JP2018506312A - 床面移動ロボットにおける液体管理 - Google Patents

Abstract

自律型床面移動ロボットは、筐体及び筐体を床面で推進するよう構成された少なくとも一つの電動車輪を含む車輪付きの本体であって、筐体は筐体天井の下に位置する内部区画を画定する、車輪付きの本体と、少なくとも筐体天井の中央領域に渡って延びるカバーと、筐体に接続され、自律型床面移動ロボットの上からアクセス可能なようにカバーの外側に配置された、自律型床面移動ロボットの持ち上げを可能にするように配置された把持可能なハンドルとを含む。筐体天井は、カバーの外面からの液体を捕まえて中央領域から液体を排除するように誘導するよう構成された、カバーの外側の主排水路を画定する。

Description

本開示は、床面移動ロボット、より具体的には、そのようなロボットを液体による内部コンポーネントの損傷から保護することに関する。

現代の自律型ロボットは、体系化されていない環境で人による継続的な誘導無しに多くの所望のタスクを実行することができる。例えば、様々な種類の床面移動ロボットが、ナビゲーションに関してある程度自律的であり、従って監視されていない自律型のミッション中は予期しない危険に遭遇することがある。ロボットに液体（例えば、水、コーヒー又はジュース）がこぼれることにつながる危険は、ロボットを自律的に制御する電子機器に液体が接触する場合に特に問題になり得る。

本開示の一態様において、自律型床面移動ロボットは、筐体及び筐体を床面で推進するよう構成された少なくとも一つの電動車輪を含む車輪付きの本体であって、筐体は筐体天井の下に位置する内部区画を画定する、車輪付きの本体と、少なくとも筐体天井の中央領域に渡って延びるカバーと、筐体に接続され、自律型床面移動ロボットの上からアクセス可能なようにカバーの外側に配置された、自律型床面移動ロボットの持ち上げを可能にするように配置された把持可能なハンドルとを含む。筐体天井は、カバーの外面からの液体を捕まえて中央領域から液体を排除するように誘導するよう構成された、カバーの外側の主排水路を画定する。

いくつかの実施形態において、ハンドルは筐体に枢動可能に連結され、筐体天井に画定された取付ベイにまたがっている。いくつかの例において、取付ベイの床は、取付ベイ内から自律型床面移動ロボットの外に液体を向かわせるための一以上の排水溝を含む。

いくつかの実施形態において、ハンドルは、自律型床面移動ロボットが持ち上げられた際に自律型床面移動ロボットが傾くように、筐体の、自律型床面移動ロボットの重心からずれた位置に取り付けられている。

いくつかの実施形態において、筐体天井は、カバーの下に延び、中央領域から排除するように誘導するよう構成された、少なくとも一つの補助排水路を画定する。いくつかの例において、補助排水路は、ハンドルを保持している取付ベイの角から延びる。いくつかの例において、補助排水路は、筐体天井の表面から一体的に延びてカバーを筐体上で支持する複数の支柱で画定される。いくつかの例において、補助排水路は、中央領域を横断せずに筐体を横切る弓形の経路を画定する。いくつかの実施例において、補助排水路の弓形の経路は、筐体の後端の近くの、下方に傾斜した放出領域に通じる。いくつかの応用例において、放出領域は、自律型床面移動ロボットの清掃容器の内部に通じる開口に通じる。いくつかの例において、補助排水路は、自律型床面移動ロボットが床面で実質平らに置かれた場合に中央領域から液体を排除するように誘導するように、半径方向に沿って筐体の中央から下方に傾斜する。

いくつかの実施形態において、主排水路は、カバーを囲う環状水路を含む。

いくつかの実施形態において、主排水路は、隆起した本体の外枠が沿う、筐体天井の窪みの下面を含む。いくつかの例において、カバーは外枠で囲われ、主排水路は、液体を外枠に形成された排出隙間に誘導するよう構成されている。

いくつかの実施形態において、主排水路の下面は、自律型床面移動ロボットが床面で実質平らに置かれた場合に、液体を誘導して自律型床面移動ロボットの側面に沿った領域を通して自律型床面移動ロボットから放出するために、半径方向に沿って筐体の中央から下方に傾斜している。

いくつかの実施形態において、カバーは筐体天井に着脱可能に連結されている。

いくつかの実施形態において、カバーは、カバーが筐体天井に連結された状態で筐体天井の縁に沿う、連続的なシーリングリップを含む。いくつかの例において、カバーは、筐体天井の縁をつかむための、シーリングリップの内面に沿って断続的に分布した複数のロックタブを更に含む。

いくつかの実施形態において、自律型床面移動ロボットは、カバーの内面に連結されたボタンプレートを更に含み、ボタンプレートは、実質平坦なベースと、ベース内に位置する、柔軟な隔壁を含むグロメットと、グロメットの内側フランジに保持された、筐体天井の下に配置された活性化可能な機械式ボタンの上に位置するディスクとを含む。

いくつかの実施形態において、カバーの外面は、主排水路に向かって下方に傾斜するドーム形の外形を画定する。

本開示の更に別の一態様において、自律型床面移動ロボットは、筐体ハウジング及び筐体を床面で推進するよう構成された少なくとも一つの電動車輪を備える車輪付きの筐体であって、筐体は筐体天井の下に位置する内部区画を画定する、車輪付きの筐体と、少なくとも筐体天井の中央領域に渡って延びるカバーと、筐体に接続され、自律型床面移動ロボットの上からアクセス可能なようにカバーの外側に配置された、自律型床面移動ロボットの持ち上げを可能にするように配置された把持可能なハンドルとを含む。筐体天井は、ハンドルを保持している取付ベイの角からカバーの下に延びる、液体を自律型床面移動ロボットの端部領域に誘導するよう構成された、一以上の解放された排水路を画定する上面を有する。

いくつかの実施形態において、排水路のうちの少なくとも一つは、筐体天井の表面から一体的に延びてカバーを筐体上で支持する複数の支柱で画定される。

いくつかの実施形態において、排水路のうちの少なくとも一つは、中央領域を横断せずに筐体を横切る弓形の経路を画定する。いくつかの例において、弓形の経路は、筐体の後端の近くの、下方に傾斜した放出領域に通じる。いくつかの実施例において、放出領域は、自律型床面移動ロボットの清掃容器の内部に通じる開口に通じる。

いくつかの実施形態において、排水路のうちの少なくとも一つは、カバーの外面からの液体を捕まえて中央領域から液体を排除するように誘導するよう構成された、カバーの外側の主排水路より半径方向内側に位置する。

いくつかの実施形態において、排水路のうちの少なくとも一つは、自律型床面移動ロボットが床面で実質平らに置かれた場合に中央領域から液体を排除するように誘導するように、半径方向に沿って筐体の中央から下方に傾斜する。

本開示の更に別の一態様において、自律型床面移動ロボットは、筐体ハウジング及び筐体を床面で推進するよう構成された少なくとも一つの電動車輪を備える車輪付きの筐体であって、筐体は筐体天井の下に位置する内部区画を画定する、車輪付きの筐体と、少なくとも筐体天井の中央領域に渡って延びるカバーと、カバーの内面に連結されたボタンプレートとを含む。ボタンプレートは、実質平坦なベースと、ベース内に位置する、柔軟な隔壁を含むグロメットと、グロメットの内側フランジに保持された、筐体天井の下に配置された活性化可能な機械式ボタンの上に位置するディスクとを含む。

いくつかの実施形態において、ディスクは、柔軟な隔壁の材料より実質的に硬い材料で形成されている。

いくつかの実施形態において、ベース及びグロメットは、弾性重合体材料で製造された単一構造を含む。

いくつかの実施形態において、ボタンプレートは機械式ボタンを露出させる筐体天井の開口と整列され、グロメットの柔軟な隔壁及びディスクは、ユーザによってディスクが下方に押された際に機械式ボタンに到達するよう、開口内に受け入れられるように構成されている。

発明の一以上の実施形態の詳細が、添付の図面及び以下の詳細な説明に記載されている。発明の他の特徴、目的及び長所は、詳細な説明、図面及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

図１は、床面移動ロボットの一例の斜視図である。 図２は、図１のロボットの底面図である。 図３は、ユーザによってロボット筐体に連結されたハンドルを把持して持ち上げられた図１のロボットの斜視図である。 図４Ａは、保護カバーを外してロボット筐体の天井を露出させた図１のロボットの斜視上面図である。 図４Ｂは、筐体天井の排水路を通る液体の流れを示す図である。 図５は、ロボット筐体の天井の上側の一部の拡大図である。 図６Ａは、保護カバーの下側の一部を示す斜視図である。 図６Ｂは、連続的なシーリングリップを示す、図６Ａの保護カバーの拡大図である。 図７Ａは、図６Ａの保護カバーの下側に取り付け可能な液密ボタンプレートの斜視上面図である。 図７Ｂは、液密ボタンプレートの斜視底面図である。 図７Ｃは、液密ボタンプレートの一部の断面側面図である。

使用中は、自律型ロボットは、ロボットに液体（例えば、水、コーヒー又はジュース）がこぼれるか又は溜まることを含む、予期しない危険に遭遇することがある。例えば、水が入った花瓶やコップがテーブルの端の近くに置かれており、ロボットがテーブルに衝突した場合、水がロボットの上面にこぼれる可能性がある。このようなロボットに液体がこぼれることにつながる危険は、ロボットを自律的に制御する電子機器に液体が接触する場合に特に問題になり得る。例えば、液体は、ショートさせるか、又はロボットに含まれる制御回路基板を機能させなくするか適切に動作させなくする可能性がある。本明細書で説明するシステム、コンポーネント及び方法は、ロボットの上面に溜まった（例えばこぼれた）液体が、液体との接触により機能しなくなるか適切に動作しなくなる可能性がある回路基板や他のコンポーネントに移動する可能性の低減を補助することができる。

いくつかの例において、ロボットの上面にこぼれた液体が内部コンポーネントに移動する可能性を低減するために、ロボットは、協働して液体を安全にロボットから放出させる（例えば、ロボットの側面から床面に流れ落ちさせる）、曲線を付けて成形された保護カバー及び一以上の排水路を含む。例えば、カバーは、カバーを堀のように囲う主排水路内に液体を向かわせても良く、主排水路は、液体によって損傷し易いコンポーネントに接触させることなくロボット筐体から放出させるよう液体を誘導しても良い。場合によっては、はぐれた液体が保護カバーのシーリングリップを通過して移動することがある。従って、カバーが取り付けられているロボット筐体の上面（例えば、筐体天井）は、カバーの下に延びる一以上の補助排水路を含む。補助排水路は、液体を、電子機器が収容されているロボット筐体の内部コンポーネントに入ることを防止しつつ、筐体天井を横切って安全な放出ポイントに誘導又は「導く」ように設計されている。いくつかの例において、補助排水路を画定する隆起した端部は、保護カバーを筐体天井の上に支持する一以上の支柱によって提供される。いくつかの例において、補助排水路は、最も液体がロボットの保護カバーを通って移動し易い位置から、液体が重大な損傷を生じさせる可能性が低い傾斜した放出領域に通じ得る。例えば、補助排水路は、液体を安全にロボットの清掃容器内に溜めるように、ロボットのハンドルをロボットの前部で支持する取付ベイの端部から、ロボットの後部にある放出領域まで通じ得る。この場合、清掃容器が詰まる可能性はあるが、より重要な電子コンポーネントは保護される。更に、いくつかの例において、補助排水路は、液体をカバーの端部に向けて半径方向外側に向かわせ、内部電子機器を露出させるロボット筐体の開口（例えば、機械式ボタンやセンサを露出させる開口）がある筐体の中央領域から排除することができる。

いくつかの例において、保護カバーは、液体がボタンの周囲の領域で保護カバーを滲み通ることを防止する、一以上の特別に設計された押下可能なボタンを含んでも良い。例えば、保護カバーには、機械式ボタンを露出させるロボット筐体の開口に整列された液密ボタンプレートが取り付けられても良い。ボタンプレートは、一以上のグロメット及び対応するグロメットに保持された一以上のディスクを含んでも良い。いくつかの例において、グロメットは、ディスクがユーザによって下方に押されて機械式ボタンと接触することを可能にする柔軟な隔壁を含んでも良い。ディスクが押下されて機械式ボタンと接触すると、隔壁は屈曲するが、液体は柔軟なシールを通って滲み込んだり侵入したりすることができない。

図１及び図２は、床面移動ロボット１００の一例を示す。本明細書の例では、ロボット１００は、自律的に移動して床面を清掃するよう設計された移動床面清掃ロボットとして提供されている。ロボット１００は、筐体天井１５４（図４Ａ及び図３Ｂ参照）の下に位置する内部区画（不図示）を画定する主筐体１０２を含む。内部区画は、本明細書でそれぞれより詳細に説明する清掃ヘッドアセンブリ１０８及びロボット制御回路１２８といった、ロボットの様々なコンポーネントを収容することができる。主筐体の内部区画に収容されたコンポーネントのいくつかは、大量の水が接触すると損傷や故障が起こりやすい。水が主筐体１０２の内部区画に入る可能性を低減するために、シャーシ１０２は、筐体天井１５４の一部に渡って延びる着脱可能な保護カバー１０４を担持する。この概して円形のロボットの例では、保護カバー１０４は概して円形であり、ロボット１００の端部にある隆起した外枠１０５内に収まるよう構成されている。本明細書の例では、外枠１０５は、前方バンパ１０６、後壁１０７及び清掃容器解放機構１２０の一部で形成された断続的な構造である。従って、保護カバー１０４は、ロボットの端部すれすれまでは延びておらず、むしろロボットの端部に近い位置まで延びている。例えば、保護カバー１０４は、バンパ１０６内に位置する。

ロボット１００は、前進及び後退駆動方向の両方に移動し得る。従って、筐体１０２は対応する前端１０２ａ及び後端１０２ｂを有する。バンパ１０６は、前端１０２ａに取り付けられ、前進駆動方向を向いている。家具やその他の障害物を検出すると、ロボット１００は、減速して接近し、バンパで障害物に軽く接触し、次いで更なる障害物との接触を回避するために方向を変更することができる。いくつかの実施形態において、ロボット１００は、例えば脱出、反跳及び障害物回避行動といったロボット１００が後退する行動中に、後端１０２ｂを移動方向に向けて後退方向に移動することができる。

清掃ヘッドアセンブリ１０８は、筐体１０２の中央部分に連結されたローラハウジング１０９内に位置する。清掃ヘッドアセンブリ１０８は、筐体に取付可能な清掃ヘッドフレーム(不図示)内に取り付けられている。清掃ヘッドフレームは、ローラハウジング１０９を支持する。清掃ヘッドアセンブリ１０８は、床面に平行に且つ細長い小さい隙間を空けて互いに離して回転可能に取り付けられた、前方ローラ１１０及び後方ローラ１１２を含む。前方ローラ１１０及び後方ローラ１１２は、使用中に床面に接触し撹拌するよう設計されている。本明細書の例では、各ローラ１１０、１１２は、円筒形の外装に沿って分布したＶ字形の羽根のパターンを特徴としている。他の適切な構成も考えられる。例えば、いくつかの実施形態において、前方ローラ及び後方ローラの少なくとも一つは、床面を撹拌するための剛毛及び／又は細長い柔軟なフラップを含んでも良い。

前方ローラ１１０及び後方ローラ１１２のそれぞれは、撹拌されたゴミを床面から動的に持ち上げる（又は「抽出する」）ために、ブラシモータ(不図示)で回転駆動される。清掃容器１１６内の、筐体１０２の後端１０２ｂ側に配置されたロボット真空部（不図示）は、床面からのゴミの抽出に際してローラを補助する吸引力を提供するための、ローラ１１０、１１２間の隙間を通して空気を吸引するモータ駆動されるファン（不図示）を含む。ローラ間の隙間を通過する空気及びごみは、清掃容器１１６に通じるプレナムを辿る。ロボット真空部から排出される空気は、排出ポート１１８に向かう。いくつかの例において、排出ポート１１８は、床面から離れる方向に空気流を向けるために、上向きに角度付けされた一連の平行な羽根板を含む。この設計は、ロボット１００が清掃ルーチンを実行している間に排気が床面上の埃やその他のゴミを吹き飛ばすのを防止する。清掃容器１１６は、ばね式の解放機構１２０によって筐体１０２から取り外し可能である。

床面に垂直な軸の周りに回転可能なサイドブラシ１２２が、筐体１０２の側壁に沿って、前端１０２ａの近く且つ前進駆動方向においてローラ１１０、１１２の前方に搭載されている。サイドブラシ１２２は、ロボット１００が、床面に沿って清掃するためのより幅の広いカバレッジ領域を生み出すことを可能にする。具体的には、サイドブラシ１２２は、ロボット１００のフットプリント領域の外側から、中央に配置された清掃ヘッドアセンブリの軌道内に、ゴミを弾き飛ばすことができる。

ロボット１００を移動可能にし、二つの床面との接触点を提供する独立駆動車輪１２４ａ、１２４ｂが、筐体１０２のいずれかの側に、ローラハウジング１０９の長手方向軸をブラケットで囲むように搭載されている。筐体１０２の前端１０２ａは、三つ目の床面との接触点としてロボット１００の追加的な支持を提供する、非駆動の多方向キャスタ車輪１２６を含む。

ロボット制御回路１２８(概略的に示す)は、筐体１０２に担持されている。いくつかの例において、制御回路１２８は、複数の演算用コンポーネント（例えば、コンピュータメモリ、コンピュータ処理チップ、入力／出力用コンポーネント等）を担持する印刷回路基板（ＰＣＢ）に搭載され、筐体１０２の、筐体天井１５４の下にある内部区画内に取り付けられている。ロボット制御回路１２８は、 ロボット１００の他の様々なコンポーネント（例えば、ローラ１１０、１１２、サイドブラシ１２２、及び／又は駆動車輪１２４ａ、１２４ｂ）を管理するよう構成されている（例えば、適切に設計されプログラムされている）。一例として、ロボット制御回路１２８は、ロボット１００を前進又は後退させることに同調して駆動車輪１２４ａ、１２４ｂを駆動させるコマンドを提供しても良い。別の一例として、ロボット制御回路１３８は、時計回りの回転を実行するために、駆動車輪１２４ａを前進方向に駆動させ、駆動車輪１２４ｂを後退方向に駆動させるコマンドを発行しても良い。同様に、ロボット制御回路１２８は、回転ローラ１１０、１１２又はサイドブラシ１２２の動作を開始又は停止させるためのコマンドを提供しても良い。例えば、ロボット制御回路１２８は、ローラ１１０、１１２が絡まった場合に、ローラ１１０、１１２を停止させる又は逆バイアスするコマンドを発行しても良い。いくつかの実施形態において、ロボット制御回路１２８は、適切な行動ベースのロボット工学（ｂｅｈａｖｉｏｒ−ｂａｓｅｄ−ｒｏｂｏｔｉｃｓ）スキームを実行してロボット１００に自律的に航行し床面を清掃させるコマンドを発行するよう設計されている。ロボット制御回路１２８、及びロボット１００のその他のコンポーネントは、筐体１０２の、清掃ヘッドアセンブリ１０８の前方に配置されたバッテリ１３０で動いても良い。

ロボット制御回路１２８は、ロボット１００に分散させた、ロボット制御回路１２８と通信可能に連結された複数のセンサから受信したフィードバックに応答して、行動ベースのロボット工学スキームを実行する。例えば、本明細書の例では、複数の並べられた近接センサ（不図示）が、前端バンパ１０６を含む、ロボット１００の外周に沿って搭載されている。近接センサは、ロボットが前進駆動方向に移動するとロボット１００の前又は横に現れ得る潜在的な障害物の存在に反応する。ロボット１００は、筐体１０２の底面に沿って搭載された、複数の並べられたクリフセンサ１３２を更に含む。クリフセンサ１３２は、ロボット１００が前進駆動方向に移動中にロボット１００の前方にある潜在的な崖又は床の落差を検出するよう設計されている。より具体的には、クリフセンサ１３２は、床面の端部又は崖（例えば、階段の端）を示す、床の特徴の急な変化に反応する。

ロボットは、また、他の部分は不透明である保護カバー１０４の、実質透明なビューポート１３５に整列された視覚センサ１３４を更に含む。いくつかの例において、視覚センサ１３４は、動作環境内での特徴及びランドマークを検出して、例えばＶＳＬＡＭ技術を用いてマップを生成するための、視野光軸がロボットの前進駆動方向に方向付けられたデジタルカメラとして提供されている。本明細書の例において、ビューポート１３５は丸みを帯びた長方形状を有し、約１，５００ｍｍ^２から約２，０００ｍｍ^２（例えば、約１，６００ｍｍ^２から約１，８００ｍｍ^２）のビュー面積を有する。いくつかの例において、ビューポート１３５の面積と保護カバー全体の面積との比率は、約１：３２から約１：３１である。いくつかの例において、カバー１０４の全体的にドーム形の形状に組み込み得る、こぼれた液体をビューポート外に落として視覚センサ１３４の視野が遮られないよう維持するのを容易にし得る凸状の外径を有するビューポート１３５が設けられている。

説明されている例に関連して図示や説明はしていないが、他の様々な種類のセンサも、本開示の範囲を逸脱することなくロボット１００に組み込むことができる。例えば、バンパ１０６の衝突に反応する触覚センサ及び／又はブラシモータのモータ電流に反応するブラシモータセンサをロボット１００に組み込むことができる。

通信モジュール１３６は、筐体１０２の前端１０２ａに取り付けられ、ロボット制御回路１２８と通信可能に連結されている。いくつかの実施形態において、通信モジュールは、遠隔装置に信号を送信し遠隔装置から信号を受信するよう動作可能である。例えば、通信モジュール１３６は、ナビゲーションビーコン又は仮想壁ビーコンから発射されたナビゲーション信号や、ドッキングステーションから発射されたホーミング信号を検出することができる。米国特許第７，１９６，４８７号、米国特許第７，１８８，０００号、米国特許出願公開第２００５０１５６５６２号及び米国特許出願公開第２０１４０１００６９３号（これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる）で論じられているドッキング、閉じ込め、ホームベース、及びホーミング技術が、適切なホーミング−ナビゲーション及びドッキング技術を説明している。

図１に示すように、ロボット１００は、ロボット１００の上からアクセス可能な、とりわけロボット１００を持ち上げるためにユーザが把持可能なように配置された、ハンドル１３８を更に含む。本明細書の例では、ハンドル１３８は、筐体１０２の前端１０２ａに取り付けられている。ハンドル１３８はロボット１００の重心から横方向にずれているため、図３に示すように、ロボットは、持ち上げられると傾いて水平面から外れる。以下に説明するように、このロボット１００の傾きは、液体を筐体天井１５４の下に収容された液体によって損傷し易いコンポーネント（例えば、制御回路１２８及びその他のあらゆる電子コンポーネント）から遠ざける、一以上の排水路を通って流れるのを促進することができる。

図１に戻り、ハンドル１３８は、円形の保護カバー１０４の長方形のスロット開口１４０に整列され、筐体１０２の、筐体天井１５４の上面１５６（図５参照）から窪んだ取付ベイ１４２の床１４４（図５参照）に固定されている。ハンドル１３８の上面１４５は実質平坦であり、美しい埋め込み型の外観を提供し、ハンドルが環境内の障害物に絡まったりとらわれたりする可能性を低減して移動性を補助するために、ハンドルが静止した状態（例えば、ユーザによって引っ張られていない状態）において、カバー１０４の外面と実質同じ高さである。本明細書の例では、ハンドル１３８は、ハンドルの前端１４６が内側に傾いて取付ベイに入り、ハンドル１３８がユーザ１０によって引っ張られた場合に後端１４８が取付ベイから外側に傾くように（図３参照）、筐体取付ベイ１４２の床１４４の支点に枢動可能に連結されている。いくつかの例において、ハンドル１３８は、６０度までの最大傾斜角を有し得る（例えば、０度から約６０度まで可動、０度から約４５度まで可動、０度から約３０度まで可動）。

図に示すように、ハンドル１３８の前端１４６の形状は、バンパ１３６の湾曲した外径と一致し、通信モジュール１３６を収容するための小さい凹状のノッチ１５０を含み、ハンドルの枢動動作のための十分な隙間を提供する（図３参照）。ハンドル１３８の後端１４８は実質直線であり、取付ベイ１４２及びカバー１０４の端部から離れており、ユーザ１０がハンドルの下に彼／彼女の指を滑り込ませてハンドルを掴むことを可能にするのに十分な寸法の隙間１５２を提供する（図３参照）。例えば、隙間１５２は、ハンドルが使われていない状態で、ハンドルの端部と取付ベイ１４２との間に１−３ｃｍの空間を提供することができる。従って、ハンドルは、一つの概して直線の端部と、対向する弓形の端部を有する。

次に図４Ａ及び図５を参照すると、筐体天井１５４は、ロボット１００からの、画定された排水路に沿った液体の排水を促進するよう設計されている。様々な例において、排水路は、ロボットが平らである及び／又はロボットがハンドル１３８で持ち上げられている場合にロボットからの液体の放出を促進する。排水路は、筐体天井の下にある区画に収容されている、液体によって損傷し易いコンポーネントから遠ざける。図４Ａに示す例では、ロボットにこぼれた液体を、筐体の内部区画に収容された液体によって損傷し易いコンポーネントから遠ざけるように誘導するための、二つの排水路又は経路（例えば、主排水路１６２及び補助排水路１７８）がある。以下により詳細に説明するように、主経路は、保護カバーの外側の、ロボットの端部の外枠の近くに位置し、カバーのドーム形の外面から流れ落ちる液体を「捕まえる」よう構成され、補助経路は、筐体天井の上でカバーを支持する支柱で画定される二つの側壁を含み、カバーの下の、筐体天井の中央部付近に移動する液体を、ロボットの後側の清掃容器の近くの傾斜した放出領域に誘導するよう構成されている。

本明細書の例では、天井１５４は、上面を囲うフランジ状の輪を形成する、隆起した上面１５６及び窪んだ下面１６０を含む。天井１５４の下面１６０は、上面を下面から分離する筐体天井の台地状の端部１６１と、ロボットの外枠１０５との間に形成された、主排水路１６２のベースを提供する。以下に説明するように、保護カバー１０４は、下面１６０（主排水路のベース）はカバー１０４の外側に露出させた状態で、天井１５４の上面１５６に着脱可能に取り付けられている。従って、説明されている例では、主排水路１６２は、カバーの上面から落ちる液体を捕まえるために、保護カバー１０４の外側の周囲に堀状に環状水路を形成する。いくつかの例において、主排水路１６２の深さは、約０．３ｃｍから０．６ｃｍ（例えば、約０．４ｃｍから０．５ｃｍ、又は約４．５ｃｍ）である。いくつかの例において、主排水路１６２は、排水路の端部とロボットの外枠１０５との間を測定した場合、約５ｍｍから約１０ｍｍの幅を有する。排水路１６２は、天井の表面の端部まで約２０ｍｍから２５ｍｍの幅を有する。

いくつかの例において、主排水路のベース（下面１６０）は実質平坦である。しかしながら、他のいくつかの例では、主排水路に入っている液体がロボットから流れ出てロボット本体の側面から流れ落ちるようにするために、ベースは傾斜している。いくつかの例において、ロボットの中心からの放射軸に沿って計測した主排水路１６２の傾斜は、約５度から約１０度である。従って、ロボット１００が使用中又は床に実質平らに置かれている場合、バンパ１０６が位置するロボットの前方にある主排水路１６２に到達した液体は、筐体１０２とバンパ１０６との間の領域にある主排水路１６２から流れ出る。例えば、ロボットのサイドブラシ１２２の近くのロボット筐体に到達する液体は、ロボットの側面に沿って（例えば、クリフセンサ１３２を過ぎて）ロボット筐体から流れ出すことができる。従って、液体は、ロボットの筐体の内部にある電子機器から遠ざけられる。一方で、ロボットが床から持ち上げられている場合、液体は主排水路内でロボットの周りを流れ、図４Ｂ及び示すように、また、以下に説明するように、ゴミ容器付近からロボット外に出る。

筐体天井１５４の上面１５６の中央領域１６３は、ロボット１００を操作するためにユーザによって係合可能な機械式ボタン１６６を露出させる、複数の円形の開口１６４と、ロボットの状態をユーザに伝えるために制御回路１２８によって選択的に点灯される表示灯１７０を露出させる、複数の長方形の開口１６８を含む。筐体天井の排水路は、液体がロボット筐体内にある回路基板や他の電子コンポーネントと接触することを防止するために、中央領域にある開口から液体を遠ざけるように構成されている。中央領域１６３は、視覚センサ１３４（例えば、カメラ）を支持する取付ブーツ１７４を受ける拡大開口１７２を更に含む。本明細書の例では、取付ブーツ１７４は、カバー１０４の内面と迎合して埃やその他の異物の侵入を抑制又は防止する、シーリング枠１７６を含む。取付ブーツ１７４は、柔軟な弾性材（例えば、成形したゴム）の単一部品で形成され、視覚センサ１３４を受けるための開口を含む。視覚センサ１３４は、カバー１０４の内面とシールを形成するために筐体天井１５４の表面及び取付ブーツ１７４の表面から０−３ｍｍ上方に延びる、取付ブーツ１７４のシーリング枠１７６によって粒子の侵入から保護されている。

中央領域１６３の外側では、パターンを形成する支柱の骨組み（例えば、支柱１７７ａ´、１７７ａ´´、１７７ｂ´及び１７７ｂ´´）が筐体天井１５４の上面１５６から一体的に隆起している。本明細書の例では、支柱１７７ａ、１７７ｂは、二つの役割を果たす。一つ目はカバー１０４を垂直方向の荷重に対して支持する役割、二つ目は、半径方向において主排水路１６２の内側に位置する、カバー１０４の下に移動する可能性のある液体を筐体天井１５４の中央領域１６３から遠ざけるための補助排水路１７８を画定する役割である。いくつかの例において、支柱は、約１−３ｍｍ（例えば、１−２ｍｍ）の高さを有し、補助排水路１７８の深さを規定する。従って、補助排水路１７８は、ロボット１００全体の高さを大幅に追加しなくとも、液体を導くために十分な深さを有する。

図４Ａに示す例では、筐体の上面１５６は二組の支柱を含む。第一の支柱の組は、補助排水路１７８の内側端を規定する円形の支柱１７７ａ´と、円形の支柱に沿って分布した、中央領域１６３に向かって内側に延びる、複数の（本明細書の例では１０の）放射状支柱１７７ｂ´を含む。第二の支柱の組は、複数の（本明細書の例では、４つの）内部放射状支柱１７７ｂ´´を有する、二つの横方向に対向する三日月形の支柱１７７ａ´´を含む。三日月形の支柱１７７ａ´´の内側端は、補助排水路１７８の外側端を形成する。従って、補助排水路１７８は、概して弓形であり、ハンドル１３８を保持する取付ベイ１４２の角から中央領域１６３を囲うように延びている。補助排水路の深さは、補助排水路を画定する支柱の高さと実質等しい（例えば、約１−３ｍｍ）。いくつかの例において、補助排水路１７８は、約０．５から１．５ｃｍ（例えば、０．５−１．５ｃｍ、０．７５−１ｃｍ）の幅を有する。図に示すように、第二の支柱の組の放射状支柱１７７ｂ´´は、半径方向において第一の支柱の組の放射状支柱１７７ｂ´と間隔を空けてある。放射状支柱の角度方向の位置を交互に配置することで、カバー１０４の垂直荷重に対する支持の強化に役立つ。図４Ａは、第一の支柱の組の１０の放射状支柱と、第二の支柱の組の８（４が二組）の放射状支柱を示しているが、あらゆる適切な数の支柱を設けることができる。

説明されている例では、補助排水路１７８は、主にロボット１００がハンドル１３８で持ち上げられている際の排水中に液体を上面１５６の中央領域１６３から遠ざけるために用いられる。しかしながら、主排水路１６２と同様に、補助排水路１７８も、三日月形の支柱１７７ａ´´で形成される外側端に向けて液体を誘導するように、従ってロボット１００が使用中の場合のようにロボットが概して平坦な面に置かれている際に中央領域１６３から遠ざけるように液体を誘導するように、傾斜させても良い。いくつかの例において、ロボットの中心からの放射軸に沿って計測した補助排水路１７８の傾斜は、約５度から約１０度である。いくつかの他の例においては、補助排水路１７８は実質平坦である。

図４Ｂに示すように、ロボット１００が持ち上げられている場合の天井１５４での液体の流れは、主排水路１６２及び補助排水路１７８を辿る。いくつかの例において、カバー１０４外面はドーム形の外形を有し、この外形によりロボットの上に溜まった液体の大部分がカバーの面から流れ出る。更に、いくつかの例において、カバー１０４の外面は、カバーから液体が流れ出るのを更に促進する、実質撥液性のコンポーネント（例えば、疎水性のコーティング）を含む。カバー１０４から落ちた液体は、筐体天井１５４の露出した下面１６０で部分的に画定された主排水路１６２に溜まる。従って、ロボット１００が持ち上げられて傾いて水平面から外れている場合（図３参照）、液体１２ａは、重力によって、主排水路１６２に沿って筐体１０２の後端１０２ｂに向かって流れ、外枠１０５の、清掃容器解放機構１２０と後壁１０７との間にある、小さい排出隙間１８０を通過する。いくつかの例において、例えば、全ての液体がドーム形のカバー１０４から流れ出る前にユーザがロボット１００を持ち上げた場合、いくらかの液体が、取付ベイ１４２の角にあるカバーのリップの下に入り込む可能性がある。この場合、はぐれた液体１２ｂは、補助排水路１７８によって筐体天井１５４の上面１５６の中央領域１６３からそらされる。本明細書の例では、補助排水路１７８は、中央領域１６３の外にあるはぐれた液体１２ｂを、その弓形の経路に沿って、筐体１０２の後端にある放出領域１７９に向かわせる。いくつかの例において、放出領域１７９は、筐体天井１５４の中央領域１６３から離れる方向に、清掃容器１１６の内部につながる開口１６５に向けて、下方に（例えば、約５度から約１０度）傾斜している。いくつかの追加の例において、放出領域１７９は実質平坦である。清掃容器１１６に入る液体は交換可能なエアフィルタ（不図示）を詰まらせる可能性があるが、それ以外はロボット１００に損傷を与えない。

ハンドル１３８の下に流れて取付ベイ１４２内に流れる可能性がある残留液体１２ｃは、取付ベイの床１４４に設けられた二つの排水溝１８２を経由してロボット１００から排出される（図５参照）。排水溝１８２は、通信モジュール１３６及び他の液体によって損傷し易いコンポーネントから液体を遠ざけるように運ぶよう設計されている。本明細書の例では、図５に示すように、排水溝１８２は、取付ベイ床１４４の対向する横方向端に形成された、通信モジュール１３６から同じ距離だけ離れたスロット又は溝として設けられている。いくつかの例において、排水溝１８２は、取付ベイ１４２に到達する液体をロボット１００の外に誘導するために、筐体１０２の前端１０２ａの方向に（例えば、約５度から約２０度）下方に傾斜している。

上述したように、保護カバー１０４は、筐体１０２の天井１５４に着脱可能に連結されている。図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、本明細書の例では、カバー１０４は、連続的なシーリングリップ１８６の内面に沿ってカバーの外周又はその付近に断続的に分布した、複数の（例えば、約３から６の）ロックタブ１８４を介して筐体天井１５４に取り付けられている。ロックタブ１８４は、筐体天井１５４の、その上面１５６と下面１６０の間にある、台地状の端部１６１の下に位置する凹部（図４Ａ参照）内を掴むように、シーリングリップ１８６から（例えば、約１−３ｍｍ）延びており、それによってカバー１０４と筐体天井との間のスナップ式の接続を提供する。カバー１０４が筐体天井１５４に取り付けられた状態において、カバー１０４のシーリングリップ１８６は、カバーの下への液体の侵入を抑制して液体の大部分がドーム形の外面から主排水路１６２に落ちることを確実にするために、天井の上面１５６より下まで延びている。

図６Ａに示すように、保護カバー１０４には、その内面に、カバーが適切に筐体天井１５４に連結された場合に筐体天井１５４と向かい合う、液密ボタンプレート１９０が取り付けられている。ボタンプレート１９０は、機械式ボタン１６６を露出させる筐体天井１５４の開口１６４と整列するようにカバー１０４に位置している。図７Ａ−７Ｃに示すように、ボタンプレート１９０は、実質平坦なベース１９２と、ベースに分布した複数のグロメット１９４と、対応するグロメットに保持された複数のディスク１９５を含む。次に特に図７Ｃを参照すると、グロメット１９４のそれぞれは、外側フランジ１９６と、内側フランジ１９７と、柔軟な隔壁１９８を含む。柔軟な隔壁１９８は、ユーザによる押下に応答してディスク１９５が下方に押されて機械式ボタン（図４Ａの１６６）と接触することを可能にする。ディスク１９５が押されると周囲の隔壁１９８が変形するが、液体はこの柔軟なシールを滲み通ることができない。いくつかの例において、ディスクは、ユーザによって負荷される下方向の力に耐えて、ボタンが押された際にディスクではなく隔壁が変形することを確実にするために、実質剛体の材料（例えば、剛性プラスチック又は剛性金属材料）で形成されても良い。外側フランジ１９６及び内側フランジ１９７は、それぞれ、ベース１９２及びディスク１９５に対して柔軟な隔壁１９８を支持する。更に、内側フランジ１９７は、液体の侵入を抑制するために、ディスク１９５を硬く握っている。本明細書の例では、ディスク１９５は、対応する機械式ボタン１６６の機能を示す文字や記号を含み得る、ボタンカバー１９９（図１参照）で覆われている。

いくつかの実施形態において、ボタンプレート１９０は、弾性重合体材料（例えば、シリコン、熱可塑性重合体、又はその他の適切な熱硬化材）で製造された単一構造の形態で提供される。いくつかの例において、ボタンプレート材料は、約１０−４０（例えば、約２０）のショアＡ硬さを有する。説明されている例では、ディスク及びグロメットはそれぞれ円形形状を有し、対応する筐体天井の開口に基づいて寸法が異なる。いくつかの例において、内側フランジ及び柔軟な隔壁は、実質剛体のディスクが天井より下にある機械式ボタンに到達できるように、開口に受け入れられるよう適切に成形及び寸法設定される。しかしながら、これらのコンポーネントは、本開示の範囲から逸脱することなく、あらゆる適切な形状又は寸法で提供することができる。

説明のためにいくつかの例について説明したが、上記の説明は、添付の特許請求の範囲で規定される発明の範囲を限定することを意図していない。以下の特許請求の範囲の範囲内で、他の例や変更が存在する又は現れ得る。

Claims (32)

1. 自律型床面移動ロボットであって、
   筐体及び該筐体を床面で推進するよう構成された少なくとも一つの電動車輪を備える車輪付きの本体であって、該筐体は筐体天井の下に位置する内部区画を画定する、車輪付きの本体と、
   少なくとも前記筐体天井の中央領域に渡って延びるカバーと、
   前記筐体に接続され、前記自律型床面移動ロボットの上からアクセス可能なように前記カバーの外側に配置された、該自律型床面移動ロボットの持ち上げを可能にするように配置された把持可能なハンドルと、
   を備え、
   前記筐体天井は、前記カバーの外面からの液体を捕まえて前記中央領域から該液体を排除するように誘導するよう構成された、該カバーの外側の主排水路を画定する、
   自律型床面移動ロボット。
2. 前記ハンドルは前記筐体に枢動可能に連結され、前記筐体天井に画定された取付ベイにまたがっている、
   請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
3. 前記取付ベイの床は、該取付ベイ内から前記自律型床面移動ロボットの外に液体を向かわせるための一以上の排水溝を含む、
   請求項２に記載の自律型床面移動ロボット。
4. 前記ハンドルは、前記自律型床面移動ロボットが持ち上げられた際に該自律型床面移動ロボットが傾くように、前記筐体の、該自律床面型移動ロボットの重心からずれた位置に取り付けられている、
   請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
5. 前記筐体天井は、前記カバーの下に延び、前記中央領域から排除するように誘導するよう構成された、少なくとも一つの補助排水路を画定する、
   請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
6. 前記補助排水路は、前記ハンドルを保持している取付ベイの角から延びる、
   請求項５に記載の自律型床面移動ロボット。
7. 前記補助排水路は、前記筐体天井の表面から一体的に延びて前記カバーを前記筐体上で支持する複数の支柱で画定される、
   請求項５に記載の自律型床面移動ロボット。
8. 前記補助排水路は、前記中央領域を横断せずに前記筐体を横切る弓形の経路を画定する、
   請求項５に記載の自律型床面移動ロボット。
9. 前記補助排水路の前記弓形の経路は、前記筐体の後端の近くの、下方に傾斜した放出領域に通じる、
   請求項８に記載の自律型床面移動ロボット。
10. 前記放出領域は、前記自律型床面移動ロボットの清掃容器の内部に通じる開口に通じる、
    請求項９に記載の自律型床面移動ロボット。
11. 前記補助排水路は、前記主排水路より半径方向内側に位置する、
    請求項５に記載の自律型床面移動ロボット。
12. 前記補助排水路は、前記自律型床面移動ロボットが前記床面で実質平らに置かれた場合に前記中央領域から液体を排除するように誘導するように、半径方向に沿って前記筐体の中央から下方に傾斜する、
    請求項５に記載の自律型床面移動ロボット。
13. 前記主排水路は、前記カバーを囲う環状水路を備える、
    請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
14. 前記主排水路は、隆起した前記本体の外枠が沿う、前記筐体天井の窪みの下面を備える、
    請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
15. 前記カバーは前記外枠で囲われ、前記主排水路は、前記液体を該外枠に形成された排出隙間に誘導するよう構成されている、
    請求項１４に記載の自律型床面移動ロボット。
16. 前記主排水路の下面は、前記自律型床面移動ロボットが前記床面で実質平らに置かれた場合に、液体を誘導して該自律型床面移動ロボットの側面に沿った領域を通して該自律型床面移動ロボットから放出するために、半径方向に沿って前記筐体の中央から下方に傾斜している、
    請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
17. 前記カバーは前記筐体天井に着脱可能に連結されている、
    請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
18. 前記カバーは、該カバーが前記筐体天井に連結された状態で該筐体天井の縁に沿う、連続的なシーリングリップを備える、
    請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
19. 前記カバーは、前記筐体天井の前記縁をつかむための、前記シーリングリップの内面に沿って断続的に分布した複数のロックタブを更に備える、
    請求項１８に記載の自律型床面移動ロボット。
20. 前記カバーの内面に連結されたボタンプレートを更に備え、
    前記ボタンプレートは、
    実質平坦なベースと、
    前記ベース内に位置する、柔軟な隔壁を備えるグロメットと、
    前記グロメットの内側フランジに保持された、前記筐体天井の下に配置された活性化可能な機械式ボタンの上に位置するディスクと、を備える、
    請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
21. 前記カバーの外面は、前記主排水路に向かって下方に傾斜するドーム形の外形を画定する、
    請求項１に記載の自律型床面移動ロボット。
22. 自律型床面移動ロボットであって、
    筐体ハウジング及び筐体を床面で推進するよう構成された少なくとも一つの電動車輪を備える車輪付きの筐体であって、該筐体は筐体天井の下に位置する内部区画を画定する、車輪付きの筐体と、
    少なくとも前記筐体天井の中央領域に渡って延びるカバーと、
    前記筐体に接続され、前記自律型床面移動ロボットの上からアクセス可能なように前記カバーの外側に配置された、該自律型床面移動ロボットの持ち上げを可能にするように配置された把持可能なハンドルと、
    を備え、
    前記筐体天井は、前記ハンドルを保持している取付ベイの角から前記カバーの下に延びる、液体を前記自律型床面移動ロボットの端部領域に誘導するよう構成された、一以上の解放された排水路を画定する上面を有する、
    自律型床面移動ロボット。
23. 前記排水路のうちの少なくとも一つは、前記筐体天井の表面から一体的に延びて前記カバーを前記筐体上で支持する複数の支柱で画定される、
    請求項２２に記載の自律型床面移動ロボット。
24. 前記排水路のうちの少なくとも一つは、前記中央領域を横断せずに前記筐体を横切る弓形の経路を画定する、
    請求項２２に記載の自律型床面移動ロボット。
25. 前記弓形の経路は、前記筐体の後端の近くの、下方に傾斜した放出領域に通じる、
    請求項２４に記載の自律型床面移動ロボット。
26. 前記放出領域は、前記自律型床面移動ロボットの清掃容器の内部に通じる開口に通じる、
    請求項２５に記載の自律型床面移動ロボット。
27. 前記排水路のうちの少なくとも一つは、前記カバーの外面からの液体を捕まえて前記中央領域から該液体を排除するように誘導するよう構成された、該カバーの外側の主排水路より半径方向内側に位置する、
    請求項２２に記載の自律型床面移動ロボット。
28. 前記排水路のうちの少なくとも一つは、前記自律型床面移動ロボットが前記床面で実質平らに置かれた場合に前記中央領域から液体を排除するように誘導するように、半径方向に沿って前記筐体の中央から下方に傾斜する、
    請求項２２に記載の自律型床面移動ロボット。
29. 筐体ハウジング及び筐体を床面で推進するよう構成された少なくとも一つの電動車輪を備える車輪付きの筐体であって、該筐体は筐体天井の下に位置する内部区画を画定する、車輪付きの筐体と、
    少なくとも前記筐体天井の中央領域に渡って延びるカバーと、
    前記カバーの内面に連結されたボタンプレートと、
    を備え、
    前記ボタンプレートは、
    実質平坦なベースと、
    前記ベース内に位置する、柔軟な隔壁を備えるグロメットと、
    前記グロメットの内側フランジに保持された、前記筐体天井の下に配置された活性化可能な機械式ボタンの上に位置するディスクと、を備える、
    自律型床面移動ロボット。
30. 前記ディスクは、前記柔軟な隔壁の材料より実質的に硬い材料で形成されている、
    請求項２９に記載の自律型床面移動ロボット。
31. 前記ベース及び前記グロメットは、弾性重合体材料で製造された単一構造を備える、
    請求項２９に記載の自律型床面移動ロボット。
32. 前記ボタンプレートは機械式ボタンを露出させる前記筐体天井の開口と整列され、前記グロメットの前記柔軟な隔壁及び前記ディスクは、ユーザによってディスクが下方に押された際に前記機械式ボタンに到達するよう、前記開口内に受け入れられるように構成されている、
    請求項２９に記載の自律型床面移動ロボット。

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