JP2022533027A - 自律型掃除ロボット用の洗浄パッド - Google Patents

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Abstract

洗浄パッドは、洗浄パッドの上面に配置された取り付け面を備える。取り付け面は、自律型掃除ロボットへの機械的接続をもたらすように構成されている。洗浄パッドは、洗浄パッドの下側に配置された第１の外層および第２の外層を含み、第１の外層は、第１の摩擦係数を有し、第２の外層は、第１の摩擦係数よりも小さい第２の摩擦係数を有する。

Description

［優先権の主張］
この出願は、２０１９年４月３０日に出願された米国特許出願シリアル番号６２／８４０，７７３の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．セクション１１９（ｅ）に基づく利益を主張する、２０１９年８月９日に出願された米国特許出願シリアル番号１６／５３６，８１５の優先権を主張する。前述したそれぞれの出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
掃除ロボットには、例えば、家などの環境内で自律的に掃除タスクを実行する移動ロボットが含まれる。多くの種類の掃除ロボットは、ある程度自律的で、さまざまな方法で動作する。掃除ロボットは、掃除ロボットが移動するときにデブリを取得できるように、環境において掃除ロボットを自律的にナビゲートするように構成されたコントローラを含む。
米国特許出願公開第２０１８／３４４１１７号明細書
特定の掃除ロボットには、洗浄パッドを含み得る。洗浄パッドは、掃除ロボットの下側に取り付けられ、掃除ロボットの掃除任務中にデブリを収集し得る。特定の状況では、ほこりの塊まり(dust bunnies)が洗浄パッドの前に蓄積し得る。ほこりの塊まりは、頻繁に掃除されない場所（例えば、家具の下）で最も一般的に発生し、髪の毛や糸くずの集まりが含まれ得る。蓄積されたほこりの塊まりは、掃除ロボットセンサを塞ぐなどして、掃除ロボットセンサの通常の動作を妨げ得る。本発明者らは、とりわけ、掃除ロボットセンサの干渉を低減するなど、掃除ロボットの掃除任務中に洗浄パッドの前でほこりの塊まりの蓄積を軽減することができる洗浄パッドを提供することが可能であり得ることを認識した。
一態様では、洗浄パッドは、洗浄パッドの上面に配置された取り付け面を含む。取り付け面は、自律型掃除ロボットへの機械的接続をもたらすように構成されている。洗浄パッドは、洗浄パッドの下側に配置された第１の外層を含み、第１の外層は、第１の摩擦係数を有し、洗浄パッドの下側に配置された第２の外層であって、第１の摩擦係数よりも小さい第２の摩擦係数を有する第２の外層を含む。
実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。
第１の外層の表面積は、第２の外層の表面積よりも大きい。第１の外層の表面積と第２の外層の表面積との比は、１：１から１０：１の間である。
第２の外層は、第１の外層の少なくとも一部の前方に配置されている。
洗浄パッドの前方部は、洗浄パッドの後方部に対して角度付けされている。パッドの前方部と後方部の間の角度は３０°から６０°の間である。
第２の外層は、洗浄パッドの前方エッジの周りに巻かれた材料の層を含む。
洗浄パッドはコアを含み、取り付け面はコアの上面に配置され、第１および第２の外層はコアの底面に配置される。第１の外層は、コアの周りに巻かれた材料の層を含む。第１の外層はコアの底面に直接配置され、第２の外層は第１の外層の前方部に配置される。第１の外層は、コアの底面の後方部に直接配置され、第２の層は、コアの底面の前方部に直接配置される。
第２の外層は、リリース（release）コーティングを有するポリマー層などのポリマーを含む。
第２の外層は、テープを含む。
第２の外層は、薄膜コーティングを含む。
第２の外層は、折り畳まれた材料の層を含む。第２の外層の折り畳まれた材料の層は、後ろ向きの開口部を画定する。
第２の外層は洗浄パッドの幅全体に及ぶ。
洗浄パッドの前方セグメントの厚さは、洗浄パッドの後方セグメントの厚さよりも大きい。
窪みは、第２の外層の後方部にある洗浄パッドの底面に画定される。
第２の摩擦係数は第１の摩擦係数の半分未満である。
一態様では、自律型掃除ロボットは、前方部および後方部を含むロボット本体と、床面を横切ってロボット本体を操作するための駆動システムと、ロボット本体の前方部に取り付けられた洗浄アセンブリであって、パッドホルダーを備えた洗浄アセンブリと、洗浄パッドの取り付け面によって洗浄アセンブリのパッドホルダーに取り付けられた洗浄パッドとを含む。洗浄パッドの取り付け面は、洗浄パッドの上面に配置されている。洗浄パッドは、洗浄パッドの下側に配置された第１の外層を含み、第１の外層は、第１の摩擦係数を有し、洗浄パッドの下側に配置された第２の外層であって、第１の摩擦係数よりも小さい第２の摩擦係数を有する第２の外層を含む。
実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。
洗浄パッドの先端は、ロボット本体の先端と位置合わせされている。
洗浄パッドの第１の外層の表面積は、第２の外層の表面積よりも大きい。
洗浄パッドの第２の外層は、第１の外層の少なくとも一部の前方に配置されている。
洗浄パッドの前方部は、洗浄パッドの後方部に対して角度付けされている。
第２の外層は、洗浄パッドの前方エッジの周りに巻かれた材料の層を含む。
洗浄パッドはコアを含み、取り付け面はコアの上面に配置され、第１および第２の外層はコアの底面に配置される。第１の外層はコアの底面に直接配置され、第２の外層は第１の外層の前方部に配置される。
第２の摩擦係数は第１の摩擦係数の半分未満である。
１つまたは複数の実装の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴および利点は、明細書および図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
自律型掃除ロボットの図である。 自律型掃除ロボットの底面図である。 崖の近くにある自律型掃除ロボットの図である。 崖の近くにある自律型掃除ロボットの図である。 洗浄パッドの底面図および上面図である。 洗浄パッドの底面図および上面図である。 洗浄パッドの底面図である。 洗浄パッドの前方部の断面図である。 洗浄パッドの前方部の断面図である。 洗浄パッドの前方部の断面図である。 洗浄パッドの底面図である。 洗浄パッドの底面図である。 洗浄パッドの断面図である。 洗浄パッドの断面図である。 自律型掃除ロボットの図である。
本明細書に記載されているのは、洗浄パッドの前方部に低摩擦層を含み、洗浄パッドの後方部に繊維層を含む自律型掃除ロボット用の洗浄パッドである。低摩擦層の存在は、洗浄パッドの前方エッジまたはその近くでのほこりやペットの毛などのデブリの蓄積を減らすのに役立つ。洗浄パッドの先端は、自律型掃除ロボットの崖センサの近くに配置されており、床の高さの変化を検知して、自律型掃除ロボットが階段などからの落下を防ぐことができる。崖センサの近くにデブリがたまるのを減らすことで、崖センサの機能は、さまざまな床の清浄度条件に対して信頼性が高く堅牢になり、そして、自律型掃除ロボットの構造的完全性が落下による損傷から保護され得る。
図１を参照すると、洗浄パッド１００が例示的な自律型掃除ロボット１１０に取り付けられている。駆動システムは、自律型掃除ロボット１１０が床面１０４を横切って操縦するのを操作する。ホイール１１４は、自律型掃除ロボット１１０の後方部１０６を支持し、洗浄パッド１００は、自律型掃除ロボット１１０の前方部１０８を支持する。自律型掃除ロボット１１０が床面１０４をナビゲートすると、洗浄パッド１００は床面１０４に接触し、濡れたモップ機能またはドライ洗浄機能などの掃除機能を提供する。洗浄パッド１００は、自律型掃除ロボット１１０のパッドホルダー１１２に可逆的に取り付けられ、自律型掃除ロボット１１０が掃除任務の実行を完了した後、或いは、洗浄パッド１００が汚れたときに、洗浄パッド１００は交換され得る。洗浄パッド１００は、使い捨ての洗浄パッドまたは再利用可能な洗浄パッドであり得る。
図２は、自律型掃除ロボット１１０の底面図を示す。洗浄パッド１００は、自律型掃除ロボット１１０の前方部１０８に向かって配置され、自律型掃除ロボットが床面をナビゲートするときに掃除機能を提供する。
自律型掃除ロボット１１０は、自律型掃除ロボット１１０の前方コーナーに配置された前方崖センサ２００ａ、２００ｂ（総称して崖センサ２００）を含む。崖センサ２００は、機械的落下センサ、または、例えば、床面に下向きに向けられた、ＩＲ（赤外線）ペアのデュアルエミッター・シングルレシーバー若しくはデュアルレシーバー・シングルエミッターのＩＲ光ベースの近接センサのような、光ベース近接センサであってよい。クリフセンサ２００は、自律型掃除ロボット１１０の側壁間に及び、コーナーを密接にカバーして、自律型掃除ロボット１１０によるそれぞれの床部分の横断の前に、反転ロボットホイール落下によって適応される閾値を超える床の高さ変化を検出する。例えば、自律型掃除ロボット１１０のコーナーに近接する崖センサ２００の配置により、自律型掃除ロボット１１０が床の落下に張り出したときに崖センサ２００が確実にトリガーされ、ロボットホイール１１４が落下端を越えて前進するのを防止するのに役立つ。
例示的な自律型掃除ロボット１１０は、それぞれの前方コーナーに１つの前方崖センサ２００ａ、２００ｂを含む。いくつかの例では、自律型掃除ロボットは、単一の前方崖センサのみを含み、または、２つ以上の崖センサを含み得る。いくつかの例では、自律型掃除ロボットは、自律型掃除ロボット１１０の後方部１０６、例えば、１つまたは複数の後方コーナーに配置された１つまたは複数の後方崖センサを含み得る。
自律型掃除ロボット１１０が床面をナビゲートしてドライ洗浄任務を実行する際に、自律型掃除ロボット１１０が順方向に移動しているとき、洗浄パッド１００の前方部２０８は、洗浄パッド１００の後方部２１０の前に床面を横切る。いくつかの洗浄パッドでは、掃除任務中に、自律型掃除ロボットに取り付けられている洗浄パッドの前方部に床面からのデブリが蓄積し得る。例えば、ほこりの塊まりやペットの毛などのデブリは、洗浄パッドの先端に巻き込まれ得る。場合によっては、デブリの蓄積が１つまたは複数の前方崖センサ２００を閉塞するのに十分に重大になり、これにより、床の高さ変化を検出する崖センサ２００の能力を妨げる可能性がある。
洗浄パッド１００の前方部２０８におけるデブリの蓄積を防ぐのを助けるために、低摩擦層２０４が洗浄パッド１００の前方部２０８に配置される。繊維層２０２が、洗浄パッド１００の後方部２１０に配置される。低摩擦層２０４とデブリとの間の摩擦係数は、繊維層２０２とデブリとの間の摩擦係数よりも小さい。簡単にするために、低摩擦層２０４とデブリとの間の摩擦係数は、単に低摩擦層２０４の摩擦係数と称され、繊維層２０２とデブリとの間の摩擦係数は、繊維層２０２の摩擦係数と適宜称される。低摩擦層２０４および繊維層２０２は実質的に同一平面上にあり、例えば、低摩擦層２０４と繊維層２０２の両方の少なくとも一部は、洗浄パッド１００の底面２０６に配置されている。
一部のデブリについては、デブリと床面との間の摩擦係数は、デブリと低摩擦層２０４との間の摩擦係数よりも高い。さらに、デブリと床面との間の摩擦係数は、デブリと繊維層２０２との間の摩擦係数よりも低くなり得る。そのような場合、デブリは、洗浄パッド１００の前方部２０８をすり抜けて、洗浄パッド１００の後方部２１０に蓄積し、それゆえ、崖センサの機能を妨げない。洗浄パッド１００の低摩擦層２０４がデブリ上を移動すると、デブリは、洗浄パッド１００によって床面に加えられた圧力によって圧縮される。繊維層２０２がデブリ上を通過するとき、デブリは繊維層２０２に蓄積し、例えば、デブリは繊維層の繊維内に閉じ込められ、崖センサ２００をきれいに保つ。いくつかの例では、洗浄パッド１００の前方部２０８は、洗浄パッド１００がデブリを通過するときにデブリの圧縮を促進するために、洗浄パッド１００の後方部２１０よりも厚い。
図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、いくつかのデブリ３００について、デブリ３００と床面１０４との間の摩擦係数が比較的低いか、またはデブリ３００が大きすぎて洗浄パッド１００と床面１０４との間を滑ることができない。そのようなデブリ３００は、図３Ａに示されるように、洗浄パッド１００の前方部２０８に蓄積する可能性がある。しかしながら、洗浄パッド１００の前方部２０８、例えば、洗浄パッド１００の先端は、滑らかで低摩擦の材料で形成されているので、蓄積されたデブリは、洗浄パッドに捕らえられない。自律型掃除ロボット１１０が崖３０２の近くに移動すると、蓄積されたデブリ３００は、図３Ｂに示すように、自律型掃除ロボット１１０から落下し、自律型掃除ロボット１１０が崖３０２のエッジを越えてナビゲートする前に崖センサ２００を自由にして崖３０２を検出することができる。
図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、洗浄パッド１００の底面図および上面図である。低摩擦層２０４は、洗浄パッド１００の前方部２０８に配置され、繊維層２０２は、洗浄パッド１００の後方部２１０に配置される。いくつかの例では、低摩擦層２０４および繊維層２０２は互いに隣接している。いくつかの例では、繊維層２０２は、低摩擦層２０４が繊維層２０２の前方部に配置されるように、洗浄パッド１００の前方部２０８に向かって延在する。例えば、繊維層２０２は、洗浄パッド１００の底面２０６全体を覆い、低摩擦層２０４が底面の前方部に配置されている。
低摩擦層２０４と床面上のデブリとの間の摩擦係数は、繊維層２０２とデブリとの間の摩擦係数よりも小さい。例えば、低摩擦層２０４とデブリとの間の摩擦係数は、繊維層２０２とデブリとの間の摩擦係数の約１０％から約６０％の間、例えば、約２０％から約５０％の間、例えば、約３０％から約５０％の間であり得る。例えば、繊維層２０２とデブリとの間の摩擦係数は、約１．０から約１．４の間であり、低摩擦層２０４とデブリとの間の摩擦係数は、約０．２から約０．６の間であり得る。
繊維層２０２は、繊維性の不織布材料であり得る。低摩擦層２０４は、サテンまたはサテンに似た材料などの織物材料であってもよい。低摩擦層２０４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのポリマーを含み得る。いくつかの例では、低摩擦層２０４は、リリースコーティング、例えば、シリコーンリリースコーティングを有するポリマー層であり得る。
例示的な洗浄パッド１００では、繊維層２０２および低摩擦層２０４は両方とも、洗浄パッド１００の幅ｗに及ぶ。繊維層２０２の表面積（例えば、洗浄パッド１００の底面２０６上の繊維層２０２の表面積）は、低摩擦層２０４の表面積（例えば、洗浄パッド１００の底面２０６上の低摩擦層２０４の表面積）と同じまたはそれ以上である。例えば、繊維層２０２の表面積と低摩擦層２０４の表面積との比は、約１：１から約１０：１の間、例えば、約２：１から約５：１の間、例えば、約２：１、約３：１、約４：１、または約５：１であり得る。低摩擦層２０４の表面積に対する繊維層２０２の表面積の比は、洗浄パッドが、繊維層２０２によって一般に提供されるその洗浄能力のかなりの量を保持する一方で、低摩擦層２０４によって提供されるように、崖センサにデブリがないように保つ能力を達成することができるようにされ得る。
洗浄パッド１００において、繊維層２０２は、繊維層２０２が洗浄パッド１００の上面２１４にも存在するように、洗浄パッド１００の周りに巻かれる（図４Ｂ）。低摩擦層２０４は、低摩擦層２０４の一部が洗浄パッド１００の上面２１０に配置されるように、洗浄パッド１００の先端２１２の周りに巻かれる（図４Ｂ）。いくつかの例では、低摩擦層２０４は、洗浄パッド１００の底面２０６にのみ配置され、先端２１２の周りに巻かれず、または上面２１４にもない。いくつかの例では、繊維層２０２は、洗浄パッド１００の底面２０６上のみに配置される。
取り付け面２１６は、自律型掃除ロボットに機械的に接続するために、洗浄パッド１００の上面２１０に配置されている。例えば、取り付け面２１６は、自律型掃除ロボット１１０のパッドホルダー１１２（図１）によって受容されるように成形され得る。取り付け面２１６は、例えば、カードストック、プラスチック、または、洗浄パッド１００を自律型掃除ロボット１１０のパッドホルダーに固定するのに適切な別の材料であり得る。洗浄パッド１００が自律型掃除ロボットに取り付けられる場合、繊維層２０２および低摩擦層２０４を含む、洗浄パッド１００の底面２０６は、洗浄される床面に面している。
図５を参照すると、いくつかの例では、自律型掃除ロボット１１０と共に使用するための洗浄パッド５００は、複数のセグメント５２０ａ～５２０ｅ（まとめてセグメント５２０と呼ぶ）から構成される。洗浄パッド５００は５つのセグメントから構成されるが、いくつかの例では、洗浄パッドはより多いまたはより少ないセグメントから構成され得る。セグメント５２０は、遷移領域５２２ａ～５２２ｄ（まとめて遷移領域５２２と呼ぶ）によって規定され、それぞれが洗浄パッド５００の幅にわたって延在する。それぞれの遷移領域５２２において、洗浄パッド５００の要素（例えば、１つ以上のコア層、以下で論じられている、低摩擦層および繊維層）は、遷移領域５２２の厚さが、洗浄パッド５００のセグメント５２０の厚さよりも薄い厚さを有するように、洗浄パッド５００の厚さを通して一緒に固定されている。
洗浄パッド５００の前方セグメント５２０ａは、低摩擦層５０４を含み、洗浄パッド５００の後方セグメント５２０ｂ～５２０ｅは、繊維層５０２を含む。低摩擦層５０４は、例えば、図４の層２０２、２０４について上述したように、繊維層５０２よりも低い摩擦係数を有する。いくつかの例では、複数のセグメントが低摩擦層５０４を含む。
いくつかの例では、洗浄パッド５００の前方セグメント５２０ａは、例えば、洗浄パッド５００によるデブリの圧縮を容易にするために、後方セグメント５２０ｂ～５２０ｅの１つまたは複数よりも厚い。いくつかの例では、洗浄パッド５００の１つ以上のセグメント、例えば、第２のセグメント５２０ｂは、前方セグメント５２０ａよりも薄く、その中にデブリが蓄積し得る容積を提供している。
洗浄パッド５００において、セグメント５２０は、洗浄パッドの移動方向ｘに沿って等しい長さを有する。いくつかの洗浄パッドでは、セグメント５２０のうちの１つまたは複数は、他のセグメントのうちの１つまたは複数よりも長くても短くてもよい。
洗浄パッド５００のセグメント５２０は、セグメントのない洗浄パッドの機械的処理によって、例えば、機械的エンボス加工、超音波溶接、または他のタイプの機械的処理によって形成され得る。セグメント化された洗浄パッドに関する追加の詳細は、米国特許出願公開第２０１８／０３４４１１７号明細書に記載されており、その内容の全体が、この参照により本明細書に組み込まれる。
図６は、例えば、図１の自律型掃除ロボット１１０で使用するための、例示的な洗浄パッド６００の前方部の断面を示す。例えば、図６に示される断面プロファイルは、図２の洗浄パッド１００の断面プロファイルであり得る。洗浄パッド６００は、コア６３０を含む。繊維層６０２は、コア６３０上に直接配置され、コア６３０の周りに巻かれる。低摩擦層６０４は、繊維層６０２の前方部に配置され、洗浄パッド６００の先端に巻かれる。例えば、低摩擦層６０４は、テープ、スプレーコーティング、薄膜、或いは、繊維層６０２の前方部に適用される材料における別の適切な形態であり得る。この構成では、繊維層６０２および低摩擦層６０４の両方が、洗浄パッド６００の底面６０６上に配置される。低摩擦層６０４は、例えば、図４の層２０２、２０４について上述したように、繊維層６０２よりも低い摩擦係数を有する。いくつかの例では、繊維層６０２および低摩擦層６０４の両方がコア６３０上に直接配置され、繊維層６０２はコア６３０の後方部に直接配置され、低摩擦層６０４はコア６３０の前方部に直接配置される。
洗浄パッド６００において、繊維層６０２は、コア６３０の表面全体に巻かれ、繊維層６０２がそれ自体と低摩擦層の両方に重なる、洗浄パッド６００の上面にオーバーラップ領域６４０を形成する。オーバーラップ領域６４０の存在は、洗浄パッド６００の構造に機械的安定性を与え、低摩擦層６０４が洗浄パッド６００の表面から剥がれるのを防ぐ。
洗浄パッド６００のコア６３０は、トップ構造層６３２ａ、底部構造層６３２ｂ、および圧縮層６３４を含む複数のサブ層を含む。いくつかの例では、コア６３０は、追加のサブ層を含み得る。いくつかの例では、コア６３０は単一の材料層であってもよい。
図７は、例えば、図１の自律型掃除ロボット１１０で使用するための、例示的な洗浄パッド７００の前方部の断面を示す。洗浄パッド７００は、複数のセグメント７２０ａ～７２０ｃ（まとめてセグメント７２０と呼ぶ）から構成される。例えば、図７に示される断面プロファイルは、図５の洗浄パッド５００の断面プロファイルであり得る。
洗浄パッド７００は、トップ構造層７３２ａ、底部構造層７３２ｂ、および圧縮層７３４を含む複数のサブ層を含むコア７３０を含む。トップ構造層７３２ａは、底部構造層７３２ｂよりもさらに前方に延在する。
繊維層７０２は、コア７３０上に直接配置され、その周りに巻かれる。低摩擦層７０４は、洗浄パッド７００の前方セグメント７２０ａで、繊維層７０２上に配置され、洗浄パッド７００の先端７１２の周りに巻かれる。いくつかの例では、繊維層７０２および低摩擦層７０４の両方がコア７３０上に直接配置される。低摩擦層７０４は、例えば、図４の層２０２、２０４について上述したように、繊維層７０２よりも低い摩擦係数を有する。
洗浄パッド７００内にセグメント７２０を形成するプロセスは、コア７３０のトップ構造層７３２ａと底部構造層７３２ｂとの間の長さの違いのために、洗浄パッド７００の底面上の繊維層７０２および低摩擦層７０４に適用される張力を引き起こす。層７０２、７０４の張力は、より長いトップ構造層７３２ａを下向きに引っ張り、洗浄パッド７００の前方部７０８を、洗浄パッド７００の後方部７１０に対して下向きに傾斜させる。例えば、洗浄パッド７００の平面に対する洗浄パッド７００の前方部７０８の角度θは、約３０°から約６０°の間、例えば、約４５°であり得る。洗浄パッド７００の前方部７０８を下向きに角度付けることにより、洗浄パッド７００の前方部７０８がすきとして機能し、自律型掃除ロボットがデブリの上を移動するときにデブリを前方に押すことができる。
図８は、例えば、図１の自律型掃除ロボット１１０と共に使用するための例示的な洗浄パッド８００の前方部を示す。洗浄パッド８００は、複数のセグメント８２０ａ～８２０ｃ（まとめてセグメント８２０と呼ぶ）から構成される。例えば、図８に示される断面プロファイルは、図５の洗浄パッド５００の断面プロファイルであり得る。
洗浄パッド８００は、トップ構造層８３２ａ、底部構造層８３２ｂ、および圧縮層８３４を含む複数のサブ層を有するコア８３０を含む。底部構造層８３２ｂは、トップ構造層８３２ａよりもさらに前方に延在する。
繊維層８０２は、コア８３０上に直接配置され、その周りに巻かれる。低摩擦層８０４は、洗浄パッド８００の前方セグメント８２０ａで、繊維層８０２上に配置され、洗浄パッドの先端８１２の周りに巻かれる。低摩擦層８０４は、例えば、図４の層２０２、２０４について上述したように、繊維層８０２よりも低い摩擦係数を有する。
洗浄パッド８００内にセグメント８２０を形成するプロセスは、コア８３０のトップ構造層８３２ａと下部層８３２ｂとの間の長さの違いのために、洗浄パッド８００の上面上の繊維層８０２および低摩擦層８０４に適用される張力を引き起こす。層８０２、８０４の張力は、より長い底部構造層８３２ｂを上方に引っ張り、洗浄パッド８００の前方部８０８を、洗浄パッド８００の後方部８１０に対して上方に傾斜させる。例えば、洗浄パッド８００の平面に対する洗浄パッド８００の前方部８０８の角度θは、約３０°から約６０°の間、例えば、約４５°であり得る。洗浄パッド８００の前方部８０８を上向きに角度付けることにより、前方部８０８がくさびとして機能し、デブリが繊維層８０２によって圧縮されて捕らえられる洗浄パッド８００の下にデブリをドライブすることが可能になり得る。
図９は、例えば、図１の自律型掃除ロボット１１０と共に使用するための例示的な洗浄パッド９００の底面図を示す。洗浄パッド９００は、洗浄パッドの底面の全範囲にわたって配置された繊維層９０２を有する。例えば、繊維層９０２は、洗浄パッドの周りに巻かれ得る。洗浄パッド９００の前方部９０８の繊維層９０２上に配置された不連続な低摩擦層は、第１および第２の低摩擦領域９０４ａ、９０４ｂ（まとめて低摩擦層９０４と呼ぶ）を含み、低摩擦層９０４は、洗浄パッド９００の幅ｗ全体に及ばない。この構成では、洗浄パッド９００の先端９１２の一部は、低摩擦層９０４の材料を含み、先端９１２の一部は、繊維層９０２の材料を含む。低摩擦層９０４は、上述したように、繊維層９０２の摩擦係数よりも小さい摩擦係数を有する。洗浄パッド９００が自律型掃除ロボットに取り付けられたときに、第１および第２の低摩擦領域９０４が概して自律型掃除ロボットの前方崖センサの近くに配置されるように、第１および第２の低摩擦領域９０４は配置される。
図９の洗浄パッド９００は、セグメント９２０ａ～９２０ｅを有し、第１および第２の低摩擦領域９０４は、前方セグメント９２０ａの一部を占める。前方セグメント９２０ａの残りの部分は、繊維層９０２によって形成される。いくつかの例では、セグメントのない洗浄パッドは、洗浄パッドの幅全体に及ばない不連続な低摩擦層を含み得る。
洗浄パッド９００において、低摩擦層９０４の表面積に対する繊維層９０２の表面積の比は、低摩擦層９０４が洗浄パッドの全幅にわたって延在する洗浄パッドの場合よりも高くなり得る。例えば、繊維層９０２の表面積と低摩擦層９０４の表面積との比は、約１０：１から約２０：１の間であり得、崖センサと位置合わせされた低摩擦領域９０４ａ、９０４ｂによってもたらされるように、崖センサにデブリがない状態を維持する能力を達成しながら、洗浄パッド９００が、繊維層９０２によってもたらされるより多くの洗浄能力を保持することを可能にする。
図１０は、例えば、図１の自律型掃除ロボット１１０と共に使用するための例示的な洗浄パッド９５０の底面図を示す。繊維層９５２は、洗浄パッド９５０の底面の後方部９６０に配置され、低摩擦層９５４は、洗浄パッド９５０の底面の前方部９５８に配置される。低摩擦層９５４は、例えば、図４の層２０２、２０４について上述したように、繊維層９５２よりも低い摩擦係数を有する。窪み９６２は、低摩擦層９５４の後方の洗浄パッド９５０の底面に形成される。洗浄パッド９５０が取り付けられた自律型掃除ロボットがデブリの上を移動すると、デブリは洗浄パッド９５０の低摩擦前方部９５８をすり抜けて窪み９６２に蓄積し、洗浄パッド９５０の底面９５６を自由に保ち、床面を掃除する。
図１０の洗浄パッド９５０は、セグメント９７０ａ～９７０ｅを有し、窪み９６２が第２のセグメント９７０ｂに形成されている。いくつかの例では、セグメントのない洗浄パッドは、その底面に形成された窪みを有し得る。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、例えば、図１の自律型掃除ロボット１１０と共に使用するための例示的な洗浄パッド２５０の断面図を示す。図１１Ａは、例えば、洗浄パッド２５０の前方部２５８が、洗浄パッド２５０の後方部２６０の前に床面に接触するように、自律型掃除ロボットが前方に移動するに取り付けられたときの洗浄パッド２５０の構成を示す。図１１Ｂは、例えば、洗浄パッド２５０の後方部２６０が、洗浄パッド２５０の前方部２５８の前に床面に接触するように、自律型掃除ロボットが逆方向に移動しているときの洗浄パッドの構成を示している。
洗浄パッド２５０は、洗浄パッド２５０の底面２５６の前方部２５８に配置された低摩擦層２５４と、底面２５６の後方部２６０に配置された繊維層２５２とを含む。低摩擦層２５４は、例えば、図４の層２０２、２０４について上述したように、繊維層２５２よりも低い摩擦係数を有する。洗浄パッド２５０はまた、フラップ２７０などの折り畳まれた要素を含み、フラップ２７０の第１のエッジ２７２は低摩擦層２５４に固定され、フラップ２７０の第２のエッジ２７４は自由である。フラップ２７０の第１の側２７６は、低摩擦層の材料で形成され、フラップの第２の側２７８は、繊維層の材料で形成されている。
自律型掃除ロボットが前方に移動すると、フラップ２７０は図１１Ａの構成になり、フラップ２７０は、洗浄パッド２５０の後方部２６０に向けられ、ポケット２８０は、フラップ２７０と底面２５６との間に画定される。フラップ２７０の第１の側２７６の低摩擦材料は、フラップ２７０が低摩擦層２５４の要素として機能するように、床面に露出されている。
自律型掃除ロボットが逆方向に動くとき、フラップ２７０は図１１Ｂの構成にあり、フラップ２７０は洗浄パッド２５０の前方部２５８の方を向いている。フラップ２７０が、そうでなければ洗浄パッド２５０の前方部２５８に向かって移動するであろうデブリを捕らえるように、フラップ２７０の第２の側２７８の繊維材料は床面に露出している。自律型掃除ロボットが再び前進すると、ポケット２８０は、フラップ２７０の第２の側２７８によって捕らえられたデブリを閉じ込め、そのデブリが崖センサの動作を妨害するのを防ぐ。
いくつかの例では、洗浄パッドの低摩擦層は、洗浄パッドに機械的安定性をもたらし得る。例えば、いくつかの繊維層は伸縮性であり、いくつかの低摩擦層は実質的に伸縮性が低くなり、例えば、低摩擦層の材料は、繊維層の材料よりも高い弾性率を有し得る。低摩擦層の存在は、例えば、自律型掃除ロボットの運動方向に沿って伸張するなど、洗浄パッドの伸びに対する抵抗の尺度をもたらし得る。いくつかの例では、低摩擦層を洗浄パッドの上面の全部または一部に配置して、伸びに対する剛性を提供し得る。
図１２を参照すると、自律型掃除ロボット（例えば、自律型掃除ロボット１１０）は、例えば、ｘ、ｙ、およびθコンポーネントを有する駆動コマンドに基づいて、床面を横切って自律型掃除ロボット１１０を操縦することができる駆動部（図示せず）を含む。
自律型掃除ロボット１１０の前方部１０８は、長手方向（例えば、前方または後方）または横方向（例えば、左または右）の衝突を検出するための可動バンパー１６０を搭載している。
いくつかの例では、洗浄パッド（図示せず）は、バンパー１６０の幅を越えて延在し、自律型掃除ロボット１１０は、洗浄パッドの外側エッジを、壁と床の境界面のように、手の届きにくい表面まで、およびそれに沿って、または隙間などに配置し得る。いくつかの例では、洗浄パッドは端部まで延在し、ロボットのパッドホルダー（図示せず）を越えて延在しない。このような例では、洗浄パッドのエッジを鈍くカットし、側面が吸収性にされ得る。自律型掃除ロボット１１０は、洗浄パッドのエッジを壁面に押し付けることができる。洗浄パッドの位置はさらに、自律型掃除ロボット１１０が壁追従動作で移動する間、洗浄パッドは、洗浄パッドの拡張されたエッジによって壁の表面または隙間を洗浄し得る。したがって、洗浄パッド１００の拡張により、自律型掃除ロボット１１０が亀裂および隙間を掃除することを可能にする。
本体１５２内のリザーバ１７２は、洗浄液（例えば、洗浄溶液、水、および／または洗剤）を保持する。自律型掃除ロボット１１０は、チューブによってリザーバ１７２に接続された流体アプリケータ１７６を有する。流体アプリケータ１７６は、１つまたは複数のノズル１７８を含むスプレーまたはスプレー機構であり得る。流体アプリケータ１７６のいくつかの例では、複数のノズルが、流体を異なる方向にスプレーするように構成される。流体アプリケータは、自律型掃除ロボット１１０の真正面に洗浄液を滴下またはスプレーして、外側ではなく、バンパー１６０の底部を通って下向きに流体を塗布することができる。いくつかの例では、流体アプリケータは、マイクロファイバーの布またはストリップ、流体分散ブラシ、またはスプレーである。いくつかの例では、自律型掃除ロボット１１０は、単一のノズルを含む。
洗浄パッドおよび自律型掃除ロボット１１０は、洗浄液をリザーバ１７２から吸収性洗浄パッドに移送するプロセスが、動的動作中に自律型掃除ロボット１１０の前後のバランスを維持するような、サイズおよび形状である。自律型掃除ロボット１１０は、自律型掃除ロボット１１０の後方部１０６を持ち上げ、自律型掃除ロボット１１０の前方部１０８を下向きにピッチングする、これは、自律型掃除ロボット１１０に動きを妨げる下向きの力を加え得る、ますます飽和する洗浄パッドおよび減少する満たされた流体リザーバ１７２なしに、洗浄パッドを床面上に継続的に推進するように、流体は分配される。したがって、自律型掃除ロボット１１０は、洗浄パッドが流体で完全に飽和しており、リザーバが空である場合でも、床面を横切って洗浄パッドを動かすことができる。自律型掃除ロボット１１０は、移動した床面の量および／またはリザーバ１７２に残っている流体の量を追跡し、洗浄パッドを交換するおよび／またはリザーバ１７２を補充するようにユーザに可聴および／または可視の警告をもたらし得る。いくつかの実装形態では、自律型掃除ロボット１１０は、洗浄パッドが完全に飽和している場合、または掃除する床が残っている場合に洗浄パッドを交換する必要があるとき、移動を停止し、床面上の所定の位置に留まる。
本明細書に記載のロボットおよび技術、またはその一部は、１つまたは複数の非一時的な機械可読記憶媒体に記憶され、制御するために１つまたは複数の処理装置上で実行可能な命令を含むコンピュータプログラム製品によってここで説明する操作を（例えば、調整するために）制御することができる。本明細書に記載のロボットまたはその一部は、様々な動作を実施するための実行可能命令を記憶するための１つまたは複数の処理装置およびメモリを含み得る装置または電子システムの全部または一部として実施され得る。
本明細書に記載のロボット動作および制御の全部または一部の実施に関連する動作は、本明細書に記載された機能を実行するために１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプログラム可能なプロセッサによって実行され得る。例えば、モバイル装置、モバイル装置および自律型掃除ロボットと通信するように構成されたクラウドコンピューティングシステム、およびロボットのコントローラはすべて、信号の送信、推定値の計算、または信号の解釈などの機能を実行するためのコンピュータプログラムでプログラムされたプロセッサを含み得る。コンピュータプログラムは、コンパイル言語または解釈言語を含む任意の形式のプログラミング言語で記述され、スタンドアロンプログラムとして、またはモジュール、コンポーネント、サブルーチン、またはコンピューティング環境の使用に適したその他のユニットとしてなど、任意の形式で展開され得る。
本明細書に記載のコントローラおよびモバイルデバイスは、１つまたは複数のプロセッサを含み得る。コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサには、例として、汎用および特殊目的の両方のマイクロプロセッサ、および任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つまたは複数のプロセッサが含まれる。一般に、プロセッサは、読み取り専用ストレージ領域またはランダムアクセスストレージ領域、あるいはその両方から命令とデータを受信する。コンピュータの要素は、命令を実行するための１つまたは複数のプロセッサと、命令およびデータを格納するための１つまたは複数の記憶領域デバイスとを含む。一般に、コンピュータはまた、データを格納するための大量のＰＣＢなどの１つまたは複数の機械可読記憶媒体、例えば、磁気、磁気光学ディスク、または光ディスクを含むか、或いは、データを受信するか、若しくはデータを転送するか、或いはその両方のために動作可能に結合される。コンピュータプログラムの命令およびデータを具体化するのに適した機械可読記憶媒体には、例えば、半導体記憶領域デバイス、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュ記憶領域デバイス、磁気ディスク、例えば、内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭおよびＤＶＤ－ＲＯＭディスクを含む、あらゆる形態の不揮発性記憶領域が含まれる。
本明細書に記載されたロボット制御および操作技術は、掃除ロボット以外の他の移動ロボットを制御するために適用可能である。例えば、芝刈りロボットまたは空間監視ロボットは、本明細書に記載されるように、芝生または空間の特定の部分で操作を実行するように訓練され得る。
本明細書に記載されている異なる実装の要素を組み合わせて、上記には具体的に記載されていない他の実装を形成することができる。要素は、それらの動作に悪影響を与えることなく、本明細書に記載の構造から除外され得る。さらに、様々な別個の要素を１つまたは複数の個別の要素に組み合わせて、本明細書に記載の機能を実行することができる。
１００ 洗浄パッド
１０４ 床面
１０６ 後方部
１０８ 前方部
１１０ 自律型掃除ロボット
１１２ パッドホルダー
１１４ ホイール
１５２ 本体
１６０ バンパー
１７２ リザーバ
１７６ 流体アプリケータ
２００ 崖センサ
２０２ 繊維層
２０４ 低摩擦層
２０６ 底面
２０８ 前方部
２１０ 後方部
２１２ 先端
２１４ 上面
２１６ 取り付け面
２５０ 洗浄パッド
２５２ 繊維層
２５６ 底面
２５８ 前方部
２６０ 後方部
２７０ フラップ
２７２ 第１のエッジ
２７４ 第２のエッジ
２７６ 第１の側
２７８ 第２の側
２８０ ポケット
３００ デブリ
３０２ 崖
５００ 洗浄パッド
５０２ 繊維層
５０４ 低摩擦層
５２０ セグメント
５２２ 遷移領域
６００ 洗浄パッド
６０２ 繊維層
６０４ 低摩擦層
６３０ コア
６３２ａ トップ構造層
６３２ｂ 底部構造層
６３４ 圧縮層
６４０ オーバーラップ領域
７００ 洗浄パッド
７０２ 繊維層
７０４ 低摩擦層
７０８ 前方部
７１０ 後方部
７１２ 先端
７２０ セグメント
７３０ コア
７３２ａ トップ構造層
７３２ｂ 底部構造層
７３４ 圧縮層
８００ 洗浄パッド
８０２ 繊維層
８０４ 低摩擦層
８０８ 前方部
８１２ 先端
８２０ セグメント
８３０ コア
８３２ａ トップ構造層
８３２ｂ 底部構造層
８３４ 圧縮層
９００ 洗浄パッド
９０２ 繊維層
９０４ 低摩擦層
９０８ 前方部
９１２ 先端
９５０ 洗浄パッド
９５２ 繊維層
９５４ 低摩擦層
９５６ 底面
９５８ 前方部
９６２ 窪み
９７０ セグメント

Claims (30)

  1. 洗浄パッドの上側に配置された取り付け面であって、自律型掃除ロボットへの機械的接続をもたらすように構成されている取り付け面と、
    前記洗浄パッドの下側に配置された第１の外層であって、第１の摩擦係数を有する第１の外層と、
    前記洗浄パッドの下側に配置された第２の外層であって、前記第１の摩擦係数よりも小さい第２の摩擦係数を有する第２の外層と、
    を含んでなることを特徴とする、洗浄パッド。
  2. 前記第１の外層の表面積が前記第２の外層の表面積よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  3. 前記第１の外層の表面積と前記第２の外層の表面積との比が１：１から１０：１の間であることを特徴とする、請求項２に記載の洗浄パッド。
  4. 前記第２の外層が、前記第１の外層の少なくとも一部の前方に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  5. 前記洗浄パッドの前方部が、前記洗浄パッドの後方部に対して角度付けされていることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  6. 前記洗浄パッドの前方部と後方部との間の角度が３０°から６０°の間であることを特徴とする、請求項５に記載の洗浄パッド。
  7. 前記第２の外層が、前記洗浄パッドの前方エッジの周りに巻かれた材料の層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  8. 前記取り付け面がコアの上面に配置され、前記第１および第２の外層がコアの底面に配置されている、コアを含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  9. 前記第１の外層が、前記コアの周りに巻かれた材料の層を含むことを特徴とする、請求項８に記載の洗浄パッド。
  10. 前記第１の外層が前記コアの底面に直接配置され、前記第２の外層が前記第１の外層の前方部に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の洗浄パッド。
  11. 前記第１の外層が前記コアの底面の後方部に直接配置され、前記第２の外層が前記コアの底面の前方部に直接配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の洗浄パッド。
  12. 前記第２の外層がポリマーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  13. 前記第２の外層が、リリースコーティングを有するポリマー層を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の洗浄パッド。
  14. 前記第２の外層がテープを含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  15. 前記第２の外層が薄膜コーティングを含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  16. 前記第２の外層が、折り畳まれた材料の層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  17. 前記第２の外層の折り畳まれた材料の層が、後向きの開口部を画定していることを特徴とする、請求項１６に記載の洗浄パッド。
  18. 前記第２の外層が当該洗浄パッドの全幅に及んでいることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  19. 当該洗浄パッドの前方セグメントの厚さが、当該洗浄パッドの後方セグメントの厚さよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  20. 前記第２の外層の後方にある当該洗浄パッドの底面に窪みが画定されていることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  21. 前記第２の摩擦係数が前記第１の摩擦係数の半分未満であることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄パッド。
  22. 前方部および後方部からなるロボット本体と、
    床面を横切って前記ロボット本体を操作する駆動システムと、
    前記ロボット本体の前方部に取り付けられた洗浄アセンブリであって、パッドホルダーを備えた洗浄アセンブリと、
    洗浄パッドの取り付け面によって前記洗浄アセンブリのパッドホルダーに取り付けられた洗浄パッドであって、洗浄パッドの前記取り付け面が洗浄パッドの上面に配置されている洗浄パッドと、
    を含んでなる自律型掃除ロボットにおいて、
    前記洗浄パッドが、
    前記洗浄パッドの下側に配置された第１の外層であって、第１の摩擦係数を有する第１の外層と、
    前記洗浄パッドの下側に配置された第２の外層であって、前記第１の摩擦係数よりも小さい第２の摩擦係数を有する第２の外層と、
    を備えていることを特徴とする、自律型掃除ロボット。
  23. 前記洗浄パッドの先端が前記ロボット本体の先端と位置合わせされていることを特徴とする、請求項２２に記載の自律型掃除ロボット。
  24. 前記洗浄パッドの第１の外層の表面積が第２の外層の表面積よりも大きいことを特徴とする、請求項２２に記載の自律型掃除ロボット。
  25. 前記洗浄パッドの前記第２の外層が、前記第１の外層の少なくとも一部の前方に配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の自律型掃除ロボット。
  26. 前記洗浄パッドの前方部が、前記洗浄パッドの後方部に対して角度付けされていることを特徴とする、請求項２２に記載の自律型掃除ロボット。
  27. 前記第２の外層が、前記洗浄パッドの前方エッジの周りに巻かれた材料の層を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の自律型掃除ロボット。
  28. 前記洗浄パッドがコアを含み、取り付け面が前記コアの上面に配置され、前記第１および第２の外層が、前記コアの底面に配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の自律型掃除ロボット。
  29. 前記第１の外層が前記コアの底面に直接配置され、前記第２の外層が、前記第１の外層の前方部に配置されていることを特徴とする、請求項２８に記載の自律型掃除ロボット。
  30. 前記第２の摩擦係数が前記第１の摩擦係数の半分未満であることを特徴とする、請求項２２に記載の自律型掃除ロボット。
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