ES2858587T3 - Aparato de limpieza dotado de movilidad automática - Google Patents

Abstract

Aparato de limpieza (1) dotado de movilidad automática que comprende una carcasa (2) y al menos una rueda motriz (3), en el que el aparato de limpieza (1) presenta en la zona de una parte de carcasa (5) delantera, referido a una orientación habitual del aparato de limpieza (1) durante un movimiento de traslación, al menos una rueda de guía (7) cuya superficie periférica (8) destinada a aplicarse a un obstáculo (10) y/o a una estación base (11) sobresale al menos parcialmente, en la dirección del movimiento de traslación, de una superficie periférica delantera (12) de la carcasa (2) del aparato, y en el que una parte de carcasa (6) trasera, referido a la orientación habitual del aparato de limpieza (1), presenta una superficie periférica parcial achaflanada (13) con una parte volada, caracterizado por que la superficie periférica parcial achaflanada (13) presenta con respecto a la dirección del movimiento de traslación un ángulo (α) de más de 75º y menos de 90º, en particular preferiblemente un ángulo (α) de 80º a 87º.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de limpieza dotado de movilidad automática

Campo de la técnica

La invención se refiere a un aparato de limpieza dotado de movilidad automática que comprende una carcasa y al menos una rueda motriz, en el que el aparato de limpieza presenta en la zona de una parte de carcasa delantera, referido a una orientación habitual del aparato de limpieza durante un movimiento de traslación, al menos una rueda de guía cuya superficie periférica destinada a aplicarse a un obstáculo y/o a una estación base sobresale al menos parcialmente, en la dirección del movimiento de traslación, de una superficie periférica delantera de la carcasa del aparato, y en el que una parte de carcasa trasera, referido a la orientación habitual del aparato de limpieza, presenta una superficie periférica parcial achaflanada con una parte volada.

La invención se refiere también a un conjunto de un aparato de limpieza dotado de movilidad automática y una estación base para un aparato de limpieza dotado de movilidad automática.

Además, la invención se refiere igualmente a un procedimiento de funcionamiento de un aparato de limpieza dotado de movilidad automática, en el que se desplaza el aparato de limpieza desde una posición de funcionamiento sustancialmente horizontal del aparato de limpieza hasta una posición de aparcamiento con una orientación sustancialmente vertical, y en el que el aparato de limpieza choca con un obstáculo y/o una estación base y se endereza hasta la posición de aparcamiento por medio de una fuerza de accionamiento del aparato de limpieza que actúa contra el obstáculo y/o la estación base y/o por medio de un dispositivo elevador de la estación base.

Estado de la técnica

En el estado de la técnica se conocen aparatos de limpieza dotados de movilidad automática y procedimientos de funcionamiento de tales aparatos de limpieza. Los aparatos de limpieza pueden consistir, por ejemplo, en un robot de aspiración y/o fregado.

Tales aparatos de limpieza pueden moverse automáticamente dentro de un entorno y realizar entonces tareas de limpieza. Los aparatos de limpieza presentan, para su navegación y autolocalización en el entorno, un dispositivo de detección de obstáculos que suministra datos de medida para confeccionar un mapa del entorno y que impide colisiones con obstáculos durante un movimiento de traslación del aparato de limpieza.

Las publicaciones DE 102011 000 536 A1 y DE 102008014 912 A1 muestran, por ejemplo, robots de limpieza de esta clase para limpiar pisos.

Siempre que los aparatos conocidos en el estado de la técnica no se empleen justamente para una tarea de limpieza, éstos reposan en una estación base para recargar, por ejemplo, un acumulador eléctrico, o reposan libremente dentro del entorno, por lo que, debido al tamaño de la superficie parcial del suelo cubierta por la carcasa del robot de limpieza, es necesario un lugar de estacionamiento relativamente grande para el robot de limpieza. Particularmente en condiciones de espacio restringido un aparato de limpieza situado en una posición de aparcamiento puede suponer un estorbo. Por tanto, se conocen, por ejemplo, por los documentos WO 2016/196622 A1 y JP 2007319447 A unas estaciones base para aparatos de limpieza dotados de movilidad automática en las que puede penetrar el aparato de limpieza con un movimiento de traslación vertical o en las que el aparato de limpieza se desplaza hasta una posición de aparcamiento vertical por medio de un dispositivo elevador pivotable.

Sumario de la invención

Por tanto, partiendo del estado de la técnica antes citado el problema de la invención consiste en crear una posibilidad de alojamiento alternativo economizador de espacio para el aparato de limpieza.

Para resolver el problema antes citado se propone, en primer lugar, que la superficie periférica parcial achaflanada presente con respecto a la dirección del movimiento de traslación un ángulo de más de 75° y menos de 90°, en particular preferiblemente un ángulo de 80° a 87°.

La parte trasera de la carcasa, referido a la orientación habitual del aparato de limpieza durante una operación de limpieza, presenta una superficie periférica parcial achaflanada con una parte volada. Por tanto, referido a la superficie del suelo, la carcasa del aparato de limpieza presenta durante la posición de uso una superficie periférica parcial achaflanada con una pendiente de más de 90°, con lo que la superficie periférica parcial de la carcasa del aparato no es perpendicular al plano de la superficie del suelo. Esta superficie periférica parcial achaflanada sirve de superficie de posicionamiento para el aparato de limpieza durante la posición de aparcamiento, estando inclinado el aparato de limpieza, debido al chaflán formado con la parte delantera del aparato, en dirección al obstáculo o la estación base y pudiendo apoyarse allí a través de la al menos una rueda de guía. Por tanto, el aparato de limpieza no está en una posición exactamente vertical (referido a una superficie horizontal del suelo), sino que está inclinado hacia el obstáculo o la estación base, con lo que se consigue una posición de aparcamiento especialmente estable. Al mismo tiemplo, la rueda de guía conserva siempre en esta posición de aparcamiento inclinada su contacto con el obstáculo o la estación base, con lo que el aparato de limpieza puede salir nuevamente de la posición de aparcamiento de una manera especialmente confortable y puede pasar a la posición de uso original.

Según la invención, la superficie periférica parcial achaflanada presenta con respecto a la dirección del movimiento de traslación un ángulo de más de 75° y menos de 90°. En particular preferiblemente es especialmente adecuado un ángulo de 80° a 87°. Ese ángulo ha demostrado ser ventajoso en la práctica para conseguir una posición de emplazamiento estable del aparato de limpieza que incluso aguante, por ejemplo, los toques de personas y/o animales domésticos. Al mismo tiempo, gracias a la pequeñísima proporción vertical remanente de la posición inclinada se reduce fuertemente la extensión del aparato en dirección horizontal y así es pequeña la superficie parcial del suelo cubierta por el aparato de limpieza en la posición de aparcamiento.

El aparato de limpieza presenta una rueda de guía que, en la posición de uso habitual del aparato de limpieza, puede chocar con un obstáculo y/o una estación base. Por tanto, la rueda de guía se adelanta al aparato de limpieza en la dirección del movimiento de traslación. A consecuencia de una fuerza de accionamiento de la rueda motriz y/o de la rueda de guía y/o también de una rueda motriz adicional suplementariamente prevista, el aparato de limpieza puede trepar por el obstáculo o la estación base y alcanzar una posición de aparcamiento que presente al menos una componente en dirección vertical. En la posición de aparcamiento el aparato de limpieza, en contraste con la orientación habitual durante una operación de limpieza, ya no se encuentra en una posición sustancialmente horizontal. Por el contrario, al menos la rueda de guía está separada del suelo y el aparato de limpieza está inclinado, con lo que se reduce la superficie parcial del suelo cubierta por el aparato de limpieza. El aparato de limpieza puede trepar por el obstáculo o la estación base hasta que se alcance una orientación casi vertical del aparato de limpieza y así la carcasa del aparato de limpieza esté colocada formando un ángulo de hasta 90° con respecto a una posición de uso. Una superficie periférica de la carcasa del aparato, que previamente, es decir, durante la operación de limpieza, estaba orientada en sentido sustancialmente perpendicular a la superficie del suelo, sirve de superficie de estacionamiento para el aparato de limpieza en la posición de aparcamiento. La posición de aparcamiento puede adoptarse en un lugar adecuado del entorno predefinido preferiblemente por el usuario del aparato de limpieza, pero, como alternativa, puede adoptarse también en una estación base preparada para tal posición de aparcamiento que presente simultáneamente también, por ejemplo, un aparato de carga para un acumulador eléctrico del aparato de limpieza y/o unos dispositivos para, por ejemplo, transferir material aspirado del aparato de limpieza a un recipiente colector de la estación base. La rueda de guía puede ser una rueda cogiratoria puramente pasiva del aparato de limpieza, aplicando la rueda motriz y/o una rueda motriz adicional suplementaria la fuerza de accionamiento del aparato de limpieza que es necesaria para trepar por el obstáculo o la estación base. La rueda de guía sirve entonces exclusivamente para guiar el movimiento del aparato de limpieza en dirección vertical de modo que se pueda alcanzar la posición de aparcamiento. Sin embargo, como alternativa, la propia rueda de guía puede también ser accionada y aplicar así la fuerza de accionamiento sobre el obstáculo o la estación base. Por tanto, mediante una posición de aparcamiento vertical se puede, en definitiva, reducir la demanda de espacio del aparato de limpieza durante una fase de reposo.

El aparato de limpieza dotado de movilidad automática en el sentido de la invención puede ser en principio cualquier aparato de limpieza que pueda realizar una tarea de limpieza, especialmente un robot de aspiración, un robot de fregado o un aparato de aspiración-fregado combinado. Eventualmente, se pueden tomar las medidas necesarias cuando el aparato de limpieza esté construido, por ejemplo, como un aparato de fregado con un depósito de líquido y pudiera perder líquido por efecto de una inclinación del mismo.

Se propone también que una parte de carcasa trasera, referido a la orientación habitual del aparato de limpieza, presente una superficie periférica parcial desplazable que, a consecuencia de una solicitación con una fuerza del peso del aparato de limpieza, pueda desplazarse en contra de una fuerza de reposición elástica. Esta ejecución es adecuada igualmente para superficies periféricas parciales achaflanadas o no achaflanadas de la carcasa del aparato que sirvan de superficie de posicionamiento del aparato de limpieza en la posición de aparcamiento. Según esta forma de realización, la superficie periférica parcial está construida de modo que ésta, a consecuencia de al menos una deformación parcial, un deslizamiento u otros movimientos de desplazamiento, pueda desplazarse con relación a las demás superficies periféricas parciales de la carcasa del aparato y así se pueda variar la forma de la superficie periférica parcial de modo que pueda conseguirse una posición de aparcamiento especialmente estable del aparato de limpieza. El desplazamiento de la superficie periférica parcial se produce como consecuencia de la solicitación de la superficie periférica parcial desplazable con una parte de la fuerza del peso del aparato de limpieza que actúa sobre la superficie periférica parcial y que aumenta a consecuencia de la progresiva inclinación del aparato de limpieza. Siempre que la parte de la fuerza del peso del aparato de limpieza que actúa sobre la superficie periférica parcial supere a la fuerza de reposición elástica, se puede desplazar la superficie periférica parcial y, por tanto, se puede deformar también la carcasa del aparato en la zona de la superficie periférica parcial. En este caso, es posible que se reconformen especialmente elementos de apoyo, superficies planas o similares en la superficie periférica parcial de la carcasa del aparato para garantizar la estabilidad de la posición de aparcamiento.

Se propone especialmente que la superficie periférica parcial esté construida como deformable con elasticidad de muelle y pueda transferirse de una configuración destensada no deformada a una configuración tensada deformada, y viceversa. Por ejemplo, la superficie periférica parcial puede presentar un material elástico que pueda deformarse y que, después de anular la deformación, retorne nuevamente a su configuración original. El material dotado de elasticidad de muelle puede ser preferiblemente un metal que pueda adoptar una configuración deformada y una configuración no deformada. La deformación se consigue como se ha explicado anteriormente mediante una solicitación por la fuerza del peso al inclinar el aparato de limpieza hacia la posición de aparcamiento.

La superficie periférica parcial puede estar construida como un elemento elástico biestable, estando caracterizados dos estados estables especialmente por una forma convexa y una forma cóncava de la superficie periférica parcial. La superficie periférica parcial de la carcasa del aparato utilizada para la posición de aparcamiento presenta una naturaleza elástica. En la posición sustancialmente horizontal durante una operación de limpieza del aparato de limpieza esta superficie periférica parcial forma preferiblemente una parte de forma correspondiente de una carcasa convexa del aparato, es decir, una parte de una superficie lateral de la carcasa del aparato. Al enderezarse hasta alcanzar la posición de aparcamiento, la fuerza del peso del aparato de limpieza actúa crecientemente sobre la superficie periférica parcial. La naturaleza elástica del material y la forma de la superficie periférica parcial producen entonces, por ejemplo, a la manera de un muelle crujiente, una reconformación de la superficie periférica parcial, tras lo cual ésta se deforma cóncavamente. Resultan así en las líneas límite con el resto de la carcasa también convexamente conformada del aparato dos líneas de inflexión que pueden servir como apoyos definidos para el aparato de limpieza en la posición de aparcamiento. Sobre estos apoyos se mantiene parado con seguridad el aparato de limpieza. Siempre que el aparato de limpieza abandone la posición de aparcamiento, disminuye nuevamente la acción de la fuerza del peso sobre la superficie periférica parcial y se adopta nuevamente la forma convexa original de la superficie periférica parcial.

Como alternativa, puede estar previsto que la superficie periférica parcial lleve asociado un elemento elástico, especialmente un muelle helicoidal o un muelle laminar. En esta ejecución la superficie periférica parcial representa preferiblemente una zona parcial móvil por separado con respecto a las demás superficies parciales de la carcasa del aparato. La superficie periférica parcial desplazable se mantiene durante una operación de limpieza normal del aparato de limpieza, a consecuencia de la fuerza de reposición elástica del elemento elástico, en la posición no cargada por la fuerza del peso, en la que la superficie periférica parcial define habitualmente una forma cerrada y correspondiente a la de las demás superficies parciales adyacentes a ella. Siempre que el aparato de limpieza se desplace hasta la posición de aparcamiento, la superficie periférica parcial es presionada por la mayor fuerza del peso del aparato de limpieza, comparada con la fuerza de reposición elástica actuante, en dirección al interior de la carcasa del aparato y hacia una posición desplazada que se desplaza hacia atrás hasta que el aparato de limpieza repose sustancialmente en la posición de aparcamiento, por ejemplo, sobre los cantos de las superficies parciales no desplazables estacionadas a la izquierda y a la derecha junto a la superficie periférica parcial. Al abandonar la posición de aparcamiento, el elemento elástico presiona nuevamente la superficie periférica parcial desplazable para devolverla a la posición de partida tan pronto como la fuerza de reposición elástica supera a la parte actuante de la fuerza del peso del aparato de limpieza, lo que ocurre regularmente a más tardar cuando el aparato de limpieza ya no descansa sobre la superficie periférica parcial.

Se propone también que la carcasa del aparato presente un dispositivo de sujeción en la zona de la parte delantera de la misma. El dispositivo de sujeción puede ser especialmente un elemento magnético, un elemento de encastre, un gancho, una argolla y/o un saliente. El dispositivo de sujeción sirve para asegurar la posición de aparcamiento en un obstáculo o una estación base. En particular, tales dispositivos de sujeción son ventajosos cuando la carcasa del aparato de limpieza no presenta ninguna superficie periférica parcial achaflanada de modo que el aparato de limpieza esté dispuesto en una posición sustancialmente vertical sobre una superficie de suelo horizontal. Para garantizar especialmente en tal caso la estabilidad de la posición de aparcamiento se ejerce por medio del dispositivo de sujeción una fuerza de sujeción adicional sobre el obstáculo o la estación base. Ventajosamente, el aparato de limpieza presenta uno o más dispositivos de sujeción que se corresponden con dispositivos de sujeción del obstáculo y/o la estación base. Por ejemplo, el aparato de limpieza que se emplea en combinación con una estación base correspondiente puede presentar una argolla en la que encaje un gancho de la estación base, o viceversa. Asimismo, pueden estar previstos también unos elementos magnéticos correspondientes, presentando, por ejemplo, el aparato de limpieza un imán y la estación base una zona parcial magnetizable, o viceversa. Además, el aparato de limpieza puede presentar también de una manera especialmente sencilla uno o varios salientes que puedan anclarse en una estructura de la superficie de un obstáculo y/o una estación base. Pueden estar previstos también en el aparato de limpieza unos elementos de encastre que hagan posible una sujeción especialmente segura en un obstáculo o una estación base, pero que eventualmente requieran un dispositivo para soltar nuevamente el elemento de encastre de su unión por encastre.

Asimismo, la invención propone también un conjunto de un aparato de limpieza dotado de movilidad automática, que presenta una carcasa y al menos una rueda motriz, y una estación base con una zona de unión destinada a unirse con el aparato de limpieza, en el que la zona de unión presenta un elemento de unión destinado a unirse con un dispositivo de sujeción correspondiente del aparato de limpieza, en el que la estación base presenta un dispositivo elevador que desplaza el elemento de unión y está concebido para desplazar el elemento de unión y el dispositivo de sujeción unido con éste del aparato de limpieza desde una posición inferior, referido a una orientación vertical habitual de la estación base, hasta una posición superior, y viceversa, y en el que el dispositivo elevador presenta una guía de carril con la que está operativamente unido el elemento de unión de modo que el elemento de unión pueda desplazarse a lo largo de la guía de carril. Las ventajas del conjunto propuesto son el resultado de una combinación del aparato de limpieza según la invención con una estación base. Respecto de las posibles características y ventajas del aparato de limpieza, se hace referencia a las explicaciones antes citadas. Las explicaciones se aplican de manera correspondiente también para el conjunto según la invención. La estación base está construida con el dispositivo elevador propuesto de modo que la posición de aparcamiento del aparato de limpieza pueda conseguirse tirando hacia arriba del aparato de limpieza por medio de un accionamiento externo. El aparato de limpieza puede engancharse o unirse de otra manera, por ejemplo, con un elemento de unión del dispositivo elevador y a continuación puede ser arrastrado hacia arriba por efecto de un desplazamiento vertical del elemento de unión del dispositivo elevador hasta que se alcance la posición de aparcamiento. El dispositivo elevador puede presentar, por ejemplo, un sistema de carril con un motor lineal o similar. Gracias a esta ejecución es posible una transferencia especialmente segura y exacta del aparato de limpieza desde la posición de uso hasta la posición de aparcamiento. Asimismo, no solo se produce la inclinación del aparato de limpieza, sino que al mismo tiempo se asegura también la posición de aparcamiento por medio del elemento de unión del dispositivo elevador. Además, el elemento de unión del dispositivo elevador puede estar construido también de una manera diferente, pudiendo presentar, por ejemplo, un elemento de encastre, un gancho, una argolla, un saliente u homólogo. Por supuesto, la estación base puede realizar también las habituales actividades de mantenimiento en el aparato de limpieza, pudiendo, por ejemplo, cargar un acumulador eléctrico por medio de una fuente de alimentación, descargar el recipiente de material aspirado del aparato de limpieza por medio de un soplante, vaciarlo por succión o similar. Por último, se propone también con la invención un procedimiento de funcionamiento de un aparato de limpieza dotado de movilidad automática, en el que se desplaza el aparato de limpieza desde una posición de funcionamiento sustancialmente horizontal del aparato de limpieza hasta una posición de aparcamiento con una orientación sustancialmente vertical, en el que el aparato de limpieza choca con un obstáculo y/o una estación base y se endereza hasta la posición de aparcamiento por medio de una fuerza de accionamiento del aparato de limpieza que actúa contra el obstáculo y/o la estación base y/o por medio de un dispositivo elevador de la estación base, y en el que el aparato de limpieza en la posición de aparcamiento descansa sobre una superficie de suelo con una superficie periférica parcial achaflanada de una parte de carcasa trasera, referido a la orientación habitual del aparato de limpieza, de modo que el aparato de limpieza se incline hacia la superficie del suelo con un ángulo de más de 75° y menos de 90°, en particular preferiblemente un ángulo de 80° a 87°. Por tanto, la transferencia del aparato de limpieza desde la posición de uso sustancialmente horizontal hasta la posición de aparcamiento puede realizarse por medio de la fuerza propia de accionamiento del aparato de limpieza o por medio de un accionamiento externo. En el caso últimamente citado se puede alcanzar la posición de aparcamiento, por ejemplo, tirando del aparato de limpieza hacia arriba hasta la posición de aparcamiento por medio de un dispositivo elevador de una estación base. Las demás explicaciones que se han dado previamente con respecto al aparato de limpieza, la estación base o el conjunto del aparato de limpieza y la estación base se aplican de manera correspondiente también para el procedimiento de funcionamiento de un aparato de limpieza, especialmente con la cooperación de la estación base.

Breve descripción de los dibujos

En lo que sigue se explicará la invención con más detalle ayudándose de ejemplos de realización. Muestran:

La figura 1, un aparato de limpieza según la invención en una vista en perspectiva tomada desde fuera conforme a una primera forma de realización de la invención,

La figura 2, el aparato de limpieza según la figura 1 en una posición de aparcamiento,

La figura 3, un aparato de limpieza conforme a una segunda forma de realización en una posición de uso,

La figura 4, el aparato de limpieza según la figura 3 en una posición de aparcamiento,

La figura 5, un aparato de limpieza según una tercera forma de realización en una posición de uso,

La figura 6, el aparato de limpieza según la figura 5 en una posición de aparcamiento,

La figura 7, un aparato de limpieza según una cuarta forma de realización en una posición de aparcamiento, La figura 8, un aparato de limpieza según una quinta forma de realización en una posición de uso y

La figura 9, el aparato de limpieza según la figura 8 en una posición de aparcamiento.

Descripción de las formas de realización

La figura 1 muestra un aparato de limpieza 1 que está construido aquí como un robot de aspiración. El aparato de limpieza 1 presenta una carcasa 2 cuyo lado inferior está orientado durante una posición de uso en una dirección sustancialmente paralela a una superficie a limpiar, es decir que dicho lado inferior, en presencia de una disposición horizontal del aparato de limpieza 1, está también orientado horizontalmente. La carcasa 2 del aparato presenta una superficie periférica 12 que comprende todas las superficies laterales, incluidos un lado frontal y un lado dorsal del aparato de limpieza 1, referido a una dirección habitual del movimiento de traslación del aparato de limpieza 1 durante una operación de limpieza. Referido a la dirección de avance habitual del aparato de limpieza 1 durante la operación de limpieza, un superficie periférica parcial 13 de una parte trasera 6 de la carcasa presenta una orientación inclinada con respecto a las superficies parciales restantes de la superficie periférica 12 de la carcasa de modo que la carcasa 2 del aparato presente en esta zona una parte volada que se caracteriza por que un lado superior de la carcasa 2 del aparato sobresale de un lado inferior de la carcasa 2 del aparato. Entre el lado inferior de la carcasa 2 del aparato y la superficie periférica parcial oblicua 13 existe aquí, por ejemplo, un ángulo a de 85°. Por tanto, con la orientación horizontal del aparato de limpieza 1 y así también de la carcasa 2 del aparato, mostrada en la figura 1, la superficie periférica parcial oblicua 13 presenta también un ángulo a de aproximadamente 85° con una superficie de suelo.

Asimismo, el aparato de limpieza 1 presenta dos ruedas motrices 3 accionadas a motor (en la representación elegida solamente es visible una de las ruedas motrices 3), así como un elemento de limpieza 4 que está construido aquí como un rodillo de cerdas y se encuentra por debajo de la carcasa 2 del aparato. Además, el aparato de limpieza 1 presenta dos ruedas de guía 7 que están dispuestas en la zona de una parte delantera 5 de la carcasa del aparato de limpieza 1. Cada rueda de guía 7 sobresale con al menos una parte de su superficie periférica 8 más allá de la superficie periférica parcial 12 de la carcasa 2 del aparato y, por tanto, se adelanta a las restantes zonas parciales del aparato de limpieza 1 durante un movimiento de avance habitual del aparato de limpieza 1. En la parte trasera opuesta 6 de la carcasa están dispuestas dos ruedas motrices adicionales 9, de las cuales solamente una puede verse también en las figuras. Las ruedas motrices adicionales 9 son también accionadas a motor.

Asimismo, el aparato de limpieza 1 presenta un dispositivo 19 de detección de obstáculos que está concebido para detectar obstáculos 10 dentro de un entorno del aparato de limpieza 1. El dispositivo 19 de detección de obstáculos cuenta con una zona de captura dentro de la cual pueden detectarse los obstáculos existentes 10. El dispositivo 19 de detección de obstáculos es aquí, por ejemplo, un dispositivo de medida por triangulación que puede medir distancias a los obstáculos 10 dentro del entorno. El dispositivo 19 de detección de obstáculos presenta en particular un diodo láser cuyo haz de luz emitido es conducido fuera de la carcasa 2 del aparato de limpieza 1 a través de un dispositivo de deflexión y puede girar alrededor de un eje de giro vertical en la posición de uso del aparato de limpieza 1, especialmente con un ángulo de medida de 360°. Es posible así una medición omnidireccional de distancias alrededor del aparato de limpieza 1. Con ayuda del dispositivo 19 de detección de obstáculos se puede acotar el entorno en un plano preferiblemente horizontal, es decir, en un plano sustancialmente paralelo a la superficie del suelo. De este modo, el aparato de limpieza 1 puede moverse en el entorno evitando una colisión con obstáculos 10. Los datos de medida recogidos por medio del dispositivo 19 de detección de obstáculos se utilizan para confeccionar un mapa del entorno. Como complemento, pueden utilizarse también para la confección del mapa datos odométricos de las ruedas motrices 3 y/o las ruedas motrices adicionales 9 que sirvan para verificar los datos medidos por medio del dispositivo 19 de detección de obstáculos. El dispositivo 19 de detección de obstáculos ejecuta simultáneamente dos tareas, es decir, por un lado, el escaneo del entorno del aparato de limpieza 1 para confeccionar el mapa y por otro la detección de obstáculos 10 en el sentido de una evitación de colisiones.

Durante una operación de limpieza habitual el aparato de limpieza 1 se mueve de un lado a otro dentro del entorno y ejecuta entonces una tarea de limpieza, aquí, por ejemplo, la aspiración de material aspirable de la superficie del suelo y la limpieza de la superficie del suelo por medio del elemento de limpieza 4 construido como un rodillo de cerdas. Después de finalizar la operación de limpieza y especialmente cuando el aparato de limpieza 1 está fuera de servicio durante bastante tiempo, se estiba éste en una posición de aparcamiento para esperar a la siguiente misión de trabajo.

La figura 2 muestra esa posición de aparcamiento del aparato de limpieza 1, en la que el aparato de limpieza 1 está estacionado sobre su parte de carcasa trasera 6 y, debido a la superficie periférica parcial oblicua 13 allí formada, se apoya adicionalmente en un obstáculo 10, por ejemplo, una pared. Esta posición de aparcamiento presenta una óptima estabilidad y así el aparato de limpieza 1 no se cae ni siquiera, por ejemplo, al ser tocado por personas y/o animales presentes en el entorno. Como consecuencia de la superficie periférica parcial achaflanada 13 en la parte trasera 6 de la carcasa el aparato de limpieza 1 no está dispuesto verticalmente con respecto a la superficie del suelo, sino que, por el contrario, está inclinado hacia el obstáculo 10. En principio, en lugar de un obstáculo 10 puede emplearse también una estación base 11 para colocar el aparato de limpieza 1 en la posición de aparcamiento.

Para pasar de la posición de uso representada en la figura 1 a la posición de aparcamiento representada en la figura 2, el aparato de limpieza 1 se mueve hacia el obstáculo 10 (o la estación base 11), mirando la parte delantera 5 de la carcasa del aparato de limpieza 1 en dirección al obstáculo 10. Es ventajoso entonces que la parte delantera 5 de la carcasa esté orientada en sentido sustancialmente paralelo a la superficie del obstáculo 10 de modo que pueda producirse una superficie de contacto lo mayor posible entre el aparato de limpieza 1 y el obstáculo 10 cuando el aparato de limpieza 1 esté colocado contra el obstáculo 10. Al proseguir el movimiento del aparato de limpieza 1 hacia el obstáculo 10, las ruedas de guía 7, que están dispuestas en la parte delantera 5 de la carcasa, entran en contacto con el obstáculo 10. Como consecuencia de la fuerza de accionamiento de las ruedas motrices 3 y también de las ruedas motrices adicionales suplementarias 9, el aparato de limpieza 1 puede trepar por el obstáculo 10 por medio de las ruedas de guía 7 sin que se produzca un rozamiento importante de la carcasa 2 del aparato en el obstáculo 10. El aparato de limpieza 1 trepa por el obstáculo 10 y con ello se inclina visiblemente hasta que la superficie periférica parcial achaflanada 13 descanse completamente sobre la superficie del suelo. En esta posición de aparcamiento el aparato de limpieza 1 se apoya con las ruedas de guía 7 en el obstáculo 10, con lo que se consigue una posición de aparcamiento especialmente estable. En la posición de aparcamiento el aparato de limpieza 1, debido a la disposición sustancialmente vertical formando aquí un ángulo de aproximadamente 85° con la superficie del suelo, ocupa una superficie del piso decisivamente más pequeña que la ocupada en la posición de uso, con lo que el aparato de limpieza 1 queda estibado de una manera especialmente economizadora de espacio. Para volver ahora de la posición de aparcamiento a la posición de uso horizontal del aparato de limpieza 1 se hace que las ruedas motrices 3 y las ruedas motrices adicionales 9 giren en la dirección opuesta a la del trepado anterior y así el aparato de limpieza 1 rueda nuevamente por el obstáculo 10 abajo, la superficie periférica parcial oblicua 13 se separa de nuevo de la superficie del suelo y el aparato de limpieza 1 se inclina retornando a la posición de uso sustancialmente horizontal.

Las figuras 3 y 4 muestran una segunda forma de realización de la invención, en la que el aparato de limpieza 1 presenta una superficie periférica parcial 13 en la parte trasera 6 de la carcasa 2 del aparato que representa un elemento elástico 14. El elemento elástico 14 está construido a la manera de un elemento elástico biestable 14 que puede ocupar dos estados estables, es decir, por un lado, el estado representado en la figura 3, en el que la superficie periférica parcial 13 es de conformación convexa, y por otro el estado representado en la figura 4, en el que la superficie periférica parcial 13 es de conformación cóncava. En la posición de uso del aparato de limpieza 1 representada en la figura 3 la superficie periférica parcial 13 construida como un elemento elástico 14 encaja con correspondencia de forma en la forma restante de la carcasa 2 del aparato. Cuando, partiendo de esta situación, se transfiere el aparato de limpieza 1 a la posición de aparcamiento, el aparato de limpieza 1 trepa nuevamente por el obstáculo 10 por medio de las ruedas de guía 7 y con ayuda de la fuerza de accionamiento de sus ruedas motrices 3 y sus ruedas motrices adicionales 9, con lo que la fuerza del peso del aparato de limpieza 1 se traslada visiblemente a la superficie periférica parcial 13. Tan pronto como la fuerza del peso actuante sobre la superficie periférica parcial 13 rebasa la fuerza de reposición del elemento elástico 14, se presiona el elemento elástico 14 para que pase de la forma convexa a la forma cóncava, con lo que resulta la forma de la superficie periférica parcial 13 representada en la figura 4. La superficie periférica parcial 13 es entonces de conformación cóncava y así se originan sustancialmente en las zonas de transición entre la superficie periférica parcial 13 y las partes restantes de la carcasa adyacente 2 del aparato dos elementos de apoyo que estabilizan el aparato de limpieza 1 en la posición de aparcamiento mostrada. Además, el aparato de limpieza 1 está soportado aquí, por ejemplo, al menos en un lado, por el obstáculo 10, al que se aplican las ruedas motrices 3, las ruedas motrices adicionales 9, el elemento de limpieza 4 y/o las ruedas de guía 7. Eventualmente, la construcción de la superficie periférica parcial 13 como un elemento elástico 14 puede complementarse también por un achaflanamiento de la superficie periférica parcial 13 de modo que resulte adicionalmente una posición de aparcamiento inclinada como la representada a modo de ejemplo en la figura 2.

Las figuras 5 y 6 muestran una tercera forma de realización de un aparato de limpieza 1 según la invención, en la que la superficie periférica parcial 13 de la parte trasera 6 de la carcasa lleva asociado un elemento elástico independiente 14. El elemento elástico 14 es aquí un muelle helicoidal cuya fuerza de reposición actúa contra la superficie periférica parcial 13 desplazable con relación a las restantes zonas parciales de la carcasa 2 del aparato. La superficie periférica parcial 13 está incrustada con correspondencia de forma en la parte trasera 6 de la carcasa 2 del aparato cuando el elemento elástico 14 se encuentra en un estado destensado. Cuando el aparato de limpieza 1 se desplaza de la posición de uso representada en la figura 5 a la posición de aparcamiento representada en la figura 6, trepando por el obstáculo 10, una parte cada vez mayor de la fuerza del peso del aparato de limpieza 1 se traslada continuamente a la superficie periférica parcial 13 hasta que finalmente la respectiva parte de la fuerza del peso supera a la fuerza de reposición del elemento elástico 14. En la posición de aparcamiento mostrada en la figura 6 la superficie periférica parcial 13 se ha desplazado hacia dentro de la carcasa 2 del aparato, con lo que resulta una superficie de apoyo sustancialmente tripartita formada, por un lado, por una zona parcial de la superficie periférica parcial convexa 13 y, por otro lado, por dos zonas parciales adyacentes de la carcasa 2 del aparato.

La figura 7 muestra una cuarta forma de realización de un aparato de limpieza 1 según la invención. El aparato de limpieza 1 presenta aquí un dispositivo de sujeción 15 en forma de un imán integrado en una rueda de guía 7 que está unido operativamente con una formación magnética de al menos una zona parcial de una estación base 11. La zona parcial magnética de la estación base 11 puede ser, por ejemplo, una zona parcial que presente hierro y/o níquel. Debido a la fuerza de sujeción que actúa desde el dispositivo de sujeción 15 sobre el aparato de limpieza 1 se puede aplicar una mayor fuerza de accionamiento de las ruedas motrices 3 o las ruedas motrices adicionales 9 para hacer que el aparato de limpieza 1 retorne de la posición de aparcamiento representada a una posición de uso sustancialmente horizontal. Sin embargo, como alternativa, puede estar también previsto que el dispositivo de sujeción 15 presente un electroimán que pueda conectarse y desconectarse para transferir el aparato de limpieza 1 de la posición de uso a la posición de aparcamiento, y viceversa. Como dispositivos de sujeción 15 entran también en consideración elementos de encastre, ganchos, argollas, salientes y similares. El dispositivo de sujeción 15 está dispuesto preferiblemente en la parte delantera 5 de la carcasa 2 del aparato de modo que el aparato de limpieza 1 en la posición de aparcamiento se mantenga sujeto en el punto más alto del aparato de limpieza 1. Esto proporciona una elevada estabilidad de la posición de aparcamiento.

Por último, las figuras 8 y 9 muestran a modo de ejemplo una quinta forma de realización de un aparato de limpieza 1 que, en combinación con una estación base 11, forma un conjunto. La estación base 11 presenta una zona de unión 16 a la que puede acoplarse el aparato de limpieza 1. La zona de unión 16 presenta un elemento de unión 17 que está construido aquí como un gancho. El elemento de unión 17 sirve para unirse con un dispositivo de sujeción correspondiente 15 del aparato de limpieza 1 que está construido aquí como una argolla. El elemento de unión 17 de la estación base 11 puede ser desplazado por medio de un dispositivo elevador 18 desde una posición inferior mostrada en la figura 8 hasta una posición superior mostrada en la figura 9. A este fin, el elemento de unión 17 está unido operativamente con una guía de carril del dispositivo elevador 18. El elemento de unión 17 puede será arrastrado por un motor a lo largo de la guía de carril. Según esta forma de realización, el aparato de limpieza 1 se aproxima a la zona de unión 16 de la estación base 11 de modo que el dispositivo de sujeción 15 del aparato de limpieza 1 entre en contacto con el elemento de unión 17 del dispositivo elevador 18. Para transferir el aparato de limpieza 1 a la posición de aparcamiento, un usuario del aparato de limpieza 1 puede controlar, por ejemplo, manualmente, el funcionamiento del dispositivo elevador 18. Como alternativa, se puede inducir automáticamente el funcionamiento del dispositivo elevador 18 por efecto del contactado del aparato de limpieza 1 y la zona de unión 16 de la estación base 11, por ejemplo, del dispositivo de sujeción 15 y el elemento de unión 17. Debido al desplazamiento vertical del elemento de unión 17 del dispositivo elevador 18 se tira del aparato de limpieza 1 hacia arriba en la estación base 11, con lo que este aparato se traslada a la posición de aparcamiento mostrada en la figura 9. En este caso, la posición de aparcamiento del aparato de limpieza 1 se mantiene asegurada por la unión entre el dispositivo de sujeción 15 y elemento de unión 17. Un retorno del aparato de limpieza 1 a la posición de uso representada en la figura 8 se produce por efecto de un funcionamiento del dispositivo elevador 18 en dirección contraria, con lo que el aparato de limpieza 1 rueda de nuevo por la estación base 11 abajo.

Lista de símbolos de referencia

1 Aparato de limpieza

2 Carcasa del aparato

3 Rueda motriz

4 Elemento de limpieza

5 Parte delantera de la carcasa

6 Parte trasera de la carcasa

7 Rueda de guía

8 Superficie periférica de la rueda

9 Rueda motriz adicional

10 Obstáculo

11 Estación base

12 Superficie periférica de la carcasa

13 Superficie periférica parcial

14 Elemento elástico

15 Dispositivo de sujeción

16 Zona de unión

17 Elemento de unión

18 Dispositivo elevador

19 Dispositivo de detección de obstáculos

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Aparato de limpieza (1) dotado de movilidad automática que comprende una carcasa (2) y al menos una rueda motriz (3), en el que el aparato de limpieza (1) presenta en la zona de una parte de carcasa (5) delantera, referido a una orientación habitual del aparato de limpieza (1) durante un movimiento de traslación, al menos una rueda de guía (7) cuya superficie periférica (8) destinada a aplicarse a un obstáculo (10) y/o a una estación base (11) sobresale al menos parcialmente, en la dirección del movimiento de traslación, de una superficie periférica delantera (12) de la carcasa (2) del aparato, y en el que una parte de carcasa (6) trasera, referido a la orientación habitual del aparato de limpieza (1), presenta una superficie periférica parcial achaflanada (13) con una parte volada, caracterizado por que la superficie periférica parcial achaflanada (13) presenta con respecto a la dirección del movimiento de traslación un ángulo (a) de más de 75° y menos de 90°, en particular preferiblemente un ángulo (a) de 80° a 87°.

2. Aparato de limpieza (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que una parte de carcasa (6) trasera, referido a la orientación habitual del aparato de limpieza (1), presenta una superficie periférica parcial desplazable (13) que, a consecuencia de una solicitación con una fuerza del peso del aparato de limpieza (1), pueda desplazarse en contra de una fuerza de reposición elástica.

3. Aparato de limpieza (1) según la reivindicación 2, caracterizado por que la superficie periférica parcial (13) está construida como deformable con elasticidad de muelle y puede transferirse de una configuración destensada no deformada a una configuración tensada deformada, y viceversa.

4. Aparato de limpieza (1) según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que la superficie periférica parcial (13) está construida como un elemento elástico biestable (14), estando caracterizados dos estados estables especialmente por una forma convexa y una forma cóncava de la superficie periférica parcial (13).

5. Aparato de limpieza (1) según la reivindicación 2, caracterizado por que la superficie periférica parcial (13) lleva asociado un elemento elástico (14), especialmente un muelle helicoidal o un muelle laminar.

6. Aparato de limpieza (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la carcasa (2) del aparato presenta un dispositivo de sujeción (15) en la zona de la parte delantera (5) de la misma, especialmente un elemento de encastre, un gancho, una argolla y/o un saliente.

7. Conjunto de un aparato de limpieza (1) dotado de movilidad automática según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y una estación base (11) para un aparato de limpieza (1) dotado de movilidad automática, en el que la estación base (11) presenta una zona de unión (16) destinada a unirse con el aparato de limpieza (1), en el que la zona de unión (16) presenta un elemento de unión (17) y un dispositivo elevador (18) que desplaza el elemento de unión (17), especialmente un dispositivo elevador (18) accionado a motor, que está concebido para desplazar el elemento de unión (17) desde una posición inferior, referido a una orientación vertical habitual de la estación base (11), hasta una posición superior, y viceversa, y en el que el dispositivo elevador (18) presenta una guía de carril con la que está operativamente unido el elemento de unión (17) de modo que el elemento de unión (17) pueda deslizarse a lo largo de la guía de carril.

8. Procedimiento de funcionamiento de un aparato de limpieza (1) dotado de movilidad automática, en el que se desplaza el aparato de limpieza (1) desde una posición de funcionamiento sustancialmente horizontal del aparato de limpieza (1) hasta una posición de aparcamiento con una orientación sustancialmente vertical, y en el que el aparato de limpieza (1) choca con un obstáculo (10) y/o una estación base (11) y se endereza hasta la posición de aparcamiento por medio de una fuerza de accionamiento del aparato de limpieza (1) que actúa contra el obstáculo (10) y/o la estación base (11) y/o por medio de un dispositivo elevador (18) de la estación base (11), caracterizado por que el aparato de limpieza (1) en la posición de aparcamiento descansa sobre una superficie de suelo con una superficie periférica parcial achaflanada (13) de una parte de carcasa (6) trasera, referido a una orientación habitual del aparato de limpieza (1), de modo que el aparato de limpieza (1) se incline hacia la superficie del suelo con un ángulo (a) de más de 75° y menos de 90°, en particular preferiblemente un ángulo de 80° a 87°.