JP6953600B2 - 移動型ロボット - Google Patents
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Description
移動型ロボットであって、
表面上を移動して該表面からデブリを受け取るよう構成された本体と、
前記本体内のデブリビンであって、
前記移動型ロボットによって受け取られた前記デブリを保持するためのチャンバと、
前記デブリビンから前記デブリが出ていく排気ポートと、
前記排気ポートの上にあるドアユニットであって、該排気ポートにおける空気圧に応答して、該排気ポートを覆う閉位置と、前記チャンバと該排気ポートとの間の経路を開く開位置との間で動くよう構成されたフラップを備えるドアユニットと、
を備えるデブリビンと、を備え、
前記開位置にある前記フラップ及び前記閉位置にある該フラップを含む前記ドアユニットは、前記移動型ロボットの外面より内側にある、
移動型ロボット。
[第2項]
前記ドアユニットは前記デブリビン内に半球状の支持構造を備え、前記フラップは、該半球状の支持構造に取り付けられ、該半球状の支持構造に対して凹状に湾曲している、
第1項に記載の移動型ロボット。
[第3項]
前記排気ポート及び前記ドアユニットは、前記デブリビンのコーナーの近傍に位置し、前記フラップが該コーナーに対して該デブリビンに向かって外側を向くように配置されている、
第1項に記載の移動型ロボット。
[第4項]
前記フラップは一以上のヒンジによって前記半球状の支持構造に接続され、
前記ドアユニットは、前記フラップ及び前記半球状の支持構造の両方に接着剤によって接着された伸縮性材料を更に備え、該伸縮性材料は前記一以上のヒンジ及び該フラップと該半球状の支持構造の交差部を覆い、該接着剤は該一以上のヒンジの位置及び該フラップと該半球状の支持構造の該交差部には存在しない、
第1項に記載の移動型ロボット。
[第5項]
前記フラップは付勢機構によって前記半球状の支持構造に接続され、該付勢機構は該フラップ及び該半球状の支持構造の両方に接続されたねじりばねを備え、該ねじりばねは前記排気ポートにおける前記空気圧に対して非線形の応答を有する、
第1項に記載の移動型ロボット。
[第6項]
前記ねじりばねは、前記フラップを動かして開位置に配置するための第一空気圧と、該フラップを該開位置に維持するための第二空気圧とを必要とし、該第一空気圧は該第二空気圧より高い、
第5項に記載の移動型ロボット。
[第7項]
前記フラップは付勢機構によって前記半球状の支持構造に接続され、該付勢機構は、該フラップを動かして開位置に配置するための第一空気圧と、該フラップを該開位置に維持するための第二空気圧とを必要とする緩和ばね(relaxing spring)を備え、該第一空気圧は該第二空気圧より高い、
第1項に記載の移動型ロボット。
[第8項]
前記移動型ロボットは吸引機構を備える掃除機であり、前記表面は床であり、
前記移動型ロボットは、該移動型ロボットの動作を制御して前記床上を移動させ、前記吸引機構を制御して該床上を移動中に該床からデブリをデブリビン内に吸引させるための制御装置を更に備える、
第1項に記載の移動型ロボット。
[第9項]
移動型ロボットのデブリビンの排出を制御するようプログラムされた一以上の処理装置を備える制御システムと、
前記移動型ロボットを受けるベースであって、前記デブリビンの排気ポートと整列する吸気ポートを備えるベースと、
前記デブリビンからのデブリを蓄積させるためのバッグを保持するキャニスタと、
前記吸気ポートから前記バッグに延びる一以上の導管であって、デブリは該一以上の導管を通って該吸気ポートと該バッグとの間で搬送される、一以上の導管と、
前記制御システムからのコマンドに応答して前記キャニスタから空気を除去し、それによって該キャニスタ内に負の空気圧を生じさせて前記デブリビンからデブリを吸引することによって該デブリビンの排出を行う、モータと、
前記空気圧を監視するための圧力センサと、
を備え、
前記制御システムは、前記圧力センサによって監視されている前記空気圧に基づいて前記デブリビンの排出を行う時間の長さを制御するようプログラムされている、
排出ステーション。
[第10項]
前記制御システムは、前記空気圧に基づいて前記デブリビンの排出を行う時間の長さを制御するために、
排出開始後に一定状態空気圧を検出し、
所定期間前記負の空気圧を加え続け、該所定期間中は前記一定状態空気圧を維持し、
前記モータの動作を停止させるコマンドを送信するようプログラムされている、
第9項に記載の排出ステーション。
[第11項]
前記ベースは、前記移動型ロボット上の対応する電気接点と結合して前記制御システムと該移動型ロボットとの間の通信を可能にする電気接点を備え、
前記制御システムは、前記デブリビンの排出を開始するためのコマンドを前記移動型ロボットから受信するようプログラムされている、
第9項に記載の排出ステーション。
[第12項]
前記圧力センサはマイクロ電気機械システム(MEMS)圧力センサを含む、
第9項に記載の排出ステーション。
[第13項]
前記吸気ポートは、
前記吸気ポートの外周を規定するリムであって、前記移動型ロボットの底面のクリアランスより低い高さを有し、それによって該移動型ロボットが該リムの上を通過することを可能にする、リムと、
前記リム内にあるシールであって、前記空気圧に応答して該リムに対して可動である変形可能な材料を含むシールと、
を備える、
第9項に記載の排出ステーション。
[第14項]
前記シールは、前記空気圧に応答して、前記デブリビンの前記排気ポートに接触して該排気ポートの形状に適合するように可動であり、該シール上に一以上のスリットを含む、
第13項に記載の排出ステーション。
[第15項]
前記シールは、前記リムの高さより低い高さを有し、空気圧がない状態においては該リムの上面より下にある、
第13項に記載の排出ステーション。
[第16項]
前記一以上の導管は、前記吸気ポートと前記キャニスタとの間で少なくとも部分的に前記ベースの底部に沿って延びる取り外し可能な導管を含み、該取り外し可能な導管は、該吸気ポートの近傍における少なくとも部分的に矩形の形状から、該キャニスタの近傍における少なくとも部分的に湾曲した形状に推移する断面形状を有する、
第9項に記載の排出ステーション。
[第17項]
前記取り外し可能な導管の前記断面形状は、前記キャニスタの近傍において少なくとも部分的に円形である、
第16項に記載の排出ステーション。
[第18項]
前記キャニスタ内に発泡絶縁体を更に備え、前記モータは、該発泡絶縁体に隣接する、該キャニスタの出口ポートに通じる分裂した経路に沿って前記キャニスタから空気を引き込むよう配置されている、
第9項に記載の排出ステーション。
[第19項]
前記ベースは、前記排出ステーションが置かれている表面に対する高さが増加する傾斜部を備え、該傾斜部は、該傾斜部の表面と前記移動型ロボットの底面との間に一以上のロボット安定化突出部を備える、
第9項に記載の排出ステーション。
[第20項]
前記キャニスタは開位置と閉位置との間で可動である蓋を備え、該蓋は、該蓋が閉じると作動するプランジャを備え、
前記一以上の導管は前記キャニスタ内の第一パイプ及び第二パイプを含み、該第一パイプは固定されており、該第二パイプは、前記プランジャの動きに応答して前記バッグに接触するよう可動であり、それによってデブリが前記デブリビンと該バッグとの間で移動するための経路が形成される、
第9項に記載の排出ステーション。
[第21項]
前記第二パイプは、前記バッグに接触している場合、該バッグのラテックス膜と実質的に気密なシールを形成し、
前記第一パイプ及び前記第二パイプは、柔軟なグロメットを介して接合され、カム機構が前記プランジャの動きに基づいて該第二パイプの動きを制御する、
第20項に記載の排出ステーション。
[第22項]
前記第二パイプは、前記蓋を前記開位置に動かしたことに応答して前記バッグから離れるよう可動である、
第21項に記載の排出ステーション。
[第23項]
前記制御システムは、前記空気圧が前記キャニスタの閾圧力を超えたことに基づいて前記デブリビンの排出を行う時間の長さを制御するようプログラムされており、該閾圧力は前記バッグが前記デブリで満杯になったことを示す、
第9項に記載の排出ステーション。
Claims (24)
- 移動型ロボットであって、
表面上を移動して該表面からデブリを受け取るように構成された本体と、
前記本体内のデブリビンであって、
当該移動型ロボットによって受け取られた前記デブリを保持するためのチャンバと、
該デブリビンから前記デブリが出ていく排気ポートであって、該デブリビンの底部にある排気ポートと、
前記排気ポートにおける空気圧に応答して、前記排気ポートを覆う閉位置と、前記チャンバと前記排気ポートとの間の経路を開く開位置との間で動くよう構成されたフラップを備えたドアユニットと、
を備えたデブリビンと、
を含んでなり、
前記開位置にある前記フラップ及び前記閉位置にある前記フラップを含む前記ドアユニットが、前記本体の底面の上にあることを特徴とする、移動型ロボット。 - 前記ドアユニットは前記デブリビン内に支持構造を備え、前記フラップは、湾曲し、前記支持構造に取り付けられていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記排気ポート及び前記ドアユニットは、前記デブリビンのコーナーからデブリビンの全長の0〜25%の距離に位置し、前記フラップが前記コーナーに対して外側を向くように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットは、支持構造と、前記フラップを該支持構造に接続する一以上のヒンジと、を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットは、支持構造と、前記フラップを該支持構造に接続する付勢機構と、を備え、前記付勢機構が、前記排気ポートにおける前記空気圧に対して非線形の応答を有するばねを備えていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ばねは、前記フラップを開位置に配置するための少なくとも第一空気圧が必要で、更に、前記フラップを開位置に維持するための少なくとも第二空気圧が必要なように構成され、前記第一空気圧が前記第二空気圧より高いことを特徴とする、請求項5に記載の移動型ロボット。
- 当該移動型ロボットが前記表面の周りを移動する動作を行う駆動部と、
デブリを前記表面から前記デブリビン内に吸引させる吸引機構と、
前記吸引機構を動作して前記表面からデブリを前記デブリビン内に吸引させながら、当該移動型ロボットが前記表面上を移動するように、前記駆動部を動作させる制御装置と、
を更に備えていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。 - 充電操作のための、ドッキングステーションに電気的に接続する電気接点を、更に備えていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記フラップを前記閉位置に付勢する力を前記フラップ上に加える板ばねを、更に備えていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットと前記デブリビンのコーナーとは、前記デブリビンの全長の0%から25%だけ離れていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットは、少なくとも部分的に前記デブリビンの後方部内に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットは、支持構造と、前記フラップを該支持構造に接続する柔軟なカプラとを備えていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットは、前記フラップが閉位置にあるときに前記排気ポートと前記デブリビンの内部との間にシールが形成されるように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記付勢機構は、前記フラップを前記支持構造に接続するヒンジをさらに備え、前記ばねが前記ヒンジの回転軸の周りにトルクを加えるねじりばねであることを特徴とする、請求項5に記載の移動型ロボット。
- 前記ばねは、前記フラップが閉位置から開位置に移動するときに弛緩するように構成されていることを特徴とする、請求項5に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットが前記デブリビンの第1の横半分に配置され、前記吸引機構が前記デブリビンの第2の横半分に配置されていることを特徴とする、請求項7に記載の移動型ロボット。
- 前記本体に支持されたローラを更に備え、該ローラがデブリを前記表面から前記デブリビンに向けるように回転可能であることを特徴とする、請求項7に記載の移動型ロボット。
- 前記制御装置は、排出ステーションに前記デブリビンからのデブリの排出を開始させる、前記排出ステーションへの信号の送信を開始するように構成されていることを特徴とする、請求項7に記載の移動型ロボット。
- 前記信号が光信号によって提供されていることを特徴とする、請求項18に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットが前記デブリビンの第1の横半分に配置され、前記フラップが前記デブリビンの第2の横半分に面していることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記フラップは、前記本体が移動する表面に向かって開くように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記フラップは、前記ドアユニットの上部から前記デブリビンの底面に向かって延在していることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
- 前記ドアユニットが、前記デブリビンの底面から前記デブリビンの内部に突き出ている支持構造を備え、
前記フラップが前記支持構造の上部に接続され、前記支持構造の下部に向かって下向きに延在していることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。 - 前記排気ポート及び前記ドアユニットは、前記デブリビンのコーナーに隣接し、前記フラップが前記コーナーに対して外側を向くように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の移動型ロボット。
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