical connection.
  • the suction mouth is arranged on the corner cleaning module in such a way that the suction mouth protrudes beyond the outer contour of the robot unit to such an extent that a suction area outside the outer contour of the robot unit can be extracted through the suction mouth.
  • the suction area of the suction mouth is outside the outer contour of the robot unit.
  • the corner cleaning module viewed in the forward direction of the robot unit, projects laterally beyond the outer contour of the robot unit, the suction mouth being arranged laterally from the robot unit, viewed in the forward direction of the robot unit.
  • the corner cleaning module has an energy interface, via which the corner cleaning module can be supplied with energy from the robot unit.
  • the robot unit comprises a chassis with a drive unit and a control unit.
  • different cleaning modules can be placed on one robot unit.
  • a further module for the extensive suction of surfaces or a module for wet wiping of surfaces It is not necessary to equip each of the cleaning modules separately with a chassis, a drive and a control.
  • the use of a modular cleaning robot is particularly advantageous for corner cleaning because this cleaning step must be carried out in addition to the actual surface cleaning.
  • the robot unit with the undercarriage and the control can thus be used together for all cleaning modules each required cleaning module is placed on the robot unit and mechanically detachably attached via the mechanical interface.
  • the suction mouth is attached to the corner cleaning module in such a way that when the corner cleaning module is coupled to the robot unit, it is located outside the outer contour of the robot unit.
  • the upstream positioning of the suction mouth outside the outer contour of the robot unit enables cleaning of hard-to-reach places that the robot unit itself cannot approach.
  • the concept of a cleaning agent arranged outside the outer contour is unconventional, because the outer contour of the cleaning robot is generally used to detect collisions. It is therefore a qualitatively new approach to arrange cleaning agents outside the outer contour, which is protected against collisions.
  • a cleaning robot is a cleaning device that is able to move automatically relative to a surface to be cleaned or to an object to be cleaned and to completely or partially clean the surface or the object.
  • the cleaning robot is equipped with one or more cleaning devices.
  • the cleaning robot can be equipped with stationary or driven brushes, rollers, wipers, cloths or other cleaning devices.
  • the cleaning robot can comprise a vacuum cleaner, for example a wet vacuum cleaner or a dry vacuum cleaner or a combined wet / dry vacuum cleaner.
  • a cleaning robot is usually equipped with a trolley.
  • the undercarriage can be controlled, for example, by a controller that can be present in the cleaning robot or outside the cleaning robot.
  • the control uses, for example, data to control the undercarriage, which are provided by one or more sensors, which, at least in part, can be present in the cleaning robot or outside the cleaning robot.
  • Typical sensors include a mechanical collision sensor, a camera, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a distance sensor, an acceleration sensor and a compass.
  • a cleaning robot can comprise one or more mapping means or have a functional connection therewith.
  • Mapping means include, in particular, devices for recording, storing or evaluating geometric properties of the room in which the cleaning robot works or is intended to work. The mapping means can advantageously contribute to a planned navigation of the cleaning robot in the room.
  • Rooms can be exterior or interior spaces, e.g. B. interiors of buildings such as living quarters or household rooms.
  • a cleaning robot is usually battery operated. So that the battery of such a cleaning robot can be recharged after a cleaning phase, a charging station separate from the cleaning robot can be provided.
  • the cleaning robot can be designed in such a way that it automatically starts the charging station to charge the battery and / or connects itself to the charging station independently.
  • a cleaning robot can comprise, for example, a vacuum cleaner, wherein the vacuum cleaner can be designed as a wet vacuum cleaner, as a dry vacuum cleaner or as a combined wet / dry vacuum cleaner.
  • the cleaning robot can comprise a wet vacuum cleaner and can be designed to apply liquid to a surface to be cleaned or to an object to be cleaned and to vacuum the liquid again by means of the wet vacuum cleaner.
  • the cleaning robot can comprise further cleaning devices such as brushes, rollers, wipers, cloths or other cleaning devices. The cleaning effect of the vacuum cleaner is preferably supported by these additional cleaning devices.
  • a vacuum cleaner in the sense of the present invention is a device that can generate a suction air flow that acts on an object, usually a surface, for example a floor surface, to remove particles such as dirt or dust particles, but also liquids, for example, from the object to be recorded by being picked up by the suction air flow and entrained (hereinafter also referred to as “suction”).
  • a vacuum cleaner can advantageously achieve a cleaning effect in this way.
  • the vacuum cleaner is generally equipped with a suction fan for generating a suction air flow, a suction opening of the vacuum cleaner being in flow connection with the suction side of the suction fan.
  • the suction opening is typically designed so that it over the object to be cleaned, for. B. a floor surface can be guided to the particles, for. B. dust or dirt.
  • the suction fan is usually in flow connection with at least one dust separating device, for example a, usually exchangeable, dust filter bag, a filter device or a centrifugal separator. Dirt particles absorbed by the suction air flow are generally collected in a dust collection room, with a vacuum cleaner with a dust filter bag usually having the dust filter in the dust collection room.
  • Cleaning robots that are equipped with a vacuum cleaner generally collect dirt and dust in a dust collector arranged in the cleaning robot.
  • the space available on the cleaning robot is usually limited, so that the space provided for the dust collector is also limited.
  • the cleaning robot can be designed in such a way that it automatically drives to the dust collecting station to discharge the dust and / or connects itself to the dust collecting station independently.
  • the dust collecting station can be designed as a dust collecting station connected to a charging station or as a dust collecting station separated from a charging station.
  • the corner cleaning module is preferably designed to clean corners and edges of a surface or a room to be cleaned.
  • corner and edge areas are often not correctly detected by the suction nozzle of a cleaning robot because the suction nozzle cannot penetrate the corners and edges.
  • the corner cleaning module is specially designed for cleaning these hard-to-reach areas.
  • the suction mouth of the corner cleaning module can be shaped and dimensioned such that cleaning of corner and edge areas is made possible.
  • the corner cleaning module can be placed on a mobile robot unit and can selectively move and clean the corner and edge areas in one corner and edge cleaning step.
  • the robot unit is preferably designed to move automatically relative to a surface to be cleaned or in a room to be cleaned.
  • the robot unit is able to automatically navigate in the room and create routes for the cleaning run, which are then converted into corresponding control commands for driving the robot unit. This enables automatic cleaning of surfaces or rooms.
  • the robot unit comprises a chassis with a drive unit and a control unit.
  • the control unit can be used, for example, to generate control commands which are directed to the drive unit and control the movement of the robot unit.
  • the corner cleaning module is preferably attached to the robot unit in a predefined position. This results in a defined relative position between the robot unit and the corner cleaning module. As a result of this predetermined arrangement of the corner cleaning module on the robot unit, the robot unit can navigate the corner cleaning module exactly to the desired positions.
  • the corner cleaning module can preferably be connected to the robot unit so that it cannot move or rotate, via the mechanical interface. This ensures a stable mechanical fixation of the corner cleaning module on the robot unit. In particular, this allows precise movement control for the suction mouth attached to the corner cleaning module.
  • the corner cleaning module can preferably be positively connected to the robot unit via the mechanical interface. Further preferably, the corner cleaning module can be locked to the robot unit by means of at least one locking element. A detachable mechanical connection between the cleaning module used in each case and the robot unit is established via the mechanical interface. This releasable mechanical connection can additionally be locked by at least one locking element. In this case, it is necessary to release the lock before the respective cleaning module, in particular the corner cleaning module, can be removed from the robot unit.
  • the corner cleaning module is preferably designed as an independent vacuum cleaner device.
  • the blower unit and the flow path for the suction air flow are arranged on the corner cleaning module itself. It is therefore not necessary to guide the suction air flow from the corner cleaning module to the robot unit. No interface for the suction air flow is required between the robot unit and the corner cleaning module.
  • the corner cleaning module preferably has a data interface which is designed to enable an exchange of at least one of data and control commands between the corner cleaning module and the robot unit.
  • Control commands for example, can be transmitted from the control unit arranged in the robot unit to components of the corner cleaning module via the data interface.
  • sensor signals from sensors which are arranged on the side of the corner cleaning module can be transmitted to the robot unit via the data interface. In this way, the sensor signals detected by the respective cleaning module can also be taken into account when determining the travel routes.
  • the corner cleaning module has an energy interface, via which the corner cleaning module can be supplied with energy from the robot unit.
  • an accumulator is provided in the robot unit, which supplies the robot unit with current.
  • the required power can be made available to the corner cleaning module from the robot unit via the energy interface. In this case, it is not necessary to provide a separate battery on the corner cleaning module side.
  • the suction area of the suction mouth is outside the outer contour of the robot unit.
  • the corner cleaning module with the suction mouth attached to it is designed such that it extends beyond the outer contour of the robot unit, so that the suction mouth comprises a suction area outside the outer contour of the suction robot. By placing the suction area outside the outer contour, it can be achieved that the suction mouth can penetrate into corner and edge areas that are not accessible to the robot unit, which is generally somewhat larger.
  • the corner cleaning module preferably comprises a base unit and a side support element, on which the suction mouth is arranged at a distance from the base unit. It can be achieved by the carrier element that the suction mouth is attached sufficiently far outside on the corner cleaning module so that a suction area outside the outer contour of the robot unit can be grasped by the suction mouth.
  • the suction mouth is preferably arranged in the vicinity of one of the front corners of the robot unit.
  • the corner cleaning module viewed in the forward direction of the robot unit, projects laterally beyond the outer contour of the robot unit.
  • the suction mouth is arranged to the side of the robot unit when viewed in the forward direction of travel of the robot unit.
  • the suction mouth is preferably arranged outside the outer contour of the robot unit and to the side of the robot unit.
  • the suction mouth is preferably located completely outside the outer contour of the robot unit.
  • the robot unit is widened by the corner cleaning module and the suction mouth, for example in the direction laterally to the forward driving direction, in order to be able to carry out corner and edge cleaning in the lateral edge region of the robot unit.
  • the corner and edge areas can be extracted through the suction mouth.
  • the suction mouth When viewed in the forward direction of the robot unit, the suction mouth preferably closes at the front end of the robot unit essentially flush with the robot unit.
  • the shape and dimensions of the suction mouth are preferably designed to clean the corners and edges of a surface or a space to be cleaned. In order to be able to clean these places that are difficult to access, it is necessary, for example, to appropriately dimension the suction opening of the suction mouth. As a rule, the suction opening for corner and edge cleaning will be made smaller than would be the case with a suction mouth provided for surface cleaning.
  • the area of the suction opening of the suction mouth is preferably significantly smaller than the area of the robot unit when projected perpendicularly onto the floor level.
  • the suction opening of the suction mouth preferably has an area of at least one fortieth of the area of the robot unit when projected perpendicularly onto the floor level, more preferably of at least one thirtieth of the area of the robot unit, further preferably of at least one twenty-fifth of the area of the robot unit.
  • the suction opening of the suction mouth preferably has an area of at most one fifth of the area of the robot unit when projected onto the floor plane, more preferably an area of at most one tenth of the area of the robot unit, further preferably an area of at most one fifteenth of the area of the robot unit.
  • the geometric shape of the suction surface For example, designed so that dust and dirt in the corner and edge areas are extracted as completely as possible.
  • the shape and dimensioning of the suction mouth are preferably designed to be able to penetrate as far as possible into a corner or edge to be cleaned.
  • a suction opening of the suction mouth preferably has one of the following shapes: circular, oval, triangular, square, square, rectangular, polygonal.
  • the suction mouth preferably widens from top to bottom in the direction of the surface to be cleaned. Such a conical widening of the suction mouth from top to bottom, for example, enables the dust to be completely sucked up to the edge.
  • the suction mouth preferably consists entirely or partially of an elastomer.
  • Elastomers are characterized by the fact that they deform when force is applied, but that they return to their original shape after the force is removed.
  • the suction mouth is preferably made entirely or partially of rubber or silicone.
  • Additional cleaning agents are preferably attached to the suction mouth or in the suction mouth.
  • At least one rotatable brush is preferably provided on the suction mouth or in the suction mouth.
  • a rotating brush the axis of which can be oriented, for example, horizontally, at an angle or perpendicular to the surface to be cleaned, conveys the dirt from a larger intake area to the suction mouth. This allows dust and dirt to be captured better.
  • adhering dirt can also be loosened and vacuumed.
  • Bristles or other at least partially sealing elements are preferably attached to the suction mouth.
  • the bristles at least partially seal the suction mouth from the surface to be suctioned off, so that the suction effect is improved.
  • the suction mouth is preferably equipped with at least one sensor.
  • the at least one sensor preferably comprises at least one of the following: a distance-sensitive element, an electrical distance sensor, an optical distance sensor, a collision sensor.
  • the distance to the wall or to another object can be determined using the at least one sensor.
  • the sensor signals can, for example, be supplied to the central control unit on the side of the robot unit via the data interface and be taken into account there when determining the travel path, so that a collision with the wall or with other objects can be avoided in this way.
  • the at least one sensor can also include a collision sensor which, when mechanically touching the wall or another object, outputs a signal which in turn is transmitted to the robot unit and is taken into account there when controlling the drive.
  • the suction mouth is arranged outside the outer contour of the robot unit, collisions with the wall or with other objects can either be completely avoided or can be immediately recognized and taken into account in the movement control.
  • the suction mouth is preferably equipped with a bumper which is designed to dampen collisions with other objects.
  • the corner cleaning module preferably comprises a dust separation device for cleaning the suction air flow, which is arranged in the flow path of the suction air flow.
  • the dust separation device can comprise, for example, a dust collection space. The suction air flow is cleaned on the side of the corner cleaning module so that a cleaned exhaust air is released into the environment.
  • the corner cleaning module preferably comprises at least one filter device for cleaning the suction air flow, which is arranged in the flow path of the suction air flow.
  • the air in the suction air stream is further cleaned by the at least one filter arrangement.
  • a fine dust filter can be provided in the flow path.
  • the flow path of the suction air stream preferably extends from the suction mouth via a dust separation device and the blower unit to at least one outlet opening.
  • the complete flow path from the suction mouth to at least one outlet opening is arranged on the corner cleaning module. This makes it possible to make the components suitable for cleaning corners and edges to design, for example to adapt the performance of the blower to this purpose.
  • the corner cleaning module preferably has a control unit and a data interface to the robot unit, the control unit being designed to exchange at least one of data and control commands with the robot unit via the data interface.
  • the control unit being designed to exchange at least one of data and control commands with the robot unit via the data interface.
  • at least one sensor can be arranged on the side of the corner cleaning module, the sensor signals of which are transmitted via the control unit and the data interface to the control unit arranged on the side of the robot unit.
  • control commands for the components of the corner cleaning module can be transmitted from the robot unit via the data interface to the corner cleaning module.
  • the corner cleaning module preferably has a control unit, the control unit being designed to control at least one component of the corner cleaning module as a function of the control signals received by the robot unit.
  • the blower can be switched on by the robot unit at the start of the cleaning run and switched off again after the end.
  • the performance of the blower can be controlled, for example, from the robot unit.
  • the control unit is preferably designed to control the robot unit with the corner cleaning module such that the robot unit moves along an outer boundary of a surface or a room to be cleaned in accordance with a wall-following method.
  • the movement pattern of the robot unit used for cleaning the corners and edges generally differs from the movement pattern used for the area suction of a room. While the suction of a room is about covering the room as completely as possible through the guideways, the corner and edge areas of the room or surface are specifically scanned during corner and edge cleaning. It is advantageous if a wall-following method is used for this purpose, in which the robot unit moves along the outer boundary of a surface or a space, which is formed, for example, by walls and other objects.
  • the control unit is preferably designed to transmit information for identifying the corner cleaning module to the robot unit via the data interface.
  • the robot unit can thus recognize that a corner cleaning module is attached.
  • the robot unit can select a movement pattern suitable for this purpose, in the case of a corner cleaning module, for example, a movement pattern along the outer boundary of the surface to be cleaned or the space to be cleaned.
  • Corner cleaning by cleaning robots is a challenging process when cleaning surfaces and rooms, especially when it comes to corners with an angle of less than or equal to 90 °. But also on edges, which are often between different rooms or on specially shaped furniture, current corner cleaning strategies and solutions reach their limits.
  • a modular cleaning robot 1 which comprises a mobile robot unit 2 and a corner cleaning module 3 attached to the robot unit 2.
  • the robot unit 2 is designed as a mobile base unit of the cleaning robot 1 and comprises a drive device for moving the cleaning robot 1 over an area to be cleaned and a control unit for controlling the drive device, which is designed to independently navigate the robot unit 2 over the area to be cleaned.
  • One or more sensors for example optical sensors or collision detectors, can be provided, for example, to detect the surroundings of the cleaning robot 1.
  • additional mapping means can be stored in the control unit, which provide geometric data of the surfaces and rooms to be cleaned and can serve as the basis for determining suitable routes.
  • the robot unit 2 comprises an energy store, in particular an accumulator, which supplies the entire cleaning robot 1 with energy.
  • the concept of the modular cleaning robot is based on the consideration of providing cleaning modules specially designed for different cleaning tasks, which are optimized for the execution of the respective cleaning task.
  • a cleaning module suitable for the respective cleaning task can then be selected from these different cleaning modules and placed on a robot unit.
  • the selected cleaning module is placed on the robot unit and preferably mechanically coupled to the robot unit.
  • a mechanical interface can be provided on the robot unit, which permits detachable mechanical coupling to the cleaning module used in each case.
  • the mechanical interface can be designed to connect the respective cleaning module to the robot unit in a manner that prevents displacement and rotation.
  • the mechanical interface can comprise one or more locking elements with which a cleaning module placed on the robot unit can be fixed in its position relative to the robot unit in order to achieve mechanical stability of the cleaning robot in this way. Before changing the respective cleaning module, it is necessary to release the lock. The respective cleaning module can then be removed from the robot unit.
  • further interfaces can be provided between the robot unit and a cleaning module.
  • the cleaning module is supplied with energy from the robot unit.
  • an energy interface is provided between the robot unit and the cleaning module, via which the cleaning module is supplied with current by the battery provided in the robot unit.
  • a data interface can be provided between the robot unit and the respective cleaning module.
  • the central control unit which generates the control commands for the navigation of the cleaning robot, is arranged on the robot unit side. An exchange of data and commands between the control unit arranged on the robot unit and the cleaning module is made possible via the data interface between the robot unit and the cleaning module.
  • commands for the components provided on the cleaning module side can be generated on the control unit side, for example commands for switching on and off or commands for power control.
  • sensor signals that have been picked up by sensors on the part of the cleaning module can be transmitted to the control unit via the data interface.
  • an additional collision sensor can be arranged on the cleaning module side, which detects collisions with the wall and forwards them to the control unit.
  • a material interface can be provided between the robot unit and the cleaning module, via which, for example, an exchange of gas or liquid is possible between the cleaning module and the robot unit.
  • cleaning water for wet wiping could be made available in the cleaning module from a tank provided in the robot unit.
  • an interface for the suction air flow could be provided between the cleaning module and the robot unit.
  • a corner cleaning module 3 is attached to the mobile robot unit 2.
  • the corner cleaning module 3 is designed to suck the corners and edges of a room or a surface to be cleaned.
  • the corner cleaning module 3 can also be used, for example, to clean edges between different rooms or on specially shaped pieces of furniture.
  • the corner cleaning module 3 shown is L-shaped in plan view and comprises a base unit 4 with a side arm 5 extending forward on the right side of the base unit 4 in the direction of travel.
  • the corner cleaning module 3 is preferably designed as an independent vacuum cleaning device.
  • a suction mouth 6 with a suction channel for sucking in dirt and dust is attached to the corner cleaning module 3.
  • the suction mouth 6 is particularly designed for cleaning the corners and edges of rooms and surfaces to be cleaned.
  • the suction mouth 6 is shaped and dimensioned such that it can penetrate into the corner and edge areas to be cleaned.
  • the suction opening with which the suction mouth 6 sucks dust and dirt from the floor is designed such that the suction mouth 6 can reach the corner and edge areas.
  • the suction opening of the suction mouth 6 is generally dimensioned smaller than would be the case with a suction mouth used for the extensive suction of a room.
  • the associated suction area on the floor of the room to be cleaned is generally smaller than the suction area in the case of a suction mouth designed for flat suction.
  • the corner cleaning module 3 is preferably designed as an independent vacuum cleaning device and comprises a motor-blower unit arranged within the base unit 4 for generating a suction air flow. In the flow path of the generated suction air, for example, a dust separator and one or more filter devices can be arranged.
  • the corner cleaning module 3 is designed to be attached to the robot unit 2 in a specific position by means of the mechanical interface.
  • the suction mouth 6 is attached to the corner cleaning module 3 such that when the corner cleaning module 3 is attached to the robot unit 2, it is located at a position outside the outer contour of the robot unit 2.
  • the corner cleaning module 3 with the suction mouth 6 attached to it extends so far outward that it protrudes beyond the outer contour of the robot unit 2.
  • the corner cleaning module 3 with the suction mouth 6 protrudes over the base area of the robot unit 2.
  • the suction mouth 6 thus sucks off a suction area which is located outside the outer contour of the robot unit 2.
  • the position of the suction mouth 6 relative to the mechanical interface or the mechanical connecting means with which the corner cleaning module 3 is fixed to the robot unit 2 is selected such that the suction mouth 6 is sufficient in the assembled state of the cleaning robot 1 located far outside to be positioned outside the outer contour of the robot unit 2.
  • the distance between the mechanical interface and the position of the suction mouth 6 must therefore be selected to be sufficiently large in order to achieve the desired positioning of the suction mouth 6 outside the outer contour in the assembled state of the cleaning robot 1.
  • Figure 2 show the corner cleaning module 3 and the robot unit 2 in plan view, the corner cleaning module 3 being fastened in a predetermined position relative to the robot unit 2 by means of a mechanical interface. It can be seen that the corner cleaning module 3 extends laterally to the forward direction 7 so far that the suction mouth 6 shown in broken lines is located outside the outer contour 8 of the robot unit 2.
  • the suction mouth 6 with suction channel is preferably on one of the front corners placed outside the outer contour 8 of the robot unit 2. This ensures that the suction mouth 6 can penetrate deeply into corners to be cleaned.
  • the suction mouth 6 is preferably attached to the side of the robot unit 2.
  • the position of the suction mouth 6 can be selected such that the end face of the suction mouth 6, viewed in the forward direction 7, is in a common plane 9 with the end face of the robot unit 2. In this case, the suction mouth 6 is flush with the end face of the robot unit 2.
  • the robot unit 2 comprises electrical or optical distance sensors or is equipped with bumpers.
  • the protective mechanisms available for the robot unit 2 are not designed to protect the suction mouth 6 from collisions with the wall or with objects and to protect furnishings. In this respect, additional mechanisms for recognizing and avoiding collisions with the suction mouth 6 are required here.
  • the suction mouth could be equipped with independent sensors for determining the distance or for detecting collisions, for example with optical or electronic distance sensors or with mechanical sensors for collision detection.
  • the signals from these sensors could either be fed to a control unit located on the corner cleaning module for further evaluation or else transmitted to the robot unit via the data interface and evaluated by the control unit there, which is also responsible for controlling the route.
  • a second strategy is to equip the suction mouth with bumpers or to manufacture the suction mouth itself from an elastically deformable material that deforms when it collides with a wall or an object.
  • the suction mouth could consist entirely or partially of an elastomer, for example of Rubber, silicone or another suitable elastomer that is sufficiently soft to avoid damage in the event of a collision.
  • the suction mouth can, for example, as in the Figures 3a and 3b shown have a polygonal cross-sectional area, wherein in Figure 3a a suction mouth 10 with a rectangular cross section and in Figure 3b a suction mouth 11 with a triangular cross section is shown, although other polygonal cross sections are also possible.
  • the edges of the suction mouth can either be designed as tapered edges or as rounded edges. Alternatively, the use of a suction mouth with a round, oval or elliptical cross-sectional area is also possible.
  • a suction mouth 12 is shown with a circular cross section and Figure 3d shows a suction mouth 13 with an oval cross section.
  • the suction mouth can be designed as a suction mouth that widens conically from the top to the bottom.
  • At or around the suction mouth at least partially sealing elements such as e.g. Bristles can be arranged. This additional seal improves the suction effect.
  • the bristles can look like brooms and remove the dust from the corners.
  • Rotating brushes can also be arranged within the suction mouth, for example, the axis of which is arranged perpendicularly, horizontally or obliquely to the floor. With the help of such rotating brushes, the dust can be captured in the corner, guided to the center of the suction mouth and then sucked in.
  • the corner cleaning module 3 comprises the suction mouth 6 with the suction channel, at which dirt and dust-laden air is sucked in.
  • the suction mouth 6 forms the air inlet for the flow path in the corner cleaning module.
  • a dust collecting container 14 in which dust and dirt are separated from the suction air flow.
  • the pre-cleaned air is fed via a filter 15 to a blower unit 16, which is designed for the To generate suction air flow in the corner cleaning module 3.
  • the air From the exhaust air side of the blower unit 16, the air reaches a blow-out area 17, which forms the air outlet for the cleaned air.
  • a control unit 18 is provided in the corner cleaning module 3, which is connected to the control unit of the robot unit 2 via a data interface 19.
  • the control unit 18 can, for example, receive sensor signals from sensors attached to the suction mouth 6 or from sensors in the dust collecting container 14 and forward them to the control unit of the robot unit 2.
  • the blower unit 16 can be controlled by the control unit 18, wherein the control commands for the blower unit 16 can be generated either by the control unit 18 itself or by the control unit of the robot unit 2.
  • the control unit on the robot unit side is responsible for navigating the robot unit on the surface to be cleaned and for generating suitable control commands for the chassis.
  • the control unit can be designed, for example, to determine suitable travel paths for the movement of the robot unit. Sensor signals from sensors attached to the robot unit, for example, can serve as the starting point for determining the travel paths.
  • mapping means can be provided or stored, which provide information about the geometry of the surface to be cleaned or the space to be cleaned. This information can be used by the control unit as a starting point for determining the travel routes.
  • different paths are required for corner and edge cleaning than for surface cleaning of the room or surface to be cleaned.
  • the robot unit While the respective surface is swept as completely as possible by the robot unit in accordance with at least one movement pattern during the surface cleaning, it is necessary for the corner and edge cleaning that the robot unit has the external limitation of the space or the surface, which is predetermined, for example, by walls and other objects can, leaves at a certain distance from the boundary.
  • This process which is decisive for corner and edge cleaning, in which the outer boundary of the room or surface is covered, is also referred to as the wall-following process.
  • the robot unit 2 should change the movement pattern to a movement pattern suitable for corner and edge cleaning, in which the robot unit 2 moves over the outer boundary.
  • This adjustment of the movement pattern can take place by means of a suitable data exchange between the control unit 18 on the side of the corner cleaning module and the control unit provided on the robot unit 2.
  • the control unit 18 of the control unit can indicate that the attached module is a corner cleaning module 3.
  • the control unit will then determine a route suitable for corner and edge cleaning and control the drive unit so that this route is traveled.
  • mapping means are present on the control unit side, in particular devices for recording, storing and evaluating geometric properties of the space to be cleaned or the surface to be cleaned.
  • the geometry information stored in the mapping means comprises the dimensions of the respective room or area.
  • this geometric information can also include information about the positions and dimensions of free-standing obstacles such as furniture and other furnishings.
  • the mapping means can include, for example, information on the course of the transitions from one room to the next.
  • an outermost circulation 24 along walls and obstacles can also be determined from this geometry information.
  • This outermost circulation 24 is in Figure 5 drawn in as a dashed line and is suitable as a route for cleaning corners and edges.
  • This outermost circulation 24 could, on the one hand, be derived directly from the geometry data.
  • Known free-standing obstacles are also taken into account when determining this outermost circulation 24.
  • the route for corner and edge cleaning can therefore be derived from the totality of possible routes within a room or area to be cleaned, as they must be determined for surface cleaning anyway.
  • the advantage is that the information already determined for surface cleaning can be used as the basis for determining the route for corner and edge cleaning.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Eckenreinigungsmodul sowie einen modular aufgebauten Reinigungsroboter mit einer Robotereinheit und einem Eckenreinigungsmodul.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2007 036 163 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Festlegen eines Fahrmusters eines Bodenpflegegeräts, insbesondere eines Staubsammelroboters. Zum Festlegen des Fahrmusters in dem Raum oder dem abgegrenzten Bereich, in welchem gegebenenfalls Hindernisse enthalten sind, wird die Größe des Raumes bzw. des abgegrenzten Bereiches qualitativ oder quantitativ bestimmt. Für ein Fahren des Bodenpflegegeräts bzw. Staubsammelroboters in Räumen oder abgegrenzten Bereichen unterschiedlicher Größen werden jeweils unterschiedlich festgelegte Fahrmuster ausgeführt.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2005 046 813 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines selbsttätig verfahrbaren Haushaltsgeräts wie ein Bodenstaub-Aufsammelgerät in einem Raum oder in einer Mehrzahl von Räumen. Es wird vorgeschlagen, dass gegebenenfalls zusätzlich zu einer Basisstation Stationselemente angeordnet werden, die Signale aussenden, die auf den jeweiligen Ort des Stationselements rückschließen lassen, und dass das Haushaltsgerät sich unter Verarbeitung dieser Signale in dem Raum orientiert. Auf diese Weise wird erreicht, dass ein autark arbeitendes Bodenstaub-Aufsammelgerät zuverlässig in einem Raum oder auch in einer Mehrzahl von Räumen betrieben werden kann.
  • In der US-Patentanmeldung US 2002 / 0 092 125 A1 wird ein Handstaubsauger beschrieben, der einen aufrecht stehenden Abschnitt und eine Basis mit einer Düse sowie außerdem einen Kantenreiniger aufweist. Der Kantenreiniger umfasst einen Korpus und Bürsten. Der Kantenreiniger ist an der Basis des Staubsaugers drehbar angebracht und umfasst vorzugsweise einen Vakuumanschluss. Der Kantenreiniger weist eine Betriebsposition auf, in der der Kantenreiniger auf dem Boden aufliegt, sowie eine Stauposition, in der die Bürsten vom Boden abgehoben sind und der Vakuumanschluss von der Vakuumansaugung getrennt ist.
  • Die europäische Patentanmeldung EP 2 783 617 A1 beschreibt einen selbstfahrenden Staubsauger, der eine fahrbare Einheit und eine Saugvorrichtung umfasst. Die fahrbare Einheit weist ein Gehäuse und ein Steuermodul auf. Die Saugvorrichtung ist abnehmbar an der fahrbaren Einheit angebracht und weist ein Saugmodul und ein Filtermodul auf.
  • In der US-Patentanmeldung US 5 709 007 A ist ein ferngesteuerter Staubsauger beschrieben, der eine bewegliche Einheit und eine Staubsaugereinheit aufweist. Es ist eine Einrichtung zur lösbaren Anbringung der Staubsaugereinheit auf der beweglichen Einheit vorgesehen. Es ist eine Fernsteuereinheit vorgesehen, um die bewegliche Einheit und die Staubsaugereinheit zu steuern, so dass sich die bewegliche Einheit am Boden bewegt, während die Staubsaugereinheit den Schmutz und Staub vom Boden durch Ansaugen reinigt.
  • Die US-Patentanmeldung US 2005 / 0 209 736 A1 beschreibt einen selbstfahrenden Arbeitsroboter, der eine Fahranordnung mit einem Rad und ersten und zweiten Arbeitsanordnungen, die von der Fahranordnung abnehmbar sind, umfasst. Eine der ersten und zweiten Arbeitsanordnungen ist selektiv an der Fahranordnung angebracht. Bei der zweiten Arbeitsanordnung kann es sich beispielsweise um eine Saug- und Reinigungsanordnung handeln, die an der Fahranordnung anbringbar ist. Die Fahranordnung umfasst einen Antriebsmotor, der das Rad antreibt, eine Radsteuereinrichtung, die die Drehung des Antriebsmotors steuert, eine Unterscheidungseinrichtung, die erfasst, welche der Arbeitsanordnungen montiert ist und eine Arbeitssignalausgabeeinrichtung, die in Reaktion auf ein Ergebnis einer Unterscheidung ein Arbeitssignal zum Betätigen der Arbeitsanordnung ausgibt.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 101 39 213 A1 beschreibt einen Staubreinigungsvorsatz für einen Staubsauger mit einer Saugleitung. An dem Saugreinigungsvorsatz ist an einer Randkante bezüglich der Verfahrrichtung eine Fußleistenbürste gehaltert, welche auch an die Saugleitung angeschlossen ist. Um einen Sauggerätevorsatz der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich der Saugleistung zu verbessern, ist der Saugleitungsanschluss der Fußleistenbürste zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung veränderbar.
  • Die japanische Patentanmeldung JP 2013- 233 305 A beschreibt einen selbstfahrenden Staubsauger, der in der Lage ist, eine Fußleiste oder eine Wandfläche zu reinigen. Der selbstfahrende Staubsauger umfasst Antriebsräder, einen Korpus , der sich mittels der Antriebsräder auf einer zu reinigenden Oberfläche bewegt, und eine Fußleistenbürsteneinheit, die an einer Seite des Korpus vorgesehen ist, um die obere Oberfläche einer Sockelleiste zu reinigen.
  • Die US-Patentanmeldung US 2007 / 0 113 373 A1 beschreibt einen Staubsauger, der mit einer linken Abdeckung und einer rechten Abdeckung versehen ist, die einen Ansaugportkorpus abdecken, so dass sie in der rechten und linken Richtung bewegbar sind, um das Reinigen durch Expandieren des Ansaugportkorpus zu erleichtern, wenn die Seite einer Wand, eine Ecke eines Raumes und dergleichen gereinigt werden. Wenn sich der Staubsauger einer Wand usw. nähert, bewegt sich die rechte Abdeckung so, dass sie von einer Stoßstange nach außen vorsteht. Ein Teil des Ansaugportkorpus dehnt sich zur Seite aus, und ein Expansionsraum, der durch die rechte Abdeckung abgedeckt ist, wird an der rechten Seite des Ansaugportkorpus ausgebildet. Staub und Schmutz auf einer diesem Raum zugewandten Bodenfläche werden durch eine Hauptansaugöffnung angesaugt. Außerdem sind seitliche Saugöffnungen, die aus einem flexiblen Material hergestellt sind, in beiden Endabschnitten rechts und links von einer Staubansaugkammer des Ansaugportkorpus kommunizierend ausgebildet, so dass Staub und Schmutz auch durch die seitliche Saugöffnung gesaugt werden, wenn die Seite der Wand gereinigt wird.
  • Die US-Patentanmeldung US 2011 / 0 153 081 A1 beschreibt einen Roboterreiniger, der eine Reinigungseinheit zum Reinigen einer Oberfläche und einen Hauptroboterkorpus umfasst. Der Hauptroboterkorpus enthält ein Antriebssystem, um eine Bewegung des Roboterreinigers zu erzeugen und einen Mikrocontroller zur Steuerung der Bewegung des Roboterreinigers. Die Reinigungseinheit ist vor dem Antriebssystem angeordnet und die Breite der Reinigungseinheit ist größer als die Breite des Hauptroboterkorpus. Ein Roboterreinigungssystem umfasst einen Hauptroboterkorpus und mehrere Reinigungseinheiten zum Reinigen einer Oberfläche. Der Hauptroboterkorpus enthält ein Antriebssystem, um eine Bewegung des Roboterreinigers zu erzeugen und einen Mikrocontroller, um die Bewegung des Roboterreinigers zu steuern. Die Reinigungsanordnung ist vor dem Antriebssystem angeordnet, jede der Reinigungsanordnungen ist von dem Hauptroboterkorpus abnehmbar und jede der Reinigungsanordnungen weist eine einzigartige Reinigungsfunktion auf.
  • Das US-Patent US 5 720 077 A beschreibt einen Fahrroboter zum Ausführen von vorgegebenen Arbeitsvorgängen unter Verwendung einer Bearbeitungseinheit und ein Bearbeitungsverfahren unter Verwendung eines Fahrroboters. Eine Fahrwerkeinheit ist drehbar an einem Aufsatzteil angebracht und an dem Aufsatzteil ist eine Bearbeitungseinheit beweglich befestigt. Daher kann ein Arbeitsvorgang innerhalb eines großen Bereichs effizient ausgeführt werden, sogar in einem Eckabschnitt, und eine gewünschte Arbeit kann sogar in einem eingeengten Bereich durchgeführt werden, indem die Bearbeitungseinheit in einen Arbeitsbereich verschoben wird und die Bearbeitungseinheit direkt in dem eingeengten Bereich betrieben wird.
    • Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Reinigungsroboter bereitzustellen, der speziell für die Reinigung von schwer zugänglichen Stellen wie Ecken und Kanten geeignet ist.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch Bereitstellen eines Eckenreinigungsmoduls, das einen Saugmund zum Absaugen eines Saugbereichs und eine Gebläseeinheit aufweist, die dazu ausgelegt ist, einen Saugluftstrom zu erzeugen, wobei sich der Strömungspfad für den Saugluftstrom zum Saugmund erstreckt. Das Eckenreinigungsmodul weist eine mechanische Schnittstelle auf, mit der zwischen dem Eckenreinigungsmodul und einer Robotereinheit eine lösbare mechanische Verbindung ausbildbar ist. Der Saugmund ist am Eckenreinigungsmodul so angeordnet, dass bei Koppelung des Eckenreinigungsmoduls mit der Robotereinheit der Saugmund über eine Außenkontur der Robotereinheit so weit herausragt, dass durch den Saugmund ein Saugbereich außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit absaugbar ist. Dabei befindet sich der Saugbereich des Saugmunds außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit. Bei Koppelung des Eckenreinigungsmoduls mit der Robotereinheit ragt das Eckenreinigungsmodul in Vorwärtsfahrtrichtung der Robotereinheit gesehen seitlich über die Außenkontur der Robotereinheit hinaus und der Saugmund ist in Vorwärtsfahrtrichtung der Robotereinheit gesehen seitlich von der Robotereinheit angeordnet ist. Das Eckenreinigungsmodul weist eine Energieschnittstelle auf, über die das Eckenreinigungsmodul von der Robotereinheit aus mit Energie versorgbar ist.
  • Das Eckenreinigungsmodul ist speziell dazu ausgelegt, schwer zugängliche Ecken- und Kantenbereiche einer zu reinigenden Fläche oder eines zu reinigenden Raumes abzusaugen. Hierzu umfasst das Eckenreinigungsmodul einen Saugmund und eine Gebläseeinheit, die einen Saugluftstrom zum Absaugen von Schmutz und Staub erzeugt. Dabei ist das Eckenreinigungsmodul dazu ausgelegt, über eine mechanische Schnittstelle mit einer Robotereinheit verbunden zu werden. Die Robotereinheit ist zum Beispiel als fahrbare Robotereinheit ausgestaltet, mit der das Reinigungsmodul relativ zu der zu reinigenden Fläche bewegt werden kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Eckenreinigungsmodul ist vorgesehen, dass der Saugmund am Eckenreinigungsmodul so angebracht ist, dass er sich bei Kopplung des Eckenreinigungsmoduls mit der Robotereinheit außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit befindet. Durch diese vorgelagerte oder exponierte Position des Saugmunds ist es möglich, dass der Saugmund von der Robotereinheit in die jeweils abzusaugenden Ecken- und Kantenbereiche vorgeschoben wird, in die die Robotereinheit selbst wegen ihrer Größe nicht vordringen könnte. Die vorgelagerte Positionierung des Saugmunds außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit ermöglicht daher die Reinigung von schwer zugänglichen Stellen, die die Robotereinheit selbst nicht anfahren kann.
  • Ein erfindungsgemäßer Reinigungsroboter ist modular aufgebaut und umfasst eine Robotereinheit und ein Eckenreinigungsmodul. Das Eckenreinigungsmodul weist einen Saugmund zum Absaugen eines Saugbereichs und eine Gebläseeinheit auf, die dazu ausgelegt ist, einen Saugluftstrom zu erzeugen, wobei sich der Strömungspfad für den Saugluftstrom zum Saugmund erstreckt. Das Eckenreinigungsmodul weist eine mechanische Schnittstelle auf, über die das Eckenreinigungsmodul mit der Robotereinheit in einer lösbaren mechanischen Verbindung verbunden ist. Der Saugmund ist am Eckenreinigungsmodul so angeordnet, dass der Saugmund über die Außenkontur der Robotereinheit so weit herausragt, dass durch den Saugmund ein Saugbereich außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit absaugbar ist. Dabei befindet sich der Saugbereich des Saugmunds außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit. Das Eckenreinigungsmodul ragt in Vorwärtsfahrtrichtung der Robotereinheit gesehen seitlich über die Außenkontur der Robotereinheit hinaus, wobei der Saugmund in Vorwärtsfahrtrichtung der Robotereinheit gesehen seitlich von der Robotereinheit angeordnet ist. Das Eckenreinigungsmodul weist eine Energieschnittstelle auf, über die das Eckenreinigungsmodul von der Robotereinheit aus mit Energie versorgbar ist. Die Robotereinheit umfasst ein Fahrwerk mit Antriebseinheit und eine Steuereinheit.
  • Entsprechend dem Konzept des modular aufgebauten Reinigungsroboters können auf eine Robotereinheit unterschiedliche Reinigungsmodule aufgesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, neben dem Eckenreinigungsmodul noch ein weiteres Modul für die flächige Absaugung von Flächen oder ein Modul zum Nasswischen von Flächen zu verwenden. Dabei ist es nicht notwendig, jedes der Reinigungsmodule gesondert mit einem Fahrwerk, einem Antrieb und einer Steuerung auszustatten. Die Verwendung eines modular aufgebauten Reinigungsroboters ist insbesondere bei der Eckenreinigung vorteilhaft, weil dieser Reinigungsschritt zusätzlich zur eigentlichen Flächenreinigung durchgeführt werden muss. Insofern ist es hier wirtschaftlich, zusätzlich zum Modul für die Flächenreinigung ein gesondertes Eckenreinigungsmodul vorzusehen und zur Durchführung der Eckenreinigung dieses Eckenreinigungsmodul auf die vorhandene Robotereinheit aufzusetzen. Die Robotereinheit mit dem Fahrwerk und der Steuerung kann somit für sämtliche Reinigungsmodule gemeinsam verwendet werden, wobei das jeweils benötigte Reinigungsmodul auf die Robotereinheit aufgesetzt und über die mechanische Schnittstelle lösbar mechanisch befestigt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsroboter ist vorgesehen, dass der Saugmund am Eckenreinigungsmodul so angebracht ist, dass er sich bei Kopplung des Eckenreinigungsmoduls mit der Robotereinheit außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit befindet. Dabei ermöglicht die vorgelagerte Positionierung des Saugmunds außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit die Reinigung von schwer zugänglichen Stellen, die die Robotereinheit selbst nicht anfahren kann. Insbesondere für modular aufgebaute Reinigungsroboter ist das Konzept eines außerhalb der Außenkontur angeordneten Reinigungsmittels unkonventionell, weil die Außenkontur des Reinigungsroboters in der Regel zur Detektion von Kollisionen verwendet wird. Es stellt daher einen qualitativ neuen Ansatz dar, außerhalb der gegen Kollisionen gesicherten Außenkontur Reinigungsmittel anzuordnen.
  • Generell ist ein Reinigungsroboter ein Reinigungsgerät, das in der Lage ist, sich selbsttätig relativ zu einer zu reinigenden Fläche oder zu einem zu reinigenden Objekt zu bewegen und die Fläche oder das Objekt ganz oder teilweise zu reinigen. Hierzu ist der Reinigungsroboter mit einer oder mehreren Reinigungseinrichtungen ausgestattet. Beispielsweise kann der Reinigungsroboter mit feststehenden oder angetriebenen Bürsten, Walzen, Wischern, Tüchern oder anderen Reinigungseinrichtungen ausgerüstet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Reinigungsroboter einen Staubsauger umfassen, beispielsweise einen Nasssauger oder einen Trockensauger oder einen kombinierten Nass-/Trockensauger.
  • Ein Reinigungsroboter ist in der Regel mit einem Fahrwerk ausgestattet. Das Fahrwerk kann beispielsweise durch eine Steuerung gesteuert werden, die in dem Reinigungsroboter oder außerhalb des Reinigungsroboters vorliegen kann. Die Steuerung zieht zum Steuern des Fahrwerks beispielsweise Daten heran, die von einem oder mehreren Sensoren bereitgestellt werden, die, wenigstens zum Teil, in dem Reinigungsroboter oder außerhalb des Reinigungsroboters vorliegen können. Zu typischen Sensoren zählen ein mechanischer Kollisionssensor, eine Kamera, ein Ultraschallsensor, ein Infrarotsensor, ein Abstandssensor, ein Beschleunigungssensor und ein Kompass. Ein Reinigungsroboter kann ein oder mehrere Kartiermittel umfassen oder damit in Funktionsverbindung stehen. Kartiermittel umfassen insbesondere Vorrichtungen zur Aufnahme, zum Speichern oder zum Auswerten von geometrischen Eigenschaften des Raums, in denen der Reinigungsroboter arbeitet oder arbeiten soll. Die Kartiermittel können vorteilhafterweise zu einem planvollen Navigieren des Reinigungsroboters in dem Raum beitragen. Räume können Außen- oder Innenräume, z. B. Innenräume von Gebäuden wie etwa Wohnräume oder Haushaltsräume, sein.
  • Ein Reinigungsroboter ist in der Regel akkumulatorbetrieben. Damit der Akkumulator eines solchen Reinigungsroboters nach einer Reinigungsphase wieder geladen werden kann, kann eine von dem Reinigungsroboter separate Ladestation vorgesehen sein. Der Reinigungsroboter kann so ausgelegt sein, dass er zum Aufladen des Akkumulators die Ladestation selbsttätig anfährt und/oder sich selbstständig mit der Ladestation verbindet.
  • Ein Reinigungsroboter kann beispielsweise einen Staubsauger umfassen, wobei der Staubsauger als Nasssauger, als Trockensauger oder als kombinierter Nass-/Trockensauger ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann der Reinigungsroboter einen Nasssauger umfassen und dazu ausgebildet sein, Flüssigkeit auf eine zu reinigende Fläche oder ein zu reinigendes Objekt aufzubringen und die Flüssigkeit mittels des Nasssaugers wieder abzusaugen. Zusätzlich zu dem Staubsauger kann der Reinigungsroboter weitere Reinigungseinrichtungen wie beispielsweise Bürsten, Walzen, Wischer, Tücher oder andere Reinigungseinrichtungen umfassen. Vorzugsweise wird die Reinigungswirkung des Staubsaugers durch diese zusätzlichen Reinigungseinrichtungen unterstützt.
  • Ein Staubsauger im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die einen Saugluftstrom erzeugen kann, der auf ein Objekt, gewöhnlich eine Fläche, zum Beispiel eine Fußbodenfläche, einwirkt, um Partikel wie beispielsweise Schmutz- oder Staubpartikel, aber beispielsweise auch Flüssigkeiten, von dem Objekt aufzunehmen, indem sie von dem Saugluftstrom erfasst und mitgerissen (im Folgenden auch als "Ansaugen" bezeichnet) werden. Vorteilhafterweise kann ein Staubsauger so eine Reinigungswirkung erzielen.
  • Der Staubsauger ist in der Regel mit einem Sauggebläse zur Erzeugung eines Saugluftstroms ausgestattet, wobei eine Ansaugöffnung des Staubsaugers mit der Ansaugseite des Sauggebläses in Strömungsverbindung steht. Die Ansaugöffnung ist typischerweise so ausgelegt, dass sie über das zu reinigende Objekt, z. B. eine Fußbodenfläche, geführt werden kann, um die Partikel, z. B. Staub oder Schmutz, anzusaugen. Das Sauggebläse steht gewöhnlicherweise mit mindestens einer Staubabscheideeinrichtung, beispielsweise einem, in der Regel austauschbaren, Staubfilterbeutel, einer Filtervorrichtung oder einem Fliehkraftabscheider in Strömungsverbindung. Vom Saugluftstrom aufgenommenen Schmutzpartikel werden in der Regel in einem Staubsammelraum gesammelt, wobei bei einem Staubsauger mit Staubfilterbeutel gewöhnlicherweise der Staubfilter im Staubsammelraum vorliegt.
  • Reinigungsroboter, die mit einem Staubsauger ausgestattet sind, sammeln Schmutz und Staub in der Regel in einem im Reinigungsroboter angeordneten Staubsammelbehälter. Der auf dem Reinigungsroboter zur Verfügung stehende Platz ist meist begrenzt, so dass auch der für den Staubsammelbehälter vorgesehene Platz beschränkt ist. Insofern ist es vorteilhaft, eine Staubsammelstation vorzusehen, an die Staub und Schmutz aus dem Staubsammelbehälter des Reinigungsroboters von Zeit zu Zeit abgegeben werden können. Der Reinigungsroboter kann so ausgelegt sein, dass er zum Abgeben des Staubs die Staubsammelstation selbsttätig anfährt und/oder sich selbstständig mit der Staubsammelstation verbindet. Dabei kann die Staubsammelstation als mit einer Ladestation verbundene Staubsammelstation oder als von einer Ladestation getrennte Staubsammelstation ausgebildet sein.
    • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul dazu ausgebildet, Ecken und Kanten einer zu reinigenden Fläche oder eines zu reinigenden Raumes zu reinigen. Bei der Flächenreinigung, beispielsweise einem flächigen Saugen einer Fläche oder eines Raums, werden Ecken- und Kantenbereiche häufig durch die Saugdüse eines Reinigungsroboters nicht richtig erfasst, weil die Saugdüse nicht in die Ecken und Kanten vordringen kann. Das Eckenreinigungsmodul ist speziell für die Reinigung dieser schwer zugänglichen Stellen ausgebildet. Hierzu kann beispielsweise der Saugmund des Eckenreinigungsmoduls so geformt und dimensioniert sein, dass eine Reinigung von Ecken- und Kantenbereichen ermöglicht wird. Das Eckenreinigungsmodul kann auf eine fahrbare Robotereinheit aufgesetzt werden und kann in einem Ecken- und Kantenreinigungsschritt gezielt die Ecken- und Kantenbereiche abfahren und reinigen.
  • Vorzugsweise ist die Robotereinheit dazu ausgelegt, sich selbsttätig relativ zu einer zu reinigenden Fläche oder in einem zu reinigenden Raum zu bewegen. Beispielsweise ist die Robotereinheit in der Lage, selbsttätig im Raum zu navigieren und Fahrwege für den Reinigungslauf zu erstellen, die dann in entsprechende Steuerbefehle für den Antrieb der Robotereinheit umgesetzt werden. Dadurch wird eine selbsttätige Reinigung von Flächen oder Räumen ermöglicht.
  • Die Robotereinheit umfasst ein Fahrwerk mit Antriebseinheit und eine Steuereinheit. Durch die Steuereinheit können beispielsweise Steuerbefehle erzeugt werden, die zur Antriebseinheit geleitet werden und die Bewegung der Robotereinheit steuern.
  • Vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul in einer vordefinierten Position an der Robotereinheit angebracht. Auf diese Weise ergibt sich eine definierte Relativposition zwischen der Robotereinheit und dem Eckenreinigungsmodul. Infolge dieser vorgegebenen Anordnung des Eckenreinigungsmoduls auf der Robotereinheit kann die Robotereinheit das Eckenreinigungsmodul exakt zu gewünschten Positionen navigieren.
  • Vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul über die mechanische Schnittstelle verschiebungs- und drehsicher mit der Robotereinheit verbindbar. Dadurch wird eine stabile mechanische Fixierung des Eckenreinigungsmoduls auf der Robotereinheit erreicht. Dies erlaubt insbesondere eine genaue Bewegungsführung für den am Eckenreinigungsmodul angebrachten Saugmund.
  • Vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul über die mechanische Schnittstelle formschlüssig mit der Robotereinheit verbindbar. Weiter vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul mittels mindestens eines Verriegelungselements mit der Robotereinheit verriegelbar. Über die mechanische Schnittstelle wird eine lösbare mechanische Verbindung zwischen dem jeweils verwendeten Reinigungsmodul und der Robotereinheit hergestellt. Diese lösbare mechanische Verbindung kann zusätzlich durch mindestens ein Verriegelungselement verriegelt werden. In diesem Fall ist es notwendig, die Verriegelung zu lösen, bevor das jeweilige Reinigungsmodul, insbesondere das Eckenreinigungsmodul, von der Robotereinheit abgenommen werden kann.
  • Vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul als eigenständige Staubsaugervorrichtung ausgebildet. Die Gebläseeinheit und der Strömungspfad für den Saugluftstrom sind auf dem Eckenreinigungsmodul selbst angeordnet. Daher ist es nicht notwendig, den Saugluftstrom vom Eckenreinigungsmodul zur Robotereinheit zu führen. Zwischen der Robotereinheit und dem Eckenreinigungsmodul ist keine Schnittstelle für den Saugluftstrom erforderlich.
  • Vorzugsweise weist das Eckenreinigungsmodul eine Datenschnittstelle auf, die dazu ausgelegt ist, einen Austausch von mindestens einem von Daten und Steuerbefehlen zwischen dem Eckenreinigungsmodul und der Robotereinheit zu ermöglichen. Über die Datenschnittstelle können beispielsweise Steuerbefehle von einer in der Robotereinheit angeordneten Steuereinheit an Komponenten des Eckenreinigungsmoduls übermittelt werden. In umgekehrter Richtung können Sensorsignale von Sensoren, die auf Seiten des Eckenreinigungsmoduls angeordnet sind, über die Datenschnittstelle zu der Robotereinheit übermittelt werden. Auf diese Weise können die durch das jeweilige Reinigungsmodul erfassten Sensorsignale bei der Bestimmung der Fahrwege mit berücksichtigt werden.
  • Das Eckenreinigungsmodul weist eine Energieschnittstelle auf, über die das Eckenreinigungsmodul von der Robotereinheit aus mit Energie versorgbar ist. In der Regel ist in der Robotereinheit ein Akkumulator vorgesehen, der die Robotereinheit mit Strom versorgt. Über die Energieschnittstelle kann dem Eckenreinigungsmodul von der Robotereinheit aus der benötigte Strom zur Verfügung gestellt werden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, einen eigenen Akkumulator auf Seiten des Eckenreinigungsmoduls vorzusehen.
  • Der Saugbereich des Saugmunds befindet sich außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit. Das Eckenreinigungsmodul mit dem daran angebrachten Saugmund ist so ausgebildet, dass es sich über die Außenkontur der Robotereinheit hinaus erstreckt, so dass der Saugmund einen Saugbereich außerhalb der Außenkontur des Saugroboters umfasst. Durch diese Platzierung des Saugbereichs außerhalb der Außenkontur kann erreicht werden, dass der Saugmund in Ecken- und Kantenbereiche vordringen kann, die für die in der Regel etwas größer dimensionierte Robotereinheit nicht zugänglich sind.
  • Vorzugsweise umfasst das Eckenreinigungsmodul eine Grundeinheit und ein seitliches Trägerelement, an dem der Saugmund beabstandet von der Grundeinheit angeordnet ist. Durch das Trägerelement kann erreicht werden, dass der Saugmund hinreichend weit außen am Eckenreinigungsmodul angebracht ist, so dass ein Saugbereich außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit vom Saugmund erfasst werden kann.
  • Vorzugsweise ist der Saugmund in der Nähe einer der vorderen Ecken der Robotereinheit angeordnet. Das Eckenreinigungsmodul ragt in Vorwärtsrichtung der Robotereinheit gesehen seitlich über die Außenkontur der Robotereinheit hinaus. Der Saugmund ist in Vorwärtsfahrtrichtung der Robotereinheit gesehen seitlich von der Robotereinheit angeordnet. Vorzugsweise ist der Saugmund in Vorwärtsfahrtrichtung der Robotereinheit gesehen außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit und seitlich von der Robotereinheit angeordnet. Vorzugsweise befindet sich der Saugmund vollständig außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit. Die Robotereinheit wird durch das Eckenreinigungsmodul und den Saugmund beispielsweise in Richtung seitlich zur Vorwärtsfahrrichtung verbreitert, um so im seitlichen Randbereich der Robotereinheit eine Ecken- und Kantenreinigung durchführen zu können. Wenn die Robotereinheit sich in Vorwärtsfahrtrichtung entlang einer Wand oder entlang von Objekten bewegt, können durch den Saugmund die Ecken- und Kantenbereiche abgesaugt werden. Vorzugsweise schließt der Saugmund in Vorwärtsfahrtrichtung der Robotereinheit gesehen an der vorderen Stirnseite der Robotereinheit im Wesentlichen bündig mit der Robotereinheit ab.
  • Vorzugsweise sind Form und Dimensionierung des Saugmunds dazu ausgelegt, Ecken und Kanten einer zu reinigenden Fläche oder eines zu reinigenden Raums zu reinigen. Um diese schwer zugänglichen Stellen reinigen zu können, ist es beispielsweise erforderlich, die Saugöffnung des Saugmunds geeignet zu dimensionieren. In der Regel wird die Saugöffnung für die Ecken- und Kantenreinigung kleiner ausgebildet sein als dies bei einem für die Flächenreinigung vorgesehenen Saugmund der Fall wäre. Vorzugsweise ist die Fläche der Saugöffnung des Saugmunds deutlich kleiner als die Fläche der Robotereinheit bei senkrechter Projektion auf die Bodenebene ausgebildet. Vorzugsweise weist die Saugöffnung des Saugmunds eine Fläche von mindestens einem Vierzigstel der Fläche der Robotereinheit bei senkrechter Projektion auf die Bodenebene auf, weiter vorzugsweise von mindestens einem Dreißigstel der Fläche der Robotereinheit, weiter vorzugsweise von mindestens einem Fünfundzwanzigstel der Fläche der Robotereinheit. Vorzugsweise weist die Saugöffnung des Saugmunds eine Fläche von höchstens einem Fünftel der Fläche der Robotereinheit bei Projektion auf die Bodenebene auf, weiter vorzugsweise eine Fläche von höchstens einem Zehntel der Fläche der Robotereinheit, weiter vorzugsweise eine Fläche von höchstens einem Fünfzehntel der Fläche der Robotereinheit auf. Darüber hinaus ist die geometrische Formgebung der Ansaugfläche beispielsweise so ausgebildet, dass Staub und Schmutz in den Ecken- und Kantenbereichen möglichst vollständig abgesaugt werden.
  • Vorzugsweise sind Form und Dimensionierung des Saugmunds dazu ausgebildet, möglichst weit in eine zu reinigende Ecke oder Kante vordringen zu können. Vorzugsweise weist eine Ansaugöffnung des Saugmunds eine von folgenden Formen auf: kreisförmig, oval, dreieckig, viereckig, quadratisch, rechteckig, polygonal. Vorzugsweise weitet sich der Saugmund von oben nach unten in Richtung zur zu reinigenden Fläche hin auf. Eine derartige beispielsweise konische Aufweitung des Saugmunds von oben nach unten ermöglicht es, den Staub bis zur Kante vollständig anzusaugen.
  • Vorzugsweise besteht der Saugmund ganz oder teilweise aus einem Elastomer. Elastomere zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich bei Krafteinwirkung verformen, dass sie aber nach dem Wegfallen der Krafteinwirkung wieder ihre ursprüngliche Form annehmen. Durch die Ausbildung des Saugmunds aus einem verformbaren Elastomerwerkstoff kann erreicht werden, dass Objekte wie beispielsweise empfindliches Mobiliar oder Vasen durch den Saugmund des Eckenreinigungsmoduls nicht beschädigt werden. Vorzugsweise besteht der Saugmund ganz oder teilweise aus Gummi oder Silikon.
  • Vorzugsweise sind an dem Saugmund oder in dem Saugmund zusätzliche Reinigungsmittel angebracht. Vorzugsweise ist an dem Saugmund oder in dem Saugmund mindestens eine rotierbare Bürste vorgesehen. Durch eine rotierend angetriebene Bürste, deren Achse beispielsweise waagerecht, schräg oder senkrecht zu der zu reinigenden Fläche orientiert sein kann, wird der Schmutz aus einem größeren Einzugsbereich zum Saugmund hin gefördert. Dadurch können Staub und Schmutz besser erfasst werden. Durch die Kombination von Bürsten und einem Saugstrom kann darüber hinaus auch anhaftender Schmutz gelöst und abgesaugt werden.
  • Vorzugsweise sind am Saugmund Borsten oder andere zumindest teilweise abdichtende Elemente angebracht. Durch die Borsten wird eine zumindest teilweise Abdichtung des Saugmunds gegenüber der abzusaugenden Fläche bewirkt, so dass die Saugwirkung verbessert wird.
  • Vorzugsweise ist der Saugmund mit mindestens einem Sensor ausgestattet. Vorzugsweise umfasst der mindestens eine Sensor mindestens eines von folgenden: ein abstandssensitives Element, einen elektrischen Abstandssensor, einen optischen Abstandssensor, einen Kollisionssensor. Mithilfe des mindestens einen Sensors kann der Abstand zur Wand oder zu einem anderen Objekt ermittelt werden. Die Sensorsignale können beispielsweise über die Datenschnittstelle der zentralen Steuereinheit auf Seiten der Robotereinheit zugeführt werden und dort bei der Bestimmung des Fahrwegs berücksichtigt werden, so dass auf diese Weise eine Kollision mit der Wand oder mit anderen Objekten vermieden werden kann. Der mindestens eine Sensor kann auch einen Kollisionssensor umfassen, der bei mechanischer Berührung mit der Wand oder mit einem anderen Objekt ein Signal ausgibt, welches wiederum zur Robotereinheit übertragen und dort bei der Steuerung des Antriebs berücksichtigt wird. Obwohl der Saugmund außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit angeordnet ist, können mit derartigen Strategien Kollisionen mit der Wand oder mit anderen Objekten entweder vollständig vermieden oder aber sofort erkannt und bei der Bewegungsführung berücksichtigt werden. Vorzugsweise ist der Saugmund mit einem Stoßfänger ausgestattet, der dazu ausgelegt ist, Kollisionen mit anderen Objekten zu dämpfen.
  • Vorzugsweise umfasst das Eckenreinigungsmodul eine Staubabscheideeinrichtung zum Reinigen des Saugluftstroms, die im Strömungspfad des Saugluftstroms angeordnet ist. Die Staubabscheideeinrichtung kann beispielsweise einen Staubsammelraum umfassen. Der Saugluftstrom wird auf Seiten des Eckenreinigungsmoduls gereinigt, so dass eine gereinigte Abluft an die Umgebung abgegeben wird.
  • Vorzugsweise umfasst das Eckenreinigungsmodul mindestens eine Filtereinrichtung zum Reinigen des Saugluftstroms, die im Strömungspfad des Saugluftstroms angeordnet ist. Durch die mindestens eine Filteranordnung wird die Luft im Saugluftstrom weiter gereinigt. Insbesondere kann beispielsweise ein Feinstaubfilter im Strömungspfad vorgesehen sein.
  • Vorzugsweise erstreckt sich der Strömungspfad des Saugluftstroms vom Saugmund über eine Staubabscheideeinrichtung und die Gebläseeinheit bis zu mindestens einer Auslassöffnung. Insofern ist der komplette Strömungspfad vom Saugmund bis zur mindestens einen Auslassöffnung auf dem Eckenreinigungsmodul angeordnet. Dadurch ist es möglich, die Komponenten im Hinblick auf die Ecken- und Kantenreinigung geeignet auszulegen, beispielsweise die Leistung des Gebläses an diesen Einsatzzweck anzupassen.
  • Vorzugsweise weist das Eckenreinigungsmodul eine Kontrolleinheit und eine Datenschnittstelle zur Robotereinheit auf, wobei die Kontrolleinheit dazu ausgelegt ist, über die Datenschnittstelle mindestens eines von Daten und Steuerbefehlen mit der Robotereinheit auszutauschen. Beispielsweise kann auf Seiten des Eckenreinigungsmoduls mindestens ein Sensor angeordnet sein, dessen Sensorsignale über die Kontrolleinheit und die Datenschnittstelle zu der auf Seiten der Robotereinheit angeordneten Steuereinheit übertragen werden. In umgekehrter Richtung können Steuerbefehle für die Komponenten des Eckenreinigungsmoduls von der Robotereinheit über die Datenschnittstelle zum Eckenreinigungsmodul übertragen werden.
  • Vorzugsweise weist das Eckenreinigungsmodul eine Kontrolleinheit auf, wobei die Kontrolleinheit dazu ausgelegt ist, mindestens eine Komponente des Eckenreinigungsmoduls in Abhängigkeit von der Robotereinheit empfangenen Steuersignalen zu steuern. Beispielsweise kann das Gebläse durch die Robotereinheit zu Beginn der Reinigungsfahrt eingeschaltet und nach Beendigung wieder ausgeschaltet werden. Darüber hinaus kann die Leistung des Gebläses beispielsweise von der Robotereinheit aus gesteuert werden.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, die Robotereinheit mit dem Eckenreinigungsmodul so zu steuern, dass sich die Robotereinheit gemäß einem Wandfolgeverfahren an einer äußeren Begrenzung einer zu reinigenden Fläche oder eines Raums entlang bewegt. Das für die Ecken- und Kantenreinigung verwendete Bewegungsmuster der Robotereinheit unterscheidet sich in der Regel von dem Bewegungsmuster, das für das flächige Saugen eines Raums verwendet wird. Während es beim Absaugen eines Raums darum geht, den Raum durch die Fahrwege möglichst vollständig abzudecken, werden bei der Ecken- und Kantenreinigung gezielt die Ecken-und Kantenbereiche des Raums oder der Fläche abgefahren. Es ist von Vorteil, wenn hierzu ein Wandfolgeverfahren verwendet wird, bei dem die Robotereinheit sich entlang der äußeren Begrenzung einer Fläche oder eines Raums bewegt, welche beispielsweise durch Wände und durch andere Objekte gebildet wird.
  • Vorzugsweise ist die Kontrolleinheit dazu ausgelegt, über die Datenschnittstelle Informationen zur Identifikation des Eckenreinigungsmoduls an die Robotereinheit zu übermitteln. Die Robotereinheit kann so erkennen, dass ein Eckenreinigungsmodul aufgesetzt ist. In Abhängigkeit vom jeweils aufgesetzten Reinigungsmodul kann die Robotereinheit ein hierfür geeignetes Bewegungsmuster auswählen, im Fall eines Eckenreinigungsmoduls also beispielsweise ein Bewegungsmuster entlang der äußeren Begrenzung der zu reinigenden Fläche oder des zu reinigenden Raums.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
  • Es zeigt schematisch:
    • Figur 1 zeigt einen modular aufgebauten Reinigungsroboter, der eine Robotereinheit und ein darauf aufgesetztes Eckenreinigungsmodul umfasst.
    • Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Robotereinheit und das Eckenreinigungsmodul.
    • Figuren 3a-3d zeigen vier verschiedene geometrische Ausbildungen eines Saugmunds.
    • Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der Komponenten des Eckenreinigungsmoduls.
    • Figur 5 zeigt ein mögliches Verfahren zur Ermittlung eines Fahrwegs für die Ecken- und Kantenreinigung.
    Detaillierte Beschreibung von Ausführungen der Erfindung
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
  • Die Eckenreinigung durch Reinigungsroboter stellt bei der Reinigung von Flächen und Räumen einen herausfordernden Vorgang dar, insbesondere wenn es sich um Ecken mit einem Winkel von kleiner oder gleich 90° handelt. Aber auch an Kanten, welche sich oftmals zwischen verschiedenen Räumen befinden oder an besonders geformten Möbeln kommen derzeitige Eckenreinigungsstrategien und -lösungen an ihre Grenzen.
  • In Figur 1 ist ein modular aufgebauter Reinigungsroboter 1 dargestellt, der eine fahrbare Robotereinheit 2 sowie ein an der Robotereinheit 2 angebrachtes Eckenreinigungsmodul 3 umfasst. Die Robotereinheit 2 ist als fahrbare Basiseinheit des Reinigungsroboters 1 ausgelegt und umfasst eine Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Reinigungsroboters 1 über eine zu reinigende Fläche sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Robotereinheit 2 selbstständig über die zu reinigende Fläche zu navigieren. Zum Erfassen des Umfelds des Reinigungsroboters 1 können beispielsweise ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise optische Sensoren oder Kollisionsdetektoren. Außerdem können zusätzliche Kartiermittel in der Steuereinheit abgespeichert sein, welche geometrische Daten der zu reinigenden Flächen und Räume bereitstellen und als Basis für die Bestimmung geeigneter Fahrwege dienen können. Darüber hinaus umfasst die Robotereinheit 2 einen Energiespeicher, insbesondere einen Akkumulator, der den gesamten Reinigungsroboter 1 mit Energie versorgt.
  • Dem Konzept des modular aufgebauten Reinigungsroboters liegt die Überlegung zugrunde, für verschiedene Reinigungsaufgaben speziell dafür ausgelegte Reinigungsmodule bereit zu stellen, die für die Durchführung der jeweiligen Reinigungsaufgabe optimiert sind. Aus diesen unterschiedlichen Reinigungsmodulen kann dann ein für die jeweilige Reinigungsaufgabe geeignetes Reinigungsmodul ausgewählt und auf eine Robotereinheit aufgesetzt werden. Beispielsweise könnte man sich separate Reinigungsmodule für das Nasswischen von Böden, für das flächige Saugen von zu reinigenden Flächen und wie hier vorgeschlagen für die Eckenreinigung vorstellen. Das ausgewählte Reinigungsmodul wird auf die Robotereinheit aufgesetzt und vorzugsweise mit der Robotereinheit mechanisch gekoppelt. Hierzu kann an der Robotereinheit eine mechanische Schnittstelle vorgesehen sein, die eine lösbare mechanische Kopplung mit dem jeweils verwendeten Reinigungsmodul erlaubt. Beispielsweise kann die mechanische Schnittstelle dazu ausgebildet sein, das jeweilige Reinigungsmodul verschiebungs- und drehsicher mit der Robotereinheit zu verbinden. Weiter vorzugsweise kann die mechanische Schnittstelle ein oder mehrere Verriegelungselemente umfassen, mit denen ein auf die Robotereinheit aufgesetztes Reinigungsmodul in seiner Position relativ zur Robotereinheit fixiert werden kann, um auf diese Weise eine mechanische Stabilität des Reinigungsroboters zu erzielen. Vor dem Auswechseln des jeweiligen Reinigungsmoduls ist es erforderlich, die Verriegelung zu lösen. Das jeweilige Reinigungsmodul kann dann von der Robotereinheit abgenommen werden.
  • Zusätzlich zu der mechanischen Schnittstelle können zwischen der Robotereinheit und einem Reinigungsmodul noch weitere Schnittstellen vorgesehen sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Reinigungsmodul von der Robotereinheit aus mit Energie versorgt wird. In diesem Fall ist zwischen der Robotereinheit und dem Reinigungsmodul eine Energieschnittstelle vorgesehen, über die dem Reinigungsmodul von dem in der Robotereinheit vorgesehenen Akkumulator mit Strom versorgt wird. Darüber hinaus kann eine Datenschnittstelle zwischen der Robotereinheit und dem jeweiligen Reinigungsmodul vorgesehen sein. Die zentrale Steuereinheit, die die Steuerbefehle für die Navigation des Reinigungsroboters erzeugt, ist auf Seiten der Robotereinheit angeordnet. Über die Datenschnittstelle zwischen der Robotereinheit und dem Reinigungsmodul wird ein Austausch von Daten und Befehlen zwischen der auf der Robotereinheit angeordneten Steuereinheit und dem Reinigungsmodul ermöglicht. Beispielsweise können auf Seiten der Steuereinheit Befehle für die auf Seiten des Reinigungsmoduls vorgesehenen Komponenten erzeugt werden, beispielsweise Befehle zum Ein- und Ausschalten oder Befehle zur Leistungsregelung. In umgekehrter Richtung können Sensorsignale, die von Sensoren auf Seiten des Reinigungsmoduls aufgenommen wurden, über die Datenschnittstelle zur Steuerungseinheit übertragen werden. Beispielsweise kann auf Seiten des Reinigungsmoduls ein zusätzlicher Kollisionssensor angeordnet sein, der Kollisionen mit der Wand detektiert und zur Steuereinheit weiterleitet.
  • Darüber hinaus kann zwischen der Robotereinheit und dem Reinigungsmodul eine Materialschnittstelle vorgesehen sein, über die beispielsweise ein Austausch von Gas oder von Flüssigkeit zwischen dem Reinigungsmodul und der Robotereinheit möglich ist. Beispielsweise könnte im Reinigungsmodul von einem in der Robotereinheit vorgesehenen Tank aus Reinigungswasser für das Nasswischen zur Verfügung gestellt werden. Für den Fall, dass das Reinigungsmodul eine Staubsaugervorrichtung umfasst, könnte eine Schnittstelle für den Saugluftstrom zwischen dem Reinigungsmodul und der Robotereinheit vorgesehen sein.
  • In Figur 1 ist an der fahrbaren Robotereinheit 2 ein Eckenreinigungsmodul 3 angebracht. Das Eckenreinigungsmodul 3 ist dazu ausgebildet, die Ecken und Kanten eines zu reinigenden Raumes oder einer zu reinigenden Fläche zu saugen. Insbesondere können mittels des Eckenreinigungsmoduls 3 beispielsweise auch Kanten zwischen verschiedenen Räumen oder an besonders geformten Einrichtungsstücken gereinigt werden. Das in Figur 1 gezeigte Eckenreinigungsmodul 3 ist in Draufsicht L-förmig ausgebildet und umfasst eine Grundeinheit 4 mit einem sich an der rechten Seite der Grundeinheit 4 in Fahrtrichtung nach vorn erstreckenden Seitenarm 5. Vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul 3 als eigenständige Staubsaugvorrichtung ausgebildet. An dem Eckenreinigungsmodul 3 ist ein Saugmund 6 mit einem Saugkanal zum Ansaugen von Schmutz und Staub angebracht. Der Saugmund 6 ist insbesondere für die Reinigung der Ecken und Kanten von zu reinigenden Räumen und zu reinigenden Flächen ausgelegt. Hierzu ist der Saugmund 6 so geformt und dimensioniert, dass er bis in die zu reinigenden Ecken- und Kantenbereiche vordringen kann. Insbesondere ist hierzu die Ansaugöffnung, mit der der Saugmund 6 Staub und Schmutz vom Boden absaugt, so ausgebildet, dass der Saugmund 6 die Ecken- und Kantenbereiche erreichen kann. Dazu ist die Ansaugöffnung des Saugmunds 6 in der Regel kleiner dimensioniert, als dies bei einem für die flächige Absaugung eines Raums eingesetzten Saugmund der Fall wäre. Entsprechend ist auch der zugehörige Ansaugbereich am Boden des zu reinigenden Raumes in der Regel kleiner als der Ansaugbereich bei einem für die flächige Absaugung ausgelegten Saugmund.
  • Vorzugsweise ist das Eckenreinigungsmodul 3 als eigenständige Staubsaugvorrichtung ausgebildet und umfasst eine innerhalb der Grundeinheit 4 angeordnete Motor-GebläseEinheit zur Erzeugung eines Saugluftstroms. Im Strömungspfad der erzeugten Saugluft können darüber hinaus beispielsweise eine Staubabscheideeinrichtung sowie ein oder mehrere Filtervorrichtungen angeordnet sein.
  • Das Eckenreinigungsmodul 3 ist dazu ausgelegt, mittels der mechanischen Schnittstelle in einer bestimmten Position an der Robotereinheit 2 angebracht zu werden. Der Saugmund 6 ist an dem Eckenreinigungsmodul 3 so angebracht, dass er sich, wenn das Eckenreinigungsmodul 3 an der Robotereinheit 2 angebracht ist, an einer Position außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit 2 befindet. Wenn das Eckenreinigungsmodul 3 an der vorgesehenen Position auf der Robotereinheit 2 angebracht und befestigt ist, erstreckt sich das Eckenreinigungsmodul 3 mit dem daran angebrachten Saugmund 6 so weit nach außen, dass es über die Außenkontur der Robotereinheit 2 hinaus ragt. Im zusammengebauten Zustand des Reinigungsroboters 1, also nach dem Aufsetzen des Eckenreinigungsmoduls 3 auf die Robotereinheit 2, steht das Eckenreinigungsmodul 3 mit dem Saugmund 6 über die Grundfläche der Robotereinheit 2 hervor. Anders als bei herkömmlichen Saugrobotern saugt der Saugmund 6 also einen Ansaugbereich ab, der sich außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit 2 befindet. In Bezug auf das Eckenreinigungsmodul 3 ist die Position des Saugmunds 6 relativ zu der mechanischen Schnittstelle bzw. den mechanischen Verbindungsmitteln, mit denen das Eckenreinigungsmodul 3 an der Robotereinheit 2 fixiert wird, so gewählt, dass sich der Saugmund 6 im zusammengebauten Zustand des Reinigungsroboters 1 ausreichend weit außen befindet, um außerhalb der Außenkontur der Robotereinheit 2 positioniert zu sein. In Bezug auf das Eckenreinigungsmodul 3 muss der Abstand zwischen der mechanischen Schnittstelle und der Position des Saugmunds 6 also hinreichend groß gewählt sein, um im zusammengebauten Zustand des Reinigungsroboters 1 die gewünschte Positionierung des Saugmunds 6 außerhalb der Außenkontur zu erzielen.
  • Diese geometrischen Verhältnisse sind in Figur 2 dargestellt, die das Eckenreinigungsmodul 3 und die Robotereinheit 2 in der Draufsicht zeigen, wobei das Eckenreinigungsmodul 3 mittels einer mechanischen Schnittstelle in einer vorgegebenen Position relativ zur Robotereinheit 2 befestigt ist. Es ist zu erkennen, dass sich das Eckenreinigungsmodul 3 seitlich zur Vorwärtsfahrrichtung 7 so weit nach außen erstreckt, dass sich der gestrichelt eingezeichnete Saugmund 6 außerhalb der Außenkontur 8 der Robotereinheit 2 befindet. Der Saugmund 6 mit Saugkanal wird vorzugsweise an einer der vorderen Ecken außerhalb der Außenkontur 8 der Robotereinheit 2 platziert. Hierdurch wird erreicht, dass der Saugmund 6 tief in zu reinigende Ecken vordringen kann. Vorzugsweise ist der Saugmund 6 seitlich zur Robotereinheit 2 angebracht. Dabei kann die Position des Saugmunds 6 so gewählt sein, dass sich in Vorwärtsfahrrichtung 7 betrachtet die Stirnseite des Saugmunds 6 in einer gemeinsamen Ebene 9 mit der Stirnseite der Robotereinheit 2 befindet. In diesem Fall schließt der Saugmund 6 bündig mit der Stirnseite der Robotereinheit 2 ab.
  • Für die mobile Robotereinheit 2 sind verschiedene Strategien zur Erkennung oder Vermeidung von Kollisionen mit der Wand sowie mit anderen Objekten bekannt. Beispielsweise umfasst die Robotereinheit 2 elektrische oder optische Abstandssensoren oder ist mit Stoßfängern ausgerüstet. Da sich diese Strategien jedoch auf die Außenkontur 8 der Robotereinheit 2 beziehen und der Saugmund 6 des Eckenreinigungsmoduls 3 über diese Außenkontur 8 hinausragt, sind die für die Robotereinheit 2 vorhandenen Schutzmechanismen nicht dazu ausgelegt, den Saugmund 6 vor Kollisionen mit der Wand bzw. mit Objekten und Einrichtungsgegenständen zu schützen. Insofern sind hier zusätzliche Mechanismen zum Erkennen und zum Vermeiden von Kollisionen mit dem Saugmund 6 erforderlich.
  • Entsprechend einer ersten Möglichkeit könnte der Saugmund mit eigenständigen Sensoren zur Abstandsbestimmung oder zur Erkennung von Kollisionen ausgestattet sein, beispielsweise mit optischen oder elektronischen Abstandssensoren oder mit mechanischen Sensoren zur Kollisionserkennung. Die Signale dieser Sensoren könnten entweder einer auf dem Eckenreinigungsmodul befindlichen Kontrolleinheit zur weiteren Auswertung zugeführt werden oder aber über die Datenschnittstelle zur Robotereinheit übermittelt werden und durch die dortige Steuereinheit ausgewertet werden, die auch für die Steuerung des Fahrwegs zuständig ist. Durch die Berücksichtigung dieser zusätzlichen Sensorsignale bei der Bestimmung des Fahrwegs können Kollisionen des Saugmunds mit den Wänden und anderen Objekten vermieden werden.
  • Eine zweite Strategie ist, den Saugmund mit Stoßfängern auszurüsten oder aber den Saugmund selbst aus einem elastisch verformbaren Material herzustellen, das sich bei Kollision mit einer Wand oder einem Objekt verformt. Beispielsweise könnte der Saugmund ganz oder teilweise aus einem Elastomer bestehen, beispielsweise aus Gummi, Silikon oder einem anderen geeigneten Elastomer, das hinreichend weich ist, um Schäden bei Kollisionen zu vermeiden.
  • In den Figuren 3a bis 3d sind verschiedene mögliche Geometrien für den Saugmund des Eckenreinigungsmoduls gezeigt. Der Saugmund kann beispielsweise wie in den Figuren 3a und 3b gezeigt eine polygonale Querschnittsfläche aufweisen, wobei in Figur 3a ein Saugmund 10 mit rechteckigem Querschnitt und in Figur 3b ein Saugmund 11 mit dreieckigem Querschnitt gezeigt ist, wobei jedoch auch andere polygonale Querschnitte möglich sind. Die Kanten des Saugmunds können entweder als spitz zulaufende Kanten oder aber als abgerundete Kanten ausgebildet sein. Alternativ dazu ist auch die Verwendung eines Saugmunds mit runder, ovaler oder auch elliptischer Querschnittsfläche möglich. In Figur 3c ist ein Saugmund 12 mit kreisförmigem Querschnitt gezeigt und Figur 3d zeigt einen Saugmund 13 mit ovalem Querschnitt. Alternativ zu den in Figur 3a bis 3d beispielhaft gezeigten Geometrien ist es auch möglich, den Saugmund so auszubilden, dass er sich in Richtung von oben nach unten aufweitet, so dass der Querschnitt unmittelbar über dem Boden am größten ist. Beispielsweise kann der Saugmund als sich von oben nach unten zum Boden hin konisch aufweitender Saugmund ausgebildet sein.
  • Am oder um den Saugmund herum können zumindest teilweise abdichtende Elemente wie z.B. Borsten angeordnet sein. Durch diese zusätzliche Abdichtung wird die Saugwirkung verbessert. Zudem können die Borsten wie Besen wirken und den Staub so aus den Ecken entfernen. Innerhalb des Saugmunds können beispielsweise auch rotierende Bürsten angeordnet sein, deren Achse senkrecht, waagerecht oder schräg zum Boden angeordnet ist. Mithilfe von derartigen rotierenden Bürsten kann der Staub in der Ecke erfasst, zur Mitte des Saugmunds hin geführt und dann eingesaugt werden.
  • In Figur 4 sind die verschiedenen Komponenten des Eckenreinigungsmoduls 3 schematisch dargestellt. Das Eckenreinigungsmodul 3 umfasst den Saugmund 6 mit dem Saugkanal, an dem schmutz- und staubbeladene Luft eingesogen wird. Der Saugmund 6 bildet den Lufteinlass für den Strömungspfad im Eckenreinigungsmodul. Vom Saugmund 6 aus gelangt die eingesaugte Luft zu einem Staubsammelbehälter 14, in dem Staub und Schmutz aus dem Saugluftstrom abgeschieden werden. Die vorgereinigte Luft wird über ein Filter 15 einer Gebläseeinheit 16 zugeführt, die dazu ausgebildet ist, den Saugluftstrom im Eckenreinigungsmodul 3 zu erzeugen. Von der Abluftseite der Gebläseeinheit 16 gelangt die Luft zu einem Ausblasbereich 17, der den Luftauslass für die gereinigte Luft bildet. Zur Steuerung der Komponenten des Eckenreinigungsmoduls ist im Eckenreinigungsmodul 3 eine Kontrolleinheit 18 vorgesehen, die über eine Datenschnittstelle 19 mit der Steuereinheit der Robotereinheit 2 in Datenverbindung steht. Die Kontrolleinheit 18 kann beispielsweise Sensorsignale von am Saugmund 6 oder von im Staubsammelbehälter 14 angebrachten Sensoren empfangen und diese an die Steuereinheit der Robotereinheit 2 weiterleiten. Darüber hinaus kann die Gebläseeinheit 16 von der Kontrolleinheit 18 gesteuert werden, wobei die Steuerbefehle für die Gebläseeinheit 16 entweder von der Kontrolleinheit 18 selbst oder von der Steuereinheit der Robotereinheit 2 erzeugt werden können.
  • Für die Navigation der Robotereinheit auf der zu reinigenden Fläche und für die Erzeugung von geeigneten Steuerbefehlen für das Fahrwerk ist die Steuereinheit auf Seiten der Robotereinheit zuständig. Die Steuereinheit kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, geeignete Fahrwege für die Bewegung der Robotereinheit zu bestimmen. Als Ausgangspunkt für die Bestimmung der Fahrwege können beispielsweise Sensorsignale von an der Robotereinheit angebrachten Sensoren dienen. Darüber hinaus können auf Seiten der Steuereinheit beispielsweise Kartiermittel vorgesehen bzw. gespeichert sein, die Informationen zur Geometrie der zu reinigenden Fläche bzw. des zu reinigenden Raums bereitstellen. Diese Informationen können von der Steuereinheit als Ausgangspunkt für die Bestimmung der Fahrwege verwendet werden. Dabei sind für die Ecken- und Kantenreinigung jedoch andere Fahrwege erforderlich als für eine Flächenreinigung des zu reinigenden Raumes oder der zu reinigenden Fläche. Während bei der Flächenreinigung die jeweilige Fläche von der Robotereinheit entsprechend mindestens einem Bewegungsmuster möglichst vollständig abgefahren wird, ist es für die Ecken- und Kantenreinigung erforderlich, dass die Robotereinheit die äußere Begrenzung des Raumes oder der Fläche, die beispielsweise durch Wände und andere Objekte vorgegeben sein kann, in einem bestimmten Abstand zur Begrenzung abfährt. Man bezeichnet dieses für die Ecken- und Kantenreinigung maßgebliche Verfahren, bei dem die äußere Begrenzung des Raums oder der Fläche abgefahren wird, auch als Wandfolgeverfahren.
  • Wenn also das Eckenreinigungsmodul 3 auf die Robotereinheit 2 aufgesetzt wird, sollte die Robotereinheit 2 das Bewegungsmuster auf ein für die Ecken- und Kantenreinigung geeignetes Bewegungsmuster umstellen, bei dem die Robotereinheit 2 die äußere Begrenzung abfährt. Diese Anpassung des Bewegungsmusters kann durch einen geeigneten Datenaustausch zwischen der Kontrolleinheit 18 auf Seiten des Eckenreinigungsmoduls und der auf der Robotereinheit 2 vorgesehenen Steuereinheit erfolgen. Beispielsweise kann die Kontrolleinheit 18 der Steuereinheit anzeigen, dass es sich bei dem aufgesetzten Modul um ein Eckenreinigungsmodul 3 handelt. Die Steuereinheit wird dann einen für die Ecken- und Kantenreinigung geeigneten Fahrweg ermitteln und die Antriebseinheit so steuern, dass dieser Fahrweg abgefahren wird.
  • Im Folgenden soll anhand von Figur 5 ein Verfahren beschrieben werden, mit dem ein geeigneter Fahrweg für die Ecken- und Kantenreinigung basierend auf den für eine Flächenreinigung vorhandenen Informationen ermittelt werden kann. Auf Seiten der Steuereinheit sind Kartiermittel vorhanden, also insbesondere Vorrichtungen zum Aufnehmen, Speichern und Auswerten von geometrischen Eigenschaften des zu reinigenden Raums oder der zu reinigenden Fläche. Die in den Kartiermitteln abgespeicherten Geometrieinformationen umfassen die Dimensionen des jeweiligen Raums oder der jeweiligen Fläche. Zusätzlich können diese geometrischen Informationen auch Informationen zu Positionen und Abmessungen von freistehenden Hindernissen wie beispielsweise von Möbeln und anderen Einrichtungsgegenständen umfassen. Bei dem in Figur 5 gezeigten Beispiel sind zusätzlich zu den Abmessungen des Raums 20 auch die Positionen und Abmessungen eines Schranks 21, einer Kommode 22 sowie einer Tür 23 vorhanden. Darüber hinaus können die Kartiermittel beispielsweise Informationen zum Verlauf der Übergänge von einem Raum zum nächsten umfassen. Diese Informationen werden bereits jetzt für die Bestimmung von geeigneten Fahrwegen für die Flächenreinigung verwendet. Darüber hinaus kann aus diesen Geometrieinformationen aber auch ein äußerster Umlauf 24 entlang von Wandungen und Hindernissen ermittelt werden. Dieser äußerste Umlauf 24 ist in Figur 5 als gestrichelte Linie eingezeichnet und eignet sich als Fahrweg für die Ecken- und Kantenreinigung. Dieser äußerste Umlauf 24 könnte zum einen direkt aus den Geometriedaten abgeleitet werden. Alternativ dazu ist es jedoch möglich, anhand der bereits für die Flächenreinigung ermittelten möglichen Fahrwege im Raum die jeweiligen äußersten Positionen der für die Flächenreinigung möglichen Fahrwege zu ermitteln und so aus den möglichen Fahrwegen der Flächenreinigung den äußersten Umlauf 24 zu extrahieren, wie er in Figur 5 gestrichelt eingezeichnet ist. Bei der Ermittlung dieses äußersten Umlaufs 24 werden bekannte freistehende Hindernisse mit berücksichtigt. Ebenfalls werden Übergänge von einem Raum in den nächsten berücksichtigt. Aus der Gesamtheit der möglichen Fahrwege innerhalb eines zu reinigenden Raumes oder einer zu reinigenden Fläche, wie sie für die Flächenreinigung ohnehin bestimmt werden müssen, kann daher auch der Fahrweg für die Ecken- und Kantenreinigung abgeleitet werden. Der Vorteil ist, dass die bereits für die Flächenreinigung ermittelten Informationen als Grundlage für die Bestimmung des Fahrwegs bei der Ecken- und Kantenreinigung herangezogen werden kann.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Reinigungsroboter
    2
    Robotereinheit
    3
    Eckenreinigungsmodul
    4
    Grundeinheit
    5
    Seitenarm
    6
    Saugmund
    7
    Vorwärtsfahrrichtung
    8
    Außenkontur
    9
    Ebene
    10
    Saugmund mit rechteckiger Querschnittsfläche
    11
    Saugmund mit dreieckiger Querschnittsfläche
    12
    Saugmund mit runder Querschnittsfläche
    13
    Saugmund mit ovaler Querschnittsfläche
    14
    Staubsammelbehälter
    15
    Filter
    16
    Gebläseeinheit
    17
    Ausblasbereich
    18
    Kontrolleinheit
    19
    Datenschnittstelle
    20
    Raum
    21
    Schrank
    22
    Kommode
    23
    Tür
    24
    äußerster Umlauf

Claims (9)

  1. Ein Eckenreinigungsmodul (3), welches aufweist:
    einen Saugmund (6) zum Absaugen eines Saugbereichs,
    eine Gebläseeinheit (16), die dazu ausgelegt ist, einen Saugluftstrom zu erzeugen,
    wobei sich der Strömungspfad für den Saugluftstrom zum Saugmund (6) erstreckt, und
    eine mechanische Schnittstelle, mit der zwischen dem Eckenreinigungsmodul (3) und einer Robotereinheit (2) eine lösbare mechanische Verbindung ausbildbar ist,
    wobei der Saugmund (6) am Eckenreinigungsmodul (3) so angeordnet ist, dass bei Koppelung des Eckenreinigungsmoduls (3) mit der Robotereinheit (2) der Saugmund (6) über eine Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) so weit herausragt, dass durch den Saugmund (6) ein Saugbereich außerhalb der Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) absaugbar ist, wobei sich der Saugbereich des Saugmunds (6) außerhalb der Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) befindet,
    wobei bei Koppelung des Eckenreinigungsmoduls (3) mit der Robotereinheit (2) das Eckenreinigungsmodul (3) in Vorwärtsfahrtrichtung (7) der Robotereinheit (2) gesehen seitlich über die Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) hinausragt und der Saugmund (6) in Vorwärtsfahrtrichtung (7) der Robotereinheit (2) gesehen seitlich von der Robotereinheit (2) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Eckenreinigungsmodul (3) eine Energieschnittstelle aufweist, über die das Eckenreinigungsmodul (3) von der Robotereinheit (2) aus mit Energie versorgbar ist.
  2. Ein modular aufgebauter Reinigungsroboter (1), welcher aufweist:
    eine Robotereinheit (2),
    ein Eckenreinigungsmodul (3), welches
    einen Saugmund (6) zum Absaugen eines Saugbereichs,
    eine Gebläseeinheit (16), die dazu ausgelegt ist, einen Saugluftstrom zu erzeugen,
    wobei sich der Strömungspfad für den Saugluftstrom zum Saugmund (6) erstreckt, und
    eine mechanische Schnittstelle, über die das Eckenreinigungsmodul (3) mit der Robotereinheit (2) in einer lösbaren mechanischen Verbindung verbunden ist, aufweist,
    wobei der Saugmund (6) am Eckenreinigungsmodul (3) so angeordnet ist, dass der Saugmund (6) über die Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) so weit herausragt, dass durch den Saugmund (6) ein Saugbereich außerhalb der Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) absaugbar ist, wobei sich der Saugbereich des Saugmunds (6) außerhalb der Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) befindet,
    wobei das Eckenreinigungsmodul (3) in Vorwärtsfahrtrichtung (7) der Robotereinheit (2) gesehen seitlich über die Außenkontur (8) der Robotereinheit (2) hinausragt, wobei der Saugmund (6) in Vorwärtsfahrtrichtung (7) der Robotereinheit (2) gesehen seitlich von der Robotereinheit (2) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Eckenreinigungsmodul (3) eine Energieschnittstelle aufweist, über die das Eckenreinigungsmodul (3) von der Robotereinheit (2) aus mit Energie versorgbar ist, und dass die Robotereinheit (2) ein Fahrwerk mit Antriebseinheit und eine Steuereinheit umfasst.
  3. Reinigungsroboter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eckenreinigungsmodul (3) in einer vordefinierten Position an der Robotereinheit (2) angebracht ist.
  4. Reinigungsroboter (1) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eckenreinigungsmodul (3) als eigenständige Staubsaugervorrichtung ausgebildet ist.
  5. Reinigungsroboter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eckenreinigungsmodul (3) eine Datenschnittstelle (19) aufweist, die dazu ausgelegt ist, einen Austausch von mindestens einem von Daten und Steuerbefehlen zwischen dem Eckenreinigungsmodul (3) und der Robotereinheit (2) zu ermöglichen.
  6. Reinigungsroboter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Form und Dimensionierung des Saugmunds (6) dazu ausgelegt sind, Ecken und Kanten einer zu reinigenden Fläche oder eines zu reinigenden Raums zu reinigen.
  7. Reinigungsroboter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugmund (6) ganz oder teilweise aus einem Elastomer besteht.
  8. Reinigungsroboter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Strömungspfad des Saugluftstroms vom Saugmund (6) über eine Staubabscheideeinrichtung (14) und die Gebläseeinheit (16) bis zu mindestens einer Auslassöffnung erstreckt.
  9. Reinigungsroboter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Robotereinheit (2) mit dem Eckenreinigungsmodul (3) so zu steuern, dass sich die Robotereinheit (2) gemäß einem Wandfolgeverfahren an einer äußeren Begrenzung einer zu reinigenden Fläche oder eines Raums entlang bewegt.
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