ES2902416T3

ES2902416T3 - Dispositivo de limpieza autónomo

Info

Publication number: ES2902416T3
Application number: ES17165931T
Authority: ES
Inventors: Xing Li; Zitao Wang; Zhijun Li; Yongfeng Xia
Original assignee: Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd; Beijing Rockrobo Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd; Beijing Rockrobo Technology Co Ltd
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2022-03-28
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: CN105982611A; US10932636B2; CN111973085A; US20210378473A1; EP3231340B1; US20210378475A1; CN111973085B; US11998160B2; EP3231340A1; WO2017177696A1; US20210378474A1; US20170296021A1; US20210137337A1

Abstract

Dispositivo de limpieza autónomo, que comprende: un cuerpo de dispositivo (110), un módulo de accionamiento (140), un módulo de limpieza y un módulo de detección (121), en el que el módulo de accionamiento, el módulo de limpieza y el módulo de detección están ensamblados de manera independiente y desprendible en el cuerpo de dispositivo, caracterizado porque, el cuerpo de dispositivo (110) comprende un bastidor (102) y un alojamiento superior (103) fijado al bastidor (102), el módulo de accionamiento (140) se proporciona en el bastidor, y el módulo de detección (121) está ensamblado en una cámara de alojamiento (1031) del alojamiento superior (103), la cámara de alojamiento (1031) se hace coincidir con el módulo de detección (121), el cuerpo de dispositivo (110) comprende además una cubierta de protección (1032) ensamblada por encima de la cámara de alojamiento (1031), un lado circunferencial de la cubierta de protección está vaciado, y el módulo de detección (121) está ubicado entre la cámara de alojamiento (1031) y la cubierta de protección (1032).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de limpieza autónomo

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a un campo de tecnología de limpieza inteligente y, más particularmente, a un dispositivo de limpieza autónomo.

Antecedentes

Con el rápido desarrollo de la tecnología de comunicación, la aplicación de productos inteligentes en la vida diaria se vuelve cada vez más habitual y ha surgido una variedad de dispositivos de limpieza autónomos, tales como dispositivos de barrido autónomos, dispositivos de fregado autónomos y así sucesivamente. Los dispositivos de limpieza autónomos pueden ejecutar operaciones de limpieza de manera automática, lo cual proporciona conveniencia a los usuarios. Sin embargo, a medida que la función de un dispositivo de limpieza autónomo se vuelve gradualmente fuerte, aumentan los módulos funcionales del dispositivo de limpieza autónomo y la estructura interna del mismo se vuelve cada vez más compleja, de tal manera que cuando el dispositivo de limpieza autónomo se avería y necesita reparación, el tiempo y la dificultad de desensamblaje de una única máquina aumentan en gran medida, provocando grandes dificultades para el personal de mantenimiento.

Irobot Corp. logró por primera vez la modularidad en el campo de los dispositivos de barrido. Basándose en la divulgación de EP1969438B1, un módulo de ruedas motrices y un módulo de cepillo principal son independientes y pueden desprenderse de una unidad principal de manera independiente. Cada módulo está montado en un espacio de alojamiento reservado de un armazón de la máquina principal, de tal manera que una vez que se daña un determinado módulo, el módulo dañado puede retirarse de manera independiente y sustituirse por uno nuevo de manera conveniente, mejorando de ese modo las eficiencias de sustitución y de mantenimiento de los módulos.

Dado que los defectos de un modo de barrido aleatorio se vuelven problemáticos y difíciles de ignorar, los dispositivos de barrido que pueden realizar un barrido por navegación tienen una cuota de mercado creciente, y cada vez aparecen en el mercado más dispositivos de barrido con una unidad de medición de distancia, una unidad de fotografiado y una unidad de grabación, pero se necesita abordar urgentemente un problema de modularidad de estas unidades.

El documento EP3000369A1 proporciona un dispositivo de limpieza robótico y pueden montarse módulos con diversas funciones en el dispositivo de limpieza robótico, de tal manera que el dispositivo de limpieza robótico puede realizar diversas funciones adicionales aparte de limpiar mientras se mueve. El dispositivo de limpieza robótico limpia una superficie de suelo mientras se mueve sobre la superficie de suelo. En el dispositivo de limpieza robótico, está dispuesta una unidad de montaje de módulo en la que puede montarse al menos un módulo que puede realizar una función distinta de limpiar.

Sumario

Por consiguiente, la presente divulgación proporciona un dispositivo de limpieza autónomo modular para resolver los problemas técnicos anteriores.

Para lograr el objetivo, la presente divulgación adopta la siguiente solución técnica.

Un dispositivo de limpieza autónomo incluye: un cuerpo de dispositivo, un módulo de accionamiento, un módulo de limpieza y un módulo de detección, en el que el módulo de accionamiento, el módulo de limpieza y el módulo de detección están ensamblados de manera independiente y desprendible en el cuerpo de dispositivo.

El cuerpo de dispositivo incluye un bastidor y un alojamiento superior fijado al bastidor, el módulo de accionamiento se proporciona en el bastidor, y el módulo de detección está ensamblado en una posición predeterminada en el alojamiento superior.

La posición predeterminada en el alojamiento superior está configurada como una cámara de alojamiento que se hace coincidir con el módulo de detección, y el módulo de detección está ensamblado en la cámara de alojamiento.

El cuerpo de dispositivo incluye además una cubierta de protección ensamblada por encima de la cámara de alojamiento, un lado circunferencial de la cubierta de protección está vaciado, y el módulo de detección está ubicado entre la cámara de alojamiento y la cubierta de protección.

Opcionalmente, el módulo de detección está fijado al alojamiento superior a través de una pluralidad de primeras piezas de conexión.

Opcionalmente, el lado circunferencial de la cubierta de protección comprende al menos una columna, y la al menos una columna tiene una anchura relativamente pequeña.

Opcionalmente, cuando tiene que desprenderse el módulo de detección, se retira previamente la cubierta de protección.

Opcionalmente, antes de que tenga que desprenderse el módulo de detección, no se necesita retirar previamente el alojamiento superior y/o el bastidor.

Opcionalmente, la cubierta de protección está fijada al alojamiento superior a través de una pluralidad de segundas piezas de conexión.

Opcionalmente, la cubierta de protección está realizada de materiales de combinación de nailon de alta resistencia y fibra de vidrio.

Opcionalmente, se proporciona un agujero a prueba de agua y a prueba de polvo en una periferia del módulo de detección, y el alojamiento superior está dotado de un agujero pasante correspondiente al agujero a prueba de agua y a prueba de polvo.

Opcionalmente, el cuerpo de dispositivo incluye además una cubierta superior, y el módulo de detección, y el módulo de detección incluye un conector proporcionado en una superficie inferior del módulo de detección y eléctricamente conectado con la unidad de control.

Opcionalmente, el cuerpo de dispositivo incluye una porción delantera y una porción trasera, y el módulo de detección está ubicado en la porción trasera.

Opcionalmente, el módulo de detección es un sensor de distancia por láser.

Opcionalmente, el módulo de accionamiento incluye un módulo de ruedas motrices, el módulo de ruedas motrices incluye una unidad de rueda motriz izquierda y una unidad de rueda motriz derecha, y la unidad de rueda motriz izquierda y la unidad de rueda motriz derecha están dispuestas opuestas una con respecto a otra a lo largo de un eje transversal definido por el cuerpo de dispositivo.

Opcionalmente, el módulo de accionamiento incluye además al menos una rueda accionada configurada para ayudar a soportar y mover el cuerpo de dispositivo.

Opcionalmente, el módulo de limpieza incluye: un conjunto de cepillo principal, un conjunto de caja de polvo y una unidad de potencia dispuestos secuencialmente a lo largo de un sentido de avance del dispositivo de limpieza autónomo; un canal de aire primario dispuesto entre el conjunto de cepillo principal y el conjunto de caja de polvo; y un canal de aire secundario dispuesto entre el conjunto de caja de polvo y la unidad de potencia, teniendo un lado de barlovento de una pared interior del canal de aire secundario una forma de arco. El canal de aire primario actúa conjuntamente con la unidad de potencia, de tal manera que un viento generado por la unidad de potencia transmite un objeto que va a limpiarse, barrido por el conjunto de cepillo principal, al conjunto de caja de polvo; y el canal de aire secundario actúa conjuntamente con la unidad de potencia, de tal manera que el viento emitido a partir del conjunto de caja de polvo se guía suavemente a una admisión de aire de la unidad de potencia en un sentido predeterminado.

Opcionalmente, el canal de aire primario está configurado para tener una forma ensanchada, y un área en sección del canal de aire primario correspondiente a una posición cualquiera en el canal de aire primario es inversamente proporcional a una distancia entre la posición cualquiera y el conjunto de cepillo principal.

Opcionalmente, el canal de aire secundario está configurado para tener una forma ensanchada, y una salida de aire del canal de aire secundario está conectada y ajustada con una admisión de aire de la unidad de potencia, en el que la unidad de potencia es un ventilador de flujo axial, y la admisión de aire de la unidad de potencia está orientada en un mismo sentido que un árbol rotatorio del ventilador de flujo axial.

Opcionalmente, el conjunto de cepillo principal incluye un cepillo principal y una cámara de cepillo principal, y el cepillo principal incluye un árbol rotatorio, un elemento de cepillo de caucho y un elemento de cepillo de cerdas proporcionados en el árbol rotatorio, en el que el elemento de cepillo de caucho tiene un ángulo de desviación relativamente pequeño a lo largo de una dirección circunferencial del árbol rotatorio en una superficie cilindrica del cepillo principal para hacer que una fuerza de acumulación de viento del elemento de cepillo de caucho alcance una fuerza previamente establecida; y el elemento de cepillo de cerdas tiene un ángulo de desviación relativamente grande a lo largo de la dirección circunferencial del árbol rotatorio en la superficie cilindrica del cepillo principal, de tal manera que cuando mechones de cerdas del elemento de cepillo de cerdas están dispuestos secuencialmente a lo largo de la dirección axial del árbol rotatorio, un ángulo de cobertura circunferencial sobre el cepillo principal en la superficie cilindrica del cepillo principal alcanza un ángulo previamente establecido. De ese modo, en particular un ángulo de desviación relativamente pequeño del elemento de cepillo de caucho se considera pequeño en comparación con el ángulo de desviación relativamente grande del elemento de cepillo de cerdas.

Opcionalmente, el elemento de cepillo de caucho está curvado en una posición central del mismo a lo largo del sentido de avance, de tal manera que el viento generado por la unidad de potencia recoge el objeto que va a limpiarse en la posición central del elemento de cepillo de caucho, en el que la posición central del elemento de cepillo de caucho alcanza el canal de aire primario después que otras posiciones del mismo cuando avanza el dispositivo de limpieza autónomo.

Opcionalmente, el conjunto de caja de polvo incluye una caja de polvo y un tamiz de filtro montado en la caja de polvo y ajustado con la misma; al menos dos aberturas laterales están formadas en la caja de polvo; una abertura lateral sirve como entrada de aire de la caja de polvo mientras que la otra abertura lateral sirve como salida de aire de la caja de polvo; el tamiz de filtro está montado en la salida de aire de la caja de polvo y cubre la salida de aire de la caja de polvo.

Opcionalmente, el módulo de detección está dispuesto adyacente a la caja de polvo.

La solución técnica según realizaciones de la presente divulgación tiene los siguientes efectos significativos. Diversos módulos funcionales del dispositivo de limpieza autónomo en la presente divulgación están montados respectivamente en espacios de alojamiento reservados en el cuerpo de dispositivo y pueden retirarse de manera independiente a partir del cuerpo de dispositivo, de tal manera que resulta conveniente retirar de manera independiente un módulo funcional dañado para repararlo o sustituirlo por uno nuevo, lo cual mejora en gran medida una eficiencia de mantenimiento del dispositivo de limpieza autónomo.

Es fácil que la exactitud de medición del módulo de detección tenga una desviación e incluso es probable que se dañe el módulo de detección, afectado por la temperatura, tiempo de uso y otros factores. Un módulo de detección modular resulta conveniente de desprender y un usuario puede retirar directamente el módulo de detección para su regulación, mantenimiento y sustitución.

El módulo de detección está montado directamente en el alojamiento superior, lo cual evita añadir imprecisiones de fabricación de componentes de montaje, mejorando por tanto la precisión de montaje y potenciando adicionalmente la exactitud de datos de medición.

La cubierta de protección por encima del módulo de detección está diseñada para ser independiente, de tal manera que puede aumentarse una resistencia de material de la cubierta de protección y, por tanto, puede reducirse una anchura de la columna en el lado circunferencial de la cubierta de protección, reduciendo de ese modo la obstrucción de emisión y reflexión de un haz de láser.

Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son únicamente a modo de ejemplo y explicativas y no puede interpretarse que limiten la presente divulgación, siempre que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en, y constituyen una parte de, esta memoria descriptiva, ilustran realizaciones compatibles con la presente divulgación y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la presente divulgación.

Las figuras 1-4 son vistas esquemáticas de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 5 es una vista en sección de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 6 es una vista en despiece ordenado plana de estructuras de módulos de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 7 es una vista en despiece ordenado en perspectiva de estructuras de módulos de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 8 es una vista en despiece ordenado de un cuerpo de dispositivo de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 9 es una vista esquemática de un alojamiento superior de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 10 es una vista esquemática de una parte de un alojamiento superior para ensamblar un módulo de detección según una realización ilustrativa;

la figura 11 es una vista esquemática de un alojamiento superior ensamblado con un módulo de detección según una realización ilustrativa;

la figura 12 es una vista esquemática de un alojamiento superior ensamblado con una cubierta de protección según una realización ilustrativa;

la figura 13 es una vista en despiece ordenado esquemática que muestra un módulo de detección según una realización ilustrativa;

la figura 14 es una vista desde abajo de un módulo de detección según una realización ilustrativa;

la figura 15 es una vista en despiece ordenado de una unidad de rueda motriz izquierda según una realización ilustrativa;

la figura 16 es una vista en perspectiva de un módulo de cepillo principal en un conjunto de cepillo principal según una realización ilustrativa;

la figura 17 es una vista en despiece ordenado del módulo de cepillo principal mostrado en la figura 16;

la figura 18 es una vista esquemática de un cepillo principal del módulo de cepillo principal mostrado en la figura 16;

la figura 19 es una vista en perspectiva de una carcasa de cepillo principal del módulo de cepillo principal mostrado en la figura 16;

la figura 20 es una vista en despiece ordenado de un soporte de sistema flotante del módulo de cepillo principal mostrado en la figura 16;

la figura 21 es una vista en sección de un módulo de limpieza de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 22 es una vista en perspectiva de un canal de aire primario equipado con un cepillo principal según una realización ilustrativa;

la figura 23 es una vista en sección de un canal de aire primario equipado con una cámara de cepillo principal según una realización ilustrativa;

la figura 24 es una vista en despiece ordenado de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa;

la figura 25 es una vista en despiece ordenado de otro conjunto de caja de polvo según una realización ilustrativa; la figura 26 es una vista en despiece ordenado de otro conjunto de caja de polvo según una realización ilustrativa; la figura 27 es una vista desde arriba del módulo de limpieza mostrado en la figura 21;

la figura 28 es una vista en sección de un canal de aire secundario equipado con una unidad de potencia según una realización ilustrativa; y

la figura 29 es una vista desde la derecha del módulo de limpieza mostrado en la figura 21.

Descripción detallada

La presente divulgación se describirá en detalle con referencia a realizaciones específicas mostradas en los dibujos adjuntos. Sin embargo, no puede interpretarse que estas realizaciones limiten la presente divulgación, y cambios en cuanto a la estructura, método o función, realizados por los expertos en la técnica, están contenidos en el alcance de protección de las reivindicaciones adjuntas.

Los términos usados en el presente documento en la descripción de la presente divulgación son únicamente con fines de describir realizaciones específicas, pero no debe interpretarse que limiten la presente divulgación. Tal como se usan en la descripción de la presente divulgación y las reivindicaciones adjuntas, se pretende que “un” y “el” en formas en singular incluyan las formas en plural, a menos que se indique claramente lo contrario en el contexto. También debe entenderse que, tal como se usa en el presente documento, el término “y/o” representa y contiene todas y cada una de las posibles combinaciones de uno o más elementos indicados asociados.

Tal como se muestra en las figuras 1 a 5, las figuras 1-4 son vistas esquemáticas de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa y la figura 5 es una vista en sección de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa.

El dispositivo de limpieza autónomo 100 puede ser un dispositivo de barrido autónomo, un dispositivo de fregado autónomo y así sucesivamente. El dispositivo de limpieza autónomo 100 puede incluir un cuerpo de dispositivo 110, un sistema de detección 120, un sistema de control 130, un módulo de accionamiento 140, un módulo de limpieza 150, un sistema de energía 160 y un sistema de interacción hombre-dispositivo 170.

El cuerpo de dispositivo 110 incluye una porción delantera 1101 y una porción trasera 1102 en un sentido de avance del mismo y tiene una forma aproximadamente redonda (siendo los extremos tanto delantero como trasero redondos). El cuerpo de dispositivo 110 puede tener otras formas, incluyendo por ejemplo, pero sin limitarse a, una forma en D aproximada que tiene un extremo delantero cuadrado y un extremo trasero redondo.

El sistema de detección 120 incluye un módulo de detección 121 ubicado por encima del cuerpo de dispositivo 110, un amortiguador 122 ubicado en la porción delantera 1101 del cuerpo de dispositivo 110, un sensor de precipicio 123, un sensor de ultrasonidos (no mostrado), un sensor de infrarrojos (no mostrado), un magnetómetro (no mostrado), un acelerómetro (no mostrado), un giroscopio (no mostrado), un odómetro (no mostrado) y otros componentes de detección, para dotar al sistema de control 130 de diversa información de posición e información de estado de movimiento del dispositivo. El módulo de detección 121 de la presente divulgación incluye una cámara y un sensor de distancia por láser (LDS), pero no se limita a lo mismo. El sensor de distancia por láser que usa medición de distancia por triangulación se toma como ejemplo para describir cómo determinar una posición. El principio básico de medición de distancia por triangulación se basa en una relación geométrica de triángulos similares, que no se describirá en detalle.

El sensor de distancia por láser incluye una unidad de emisión de luz (no mostrada) y una unidad de recepción de luz (no mostrada). La unidad de emisión de luz puede incluir una fuente de luz para emitir luz y la fuente de luz puede incluir un elemento de emisión de luz, tal como un diodo de emisión de luz (LED) infrarrojo para emitir luz infrarroja o un diodo de emisión de luz (LED) visible para emitir luz visible. Preferiblemente, la fuente de luz puede ser un elemento de emisión de luz que puede emitir un haz de láser. Esta realización describe un ejemplo en el que se usa un diodo de láser (LD) como fuente de luz. Específicamente, la fuente de luz que usa el haz de láser puede realizar una medición más exacta que otras fuentes de luz, debido a propiedades monocromáticas, direccionales y de colimación del haz de láser. Por ejemplo, en comparación con el haz de láser, la luz infrarroja o la luz visible emitidas por el LED se ven afectadas por el entorno circundante (por ejemplo, un color o textura de un objeto), degradando de ese modo la exactitud de la medición. El LD puede emitir un punto de láser para medir información de posición bidimensional de un obstáculo, o una línea de láser para medir información de posición tridimensional dentro de un determinado alcance del obstáculo.

La unidad de recepción de luz puede incluir un sensor de imágenes, en el que se forma un punto de luz reflejado o dispersado por el obstáculo. El sensor de imágenes puede ser un conjunto de píxeles unitarios en una única fila o múltiples filas. Estos elementos de recepción de luz pueden convertir una señal óptica en una señal eléctrica. El sensor de imágenes puede ser un sensor de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS) o un sensor de dispositivo acoplado por carga (CCD), y se da preferencia al sensor de CMOS debido a su ventaja en cuanto al coste. Además, la unidad de recepción de luz puede incluir un conjunto de lente de recepción de luz. La luz reflejada o dispersada por el obstáculo puede desplazarse a través del conjunto de lente de recepción de luz para formar una imagen en el sensor de imágenes. El conjunto de lente de recepción de luz puede incluir una única lente o una pluralidad de lentes.

Una base (no mostrada) puede estar configurada para soportar la unidad de emisión de luz y la unidad de recepción de luz que están dispuestas sobre la base y separadas una de otra una distancia particular. Con el fin de medir obstáculos en todas las direcciones (es decir, 360 grados) del dispositivo de limpieza autónomo, la base puede estar dispuesta de manera rotatoria en el cuerpo de dispositivo 110, o la propia base no rota y, en vez de eso, la unidad de emisión de luz y la unidad de recepción de luz se hacen rotar proporcionando un elemento rotatorio. Una velocidad angular de rotación del elemento rotatorio puede obtenerse proporcionando un acoplador óptico y un disco codificado. El acoplador óptico detecta ausencias de dientes del disco codificado y se obtiene una velocidad angular instantánea dividiendo una distancia entre las ausencias de dientes entre un periodo de tiempo de deslizamiento a lo largo de la distancia entre las ausencias de dientes. Cuanto mayor es la densidad de las ausencias de dientes del disco codificado, mayor es la exactitud y precisión de la medición, pero la estructura es más precisa y la cantidad de cálculo se vuelve mayor. A la inversa, cuanto menor es la densidad de las ausencias de dientes, menor es la exactitud y precisión de la medición, pero la estructura es relativamente simple y la cantidad de cálculo se vuelve menor, reduciendo por tanto el coste hasta cierto punto.

Unos medios de procesamiento de datos (no mostrados) conectados con la unidad de recepción de luz, por ejemplo un procesador de señales digitales (DSP), registran valores de distancia de obstáculos a todos los ángulos en una dirección de ángulo nulo con respecto al dispositivo de limpieza autónomo y envía los valores a una unidad de procesamiento de datos del sistema de control 130, tal como un procesador de aplicación (AP) que tiene una CPU.

La CPU ejecuta un algoritmo de posicionamiento basándose en un filtro de partículas para obtener una posición actual del dispositivo de limpieza autónomo y, por tanto, se traza un mapa basándose en la posición y se usa además para la navegación. El algoritmo de posicionamiento emplea preferiblemente localización y mapeo simultáneos (SLAM).

El sensor de distancia por láser basado en la medición de distancia por triangulación puede medir un valor de distancia en un lugar alejado al infinito más allá de una determinada distancia en principio, pero en realidad es difícil de implementar la medición a larga distancia, por ejemplo, más de seis metros, principalmente debido a un límite de tamaño de la unidad de píxeles en el sensor de la unidad de recepción de luz, y también debido a influencias de una velocidad de conversión fotoeléctrica del sensor, una velocidad de transmisión de datos entre el sensor y el DSP conectado al mismo, y una velocidad de cálculo del DSP. El valor de medición obtenido por el sensor de distancia por láser en presencia de una influencia de temperatura encontrará un cambio insoportable por el sistema, principalmente porque la dilatación térmica de una estructura entre la unidad de emisión de luz y la unidad de recepción de luz provoca un cambio de ángulo entre la luz incidente y la luz emergente, y la unidad de emisión de luz y la unidad de recepción de luz en sí mismas tienen un problema de deriva de temperatura. La acumulación de deformaciones provocadas por cambios de temperatura, vibración y otros factores afectarán gravemente al resultado de medición tras un uso a largo plazo del sensor de distancia por láser. La exactitud del resultado de medición determina directamente la exactitud del mapeo, que es la base para la implementación de estrategia adicional del dispositivo de limpieza autónomo y, por tanto, es particularmente importante.

La porción delantera 1101 del cuerpo de dispositivo 110 puede portar el amortiguador 122. Cuando un módulo de ruedas motrices 141 empuja el dispositivo de limpieza autónomo para moverse por el suelo en un procedimiento de limpieza, el amortiguador 122 detecta uno o más acontecimientos (u objetos) en una trayectoria de desplazamiento del dispositivo de limpieza autónomo 100, mediante el sistema de detección, por ejemplo el sensor de infrarrojos. El dispositivo de limpieza autónomo 100 puede controlar el módulo de ruedas motrices 141 para responder a los acontecimientos (u objetos), por ejemplo, manteniéndose lejos de los obstáculos, basándose en los acontecimientos (u objetos) detectados por el amortiguador 122, tales como los obstáculos, paredes, etc.

El sistema de control 130 se proporciona en una placa base de circuito dentro del cuerpo de dispositivo 110 e incluye un procesador de cálculo en comunicación con una memoria no transitoria (por ejemplo, un disco duro, una memoria flash o una RAM), tal como una unidad central de procesamiento y un procesador de aplicación, en el que el procesador de aplicación usa un algoritmo de procesamiento, por ejemplo SLAM, para trazar un mapa en tiempo real del entorno en el que está el dispositivo de limpieza autónomo, basándose en la información de obstáculos retroalimentada por el LDS. Además, el sistema de control 130 determina de manera exhaustiva un estado de funcionamiento actual del dispositivo de limpieza autónomo en combinación con información de distancia e información de velocidad retroalimentadas por el amortiguador 122, el sensor de precipicio, el sensor de ultrasonidos, el sensor de infrarrojos, el magnetómetro, el acelerómetro, el giroscopio, el odómetro y similares. Por ejemplo, el dispositivo de limpieza autónomo está cruzando un umbral, subiéndose a una alfombra o está ubicado en el precipicio; o una porción superior o una porción inferior del dispositivo de limpieza autónomo está atascada; o una caja de polvo del mismo está llena; o se levanta el dispositivo de limpieza autónomo. El sistema de control 130 puede dar adicionalmente la siguiente estrategia de acción específica a la vista de las diferentes situaciones anteriores, para hacer que el funcionamiento del dispositivo de limpieza autónomo concuerde más con los requisitos del dueño y, por tanto, garantizar una mejor experiencia del usuario. Además, el sistema de control 130 puede planificar la trayectoria de barrido y el modo de barrido más eficientes y razonables basándose en información del mapa en tiempo real trazado mediante SLAM, mejorando por tanto en gran medida una eficiencia de barrido del dispositivo de limpieza autónomo.

El módulo de accionamiento 140 puede manipular el dispositivo de limpieza autónomo 100 para desplazarse por el suelo basándose en una instrucción de accionamiento que tiene información de distancia y de ángulo, por ejemplo componentes x, y y 0. El módulo de accionamiento 140 incluye el módulo de ruedas motrices 141, y el módulo de ruedas motrices 141 puede controlar una rueda izquierda y una rueda derecha simultáneamente. El módulo de ruedas motrices 141 incluye preferiblemente una unidad de rueda motriz izquierda 1411 y una unidad de rueda motriz derecha 1412 para un control más preciso sobre el movimiento del dispositivo de limpieza autónomo. La unidad de rueda motriz izquierda 1411 y la unidad de rueda motriz derecha 1412 están dispuestas opuestas una con respecto a otra a lo largo de un eje transversal definido por el cuerpo de dispositivo 110. Para permitir que el dispositivo de limpieza autónomo se mueva por el suelo de manera más estable o tenga una capacidad de movimiento más fuerte, el dispositivo de limpieza autónomo puede incluir una o más ruedas accionadas 142 que incluyen, pero no se limitan a, ruedas universales. El módulo de ruedas motrices 141 incluye una rueda de desplazamiento, un motor de accionamiento y un circuito de control para controlar el motor de accionamiento, y puede estar conectado con un circuito para medir una corriente de accionamiento y un odómetro. El módulo de ruedas motrices 141 puede estar conectado de manera desprendible al cuerpo de dispositivo 110, facilitando por tanto el ensamblaje, desensamblaje y mantenimiento del mismo. El módulo de ruedas motrices 141 puede tener un sistema de suspensión de tipo de caída desviado, estar sujeto de una manera móvil, por ejemplo, unido al cuerpo de dispositivo 110 de una manera rotatoria, y recibir una desviación de resorte desplazada hacia abajo y alejándose del cuerpo de dispositivo 110. La desviación de resorte permite que la rueda motriz mantenga el contacto y la tracción con el suelo mediante una determinada fuerza de adhesión con el suelo y, mientras tanto, un elemento de limpieza del dispositivo de limpieza autónomo 100 también toca el suelo con una determinada presión.

El módulo de limpieza 150 puede estar configurado como un módulo de limpieza en seco y/o un módulo de limpieza en húmedo. Como módulo de limpieza en seco, la función de limpieza principal procede de un sistema de barrido 150 que incluye una estructura de cepillo principal, una estructura de caja de polvo, una estructura de ventilador, una salida de aire y elementos de conexión entre las cuatro partes. La estructura de cepillo principal que tiene una cierta interferencia con el suelo barre basura del suelo y la lleva hasta un orificio de succión de polvo entre la estructura de cepillo principal y la estructura de caja de polvo, y después se aspira la basura al interior de la estructura de caja de polvo mediante un gas de succión generado por la estructura de ventilador y que pasa a través de la estructura de caja de polvo. Una capacidad de eliminación de polvo del dispositivo de limpieza autónomo puede estar representada por una eficiencia de captación de polvo (DPU) y la eficiencia de DPU se ve influida por una estructura y materiales de un cepillo principal, por una tasa de uso de potencia de viento de canales de aire constituidos por el orificio de succión de polvo, la estructura de caja de polvo, la estructura de ventilador, la salida de aire y los elementos de conexión entre las cuatro partes, y por un tipo y una potencia de un ventilador y, por tanto, la eficiencia de DPU es una cuestión de diseño de sistema compleja. En comparación con un dispositivo de limpieza enchufable habitual, la potenciación de la capacidad de eliminación de polvo es más significativa para un robot de limpieza con energía limitada. Dado que la potenciación de la capacidad de eliminación de polvo reduce eficazmente un requisito de energía, es decir, el dispositivo de limpieza autónomo, que originalmente barre 80 metros cuadrados de suelo en una carga, ahora puede barrer 100 metros cuadrados de suelo o incluso más en una carga. Además, una vida útil de una batería se extenderá en gran medida debido al número reducido de ciclos de carga, de tal manera que se reducirá la frecuencia de sustitución de la batería por un usuario. De manera más intuitiva e importante, la potenciación de la capacidad de eliminación de polvo aporta la experiencia de usuario más destacada y significativa, y el usuario puede extraer directamente la conclusión de si el dispositivo de limpieza autónomo barre o limpia mediante frotado. El módulo de limpieza en seco puede incluir además un cepillo secundario 152 que tiene un árbol rotatorio, y el árbol rotatorio tiene un determinado ángulo con respecto al suelo, para mover restos al interior de una región de cepillo principal del módulo de limpieza 150.

El sistema de energía 160 incluye una batería recargable, tal como una batería de Ni-MH y una batería de litio. La batería recargable puede estar conectada con un circuito de control de carga, un circuito para detectar una temperatura de carga de un paquete de batería y un circuito para monitorizar la subtensión de batería, y entonces estos tres circuitos están conectados a un circuito de control de un único chip. Una máquina principal se carga conectando un electrodo de carga con un puesto de carga, en el que el electrodo de carga se proporciona en un lado de la máquina principal o por debajo de la máquina principal. Si al electrodo de carga expuesto se le adhiere polvo, un efecto acumulativo de carga provocará el fundido y la deformación de un cuerpo de plástico alrededor del electrodo en un procedimiento de carga e incluso conducirá a la deformación del electrodo en sí mismo, no logrando por tanto continuar la carga normal.

El sistema de interacción hombre-dispositivo 170 incluye teclas proporcionadas en un panel de la máquina principal y configuradas para la selección de función por parte del usuario. El sistema de interacción hombre-dispositivo 170 puede incluir además una pantalla de visualización y/o una luz indicadora y/o un altavoz que están configurados para mostrar al usuario el estado actual del dispositivo de limpieza autónomo o las opciones de función. Además, el sistema de interacción hombre-dispositivo 170 puede incluir además un programa de cliente móvil. Para un dispositivo de limpieza de un tipo de navegación de trayectoria, un cliente móvil puede mostrar al usuario un mapa de un entorno en el que está ubicado el dispositivo y una ubicación del dispositivo de limpieza autónomo, para proporcionar al usuario opciones de función más ricas y más fáciles de usar.

Con el fin de describir comportamientos del robot (es decir, el dispositivo de limpieza autónomo) de manera más clara, las direcciones se definen de la siguiente manera. El dispositivo de limpieza autónomo 100 puede desplazarse por el suelo mediante diversas combinaciones de movimientos con respecto a tres ejes mutuamente perpendiculares, concretamente, un eje transversal x, un eje delante-detrás y y un eje vertical central z, que están definidos por el cuerpo de dispositivo 110. Un sentido de accionamiento hacia delante a lo largo del eje delantedetrás y se designa como “hacia delante”, y un sentido de accionamiento hacia atrás a lo largo del eje delantedetrás y se designa como “hacia atrás”. El eje transversal x se extiende sustancialmente entre la rueda derecha y la rueda izquierda del robot al tiempo que pasa a través de un centro de eje definido por un punto central del módulo de ruedas motrices 141, en el que el dispositivo de limpieza autónomo 100 puede rotar alrededor del eje x. Cuando la porción delantera del dispositivo de limpieza autónomo 100 se inclina hacia arriba y la porción trasera del mismo se inclina hacia abajo, el dispositivo de limpieza autónomo “cabecea hacia arriba”; cuando la porción delantera del dispositivo de limpieza autónomo 100 se inclina hacia abajo y la porción trasera del mismo se inclina hacia arriba, el dispositivo de limpieza autónomo “cabecea hacia abajo”. Además, el dispositivo de limpieza autónomo 100 puede rotar alrededor del eje z. En un sentido hacia delante del robot, cuando el dispositivo de limpieza autónomo 100 se inclina hacia un lado derecho del eje y, el dispositivo de limpieza autónomo “gira a la derecha”; cuando el dispositivo de limpieza autónomo 100 se inclina hacia un lado izquierdo del eje y, el dispositivo de limpieza autónomo 100 “gira a la izquierda”.

En la solución técnica de la presente divulgación, el módulo de detección sirve como ojos del dispositivo de limpieza autónomo 100, es un elemento de detección de tal dispositivo de limpieza autónomo 100 y, por tanto, requiere una alta precisión de instalación. En un dispositivo de limpieza autónomo existente, el módulo de detección (por ejemplo, LDS) está integrado sobre la placa base de control dentro del cuerpo de dispositivo, o está fijado a un bastidor y conectado adicionalmente a la placa base de control mediante un cable flexible, pero estas soluciones se enfrentan a los siguientes problemas.

(1) Una cadena dimensional en las soluciones anteriores es larga y puede dar fácilmente como resultado un error mayor de los datos de medición de LDS. Si el LDS está instalado en la placa base o el bastidor, un armazón exterior del LDS necesita ajustarse además con un alojamiento superior para fijar diversos componentes, e incluso con una cubierta superior decorativa, además de ajustarse con la placa base de control o el bastidor, lo cual hace por tanto que la cadena dimensional sea más larga y provoca un mayor error de ajustarse con el armazón exterior del LDS. Los alojamientos superior e inferior y otras partes tienen una gran deformación de mecanizado debido a sus grandes tamaños, lo cual puede hacer que una posición de instalación del LDS sea imprecisa, es decir, que la posición del LDS con respecto a un centro de todo el dispositivo no es exacta, de tal manera que daos de distancia retroalimentados al procesador no pueden someterse con exactitud a conversión de coordenadas y, por tanto, los datos de distancia del robot tienen un gran error. El LDS tiene un alto requisito en cuanto a precisión y es sensible a la temperatura, esfuerzo, vibración y otros factores, y el problema de deriva de temperatura puede aparecer a lo largo del tiempo, de modo que no puede ignorarse una influencia del error, introducido en el procedimiento de ensamblaje, sobre los datos de medición.

(2) El LDS es difícil de ensamblar o desensamblar para su sustitución y mantenimiento. Una vez dañado el módulo de detección, se necesita desensamblar todo el dispositivo para el mantenimiento o la sustitución de componentes. El usuario tiene que enviar todo el dispositivo de vuelta a un procesador o un punto de reparación designado para su mantenimiento, lo cual no solo provoca dificultades de mantenimiento para el personal de mantenimiento, sino que además conduce a un largo ciclo de mantenimiento, provocando por tanto una gran inconveniencia para el usuario.

Con el fin de abordar los problemas técnicos anteriores, la solución técnica de la presente divulgación propone un esquema modular del módulo de detección, un conjunto de cepillo principal, un conjunto de caja de polvo y el módulo de accionamiento. A continuación se realizarán descripciones con referencia a las figuras 5 a 11.

Tal como se muestra en las figuras 6 a 8, la figura 6 es una vista en despiece ordenado plana de un bastidor de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa; la figura 7 es una vista en despiece ordenado en perspectiva de estructuras de módulos de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa; la figura 8 es una vista en despiece ordenado de un cuerpo de dispositivo de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa.

Tal como se muestra en la figura 6, el dispositivo de limpieza autónomo 100 incluye: el cuerpo de dispositivo 110, el módulo de detección 121, el módulo de accionamiento 140, un módulo de limpieza y un módulo de batería. En la presente divulgación, el módulo de accionamiento 140, el módulo de limpieza y el módulo de detección 121 pueden estar ensamblados en el cuerpo de dispositivo 110 de una manera desprendible de manera independiente, de tal manera que cada módulo puede ensamblarse o desprenderse de manera independiente del cuerpo de dispositivo 110.

Tal como se muestra en las figuras 7 y 8, el cuerpo de dispositivo 110 incluye el bastidor 102, un alojamiento inferior 101 fijado por debajo del bastidor 102, un alojamiento superior 103 fijado por encima del bastidor 102 y una cubierta superior 104 fijada por debajo del alojamiento superior 103. El alojamiento inferior 101 está ubicado bajo el bastidor 102, de tal manera que, por un lado, puede impedirse que entren agua y polvo del suelo en un espacio de alojamiento del bastidor 102 y contaminen superficies de contacto de diversos módulos, es decir a prueba de agua y a prueba de polvo, por otro lado, pueden protegerse diversos módulos y el bastidor 102 frente a dañarse por un impacto extraño y, finalmente, puede desempeñarse un papel decorativo. El bastidor 102 sirve como soporte primario sobre el cual se portan diversos módulos, de modo que tiene altos requisitos con respecto a diversos aspectos de propiedades de material, tales como dureza y tenacidad, y precisión de mecanizado. Además del espacio de alojamiento para albergar diversos módulos, el bastidor 102 también incluye superficies de contacto para conexión eléctrica y conexión mecánica proporcionadas en el espacio de alojamiento. La superficie de contacto para conexión eléctrica se proporciona en una esquina del espacio de alojamiento cerca de un lado interior del cuerpo de dispositivo, en la que la superficie de contacto no es propensa a interferencias. La superficie de contacto para conexión mecánica se proporciona en una esquina del espacio de alojamiento cerca de un lado exterior del cuerpo de dispositivo, por ejemplo tornillos dispuestos en una forma triangular, para garantizar una fuerte estabilidad estructural. El alojamiento superior 103 está ubicado por encima del bastidor 102, de tal manera que se proporciona un espacio de alojamiento para portar el LDS, en el que el espacio de alojamiento cumple un requisito de posicionar el LDS de manera exacta, protege el LDS frente a daños por fuerzas externas y permite desprender el LDS sin necesidad de desensamblar todo el dispositivo, sino tan solo abrir la cubierta superior 104 y el alojamiento superior 103. Además, el alojamiento superior 103 también puede servir como protección frente a agua, polvo y fuerzas externas. El alojamiento superior 103 puede estar perforado para permitir que pasen la caja de polvo, la luz indicadora y un panel de interacción, y proporcionar un espacio de alojamiento para el sensor de precipicio. La cubierta superior 104 desempeña principalmente un papel decorativo y aporta una pequeña contribución a la dureza estructural. La cubierta superior protectora 104 del LDS protege el LDS frente a daños por fuerzas externas y permite que pase la luz emitida y luz reflejada del haz de láser.

El módulo de detección 121 está configurado como un módulo de LDS. El módulo de accionamiento incluye el módulo de ruedas motrices y al menos una rueda accionada, y el módulo de ruedas motrices incluye además las unidades de rueda motriz izquierda y derecha (1411, 1412). La presente divulgación incluye una rueda accionada 142 para actuar conjuntamente con las unidades de rueda motriz izquierda y derecha (1411, 1412) para accionar el cuerpo de dispositivo 110 para que se mueva. El módulo de limpieza incluye un conjunto de cepillo principal flotante 1 y un cepillo secundario 152. El módulo de detección 121 se ensambla hacia arriba en el alojamiento superior 103, el módulo de accionamiento, el módulo de limpieza y el módulo de batería se ensamblan hacia abajo en el bastidor 102, y el conjunto de caja de polvo se ensambla hacia arriba en el bastidor 102. Tanto el alojamiento superior 103 como el bastidor 102 reservan espacios usados para módulos correspondientes y se hacen coincidir con los módulos en cuanto a la forma, y paredes laterales de los espacios son suficientemente rígidas y perpendiculares para el alojamiento superior 103 y el bastidor 102, proporcionando por tanto espacios seguros y macizos para diversos módulos y protegiendo los módulos frente a apretarse por fuerzas externas en un entorno extremo. El espacio de alojamiento está dotado además de superficies de contacto para conexión eléctrica, por ejemplo dedos de conexión, para permitir conectar eléctricamente diversos módulos con la placa base de circuito, para recibir señales de control y valores de medición de retroalimentación. El espacio de alojamiento está dotado además de componentes para conexión mecánica, tales como tornillos y bayonetas, para permitir el ajuste de interferencia y la conexión apretada entre los módulos y el alojamiento superior.

Tal como se muestra en la figura 9, la figura 9 es una vista esquemática de un alojamiento superior de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa. El módulo de detección 121 se ensambla en una posición predeterminada en el alojamiento superior 103, y la posición predeterminada se refiere a una cámara de alojamiento 1031 ajustada con el módulo de detección 121, es decir, el alojamiento superior 103 reserva un espacio de alojamiento para permitir ensamblar el módulo de detección 121 en el mismo. La posición predeterminada no solo cumple el requisito de posicionar el módulo de detección 121 de manera exacta, sino que además protege el módulo de detección 121 frente a daños por fuerzas externas. La posición predeterminada está ubicada en la porción trasera del cuerpo de dispositivo 110, de modo que el módulo de detección 121 está ubicado en la porción trasera del cuerpo de dispositivo 110.

Además, tal como se muestra en las figuras 9 a 13, con el fin de proteger el módulo de detección 121, el cuerpo de dispositivo 110 incluye además una cubierta de protección 1032, y el módulo de detección 121 está ubicado entre la cámara de alojamiento 1031 y la cubierta de protección 1032. Específicamente, después de ensamblarse el módulo de detección 121 en la cámara de alojamiento 1031, la cubierta de protección 1032 se fija adicionalmente al alojamiento superior 103 para cubrir el módulo de detección 121. El módulo de detección 121 se fija al alojamiento superior 103 mediante un primer elemento de conexión, y la cubierta de protección 1032 se fija al alojamiento superior 103 mediante un segundo elemento de conexión, facilitando por tanto la retirada del módulo de detección 121 a partir del cuerpo de dispositivo 110 y realizando un propósito de modularidad. Opcionalmente, el primer elemento de conexión y el segundo elemento de conexión pueden seleccionarse de tornillos y definitivamente otros elementos de conexión están contenidos en la presente divulgación siempre que faciliten el ensamblaje y desensamblaje.

En una realización opcional, la cubierta de protección 1032 está realizada de materiales de combinación de nailon de alta resistencia y fibra de vidrio, de tal manera que la cubierta de protección 1032 tiene una fuerte dureza para resistir fuerzas externas desde todas las direcciones, proporcionando de ese modo una mejor protección para el módulo de detección 121. En la presente divulgación, un lado circunferencial de la cubierta de protección 1032 está vaciado para no afectar a la detección de obstáculos circundantes por el módulo de detección 121. El lado circunferencial de la cubierta de protección 1032 incluye al menos una columna, que debe cumplir un requisito de resistencia y no ser demasiado ancha como para bloquear la emisión y recepción del haz de láser. Preferiblemente, se proporcionan tres columnas y se reduce lo más posible una anchura de cada columna con la suposición de seleccionar materiales de alta resistencia. Dado que la cubierta de protección 1032 del LDS y el alojamiento superior 103 son independientes, la cubierta de protección 1032 puede diseñarse de manera independiente con los materiales de alta resistencia, para reducir la anchura de la columna. En el diseño convencional, el conjunto de detección se proporciona en el bastidor, la cubierta de protección y el alojamiento superior están integrados, y un diseño global con los materiales de alta resistencia provocará un aumento sustancial del coste, de modo que la anchura de la columna es relativamente grande, bloqueando por tanto la emisión y recepción del haz de láser para la medición de distancia.

Después de ensamblarse la cubierta de protección 1032, se ensambla la cubierta superior 104 en el alojamiento superior 103. La cubierta superior 104 está dotada de un agujero de despeje 1041 en una posición correspondiente al módulo de detección 121, el módulo de detección 121 sobresale parcialmente fuera de la cubierta superior 104 a través del agujero de despeje 1041, y una parte de la cubierta de protección 1032 también sobresale fuera de la cubierta superior 104 porque la cubierta de protección 1032 cubre el módulo de detección 121. Además, la cubierta superior 104 incluye un cuerpo de cubierta principal conectado de manera pivotante. En realizaciones de la presente divulgación, el módulo de detección 121 está dispuesto adyacente al conjunto de caja de polvo.

En un procedimiento de ensamblar el módulo de detección 121, no es necesario desensamblar el alojamiento superior 103 y el alojamiento inferior 101, solo se necesita abrir la cubierta superior 104 y, después, se fija el módulo de detección 121 al alojamiento superior 103 mediante los tornillos 1212, en los que una pluralidad de agujeros de conexión 1033 correspondientes al alojamiento superior 103 se proporcionan en una periferia del módulo de detección 121. Alternativamente, el módulo de detección 121 se fija a la cubierta superior 104 mediante cuatro tornillos 1212 en la presente divulgación. Después de fijarse el módulo de detección 121, se fija la cubierta de protección 1032 al alojamiento superior 103 mediante una pluralidad de tornillos 1213 y cubre el módulo de detección 121. Además, el alojamiento superior 103 incluye adicionalmente una pluralidad de columnas de soporte 1034 y la pluralidad de columnas de soporte 1034 están ubicadas de manera correspondiente en una periferia de la cubierta de protección 1032 para soportar la cubierta de protección 1032, de tal manera que existe un determinado hueco de seguridad entre la cubierta de protección 1032 y el módulo de detección 121, impidiendo por tanto que la cubierta de protección 1032 transmita directamente una fuerza externa al módulo de detección 121 cuando se ejerce la fuerza externa sobre la cubierta de protección 1032.

En un procedimiento de desprender el módulo de detección 121, no es necesario desensamblar previamente el alojamiento superior 103 y el bastidor 102, y el módulo de detección 121 puede desprenderse directamente después de abrirse la cubierta superior 104. Específicamente, la cubierta de protección 1032 se desprende por adelantado desatornillando los tornillos 1213 con un destornillador, y después se retiran los tornillos 1212 a partir del módulo de detección 121, de tal manera que el módulo de detección 121 puede desprenderse o sustituirse directamente.

En la presente divulgación, la cámara de alojamiento 1031 para el LDS y el propio LDS tienen ambos un agujero de drenaje de agua y, si entra agua en este espacio, el agua fluirá fuera del agujero de drenaje sin provocar un fallo del LDS. Específicamente, se proporciona un agujero a prueba de agua y a prueba de polvo 1214 en la periferia del módulo de detección 121, y se proporciona un agujero pasante (no mostrado) correspondiente al agujero a prueba de agua y a prueba de polvo 1214 en el alojamiento superior 103, de tal manera que el agua que fluye sobre el LDS fluye hacia abajo a través del agujero a prueba de agua y a prueba de polvo 1214, y fluye adicionalmente fuera del cuerpo de dispositivo a través del agujero pasante en el alojamiento superior 103. Además, el alojamiento superior 103 puede estar dotado de un agujero pasante en una posición por debajo de un motor del LDS, y puede proporcionarse una ranura de guía bajo el agujero pasante para impedir que gotitas de agua fluyan a otras posiciones en una superficie inferior.

En la presente divulgación, tal como se muestra en la figura 14 que es una vista desde abajo de un módulo de detección según una realización ilustrativa, el módulo de detección 121 incluye además un conector 1211 proporcionado en una superficie inferior del módulo de detección 121, para facilitar el desprendimiento del módulo de detección 121. El conector 1211 está eléctricamente conectado a un componente de control (es decir, la placa base de circuito) en el cuerpo de dispositivo 110 de una manera de conexión en caliente. El componente de control está ubicado por debajo del módulo de detección 121 y puede fijarse al bastidor 102. El conector 1211 está configurado como conector de conexión en caliente vertical y tiene una determinada capacidad de tolerancia, para hacer que sea conveniente desprender el módulo de detección 121 y evitar una dificultad de organización de cables y un problema de rizado de cables debido al uso de cables.

Tal como se muestra en la figura 15, la unidad de rueda motriz izquierda y la unidad de rueda motriz derecha incluyen, cada una, un cuerpo de rueda 14111, un motor 14112, un resorte 14113 y un sensor de Hall 14114. Cuando el dispositivo de limpieza autónomo 100 se coloca en el suelo, la mayor parte de la rueda se retrae al interior del cuerpo de dispositivo por la gravedad, y el resorte 14113 se estira. Cuando el dispositivo de limpieza autónomo 100 se levanta del suelo, una fuerza elástica del resorte 14113 tira de la rueda hacia fuera del cuerpo de dispositivo, y el sensor de Hall 14114 se activa para informar a la placa base de que el dispositivo está levantado. La unidad de rueda motriz izquierda tiene sustancialmente la misma estructura funcional que la unidad de rueda motriz derecha, y parte de estructuras de forma de las unidades de rueda motriz izquierda y derecha se ajustan debido a diferentes ubicaciones de ensamblaje de las unidades de rueda motriz izquierda y derecha. La unidad de rueda motriz izquierda 1411 se toma como ejemplo para la descripción. La unidad de rueda motriz izquierda 1411 incluye una carcasa superior 14115, una carcasa inferior 14116 y un cuerpo de accionamiento fijado entre la carcasa superior 14115 y la carcasa inferior 14116. El cuerpo de accionamiento incluye el cuerpo de rueda 14111, el motor 14112, el resorte 14113 y el sensor de Hall 14114. Un conector (no mostrado) de la unidad de rueda motriz izquierda 1411 se proporciona en la carcasa inferior 14116, el cuerpo de accionamiento está eléctricamente conectado al conector a través de un dedo de conexión 14117, y el conector está conectado además a una posición correspondiente en el cuerpo de dispositivo, para realizar el control sobre la unidad de rueda motriz izquierda 1411. El cuerpo de accionamiento está fijado entre la carcasa superior 14115 y la carcasa inferior 14116 mediante tornillos.

En la solución técnica de la presente divulgación, el módulo de limpieza en una configuración óptima puede obtenerse mejorando el módulo de limpieza 150 correspondiente del dispositivo de limpieza autónomo 100 anteriormente descrito, de tal manera que es posible reducir la pérdida de flujo de aire en el módulo de limpieza y mejorar la eficiencia de recogida de polvo en las mismas condiciones de potencia. A continuación se describirá la solución técnica de la presente divulgación con referencia a realizaciones.

La figura 16 es una vista en sección de un módulo de limpieza de un dispositivo de limpieza autónomo según una realización ilustrativa. Cuando un dispositivo de limpieza autónomo mostrado en la figura 17 es el dispositivo de limpieza autónomo 100 mostrado en las figuras 1 a 4 u otros dispositivos similares, el módulo de limpieza del dispositivo de limpieza autónomo 100 puede corresponder al módulo de limpieza 150 del dispositivo de limpieza autónomo 100 anteriormente descrito. Para facilidad de descripción, la figura 16 muestra información de dirección del dispositivo de limpieza autónomo en una realización ilustrativa, incluyendo el sentido de avance a lo largo del eje y (en el que se supone que un sentido a la izquierda del eje y es el sentido de accionamiento hacia delante, designado como “+”, y se supone que un sentido a la derecha del eje y es un sentido de accionamiento hacia atrás, designado como “-”) y una dirección vertical a lo largo del eje z.

Tal como se muestra en la figura 16, el módulo de limpieza está distribuido dentro del cuerpo de dispositivo, una entrada de aire del módulo de limpieza se proporciona en el alojamiento inferior, y una salida de aire del módulo de limpieza se proporciona en un lado del cuerpo de dispositivo. El módulo de limpieza de la presente divulgación puede incluir: el conjunto de cepillo principal 1, el conjunto de caja de polvo 2, una unidad de potencia 3, un canal de aire primario 4 y un canal de aire secundario 5, tal como se muestra en la figura 21.

El conjunto de cepillo principal 1, el conjunto de caja de polvo 2 y la unidad de potencia 3 están dispuestos secuencialmente a lo largo del sentido de avance (es decir el eje y) del dispositivo de limpieza autónomo, y el canal de aire primario 4 está ubicado entre el conjunto de cepillo principal 1 y el conjunto de caja de polvo 2, mientras que el canal de aire secundario 5 está ubicado entre el conjunto de caja de polvo 2 y la unidad de potencia 3. Por tanto, el módulo de limpieza mostrado en la figura 16 puede formar una trayectoria de aire desde el conjunto de cepillo principal 1 hasta la unidad de accionamiento 3 secuencialmente a través del canal de aire primario 4, el conjunto de caja de polvo 2 y el canal de aire secundario 5, de tal manera que viento generado por la unidad de potencia 3 puede fluir desde el conjunto de cepillo principal 1 hasta la unidad de accionamiento 3 a través de la trayectoria de aire anterior y un sentido de flujo del mismo se indica mediante flechas mostradas en la figura 21. Cuando el viento generado por la unidad de potencia 3 fluye entre el conjunto de cepillo principal 1, el canal de aire primario 4 y el conjunto de caja de polvo 2, los objetos que van a limpiarse, tales como polvo, basura granular, etc., que se barren por el conjunto de cepillo principal 1, pueden transportarse hasta el conjunto de caja de polvo 2 para realizar una operación de limpieza.

La eficiencia de DPU es una representación exacta de una capacidad de limpieza del dispositivo de limpieza autónomo, y está determinada por una eficiencia de succión y una eficiencia de barrido de cepillo principal en conjunto. La discusión en el presente documento se centra en la eficiencia de succión. La eficiencia de succión es una representación exacta de una capacidad de recogida de polvo y refleja una eficiencia de convertir energía eléctrica en energía mecánica. La eficiencia de succión es igual a una razón de una potencia de succión con respecto a una potencia de entrada, en la que la potencia de entrada se refiere a energía eléctrica introducida mediante un motor de ventilador, y la potencia de succión es igual a un producto de un volumen de aire y un grado de vacío. Después de que la potencia de entrada aumente hasta un determinado valor, se genera el volumen de aire inhalado. A medida que aumenta la potencia de entrada, aumenta el volumen de aire y disminuye el grado de vacío, pero la potencia de succión en primer lugar aumenta y luego disminuye, de modo que la potencia de entrada funciona en un intervalo para mantener la potencia de succión relativamente alta.

Para la misma potencia de entrada, cuanto mayores son el volumen de aire y el grado de vacío, más alta puede volverse la eficiencia de succión. La reducción de la pérdida del grado de vacío depende principalmente de evitar fugas de aire, es decir un procedimiento de sellado. La reducción de la pérdida de volumen de aire depende principalmente de una estructura de trayectoria de aire suave sin cambios abruptos, específicamente dependiendo de si aire procedente de un extremo inferior del cepillo principal entra en el canal de aire sin pérdida, el número de veces que se refleja el aire mediante ángulos grandes en un procedimiento de soplarse el aire desde el extremo inferior del cepillo principal hacia la caja de polvo y después al interior del ventilador, y si se genera una gran cantidad de turbulencia cuando cambia un área en sección del canal de aire. La estructura global de la trayectoria de aire está diseñada como un conjunto orgánico, y un cambio de estructura de un componente conducirá a un enorme cambio en la eficiencia de recogida de polvo de todo el dispositivo.

Dado que el cepillo principal se usa como conjunto de cepillo principal 1, cuanto mayor es su anchura, mayor es la anchura de una limpieza individual. Sin embargo, la caja de polvo se usa como conjunto de caja de polvo 2, está dispuesta dentro del alojamiento junto con la rueda de desplazamiento y otros componentes, de modo que su anchura está restringida y no puede ser demasiado grande. Además, con el fin de mejorar una presión neta de vacío para aspirar la basura al interior de la caja de polvo, una entrada de la caja de polvo no puede ser demasiado ancha y, por tanto, existe el primer canal de aire entre el cepillo principal y la caja de polvo y tiene una sección decreciente. Una salida de la caja de polvo está dotada de un tamiz de filtro para filtrar aire y una sección de la salida de la caja de polvo es habitualmente grande para impedir que el bloqueo del tamiz de filtro afecte a la suavidad del canal de aire, mientras que un diámetro de una entrada del ventilador que se usa como unidad de potencia 3 es mucho menor que el de la salida de la caja de polvo, de tal manera que existe el segundo canal de aire entre la caja de polvo y el ventilador y también tiene una sección decreciente. Estos dos canales de aire se adoptan en la trayectoria de aire de algunos dispositivos de limpieza autónomos en la actualidad, tales como un robot de barrido Roomba de iROBOT, pero no se emplea una trayectoria de aire óptima en la que los dos canales de aire están optimizados.

En realidad, la trayectoria de aire incluye el cepillo principal, la caja de polvo, el ventilador e incluso dos canales de aire con secciones decrecientes, pero la diferencia en cuanto a la forma del canal de aire hace que la eficiencia de succión sea bastante diferente.

La estructura de trayectoria de aire en la presente divulgación permite que entre aire en el canal de aire a partir del extremo inferior flotante del cepillo principal. Dado que el cepillo principal flotante puede ajustarse de manera apretada con el suelo en zonas que van a limpiarse y que tienen diferentes alturas, la pérdida del volumen de aire es pequeña. El cepillo principal flotante está realizado mediante una propiedad de material blando del canal de aire primario y un diseño estructural que permite que el cepillo principal se extienda y se retraiga hacia arriba y hacia abajo a medida que varía la forma del terreno.

El viento entra en el canal de aire primario a través de una cámara de cepillo principal de alojamiento y una forma del canal de aire primario permite que un valor de presión neta del viento aumente suavemente, moviendo por tanto de manera oblicua la basura hacia arriba al interior de la caja de polvo. Un grado de inclinación del canal de aire primario permite que el aire se refleje mediante un ángulo de reflexión grande en una parte superior de la caja de polvo y salga adicionalmente de la caja de polvo, después de entrar el aire en la caja de polvo. La basura que entra en la caja de polvo cae a una parte inferior de la caja de polvo por gravedad y el aire que se mueve de manera oblicua hacia arriba y se refleja mediante el ángulo de reflexión grande en la parte superior de la caja de polvo se sopla hacia fuera del tamiz de filtro y después entra en el canal de aire secundario. Un propósito de diseño del canal de aire secundario es hacer que el aire soplado hacia fuera del tamiz de filtro entre en un orificio de ventilador en una determinada dirección con tan poca pérdida como sea posible.

Se describen en detalle diversas estructuras en el módulo de limpieza.

1. Estructura del conjunto de cepillo principal 1

La figura 16 es una vista en perspectiva de un módulo de cepillo principal en el conjunto de cepillo principal, y la figura 17 es una vista en despiece ordenado del módulo de cepillo principal mostrado en la figura 16 (la figura 17 se observa con un ángulo de visión desde abajo hacia arriba a lo largo del eje z). Tal como se muestra en las figuras 16-19, el módulo de cepillo principal incluye un cepillo principal 11 y una cámara de cepillo principal 13, y la cámara de cepillo principal 13 incluye además un soporte de sistema flotante 131 y una carcasa de cepillo principal 132.

A) Cepillo principal 11

La figura 18 es una vista esquemática del cepillo principal 11. Tal como se muestra en la figura 18, el cepillo principal 11 en el conjunto de cepillo principal puede ser un cepillo de caucho y cerdas integrado, es decir un árbol rotatorio 111 del cepillo principal 11 está dotado de un elemento de cepillo de caucho 112 y un elemento de cepillo de cerdas 113 simultáneamente, para ser adecuado para diversos entornos de limpieza, tales como suelos y mantas. Las direcciones de crecimiento de fragmentos de caucho del elemento de cepillo de caucho 112 y las direcciones de crecimiento de mechones de cerdas del elemento de cepillo de cerdas 113 son sustancialmente compatibles con direcciones radiales del árbol rotatorio 111. Una anchura total de los fragmentos de caucho del elemento de cepillo de caucho 112 y una anchura total de los mechones de cerdas del elemento de cepillo de cerdas 113 son sustancialmente compatibles con una anchura de un extremo de entrada 41 del canal de aire primario 4. En la figura 18, una fila con su parte central curvada ligeramente hacia arriba representa un elemento de cepillo de caucho 112, una fila en una forma ondulada representa un elemento de cepillo de cerdas 113, y cada cepillo principal 11 puede incluir al menos un elemento de cepillo de caucho 112 y al menos un elemento de cepillo de cerdas 113.

El elemento de cepillo de caucho 112 y el elemento de cepillo de cerdas 113 no están dispuestos de una manera en paralelo o una manera aproximadamente en paralelo. En vez de eso, un ángulo incluido relativamente grande está formado entre el elemento de cepillo de caucho 112 y el elemento de cepillo de cerdas 113 para permitirles realizar sus propias funciones de aplicación.

(i) Elemento de cepillo de caucho 112

Dado que existen huecos relativamente grandes entre los mechones de cerdas 113A del elemento de cepillo de cerdas 113, el viento se pierde fácilmente por los huecos, dando por tanto como resultado menos contribución a la formación de un entorno de vacío. Por tanto, proporcionando el elemento de cepillo de caucho 112, puede generarse un efecto de acumulación de viento, para ayudar a barrer los objetos que van a limpiarse cuando una fuerza de acumulación de viento alcanza una fuerza previamente establecida, de tal manera que los objetos que van a limpiarse pueden transmitirse al conjunto de caja de polvo 2 de manera más conveniente con el barrido del cepillo principal 11 y el soplado del viento.

Por ejemplo, en la realización mostrada en la figura 18, el elemento de cepillo de caucho 112 está dispuesto de tal manera que el elemento de cepillo de caucho 112 está dispuesto a lo largo de una línea aproximadamente recta en una superficie cilíndrica del cepillo principal 11 y está curvado, en su posición central, en un sentido opuesto a un sentido de rodamiento del cepillo principal 11, es decir, el elemento de cepillo de caucho 112 tiene un ángulo de desviación relativamente pequeño a lo largo de una dirección circunferencial del árbol rotatorio 111 en la superficie cilíndrica del cepillo principal 11, de tal manera que el viento generado por la unidad de potencia 3 se acumula en la posición central en la que el elemento de cepillo de caucho 112 está curvado, para permitir que el elemento de cepillo de caucho 112 recoja los objetos que van a limpiarse. Adicionalmente, tal como se muestra en la figura 17, el soporte de sistema flotante 131 tiene una estructura en forma de arco 1211 para guiar la trayectoria de aire y que se extiende desde una posición de admisión de aire (es decir, un extremo inferior en la figura 17) hasta el canal de aire primario 4, y la estructura en forma de arco 1211 tiene una misma curvatura que una porción en forma de arco 40 del canal de aire primario 4, de tal manera que la estructura en forma de arco 1211 mejora la eficiencia del viento que entra en el canal de aire y reduce la pérdida de volumen de aire.

(ii) Elemento de cepillo de cerdas 13

En la realización de la presente divulgación, el elemento de cepillo de cerdas 113 (es decir, los mechones de cerdas 113A adyacentes) tiene un ángulo de desviación relativamente grande a lo largo de la dirección circunferencial del árbol rotatorio 111 en la superficie cilíndrica del cepillo principal 11. Para cada elemento de cepillo de cerdas 113, proporcionando el ángulo de desviación relativamente grande, cuando los mechones de cerdas 113A del elemento de cepillo de cerdas 113 están dispuestos secuencialmente a lo largo de la dirección axial del árbol rotatorio, se logra un mayor ángulo de cobertura sobre el cepillo principal 11 en una dirección circunferencial. Por ejemplo, el ángulo de cobertura circunferencial sobre el cepillo principal 11 alcanza un ángulo previamente establecido.

Por un lado, agrandando el ángulo de cobertura circunferencial sobre el cepillo principal 11, puede mejorarse un grado de limpieza y una eficiencia de limpieza. El cepillo principal 11 limpia el suelo en un procedimiento de rodamiento del mismo, sin embargo solo cuando el ángulo de cobertura circunferencial sobre el cepillo principal 11 mediante el elemento de cepillo de cerdas 113 alcanza 360 grados puede garantizarse que el cepillo principal 11 implementa la operación de limpieza a lo largo de todo el procedimiento de rodamiento.

Por otro lado, el elemento de cepillo de cerdas 113 necesita entrar en contacto con el suelo para barrer en el procedimiento de limpieza, en el que el elemento de cepillo de cerdas 113 tiene una determinada deformación debido a sus características blandas y por tanto genera un efecto de “soporte” sobre todo el dispositivo de limpieza autónomo. Si el ángulo de cobertura circunferencial sobre el cepillo principal 11 mediante el elemento de cepillo de cerdas 113 no es suficiente, se forma una diferencia de altura entre una zona dentro de la cobertura circunferencial y una zona fuera de la cobertura circunferencial, conduciendo por tanto a golpes y sacudidas del dispositivo de limpieza autónomo en el eje z y afectando a la implementación de la operación de limpieza. Por tanto, cuando el elemento de cepillo de cerdas 113 puede lograr una cobertura circunferencial de 360 grados sobre el cepillo principal 11, pueden eliminarse los golpes y sacudidas del cepillo principal 11, lo cual garantiza que el dispositivo de limpieza autónomo mantiene una salida continua y estable, reduce ruidos generados por el dispositivo de limpieza autónomo, evita el impacto al motor y prolonga la vida útil del dispositivo de limpieza autónomo.

B) Carcasa de cepillo principal 122

La figura 19 muestra una vista en perspectiva de la carcasa de cepillo principal 132 en tal conjunto de cepillo principal. Esta carcasa de cepillo principal 132 puede incluir una protección antienrollamiento 1321 y una tira de frotado de caucho flexible 1322 ubicada detrás de la protección antienrollamiento 1321 en el sentido de avance. Por un lado, la protección antienrollamiento 1321 puede bloquear los objetos que tienen grandes tamaños para que no entren en el canal de aire y bloqueen el canal de aire y, por otro lado, la protección antienrollamiento 1321 también puede bloquear objetos alargados, tales como cables, para que no entren en la cámara de cepillo principal 13 y den como resultado el enrollamiento.

Con referencia a la figura 16, puede observarse que la carcasa de cepillo principal 132 está ubicada por debajo del cepillo principal 11 a lo largo del eje z y bloquea los objetos sobredimensionados para que no se lleven al interior del conjunto de cepillo principal y afecten a la operación de limpieza normal. La tira de frotado de caucho flexible 1322 está ubicada debajo de la protección antienrollamiento 1321 en el eje z y en un extremo de cola de la carcasa de cepillo principal 132 a lo largo del sentido de avance, de tal manera que la tira de frotado de caucho flexible 1322 mantiene una determinada distancia (tal como de 1,5 a 3 mm) alejada del cepillo principal 11. Además, la tira de frotado de caucho flexible 1322 se ajusta estrechamente con el suelo para interceptar y recoger un pequeño número de objetos que van a limpiarse que no se han barrido directamente por el cepillo principal 11, de tal manera que el pequeño número de objetos pueden llevarse entre el cepillo principal 11 y la cámara de cepillo principal 13 y, por tanto, entrar en el canal de aire primario 4, con el barrido del cepillo principal 11 y el soplado del viento. La posición y el ángulo de la tira de frotado de caucho flexible 1322 se seleccionan de tal manera que los objetos que van a limpiarse siempre están ubicados en posiciones de limpieza y succión óptimas, impidiendo de ese modo que no se deje nada de basura tras la limpieza de la tira de frotado de caucho flexible 1322.

Tal como se muestra en la figura 19, en un extremo de cola de la protección antienrollamiento 1221 a lo largo del sentido de avance, es decir, un extremo derecho de la protección antienrollamiento 1221, la protección antienrollamiento 1321 puede estar dotada de un elemento de ayuda de cruce de obstáculos 1321A en actuación conjunta con el sentido de avance del dispositivo de limpieza autónomo. Por un lado, el elemento de ayuda de cruce de obstáculos 1321A puede ayudar al dispositivo de limpieza autónomo a superar obstáculos y, por otro lado, el elemento de ayuda de cruce de obstáculos 1321A puede hacer tope contra una superficie superior de la tira de frotado de caucho flexible 1322, para hacer que un borde inferior de la tira de frotado de caucho flexible 1322 se ajuste siempre estrechamente con una superficie que va a limpiarse (tal como el suelo, un tablero de mesa, etc.) cuando el dispositivo de limpieza autónomo está en el estado de funcionamiento, y además para impedir que la tira de frotado de caucho flexible 1322 se enrolle por los obstáculos (tales como basura) sobre la superficie que va a limpiarse, garantizando de ese modo un efecto de limpieza posterior.

En una realización, el elemento de ayuda de cruce de obstáculos 1321A puede estar configurado como un saliente que sobresale hacia abajo (es decir, a lo largo de un sentido negativo del eje z, mostrado como “arriba” en la figura 19) a partir del extremo de cola de la protección antienrollamiento 1321 a lo largo del sentido de avance.

C) Soporte de sistema flotante 131

Tal como se muestra en la figura 20, el soporte de sistema flotante 131 puede incluir una porción de soporte fija 1312 y una porción de soporte flotante 1313 y está dotado además del canal de aire primario 4 y un motor de cepillo principal 1314. Se proporcionan dos agujeros de montaje 1312A en la porción de soporte fija 1312 en una dirección hacia la izquierda y hacia la derecha, y se proporcionan dos árboles de montaje 1313A en la porción de soporte flotante 1313 en la dirección hacia la izquierda y hacia la derecha, de tal manera que la porción de soporte flotante 1313 puede “flotar” a lo largo de la dirección hacia arriba y hacia abajo mediante ajuste de rotación y limitación de la posición entre cada árbol de montaje 1313A y el agujero de montaje 1312A correspondiente.

Por tanto, cuando el dispositivo de limpieza autónomo está en un procedimiento de barrido normal, la porción de soporte flotante 1313 rota hasta la posición más baja por gravedad y, de manera independiente del suelo, la manta u otras superficies no suaves que van a limpiarse, el cepillo principal 11 montado en el soporte de sistema flotante 131 puede ajustarse estrechamente con la superficie que va a limpiarse dentro de un intervalo de trayectoria flotante del cepillo principal 11, realizando por tanto el barrido más eficiente de una manera con ajuste estrecho con el suelo (es decir, están estrechamente ajustado con el suelo durante el barrido). Es decir, el cepillo principal 11 tiene un gran efecto de ajuste estrecho con el suelo con respecto a diferentes tipos de superficies que van a limpiarse y, por tanto, aporta una contribución significativa a la estanqueidad al aire del canal de aire.

Cuando existe un obstáculo sobre la superficie que va a limpiarse, mediante la “flotación” hacia arriba y hacia abajo de la porción de soporte flotante 1313, puede reducirse la interacción mutua entre el cepillo principal 11 y el obstáculo, para ayudar a que el dispositivo de limpieza autónomo supere fácilmente el obstáculo. El canal de aire primario 4 está ubicado entre la porción de soporte fija 1312 y la porción de soporte flotante 1313, de modo que el cepillo principal flotante 11 propone un requisito para la flexibilidad del canal de aire primario 4, porque un canal de aire rígido no puede absorber cambios flotantes del cepillo principal 11, y el requisito se realiza mediante materiales blandos del canal de aire primario 4. Por tanto, cuando el canal de aire primario 4 está realizado de materiales blandos (por ejemplo, caucho blando), en un procedimiento de cruce de obstáculo, la porción de soporte flotante 1313 extruye el canal de aire primario 4 y provoca la deformación del canal de aire primario 4, para realizar suavemente la “flotación” hacia arriba.

Adicionalmente, en el procedimiento de barrido normal, en cuanto a superficie rugosa que va a limpiarse, tal como la manta, la función de “flotación” de la porción de soporte flotante 1313 puede reducir la interferencia mutua entre el cepillo principal 11 y la manta, reduciendo por tanto la resistencia contra el motor de cepillo principal 1314, para reducir el consumo de potencia del motor de cepillo principal 1314 y prolongar la vida útil del mismo.

2. Estructura del canal de aire primario 4

En la solución técnica de la presente divulgación, mediante el guiado del canal de aire primario 4, el viento generado por la unidad de potencia 3 puede transmitir los objetos que van a limpiarse, tal como polvo barrido por el conjunto de cepillo principal 1, al interior del conjunto de caja de polvo 2.

En cuanto a la estructura global, tal como se muestra en la figura 21, el canal de aire primario 4 puede estar configurado para tener una forma ensanchada, y un área en sección del canal de aire primario 4 correspondiente a una posición cualquiera en el canal de aire primario 4 es inversamente proporcional a una distancia entre la posición cualquiera y el conjunto de cepillo principal 1. Dicho de otro modo, un lado relativamente grande de la forma “ensanchada” está orientado hacia el conjunto de cepillo principal 1, mientras que un lado relativamente pequeño de la misma está orientado hacia el conjunto de caja de polvo 2.

En esta realización, el área en sección del canal de aire primario 4 disminuye gradualmente desde el conjunto de cepillo principal 1 hasta el conjunto de caja de polvo 2 tal como se describe como forma ensanchada, una presión estática en la posición correspondiente a lo largo del canal de aire primario 4 se aumenta gradualmente con la misma, es decir la fuerza de succión se vuelve cada vez mayor desde el conjunto de cepillo principal 1 hasta el conjunto de caja de polvo 2. Por tanto, después de barrerse los objetos que van a limpiarse, tales como polvo y basura, y llevarse al canal de aire primario 4 mediante el conjunto de cepillo principal 1, los objetos que van a limpiarse se alejan gradualmente del conjunto de cepillo principal 1 y se acercan al conjunto de caja de polvo 2 (acercándose de manera similar a la unidad de potencia 3 gradualmente). Aunque la fuerza de barrido ejercida sobre los objetos que van a limpiarse por el conjunto de cepillo principal 1 disminuye gradualmente, la fuerza de succión ejercida sobre los objetos que van a limpiarse por la unidad de potencia 3 aumenta gradualmente, en particular mediante la forma ensanchada, de tal manera que se garantiza que los objetos que van a limpiarse pueden aspirarse y transmitirse al interior del conjunto de caja de polvo 2.

Además, tal como se muestra en la figura 21, el extremo de entrada 41 del canal de aire primario 4 está orientado hacia el cepillo principal 11 del conjunto de cepillo principal, y una anchura del extremo de entrada 41 en un plano horizontal a lo largo de una dirección (es decir el eje x) perpendicular al sentido de avance se aumenta gradualmente desde arriba hacia abajo. Para facilidad de comprensión, con respecto a la relación de ajuste entre el canal de aire primario 4 y el cepillo principal 11 mostrado en la figura 21, la figura 22 muestra una vista en perspectiva del canal de aire primario 4 ajustado con el cepillo principal 11. Tal como se muestra en la figura 22, el extremo de entrada 41 del canal de aire primario 4 cerca del cepillo principal 11 tiene un área en sección más grande, mientras que un extremo de salida 42 del mismo lejos del cepillo principal 11 tiene un área en sección más pequeña. Basándose en la anchura “gradualmente aumentada” anterior del extremo de entrada 41, una sección del extremo de entrada 41 puede tener una forma trapezoidal, un segundo borde más estrecho 412 del extremo de entrada 41 es un borde de fondo superior del trapezoide, y un primer borde más ancho 411 del extremo de entrada 41 es un borde de fondo inferior del trapezoide. Definitivamente, la sección del extremo de entrada 41 también puede tener otras formas, siempre que se satisfaga la anchura “gradualmente aumentada” anterior en el sentido de una forma ensanchada, lo cual no está limitado en la presente divulgación.

En la realización, el extremo de entrada 41 del canal de aire primario 4 adopta la forma trapezoidal o formas similares para cumplir la anchura “gradualmente aumentada” anterior, de tal manera que la presión estática en la posición correspondiente en el extremo de entrada 41 aumenta en consecuencia. Por tanto, cuando los objetos que van a limpiarse, tales como polvo y basura, se barren y se llevan al extremo de entrada 41 por el cepillo principal 11, el viento generado por la unidad de potencia 3 puede proporcionar una fuerza de succión suficiente, de tal manera que los objetos barridos al extremo de entrada 41 pueden aspirarse al interior del conjunto de caja de polvo 2 lo más posible, lo cual conduce a mejorar la eficiencia de limpieza.

Tal como se muestra en la figura 21, el extremo de entrada 41 del canal de aire primario 4 puede estar conectado a la cámara de cepillo principal 13 del conjunto de cepillo principal 1. Tal como se muestra en la figura 23, el canal de aire primario 4 incluye dos paredes laterales en un sentido de rodamiento del cepillo principal 11, es decir una primera pared lateral 43 ubicada en un lado trasero en el sentido de avance, y una segunda pared lateral 44 ubicada en un lado delantero en el sentido de avance, y las dos paredes laterales pueden estar configuradas de la siguiente manera.

A) Primera pared lateral 43

En una realización, la primera pared lateral 43 puede proporcionarse a lo largo de una dirección tangencial de una región de sección circular de la cámara de cepillo principal 13. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 23, la cámara de cepillo principal 13 puede incluir múltiples porciones en sección, tales como una estructura en forma de arco izquierda y una estructura en forma de L derecha, en la que una porción de arco de la estructura en forma de arco izquierda corresponde a una región en línea discontinua circular mostrada en la figura 23, de modo que la región en línea discontinua circular correspondiente a la porción de arco puede ser equivalente a la región de sección circular anterior. De manera correspondiente, la primera pared lateral 43 del canal de aire primario 4 puede proporcionarse a lo largo de una dirección tangencial de la región en línea discontinua circular. Por ejemplo, en una relación de posición relativa mostrada en la figura 23, dado que el canal de aire primario 4 está ubicado de manera oblicua por encima del conjunto de cepillo principal y está inclinado hacia un lado trasero del cepillo principal 11 en el sentido de avance, la primera pared lateral 43 puede estar dispuesta a lo largo de una dirección vertical.

En esta realización, después de que el cepillo principal 11 barra los objetos que van a limpiarse a partir del suelo, los objetos que van a limpiarse se mueven en primer lugar a lo largo de un hueco entre el cepillo principal 11 y la cámara de cepillo principal 13. A medida que los objetos que van a limpiarse se mueven desde la estructura de cepillo principal hasta el canal de aire primario 4, disponiendo la primera pared lateral 43 a lo largo de la dirección tangencial anterior, una pista de movimiento de los objetos que van a limpiarse y un flujo de aire no están bloqueados por la primera pared lateral 43, garantizando por tanto que los objetos que van a limpiarse pueden entrar suavemente en el conjunto de caja de polvo 2 a través del canal de aire primario 4.

B) Segunda pared lateral 44

En una realización, combinando la figura 21 con la figura 23, el canal de aire primario 4 está inclinado hacia el lado trasero del cepillo principal 11 en el sentido de avance, el extremo de entrada 41 del canal de aire primario 4 está orientado hacia el cepillo principal 11 ubicado de manera oblicua por debajo del lado delantero (por ejemplo, un lado izquierdo en la figura 21) del sentido de avance, el extremo de salida 42 del mismo está conectado a una entrada de aire 211 del conjunto de caja de polvo 2 ubicada de manera oblicua por encima del lado trasero (por ejemplo, un lado derecho en la figura 21) del sentido de avance, y una salida de aire 212 del conjunto de caja de polvo 2 está ubicada en un lado no superior (es decir, la salida de aire 212 no está ubicada en la parte superior de caja de polvo 214 y, por ejemplo, la salida de aire 212 está ubicada en una pared lateral derecha en la figura 21).

La segunda pared lateral 44 del canal de aire primario 4 se inclina de manera oblicua hacia atrás hacia el plano horizontal (es decir, acercándose al plano horizontal lo más cerca posible), es decir, la segunda pared lateral 44 forma un ángulo incluido lo más grande posible con la dirección vertical en el eje z. En realidad, debido a un espacio interno limitado dentro del dispositivo de limpieza autónomo, la estructura de cepillo principal, el canal de aire primario 4 y el conjunto de caja de polvo 2 están dispuestos de una manera muy compacta, y la manera que ahorra más espacio es disponer el canal de aire primario 4 completamente a lo largo del eje z, pero el volumen de aire se perderá de manera considerable, reduciendo de ese modo en gran medida la eficiencia de succión. Sin embargo, en la realización de la presente divulgación, en el caso de espacio interno limitado, al aumentar el ángulo incluido entre la segunda pared lateral 44 y el eje z, puede guiarse el viento de manera oblicua hacia arriba, de tal manera que el viento se refleja por el ángulo grande en la parte superior de caja de polvo 214 después de entrar en el conjunto de caja de polvo 2, y se descarga adicionalmente hacia fuera en una dirección aproximadamente horizontal a través del tamiz de filtro 22 en la salida de aire 212. Tal diseño de trayectoria de aire con una reflexión de ángulo grande reduce la pérdida de volumen de aire.

Además, dado que el extremo de entrada 41 del canal de aire primario 4 está orientado hacia el cepillo principal 11 en un lado inferior izquierdo, y el extremo de salida 42 del mismo está conectado a la entrada de aire 211 del conjunto de caja de polvo 2, el viento y los objetos arrastrados que van a limpiarse pueden soplarse directamente a la parte superior de caja de polvo 214 del conjunto de caja de polvo 2 cuando el canal de aire primario 4 guía el viento al interior del conjunto de caja de polvo 2. Dado que la salida de aire 212 del conjunto de caja de polvo 2 no está ubicada en la parte superior de caja de polvo 214, cuando se sopla el viento directamente hacia la parte superior de caja de polvo 214, se necesita reflejar el viento con un gran ángulo incidente en la parte superior de caja de polvo 214 y entra además en el canal de aire secundario 5 a través de la salida de aire 212 después de un cambio de dirección de viento. Después de que el viento entre en el conjunto de caja de polvo 2, el área en sección se vuelve grande, de modo que se reduce la velocidad de viento y los objetos que van a limpiarse caen desde la parte superior de caja de polvo 214 debido a la disminución de la velocidad de viento y permanecen en el conjunto de caja de polvo 2. Mientras tanto, debido a la reducción de la velocidad de viento y al cambio de la dirección de viento, el viento no puede continuar soplando los objetos que van a limpiarse hasta la salida de aire 212, aunque el propio viento puede soplarse hasta la salida de aire 212 y entra en el canal de aire secundario 5, de modo que, cuando la salida de aire 212 del conjunto de caja de polvo 2 está dotada del tamiz de filtro 22, es posible impedir que los objetos que van a limpiarse se soplen directamente al tamiz de filtro 22 y bloqueen el tamiz de filtro 22, mejorando por tanto una tasa de uso del volumen de aire.

3. Conjunto de caja de polvo 2

Tal como se muestra en la figura 24, una cámara de alojamiento de caja de polvo 14 se proporciona en una parte superior del cuerpo de dispositivo 110, y el conjunto de caja de polvo 2 puede colocarse en la cámara de alojamiento de caja de polvo 14 para montarse en el cuerpo de dispositivo 110. Definitivamente, la cámara de alojamiento de caja de polvo 14 puede ubicarse en otras posiciones del cuerpo de dispositivo 110, por ejemplo, en un borde lateral de la parte trasera del cuerpo de dispositivo 110 (haciendo referencia a un lado trasero del eje y mostrado en la figura 4), que está limitado en la presente divulgación.

Tal como se muestra en la figura 24, con el fin de lograr una detección de estar en posición del conjunto de caja de polvo 2, el conjunto de caja de polvo 2 puede estar dotado de un elemento inductivo sin contacto 31, y el cuerpo de dispositivo 110 puede estar dotado de un elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32. El elemento inductivo sin contacto 31 y el elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32 pueden lograr una inducción de actuación conjunta sin contacto en un determinado alcance, de modo que no hay ninguna necesidad de estructura mecánica compleja y relación de ensamblaje, siempre que se garantice que el elemento inductivo sin contacto 31 está a una distancia detectable del elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32, puede realizarse la inducción de actuación conjunta entre ambos, realizando de ese modo la detección de estar en posición del conjunto de caja de polvo 2.

Por tanto, configurando por adelantado la distancia detectable entre el elemento inductivo sin contacto 31 y el elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32, cuando se monta el conjunto de caja de polvo 2 en el cuerpo de dispositivo 110, el elemento inductivo sin contacto 31 puede actuar conjuntamente con el elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32, y el elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32 puede detectar el elemento inductivo sin contacto 31. Como resultado de una inducción sin contacto adoptada entre ambos, es posible evitar el apriete, rotura, envejecimiento de material y otras circunstancias inesperadas provocadas en el procedimiento de ensamblaje y, por tanto, mejorar la fiabilidad en un procedimiento de aplicación, en comparación con una estructura mecánica que necesita un ensamblaje mutuo cada vez.

En una realización ilustrativa, el elemento inductivo sin contacto 31 puede ser una lámina magnética y el elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32 puede ser un sensor de Hall. Configurando una relación de actuación conjunta entre la intensidad de campo magnético de la lámina magnética y la sensibilidad inductiva del sensor de Hall, cuando se monta el conjunto de caja de polvo 2 en el cuerpo de dispositivo 110, el sensor de Hall puede detectar exactamente la lámina magnética, para realizar la detección de estar en posición del conjunto de caja de polvo 2 mediante la lámina magnética.

Definitivamente, tal como se mencionó anteriormente, la presente divulgación no limita una dirección de inducción entre el elemento inductivo sin contacto 31 y el elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32, de modo que, de manera similar a la realización anterior, el sensor de Hall puede servir como elemento inductivo sin contacto 31 y estar montado en el conjunto de caja de polvo 2, y la lámina magnética puede servir como elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32 y estar montado en el cuerpo de dispositivo 110, lo cual también puede realizar la detección de estar en posición anterior detección y no se ilustrará de nuevo.

En la solución técnica de la presente divulgación, el elemento inductivo sin contacto 31 puede estar montado en cualquier posición en el conjunto de caja de polvo 2, lo cual no está limitado en la presente divulgación. De manera similar, el elemento de actuación conjunta inductivo sin contacto 32 puede estar montado en cualquier posición en el cuerpo de dispositivo 110, lo cual tampoco está limitado en la presente divulgación. Sin embargo, para el elemento inductivo sin contacto 31, cambiando su posición de instalación en el conjunto de caja de polvo 2, pueden lograrse diferentes efectos de detección de estar en posición.

Tal como se muestra en la figura 25, el conjunto de caja de polvo 2 incluye la caja de polvo 21 y el tamiz de filtro 22, y el tamiz de filtro 22 está montado de manera desprendible en la caja de polvo 21, de modo que hay dos maneras de montar el elemento inductivo sin contacto 31, es decir, montándose en la caja de polvo 21 o montándose en el tamiz de filtro 22.

Suponiendo que el elemento inductivo sin contacto 31 está montado en el tamiz de filtro 22, es imposible para el usuario montar de manera independiente el tamiz de filtro 22 en el cuerpo de dispositivo 110 y omitir la caja de polvo 22, porque los tamaños y las formas del tamiz de filtro 22 y la caja de polvo 21 son muy diferentes. Por tanto, hay dos situaciones de instalación: (1) el usuario monta de manera independiente la caja de polvo 21 en el cuerpo de dispositivo 110 sin montar el tamiz de filtro 22 en la caja de polvo 21, en cuyo caso el dispositivo de limpieza autónomo no puede detectar el conjunto de caja de polvo 2 porque el elemento inductivo sin contacto 31 está ubicado en el tamiz de filtro 22 y, por tanto, un resultado de detección es que el conjunto de caja de polvo 2 no está en posición; (2) el usuario monta el tamiz de filtro 22 en la caja de polvo 21, y el dispositivo de limpieza autónomo puede determinar que el conjunto de caja de polvo 2 está en posición después de que el usuario monte el conjunto de caja de polvo 2 completo en el cuerpo de dispositivo 110.

Por tanto, montando el elemento inductivo sin contacto 31 en el tamiz de filtro 22, es posible llevar a cabo la detección de estar en posición de todo el conjunto de caja de polvo 2 y también detectar el tamiz de filtro 22, para garantizar que el conjunto de caja de polvo 2 incluye realmente la caja de polvo 21 y el tamiz de filtro 22 cuando el dispositivo de limpieza autónomo obtiene un resultado de detección que indica que “el conjunto de caja de polvo 2 está en posición”, impidiendo de ese modo que se sople el viento al interior de la estructura de ventilador sin filtrarse por el tamiz de filtro 22, e impidiendo además que polvo, basura granular y similares se soplen al interior de la estructura de ventilador y provoquen daños a la estructura de ventilador. Dado que la acumulación de polvo en el tamiz de filtro 22 reduce en gran medida el volumen de aire y, por tanto, afecta a la eficiencia de recogida de polvo, el tamiz de filtro 22 necesita limpiarse con frecuencia por el usuario para mantener una trayectoria de aire limpia sin obstrucciones. Después de limpiar el tamiz de filtro 22, es muy probable que el usuario olvide ponerlo de vuelta y coloque directamente la caja de polvo 21 en el cuerpo de dispositivo 110, en cuyo caso el polvo y la basura pueden entrar en la estructura de ventilador y provocar daños en la estructura de ventilador una vez que el dispositivo de limpieza autónomo empiece a barrer. De hecho, no es extraño para el dispositivo de limpieza autónomo, tal como un robot de barrido, que el ventilador en el mismo se estropee simplemente porque se olvida montar el tamiz de filtro 22. Debido a una estructura de tipo lámina del tamiz de filtro 22, es difícil proporcionar un elemento mecánico en el tamiz de filtro 22 para la identificación de estar en posición.

Opcionalmente, el elemento inductivo sin contacto 31 puede estar montado en cualquier posición en un armazón del tamiz de filtro 22. Por ejemplo, la lámina magnética está incorporada en un armazón de plástico del tamiz de filtro 22.

En la solución técnica de la presente divulgación, dos aberturas laterales pueden estar formadas en la caja de polvo 21, una abertura lateral está configurada como entrada de aire 211 en la caja de polvo 21 y la otra abertura lateral está configurada como salida de aire 212 en la caja de polvo 21, tal como se muestra en la figura 26. El tamiz de filtro 22 puede estar montado en la salida de aire 212, y al cubrir la salida de aire 212 con el tamiz de filtro 22, se garantiza que los objetos que van a limpiarse, tales como polvo, permanecen en la caja de polvo 21, impidiendo por tanto que los objetos que van a limpiarse se soplen a través de la salida de aire 212 hasta la estructura de ventilador posterior.

En una realización ilustrativa, tal como se muestra en la figura 26, la caja de polvo 21 puede estar dividida además en un cuerpo de caja de polvo 21A y una pared lateral 21B dotada de la entrada de aire 211. Dado que la entrada de aire 211 se proporciona en la pared lateral 21B, el tamaño de la pared lateral 21B es necesariamente más grande que el de la entrada de aire 211 y, por tanto, después de retirar la pared lateral 21B, puede estar formado un orificio de vaciado 213 de tamaño más grande que la entrada de aire 211 para hacer que sea conveniente para el usuario vaciar los objetos que van a limpiarse (tales como polvo) recogidos en la caja de polvo 21.

4. Guiado suave del canal de aire secundario 5

La figura 27 es una vista desde arriba de la estructura de trayectoria de aire mostrada en la figura 21. Tal como se muestra en la figura 27, el conjunto de cepillo principal 1, el conjunto de caja de polvo 2 y la unidad de potencia 3 están dispuestos secuencialmente a lo largo del sentido de avance (es decir, el eje y) del dispositivo de limpieza autónomo y, además, el conjunto de caja de polvo 2 y la unidad de potencia 3 están desviados uno con respecto al otro en el eje x (es decir, la dirección hacia la izquierda y hacia la derecha del dispositivo de limpieza autónomo), de tal manera que, cuando se sopla el viento desde el conjunto de caja de polvo 2 hasta la unidad de potencia 3, el viento se mueve en el eje y (es decir, “desde la izquierda hacia la derecha” en la figura 17) y en el eje x (es decir “desde abajo hacia arriba” en la figura 17) simultáneamente, es decir, el viento realiza un giro en un procedimiento de flujo del mismo. El conjunto de caja de polvo 2 y la unidad de potencia 3 pueden no estar desviados uno con respecto al otro en el eje x, lo cual no está limitado en la presente divulgación.

Tal como se muestra en la figura 27, el canal de aire secundario 5 tiene una forma ensanchada (un área en sección del canal de aire secundario 5 cerca del conjunto de caja de polvo 2 es relativamente grande y un área en sección del canal de aire secundario 5 cerca de la unidad de potencia 3 es relativamente pequeña) para acumular el viento en la entrada de aire de la unidad de potencia 3. Cuando se sopla el viento desde el conjunto de caja de polvo 2 hasta el canal de aire secundario 5, el viento se sopla directamente hasta una pared interior de un lado de barlovento 51 del canal de aire secundario 5 debido a una disminución del área en sección. Por tanto, en la solución técnica de la presente divulgación, la pared interior del lado de barlovento 51 del canal de aire secundario 5 está configurada para tener una forma de arco, que, por un lado, puede guiar el viento emitido a partir del conjunto de caja de polvo 2 en el eje x para permitir soplar el viento hasta la entrada de aire de la unidad de potencia 3, y, por otro lado, actúa conjuntamente con el flujo de viento para evitar bloquear o interferir con el flujo de viento y dar como resultado turbulencia, reduciendo por tanto la pérdida de flujo de aire y mejorando la tasa de uso del volumen de aire.

Mientras tanto, combinando la figura 21 con la figura 27, después de barrerse por el conjunto de cepillo principal 1, los objetos que van a limpiarse se transmiten al conjunto de caja de polvo 2 mediante el viento generado por la unidad de potencia 3 (así como la actuación conjunta de la estructura del canal de aire primario 4) y, por tanto, al mejorar la tasa de uso del volumen de aire de la estructura de trayectoria de aire y reducir la pérdida de flujo de aire, puede potenciarse una capacidad de transmitir los objetos que van a limpiarse mediante el viento, para mejorar el grado de limpieza y la eficiencia de limpieza del dispositivo de limpieza autónomo.

5. Configuración oblicua de la unidad de potencia 3

La figura 28 es una vista en sección de un canal de aire secundario y una unidad de potencia según una realización ilustrativa. Tal como se muestra en la figura 28, un extremo del canal de aire secundario 5 alejado del conjunto de caja de polvo 2 (no mostrado) tiene una salida de aire 52, y la salida de aire 52 está ajustada y conectada con una admisión de aire 311 de la unidad de potencia 3. Un plano en el que está ubicada la salida de aire 52 se interseca con el plano horizontal, es decir, la salida de aire 52 está inclinada con respecto al plano horizontal. Por tanto, cuando la unidad de potencia 3 está configurada como ventilador de flujo axial y la admisión de aire 311 está orientada en la misma dirección que un árbol rotatorio (una dirección axial del árbol rotatorio puede hacer referencia a una dirección indicada por una línea discontinua en la figura 28) del ventilador de flujo axial, en realidad se implementa que el ventilador de flujo axial está inclinado con respecto al plano horizontal.

Cuando un plano en el que están ubicadas la salida de aire 52 y la admisión de aire 311 es perpendicular al plano horizontal, en un procedimiento en el que el viento fluye dentro del canal de aire secundario 5 y fluye desde el canal de aire secundario 5 al interior de la unidad de potencia 3, el viento fluye principalmente en el plano horizontal, de tal manera que, cuando se sopla el viento desde el canal de aire secundario 5 al interior del ventilador de flujo axial, la dirección de viento es sustancialmente paralela a la dirección axial del árbol rotatorio y, por tanto, el ventilador de flujo axial usado como unidad de potencia 3 puede lograr una eficiencia de conversión máxima (por ejemplo, una eficiencia de convertir energía eléctrica en energía eólica). Cuando el plano en el que están ubicadas la salida de aire 52 y la admisión de aire 311 es paralelo al plano horizontal, el viento fluye sustancialmente a lo largo del plano horizontal dentro del canal de aire secundario 5, pero el viento gira para fluir a lo largo de la dirección vertical cuando entra en la unidad de potencia 3 a partir del canal de aire secundario 5, de tal manera que el ventilador de flujo axial usado como unidad de potencia 3 tiene una eficiencia de conversión mínima.

Sin embargo, debido al espacio interno limitado en el dispositivo de limpieza autónomo, es imposible realizar que el plano en el que están ubicadas la salida de aire 52 y la admisión de aire 311 sea perpendicular al plano horizontal, por tanto, en la solución técnica de la presente divulgación, al aumentar un ángulo incluido entre el ventilador de flujo axial usado como unidad de potencia 3 y el plano horizontal, por un lado, puede usarse de manera razonable el espacio interno en el dispositivo de limpieza autónomo y, por otro lado, puede maximizarse lo más posible la eficiencia de conversión del ventilador de flujo axial.

En la solución técnica de la presente divulgación, con respecto a un procedimiento en el que el viento fluye en el canal de aire secundario 5, una pared lateral del canal de aire secundario 5 orientada hacia la salida de aire 52 puede sobresalir hacia fuera para aumentar la capacidad de una cámara interna del canal de aire secundario 5 en la salida de aire 52, de tal manera que una pérdida de energía del viento generado por la unidad de potencia 3 en la salida de aire 52 es menor que una pérdida predeterminada. Por ejemplo, la figura 29 es una vista desde la derecha de la estructura de trayectoria de aire mostrada en la figura 21. Tal como se muestra en la figura 29, cuando la salida de aire 52 está ubicada en un lado superior del canal de aire secundario 5, la pared lateral del canal de aire secundario 5 orientada hacia la salida de aire 52 es una pared inferior y, por tanto, puede sobresalir hacia abajo para formar una estructura convexa 53 tal como se muestra en la figura 29, aumentando de ese modo la capacidad de la cámara interna del canal de aire secundario 5 en la salida de aire 52. Por tanto, cuando se cambia la dirección de viento en la salida de aire 52 (en la condición en la que el plano en el que está ubicada la salida de aire no es perpendicular al plano horizontal) y se sopla el viento al interior de la unidad de potencia 3, se proporciona un espacio de amortiguación más grande para reducir la pérdida de energía del viento en la salida de aire 52.

6. Canales de aire completamente sellados de todo el dispositivo

A partir del análisis anterior puede saberse que tanto el grado de vacío como el volumen de aire contribuyen significativamente a una alta eficiencia de succión. En la solución técnica de la presente divulgación, se aplica un tratamiento de sellado a todos los huecos en las juntas de diversas partes en la estructura de trayectoria de aire, por ejemplo, llenando los huecos con cola flexible para evitar fugas de aire, reduciendo por tanto la pérdida del grado de vacío. Además, se usa una pieza de caucho blando en la salida de aire del ventilador para guiar el viento completamente fuera del dispositivo de limpieza autónomo 100. La pieza de caucho blando 3132 evita las fugas de aire (es decir, reduciendo el grado de vacío) e impide además que entre polvo en el motor en el dispositivo de limpieza autónomo, prolongando por tanto la vida útil del dispositivo de limpieza autónomo.

Diversos módulos funcionales del dispositivo de limpieza autónomo en la presente divulgación están montados respectivamente en espacios de alojamiento reservados en el cuerpo de dispositivo y pueden retirarse de manera independiente a partir del cuerpo de dispositivo, de tal manera que resulta conveniente retirar de manera independiente un módulo funcional dañado para repararlo o sustituirlo por uno nuevo, lo cual mejora en gran medida una eficiencia de mantenimiento del dispositivo de limpieza autónomo.

Otras realizaciones de la presente divulgación resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la consideración de la memoria descriptiva y la puesta en práctica de la divulgación dada a conocer en el presente documento. Se pretende que esta solicitud cubra cualquier variación, uso o adaptación de la divulgación siguiendo los principios generales de la misma e incluyendo tales desviaciones con respecto a las reivindicaciones adjuntas que entren dentro de la práctica conocida o habitual en la técnica.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de limpieza autónomo, que comprende: un cuerpo de dispositivo (110), un módulo de accionamiento (140), un módulo de limpieza y un módulo de detección (121), en el que el módulo de accionamiento, el módulo de limpieza y el módulo de detección están ensamblados de manera independiente y desprendible en el cuerpo de dispositivo, caracterizado porque,

el cuerpo de dispositivo (110) comprende un bastidor (102) y un alojamiento superior (103) fijado al bastidor (102), el módulo de accionamiento (140) se proporciona en el bastidor, y el módulo de detección (121) está ensamblado en una cámara de alojamiento (1031) del alojamiento superior (103), la cámara de alojamiento (1031) se hace coincidir con el módulo de detección (121),

el cuerpo de dispositivo (110) comprende además una cubierta de protección (1032) ensamblada por encima de la cámara de alojamiento (1031), un lado circunferencial de la cubierta de protección está vaciado, y el módulo de detección (121) está ubicado entre la cámara de alojamiento (1031) y la cubierta de protección (1032).

2. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 1, en el que el lado circunferencial de la cubierta de protección (1032) comprende al menos una columna y la al menos una columna tiene una anchura relativamente pequeña.

3. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 1, en el que el cuerpo de dispositivo (110) comprende además una cubierta superior (104) y el módulo de detección (121) sobresale parcialmente de la cubierta superior (104).

4. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 1, en el que el cuerpo de dispositivo (110) comprende además una unidad de control ubicada por debajo del módulo de detección (121) y el módulo de detección comprende un conector (1211) proporcionado en una superficie inferior del módulo de detección (121) y conectado eléctricamente con la unidad de control.

5. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 1, en el que el módulo de accionamiento (140) comprende un módulo de ruedas motrices (141), el módulo de ruedas motrices (141) comprende una unidad de rueda motriz izquierda (1411) y una unidad de rueda motriz derecha (1412), y la unidad de rueda motriz izquierda y la unidad de rueda motriz derecha están dispuestas opuestas una con respecto a otra a lo largo de un eje transversal definido por el cuerpo de dispositivo (110).

6. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 5, en el que el módulo de accionamiento (140) comprende además al menos una rueda accionada (142) configurada para ayudar a soportar y mover el cuerpo de dispositivo (110).

7. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 1, en el que el módulo de limpieza comprende:

un conjunto de cepillo principal (1), un conjunto de caja de polvo (2) y una unidad de potencia (3) dispuestos secuencialmente a lo largo de un sentido de avance del dispositivo de limpieza autónomo;

un canal de aire primario (4) proporcionado entre el conjunto de cepillo principal (1) y el conjunto de caja de polvo (2); y

un canal de aire secundario (5) proporcionado entre el conjunto de caja de polvo (2) y la unidad de potencia (3), teniendo un lado de barlovento de una pared interior del canal de aire secundario una forma de arco,

en el que el canal de aire primario (4) actúa conjuntamente con la unidad de potencia (3), de tal manera que un viento generado por la unidad de potencia transmite un objeto que va a limpiarse, barrido por el conjunto de cepillo principal (1), al conjunto de caja de polvo (2); y el canal de aire secundario (5) actúa conjuntamente con la unidad de potencia (3), de tal manera que el viento emitido a partir del conjunto de caja de polvo (2) se guía suavemente a una admisión de aire (311) de la unidad de potencia (3) en un sentido predeterminado.

8. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 7, en el que el canal de aire primario (4) está configurado para tener una forma ensanchada y un área en sección del canal de aire primario (4) correspondiente a una posición cualquiera en el canal de aire primario (4) está en una relación negativa con una distancia entre la posición cualquiera y el conjunto de cepillo principal (1).

9. Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 8, en el que el canal de aire secundario (5) está configurado para tener una forma ensanchada y una salida de aire (52) del canal de aire secundario (5) está conectada y ajustada con una admisión de aire (311) de la unidad de potencia (3), en el que la unidad de potencia (3) es un ventilador de flujo axial y la admisión de aire (311) de la unidad de potencia (3) está orientada en un mismo sentido que un árbol rotatorio del ventilador de flujo axial.

Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 7, en el que el conjunto de cepillo principal (1) comprende un cepillo principal (11) y una cámara de cepillo principal (13), y el cepillo principal (11) comprende un árbol rotatorio (111), un elemento de cepillo de caucho (112) y un elemento de cepillo de cerdas (113) proporcionados en el árbol rotatorio (111),

en el que el elemento de cepillo de caucho (112) tiene un ángulo de desviación relativamente pequeño a lo largo de una dirección circunferencial del árbol rotatorio (111) en una superficie cilíndrica del cepillo principal (11) para hacer que una fuerza de acumulación de viento del elemento de cepillo de caucho (112) alcance una fuerza previamente establecida; y el elemento de cepillo de cerdas (113) tiene un ángulo de desviación relativamente grande a lo largo de la dirección circunferencial del árbol rotatorio (111) en la superficie cilíndrica del cepillo principal (11), de tal manera que cuando mechones de cerdas del elemento de cepillo de cerdas (113) están dispuestos secuencialmente a lo largo de la dirección axial del árbol rotatorio (111), un ángulo de cobertura circunferencial sobre el cepillo principal (11) en la superficie cilíndrica del cepillo principal (11) alcanza un ángulo previamente establecido.

Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 10, en el que el elemento de cepillo de caucho (112) está curvado en una posición central del mismo a lo largo del sentido de avance, de tal manera que el viento generado por la unidad de potencia (3) recoge el objeto que va a limpiarse en la posición central del elemento de cepillo de caucho (112), en el que la posición central del elemento de cepillo de caucho (112) alcanza el canal de aire primario (4) después que otras posiciones del mismo cuando avanza el dispositivo de limpieza autónomo.

Dispositivo de limpieza autónomo según la reivindicación 7, en el que el conjunto de caja de polvo (2) comprende una caja de polvo (21) y un tamiz de filtro (22) montado en la caja de polvo (21) y ajustado con la misma; al menos dos aberturas laterales están formadas en la caja de polvo (21); una abertura lateral sirve como entrada de aire (211) de la caja de polvo (21) mientras que la otra abertura lateral sirve como salida de aire (212) de la caja de polvo (21); el tamiz de filtro (22) está montado en la salida de aire (212) de la caja de polvo y cubre la salida de aire (212) de la caja de polvo.