JP6968224B2 - Cleaning bin for cleaning robots - Google Patents
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Description
本明細書は、清掃ロボット、特に自律性清掃ロボットのための清掃ビンに関する。 The present specification relates to cleaning bins for cleaning robots, especially autonomous cleaning robots.
清掃ロボットは、例えば住宅などの周囲環境内で清掃タスクを自動的に実行する可動性のロボットを含む。多くの種類の清掃ロボットは、様々な形である程度の自律性を有する。清掃ロボットは、周囲環境を動き回って自律的に進むことができ、周囲環境を自律的に進む際にゴミ(debris)を吸い込むことができる。吸い込まれたゴミは、清掃ロボットから手動で取り外し可能な清掃ビンに蓄えられることが多く、これによりゴミを清掃ビンから取り出すことができる。いくつかの場合、自律性清掃ロボットは、清掃ビンから吸い込まれたゴミを取り出して空にするという目的のために、自動的に排出ステーションとドッキングするように設計され得る。 Cleaning robots include mobile robots that automatically perform cleaning tasks in an ambient environment such as a house. Many types of cleaning robots have some degree of autonomy in various ways. The cleaning robot can move around the surrounding environment and move autonomously, and can suck in dust when moving autonomously in the surrounding environment. The sucked dust is often stored in a cleaning bin that can be manually removed from the cleaning robot, which allows the dust to be removed from the cleaning bin. In some cases, the autonomous cleaning robot may be designed to automatically dock with the discharge station for the purpose of removing and emptying the debris sucked from the cleaning bin.
一態様では、床面からゴミを受け入れるように動作可能な自律性清掃ロボットに搭載可能な清掃ビンは、清掃ビンの内幅を画定する清掃ビンの両横側面の間に位置する入口を含む。清掃ビンは、真空アセンブリに接続されるように構成された出口であって、真空アセンブリは、清掃ビンの入口から清掃ビンの出口へ気流を方向付けるように動作可能である、出口と、気流から分離されたゴミの第1部分を受け入れるためのゴミ区画と、をさらに含む。また、清掃ビンは、ゴミ区画の上に位置するとともに、清掃ビンの上壁の内面に対して傾いたゴミ区画の上面により画定された空気チャンネルを含む。空気チャンネルは、清掃ビンの内幅にわたって広がるとともに、ゴミ区画からゴミ区画の上面を通ってきた気流を受け入れる。清掃ビンは、気流から分離されたゴミの第2部分を受け入れる微粒子区画を含む。また、清掃ビンは、上部開口及び下部開口を画定する内管を有するゴミ分離コーンを含む。上部開口は、空気チャンネルから気流を受け入れる。内管は、気流が内管内でサイクロンを形成するように、上部開口から下部開口へテーパ付けられている。 In one aspect, a cleaning bin that can be mounted on an autonomous cleaning robot that can operate to receive debris from the floor includes an inlet located between both lateral sides of the cleaning bin that defines the inner width of the cleaning bin. The cleaning bin is an outlet configured to be connected to the vacuum assembly, from which the vacuum assembly can operate to direct airflow from the inlet of the cleaning bin to the outlet of the cleaning bin, from the outlet and the airflow. It further includes a garbage compartment for receiving the first part of the separated garbage. The cleaning bin also includes an air channel located above the dust compartment and defined by the top surface of the dust compartment tilted with respect to the inner surface of the upper wall of the cleaning bin. The air channel extends over the inner width of the cleaning bin and receives airflow from the debris compartment through the top surface of the debris compartment. The cleaning bin contains a particulate compartment that receives a second portion of debris separated from the airflow. The cleaning bin also includes a debris separation cone with an inner tube that defines the upper and lower openings. The top opening receives airflow from the air channel. The inner tube is tapered from the upper opening to the lower opening so that the airflow forms a cyclone within the inner tube.
別の態様では、自律性清掃ロボットは、本体と、床面にわたって本体を移動させるように動作可能な駆動部と、本体に担持された真空アセンブリと、を含む。真空アセンブリは、本体が床面にわたって移動する際に床面からゴミを運ぶために気流を発生させるように動作可能である。ロボットは、本体に搭載された清掃ビンをさらに含む。清掃ビンは、入口と、出口であって、ゴミを含む気流が入口から出口へ向かうように真空アセンブリに接続された出口と、気流から分離されたゴミの第1部分を受け入れるためのゴミ区画と、気流から分離されたゴミの第2部分を受け入れるための微粒子区画と、気流からゴミの第2部分を分離するサイクロンであってゴミの第2部分を微粒子区画へ向かうように方向付けるサイクロンを形成するように、ゴミ区画からの気流を受け入れるように構成されたゴミ分離コーンと、を含む。 In another aspect, the autonomous cleaning robot comprises a body, a drive unit capable of moving the body across the floor, and a vacuum assembly carried on the body. The vacuum assembly can operate to generate airflow to carry debris from the floor as the body moves over the floor. The robot further includes a cleaning bin mounted on the body. Cleaning bins are an inlet and an outlet, an outlet connected to the vacuum assembly so that the airflow containing debris goes from the inlet to the outlet, and a debris compartment for receiving the first part of the debris separated from the airflow. , Forming a fine particle compartment for receiving the second part of the dust separated from the airflow and a cyclone that separates the second part of the dust from the airflow and directs the second part of the dust toward the fine particle compartment. Includes a debris separation cone, which is configured to receive airflow from the debris compartment.
いくつかの実装形態では、入口は、清掃ビンの内幅の75%〜100%の長さにわたって広がる。 In some implementations, the inlet extends over a length of 75% to 100% of the inner width of the cleaning bin.
いくつかの実装形態では、ゴミ区画の上面は、第1フィルタを含む。いくつかの場合、第1フィルタは、100μm〜500μmの幅のゴミが空気チャンネルへ通過するのを妨げるような大きさとされる。いくつかの場合、第1フィルタのフィルタ面と清掃ビンを通る水平面とは、5°〜45°の角度をなす。 In some embodiments, the top surface of the dust compartment comprises a first filter. In some cases, the first filter is sized to prevent debris with a width of 100 μm to 500 μm from passing through the air channel. In some cases, the filter surface of the first filter and the horizontal plane passing through the cleaning bin form an angle of 5 ° to 45 °.
いくつかの実装形態では、ゴミ区画の上面とゴミ分離コーンの長手軸とは、85°〜95°の角度を画定する。ゴミ区画の上面は、例えば、ゴミ分離コーンに向かって下向きに傾斜している。 In some implementations, the top surface of the debris compartment and the longitudinal axis of the debris separation cone define an angle of 85 ° to 95 °. The upper surface of the garbage compartment is inclined downward, for example, toward the garbage separation cone.
いくつかの実装形態では、空気チャンネルは、清掃ビンの内幅の95%〜100%の長さにわたって広がる。 In some embodiments, the air channels extend over a length of 95% to 100% of the inner width of the cleaning bin.
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、出口から排出ポートへ気流を向けるように動作可能な別の真空アセンブリに接続されるように構成された排出ポートを含む。また、清掃ビンは、例えば、ゴミ区画及び微粒子区画に空気圧接続された開放エリアをカバーする第1フラップを含む。第1フラップは、例えば、第1フラップのゴミ区画を向く側の圧力が第1フラップの微粒子区画を向く側の圧力より小さい場合に開くように構成されている。いくつかの場合、清掃ビンは、ゴミ区画と微粒子区画との間の開放エリアをカバーする第2フラップを含む。第1フラップによりカバーされた開放エリアは、例えば、第2フラップによりカバーされた開放エリアより大きく、第1フラップは、第2フラップと比べて排出ポートから遠くに位置している。 In some implementations, the cleaning bin includes a drain port configured to connect to another vacuum assembly that can operate to direct airflow from the outlet to the drain port. The cleaning bin also includes, for example, a first flap that covers an open area pneumatically connected to a dust compartment and a particulate compartment. The first flap is configured to open, for example, when the pressure on the side of the first flap facing the dust compartment is less than the pressure on the side facing the fine particle compartment of the first flap. In some cases, the cleaning bin includes a second flap that covers the open area between the debris compartment and the particulate compartment. The open area covered by the first flap is larger than, for example, the open area covered by the second flap, the first flap is located farther from the discharge port than the second flap.
いくつかの実装形態では、ゴミ分離コーンの長手軸は、ゴミ分離コーンの上部開口が清掃ビンの入口から遠ざかる方向に傾くように、清掃ビンを通る鉛直軸と5°〜25°の角度を画定する。 In some implementations, the longitudinal axis of the debris separation cone defines an angle of 5 ° to 25 ° with the vertical axis through the cleaning bin so that the top opening of the debris separation cone tilts away from the entrance of the cleaning bin. do.
いくつかの実装形態では、内管は、円錐状構造体であって当該円錐状構造体の中央軸と15°〜40°の角度をなす傾斜を画定する円錐状構造体である。 In some embodiments, the inner tube is a conical structure that defines an inclination that forms an angle of 15 ° to 40 ° with the central axis of the conical structure.
いくつかの実装形態では、内管の上部開口の直径は、20mm〜40mmであり、内管の下部開口の直径は、5mm〜20mmである。 In some implementations, the diameter of the upper opening of the inner tube is 20 mm to 40 mm and the diameter of the lower opening of the inner tube is 5 mm to 20 mm.
いくつかの実装形態では、ゴミ分離コーンは、第1ゴミ分離コーンであり、第1ゴミ分離コーンの内管は、気流の第1部分を受け入れる。清掃ビンは、例えば、第1ゴミ分離コーンに隣接する第2ゴミ分離コーンを含む。第2ゴミ分離コーンは、例えば、上部開口及び下部開口を画定する内管を有する。上部開口は、例えば、空気チャンネルから気流の第2部分を受け入れる。内管は、例えば、気流の第2部分が内管内でサイクロンを形成するように、上部開口から下部開口へテーパ付けられている。 In some embodiments, the dust separation cone is the first dust separation cone, and the inner tube of the first dust separation cone receives the first part of the airflow. The cleaning bin includes, for example, a second debris separation cone adjacent to the first debris separation cone. The second dust separation cone has, for example, an inner tube defining an upper opening and a lower opening. The top opening receives, for example, a second portion of airflow from an air channel. The inner tube is tapered from the upper opening to the lower opening, for example, so that the second portion of the airflow forms a cyclone within the inner tube.
いくつかの実装形態では、ゴミ分離コーンは、一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンの一つであり、当該一組のゴミ分離コーンは、各ゴミ分離コーンの上部開口が入口から遠ざかる方向に傾くように、入口から遠ざかる方向に角度をなす同一平面上の長手軸を有する。 In some embodiments, the debris separation cone is one of a set of debris separation cones aligned in a straight line, with the set of debris separation cones oriented so that the top opening of each debris separation cone moves away from the inlet. It has a coplanar longitudinal axis that is tilted away from the entrance.
いくつかの実装形態では、ゴミ区画の上面は、第1フィルタを含み、清掃ビンは、ゴミ分離コーンと出口との間に位置する第2フィルタをさらに含む。 In some implementations, the top surface of the debris compartment includes a first filter and the cleaning bin further comprises a second filter located between the debris separation cone and the outlet.
いくつかの実装形態では、出口は、清掃ビンの内幅にわたって広がる。 In some embodiments, the outlet extends over the inner width of the cleaning bin.
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、空気チャンネルに空気圧接続されるとともにゴミ分離コーンの内管に空気圧接続された入口ダクトをさらに含む。入口ダクトは、例えば、入口の幅の5%〜15%の最小幅を有する。 In some embodiments, the cleaning bin further comprises an inlet duct pneumatically connected to the air channel as well as to the inner tube of the dust separation cone. The inlet duct has a minimum width of, for example, 5% to 15% of the width of the inlet.
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、ゴミ分離コーンの内管から出口へ向かうように気流を方向付けるための出口ダクトをさらに含む。出口ダクトは、例えば、ゴミ分離コーンの内管へ向けてテーパ付けられる。 In some embodiments, the cleaning bin further includes an outlet duct for directing the airflow from the inner tube of the debris separation cone to the outlet. The outlet duct is tapered towards, for example, the inner pipe of the dust separation cone.
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、ゴミ区画の底面及び微粒子区画の底面を画定するドアをさらに含む。ドアは、例えば、ゴミ区画及び微粒子区画の両方のゴミを清掃ビンから取り除くことができるように、手動で開けられるように構成される。 In some embodiments, the cleaning bin further includes a door defining the bottom of the debris compartment and the bottom of the particulate compartment. The door is configured to be manually opened, for example, so that debris from both the debris compartment and the debris compartment can be removed from the cleaning bin.
いくつかの実装形態では、清掃ビンの最大高さは、80mm未満である。 In some implementations, the maximum height of the cleaning bin is less than 80 mm.
いくつかの実装形態では、ロボットは、本体に回転可能に搭載された清掃ローラをさらに含む。清掃ローラは、例えば、ゴミを清掃ビンの入口に向けて移動させるようにゴミを巻き込むように構成される。清掃ビンの入口は、例えば、清掃ローラの長さの60%〜100%の長さにわたって広がる。 In some embodiments, the robot further includes a cleaning roller rotatably mounted on the body. The cleaning roller is configured to entrain the dust, for example, so as to move the dust toward the entrance of the cleaning bin. The inlet of the cleaning bin extends, for example, over a length of 60% to 100% of the length of the cleaning roller.
前述の構成の利点としては、以下に説明する点及び本明細書の他の箇所で説明する点が含まれ得るが、これらに限定されない。当該清掃ビンは、真空アセンブリの直前に位置するフィルタに到達するゴミが少なくなるように、複数段階でゴミを分離することができる。一点においては、ゴミがフィルタに到達しにくくなるので、フィルタを通る気流を妨げにくくなる。結果として、気流を発生させるために当該真空アセンブリにより引き出される総電力量は、気流がフィルタに到達する前に気流からゴミの大半を分離することを行わない真空アセンブリにより引き出される総電力量よりも小さい。別の側面においては、清掃作業中にフィルタに到達するゴミが少なくなるので、フィルタを頻繁にクリーニング又は交換する必要がない。フィルタのクリーニング又は交換が必要となるまでに、ロボットは、より多くの量のゴミを吸い込むことができる。 Advantages of the above configuration may include, but are not limited to, those described below and those described elsewhere herein. The cleaning bin can separate debris in multiple steps so that less debris reaches the filter located immediately prior to the vacuum assembly. At one point, it is less likely that dust will reach the filter and thus obstruct the airflow through the filter. As a result, the total amount of power drawn by the vacuum assembly to generate the airflow is greater than the total amount of power drawn by the vacuum assembly that does not separate most of the debris from the airflow before it reaches the filter. small. On the other side, the filter does not need to be cleaned or replaced frequently as less dust reaches the filter during the cleaning operation. By the time the filter needs to be cleaned or replaced, the robot can inhale a larger amount of debris.
さらに、当該清掃ビンは、比較的コンパクトな外形で(例えば高さ方向に小さな外形で)複数のゴミ分離段階を実現することができる。結果として、清掃ビンは、比較的コンパクトな外形の(例えば床面に対する高さが小さい外形の)自律性清掃ロボットとともに使用可能である。これに関し、当該清掃ビンが搭載された自律性清掃ロボットが周囲環境において占有する空間を小さくすることができ、周囲環境中でより目立たないものとすることができる。また、当該清掃ロボットは、小さな外形有することによって、より小さな空間(例えば家具その他の障害物の下)にフィットすることもできる。いくつかの例では、清掃ビンは、円形に配置されずに一直線に並んだ複数のゴミ分離コーンを含む。ゴミ分離コーンを一直線に並べることにより、清掃ビン全体の高さを、ゴミ分離コーンが円形に並べられた場合の清掃ビン全体の高さに比べて小さくすることが可能となる。 Further, the cleaning bin can realize a plurality of dust separation steps with a relatively compact outer shape (for example, with a smaller outer shape in the height direction). As a result, the cleaning bin can be used with an autonomous cleaning robot having a relatively compact outer shape (eg, a lower height relative to the floor). In this regard, the space occupied by the autonomous cleaning robot equipped with the cleaning bin in the surrounding environment can be reduced, and the space can be made less noticeable in the surrounding environment. The cleaning robot can also fit into a smaller space (eg, under furniture or other obstacles) by having a small outer shape. In some examples, the cleaning bin contains multiple debris separation cones that are not arranged in a circle but in a straight line. By arranging the dust separation cones in a straight line, the height of the entire cleaning bin can be made smaller than the height of the entire cleaning bin when the dust separation cones are arranged in a circle.
本明細書に記載された主題の一つ以上の実装形態の詳細について、添付図面及び以下の説明に記載される。考えられるその他の特徴、態様、及び利点は、発明の詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう Details of one or more implementations of the subject matter described herein are described in the accompanying drawings and the following description. Other possible features, embodiments, and advantages will be apparent from the detailed description, drawings, and claims of the invention.
個々の図面における類似の参照番号及び記号は、類似の要素を示す。 Similar reference numbers and symbols in individual drawings indicate similar elements.
図1を参照すると、清掃ビン100が清掃ロボット102に搭載される。清掃ビン100は、床面106の清掃作業中にロボット102により吸い込まれたゴミ104を受け入れる。清掃作業中、ロボット102の真空アセンブリ108は、ゴミ104を床面106から真空アセンブリ108に向けて持ち上げるために気流110を発生させる。気流110は、プレナム112を通して床面106からゴミ104を引き込む。次いで、気流110は、清掃ビン100の入口114を通り、ゴミ区画116を通り、ゴミ区画116の上面118を通って空気チャンネル120に入り、ゴミ分離コーン122を通った後、清掃ビン100の出口126でフィルタ124を通るように方向付けられる。ゴミ104を含む気流110が清掃ビン100を通過する際、ゴミ104は、気流110から分離され、清掃ビン100内に堆積する。
Referring to FIG. 1, the
清掃ビン100は、複数のゴミ分離段階を含む複数区画ビンであり、これにより、気流110が清掃作業中に各段階を経る際に気流110からゴミが分離される。ゴミ分離の一つ以上の段階において、ゴミ104の一部104aは、ゴミ区画116内に堆積する。別のゴミ分離段階では、ゴミ104の別の部分104bが微粒子区画128内に堆積する。さらなるゴミ分離段階では、ゴミ104のさらに別の部分104cがフィルタ124上に堆積する。
The
ゴミ104が微粒子区画128内に堆積する段階では、ゴミ分離コーン122が、気流110を受け入れて気流110にサイクロン121を形成させる。サイクロン121により、気流110内に含まれるゴミ104の一部104bの分離が容易になる。その後、この部分104bは、微粒子区画128に堆積する。フィルタ124の前の複数のゴミ分離段階により、フィルタ124に到達するゴミ104の量が低減され得る。ゴミ104のうちフィルタ124に到達する部分104cがより少なくなるので、清掃作業中、真空アセンブリ108が気流110を発生させるために利用可能な、フィルタ124の詰まっていないエリアがより広く保たれる。結果として、清掃作業中に真空アセンブリ108に必要な電力量を小さくすることができ、これにより、真空アセンブリ108の全体的なエネルギー効率が向上する。
At the stage where the
いくつかの実装形態では、清掃ロボット102は、床面106からゴミを吸い込みながら自律的に床面106を縦走する自律性清掃ロボットである。図1及び図2に図示された例では、ロボット102は、床面106にわたって移動可能な本体200を含む。図2に示されるように、いくつかの実装形態では、本体200は、実質的に長方形状の前方部分202aと、実質的に半円形状の後方部分202bと、を含む。前方部分202aは、例えば、前方部分202aの前側面206に対して実質的に垂直な二つの横側面204a、204bを含む。
In some implementations, the cleaning
ロボット102は、駆動ホイール210a、210bとともに動作可能なアクチュエータ208a、208bを含む駆動システムを含む。アクチュエータ208a、208bは、本体200に搭載されるとともに、本体200に回転可能に搭載された駆動ホイール210a、210bに動作可能に接続される。駆動ホイール210a、210bは、床面106の上で本体200を支持する。ロボット102は、清掃作業中にロボット102が床面106を動き回って自律的に進むようにアクチュエータ208a、208bを操作するコントローラ212を含む。アクチュエータ208a、208bは、前方駆動方向130(図1に示した)にロボット102を駆動するように動作可能である。いくつかの実装形態では、ロボット102は、床面106の上で本体200を支持するキャスタホイール211を含む。キャスタホイール211は、例えば、床面106の上で本体200の後方部分202bを支持し、駆動ホイール210a、210bは、床面106の上で本体200の前方部分202aを支持する。
The
また、真空アセンブリ108は、ロボット102の本体200内、例えば本体200の後方部分202bに担持される。コントローラ212は、気流110を発生させて清掃作業中にロボット102がゴミ104を吸い込むことができるように、真空アセンブリ108を操作する。ロボット102は、例えば、本体200の後方部分202bにベント213を含む。真空アセンブリ108により発生した気流110は、ベント213を通してロボット102の周囲環境へ排気される。いくつかの実装形態では、真空アセンブリ108により発生した気流110は、本体の後方部分202bのベントにより排気されるのではなく、ロボット102の清掃ヘッドに接続された導管を通して排気される。清掃ヘッドは、例えば、床面106を巻き込んで(engage)ゴミ104を清掃ビン100へ掃き込む一つ以上のローラを含む。清掃ヘッドへ排気された気流110は、清掃ヘッド近傍の気流の量を増加させて床面106上のゴミ104を掻き回すことにより、床面106からゴミを集める性能をさらに向上させ得る。
Further, the
いくつかの場合、清掃ロボット102は、ゴミを吸い込むために床面106を渡って自律的に移動する自己完結型ロボットである。清掃ロボット102は、例えば、真空アセンブリ108に電力を供給するために電池を携える。エネルギー効率の向上により、清掃ロボット102の各区画に必要な大きさが低減され得るので、清掃ロボット102の全体的な大きさ及び/又は高さが低減され得る。例えば、真空アセンブリ108のエネルギー効率の向上により、床面106からゴミ104を吸い込むために必要な真空アセンブリ108の大きさが低減され得る。これにより、真空アセンブリ108の電力の必要条件を満たすための電池の大きさもまた小さくなり得る。
In some cases, the cleaning
図1及び図2に図示された例では、ロボット102の清掃ヘッドは、第1ローラ212a及び第2ローラ212bを含む。ローラ212a、212bは、清掃ビン100の前方に位置し、清掃ビン100は、真空アセンブリ108の前方に位置する。ローラ212a、212bは、アクチュエータ214a、214bに動作可能に接続されるとともに、それぞれ本体200に回転可能に搭載される。特に、ローラ212a、212bは、ローラ212a、212bが床面106のゴミ104を巻き込むように、本体200の前方部分202aの下側面に搭載される。ローラ212a、212bは、床面106に対して平行な軸に関して回転可能である。ローラ212a、212bは、例えば、床面106上のゴミ104を収集するために床面106を巻き込むブラシ又はフラップを含む。ローラ212a、212bの長さはそれぞれ、例えば、10cm〜50cm、例えば10cm〜30cm、20cm〜40cm、30cm〜50cmである。ローラ212a、212bは、実質的に、横側面204a、204bの間の前方部分202aの全幅にわたって広がる。
In the example illustrated in FIGS. 1 and 2, the cleaning head of the
清掃作業中、コントローラ212は、ローラ212a、212bを回転させることにより床面106上のゴミ104を巻き込んでゴミ104をプレナム112に向けて移動させるように、アクチュエータ214a、214bを操作する。ローラ212a、212bは、例えば、プレナム112に向けてのゴミ104の移動に協力するために互いに対して逆向きに回転する。例えば、一方のローラは反時計回りに回転し、他方のローラは時計回りに回転する。次いで、プレナム112が、ゴミ104を含む気流110を清掃ビン100へ案内する。本明細書での説明においては、気流110が清掃ビン100を通って真空アセンブリ108へ向かっている間に、ゴミ104が清掃ビン100の異なる区画に堆積する。
During the cleaning operation, the
いくつかの実装形態では、ゴミ104をローラ212a、212bに向けて掃き込むために、ロボット102は、非水平軸(例えば、床面106との間で75°〜90°の角度をなす軸)に関して回転するブラシ214を含む。ロボット102は、ブラシ214に動作可能に接続されたアクチュエータ216を含む。ブラシ214は、床面106のうちローラ212a、212bが通常到達できない部分のゴミ104を巻き込むことができるように、本体200の周縁を越えて延在する。清掃作業中、コントローラ212は、ブラシ214を回転させることによりローラ212a、212bが到達できないゴミ104を巻き込むように、アクチュエータ216を操作する。特に、ブラシ214は、周囲環境の壁近くのゴミ104を巻き込むことができ、ロボット102によるゴミ104の吸込みが容易になるようにローラ212a、212bに向かってゴミ104をブラシで払うことができる。
In some implementations, in order to sweep the
ゴミ104がロボット102により吸い込まれる場合、清掃ビン100は、吸い込んだゴミ104を複数の区画に蓄える。清掃ビン100は、ロボット102により吸い込まれたゴミ104を受け入れるとともに真空アセンブリ108と空気連通するように、清掃作業中、ロボット102の本体200に搭載される。図3A及び図3Bを参照すると、清掃ビン100は、入口114、ゴミ区画116、空気チャンネル120、ゴミ分離コーン122、及び出口126を画定する本体300を含む。本体300は、横側面302a、302b、前側面304、後側面306、上側面308、及び底側面310を含む。図3Cに示すように、横側面302a、302bは、清掃ビン100の内幅W1を画定する。内幅W1は、例えば、15cm〜45cm、例えば15cm〜25cm、25cm〜35cm、35cm〜45cmなどである。内幅W1は、例えば、ローラ212a、212bの長さの65%〜100%、例えばローラ212a、212bの長さの65%〜75%、75%〜85%、85%〜100%である。
When the
いくつかの実装形態では、前側面304、後側面306、及び横側面302a、302bは、清掃ビン100の長方形状の水平断面を画定する。水平断面の幾何学的形状は、別の実装形態ではこれと異なり得る。いくつかの例では、清掃ビン100の幾何学的形状の一部は、ロボット102の幾何学的形状の一部とマッチする。例えば、ロボット102が円形又は半円形の幾何学的形状を含む場合には、いくつかの場合、清掃ビン100の各側面のいずれかがロボット102の円形又は半円形の幾何学的形状に沿う。当該側面は、例えば、清掃ビン100の水平断面がロボット102の円形又は半円形の幾何学的形状に沿うように、弧状部分を含む。
In some embodiments, the
いくつかの実装形態では、横側面302a、302b、上側面308、及び底側面310は、清掃ビン100の長方形状の鉛直断面を画定する。清掃ビン100の鉛直断面の幾何学的形状は、別の実装形態ではこれと異なり得る。いくつかの例では、鉛直断面は、楕円形状、台形形状、五角形形状、又はその他の適切な形状を有する。横側面302a、302bは、ある場合には互いに平行であるが、別の場合には互いに交差する軸に沿って延在する。同様に、ある場合には、上側面308及び底側面310は互いに平行であるが、別の場合には、上側面308及び底側面310は、互いに交差する軸に沿って延在する。いくつかの場合、横側面302a、302b、上側面308、及び/又は底側面310は、一つ以上の湾曲部分を含む。
In some embodiments, the
本明細書での説明においては、ゴミ104を蓄えるのに加えて、清掃ビン100は、気流110から異なる大きさのゴミを分離するために複数のゴミ分離段階を含む。図3Bに示すように、ゴミ貯蔵及びゴミ分離の両方の機能を有するにもかかわらず、清掃ビン100は、比較的小さな高さH1を有し得る。清掃ビン100の高さH1は、例えば、50mm〜100mm、例えば100mm未満、80mm未満、60mm未満である。清掃ビン100の入口114と出口126との間の部分の高さは、例えば、高さH1以下である。
In the description herein, in addition to storing the
清掃ビン100の入口114は、清掃ビン100の前側面304を貫通する開口である。入口114は、清掃ビン100の横側面302a、302bの間に位置する。入口114は、プレナム112及びゴミ区画116に空気圧接続される(pneumatically connected)。いくつかの実装形態では、清掃ビン100がロボット102の本体200に搭載される際に清掃ビン100がロボット102の本体200と封止係合を形成するように、封止部が清掃ビン100の前側面304の外面上に位置する。これに関し、入口114は、清掃作業中に、ゴミ104を含む気流110の方向をプレナム112からゴミ区画116へ向ける。
The
入口114は、長さL1にわたって広がり、長さL1は、例えば、清掃ビン100の内幅W1の75%〜100%であり、例えば内幅W1の75%〜85%、80%〜90%、85%〜95%である。入口114は、例えば、ローラ212a、212bの長さの60%〜100%にわたって広がり、例えばローラ212a、212bの長さの60%〜70%、70%〜80%、80%〜90%、90%〜100%などにわたって広がる。入口114が実質的にローラ212a、212bの全長にわたって広がるので、真空アセンブリ108により発生した気流110は、ローラ212a、212bの全長に沿って気流110を引き込むことができる。結果として、気流110により、ローラ212a、212bの全長にわたって広がる位置においてゴミ104の吸込みが容易になり得る。
The
ゴミ区画116は、前側面304、底側面310、横側面302a、302b、ゴミ区画116の後面314、及びゴミ区画116の上面118により画定される。ゴミ区画116は、ロボット102により吸い込まれた大きめのゴミを蓄える。ゴミ区画116は、典型的には、ロボット102により吸い込まれたゴミ104の体積の大部分を蓄える。これに関し、ゴミ区画116の体積は、横側面302a、302b、前側面304、後側面306、上側面308、及び底側面310により画定される清掃ビン100の全体体積の25%〜75%であり、例えば25%〜50%、40%〜60%、及び50%〜75%などである。
The
図3Bに示す全体像から、ゴミ区画116の鉛直断面は、台形形状を有する。いくつかの場合、ゴミ区画116の後面314及び前面は実質的に平行であり、例えば互いに0°〜15°の角度をなす。前面は、例えば、清掃ビン100の前側面304の内面に対応する。ゴミ区画116の上面118は、入口114を画定する前側面304に対して角度をなす。ゴミ区画116の上面118は、例えば、ゴミ区画116に入る気流110の方向に対して角度をなし、及び/又は、ゴミ区画116の上面118を通る気流110の方向に対して角度をなす。上面118とゴミ区画116に入る気流110の方向とは、例えば5°〜45°の角度をなし、例えば、5°〜25°、15°〜35°、25°〜45°の角度をなす。ゴミ区画116の上面118は、清掃ビン100の上側面308の内側面に対しても角度をなす。いくつかの例では、上面118は、入口114を通る気流110が水平に上面118に向かうような角度とされる。上面118及び前側面304は、例えば鋭角をなし、例えば、90°未満の角度をなす。上面118は、例えば、清掃ビン100を通過する水平面に対して角度をなす。上面118と水平面とは、5°〜45°の角度をなし、例えば、5°〜25°、15°〜35°、25°〜45°の角度をなす。
From the overall image shown in FIG. 3B, the vertical cross section of the
上面118は、ブロック面118bにより囲まれたフィルタ面118aを含む。フィルタ面118aは、気流110がゴミ区画116から空気チャンネル120へ流れるのを可能にするプレフィルタ又はスクリーンなどのフィルタである。フィルタ面118aは、いくつかの場合、取り外し可能かつ洗浄可能である。フィルタ面118aは、いくつかの場合、使い捨てフィルタである。フィルタ面118aは、例えば、多孔質面である。フィルタ面118aは、100μm〜500μmの幅のゴミが空気チャンネル120へ通過するのを妨げるような大きさとされる。フィルタ面118aは、入口から水平方向に進むゴミ104及び気流110がフィルタ面118aの方を向いて空気チャンネル120に入るように、上面118に沿って位置する。
The
ブロック面118bは、ゴミ区画116の特定の部分において気流110をブロックするように、フィルタ面118a及び入口114に対して位置する。フィルタ面118aは、ブロック面118bの一部316と入口114との間に位置する。ブロック面118bの一部316は、フィルタ面118aとゴミ区画116の後面314との間に位置する。ブロック面118bの一部316は、例えば、ブロック面118bの一部316の下のデッドゾーン318に気流110が入るのを妨げる非水平面である。結果として、デッドゾーン318に入った任意のゴミ104は、気流110から分離される。デッドゾーン318に入ったゴミ104は、例えば、フィルタ面118aを通過するには大きすぎるゴミ104である。このゴミ104の一部がゴミ区画116内に蓄えられるが、いくつかの場合、ゴミ104は、気流110が発生している間は、清掃作業中、ゴミ区画116で再循環を続ける。ブロック面118b及び生じたデッドゾーン318により、ゴミ104がフィルタ面118aを通る気流110の邪魔をするのを防ぐことができる。
The
空気チャンネル120は、例えばフィルタ面118aが気流110からゴミ104の一部を分離した後、ゴミ区画116からフィルタ面118aを通ってきた気流110を受け入れる。空気チャンネル120は、ゴミ区画116の上に位置し、ゴミ区画116の上面118、清掃ビン100の上側面308の内側面、及び清掃ビン100の横側面302a、302bにより画定される。空気チャンネル120の底面は、例えば、ゴミ区画116の上面118に対応する。いくつかの場合、空気チャンネル120は、実質的に、清掃ビン100の内幅W1の全長にわたって広がり、例えば清掃ビン100の内幅W1の95%〜100%にわたって広がる。空気チャンネル120は、例えば、実質的に三角形形状又は台形形状を有する。特に、空気チャンネル120の鉛直断面は、実質的に三角形形状を有する。空気チャンネル120の底面は、空気チャンネル120の上面と、例えば、5°〜45°の角度をなし、例えば5°〜25°、15°〜35°、25°〜45°などの角度をなす。空気チャンネル120の底面は、ゴミ分離コーン122に向かって下向きに傾斜している。
The
図4Aも参照すると、清掃ビン100は、ハウジング322、渦ファインダ324、及びゴミ分離コーン122を含むゴミ分離器320を含む。ハウジング322は、空気チャンネル120から気流110を受け入れるように入口ダクト326を画定する。いくつかの例では、入口ダクト326の底面は、空気チャンネル120の底面に対して平行である。入口ダクト326は、空気チャンネル120に空気圧接続されるとともに、図4Bに示されるゴミ分離器320の内部体積328に空気圧接続される。ゴミ分離器320の内部体積328は、ハウジング322及び渦ファインダ324により画定された上部内管328aを含む。内部体積328は、ゴミ分離コーン122により画定された下部内管328bをさらに含む。内部体積328は、上部内管328a及び下部内管328bにより形成された連続的な内部体積である。
Also referring to FIG. 4A, the
いくつかの例では、図4Cに示すように、ゴミ分離器320の全体高さH2は、40mm〜80mmであり、例えば40mm〜60mm、50mm〜70mm、60mm〜80mmである。ゴミ分離器320の全体高さH2は、例えば、清掃ビン100の全体高さの50%〜90%であり、例えば清掃ビン100の全体高さの50%〜60%、60%〜70%、70%〜80%、80%〜90%などである。
In some examples, as shown in FIG. 4C, the overall height H2 of the
いくつかの例では、入口ダクト326の最小断面積は、50mm2〜300mm2又はそれ以上であり、例えば50mm2〜200mm2、200mm2〜300mm2、又はそれ以上などである。さらなる例では、入口ダクト326の最小高さH3は、10mm〜25mmであり、例えば10mm〜20mm、15mm〜25mmなどである。いくつかの場合、入口ダクト326の最小高さH3は、ゴミ分離器320の全体高さH2のパーセントで表される。最小高さH3は、例えば、ゴミ分離器320の全体高さH2の15%〜40%であり、例えば全体高さH2の15%〜30%、20%〜35%、25%〜40%である。
In some instances, the minimum cross-sectional area of the
入口ダクト326は、ハウジング322により画定された上部内管328aに空気圧接続される。ハウジング322は、ゴミ分離コーン122及び渦ファインダ324に固定される。ハウジング322は、渦ファインダ324の出口ダクト334が上部内管328aを通って延在するように、渦ファインダ324を受け入れる。図4Cに示すように、いくつかの例では、ハウジング322は円筒形状を有し、上部内管328aも円筒形状を有する。いくつかの例では、ハウジング322は、10mm〜30mmの高さH4を有し、例えば10mm〜20mm、15mm〜25mm、20mm〜30mmなどの高さH4を有する。
The
図3C及び図4Aに示すように、ゴミ分離器320の入口ダクト326は、上部内管328aの表面の接線方向を向いた第1翼330と、第1翼330に対して角度をなす第2翼332と、を含む。いくつかの場合、高さH4は、ゴミ分離器320の全体高さH2のパーセントで表される。高さH4は、例えば、ゴミ分離器320の全体高さH2の15%〜40%であり、例えば全体高さH2の15%〜30%、20%〜35%、25%〜40%である。いくつかの例では、ハウジング322の高さH4は、入口ダクト326の最小高さH3に実質的に等しい。いくつかの実装形態では、上部内管328aの高さは、ハウジング322の高さから渦ファインダ324の壁厚さを差し引いたものに等しい。いくつかの例では、上部内管328aの直径D1は、20mm〜40mmであり、例えば20mm〜30mm、25mm〜35mm、30mm〜40mmなどである。上部内管328aの高さは、例えば、ハウジング322の高さH4よりも0.5mm〜2mm小さい。
As shown in FIGS. 3C and 4A, the
第2翼332及び第1翼330は、例えば、10°〜40°の角度をなし、例えば、10°〜20°、20°〜30°、30°〜40°などの角度をなす。いくつかの実装形態では、入口ダクト326の最小幅W2は、5mm〜20mmであり、例えば5mm〜15mm、10mm〜20mmなどである。最小幅W2は、例えば、清掃ビン100の入口114の幅の5%〜15%であり、例えば入口114の幅の5%〜10%、10%〜15%などである。直径D2は、例えば、直径D1の70%〜95%であり、例えば直径D1の70%〜85%、75%〜90%、80%〜95%などである。このような大きさとすることにより、入口114と出口126との間の気流110の流れるエリアの急激な縮小が最低限に抑えられ得るので、真空アセンブリ108によって引かれる全体の力が減少する。
The
上部内管328aは、ゴミ分離コーン122により画定された下部内管328bに空気圧接続される。ゴミ分離コーン122は、下部内管328bの上部開口346及び下部内管328bの下部開口348を画定する。上部開口346は、上部内管328aに下部内管328bを空気圧接続する。下部開口348は、微粒子区画128に下部内管328bを接続し、これにより、本明細書において説明するように、微粒子区画128がゴミ分離器320からのゴミ104を受け入れることができる。
The upper inner pipe 328a is pneumatically connected to the lower
ゴミ分離コーン122は、円錐台形形状を有する。これに関し、下部内管328bも円錐台形形状を有する。ゴミ分離コーン122及び上部内管328aの高さH5は、30mm〜60mmであり、例えば30mm〜40mm、40mm〜50mm、50mm〜60mmである。いくつかの場合、高さH5は、ゴミ分離器320の全体高さH2のパーセントで表される。高さH5は、例えば、ゴミ分離器320の全体高さH2の60%〜90%であり、例えば全体高さH2の60%〜80%、65%〜85%、70%〜90%である。
The
図4Bに戻ると、ゴミ分離コーン122及び下部内管328bが円錐台形形状を有するので、ゴミ分離コーン122及び下部内管328bは、円錐台形形状の中央軸336に対する角度A1により定めることができる。下部内管328bの中央軸336は、円錐台形の中央軸、例えば下部内管328bにより画定されるゴミ分離コーン122の中央軸に対応する。角度A1は、傾斜とゴミ分離コーン122の中央軸336との間の角度に対応する。角度A1は、例えば、7.5°〜20°であり、例えば7.5°〜15°、10°〜17.5°、12.5°〜20°である。
Returning to FIG. 4B, since the
いくつかの例では、下部内管328bの下部開口348の直径D2は、5mm〜20mmであり、例えば5mm〜10mm、10mm〜15mm、15mm〜20mmなどである。下部内管328bの上部開口346の直径は、例えば、上部内管328aの直径D1に等しい。直径D2は、例えば、直径D1の10%〜50%であり、例えば直径D1の10%〜30%、20%〜40%、30%〜50%などである。
In some examples, the diameter D2 of the
図3B及び図4Bを参照すると、いくつかの例では、ゴミ分離器320及びゴミ分離コーン122は、清掃ビン100内で傾いている。いくつかの実装形態では、清掃ビン100を通る鉛直軸349とゴミ分離コーン122の中央軸336とのなす角度A2は、0°〜45°であり、例えば0°〜10°、5°〜25°、10°〜40°、15°〜45°などである。鉛直軸349は、例えば、床面106に対して垂直である。いくつかの場合、鉛直軸349は、前側面304及び/又は後側面306に対して平行である。
Referring to FIGS. 3B and 4B, in some examples, the
いくつかの例では、中央軸336は、ゴミ区画116の上面118及び/又は空気チャンネル120の底面に対して実質的に垂直である。中央軸と空気チャンネル120の底面とは、例えば、85°〜95°の角度をなし、例えば87°〜93°、89°〜91°などの角度をなす。ゴミ分離コーン122が鉛直軸349に対して傾いているので、ゴミ分離コーン122を収容できるように清掃ビン100の高さH1を増加させる必要なしに、ゴミ分離コーン122の深さを増加させることができる。結果として、清掃ビン100は、コンパクトな高さH1を維持したままでも、ゴミ104を分離するためにサイクロン121を効果的に形成することができる。
In some examples, the
渦ファインダ324は、気流110がゴミ分離器320の内部体積328を出ていく出口ダクト334を含む。出口ダクト334は、フィルタ124の前の出口チャンネル340に下部内管328bを空気圧接続する。上部内管328aは、下部内管328bに空気圧接続され、下部内管328bは、出口ダクト334に空気圧接続される。出口ダクト334の下部開口342は、下部内管328b内に位置する。これに関し、出口ダクト334は、上部内管328aを通って延在するとともに、下部内管328b内で終端する。ゴミ分離器320及びゴミ分離コーン122が傾いているので、出口ダクト334から外へ向かう気流110に対する制限が小さくなり得る。特に、このゴミ分離器320の傾きによって、仮にゴミ分離器320から鉛直方向に気流が出ていくような向きで出口ダクト334が配置されていたとすると生じ得るであろう、出口ダクト334において気流110に課される制限が低減される。
The
いくつかの例では、出口ダクト334は、下部内管328bに向けてテーパ付けられる。図4Bに示すように、出口ダクト334の内壁面と下部内管328bの中央軸336とは、例えば、5°〜30°の角度A3をなし、例えば5°〜20°、10°〜25°、15°〜30°などの角度A3をなす。いくつかの場合、出口ダクト334の外壁面及び出口ダクト334の内壁面は、中央軸336と角度A3をなす。出口ダクト334の下部開口342は、10mm〜30mmの直径D3を有し、直径D3は例えば10mm〜20mm、20mm〜30mmなどである。直径D3は、例えば、直径D1の25%〜75%であり、例えば直径D1の25%〜50%、40%〜60%、50%〜75%などである。出口ダクト334の上部開口344は、下部開口342の直径D3より大きな直径を有し、当該直径は例えば下部開口342の直径より0.5mm〜5mmだけ大きい。出口ダクト334のテーパにより、下部内管328b内に形成されるサイクロン121の深さが増加し得る。特に、清掃作業中、サイクロン121の最深点は下部内管328bの下部開口348に向かってさらに下方へ延び得る。出口ダクト334のテーパにより、出口ダクト334から出る空気の通路が増加し得るので、気流110に対する狭窄が低減される。これに関し、出口ダクト334のテーパにより、真空アセンブリ108による電力消費が低減され得る。
In some examples, the
いくつかの例では、出口ダクト334の長さL2は、出口ダクト334の下部開口342が下部内管328b内に位置するような十分な長さである。長さL2は、例えば、10.5mm〜30.5mmであり、例えば11mm〜26mm、16mm〜30mmなどである。長さL2は、例えば、ハウジング322の高さH4よりも0.5mm〜5mm小さい。
In some examples, the length L2 of the
図3Bを参照すると、微粒子区画128は、ゴミ分離器320の下に位置する。微粒子区画128は、清掃ビン100の底側面310、清掃ビン100の横側面302a、302b、微粒子区画128の壁部350、及び微粒子区画128とゴミ区画116との間の分離壁352により画定される。壁部350は、微粒子区画128の上面を画定する。微粒子区画128は、実質的に三角形形状又は実質的に台形形状を有する。これに関し、壁部350は、清掃ビン100の底側面310に対して角度をなす。壁部350は、例えば、清掃ビン100の底側面310との間で、空気チャンネル120の底面と清掃ビン100の上側面308との間の角度と類似の角度をなす。
Referring to FIG. 3B, the
分離壁352は、ゴミ区画116と微粒子区画128との間で気流を妨げるので、ゴミ104が各区画116、128の間で移動することをも妨げる。大きなサイズのゴミはフィルタ面118aで分離されてゴミ区画116内に堆積するので、微粒子区画128は、より小さな大きさのゴミ(例えば微粒子)を受け入れる。微粒子区画128が蓄えるゴミ104は、典型的にはゴミ区画116よりも少ない。これに関し、微粒子区画128の体積は、ゴミ区画116の体積の1%〜10%であり、例えばゴミ区画116の体積の1%〜5%、4%〜8%、5%〜10%などである。ゴミ区画116の体積は、例えば、600mL〜1000mLであり、例えば600mL〜800mL、700mL〜900mL、750mL〜850mL、800mL〜1000mLなどである。微粒子区画の体積は、例えば、20mL〜100mLであり、例えば20mL〜50mL、30mL〜70mL、40mL〜60mL、45mL〜55mL、60mL〜100mLなどである。
Since the
フィルタ124の前の出口チャンネル340は、清掃ビン100の上側面308、清掃ビン100の横側面302a、302b、ゴミ分離器320、フィルタ124、及び微粒子区画128の壁部350により画定される。フィルタ124は、清掃ビン100の出口126において、清掃ビン100の後側面306上に位置する。いくつかの場合、フィルタ124は、清掃ビン100の後側面306に対して取り外し可能に取り付けられる。フィルタ124により、気流110は、清掃ビン100の出口126を通過してロボット102の真空アセンブリ108に向かうことができるようになる。いくつかの例では、フィルタ124は、高効率微粒子空気(HEPA:high−efficiency particulate air)フィルタである。いくつかの場合、フィルタ124は、取り外し可能であり、交換可能であり、使い捨てであり、且つ/又は洗浄可能である。
The
いくつかの場合、出口126は、清掃ビン100の内幅W1全体にわたって広がる。加えて、フィルタ124は、清掃ビン100の内幅W1全体にわたって広がり、出口チャンネル340は、清掃ビン100の内幅W1全体にわたって広がる。出口126は、例えば、内幅W1の長さの90%〜100%にわたって広がる。出口126が清掃ビン100の内幅W1全体にわたって広がる場合、清掃ビン100の後側面306は、出口126に対応する。
In some cases, the
図3A及び図3Cを参照して単一のゴミ分離器320について説明したが、いくつかの例では、ゴミ分離器320は、いくつかのゴミ分離器の組320a〜320fのうちの1個である。図3A及び図3Cに図示された例では、ゴミ分離器320、320aは、6個のゴミ分離器320a〜320fのうちの1個である。いくつかの実装形態では、清掃ビン100内に存在するゴミ分離器320a〜320fはそれより少ないかそれより多く、例えば1個〜5個又は7個以上である。いくつかの実装形態では、清掃ビン100は、2個〜16個のゴミ分離器を含み、例えば2個〜4個のゴミ分離器、4個〜8個のゴミ分離器、4個〜12個のゴミ分離器、4個〜16個のゴミ分離器などを含む。いくつかの場合、ゴミ分離器320a〜320fは一直線に並ぶ。ゴミ分離器320a〜320fは、清掃ビン100を通る水平軸356に沿って並ぶ。水平軸356は、清掃ビン100の前側面304に対して平行である。ゴミ分離器の組320a〜320fは、清掃ビン100の内幅W1にわたって並ぶ。ゴミ分離器320a〜320fは、例えば、清掃ビン100の内幅W1全体にわたって広がる。ゴミ分離器320a〜320fは、気流110が同じ向きで各ゴミ分離器320a〜320fへ向かうように並ぶ。特に、ゴミ分離器320a〜320fに受け入れられる気流110の各部分はそれぞれ、清掃ビン100の後側面306に向かって後方へ向かう。同様に、ゴミ分離器320a〜320fから排気される気流110の各部分は、清掃ビン100の後側面306へ向かう。
Although a
ゴミ分離器320a〜320fはそれぞれ、ゴミ分離器320(例えば図4A〜図4Cに示したようなもの)について説明したものと同様の構造及び導管を含む。ゴミ分離器320a〜320fの入口ダクト326a〜326fはそれぞれ、気流110の一部を受け入れるように空気チャンネル120に空気圧接続される。入口ダクト326a〜326fは、ゴミ分離器320a〜320fに入ってくる気流110を、清掃ビン100の後側面306に向かって(例えば、清掃ビン100の後側面306へ向かう複数の平行な軸に沿って)同じ方向で向かうように方向付ける。入口ダクト326a〜326fは、空気をゴミ分離器320a〜320fに引き入れるために真空アセンブリ108が必要とし得る全体的な電力の増加分を低減するような形で空気をゴミ分離器320a〜320fへ流し込むような形状とすることができる。特に、入口ダクト326a〜326fを通る流路は、流路に沿った空気の狭窄を低減するような形状とされ得る。これに関し、入口ダクト326a〜326fを組み合わせた幅は空気チャンネル120の幅よりも小さいものであり得るが、入口ダクト326a〜326fの形状により、入口ダクト326a〜326fにおける気流110のための流路が狭くなることで起こり得る電力増加が低減され得る。
The
ゴミ分離器320a〜320fの出口ダクト334a〜334fはそれぞれ、出口チャンネル340に空気圧接続される。出口ダクト334a〜334fは、ゴミ分離器320a〜320fからの気流110を、清掃ビン100の後側面306に向かって後方へ、且つ清掃ビン100の上側面308に向かって上方へ(例えば、清掃ビン100の後側面306に向かって後方へ、且つ清掃ビン100の後側面306に向かって上方へ向かう複数の平行な軸に沿って)同じ方向に向かうように方向付ける。
The
ゴミ分離器320a〜320fの各長手軸は、互いに平行である。いくつかの場合、ゴミ分離器320a〜320fの各長手軸(例えばゴミ分離器320a〜320fのゴミ分離コーンの中央軸)は、同一平面上に位置する。各長手軸は、ゴミ分離器320a〜320fのゴミ分離コーンの上部開口が入口114から離れた側に傾くように、清掃ビン100の入口114から離れるような角度を有する。ゴミ分離器320a〜320fのゴミ分離コーンの下部開口はそれぞれ、微粒子区画128において気流110から分離された小さな大きさのゴミを堆積させるように、微粒子区画128に接続される。
The longitudinal axes of the
いくつかの場合、ゴミ分離器320a、320c、320eは、入口ダクト326a、326c、326eが気流110の方向をゴミ分離器320a、320c、320eの内管内で(図3Cに示した視点で)時計回りとするように位置付けられる点で、ゴミ分離器320b、320d、320fと異なる。これに対し、入口ダクト326b、326d、326fは、気流110の方向をゴミ分離器320b、320d、320fの内管内で(図3Cに示した視点で)反時計回りとするように位置付けられる。いくつかの場合、ゴミ分離器320a〜320fは、どの入口ダクト326a〜326fも他の入口ダクト326a〜326fのうち一つに隣接するように、対で並べられる。これに関し、空気チャンネル120は、入口ダクト326a〜326fの各々のために別々の導管を含む必要がない。むしろ、図3Cに示すように、空気チャンネル120は、空気チャンネル120からの気流110を入口ダクト326a〜326fへ案内するための3個の別個の導管354a〜354cを含む。いくつかの場合、時計回りのゴミ分離器320a、320c、320eはそれぞれ、(i)反時計回りのゴミ分離器320b、320d、320fと別の反時計回りのゴミ分離器320b、320d、320fとの間に位置するか、又は(ii)反時計回りのゴミ分離器320b、320d、320fと清掃ビン100の横側面302a、302bの一方との間に位置する。加えて、反時計回りのゴミ分離器320b、320d、320fはそれぞれ、(i)時計回りのゴミ分離器320a、320c、320eと別の時計回りのゴミ分離器320a、320c、320eとの間に位置するか、又は(ii)時計回りのゴミ分離器320a、320c、320eと横側面302a、302bの一方との間に位置する。
In some cases, the
図5Aを参照すると、出口126は、ゴミを含む気流110が入口114から出口126へ向かうように、ロボット102の真空アセンブリ108のハウジング500に接続されるように構成される。ハウジング500及び出口126は、真空アセンブリ108により発生した気流110が確実に清掃ビン100を通って進むように、接続時に封止係合を形成する。再び図1を参照すると、清掃作業中、真空アセンブリ108は、清掃ローラ212a、212b付近から清掃ビン100を通って真空アセンブリ108へ向かうように空気を引き込み、気流110を形成するように動作する。
Referring to FIG. 5A, the
ゴミ104を含む気流110は、ロボット102のプレナム112を通った後、清掃ビン100の入口114を通って清掃ビン100へ入るように方向付けられる。特に、気流110は、ゴミ区画116へ入るように方向付けられる。いくつかの実装形態では、入口114は、ゴミ区画116に入る気流110を、当該気流110に含まれるゴミ104がゴミ区画116の上面118に向かうような形で方向付ける。
The
フィルタ面118aを通過するには大きすぎるゴミ104は、ゴミ区画116内に残る。フィルタ面118aは、分離されたゴミがゴミ区画116内に保持されるようにするゴミ分離段階として機能する。フィルタ面118aを通過するには大きすぎるゴミ104の一部104aは、フィルタ面118aに接触する。このゴミ104の一部104aは、気流110と、清掃ビン100の上側面308に対するゴミ区画116の上面118の下向き傾斜とにより、ゴミ区画116の後部に向けて動かされる。加えて、空気チャンネル120を通って進む際に気流110の向きがフィルタ面118aに沿って接線方向となるので、気流110は、フィルタ面118aに沿って蓄積されるゴミ104の一部104aを剥ぎ取る。いくつかの実装形態では、気流110は、フィルタ面118aに沿って蓄積されたゴミ104をブロック面118bに向けて動かす。ゴミ104がブロック面118bに到達すると、ゴミ104は、フィルタ面118aから分離されることにより、気流110から分離される。その後、ゴミ104は、ゴミ区画116へ落下する。このため、ゴミ104が剥ぎ取られることにより、ゴミ104がフィルタ面118aを塞いでフィルタ面118aを通る気流110の邪魔をするのを防ぐことができる。その後、ゴミ104の一部104aは、ゴミ区画116のデッドゾーン318に向かうので、フィルタ面118aから分離され、ゴミ区画116内で(例えば重力により)落下する。ゴミ区画116は、清掃作業中、このゴミ104の分離された部分104aを蓄える。
The
いくつかの場合、ゴミ区画116に蓄えられたゴミ104の一部104aは、複数段階中に気流110から分離されたゴミに対応する。その代わりに、又はそれに加えて、ゴミ区画116は、気流110に乗って進むには重すぎるゴミ104が重力によりゴミ区画116の底へ落下するゴミ分離段階として機能する。いくつかの例では、フィルタ面118aは、本明細書で記載されるような別のゴミ分離段階として機能する。ゴミ区画116は、これらのゴミ分離段階の両方の間に気流110から分離されたゴミ104を受け入れる。
In some cases, the
気流110から分離されたゴミ104の一部104aは、本明細書で記載されるようなサイクロン121を通じて気流110から分離される部分104bとは異なる。特に、ゴミ104の一部104aは、サイクロンを形成していない気流110の一部110aを通じて分離される。ゴミ区画116を通って進む気流110の一部110aは、例えば、上面118にわたって広がるループに沿って進み、ゴミ区画116の後面に沿って進み、ゴミ区画116の底面に沿って進み、ゴミ区画116の前面に沿って進み、上面118を通過する。いくつかの例では、気流110の一部110aのいくつかは、直接、入口114からゴミ区画116を通り、ゴミ区画116の上面118を通って進む。気流110の一部110aは、サイクロンを形成しない。これに関し、ゴミ区画116は、サイクロンが形成されていない状態の気流110から上記部分104aを分離する。
The
気流110がゴミ区画116を通った後、当該気流110は、フィルタ面118aを通ってゴミ区画116の外へ向かう。その後、気流110は、空気チャンネル120を通るように方向付けられ、これにより気流110はゴミ分離器320a〜320fへ向かう。気流110は、各ゴミ分離器320a〜320fにおいてサイクロン(例えばサイクロン121)を形成する。図5Aは、サイクロン121が形成される単一のゴミ分離器320を示す。ゴミ分離器320は、気流110の一部110bを受け入れるとともに、当該気流110の一部110bにサイクロン121を形成させる。特に、気流110の一部110bは、ゴミ分離器320の内部体積328の周りを回転する。気流110の一部110bが内部体積328の周りを回転し続けると、気流110の一部110bの通る経路の直径が減少する。この経路は、例えば、複数の略円形のループを含み、当該円形のループは、内部体積328の底に近づくほど直径が減少する。これに関し、気流110の一部110bは、サイクロン121を形成する。単一のサイクロン121が図示されているが、ゴミ分離器320a〜320fの各々は、気流110の異なる部分を受け入れるとともに、気流110の対応する部分に、他のゴミ分離器320a〜320fにより形成されたサイクロンとは異なるサイクロンを形成させる。
After the
ゴミ分離器320a〜320fは、ゴミ104の一部104bを分離するとともに微粒子区画128に当該部分104bを堆積させる、別のゴミ分離段階として働く。気流110がゴミ分離器320a〜320fに到達する前にフィルタ面118aがゴミ104の一部104aを気流110から分離するので、気流110に到達するゴミ104はより小さくなる傾向があり得る。フィルタ面118aはまた、気流110から繊維状又はフィラメント状のゴミも分離することができる。これにより、大きなゴミやフィラメント状のゴミがゴミ分離器320a〜320f内の比較的小さな空間から出られなくなる可能性が低減され得る。いくつかの実装形態では、図4A〜図4Cのゴミ分離器320について説明したように、気流110は、ゴミ分離器320の入口ダクト326を通って内部体積328に入るように方向付けられる。特に、気流110は、上部内管328aへ入るように方向付けられる。いくつかの場合、上部内管328a中に向かう気流110に含まれるゴミ104は、上部内管328aに入る際に、渦ファインダ324の外面に当たる。結果として、ゴミ104は、減速し、下部内管328bに向かって下方へ落下し始める。
The
加えて、上部内管328aが下部内管328bに空気圧接続されているので、ゴミ104を含む気流110も、上部内管328aから下部内管328bへ向かう。気流110が内部体積328を通って進む際、気流110はサイクロン121を形成する。渦ファインダ324は、気流が上部内管328aを通って進む際のサイクロン121の形成を容易にする。下部内管328bの円錐形状はさらに、気流110が下部内管328bを通って流れる際のサイクロン121の形成を容易にする。サイクロン121は、少なくとも下部内管328bの一部を通って延在する。
In addition, since the upper inner pipe 328a is pneumatically connected to the lower
真空アセンブリ108は、ゴミ分離器320の頂部で出口ダクト334を通して気流110を引き込む傾向があり、これにより、サイクロン121の下向きの流れ方向と反対方向の真空吸引力が印加される。いくつかの実装形態では、この真空吸引力により、ゴミ分離器320の中央部に向けて減圧ゾーンが形成され、これにより、気流110がサイクロン121の形態で当該減圧ゾーンの周りを急速に動くことになる。気流110に含まれるゴミ104は、下部内管328bの壁部に接触し、これにより、ゴミ104が気流110に対して減速するとともに下部内管328bの壁部の斜面に沿って下向きに移動する。ゴミ104と当該壁部との間の摩擦により、ゴミ104の速度がさらに低減され得る。重力により、ゴミ104は、微粒子区画128の方へ下向きの力を受ける。これに関し、ゴミ104の一部104bは、ゴミ分離器320に形成されたサイクロン121により、気流110から分離される。下部開口348は、下部内管328bを通って進むゴミ104を微粒子区画128が受け入れるように、微粒子区画128に対して位置付けられる。気流110から分離されたゴミ104は、下部内管328bを通って下部開口348へ向かい、微粒子区画128に入るように重力から力を受ける。
The
ゴミ分離器320について説明したが、この流れのダイナミクスはゴミ分離器320a〜320fの各々に対して適用可能である。特に、ゴミ分離器320a〜320fはそれぞれ、各内管内でサイクロンを形成するように気流110の一部を受け入れる。ゴミ分離器320a〜320fの各々は、吸い込まれたゴミ104の一部を気流110から分離し、当該分離されたゴミを微粒子区画128に堆積させる。
Although the
気流110は、ゴミ分離器320a〜320fにより形成されたサイクロンを辿って進み、ゴミ分離器320a〜320fの出口ダクトを通って引き出される。清掃ビン100のエンベロープが短い(例えば高さH1が短い)ので、ゴミ分離器320a〜320fは、出口ダクトを通ってゴミ分離器320a〜320fから出た気流110の一部に対する狭窄が小さくなるように、傾けられている。ゴミ分離器320a〜320fからの気流110の各部分は、出口チャンネル340で再び混ざり合う。混ざりあった気流110は、出口チャンネル340を通して引き込まれ、これにより気流110が出口126及びフィルタ124を通るように方向付けられる。フィルタ124は、清掃ビン100のための追加のゴミ分離段階として働く。フィルタ124は、所定サイズよりも大きなゴミ104(例えば約0.1μm〜約0.5μmより大きな幅を有するゴミ104)を気流110から分離する。いくつかの場合、次に、真空アセンブリ108は、ベント213を通してロボット102の周囲環境へ気流110を排気する。別の例では、気流110は、床面106上のゴミをより強くかき回すために清掃ヘッドに排気される。
The
これに関し、一具体例では、清掃ビン100は、4つの異なる段階においてゴミ104の分離を促進する。重力により促進される気流110からのゴミ104の分離が、第1分離段階である。フィルタ面118aにより促進される気流110からのゴミ104の分離が、第2分離段階である。ゴミ分離コーン122により促進される気流110からのゴミ104の分離が、第3分離段階である。フィルタ124により促進される気流110からのゴミ104の分離が、第4分離段階である。
In this regard, in one embodiment, the
清掃作業後、ゴミ区画116内に残ったゴミ104は、清掃ビン100内に堆積したゴミ104の第1部分104aに対応する。ゴミ104の第2部分104bは、微粒子区画128内に堆積し、ゴミ104の第3部分104cは、清掃ビン100の出口126でフィルタ124に堆積する。次いで、気流110は、清掃ビン100の入口114を通り、ゴミ区画116を通り、ゴミ区画116の上面118を通って空気チャンネル120に入り、ゴミ分離コーン122を通った後、清掃ビン100の出口126でフィルタ124を通るように方向付けられる。ゴミ区画116のゴミ104は、概して大きいゴミ(例えば100μm〜500μm又はそれ以上の幅のゴミ)を含み、微粒子区画128のゴミ104は、100μm〜500μm又はそれ以下の幅のゴミを含む。
The
いくつかの実装形態では、清掃ビン100は、ロボット102の本体200に取外し可能に搭載されるとともに、清掃作業後にロボット102から取り外される。特に、図5Bを参照すると、清掃ビン100は、清掃ビン100内に蓄えられたゴミ104を取り除けるようにするために、真空アセンブリ108のハウジング500から切り離される。真空アセンブリ108は、例えば、ロボット102の一部である。いくつかの場合、ハウジング及び真空アセンブリ108は、清掃ビン100に取り付けられ、清掃ビン100、真空アセンブリ108、及びハウジング500は、清掃ビン100からゴミ104を取り除けるようにするためにユニットとして取り外される。いくつかの場合、清掃ビン100がロボット102の本体200に搭載されたままの状態で、ゴミが清掃ビン100から取り除かれる。清掃ビン100の底側面310は、ゴミ区画116の底面及び微粒子区画128の底面を画定するドア502を含む。ドア502が開くと、ゴミ区画116及び微粒子区画128の両方のゴミ104を清掃ビン100から(例えばドア502から)取り除くことが可能になる。ドア502は、清掃ビン100に回転可能に取り付けられる。使用者は、各区画116、128からゴミ104を出すことができるように、各区画116、128からドア502を手動で回転させる。あるいは、ドア502は、清掃ビン100にスライド可能に取り付けられるか、ゴミ区画116及び微粒子区画128の両方のゴミ104を取り出せるようにドア502を手動で開けられるようなその他の形で取り付けられる。
In some mounting embodiments, the
いくつかの場合、ゴミ区画116及び微粒子区画128の内容物を出すのに加えて、使用者は、ロボット102から清掃ビン100を取り外した後、清掃ビン100からフィルタ124を取り外す。次いで、使用者は、フィルタ124をクリーニングして、フィルタ124を清掃ビン100に再配置する。いくつかの場合、使用者は、フィルタ124を廃棄して、新しいフィルタを清掃ビン100に再配置する。いくつかの場合、フィルタ面118aが取り外され、クリーニングされて再配置されるか、又はフィルタ面118aが廃棄されて新しいフィルタ面と交換される。
In some cases, in addition to ejecting the contents of the
いくつかの実装形態では、清掃作業後、ロボット102は、真空アセンブリを含む排出ステーション600(図6に模式的に示す)でドッキングされる。排出ステーション600は、排出操作を実行する。当該排出操作では、真空アセンブリが動作して、清掃ビン100を通って排出ステーション600へ向かう気流602を発生させる。図6は、現在の文脈におけるロボット102の真空アセンブリ108を示すが、簡単のためにロボット102の他の構成要素は示していない。さらに、排出ステーション600が模式的に図示されている。ロボット102がドッキング可能な排出ステーションの例は、その全体が本明細書に援用される「Evacuation Station」と題されて2016年10月11日に発行された米国特許第9462920号明細書に記載されている。
In some implementations, after cleaning, the
排出操作中、気流602により、清掃ビン100内のゴミ104が排出ステーション600へ向かう。排出ステーション600は、例えば、排出ステーション600の真空アセンブリが動作時にロボット102のベント213を通して空気を引き込むことにより図6に示す気流602を発生させるように、清掃ローラ212a、212bと封止を形成する。気流602は、ゴミ区画116及び微粒子区画128内に収容されたゴミ104を排出ステーション600へ運ぶ。これに関し、使用者は、清掃ビン100から手動でゴミ104を出す必要がない。
During the discharge operation, the
図7は、ゴミ区画116の内部が見えるように清掃ビン100の横側面302b及び前側面304が取り外された状態の、ゴミ区画116の切取り斜視図である。排出ステーション600の真空アセンブリにより空気を引き込めるようにするために、清掃ビン100は、排出ステーション600の真空アセンブリに接続されるように構成された排出ポート700を含む。排出ステーション600の真空アセンブリは、清掃ビン100の出口126からの気流602を排出ポート700へ向けるように動作可能である。気流602は、周囲環境から、ベント213を通り、出口126を通り、出口チャンネル340を通り、ゴミ分離器320a〜320fへ向かう。ゴミ分離器320a〜320fからの気流602の一部602aは、空気チャンネル120を通った後、ゴミ区画116の上面118を通ってゴミ区画116へ向かう。いくつかの場合、気流110の一部602aは、フィルタ面118aにおいてゴミ区画116内のゴミを排出ポート700へ運び、これによりフィルタ面118aを通る気流を妨げ得るゴミの蓄積が低減される。ゴミ分離器320a〜320fからの気流602の別の部分602bは、本明細書に記載されるように、微粒子区画128を通った後、分離壁352を通ってゴミ区画116へ向かう。気流602の一部602bは、微粒子区画128におけるゴミ104の一部104bを排出ポート700へ運ぶ。部分602a、602bは、ゴミ区画116で再び混ざり合った後、排出ポート700を通って排出ステーション600へ向かう。
FIG. 7 is a cut-out perspective view of the
排出ステーション600により微粒子区画128を空にできるようにするために、分離壁352は、ゴミ区画116と微粒子区画128との間に開放エリア704a、開放エリア704b、及び開放エリア704cを含む。開放エリア704a、704b、704cは、ゴミ区画116及び微粒子区画128と空気圧接続される。図7に図示するように、開放エリア704aは、微粒子区画128とゴミ区画116との間の不連続な開放エリアの組に対応する。別の場合、開放エリア704a、704b、704cはそれぞれ、他の開放エリア704a、704b、704cと不連続な、単一の連続的な開放エリアである。別の実装形態では、分離壁352に沿って、より少ないか又はより多くの開放エリアが存在する。
The
開放エリア704a、704b、704cは、開閉式のフラップ706a、706b、706cによりカバーされる。フラップ706a、706b、706cは、フラップ706a、706b、706cのゴミ区画116を向く側の圧力がフラップ706a、706b、706cの微粒子区画128を向く側の圧力より小さい場合に開くように構成される。いくつかの実装形態では、フラップ706a、706b、706cの上部は、分離壁352に固定され(例えば分離壁352に接着され)、フラップ706a、706b、706cの底部は、留められておらず、上述の圧力条件下で分離壁352から離れることができる。フラップ706a、706b、706cは、変形可能で弾力性のある材料から形成される。フラップ706a、706b、706cは、フラップ706a、706b、706cの微粒子区画128を向く側が高圧である場合に、これに応答して変形し、開位置となる。高圧が開放されて両側の圧力が均一化されると、フラップ706a、706b、706cは、弾性的に閉位置に戻る。
The
いくつかの場合、排出ポート700から遠くに位置する開放エリア704a、704b、704cは、排出ポート700の近くに位置する開放エリア704a、704b、704cより大きい。例えば、開放エリア704aは開放エリア704bより大きく、開放エリア704bは開放エリア704cより大きい。開放エリア704aは、開放エリア704bに比べて排出ポート700から遠くに位置し、開放エリア704bは、開放エリア704cに比べて排出ポート700から遠くに位置する。従って、フラップ706aはフラップ706bより長く、フラップ706bはフラップ706cより長い。開放エリア704a、704b、704cの相対サイズ及び排出ポート700までの相対距離により、開放エリア704a、704b、704cの各々を通って流れる気流602の相対位置が決定される。結果として、相対サイズおよび相対距離は、開放エリア704a、704b、704cの各々を同程度の量の気流602が流れるように選択され得る。これにより、微粒子区画128及びゴミ区画116からのゴミ104をより均一に排出ステーション600から排出することが可能になる。特に、排出ポート700から最も遠い開放エリア704aの大きさを増加させることにより、排出作業中に、微粒子区画128及びゴミ区画116のうち排出ポート700から最も遠い位置にあるゴミ104を、清掃ビン100からより容易に排出することができる。気流602が微粒子区画128からゴミ区画116へ入る複数の流入点により、ゴミ区画116で混ざり合った気流602の渦巻き運動が促進され、これによりゴミ104が掻き回されてゴミ区画116からのゴミ104の排出性が向上する。
In some cases, the
フラップ706a、706b、706cが開位置(図6に示す)にある場合、ゴミ区画及び微粒子区画128は空気圧接続される。結果として、ゴミ104を含む気流602は、ゴミ区画116と微粒子区画128との間を流れることができるようになる。特に、気流602の一部602bは、ゴミ分離器320a〜320fを通って微粒子区画128へ、次いでゴミ区画116へ流入し、これにより、排出ステーション600は、微粒子区画128からゴミ104を排出することが可能になる。真空アセンブリが気流602を発生させるように排出ステーション600が排出操作を実行すると、真空アセンブリの動作が、フラップ706a、706b、706cのゴミ区画116の側の圧力を減少させ、これにより、フラップ706a、706b、706cを開位置へ変形させる。
When the
フラップ706a、706b、706cが閉位置(図7に示す)にある場合、開放エリア704a、704b、704cは、ゴミ区画116及び微粒子区画128と空気圧接続されない。結果として、空気は、微粒子区画128から開放エリア704a、704b、704cを通ってゴミ区画116へ直接流れることができない。清掃作業中にロボット102の真空アセンブリ108が動作すると、フラップ706a、706b、706cのゴミ区画116を向く側の圧力が、フラップ706a、706b、706cの他側の圧力より大きくなることにより、フラップ706a、706b、706cが閉位置のままとなる。結果として、ゴミ区画116に堆積したゴミ104及び微粒子区画128に堆積したゴミ104は、清掃作業中は各区画に残ったままとなる。
When the
いくつかの実装形態について説明したが、これらは様々に変形され得ることが理解されるであろう。従って、他の実装形態も特許請求の範囲に含まれる。 We have described several implementations, but it will be understood that they can be varied in many ways. Therefore, other implementation forms are also included in the claims.
さらに、本発明では以下の例を含むことも好ましい。
[項1]
床面からゴミを受け入れるように動作可能な自律性清掃ロボットに搭載可能な清掃ビンであって、
前記清掃ビンの内幅を画定する前記清掃ビンの横側面の間に位置する入口と;
真空アセンブリに接続されるように構成された出口であって、前記真空アセンブリは、前記清掃ビンの前記入口から前記清掃ビンの前記出口へ気流を方向付けるように動作可能である、出口と;
前記気流から分離されたゴミの第1部分を受け入れるためのゴミ区画と;
前記ゴミ区画の上に位置するとともに、前記清掃ビンの上壁の内面に対して傾いた前記ゴミ区画の上面により画定された空気チャンネルであって、前記清掃ビンの前記内幅にわたって広がるとともに、前記ゴミ区画から前記ゴミ区画の前記上面を通ってきた前記気流を受け入れる、空気チャンネルと;
前記気流から分離されたゴミの第2部分を受け入れるための微粒子区画と;
上部開口及び下部開口を画定する内管を有するゴミ分離コーンであって、前記上部開口は、前記空気チャンネルから前記気流を受け入れ、前記内管は、前記気流が前記内管内でサイクロンを形成するように前記上部開口から前記下部開口へテーパ付けられている、ゴミ分離コーンと;
を備える清掃ビン。
[項2]
前記入口は、前記清掃ビンの前記内幅の75%〜100%の長さにわたって広がる、項1に記載の清掃ビン。
[項3]
前記ゴミ区画の前記上面は、第1フィルタを含む、項1に記載の清掃ビン。
[項4]
前記第1フィルタは、100μm〜500μmの幅のゴミが前記空気チャンネルへ通過するのを妨げるような大きさとされる、項3に記載の清掃ビン。
[項5]
前記第1フィルタのフィルタ面と前記清掃ビンを通る水平面とは、5°〜45°の角度をなす、項3に記載の清掃ビン。
[項6]
前記ゴミ区画の前記上面と前記ゴミ分離コーンの長手軸とは、85°〜95°の角度を画定し、前記ゴミ区画の前記上面は、前記ゴミ分離コーンに向かって下方に傾斜している、項1に記載の清掃ビン。
[項7]
前記空気チャンネルは、前記清掃ビンの前記内幅の95%〜100%の長さにわたって広がる、項1に記載の清掃ビン。
[項8]
前記出口から排出ポートへ気流を向けるように動作可能な別の真空アセンブリに接続されるように構成された排出ポートと;
前記ゴミ区画と前記微粒子区画とに空気圧接続された開放エリアをカバーする第1フラップであって、前記第1フラップの前記ゴミ区画を向く側の圧力が前記第1フラップの前記微粒子区画を向く側の圧力より小さい場合に開くように構成された第1フラップと;
をさらに備える、項1に記載の清掃ビン。
[項9]
前記ゴミ区画と前記微粒子区画との間の開放エリアをカバーする第2フラップをさらに備え、
前記第1フラップによりカバーされた前記開放エリアは、前記第2フラップによりカバーされた前記開放エリアより大きく、前記第1フラップは、前記第2フラップと比べて前記排出ポートから遠くに位置している、項8に記載の清掃ビン。
[項10]
前記ゴミ分離コーンの長手軸は、前記ゴミ分離コーンの前記上部開口が前記清掃ビンの前記入口から遠ざかる方向に傾くように、前記清掃ビンを通る鉛直軸と5°〜25°の角度を画定する、項1に記載の清掃ビン。
[項11]
前記内管は、円錐状構造体であって前記円錐状構造体の中央軸と15°〜40°の角度をなす傾斜を画定する円錐状構造体である、項1に記載の清掃ビン。
[項12]
前記内管の前記上部開口の直径は、20mm〜40mmであり、前記内管の前記下部開口の直径は、5mm〜20mmである、項1に記載の清掃ビン。
[項13]
前記ゴミ分離コーンは、第1ゴミ分離コーンであり、前記第1ゴミ分離コーンの前記内管は、前記気流の第1部分を受け入れ、
前記清掃ビンは、前記第1ゴミ分離コーンに隣接する第2ゴミ分離コーンを備え、前記第2ゴミ分離コーンは、上部開口及び下部開口を画定する内管を有し、前記上部開口は、前記空気チャンネルから前記気流の第2部分を受け入れ、前記内管は、前記気流の前記第2部分が前記内管内でサイクロンを形成するように前記上部開口から前記下部開口へテーパ付けられている、項1に記載の清掃ビン。
[項14]
前記ゴミ分離コーンは、一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンの一つであり、前記一組のゴミ分離コーンは、各ゴミ分離コーンの上部開口が前記入口から遠ざかる方向に傾くように、前記入口から遠ざかる方向に角度をなす同一平面上の長手軸を有する、項1に記載の清掃ビン。
[項15]
前記ゴミ区画の前記上面は、第1フィルタを含み、前記清掃ビンは、前記ゴミ分離コーンと前記出口との間に位置する第2フィルタをさらに備える、項1に記載の清掃ビン。
[項16]
前記出口は、前記清掃ビンの前記内幅にわたって広がる、項1に記載の清掃ビン。
[項17]
前記空気チャンネルに空気圧接続されるとともに前記ゴミ分離コーンの前記内管に空気圧接続された入口ダクトをさらに備え、前記入口ダクトは、前記入口の幅の5%〜15%の最小幅を有する、項1に記載の清掃ビン。
[項18]
前記ゴミ分離コーンの前記内管から前記出口へ向かうように前記気流を方向付けるための出口ダクトをさらに備え、前記出口ダクトは、前記ゴミ分離コーンの前記内管に向かってテーパ付けられている、項1に記載の清掃ビン。
[項19]
前記ゴミ区画の底面及び前記微粒子区画の底面を画定するドアをさらに備え、前記ドアは、前記ゴミ区画及び前記微粒子区画の両方のゴミを前記清掃ビンから取り除くことができるように、手動で開けられるように構成されている、項1に記載の清掃ビン。
[項20]
前記清掃ビンの最大高さは、80mm未満である、項1に記載の清掃ビン。
[項21]
本体と;
床面にわたって前記本体を移動させるように動作可能な駆動部と;
前記本体に担持された真空アセンブリであって、前記本体が前記床面にわたって移動する際に前記床面からゴミを運ぶために気流を発生させるように動作可能な真空アセンブリと;
前記本体に搭載された清掃ビンと、
を備える自律性清掃ロボットであって、
前記清掃ビンは、
入口と;
出口であって、前記ゴミを含む前記気流が前記入口から前記出口へ向かうように前記真空アセンブリに接続された出口と;
前記気流から分離された前記ゴミの第1部分を受け入れるためのゴミ区画と;
前記気流から分離された前記ゴミの第2部分を受け入れるための微粒子区画と;
前記気流から前記ゴミの前記第2部分を分離するサイクロンであって前記ゴミの前記第2部分を前記微粒子区画へ向かうように方向付けるサイクロンを形成するように、前記ゴミ区画からの前記気流を受け入れるように構成されたゴミ分離コーンと;
を有する、自律性清掃ロボット。
[項22]
前記本体に回転可能に搭載された清掃ローラであって前記ゴミを巻き込むことにより前記ゴミを前記清掃ビンの前記入口に向けて移動させるように構成された清掃ローラをさらに備え、前記清掃ビンの前記入口は、前記清掃ローラの長さの60%〜100%にわたって広がる、項21に記載の自律性清掃ロボット。
Furthermore, it is also preferable to include the following examples in the present invention.
[Item 1]
A cleaning bin that can be mounted on an autonomous cleaning robot that can operate to receive dust from the floor.
With an inlet located between the lateral sides of the cleaning bin defining the inner width of the cleaning bin;
An outlet configured to be connected to a vacuum assembly, wherein the vacuum assembly can operate to direct airflow from the inlet of the cleaning bin to the outlet of the cleaning bin;
With a garbage compartment for receiving the first part of the garbage separated from the airflow;
An air channel located above the dust compartment and defined by the upper surface of the dust compartment tilted with respect to the inner surface of the upper wall of the cleaning bin, which extends over the inner width of the cleaning bin and is said to be said. With an air channel that receives the airflow from the garbage compartment through the top surface of the garbage compartment;
With a fine particle compartment for receiving the second part of the debris separated from the airflow;
A dust separation cone having an inner tube defining an upper opening and a lower opening, wherein the upper opening receives the airflow from the air channel, and the inner tube is such that the airflow forms a cyclone in the inner tube. With a dust separation cone that is tapered from the upper opening to the lower opening;
Cleaning bin equipped with.
[Item 2]
Item 2. The cleaning bottle according to
[Item 3]
Item 2. The cleaning bottle according to
[Item 4]
Item 3. The cleaning bottle according to Item 3, wherein the first filter has a size that prevents dust having a width of 100 μm to 500 μm from passing through the air channel.
[Item 5]
Item 3. The cleaning bottle according to Item 3, wherein the filter surface of the first filter and the horizontal plane passing through the cleaning bottle form an angle of 5 ° to 45 °.
[Item 6]
The upper surface of the dust compartment and the longitudinal axis of the dust separation cone define an angle of 85 ° to 95 °, and the upper surface of the dust compartment is inclined downward toward the dust separation cone.
[Item 7]
Item 2. The cleaning bottle according to
[Item 8]
With an exhaust port configured to connect to another vacuum assembly that can operate to direct airflow from the outlet to the exhaust port;
A first flap that covers an open area pneumatically connected to the dust compartment and the fine particle compartment, wherein the pressure on the side of the first flap facing the dust compartment is the side of the first flap facing the fine particle compartment. With a first flap configured to open when less than the pressure of;
[Item 9]
Further provided with a second flap covering the open area between the dust compartment and the particulate compartment.
The open area covered by the first flap is larger than the open area covered by the second flap, and the first flap is located farther from the discharge port than the second flap. , Item 8.
[Item 10]
The longitudinal axis of the dust separation cone defines an angle of 5 ° to 25 ° with the vertical axis passing through the cleaning bin so that the upper opening of the dust separation cone tilts away from the inlet of the cleaning bin. ,
[Item 11]
Item 2. The cleaning bin according to
[Item 12]
Item 2. The cleaning bottle according to
[Item 13]
The dust separation cone is a first dust separation cone, and the inner pipe of the first dust separation cone receives the first portion of the air flow.
The cleaning bin comprises a second dust separation cone adjacent to the first dust separation cone, the second dust separation cone having an inner pipe defining an upper opening and a lower opening, wherein the upper opening is said. 2. The cleaning bin according to 1.
[Item 14]
The dust separation cone is one of a set of dust separation cones arranged in a straight line, and the set of dust separation cones is such that the upper opening of each dust separation cone is tilted in a direction away from the inlet. Item 2. The cleaning bin according to
[Item 15]
Item 2. The cleaning bin according to
[Item 16]
Item 2. The cleaning bottle according to
[Item 17]
Further comprising an inlet duct pneumatically connected to the air channel and pneumatically connected to the inner tube of the dust separation cone, the inlet duct having a minimum width of 5% to 15% of the width of the inlet. The cleaning bin according to 1.
[Item 18]
An outlet duct for directing the airflow from the inner pipe of the dust separation cone to the outlet is further provided, and the outlet duct is tapered toward the inner pipe of the dust separation cone.
[Item 19]
Further comprising a door defining the bottom surface of the dust compartment and the bottom surface of the particulate compartment, the door can be manually opened so that dust in both the dust compartment and the particulate compartment can be removed from the cleaning bin. Item 2. The cleaning bin according to
[Item 20]
Item 2. The cleaning bottle according to
[Item 21]
With the main body;
With a drive unit that can move the main body over the floor surface;
A vacuum assembly carried on the body; which is capable of operating to generate airflow to carry debris from the floor as the body moves over the floor;
The cleaning bin mounted on the main body and
It is an autonomous cleaning robot equipped with
The cleaning bin is
With the entrance;
With an outlet that is connected to the vacuum assembly such that the airflow containing the debris is directed from the inlet to the outlet;
With a garbage compartment for receiving the first part of the garbage separated from the airflow;
With a fine particle compartment for receiving a second portion of the dust separated from the airflow;
The airflow from the dust compartment is received so as to form a cyclone that separates the second portion of the dust from the airflow and directs the second portion of the dust towards the fine particle compartment. With a garbage separation cone configured as;
Has an autonomous cleaning robot.
[Item 22]
A cleaning roller rotatably mounted on the main body, further comprising a cleaning roller configured to move the dust toward the inlet of the cleaning bin by entraining the dust, said the cleaning bin. Item 2. The autonomous cleaning robot according to Item 21, wherein the entrance extends over 60% to 100% of the length of the cleaning roller.
100 清掃ビン
102 清掃ロボット
104 ゴミ
104a 第1部分
104b 第2部分
104c 第3部分
106 床面
108 真空アセンブリ
110 気流
112 プレナム
114 入口
116 ゴミ区画
118 上面
118a フィルタ面
118b ブロック面
120 空気チャンネル
121 サイクロン
122 ゴミ分離コーン
124 フィルタ
126 出口
128 微粒子区画
130 前方駆動方向
200 本体
202a 前方部分
202b 後方部分
204a、204b 横側面
206 前側面
208a、208b アクチュエータ
210a、210b 駆動ホイール
211 キャスタホイール
212 コントローラ
212a 第1ローラ
212b 第2ローラ
213 ベント
214 ブラシ
214a、214b アクチュエータ
216 アクチュエータ
300 本体
302a、302b 横側面
304 前側面
306 後側面
308 上側面
310 底側面
314 後面
316 一部
318 デッドゾーン
320、320a〜320f ゴミ分離器
322 ハウジング
324 渦ファインダ
326、326a〜326f 入口ダクト
328 内部体積
328a 上部内管
328b 下部内管
330 第1翼
332 第2翼
334、334a〜334f 出口ダクト
336 中央軸
340 出口チャンネル
342 下部開口
344 上部開口
346 上部開口
348 下部開口
349 鉛直軸
350 壁部
352 分離壁
354a、354b、354c 導管
356 水平軸
500 ハウジング
502 ドア
600 排出ステーション
602 気流
700 排出ポート
704a、704b、704c 開放エリア
706a、706b、706c フラップ
100
Claims (18)
前記清掃ビンの内幅を画定する前記清掃ビンの横側面の間に位置する入口と;
前記自律性清掃ロボットの真空アセンブリに接続されるように構成された出口であって、前記自律性清掃ロボットの前記真空アセンブリは、前記清掃ビンの前記入口から前記清掃ビンの前記出口へ気流を方向付けるように動作可能である、出口と;
前記清掃ビンの前記内幅の少なくとも一部にわたって一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンであって、前記ゴミ分離コーンは、サイクロンが前記ゴミ分離コーンの内管内で形成されるとともに前記気流からゴミの第1部分を分離するように、前記気流の一部を受け入れるように構成されている、一組のゴミ分離コーンと;
前記気流から分離されたゴミの前記第1部分を受け入れるための微粒子区画と;
前記気流から分離されたゴミの第2部分を受け入れるためのゴミ区画であって、サイクロンが形成されていないときに前記気流からゴミの前記第2部分を分離するように構成されているゴミ区画と;
前記ゴミ区画の表面を通る前記気流を受け入れるように前記ゴミ区画に空気圧接続された空気チャンネルであって、前記ゴミ分離コーンの前記内管へ前記気流を方向付けるように前記ゴミ分離コーンの前記内管に空気圧接続された空気チャンネルと;
を備え、
前記空気チャンネルの底面は、前記ゴミ分離コーンに向かって下向きに傾斜している、清掃ビン。 A cleaning bin that can be mounted on an autonomous cleaning robot that can operate to receive dust from the floor.
With an inlet located between the lateral sides of the cleaning bin defining the inner width of the cleaning bin;
An outlet configured to be connected to a vacuum assembly of the autonomous cleaning robot, wherein the vacuum assembly of the autonomous cleaning robot directs airflow from the inlet of the cleaning bin to the outlet of the cleaning bin. With an exit that can be operated to attach;
A set of dust separation cones aligned in a straight line over at least a part of the inner width of the cleaning bin, wherein the cyclone is formed in the inner pipe of the dust separation cone and dust is discharged from the airflow. With a set of debris separation cones configured to receive a portion of the airflow so as to separate the first part of the;
With a fine particle compartment for receiving the first portion of the debris separated from the airflow;
A dust compartment for receiving a second portion of dust separated from the airflow and configured to separate the second portion of dust from the airflow when a cyclone is not formed. ;
An air channel pneumatically connected to the dust compartment to receive the airflow passing through the surface of the dust compartment, the inside of the dust separation cone so as to direct the airflow to the inner pipe of the dust separation cone. With an air channel pneumatically connected to the tube;
Equipped with
A cleaning bin whose bottom surface is inclined downward toward the dust separation cone.
床面まわりで前記自律性清掃ロボットを動かすための駆動システムと;
真空アセンブリと;
清掃ビンであって、
入口と;
前記真空アセンブリに接続された出口であって、前記真空アセンブリは、前記清掃ビンの前記入口からの気流を前記清掃ビンの前記出口へ方向付けるように操作可能である、出口と;
前記気流から分離されたゴミの第1部分を受け入れるための第1区画と;
前記清掃ビンの一部にわたって一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンであって、前記ゴミ分離コーンは、サイクロンが前記ゴミ分離コーン内で形成されるとともに前記気流からゴミの前記第1部分を分離するように、前記気流の一部を受け入れるように構成されている、一組のゴミ分離コーンと;
前記気流から分離されたゴミの第2部分を受け入れるための第2区画であって、サイクロンが形成されていないときに前記気流からゴミの前記第2部分を分離するように構成されている第2区画と;
前記第2区画の表面を通る前記気流を受け入れるように前記第2区画に空気圧接続された空気チャンネルであって、前記ゴミ分離コーンの内管へ前記気流を方向付けるように前記ゴミ分離コーンの前記内管に空気圧接続された空気チャンネルと;
を有する清掃ビンと、
を備え、
前記空気チャンネルの底面は、前記ゴミ分離コーンに向かって下向きに傾斜している、自律性清掃ロボット。 An autonomous cleaning robot
With a drive system for moving the autonomous cleaning robot around the floor;
With vacuum assembly;
It ’s a cleaning bottle,
With the entrance;
With an outlet connected to the vacuum assembly, the vacuum assembly can be operated to direct airflow from the inlet of the cleaning bin to the outlet of the cleaning bin;
With the first compartment for receiving the first part of the debris separated from the airflow;
A set of dust separation cones aligned in a straight line over a part of the cleaning bin, in which a cyclone is formed in the dust separation cone and the first portion of dust is separated from the airflow. With a set of debris separation cones that are configured to receive a portion of the airflow.
A second compartment for receiving a second portion of dust separated from the airflow, the second compartment being configured to separate the second portion of dust from the airflow when no cyclone is formed. With parcels;
An air channel pneumatically connected to the second compartment to receive the airflow passing through the surface of the second compartment, and the dust separating cone of the dust separating cone so as to direct the airflow to the inner pipe of the dust separating cone. With an air channel pneumatically connected to the inner tube;
With a cleaning bin,
Equipped with
An autonomous cleaning robot in which the bottom surface of the air channel is inclined downward toward the dust separation cone.
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