JP2013244225A - 清掃ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】
自走式の清掃ロボットにおける清掃能力を向上することに資する技術を提供する。
【解決手段】
自走式の清掃ロボット１００であって、本体部１２０と、清掃部と、清掃部に取り外し自在に取り付けられて清掃対象の拭き取り清掃作業を行う清掃シート２００を有し、清掃シート２００は、清掃対象に面状に接触可能な清掃面２１０を形成し、清掃面２１０は、起毛状の繊維で構成されて塵埃を保持可能な起毛部２２０と、起毛部２２０に隣接して設けられるとともに、清掃対象の塵埃を捕捉して起毛部２２０へと誘導して保持させる誘導路２３０を有し、この誘導路２３０は、少なくともＤ１方向に対して交差状に延在する領域を有する清掃ロボット。
【選択図】 図９

Description

本発明は、自走式の清掃ロボットの構築技術に関する。

特表２００８−５２９７５２号公報では、自律的表面清掃ロボットとして、所定の清掃作業開始指令に基づいて、清掃対象に対する清掃作業を自動的に遂行するように設定された装置構成が開示されている。

この従来の技術においては、自律的に自走する清掃ロボットを用いて清掃対象を自動的に清掃することにより、人手による清掃作業を不要とし、清掃作業環境を飛躍的に合理化する装置構成が開示されている。

一方、かかる清掃ロボットの構築技術として、清掃対象に対する清掃効率を更に向上させるべく、一層の技術改良が望まれる。

特表２００８−５２９７５２号公報

本発明は、上記に鑑み、自走式の清掃ロボットにおける清掃能力を向上することに資する技術を提供することを目的とする。

上記課題は特許請求の範囲記載の発明によって解決される。本発明に係る解決手段は、自走式の清掃ロボットであって、本体部と、前記本体部に設けられて、少なくとも所定の第１の方向に走行可能に構成された走行部と、前記走行部の駆動制御を行う駆動制御部と、
前記本体部に設けられた清掃部と、前記清掃部に取り外し自在に取り付けられて清掃対象の拭き取り清掃作業を行う清掃シートを有しており、前記清掃部は、前記清掃シートを係止するための係止部と、前記清掃シートを面状に展開させる展開部を有しており、前記清掃シートは、前記係止部を介して前記清掃部に取り付けられた状態において、前記展開部において前記清掃対象に面状に接触可能な清掃面を形成するように構成されており、前記清掃面は、起毛状の繊維で構成されて塵埃を保持可能な起毛部と、前記起毛部に隣接して設けられるとともに、前記清掃対象の塵埃を捕捉して前記起毛部へと誘導し、前記起毛部に保持させる誘導路を有し、前記誘導路は、少なくとも前記第１の方向に対して交差状に延在する領域を有することを特徴とする清掃ロボットとして構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、前記本体部はモータを有し、前記走行部はモータにて回転駆動される車輪を有し、前記第１の方向は、前記車輪の転動方向によって規定されることを特徴とする清掃ロボットとして構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、前記車輪は、第１および第２の走行輪で構成され、前記駆動制御部が前記第１および第２の走行輪の回転をそれぞれ制御することにより、前記清掃面の延在方向における、前記第１方向および前記第１方向と交差する全方向に走行可能に構成されており、前記誘導路は、前記清掃面延在方向における全方向のいずれに対しても交差状に延在する領域を有し、前記清掃面延在方向における全方向のいずれに走行する場合においても、前記清掃対象における塵埃が前記誘導路にて捕捉可能に構成されていることを特徴とする清掃ロボットが構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、 前記清掃面には、複数の誘導路が、前記第１方向に傾斜しつつ並列状に形成され、当該複数の誘導路のうち、一の誘導路の前記第１方向に関する端部は、当該第１方向に関して、隣接する他の誘導路に重なるように配設されることを特徴とする清掃ロボットが構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、前記走行部を介して当該清掃ロボットが走行する際に前記清掃面に作用する面圧が略一定となるように構成されていることを特徴とする清掃ロボットが構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、前記清掃シートの起毛部を構成する繊維の少なくとも一部は、前記清掃部に取り付けられた状態において、当該清掃部から前記第１の方向に突出するように構成されていることを特徴とする清掃ロボットが構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、前記繊維の突出長さは、前記第１の方向に関し、前記清掃部と前記走行部の離間距離よりも短く設定されていることを特徴とする清掃ロボットが構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、 前記清掃シートの幅寸法は、前記清掃部の幅寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする清掃ロボットが構成される。

また本発明に係る解決手段の一態様として、上記清掃ロボットにつき、前記起毛部の繊維は、前記清掃シートが前記清掃部に取り付けられる前の状態においては起毛されることなく当該清掃シートのシート面に概ね沿って延在した状態とされ、前記清掃シートが前記清掃部に取り付けられる際に起毛状態とされて前記起毛部を形成することを特徴とする清掃ロボットが構成される。

本発明によれば、自走式の清掃ロボットにおける清掃能力を一層向上させるのに資する技術が提供されることとなった。

本発明の実施の形態に係る清掃ロボット１００の全体構成を概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００の側面構成として、清掃ヘッド１８０が取り外された状態の構成を概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００の側面構成として、清掃ヘッド１８０が取り付けられた状態の構成を概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００における清掃ヘッド１８０の上面構造を概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００に装着される前の清掃シート２００の構造を平面視にて概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００における清掃シート２００の断面構造を概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００において清掃ヘッド１８０に清掃シート２００を装着中の状態を底面視として概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００において清掃ヘッド１８０に清掃シート２００を装着中の状態を側方からの断面視として概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００につき、清掃シート２００が装着された状態を底面視にて概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００につき、清掃対象面Ｃに対して清掃作業を行う状態を概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００につき、清掃ヘッド１８０に装着された清掃シート２００のＤ１方向前方側の詳細構造について概略的に示す。 本実施の形態に係る清掃ロボット１００につき、清掃ヘッド１８０に装着された清掃シート２００のＤ１方向後方側の詳細構造について概略的に示す。

以下、本発明を実施するための形態に基づいて説明する。
本発明は自走式の清掃ロボットとして構成される。「自走式」とは、走行のための装置構成を自ら有し、他の介助なしで走行可能な装置構成をいう。また「清掃ロボット」とは、例えば起動スイッチを投入する等、所定の清掃作業開始指令に基づいて、清掃対象に対する清掃作業を自動的に遂行するように設定された自律式の装置構成をいう。

本発明に係る清掃ロボットは、少なくとも所定の第１の方向に走行可能に構成された走行部と、当該走行部の駆動制御を行う駆動制御部と、本体部に設けられた清掃部と、当該清掃部に取り外し自在に取り付けられて清掃対象の拭き取り清掃作業を行う清掃シートを有する。

「少なくとも」とは、走行部ひいては清掃ロボットが、少なくとも第１の方向に走行可能であれば足りる趣旨であり、当該走行部がこの第１の方向以外に方向にも走行可能とされる態様を好適に包含する。

「所定の第１の方向」は、典型的には、清掃ロボットの清掃方向と合致するように設定するのが好ましい。「走行部」は、典型的には、本体部に設けられた走行輪と、この走行輪を回転駆動するためのモータとを備えた装置構成とされる。

「駆動制御部」は、典型的には、清掃対象のエリア情報や、清掃対象の清掃達成度合いに関する情報、あるいはそれらの組合せ等に基づいて走行部の駆動制御を行う。例えば清掃対象が屋内の区画された部屋の床面である場合、当該部屋の床面の展開状況を赤外線等を用いてデータ化し、当該床面展開状況に係るデータに基づき、どのように走行部を走行させるかを決定して駆動制御を行うといった適用例が掲げられる。

「清掃部」は、典型的には、本体部に取り外し自在に取り付けられる矩形平板状の清掃ヘッド部が該当する。当該清掃ヘッドには、清掃対象の拭き取り清掃作業を行う清掃シートが取り外し自在に取り付けられるが、この「清掃シート」は、典型的には、不織布によって、あるいは繊維束によって、あるいは不織布と繊維束を適宜に組み合わせることによって構成されるものである。

本清掃ロボットに係る「清掃対象」としては、典型的には、屋内における部屋の床面がこれに該当するが、他にも例えば部屋の壁面や天井面、あるいは屋外の床面、さらには車、航空機、船舶といった交通手段における区画室の床面、壁面あるいは天井面等、広く包含するものである。また清掃シートによる清掃対象の「拭き取り清掃作業」とは、典型的には、清掃シートを清掃対象に面状に接触させた状態にて相対的に移動させることにより、清掃対象の表面の汚れ、特に塵埃を当該清掃シートによって接触除去する清掃態様がこれに該当する。

さらに本発明に係る清掃ロボットにおける清掃部は、清掃シートを係止するための係止部と、清掃シートを面状に展開させる展開部を有する。

「係止部」は、清掃シートを清掃部に係止することが可能な手段を広く包含する。例えば清掃シートを清掃部に恒久的に固定する手段、取り外し自在に取り付ける手段のいずれも好適に包含し、また取付手段として、清掃部とは別に用意された係止補助具を利用する態様、係止補助具を利用しない態様のいずれも好適に包含する。

「展開部」は、清掃部に取り付けられた清掃シートが面状に展開されれば足り、展開部自体が面状に形成される態様のみならず、展開部自体は面状に形成されていなくても、取り付けられた清掃シートが面状に展開される態様についても好適に包含するものである。

さらに本発明に係る清掃面は、起毛状の繊維で構成されて塵埃を保持可能な起毛部と、この起毛部に隣接して設けられるとともに、清掃対象の塵埃を捕捉して起毛部へと誘導し、起毛部に保持させる誘導路を有する。

「起毛状の繊維」とは、典型的には、複数の繊維がそれぞれ自由端を有する状態で清掃面に配され、当該自由端が清掃面と交差する多数の方向にそれぞれ延在する状態に対応する。

本発明に係る清掃面に設けられた誘導路は、少なくとも第１の方向に対して交差状に延在する領域を有するように構成されている。第１の方向に対して「交差状」とは、当該第１の方向を横切る成分があれば足りる趣旨であり、交差態様としては、当該第１の方向と直線傾斜状に交差する態様、曲線状に交差する態様のいずれも好適に包含する。

本発明においては、上記した誘導路が、少なくとも第１の方向に対して交差状に延在して構成されるため、少なくとも第１の方向に清掃面が進む際、当該清掃面に塵埃は、交差状に延在する誘導路に容易に捕捉されるとともに、当該誘導路に隣接して設けられた起毛部へと確実に誘導されることになる。この結果、誘導路で捕捉された塵埃を当該起毛部に導いて確実に保持することができるため、清掃ロボットにおける清掃効率を向上することが可能とされる。

本発明の一つの態様として、本体部はモータを有し、走行部はモータにて回転駆動される車輪を有し、前記第１の方向は、前記車輪の転動方向によって規定されるように構成することが好ましい。かかる構成により、自走式である清掃ロボットの確実な走行性を確保し、もって確実な清掃作業能力を担保することが可能とされる。

また本発明の一つの態様として、前記車輪は、第１および第２の走行輪で構成され、前記駆動制御部が前記第１および第２の走行輪の回転をそれぞれ制御することにより、前記清掃面の延在方向における、前記第１方向および前記第１方向と交差する全方向に走行可能に構成されていることが好ましい。「第１方向と交差する全方向」とは、清掃面の延在方向、すなわち清掃面の法線ベクトルと直交する全ての方向に対応する。すなわち、清掃ロボットは、第１方向を含めて、清掃面の延在する方向に自由自在に走行することが可能とされている。

また本発明に係る清掃ロボットにおいては、車輪を構成する第１走行輪と第２走行輪をそれぞれ制御することにより、例えば第１走行輪を第２走行輪よりも早く回転させることで清掃ロボットを第２走行輪側へと転回動作させる等、走行輪の制御のみで清掃ロボットの効率的な転回能力を確保することが可能とされ、装置構成の複雑化回避に資する。

上記構成において、清掃面に設けられた誘導路は、清掃面延在方向における全方向のいずれに対しても交差状に延在する領域を有し、清掃面延在方向における全方向のいずれに走行する場合においても、清掃対象における塵埃が前記誘導路にて捕捉可能に構成されていることが好ましい。かかる構成により、清掃ロボットが、清掃面の延在方向のうち、どの方向に走行した場合であっても、当該清掃面に接触する塵埃は、残らず誘導路に捕捉されることになり、清掃作業時における清掃効率を高く維持することが可能とされる。

また本発明の一つの態様として、前記清掃面には、複数の誘導路が、前記第１方向に傾斜しつつ並列状に形成され、当該複数の誘導路のうち、一の誘導路の前記第１方向に関する端部は、当該第１方向に関して、隣接する他の誘導路に重なるように配設されることが好ましい。第１方向に対する複数の誘導路の「傾斜」の角度は、全て同じ設定にしてもよく、あるいは互いに異なるように設定してもよい。また複数の誘導路の「並列」形成については、各誘導路の離間距離を全て等しく設定しもよく、あるいは互いに異なるように設定してもよい。一の誘導路の第１方向に関する端部が、当該第１方向に関して、隣接する他の誘導路に重なるように構成することで、清掃面に接触する塵埃は、複数の誘導路のうちのいずれに例外なく捕捉されることになるため、清掃ロボットによる清掃作業効率を高く維持することが可能とされる。

また本発明の一つの態様として、前記走行部を介して当該清掃ロボットが走行する際に前記清掃面に作用する面圧が略一定となるように構成されていることが好ましい。かかる構成により、清掃面と清掃対象の間の圧力を定常化して、拭き取り作業にムラが生じることを効果的に回避することが可能とされる。

また本発明の一つの態様として、前記清掃シートの起毛部を構成する繊維の少なくとも一部は、前記清掃部に取り付けられた状態において、当該清掃部から前記第１の方向に突出するように構成されていることが好ましい。かかる構成により、拭き取り清掃作業を行う場合に塵埃が舞い上がろうとしても、当該突出状の繊維に捕捉されて保持されるため、当該塵埃が上昇して周囲にまき散らす事態、あるいは上昇した塵埃が清掃ロボットを汚してしまう事態が効果的に防止されることになる。

また本発明の一つの態様として、前記繊維の突出長さは、前記第１の方向に関し、前記清掃部と前記走行部の離間距離よりも短く設定されていることが好ましい。かかる構成により、第１の方向において、突出した繊維２２１が走行部に巻き込まれてしまう事態が未然に防止されることとなる。

また本発明の一つの態様として、前記清掃シートの幅寸法は、前記清掃部の幅寸法よりも大きく設定されていることが好ましい。かかる構成により、清掃部に取り付けられた清掃シートの幅方向寸法を極大化して、一層の清掃効率の向上が可能とされる。

また本発明の一つの態様として、前記起毛部の繊維は、前記清掃シートが前記清掃部に取り付けられる前の状態においては起毛されることなく当該清掃シートのシート面に概ね沿って延在した状態とされ、前記清掃シートが前記清掃部に取り付けられる際に起毛状態とされて前記起毛部を形成することが好ましい。かかる構成により、使用前においてはコンパクトに収納しておき、使用時には清掃部に取り付けることで起毛状態を得て、高い清掃効率を確保することができ、清掃ロボットにおいて、未使用時に収納性と使用時の清掃効率の双方に優れた清掃シートを構成することが可能とされる。

（清掃ロボット１００の構成）
以下、本発明の実施例に係る清掃ロボットにつき、図１から図１２までを参照しつつ詳細に説明する。

まず本実施の形態に係る清掃ロボット１００の全体構成を図１に概略的に示す。
清掃ロボット１００は、本体基部１２１と清掃ヘッド取付基部１２９を主体として構成される本体部１２０を有する。

本体基部１２１の上面領域には、操作部１２３、受信部１２５、表示ライト１２７が配置されている。操作部１２３としては、乾拭き用として掃きボタン、水拭き用として拭きボタン、電源ボタンがそれぞれ個別に投入操作可能に割り当てられている。受信部１２５は、清掃ロボット１００とは別個独立して構成された部屋情報検出手段（一般に、ナビゲーションベース等と称呼される）からの部屋情報、清掃エリアに関する情報を受信する。表示ライト１２７は、上記部屋情報検出手段からの信号を受信した場合、清掃ロボット１００が通電された場合、清掃作業における所定のエラー信号が出力された場合等に、点灯して使用者に清掃作業に関する情報を視覚的に報知する。

清掃ヘッド取付基部１２９は、本体基部１２１の前方下部に設けられ、その前方側にはバンパー１３１が設けられている。当該バンパー１３１は、清掃ロボット１００が、自走して清掃作業を遂行する場合に、部屋の構造物や備品等に当接する際の衝撃を緩和するために設けられている。

さらに本実施例に係る清掃ロボット１００の側面構造が図２および図３に示される。清掃ヘッド取付基部１２９の底面側には、平板上に形成された清掃ヘッド１８０が当該清掃ヘッド取付基部１２９内に設けられた清掃ヘッド取付用マグネット１３７の磁力による吸引作用によって取付可能とされている。清掃ヘッド１８０が清掃ヘッド取付基部１２９に取り付けられた状態の清掃ロボット１００が図３に示されている。

図２および図３に示すように、清掃ヘッド１８０には係止部１８１およびシート展開部１８３が形成されている。係止部１８１は、後述する清掃シート２００を当該清掃ヘッド１８０に係止して取り付けるのに用いられる。シート展開部１８３は、清掃ヘッド１８０の底面に設けられており、後述する清掃シート２００を清掃ヘッド１８０に取り付けた際に、清掃面２１０を形成させるのに用いられる。

また図２に示すように、清掃ヘッド取付基部１２９の底面には、当該清掃ヘッド取付基部１２９から下方に向かって出没自在に突出する緩衝部１３５が設けられている。この緩衝部１３５は、清掃ヘッド取付部１８１に取り付けられた清掃シート２００へのテンション付与機構をなすとともに、清掃作業時の上下方向に関する緩衝部材としての役割を果たす（図１０も併せて参照）。

なお、図４に示すように、清掃ヘッド１８０には、緩衝部１３５の外径よりも大きな内径寸法を有する緩衝部挿通孔１８５が穿設形成されており、図３に示すように、清掃ヘッド１８０を清掃ヘッド取付基部１２９の底面に取り付ける際、緩衝部１３５は当該緩衝部挿通孔１８５に十分なクリアランスをもって挿通されるため、清掃ヘッド１８０の取付動作に干渉することはない。

図２に示すように、本体基部１２１内には、特に図示しないバッテリ、駆動制御部１６０、および駆動モータ１７０が収納されるとともに、当該本体基部１２１の底面には、車輪１４３が設けられている（なお図９に示すように、この車輪１４３は、第１の走行輪１４１および第２の走行輪１４２からなる）。そして当該車輪１４３は、バッテリからの電流供給を受けて回転する駆動モータ１７０に連接しており、駆動制御部１６０を介して適宜に回転駆動制御される。かくして本実施例においては、この駆動モータ１７０および駆動制御部１６０によって駆動される車輪１４３によって走行部１４０が構成される。なお走行部１４０については、本実施例のように車輪１４３で構成するのみならず、例えば無限軌道や球体等といった各種の走行装置によって構成することも可能である。

（清掃シート２００の構成）
清掃シート２００の詳細な構成が図５に平面視として示される。清掃シート２００は、上記清掃ヘッド１８０に取り付けられる前においては、薄肉シート状に構成されるとともに、その表裏面それぞれには、複数の起毛部２２０および複数の誘導路２３０が所定の傾斜角を有しながら延在状に形成されている。起毛部２２０および誘導路２３０の詳細構造が図６に示される。図６は、清掃シート２００の正面断面図であり、不織布からなる基材シート２１５の表裏両面には等間隔で凹状の誘導路２３０が並列状に形成されるとともに、当該誘導路２３０に隣接して複数の繊維２２１が接合されて起毛部２２０を形成している。各繊維２２１は、一端が誘導路近傍にて基材シート２１５に接合されるとともに、他端は自由端状態として、基材シート２１５の面延在方向とは異なる方向に適宜に展開し、これによって起毛部２２０の基本構成が与えられる。

なお当該清掃シート２００は、清掃ヘッド１８０に取り付ける前の状態においては、上記繊維２２１は未だ起毛された状態とされず、おおむね基材シート２１５の面延在方向に延在するように構成され（すなわち、起立しない状態）、清掃シート２００を清掃ヘッド２００に取り付けた際に、複数の繊維２２１の自由端がそれぞれ各方向に起立延在して起毛部２２０を形成するように設定されている。

上記基材シート２１５には、典型的には熱溶融性繊維（熱可塑性繊維）からなるシート状の不織布を使用することができる。当該不織布は、機械的、化学的、熱的などの処理によって繊維を固着したり絡み合わせたりして作られるシート状の構成物であって、熱可塑性繊維を一部に含み接合が可能な不織布とされ、複数の短冊片を有する形状の不織布として構成される。熱可塑性繊維（熱溶融繊維）としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することができる。

この不織布は、実用的な強度を備える１０〜１００ｇ／ｍ^２の熱可塑性繊維（ＰＥ／ＰＥＴ繊維，ＰＥ／ＰＰ繊維，ＰＰ／ＰＰ繊維）によって構成されるのが好ましい。この不織布としては、エアースルー法、スパンボンド法、サーマルボンド法、スパンレース法、ポイントボンド法、メルトブロー法、ステッチボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法等により製造されたものを適宜使用することができる。また不織布に代えて或いは加えて、ウレタン、スポンジ、織布、ネット、ワリフなどの素材を短冊状に加工したものを用いることもできる。

また起毛部２２０を構成する繊維２２１については、単一の繊維構造体や、繊維が長さ方向及び／または径方向にそろった繊維構造体（撚糸、紡績糸、複数の長繊維が部分的に接続された糸材など）、ないし当該繊維構造体の集合体とされ、熱可塑性繊維を一部に含み接合が可能な繊維体として構成される。

各繊維体を形成する繊維とは、糸、織物などの構成単位であり、太さに比して十分な長さを持つ、細くてたわみやすい形態のものとして規定され、典型的には長い連続状の繊維が長繊維（フィラメント）とされ、短い繊維が短繊維（ステープル）とされる。当該繊維の材質としては、典型的にはＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ナイロン、レーヨンなどを材質とし、実用上はトウを開繊することによって得られる長繊維（フィラメント）の集合体が利用可能である。この長繊維は、その繊度が０．５〜６６ｄｔｅｘとされるのが好ましい。また、熱可塑性樹脂を含む繊維を用いる場合、少なくとも２種類以上の異なった融点の樹脂（例えば融点差が２０℃以上の樹脂）を使用するのが好ましい。

また繊維２２１については捲縮繊維を包含する構成としてもよい。この場合、１インチあたりのクリンプ数が５〜３０の倦縮繊維を用いるのが好ましい。ここでいう捲縮繊維は、所定の巻き縮み処理が付与された繊維として構成され、繊維同士が絡み易い構造とされる。このような捲縮繊維を用いると、使用時の繊維体が嵩高となり、更に捲縮部分にごみを取り込み易い構造とされ、起毛部２２０における塵埃の保持特性を向上することが可能とされる。本構造は、特にトウ繊維から形成された捲縮繊維を用いることによって実現され得る。また塵埃の吸着効果向上に鑑み、着塵油剤を含有する繊維を用いるのが好ましい。

（本実施の形態に係る清掃ロボットの作用）
（清掃作業の準備）
次に上記した清掃ロボット１００の作用について説明する。
使用者は、図１に示す清掃ロボット１００につき、図２に示すように、清掃ヘッド取付基部１２９から、当該清掃ヘッド取付基部１２９に内蔵された清掃ヘッド取付用のマグネット１３７の吸引力に抗して、清掃ヘッド１８０を取り外す。

既に述べたように、この時、緩衝部１３５は、図４に示す緩衝部挿通孔１８５を介して清掃ヘッド１８０と干渉しないように配されているため、清掃ヘッド１８０の取り外しに支障をきたすことはない。

図４に示すように、取付基部１２９から取り外された清掃ヘッド１８０の上面側（取付基部１２９に臨む側の面）には、ジグザグ状の係止部１８１が形成されている。
次に図７に示すように、清掃ヘッド１８０の清掃面２１０側に、清掃シート２００を敷設するとともに、当該清掃シート２００の折り返し部２０５、すなわちＤ１方向における清掃シート２００の端部領域を折り返すとともに、図８に示すように、当該折り返し部２０５の所定部分を清掃ヘッド１８３の係止部１８１に設けられた係止孔１８２に挿通させることで、清掃シート２００を清掃ヘッド１８０に装着する。なお係止孔１８２は、折り返し部２０５の挿通箇所を使用者の手動操作で簡単に解除することが可能な程度の保持力に設定されており、清掃シート２００は使用者の手動操作で取り外し自在に清掃ヘッド１８０に装着されるものである。また上記したように、清掃シート２００は、清掃ヘッド１８０に取り付ける前の状態においては未だ起毛された状態とされておらず、清掃シート２００を清掃ヘッド２００に取り付けた際に、複数の繊維２２１の自由端がそれぞれ各方向に起立延在して起毛部２２０を形成するように設定されている（図６を併せて参照）。

また図７に示すように、Ｄ２方向、すなわち清掃ヘッド１８０の幅方向においては、清掃シート２００の端部領域が、清掃ヘッド１８０の端部よりも外方に、長さ寸法Ｗだけ突出状に延在した状態の、幅方向突出部２４０を形成しており、これにより清掃面２１０の有効面積が清掃ヘッド１８０よりも大きくなるように設定されている。

図８に示すように、清掃シート２００は、清掃ヘッド１８０に取り付けられた状態において、当該清掃ヘッド１８０のシート展開部１８３に沿って清掃面２１０を形成している。
かくして図９に示すように、清掃シート２００が装着された状態の清掃ロボット１００が準備される。

なお本実施の形態では、清掃ロボット１００に装着される清掃シート２００として、薬剤等の液体が浸漬していない乾式の乾拭き用シートと、当該薬剤等の液体が浸漬した状態の湿式の水拭き用シートとから、使用者が適宜に選択して使用することが可能であるが、本実施の形態の説明では、清掃シート２００として乾式の乾拭き用シートを用いて説明をしている。

（清掃作業の開始）
使用者が図１に示す操作部１２３における電源ボタンを投入することで、当該清掃ロボット１００の通電が行われ、本体部１２０内に収容されたバッテリ（便宜上とくに図示しない）から駆動制御部１６０に対する通電が行われる。このとき、表示ライト１２７が点灯し、通電状態であることが使用者に目視可能に示される。

次に使用者が操作部１２３における乾拭き用または水拭き用ボタンを選択して投入する。すると駆動制御部１６０は、特に図示しない部屋情報検出手段からの清掃エリアに関する情報を受信部１２５にて受信し、当該情報に基づき、図２に示す駆動モータ１７０を介して車輪１４３を回転駆動させる。これにより走行ロボット１００が自走動作を開始し、清掃作業がスタートすることとなる。なお本実施例においては、清掃作業中は、継続的に清掃エリアに関する情報が受信部１２５を通じて受信されて、駆動制御部１６０による車輪１４３の駆動制御に利用される。

（清掃作業の実施）
図９には、清掃シート２００が装着された状態の清掃ロボット１００が底面視にて示される。この清掃ロボットは、車輪１４３として、向かって左側の第１走行輪１４１、向かって右側の第２走行輪１４２を有し、駆動制御部１６０（図２参照）は当該第１走行輪１４１および第２走行輪１４２をそれぞれ個別に回転駆動制御することにより、清掃ロボット１００は、図９におけるＤ１方向、および当該Ｄ１方向と交差する全方向（図９ではＤｘ、Ｄｙ方向として例示的に示している）へと自走可能に構成されている。換言すれば、本実施例に係る清掃ロボット１００は、清掃面２１０の面延在方向について３６０度の包囲に自走行可能に構成されている。

また清掃ロボット１００が自走する場合、図１０に示すように当該清掃ロボット１００に清掃ヘッド１８０を介して装着された清掃シート２００の清掃面２１０は、清掃対象面Ｃに対して面状に接触可能に構成されるとともに、清掃面２１０に作用する面圧が略一定となるように設定されており、清掃面２１０において拭き作業のムラが生じないように構成されている。

清掃対象に対する拭き取り清掃作業を遂行する際、図９に示すように、清掃シート２００における清掃面２１０においては、複数の起毛部２３０および誘導路２３０が、Ｄ１方向に対して交差状に延在する領域をそれぞれ有する構成とされている。とくに、誘導路２３０のＤ１方向に関する端部２３０ａは、当該Ｄ１方向において、隣接する誘導路２３０の中央部分２３０ｂよりも、当該隣接する誘導路２３０側へと傾斜して形成されている。すなわち、清掃面２１０においては、複数の誘導路２３０がＤ１方向に対して傾斜しつつ並列状に配置されており、かつ、複数の誘導路２３０のうち、一の誘導路のＤ１方向に関する端部２３０ａは、当該Ｄ１方向に関して、隣接する他の誘導路２３０ｂに重なるように配設されている。

これにより、清掃ロボット１００が図９に示すＤ１方向、あるいは当該Ｄ１方向と交差する方向、すなわちＤ２方向、Ｄｘ方向、あるいはＤｙ方向等の全方向（清掃面２１０の面延在方向に関して３６０度）に自走する場合、清掃面２１０に接触する塵埃は、並列して配置される誘導路２３０のいずれかに必ず捕捉されることになる。すなわち、清掃面２１０に接触した塵埃が誘導路２３０のいずれにも遭遇することなく当該清掃面２１０を通過することが回避されるため、誘導路による高い塵埃捕捉性能を確保することが可能である。

そして誘導路２３０に捕捉された塵埃は、当該清掃面２１０において当該誘導路２３０に隣接する起毛部２２０へと誘導され、当該起毛部２２０おける各繊維２２１（図６参照）によって保持される。すなわち、本実施の形態においては、清掃ロボット１００の走行方向の如何を問わずに清掃面２１０による塵埃の捕捉性能が高く維持されるのみならず、捕捉された塵埃を起毛部２２０へ誘導して確実に保持できるため、清掃ロボット１００における清掃能力が飛躍的に向上することとなる。

また、自走する清掃ロボット１００による清掃作業遂行状態においては、図１１に示すように、清掃ヘッド１８０の前方側（図１０における清掃対象面Ｃに近接する側）の清掃シート２００領域において、起毛部の繊維２２１がＤ１方向に突出した突出部２２３を形成するように構成される。このため、清掃対象面Ｃ（図１０参照）を清掃面２１０が面状に接触して拭き取り清掃作業を行う場合に、当該清掃面２１０における塵埃（ダスト）が舞い上がろうとしても、当該突出部２２３に捕捉されて保持されるため、当該塵埃が清掃ヘッド取付基部１２９ないしは本体部１２０側へ上昇して、塵埃を周囲にまき散らす事態、あるいは上昇した塵埃が清掃ロボット１００を汚してしまう事態が効果的に防止されることになる。

また、図１２に示すように当該清掃ヘッド１８０の後方側（図１０に示す清掃対象面Ｃから離間する側）の清掃シート２００領域において、起毛部の繊維２２１がＤ１方向に突出した突出部２２３を形成するものの、当該突出部２２３の突出寸法は、Ｄ１方向に関して、清掃ヘッド１８０の後端部と車輪１４１（すなわち第１走行輪１４１、第２走行輪１４２）の前端部との間の離間距離よりも短くなるように設定されているため、当該突出部２２３を形成する繊維２２１が走行中の車輪１４１に巻き込まれてしまう事態が未然に防止されることとなる。

すなわち、本実施の形態における突出部２２３を形成する繊維２２１の突出寸法、すなわち図６に示す清掃シート２００の起毛部２２０における繊維２２１の自由端長さについては、図１１に示す清掃面２１０のＤ１方向前方側においては、清掃対象面Ｃから舞い上がる塵埃を効果的に捕捉して保持するとともに、さらに塵埃が上昇することを規制する塵埃舞い上がり防止機構として働くとともに、図１２に示す清掃面２１０のＤ１方向後方側にあっては、回転駆動される車輪１４３に巻き込まれないようにする車輪巻き込み防止機構として働くように設定されるものである。

なお、清掃シート２００における清掃面２１０が清掃対象面Ｃの拭き取り清掃作業が進行していくと、図６に示す誘導路２３０にて捕捉されて、起毛部２２０に誘導されて保持された塵埃の量が増大して飽和し、やがては清掃面２１０の清掃効果が低下してくることになる。この場合、誘導路２３０および起毛部２２０は清掃シート２００の表裏両面に形成されているため、清掃シート２００を清掃ヘッド１８０から取り外し、清掃シート２００の表裏面を転換させて清掃ヘッド１８０に取り付け、未使用側の面を清掃面２１０として利用することが可能である。

なお本実施例における清掃シート２００は、拭き取り清掃作業に一度利用された場合には、使用後に廃棄される所謂使い捨てタイプとして構成されるものである。

（実施の形態ないし実施例と本発明の各構成要素の対応について）
清掃ロボット１００は、本発明における「清掃ロボット」に対応する構成の一例である。また本体部１２０は、本発明における「本体部」に対応する構成の一例である。走行部１４０は、本発明における「走行部」に対応する構成の一例である。第１走行輪１４０は、本発明における「第１の走行輪」に対応する構成の一例である。第２第２走行輪１４２は、本発明における「第２の走行輪」に対応する構成の一例である。車輪１４３は、本発明における「車輪」に対応する構成の一例である。駆動制御部１６０は、本発明における「駆動制御部」に対応する構成の一例である。清掃ヘッド１８０は、本発明における「清掃部」に対応する構成の一例である。係止部１８１は、本発明における「係止部」に対応する構成の一例である。シート展開部１８３は、本発明における「展開部」に対応する構成の一例である。清掃シート２００は、本発明における「清掃シート」に対応する構成の一例である。清掃面２１０は、本発明における「清掃面」に対応する構成の一例である。起毛部２２０は、本発明のおける「起毛部」に対応する構成の一例である。繊維２１２は、本発明の「繊維」に対応する構成の一例である。誘導路２３０は、本発明の「誘導路」に対応する構成の一例である。清掃対象面Ｃは、本発明における「清掃対象」に対応する構成の一例である。

１００…清掃ロボット（清掃ロボット）
１２０…本体部（本体部）
１２１…本体基部
１２３…操作部
１２５…受信部
１２７…表示ライト
１２９…清掃ヘッド取付基部
１３１…バンパー
１３５…緩衝部
１３７…清掃ヘッド取付用マグネット
１４０…走行部（走行部）
１４１…第１走行輪（第１の走行輪）
１４２…第２走行輪（第２の走行輪）
１４３…車輪（車輪）
１６０…駆動制御部（駆動制御部）
１７０…駆動モータ
１８０…清掃ヘッド（清掃部）
１８１…係止部（係止部）
１８２…係止孔
１８３…シート展開部（展開部）
１８５…緩衝部挿通孔
２００…清掃シート（清掃シート）
２０５…折り返し部
２１０…清掃面（清掃面）
２１５…基材シート
２２０…起毛部（起毛部）
２２１…繊維（繊維）
２２３…突出部
２３０…誘導路（誘導路）
２４０…幅方向突出部
Ｃ…清掃対象面（清掃対象）
Ｄ１…第１の方向
Ｄ２…第２の方向
Ｗ…幅方向突出長

Claims (9)

1. 自走式の清掃ロボットであって、
   本体部と、
   前記本体部に設けられて、少なくとも所定の第１の方向に走行可能に構成された走行部と、
   前記走行部の駆動制御を行う駆動制御部と、
   前記本体部に設けられた清掃部と、
   前記清掃部に取り外し自在に取り付けられて清掃対象の拭き取り清掃作業を行う清掃シートを有しており、
   前記清掃部は、前記清掃シートを係止するための係止部と、前記清掃シートを面状に展開させる展開部を有しており、
   前記清掃シートは、前記係止部を介して前記清掃部に取り付けられた状態において、前記展開部において前記清掃対象に面状に接触可能な清掃面を形成するように構成されており、
   前記清掃面は、起毛状の繊維で構成されて塵埃を保持可能な起毛部と、前記起毛部に隣接して設けられるとともに、前記清掃対象の塵埃を捕捉して前記起毛部へと誘導し、前記起毛部に保持させる誘導路を有し、
   前記誘導路は、少なくとも前記第１の方向に対して交差状に延在する領域を有することを特徴とする清掃ロボット。
2. 請求項１に記載の清掃ロボットであって、
   前記本体部はモータを有し、
   前記走行部はモータにて回転駆動される車輪を有し、
   前記第１の方向は、前記車輪の転動方向によって規定されることを特徴とする清掃ロボット。
3. 請求項２に記載の清掃ロボットであって、
   前記車輪は、第１および第２の走行輪で構成され、前記駆動制御部が前記第１および第２の走行輪の回転をそれぞれ制御することにより、前記清掃面の延在方向における、前記第１方向および前記第１方向と交差する全方向に走行可能に構成されており、
   前記誘導路は、前記清掃面延在方向における全方向のいずれに対しても交差状に延在する領域を有し、前記清掃面延在方向における全方向のいずれに走行する場合においても、前記清掃対象における塵埃が前記誘導路にて捕捉可能に構成されていることを特徴とする清掃ロボット。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の清掃ロボットであって、
   前記清掃面には、複数の誘導路が、前記第１方向に傾斜しつつ並列状に形成され、
   当該複数の誘導路のうち、一の誘導路の前記第１方向に関する端部は、当該第１方向に関して、隣接する他の誘導路に重なるように配設されることを特徴とする清掃ロボット。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の清掃ロボットであって、
   前記走行部を介して当該清掃ロボットが走行する際に前記清掃面に作用する面圧が略一定となるように構成されていることを特徴とする清掃ロボット。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の清掃ロボットであって、
   前記清掃シートの起毛部を構成する繊維の少なくとも一部は、前記清掃部に取り付けられた状態において、当該清掃部から前記第１の方向に突出するように構成されていることを特徴とする清掃ロボット。
7. 請求項６に記載の清掃ロボットであって、
   前記繊維の突出長さは、前記第１の方向に関し、前記清掃部と前記走行部の離間距離よりも短く設定されていることを特徴とする清掃ロボット。
8. 請求項１から７までのいずれか１項に記載の清掃ロボットであって、
   前記清掃シートの幅寸法は、前記清掃部の幅寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする清掃ロボット。
9. 請求項１から８までのいずれか１項に記載の清掃ロボットであって、
   前記起毛部の繊維は、前記清掃シートが前記清掃部に取り付けられる前の状態においては起毛されることなく当該清掃シートのシート面に概ね沿って延在した状態とされ、前記清掃シートが前記清掃部に取り付けられる際に起毛状態とされて前記起毛部を形成することを特徴とする清掃ロボット。

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