JP6689810B2 - 自律走行型掃除機 - Google Patents
自律走行型掃除機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6689810B2 JP6689810B2 JP2017207561A JP2017207561A JP6689810B2 JP 6689810 B2 JP6689810 B2 JP 6689810B2 JP 2017207561 A JP2017207561 A JP 2017207561A JP 2017207561 A JP2017207561 A JP 2017207561A JP 6689810 B2 JP6689810 B2 JP 6689810B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel
- arm
- autonomous traveling
- drive wheel
- arm member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
自律走行型掃除機は、自律走行や清掃のための動力源として充電池を搭載している。充電池の動力により、自律走行型掃除機は、制御装置で、車輪ユニットを駆動する走行モータを制御して自律走行を行いつつ、モータ駆動の回転ブラシを用いて塵埃を掻き込み、吸引ファンで吸引して掃除を行う。
実施形態で説明する本発明の各種構成要素は、必ずしも一の部材で構成される必要はなく、一の構成要素が複数の部材で構成されること、複数の構成要素が一の部材で構成されること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが互いに重複することを、許容する。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態に係る自立走行型掃除機Sの斜視図である。
自立走行型掃除機Sは、室内等の掃除領域を自律的に移動しながら掃除する機器である。
自立走行型掃除機Sは、ケース1で外郭が形成されている。ケース1は、上壁と一部の側壁を成す上ケース1u、底壁と一部の側壁を成す下ケース1s、および前部に設置されるバンパ1bを含んで構成されている。
また、自立走行型掃除機Sの上後方側には、ダストケース12が設けられている。
駆動輪2、3の後方には、回転ブラシ5が設けられている。回転ブラシ5は、サイドブラシ7、ガイドブラシ6で集めた塵埃をダストケース12(図1参照)の内部に掻き込むためのブラシであり、回転ブラシモータ5mの駆動力により回転することができる。床面Y上を走行中の自律走行型掃除機Sについて、回転ブラシ5と床面Yとの間には、回転ブラシ保護部80が設けられている。
自律走行型掃除機Sの上前部には、自律走行型掃除機Sを制御する制御装置10が設けられている。制御装置10は、自律走行型掃除機Sを統括的に制御する。
自律走行型掃除機Sの前上部には、サイドブラシ7を駆動するサイドブラシモータ7mが一対設けられている。
自律走行型掃除機Sの後右上部には、回転ブラシ5を回転駆動する回転ブラシモータ5m(図3参照)が配設されている。
図3に示すように、バンパ1bの後方には、バンパセンサ8aが一対設けられている。
バンパセンサ8aは、バンパ1b(図1参照)が障害物と接触したことをバンパ1bの後退で検知するセンサ、例えばフォトカプラである。バンパ1bに障害物が接触した場合、バンパ1bの後退でセンサ光が遮られる。この変化に応じた検知信号が制御装置10に出力される。
赤外線センサは、赤外線を発光させる発光部(図示せず)と、赤外線が障害物で反射して戻ってくる反射光を受光する受光部(図示せず)とを有している。当該受光部によって検出される反射光の強さに基づき、障害物までの距離が算出される。なお、バンパ1bのうち少なくとも測距センサ8bの近傍は、赤外線を透過させる樹脂又はガラスで形成されている。なお、測距センサ8bは、他の種類のセンサ、例えば、超音波センサ、可視光センサを用いてもよい。
床面用測距センサ8cによって階段等の大きな段差を検知することで、自律走行型掃除機Sの落下を防止できる。例えば、床面用測距センサ8cによって前方に30mm程度以上の段差が検知された場合、制御装置10(図3参照)は走行モータ2m、3mを制御して自律走行型掃除機Sを後退させ、自律走行型掃除機Sの進行方向を転換させる。なお、床面用測距センサ8cは赤外線センサ以外のセンサを用いてもよいのは勿論である。
制御装置10は、例えばマイコン(Microcomputer)と周辺回路とが基板に実装されて構成される。マイコンは、ROM(Read Only Memory)に記憶された制御プログラムを読み出してRAM(Random Access Memory)に展開し、CPU(Central Processing Unit)が実行することで各種処理が実現される。周辺回路は、A/D・D/A変換器、各種モータの駆動回路、センサ回路、充電池9の充電回路等を有している。
下面図の図2に示すように、駆動輪2および車輪ユニット20と駆動輪3および車輪ユニット30とは、自律走行型掃除機Sの左右の中央の鉛直面に対して、面対称に構成されている。
駆動輪2、3は、回動することで自律走行型掃除機Sを前進、後退、旋回させるための車輪である。駆動輪2、3は、自律走行型掃除機Sの底部中央の左右両側に配置されている。
駆動輪2は、中央の外周面に円筒状の円筒面2cが形成されている。駆動輪2は、図5Aに示すように、外側の外周面に凹部2o1および凸部2o2を有する大きい凹凸状の外筒面2oが形成されている。駆動輪2は、内側の外周面に凹部2i1および凸部2i2を有する小さい凹凸状の外筒面2iが形成されている。
車輪ユニット20の内部には、走行モータ2mと減速機構2gとが、格納されている。
また、車輪ユニット30の駆動輪3(2)に対する反対側の面には、第2車輪支持軸35b(25b)が前後方向に沿って配置されている。
アーム24、34について説明する。
図4に示すように、アーム24とアーム34(図6参照)とは左右対称の形状をもつ。そこで、アーム24について説明を行い、アーム34についての説明は省略し、30番台の符号を付して示す。
第1アーム部24aから下方に延びてアームストッパ28が形成されている。アームストッパ28は、アーム24の内側方向への回転(図5Bの矢印β1a方向)の周り止めとなるとともに、アーム24の前後方向の位置ズレを抑える役割をもつ。
次に、アーム24(34)と、アーム24(34)の両端部を支持する第1車輪支持軸25a(35a)、第2車輪支持軸25b(35b)の配置について説明する。
上述の構成を比較例と比較して説明する。
比較例では、定常走行時に、第1車輪支持軸135aが電動送風機111のデッドスペースに配置され、第2車輪支持軸135bとともに、下ケース101sの近傍に配置されている。
駆動輪103が下方に最大限飛び出す(脱輪する)と、駆動輪103に連結されるアーム134や第2車輪支持軸135bが下ケース101sの下方に突出する。
これに対し、図9Aに、実施形態のアーム34、第1車輪支持軸35a、第2車輪支持軸35bの配置を示す。
第1車輪支持軸35aと第2車輪支持軸35bとに軸支持されるアーム34も、同様に下ケース1sの上方のケース1の内部に配置されている。
実施形態では、駆動輪3が下方に最大限飛び出した(脱輪した)場合にも、第1車輪支持軸35aと第2車輪支持軸35b、および、駆動輪3に連結され第1車輪支持軸35aと第2車輪支持軸35bとで支持されるアーム34も下ケース1sの上方のケース1の内部に納められている。
アーム24と、アーム24の両端部を支持する第1車輪支持軸25a、第2車輪支持軸25bも、上述のアーム34とアーム34の両端部を支持する第1車輪支持軸35a、第2車輪支持軸35bと対称な同様な構成である。
次に、アーム24、34に支持される駆動輪2、3が下方に飛び出す方向(脱輪方向)への回転規制について説明する。
アーム24の回転規制と、アーム34の回転規制とは左右対称で同様であるから、アーム34の回転規制を例に説明する。
例えば、駆動輪3が定常状態の図6からアーム34が第1車輪支持軸35a周りに内側に回転すると(図6、図7の矢印β1a)駆動輪3が下方に飛び出る。
この際、図6、図7に示すように、アーム34のアームストッパ38は、下ケース1sより上方に位置する。そのため、図5Cに示すように、アーム24、34の前後位置決め面38s(28s)がそれぞれ下ケース1sのストッパガイド面1s2(図2参照)に常時案内され、アーム24、34の前後方向の位置ズレを、アーム24、34の回転状態に拘らず抑えられる。
なお、従来は、アームが下ケースの下方に突出すため、アームの回動に際してアームの前後方向の位置ズレを規制することは困難であった。
図5Aに示すように、アーム24(34)には、前後方向に延びて車輪2(3)のケース1から下方への飛び出し(脱輪)を検知する脱輪検知突起29(39)が形成されている。図5Bに示すように、脱輪検知突起29(39)は下方に対向する傾斜をもって形成されている。
図10は、定常走行時のアーム34の脱輪検知突起39と脱輪検知用のリミットスイッチswとの位置関係を示す前方から見た鉛直方向拡大断面図である。図11は、駆動輪3の脱輪時のアーム34の脱輪検知突起39とリミットスイッチswとの位置関係を示す前方から見た鉛直方向拡大断面図である。
次に、リミットスイッチswを用いた駆動輪2、3の脱輪検知について説明する。
駆動輪2と駆動輪3との脱輪検知は左右対称に同様に行われるので、駆動輪3の脱輪検知について説明する
自律走行型掃除機Sが図10に示す定常走行している場合、アーム34の脱輪検知突起39と、脱輪検知用のリミットスイッチswの検知レバーsw1とは離膈した状態にある。
図12Aは、比較例のアーム134と脱輪検知用のリミットスイッチ10swとの位置関係と脱輪の検知状態を示す前方から見た模式図である。
これに対して、図12Bは、本実施形態のアーム34と脱輪検知用のリミットスイッチswとの位置関係と脱輪の検知状態を示す前方から見た模式図である。
1.図11、図12Bに示すように、アーム24、34や第1車輪支持軸25a、35aと第2車輪支持軸25b、35bが定常走行時においても、脱輪した場合においも、ケース1(本体部1H)の内部に配置されている。そのため、自律走行型掃除機Sが段差にアーム24、34や第2車輪支持軸25b、35bが当接することがない。そこで、床面Yに段差があった場合にも、自律走行型掃除機Sが段差を乗り越えて走行できる。
従って、駆動輪2、3を支持するアーム24、34の動作信頼性を確保できる。
本実施形態の構成は、以下の点を除き実施形態1と同様にできる。
図13は、本実施形態の自律走行型掃除機Sに対して制御信号を出力できるリモコン90の正面図である。リモコン90は、前進指令部91、左超信地旋回指令部92、右超信地旋回指令部93、帰還指令部94、モード指令部95、結果通知指令部96、及びスポット清掃指令部97を有する。
自律走行型電気掃除機Sは、家具の配置など状況に合わせて「壁際走行重視モード」、「反射走行重視モード」、「脚周り走行重視モード」の運転モードをユーザの指定により選択して実行できる。この指定は、例えばモード指令部95の操作を通じて行うことができる。
反射走行とは、たとえ例えばバンパセンサ8a等によって前方に障害物を検出したらその場回転(超信地旋回)を行うことで進行方向を変える走行パターンである。検知した障害物(例えば壁)で反射しているかのような走行軌跡を示す。
なお、上述の実施形態2の制御は、制御装置10(図3参照)により行われる。
1.前記実施形態では、アーム24、34が曲がっている場合を説明したが、アーム24、34を真直ぐな形状に形成してもよい。或いは、アーム24、34の何れか一方を曲がって形成し、他方を真直ぐな形状に形成してもよい。
1H 本体部
1s2 ストッパガイド面(案内部)
2、3 駆動輪
2m、3m 走行モータ
24、34 アーム(アーム部材)
25a、35a 第1車輪支持軸(第1の軸)
25b、35b 第2車輪支持軸(第2の軸)
24o、34o 空間
28s、38s 前後位置決め面(被案内部)
S 自律走行型掃除機
sw リミットスイッチ(検出センサ)
Claims (4)
- 本体部の外郭を形成するケースと、
各走行モータの駆動でそれぞれ回転する一対の駆動輪と、
前記駆動輪の車軸方向に沿って延び、前記本体部と前記駆動輪との間に回動自在に支持され前記駆動輪を支持するアーム部材と、
前記アーム部材が前記本体部に回転自在に支持される第1の軸と、
前記アーム部材が前記駆動輪に対して回転自在に支持される第2の軸を備え、
前記アーム部材の回動により前記駆動輪が上下方向に移動され、
前記第1の軸と前記第2の軸とが、前記アーム部材の回動に係らず前記ケースの内部に収納され、
前記アーム部材は上方に空間ができるように曲がって形成されている
ことを特徴とする自律走行型掃除機。 - 請求項1に記載の自律走行型掃除機において、
前記駆動輪が前記ケースの下方に突出した際に、前記アーム部材は、前記ケースの内部 に納められている
ことを特徴とする自律走行型掃除機。 - 請求項1に記載の自律走行型掃除機において、
前記駆動輪の脱輪検知用の検出センサは、前記アーム部材の回動動作の鉛直方向の移動を検出する
ことを特徴とする自律走行型掃除機 - 請求項1に記載の自律走行型掃除機において、
前記本体部は、その内部に前記アーム部材を前後方向に移動しないように案内する案内部を有し、
前記アーム部材は、前記アーム部材の回転に係らず前記ケースの内部に位置し、前記アーム部材の回転に際して、前記案内部に摺動して前後方向に移動しないように案内される被案内部を有している
ことを特徴とする自律走行型掃除機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017207561A JP6689810B2 (ja) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 自律走行型掃除機 |
CN201810182724.0A CN109700379B (zh) | 2017-10-26 | 2018-03-06 | 自主行走型吸尘器 |
TW107107545A TWI679000B (zh) | 2017-10-26 | 2018-03-07 | 自律行走型吸塵器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017207561A JP6689810B2 (ja) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 自律走行型掃除機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019076631A JP2019076631A (ja) | 2019-05-23 |
JP6689810B2 true JP6689810B2 (ja) | 2020-04-28 |
Family
ID=66253599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017207561A Active JP6689810B2 (ja) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 自律走行型掃除機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6689810B2 (ja) |
CN (1) | CN109700379B (ja) |
TW (1) | TWI679000B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110215526B (zh) * | 2019-07-03 | 2024-03-29 | 广东好太太科技集团股份有限公司 | 一种被褥护理仪 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3738459B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2006-01-25 | 松下電器産業株式会社 | 自走式掃除機 |
SE518483C2 (sv) * | 2001-02-28 | 2002-10-15 | Electrolux Ab | Hjulupphängning för en självgående städapparat |
KR101812021B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2017-12-27 | 삼성전자주식회사 | 로봇청소기 |
KR100538949B1 (ko) * | 2003-04-04 | 2005-12-27 | 삼성광주전자 주식회사 | 로봇청소기의 구동장치 |
KR20090028359A (ko) * | 2007-09-14 | 2009-03-18 | 삼성광주전자 주식회사 | 이동체의 휠구동장치 |
JP2009118995A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Panasonic Corp | 自律走行装置 |
GB2494444B (en) * | 2011-09-09 | 2013-12-25 | Dyson Technology Ltd | Drive arrangement for a mobile robot |
TWM455464U (zh) * | 2012-12-03 | 2013-06-21 | Univ Taipei Chengshih Science | 清潔機器人殺菌改良裝置 |
JP6345912B2 (ja) * | 2013-04-25 | 2018-06-20 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 電気掃除機 |
JP2014230714A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-11 | シャープ株式会社 | 自走式電子機器 |
KR102320199B1 (ko) * | 2015-04-13 | 2021-11-02 | 삼성전자주식회사 | 구동유닛 및 이를 구비하는 로봇청소기 |
JP6556016B2 (ja) * | 2015-10-16 | 2019-08-07 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | 自律走行型掃除機 |
CN205697556U (zh) * | 2015-10-17 | 2016-11-23 | 胡永纲 | 一种用于扫地机器人上的驱动悬挂系统 |
-
2017
- 2017-10-26 JP JP2017207561A patent/JP6689810B2/ja active Active
-
2018
- 2018-03-06 CN CN201810182724.0A patent/CN109700379B/zh active Active
- 2018-03-07 TW TW107107545A patent/TWI679000B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI679000B (zh) | 2019-12-11 |
CN109700379B (zh) | 2021-01-26 |
JP2019076631A (ja) | 2019-05-23 |
TW201916847A (zh) | 2019-05-01 |
CN109700379A (zh) | 2019-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5048663B2 (ja) | ロボット清掃装置 | |
JP6999123B2 (ja) | 自律型ガバレッジロボット | |
KR102386095B1 (ko) | 로봇 청소기 | |
KR102426578B1 (ko) | 로봇청소기 및 그 제어방법 | |
WO2016056226A1 (ja) | 自律走行型掃除機 | |
JP2017213009A (ja) | 自律走行型掃除機 | |
US20230145580A1 (en) | Robot cleaner | |
JP7054604B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
JP7037249B2 (ja) | 自律走行型掃除機 | |
KR100596479B1 (ko) | 청소기능을 갖는 이동 로봇 | |
JP6689810B2 (ja) | 自律走行型掃除機 | |
TWI691299B (zh) | 自律行走式電動掃地機器人 | |
JPH0496720A (ja) | 移動体の壁沿い移動装置並びにこれを有する床面掃除機 | |
JP6698610B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
JP6456583B2 (ja) | 電気掃除機 | |
JP6531211B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
JP2014094268A (ja) | ロボット掃除機 | |
JP6556016B2 (ja) | 自律走行型掃除機 | |
JP6576858B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
JP4190318B2 (ja) | 自走式掃除機 | |
JP6948775B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
WO2023166756A1 (ja) | 自律走行型掃除機 | |
JP2018114067A (ja) | 自走式掃除機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190326 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200107 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200303 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200317 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200408 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6689810 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |