JP7423678B2 - 清掃ロボットのためのクリーニングローラー - Google Patents

Description

本明細書はクリーニングローラーに関し、詳細には、清掃ロボットに関する。

自律清掃ロボットは、床面をバキュームし、ロボットによって搬送される回転可能部材を動作させて床面からごみ屑を取り込みながら、床面にわたって運行して(navigate)障害物を回避することができる。ロボットは床面にわたって移動しながら、ロボットは回転可能部材を回転させ、回転可能部材はごみ屑と係合して、ロボットによって生成されるバキューム気流に向かってごみ屑を案内することができる。それによって、回転可能部材とバキューム気流とが協働して、ロボットがごみ屑を取り込むことを可能にすることができる。

自律清掃ロボットのためのクリーニングローラーは、ロボットが床面にわたって移動するときにローラーが床面と係合して床面からごみ屑を拾い上げるように、ロボットのクリーニング動作の間に回転され得る。ローラーは、ローラーが回転しながら床面にわたって掃くように構成された羽根を含む。羽根は、少なくとも1つの曲がりを形成する複数の相互接続部を含むことができる。たとえば、羽根の第1の部分は、第1の方向に延びることができ、第1の部分に取り付けられた羽根の第2の部分は、第1の方向と異なる第2の方向に延びることができる。

本明細書で説明するクリーニングローラー、クリーニングヘッド、および清掃ロボットの利点は、限定はしないが、以下でおよび本明細書の他の場所で説明する利点を含み得る。ローラーの羽根の実装形態は、ロボットのごみ屑拾い上げ能力を改善することができる。たとえば、羽根の中の曲がりは、ローラーが回転して床面と係合するときに、その羽根が、放射軸に沿って半径外方向に延びかつ曲がりを有しない羽根より大きい距離に対して、床面にわたって掃くことを可能にし得る。羽根の中の曲がりはまた、羽根の角度ずれをローラーの回転によって相殺させること可能にすることができ、従って、羽根が床面にわたって掃くときに、羽根が床面に対する方向性を維持することを可能にする。ロボットは、そのごみ屑拾い上げ能力をさらに改善するために、複数の羽根を含むことができる。いくつかの実装形態では、羽根の先端部は、羽根のごみ屑拾い上げ能力を改善するための表面の特徴を含むことができる。先端部に沿った凸面または凹面の特徴は、羽根が、より多量の力で床面に接触して、床面上のごみ屑を撹拌することを可能にし、それにより、ロボットのバキュームシステムを使用して空気の流れによってごみ屑をロボットに、より容易に引き入れることを可能にすることができる。クリーニングローラーに沿った羽根に対する螺旋経路は、ごみ屑を羽根で掃き上げてローラーの中心に向かって移動させることができる。従って、これらの螺旋経路は、ごみ屑の機械的撹拌がロボットのバキュームアセンブリによって生成される気流と協働することを可能にし得、特に、バキュームアセンブリによって生成される気流の力が最大になるローラーの領域に向かってごみ屑を移動させることができる。

ローラーは、さらに、ロボットのモビリティを改善するように構成され得る。たとえば、ローラーは、ローラーの中心軸平面に対して対称であり得る。そのような対称性は、ロボットが床面に沿って移動するとき、およびローラーが床面に接触するときにロボットに横力を生じるローラーの傾向を低減することができる。その結果、ローラーは、ロボットが前方駆動方向に移動するときに、たとえば右方向または左方向にロボットを横滑りさせる可能性が小さくなる。ローラーの羽根はまた、ロボットのモビリティを改善するように構成され得る。羽根が床面に接触するときに、羽根がロボットの移動の方向に影響を及ぼす尤度を低減するために、羽根は十分に柔軟であり得る。いくつかの実装形態では、ローラーは、ロボットが床面上の障害物を越えて移動するのをローラーが支援することを可能にする特徴を含むことができる。たとえば、ローラーは、床面上の障害物と係合する、クリーニングローラーから延びる突起を含むことができる。突起は、ローラーが障害物と係合してロボットを障害物の上に持ち上げることを可能にするために十分に堅くすることができ、従って、ロボットが障害物を越えて移動することが可能になる。

ローラーは、ローラーが床面に接触するときにローラーによって生じる雑音の量を低減する特徴をさらに含むことができる。羽根は、クリーニングローラーの表面に沿った螺旋経路に沿って延びることができ、そのような構成は、ローラーによって生じる雑音の量を低減することができる。いくつかの実装形態では、羽根の第1および第2の部分は、羽根の堅さを低減し、従って雑音を軽減するように成形される。ローラーは、雑音を軽減する特徴としてさらに役立つことができる、羽根に沿った1つまたは複数の開口をさらに含むことができる。ローラーは、たとえば、ローラーに沿った様々な位置において、たとえば、ローラーの中心において、ローラーに沿った4分の1の点において、またはローラーに沿った他の位置において、ローラーの堅さを低減するために、羽根に沿った1つまたは複数の開口を含むことができる。低減されたローラーの堅さは、ローラーが物体、たとえば床面またはごみ屑に接触するときにローラーによって生じる雑音をさらに低減することができる。

ローラーは、羽根の摩耗に対する感受性を低減するための特徴を含むことができる。たとえば、ローラーの羽根と羽根が取り付けられる細長い部材との間の接触面は、羽根の摩耗に対する感受性を低減することができる。たとえば、羽根は、細長い部材から接線方向に延びることができ、従って、羽根が細長い部材に取り付けられる場所の近傍の応力集中の尤度が低減される。

一態様では、清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーが取り上げられる。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材から外に延びる羽根とを含む。羽根は、細長い部材に取り付けられた第1の羽根部分と、第1の羽根部分に取り付けられた第2の羽根部分とを含む。第1の羽根部分は、クリーニングローラーの放射軸と交差する位置において細長い部材から延びる。第1の羽根部分は、放射軸に対して傾斜する第1の軸に沿って接線方向に放射軸から遠ざかって延びる。第2の羽根部分は、第1の軸に対して傾斜する第2の軸に沿って延びる。第1の軸と放射軸との間の第1の角度は、第2の軸と放射軸との間の第2の角度より大きい。

別の態様では、バキュームクリーナのためのクリーニングヘッドが取り上げられる。クリーニングヘッドは、導管と、ごみ屑を導管に掃き入れるように構成されたクリーニングローラーとを含む。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材から外に延びる羽根とを含む。羽根は、細長い部材に取り付けられた第1の羽根部分と、第1の羽根部分に取り付けられた第2の羽根部分とを含む。第1の羽根部分は、クリーニングローラーの放射軸と交差する位置において細長い部材から延びる。第1の羽根部分は、放射軸に対して傾斜する第1の軸に沿って接線方向に放射軸から遠ざかって延びる。第2の羽根部分は、第1の軸に対して傾斜する第2の軸に沿って延びる。第1の軸と放射軸との間の第1の角度は、第2の軸と放射軸との間の第2の角度より大きい。

別の態様では、清掃ロボットは、床面にわたってロボットを移動させる駆動システムと、清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーとを含む。クリーニングローラーは、第1の回転方向にクリーニングローラーの縦軸周りに回転可能である。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材から外に延びる羽根とを含む。羽根は、細長い部材に取り付けられた第1の羽根部分と、第1の羽根部分に取り付けられた第2の羽根部分とを含む。第1の羽根部分は、クリーニングローラーの放射軸と交差する位置において細長い部材から延びる。第1の羽根部分は、放射軸に対して傾斜する第1の軸に沿って接線方向に放射軸から遠ざかって延びる。第2の羽根部分は、第1の軸に対して傾斜する第2の軸に沿って延びる。第1の軸と放射軸との間の第1の角度は、第2の軸と放射軸との間の第2の角度より大きい。

いくつかの実装形態では、羽根は、第1の羽根を含むことができ、クリーニングローラーは、少なくとも第1の羽根および第2の羽根を含む複数の羽根を含むことができる。第2の羽根は、クリーニングローラーの縦軸から遠ざかってシェルから外に延び、接線方向に第1の羽根からオフセットすることができる。

いくつかの実装形態では、クリーニングローラーは、第1の羽根および第2の羽根を含む複数の羽根を含むことができる。複数の羽根の各々は、平面に対して対称であり得る。平面は、クリーニングローラーの中心においてクリーニングローラーの縦軸に直角に位置することができる。さらなる実装形態では、放射軸は、第1の放射軸であり得、第2の羽根は、クリーニングローラーの第2の放射軸と交差する位置においてシェルに取り付けられ得る。第1および第2の放射軸は、30度と90度との間の角度を成すことができる。

いくつかの実装形態では、細長い部材は、円筒形であり得る。第1の軸は、細長い部材の周囲から接線方向に延びることができる。

いくつかの実装形態では、接線方向は、第2の接線方向であり得る。第2の羽根部分は、第1の接線方向に面する第1の表面と第2の接線方向に面する第2の表面とを含むことができる。第1および第2の表面は、第2の羽根部分の先端と第1の羽根部分との間に配置され得、第1の表面は湾曲され得る。さらなる実装形態では、第1の表面は凹面であり得る。さらなる実装形態では、第1の表面は凸面であり得る。

いくつかの実装形態では、放射軸は、第1の放射軸であり得、第2の羽根部分は、クリーニングローラーの第2の放射軸を通して延びることができる。第2の軸は、第2の放射軸と5度以下の角度を成すことができる。

いくつかの実装形態では、羽根の区分は、細長い部材に沿った螺旋経路に沿って延びることができる。さらなる実装形態では、螺旋経路は、第1の螺旋経路であり得、羽根の区分は、羽根の第1の区分であり得る。羽根の第2の区分は、細長い部材に沿った第2の螺旋経路に沿って延びることができる。さらなる実装形態では、第1の螺旋経路は、クリーニングローラーの接線方向に細長い部材に沿って、第1の螺旋経路の第1の端部から第1の螺旋経路の第2の端部まで延びることができる。第1の螺旋経路の第1の端部は、クリーニングローラーの第1の長手方向終端部の近傍に配置され得、第1の螺旋経路の第2の端部は、クリーニングローラーの中心の近傍に配置され得る。第2の螺旋経路は、クリーニングローラーの接線方向に細長い部材に沿って、第2の螺旋経路の第1の端部から第2の螺旋経路の第2の端部まで延びることができる。第2の螺旋経路の第1の端部は、クリーニングローラーの第2の長手方向終端部の近傍に配置され得、第2の螺旋経路の第2の端部は、クリーニングローラーの中心の近傍に配置され得る。さらなる実装形態では、第1の螺旋経路は、平面に対して第2の螺旋経路に対称であり得る。平面は、クリーニングローラーの中心においてクリーニングローラーの縦軸に直角に位置することができる。さらなる実装形態では、螺旋経路のピッチは、300ミリメートルと900ミリメートルとの間であり得る。

いくつかの実装形態では、クリーニングローラーは、縦軸から遠ざかって細長い部材から外に延びる突起をさらに含むことができる。細長い部材に対する羽根の外側先端の高さは、シェルに対する突起の外側先端の高さより大きくてよい。さらなる実装形態では、突起は、8ミリメートルと18ミリメートルとの間の最大厚さを有することができる。さらなる実装形態では、突起は、細長い部材から突起の外側先端に向けて先細になり得る。さらなる実装形態では、突起は第1の突起であり得、クリーニングローラーは、縦軸から遠ざかって細長い部材から外に延びる第2の突起をさらに含むことができる。羽根は、第1の突起と第2の突起との間に配置され得る。さらなる実装形態では、細長い部材に対する突起の外側先端の高さは、0.25センチメートルと2.0センチメートルとの間であり得る。

いくつかの実装形態では、羽根は、クリーニングローラーの中心部に沿って延びる開口を含むことができる。開口は、細長い部材から遠ざかって羽根の外側先端に向かって、羽根を通して部分的にのみ延びることができる。さらなる実装形態では、開口は、細長い部材から羽根の外側先端に向かって延びることができる。さらなる実装形態では、開口は、羽根の外側先端に向けて先細になり得る。さらなる実装形態では、開口は、2ミリメートルと8ミリメートルとの間の最大幅を含むことができる。さらなる実装形態では、第1の羽根部分は、クリーニングローラーの第1の長手方向終端部からクリーニングローラーの中心部に向かって延びる第1の区分と、クリーニングローラーの第2の長手方向終端部からクリーニングローラーの中心部に向かって延びる第2の区分とを含むことができる。第1の羽根部分の第1の区分は、開口によって第1の羽根部分の第2の区分から隔てられ得、第2の羽根部分は、クリーニングローラーの第1の長手方向終端部からクリーニングローラーの第2の長手方向終端部まで、羽根に沿って連続的に延びることができる。

いくつかの実装形態では、羽根は、第1の羽根であり得、クリーニングローラーは、第2の羽根をさらに含むことができる。第1の羽根は、クリーニングローラーの第1の長手方向端部の近傍の第1の長手方向端部と、クリーニングローラーの中心の近傍の第2の長手方向端部とを含むことができる。第2の羽根は、クリーニングローラーの第2の長手方向端部の近傍の第1の長手方向端部と、クリーニングローラーの中心の近傍の第2の長手方向端部とを含むことができる。第1の羽根の第2の長手方向端部は、第2の羽根の第2の長手方向端部から隔てられ得る。

いくつかの実装形態では、クリーニングローラーの外径は、クリーニングローラーの長さにわたって均一であり得る。外径は、羽根によって少なくとも部分的に規定され得る。

いくつかの実装形態では、細長い部材は、クリーニングローラーの長さにわたって円筒形であり得る。

いくつかの実装形態では、第1の羽根部分は、細長い部材に取り付けられた第1の端部と、第2の羽根部分に取り付けられた第2の端部とを含むことができる。第1の羽根部分の第1の端部とクリーニングローラーの縦軸との間の第1の半径方向距離は、第1の羽根部分の第2の端部とクリーニングローラーの縦軸との間の第2の半径方向距離の50%～90%であり得る。

いくつかの実装形態では、第2の羽根部分の第1の端部から第2の羽根部分の第2の端部までの長さは、第1の羽根部分の第1の端部から第1の羽根部分の第2の端部までの長さの25%～75%であり得る。

いくつかの実装形態では、第1の羽根部分の第1の端部から第1の羽根部分の第2の端部までの第1の長さは、0.5センチメートルと3センチメートルとの間であり得る。第2の羽根部分の第1の端部から第2の羽根部分の第2の端部までの第2の長さは、0.2センチメートルと1.5センチメートルとの間であり得る。

いくつかの実装形態では、第1の羽根部分の厚さは、0.5ミリメートルと4ミリメートルとの間であり得る。

いくつかの実装形態では、第2の羽根部分の最大厚さは、2ミリメートルと5ミリメートルとの間であり得る。

いくつかの実装形態では、クリーニングローラーの全径は、30ミリメートルと90ミリメートルとの間であり得、クリーニングローラーの全長は、10センチメートルと50センチメートルとの間である。

いくつかの実装形態では、羽根は、第2の羽根部分に取り付けられた第3の部分をさらに含むことができる。羽根の第3の部分は、第2の軸に対して傾斜する第3の軸に沿って延びることができる。第3の軸と放射軸との間の第3の角度は、第2の軸と放射軸との間の第2の角度より小さくてよい。さらなる実装形態では、羽根の第3の部分は、羽根の先端部を含むことができる。

別の態様では、清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーが取り上げられる。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材に取り付けられた羽根とを含む。羽根は、細長い部材に取り付けられた第1の端部から第2の端部まで延びる第1の羽根部分と、第1の羽根部分の第2の端部に取り付けられた第1の端部から羽根の先端部を含む第2の端部まで延びる第2の羽根部分と、第1の羽根部分の第2の端部が第2の羽根部分の第1の端部に取り付けられる場所の曲がりとを含む。

いくつかの実装形態では、第1の羽根部分の第1の端部は、クリーニングローラーの第1の放射軸と交差する位置に沿った細長い部材に取り付けられ得、羽根の先端部は、クリーニングローラーの第2の放射軸に沿って配置され得る。さらなる実装形態では、第1の放射軸と第2の放射軸との間の角度は、20度と70度との間であり得る。さらなる実装形態では、第1の羽根部分は、第1の軸に沿って延びることができ、第2の羽根部分は、第2の軸に沿って延びることができる。第1の軸と第1の放射軸との間の角度は、第2の軸と第1の放射軸との間の角度より大きくてよい。さらなる実装形態では、第1の軸と第2の軸との間の角度は、90度と170度との間であり得る。

いくつかの実装形態では、第2の羽根部分の長さは、第1の羽根部分の長さの25%～75%であり得る。

いくつかの実装形態では、第2の羽根部分は、第1の接線方向に面する第1の表面と第2の接線方向に面する第2の表面とを含むことができる。第1の表面は、凸面部を含むことができる。さらなる実装形態では、第2の羽根部分の第1の表面の凸面部は、第1の羽根部分に接続され得、第2の羽根部分の第1の表面は、凸面部に接続された凹面部をさらに含むことができる。さらなる実装形態では、第1の羽根部分は、第1の接線方向に面する第1の表面と第2の接線方向に面する第2の表面とを含むことができる。第1の羽根部分の第1および第2の表面は、互いに平行であり得る。

いくつかの実装形態では、先端部は、スコップ形であり得る。

いくつかの実装形態では、第1の羽根部分の最大厚さは、1ミリメートルと4ミリメートルとの間であり得る。さらなる実装形態では、第2の羽根部分の最大厚さは、第1の羽根部分の最大厚さより10%～75%大きくてよい。

いくつかの実装形態では、細長い部材に対する羽根の高さは、0.5センチメートルと2.5センチメートルとの間であり得る。

別の態様では、清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーが取り上げられる。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材に取り付けられた羽根とを含む。羽根は、第1の曲がりと第2の曲がりとを含む。第1の曲がりは、細長い部材と第2の曲がりとの間に配置され、第2の曲がりは、第1の曲がりと羽根の先端部との間に配置される。

いくつかの実装形態では、羽根は、細長い部材から外に延びる第1の羽根部分と、第1の羽根部分から外に延びる第2の羽根部分とを含むことができる。第1の羽根部分は、第1の曲がりにおいて第2の羽根部分に取り付けられ得る。さらなる実装形態では、羽根は、第2の羽根部分から外に延びて羽根の先端部において終端する、第3の羽根部分を含むことができる。第2の羽根部分は、第2の曲がりにおいて第3の羽根部分に取り付けられ得る。さらなる実装形態では、第2の羽根部分の長さは、第1の羽根部分の長さの15%～35%であり得る。さらなる実装形態では、第3の羽根部分の長さは、第1の羽根部分の長さの10%～30%であり得る。さらなる実装形態では、羽根は、クリーニングローラーの放射軸と交差する位置において細長い部材に取り付けられ得、第1の羽根部分は、第1の軸に沿って延びることができ、第2の羽根部分は、第2の軸に沿って延びることができる。第1の軸と放射軸との間の角度は、第2の軸と放射軸との間の角度より大きくてよい。さらなる実装形態では、第3の羽根部分は、第3の軸に沿って延びることができ、第2の軸と放射軸との間の角度は、第3の軸と放射軸との間の角度より小さくてよい。さらなる実装形態では、第1の軸と第2の軸との間の角度は、90度と170度との間であり得る。さらなる実装形態では、第2の軸と第3の軸との間の角度は、90度と170度との間であり得る。さらなる実装形態では、第3の軸と第1の軸との間の角度は、5度～15度以下であり得る。

別の態様では、清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーが取り上げられる。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材に取り付けられた羽根とを含む。羽根は、細長い部材に沿った長手方向に延びる螺旋経路に沿って延びる。羽根は、クリーニングローラーの中心部に沿って延びる開口を含む。

いくつかの実装形態では、開口は、スリットを含むことができる。

いくつかの実装形態では、開口は、細長い部材から遠ざかって羽根の外側先端に向かって延びることができる。開口は、羽根の外側先端の方に先細になり得る。さらなる実装形態では、開口は、2ミリメートルと8ミリメートルとの間の最大幅を含むことができる。さらなる実装形態では、開口は、クリーニングローラーの中心横断面に対して対称であり得る。

いくつかの実装形態では、開口は、細長い部材から遠ざかって羽根の外側先端に向かって、羽根を通して部分的にのみ延びることができる。さらなる実装形態では、開口は、細長い部材から羽根の外側先端に向かって延びることができる。

いくつかの実装形態では、羽根は、第1の羽根部分と、第2の羽根部分と、第1の羽根部分が第2の羽根部分に取り付けられる場所の曲がりとを含むことができる。開口は、第1の羽根部分の全長を通して延びることができる。さらなる実装形態では、開口の遠位終端点は、第1の羽根部分が第2の羽根部分に取り付けられる位置と一致することができる。さらなる実装形態では、羽根は、細長い部材の全長に沿って延びることができる。さらなる実装形態では、第1の羽根部分は、第1の区分および第2の区分を含むことができる。第1の区分は、開口によって第2の区分から隔てられ得る。さらなる実装形態では、第2の羽根部分は、細長い部材の全長に沿って連続的に延びることができる。

別の態様では、清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーが取り上げられる。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材に取り付けられた羽根と、細長い部材に取り付けられた突起とを含む。突起は、細長い部材から外に延びる。細長い部材の上側の突起の高さは、細長い部材の上側の羽根の高さより低い。

いくつかの実装形態では、羽根は可撓性であり得、突起は硬い突出部であり得る。

いくつかの実装形態では、突起は、細長い部材から突起の先端部に向けて先細になり得る。

いくつかの実装形態では、突起は、細長い部材からの実質的に三角形の突出部であり得る。

いくつかの実装形態では、細長い部材の上側の突起の高さは、0.25センチメートルと2.0センチメートルとの間であり得る。さらなる実装形態では、羽根の高さは、突起の高さより25%～100%大きくてよい。

いくつかの実装形態では、突起は、クリーニングローラーの第1の接線方向に面する第1の表面と、クリーニングローラーの第2の接線方向に面する第2の表面とを含むことができる。第1の表面の長さは、第2の表面の長さより大きくてよい。さらなる実装形態では、第1の表面の長さは、第2の表面の長さより1.5倍から2.5倍長くてよい。

いくつかの実装形態では、突起の最大厚さは、8ミリメートルと18ミリメートルとの間であり得る。

いくつかの実装形態では、羽根は、細長い部材に取り付けられた第1の羽根であり得、クリーニングローラーは、第2の羽根をさらに含むことができる。突起は、第1の羽根と第2の羽根との間に配置され得る。

いくつかの実装形態では、突起は、螺旋経路に沿った細長い部材に沿って長手方向および円周方向に延びることができる。

別の態様では、清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーが取り上げられる。クリーニングローラーは、クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、細長い部材に取り付けられた羽根と、細長い部材に取り付けられた突起とを含む。突起は、細長い部材から外に延びることができ、毛ブラシを受けるための開口を含むことができる。

いくつかの実装形態では、開口は、突起の表面から半径方向内側に延びることができる。

いくつかの実装形態では、開口は、長方形部を含むことができる。

いくつかの実装形態では、羽根の第1の部分は、外にかつ接線方向に延びることができ、開口は、接線方向に面することができる。

いくつかの実装形態では、細長い部材に対する突起の高さは、細長い部材に対する羽根の高さより小さくてよい。

いくつかの実装形態では、開口は、突起の表面に隣接する第1の部分と、開口の第1の部分に隣接する第2の部分とを含むことができる。さらなる実装形態では、開口の第1の部分の幅は、開口の第2の部分の幅より小さくてよい。さらなる実装形態では、第1の部分の幅は、1ミリメートルと4ミリメートルとの間であり得る。さらなる実装形態では、第2の部分の幅は、第1の部分の幅より1.5倍から2.5倍長くてよい。

別の態様では、清掃ロボットは、床面にわたってロボットを移動させる駆動システムと、本明細書で説明する例示的なクリーニングローラーのうちのいずれかに合致するクリーニングローラーとを含む。いくつかの実装形態では、清掃ロボットは、本明細書で説明する例示的なクリーニングローラーのうちのいずれかに合致する別のクリーニングローラーを含む。

本明細書で説明する主題の1つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明において示される。他の潜在的特徴、態様、および利点は、説明、図面および特許請求の範囲から明白となろう。

クリーニング動作中の清掃ロボットの概略的側断面図である。 図1Aに示すセクション1B-1Bに沿って取られた、ロボットのクリーニングローラーの底断面図である。 床面と係合するクリーニングローラーの、図1Bに示すセクション1C-1Cに沿って取られた側断面図である。 図1Aのロボットの底面図である。 図1Aのロボットの底分解斜視図である。 クリーニングローラーの正面斜視図である。 クリーニングローラーの正面断面図である。 羽根を含む図3Aのクリーニングローラーのシースの一例の斜視図である。 羽根を含む図3Aのクリーニングローラーのシースの一例の側面図である。 羽根を含む図3Aのクリーニングローラーのシースの一例の側面図である。 羽根を含む図3Aのクリーニングローラーのシースの一例の側面図である。 羽根を含む図3Aのクリーニングローラーのシースの一例の正面図である。 図4Aのクリーニングローラーのシースの羽根の拡大側面図である。 羽根を含むクリーニングローラーのシースのさらなる例の斜視図である。 羽根を含むクリーニングローラーのシースのさらなる例の側面図である。 図5Aのクリーニングローラーのシースの突起の拡大側面図である。 羽根を含むクリーニングローラーのシースのさらなる例の斜視図である。 羽根を含むクリーニングローラーのシースのさらなる例の側面図である。 図6Aのシースの突起の拡大側面図である。 クリーニングローラーのシースのさらなる例の斜視図である。 クリーニングローラーのさらなる例の側断面図である。 クリーニングローラーのシースのさらなる例の側断面図である。 クリーニングローラーのシースのさらなる例の側断面図である。 クリーニングローラーのシースのさらなる例の側断面図である。

図1Aは、クリーニング動作中の清掃ロボット102の側断面図である。クリーニング動作の間に、清掃ロボット102は、床面10を掃除することができる。清掃ロボット102のためのクリーニングヘッド100は、1つまたは複数の回転可能部材、たとえば、床面10の上のごみ屑106と係合するように配置されたクリーニングローラー104を含む。ロボット102は、ローラー104を回転させ、バキュームアセンブリ119を動作させて、床面10からごみ屑106を取り込みながら、床面10を動き回る。クリーニング動作の間、ロボット102が床面10を動き回りながら、ローラー104が回転してごみ屑106を床面10から持ち上げてロボット102に入れる。ローラー104の回転は、ごみ屑106がロボット102の内部に向かって移動するのを促進する。ローラー104の外面は、ごみ屑106に接触して係合し、次いで、ごみ屑106をロボット102の内部に向けて案内する。ローラー104とごみ屑106との間の接触は、ごみ屑106をさらに撹拌して、ごみ屑106がロボット102の中により容易に吸引されることを可能にする。

図1Bを参照すると、ローラー104は、細長い部材107と、ローラー104の縦軸X1から遠ざかって細長い部材107から外に延びる羽根114とを含む。細長い部材107は、縦軸X1に沿って延びる構造部材である。いくつかの実装形態では、細長い部材107は、ローラー104の第1の終端部149からローラー104の第2の終端部150まで延びる。図1Bに示す例では、ローラー104は、シース110と、シース110の中の支持構造109とを含む。シース110は、シェル112と羽根114とを含む。細長い部材107は、シース110のシェル112を含む、またはシェル112に対応する。

図1Cは、ローラー104の一部が床面10と係合しているローラー104の側断面図を示す。特に、羽根114の一部は、ローラー104が回転するときに床面10と係合する。図1Cを参照すると、羽根114は、羽根114の第1の部分116が羽根114の第2の部分118と交わる(meet)場所の曲がり115を含む。本明細書で説明するように、そのような構成は、ローラー104を回転させるために必要なトルクの量を低減して、ローラー104のごみ屑拾い上げ能力を改善することができ、従って、ロボット102(図1Aに示す)がより効率的に床面10を掃除することを可能にすることができる。

例示的な清掃ロボット
本明細書で説明する自律清掃ロボットは、床面にわたって自律運行することができる、バキュームクリーナのタイプである。図1Aを参照すると、ロボット102は、床面10のいろいろな部分からごみ屑106を取り込みながら、床面10を自律的に動き回る自律清掃ロボットである。図1Aおよび図2Aに示す例では、ロボット102は、床面10を動き回ることができる本体200を含む。場合によっては、本体200は、ロボット102の移動可能な構成要素が搭載される複数の接続構造を含む。たとえば、本体200を形成する接続構造は、ロボット102の内部構成要素をカバーする外部筐体、駆動輪210a、210bおよびローラー104が搭載されるシャシー、外部筐体に搭載されるバンパー、ロボット102の内部クリーニングビンのための蓋などを含む。

本体200は、実質的に長方形の形状を有する前部202aと、実質的に半円形の形状を有する後部202bとを含む。たとえば、前部202aは、ロボット102の前1/3～前1/2であり、後部202bは、ロボット102の後ろ1/2～2/3である。図2Aに示すように、前部202aは、前部202aの前側206に実質的に直角である2つの横側204a、204bを含む。いくつかの実装形態では、ロボット102の幅W1、たとえば2つの横側204aと204bとの間の距離は、20cmと60cmとの間、たとえば、20cmと40cmとの間、30cmと50cmとの間、および40cmと60cmとの間である。

ロボット102は、アクチュエータ208a、208bを含む駆動システム、たとえば駆動輪210a、210bを用いて動作可能なモータを含む。アクチュエータ208a、208bは、本体200の中に搭載され、本体200に回転可能に搭載される駆動輪210a、210bに動作可能に接続される。駆動輪210a、210bは、床面10の上で本体200を支持する。アクチュエータ208a、208bは、駆動されるとき、駆動輪210a、210bを回転させて、ロボット102が床面10を自律的に動き回ることを可能にする。

ロボット102は、クリーニング動作の間、ロボット102が床面10にわたって自律的に運行するようにアクチュエータ208a、208bを動作させるコントローラ212を含む。アクチュエータ208a、208bは、ロボット102を前方駆動方向117(図2Aに示す)に駆動し、かつロボット102を旋回させ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10の上で本体200を支持するキャスタ輪211を含む。たとえば、キャスタ輪211は、床面10の上で本体200の後部202bを支持し、駆動輪210a、210bは、床面10の上で本体200の前部202aを支持する。

図1Aおよび図2Aに示すように、バキュームアセンブリ119は、ロボット102の本体200の中で、たとえば、本体200の後部202bの中で搬送される。特に図2Aを参照すると、コントローラ212は、ローラー104の近傍を本体200を通って本体200の外に流れる気流120を生成するように、バキュームアセンブリ119を動作させる。たとえば、バキュームアセンブリ119は、回転するときに気流120を生成するインペラを含む。バキュームアセンブリ119は、ローラー104が回転してごみ屑106をロボット102の中に取り込むときに、気流120を生成する。本体200の中に搭載されるクリーニングビン122は、ロボット102によって取り込まれたごみ屑106を蓄えるように構成される。本体200の中のフィルタ123は、気流120がバキュームアセンブリ119に入って本体200の外に排出される前に、気流120からごみ屑106を隔てる。この関連で、ごみ屑106は、気流120が本体200から排出される前に、クリーニングビン122とフィルタ123の両方の中に捕捉される。

図2Aに示すように、クリーニングヘッド100およびローラー104は、横側204aと204bとの間の、本体200の前部202aの中に配置される。ローラー104は、ロボット102のアクチュエーション機構に動作可能に接続される。特に、ローラー104は、アクチュエータ214によって与えられるトルクが、ローラー104を駆動するために伝達され得るように、ロボット102のアクチュエータ214に接続される駆動機構を含むアクチュエーション機構に動作可能に接続される。クリーニングヘッド100およびローラー104はクリーニングビン122の前方に配置され、クリーニングビン122はバキュームアセンブリ119の前方に配置される。図2Aに関して説明するロボット102の例では、本体200の実質的に長方形の前部202aは、ローラー104が、たとえば円形の本体を有する清掃ロボットに対するクリーニングローラーより長くなることを可能にする。

ローラー104は、クリーニングヘッド100の筐体124に搭載され、たとえば、ロボット102の本体200に間接的または直接的に搭載される。特に、前部202aの裏面が床面10に面するとき、クリーニング動作の間にローラー104が床面10の上のごみ屑106と係合するように、ローラー104は、本体200の前部202aの裏面に搭載される。いくつかの実装形態では、クリーニングヘッド100の筐体124は、ロボット102の本体200に搭載される。この関連で、ローラー104はまた、ロボット102の本体200に搭載され、たとえば、筐体124を通して本体200に間接的に搭載される。代替または追加として、クリーニングヘッド100は、ロボット102の取り外し可能なアセンブリであり、ローラー104が中に搭載された筐体124が、ロボット102の本体200に取り外し可能に搭載される。筐体124およびローラー104は、クリーニングヘッド100が交換用クリーニングヘッドと容易に交換可能であるように、ユニットとして本体200から取り外し可能である。

いくつかの実装形態では、本体200に取り外し可能に搭載されるのではなく、クリーニングヘッド100の筐体124は、本体200と別個の構成要素でなく、ロボット102の本体200の一体の部分に対応する。ローラー104は、ロボット102の本体200に搭載され、たとえば、本体200の一体の部分に直接搭載される。ローラー104が、容易に掃除されるまたは交換用ローラーと交換され得るように、ローラー104は、クリーニングヘッド100の筐体124からおよび/またはロボット102の本体200から別々に取り外し可能である。本明細書で説明するように、ローラー104が筐体124から取り外されるとき、ローラー104は、ユーザによって容易にアクセスおよび掃除され得る繊維状のごみ屑のための収集凹所(collection well)を含むことができる。

図1Aおよび図2Aを参照すると、ローラー104は、筐体124に搭載されるとき、ローラー104に沿って延びるダストパン125に隣接して配置される。いくつかの実装形態では、ダストパン125は、ローラー104の全長に沿って、またはローラー104の全長の少なくとも90%に沿って延びる。ダストパン125は、ローラー104の少なくとも一部の下に配置され、ローラー104によって掃き上げられるごみ屑106を受けるように配置される。この関連で、ダストパン125は、ローラー104に接触する領域内のあらゆるごみ屑がダストパン125に掃き上げられるように、ローラー104が床面10に接触する領域に対してローラー104の回転方向に配置され得る。

ローラー104は、クリーニングヘッド100の筐体124に対して、およびロボット102の本体200に対して回転可能である。ローラー104は、ローラー104の縦軸X1周りに回転可能である。縦軸X1は、床面10に平行であり得る。場合によっては、縦軸X1は、ロボット102の前方駆動方向117に直角である。図1Bおよび図1Cを参照すると、ローラー104の中心113は、ローラー104の縦軸X1に沿ってかつローラー104の長さL1の中点に対応して配置される。この関連で、中心113は、ローラー104の回転軸に沿って配置される。ローラー104の長さL1は、たとえば、10cmと50cmとの間、たとえば10cmと30cmとの間、20cmと40cmとの間、30cmと50cmとの間、20cmと30cmとの間、22cmと26cmとの間、23cmと25cmとの間、または約24cmである。長さL1は、たとえば、ロボット102の全幅W1の70%と90%との間、たとえばロボット102の全幅W1の70%と80%との間、75%と85%との間、および80%と90%との間などである。

図2Bに示すクリーニングヘッド100の分解図を参照すると、ローラー104は、細長い部材107と羽根114とを含む。図2Bに示す例では、ローラーは、シース110と支持構造109とを含む。シース110は、シェル112と羽根114とを含む。細長い部材107は、シース110のシェル112を含む、またはシェル112に対応することができる。支持構造109は、コア140とコア140に搭載された端部キャップ141とを含む。コア140は、シース110と、特にシェル112とを容易に支持する。端部キャップ141は、ロボット102の本体200に搭載可能であり、それによりローラー104をロボット102に搭載する。

いくつかの実装形態では、シース110は、1つまたは複数のエラストマー材料から形成される単一の成形品である。シェル112およびその対応する羽根142は、単一の成形品の一部である。たとえば、ローラー104は、ローラー104の外面に沿って分配された、たとえば羽根114を含むパターン羽根142を特徴とするエラストマーローラーである。ローラー104の羽根142は、ローラー104の長さに沿って床面10と接触し、柔軟な毛を有するブラシを伴わない回転の間に、着実に加えられる摩擦力を受ける。加えて、ローラー104の羽根142は、柔軟な毛が有することのない一定量の堅さを有するように設計され得る。羽根142が床面10に接触するときに力に応じて曲がらないように、羽根142は、いくらかの力に耐えることができる。対称的に、柔軟な毛は、毛と床面10との間の力に応じて曲がる場合がある。シース110の高い面摩擦は、シース110が、ごみ屑106と係合してロボット102の内部に向けて、たとえばロボット102の中の空気導管128(図1Aに示す)に向けてごみ屑106を案内することを可能にする。

さらに、ロッド部材から半径方向に延びる独特の毛を有するクリーニングローラーと同様に、ローラー104は、半径外方向に延びる羽根142を有する。しかしながら、毛とは違って、羽根142は、長手方向にシェル112の外面に沿って連続的に延びる。羽根142は、シェル112の外面に沿って接線方向に沿って延びる。しかしながら、他の好適な構成も検討される。たとえば、いくつかの実装形態では、ローラー104は、羽根142に加えてもしくはそれの代替として床面を撹拌するために、毛、細長い柔軟なフラップ、またはそれらの組合せを含む場合がある。

図2Aを参照すると、いくつかの実装形態では、ごみ屑106をローラー104に向けて掃くために、ロボット102は、非水平軸、たとえば、床面10と75度と90度との間の角度を成す軸の周りに回転するブラシ233を含む。たとえば、非水平軸は、ローラー104の縦軸X1と75度と90度との間の角度を成す。ロボット102は、ブラシ233に動作可能に接続されたアクチュエータ235を含む。ローラー104が一般的に到達できない床面10の部分の上のごみ屑106とブラシ233が係合し得るように、ブラシ233は、本体200の外周を超えて延びる。

図1Aに示すクリーニング動作の間、コントローラ212は、アクチュエータ208a、208bを動作させてロボット102を床面10にわたって運行するので、ブラシ233が存在する場合、コントローラ212は、アクチュエータ235を動作させてブラシ233を非水平軸周りに回転させ、ローラー104が到達できないごみ屑106と係合させる。特に、ブラシ233は、環境の壁付近のごみ屑106と係合して、ごみ屑106をローラー104に向けてブラッシングすることが可能である。ごみ屑106がローラー104によって係合され、ロボット102の中に掃き入れることができるように、ブラシ233は、ごみ屑106をローラー104に向けて掃く。

コントローラ212は、アクチュエータ214を動作させてローラー104を縦軸X1周りに回転させる。ローラー104は、回転されるとき、床面10の上のごみ屑106と係合し、ごみ屑106をダストパン125に向かっておよび空気導管128に向かって移動させる。図1Aに示すように、ローラー104は、反時計方向130に回転し、床面10の上のごみ屑をダストパン125の上または空気導管128の中に向けて掃く。

コントローラ212はまた、バキュームアセンブリ119を動作させて気流120を生成する。バキュームアセンブリ119は、ダストパン125とローラー104との間の領域132を通して気流120を生成するように動作され、ローラー104によって掃き上げられたごみ屑106をダストパン125の上に移動させるだけでなく、掃かれたごみ屑106を空気導管128の中に移動させることができる。気流120は、気流120によって運ばれたごみ屑106を収集するクリーニングビン122の中にごみ屑106を搬送する。この関連で、バキュームアセンブリ119とローラー104の両方は、床面10からのごみ屑106の取り込みを促進する。空気導管128は、ごみ屑106を含有する気流120を受けて、気流120をクリーニングビン122の中に案内する。ごみ屑106は、クリーニングビン122の中に堆積される。ローラー104が回転する間、ローラー104は、床面10に力を加えて床面10の上のごみ屑を撹拌する。ごみ屑106の撹拌は、ごみ屑106を床面10から除去させることができ、それにより、ローラー104は、ごみ屑106とより容易に接触することができ、それにより、バキュームアセンブリ119によって生成された気流120は、ごみ屑106をロボット102の内部に向けてより容易に搬送することができる。いくつかの実装形態では、ローラー104の羽根(たとえば、図1Cに示す羽根114)は、ローラー104が回転するときにダストパン125と接触し、従って、ごみ屑をダストパン125に沿って空気導管128に向かって掃く。

例示的な清掃ロボット
クリーニングローラー、たとえばローラー104の様々な実装形態が本明細書で説明される。図3Aおよび図3Bは、外部シース110と支持構造109とを含むローラー104の一例を示す。

図3Bを参照すると、本明細書で説明するように、支持構造109は、コア140とコア140に搭載された端部キャップ141とを含む。支持構造109は、支持構造109より堅くなくてより柔軟なシース110に対して半径方向支持を与える堅い内部構造である。いくつかの実装形態では、支持構造109は、シース110および支持構造109が互いに接線方向に結合される、たとえばローラー104の放射軸に直角の経路に沿って延びる接触面に沿って他方に結合されるようにして、シース110に取り付けられる。

コア140は、スリーブ144と、支持部材146a、146b、146c(支持部材146と総称される)と、シャフト部148とを含む。支持構造109は、端部キャップ141をさらに含む。端部キャップ141は、シャフト部148と係合され、ロボット102の本体200に搭載可能である。支持構造109は、支持構造109の回転がシース110の回転をもたらすように、シース110に回転可能に結合される。

支持部材146は、シャフト部148に沿って配置され、互いに相隔たる。支持部材146は、たとえばシャフト部148の横断面の外周周りに、シャフト部148と係合するリング形状部を含むことができる。支持部材146は、たとえば粘着剤、機械的連結、または別の適切な接続機構を用いて、シャフト部148に取り付けられ得る。支持部材146aは、ローラー104の第1の終端部149の近傍に配置され、支持部材146bは、ローラー104の中心113においてまたはその近傍に配置され、支持部材146cは、ローラー104の第2の終端部150の近傍に配置される。支持部材146aは、ローラー104の第1の終端部149から長さL1の5%と15%との間の距離において配置され得、支持部材146cは、ローラー104の第2の終端部150から長さL1の5%～15%との間の距離において配置され得る。

スリーブ144は、支持部材146の周りでかつ少なくとも部分的にシャフト部148の周りに配置される。スリーブ144は、たとえば円筒形である。スリーブ144の内面は、支持部材146と係合され、スリーブ144の外面は、シース110のシェル112と係合される。スリーブ144は、支持部材146を用いて、シース110を半径方向に支持することができる。特に、支持部材146は、シース110が縦軸X1に向かって半径方向にたわむのを抑止する硬い部材であり得る。シース110は、支持部材146の間の支持構造109の領域の中で縦軸X1に向かってより容易にたわむことができる。

シース110は、支持構造109の少なくとも一部の周りに配置される。シース110および、特にシェル112は、スリーブ144、支持部材146、およびシャフト部148の少なくとも一部の周りに配置される。ローラー104の外径D1は、シース110によって、特にシース110の羽根142によって規定される。外径D1は、長さL1(図1Bに示す)にわたって均一である。いくつかの実装形態では、ローラー104の直径D1は、30ミリメートルと90ミリメートルとの間、たとえば、30ミリメートルと60ミリメートルとの間、40ミリメートルと70ミリメートルとの間、50ミリメートルと80ミリメートルとの間、または60ミリメートルと90ミリメートルとの間である。いくつかの実装形態では、ローラー104の外径D1は、ローラー104が回転しない間のローラー104の外径に対応する。ローラー104の外径は、遠心力に起因してローラー104が回転するときに増加する場合がある。

図4A～図4Eは、シース110の例を示す。図4Aに示すように、シース110は、シェル112と羽根142(羽根114を含む)とを含む。いくつかの実装形態では、シェル112は、支持構造109(図3Bに示す)の周りにそれに接触して配置された内面152を含む円筒形部材である。シェル112は、シース110の長さにわたって円筒形である。シェル112は、0.5mmと3mmとの間、たとえば、0.5mm～1.5mmとの間、1mm～2mmとの間、1.5mm～2.5mmとの間、または2mm～3mmとの間の壁の厚さを有することができる。いくつかの実装形態では、ローラー104のシース110は、シェル112と羽根142とを含む一体型構成要素である。羽根142の各々は、シェル112の外面に固定された1つの端部と、自由な別の端部とを有する。羽根142の各々の高さは、シェル112における固定端、たとえばシェル112への取り付け点から自由端までの距離として規定される。簡潔に図4Dを参照すると、たとえば、羽根114の高さH1は、0.5cmと2.5cmとの間、たとえば、1cmと2cmとの間、1.25cmと1.75cmとの間、または1.4cmと1.6cmとの間である。いくつかの実装形態では、羽根114の高さH1は、シース110の直径、羽根114の先端部154と縦軸X1との間の半径方向距離の2倍の30%～70%である。自由端は、ローラー104が回転する間、シース110の外周を掃く。外周は、ローラー104の長さに沿って均一(consistent)である。

図4B～図4Dを参照すると、羽根114は、場合によっては、ローラー104がクリーニング動作の間に回転するときに床面10と係合するシース110の可撓部である。図4Bを参照すると、羽根114は、ローラー104が回転しながら羽根114が床面10に接触するときにたわむ。床面10との接触に応じて羽根114がより容易にたわむように、羽根114は、ローラー104の回転方向に対して後方に傾けられる。

羽根114は、第1の部分116と、第2の部分118と、第1の部分116および第2の部分118が互いに取り付けられる場所の曲がり115とを含む。第1の部分116はシェル112に取り付けられ、第2の部分118は曲がり115において第1の部分116に取り付けられる。特に、第1の部分116の第1の端部116aはシェル112に取り付けられ、第1の部分116の第2の端部116bは第2の部分118の第1の端部118aに取り付けられる。図4Cを参照すると、羽根114の第1の部分116は、ローラー104の放射軸Y1と交差する位置においてシェル112に取り付けられる。羽根114の第1の部分116は、放射軸Y1に対して傾斜する軸y1に沿って接線方向Z2に放射軸Y1から遠ざかってかつ接線方向Z1から遠ざかって延びる。羽根114の第2の部分118は、羽根114の第1の部分116が沿って延びる軸y1に対して傾斜する軸y2に沿って延びる。軸y1と放射軸Y1との間の角度、たとえば最小角度は、軸y2と放射軸Y1との間の角度、たとえば最小角度より大きい。羽根114の第2の部分118は、羽根114の先端部154において終端する。先端部154は、軸y2および放射軸Y2に沿って配置される。

シェル112が円筒形である実装形態では、羽根114の第1の部分116は、シェル112の外周から接線方向に延びることができる。いくつかの実装形態では、羽根114の第1の部分116が沿って延びる軸y1と放射軸Y1との間の角度は、70度と110度との間、たとえば、80度と100度との間、85度と95度との間、もしくは88度と92度との間、または約85、90もしくは95度である。羽根114の第1の部分116が沿って延びる軸y1と羽根114の第2の部分118が沿って延びる軸y2との間の角度は、90度と170度との間、たとえば、90度と150度との間、90度と130度との間、もしくは90度と110度との間、または約95、105もしくは115度である。放射軸Y1と放射軸Y2との間の角度は、20度と70度との間、たとえば、25度と65度との間、30度と60度との間、35度と55度との間、または40度と50度との間であり得る。

本明細書で説明するように、羽根114の第2の部分118は、軸y2に沿って延びる。いくつかの実装形態では、羽根114の第2の部分118は、ローラー104の放射軸Y2を通して延びる。放射軸Y2と放射軸y2との間の角度は、0度と15度との間、たとえば、10度、5度、3度、または1度以下であり得る。いくつかの実装形態では、軸y2は、放射軸Y2に沿って延び、放射軸Y2と一致する。

羽根114の拡大図を示す図4Eを参照すると、羽根114の第1の部分116は、第1の表面156と第2の表面158とを含む。第1の表面156は、接線方向Z1に面して接線方向Z2から離れ、第2の表面158は、接線方向Z2に面して接線方向Z1から離れる。羽根114の第1の部分116の厚さT1は、0.5ミリメートルと4ミリメートルとの間、たとえば、0.5ミリメートルと1ミリメートルとの間、1ミリメートルと3ミリメートルとの間、1.5ミリメートルと3.5ミリメートルとの間、または2ミリメートルと4ミリメートルとの間である。第1の表面156および第2の表面158は、実質的に互いに平行である。第1の部分116は、シェル112から外に延びて曲がり115において終端する。羽根114の第2の部分118の最大厚さT2は、2ミリメートルと5ミリメートルとの間、たとえば、2ミリメートルと4ミリメートルとの間、2ミリメートルと3ミリメートルとの間、または2ミリメートルと2.5ミリメートルとの間である。羽根114の第2の部分118の最大厚さT2は、羽根114の第1の部分116の厚さT1より10%～75%大きく、たとえば、羽根114の第1の部分116の厚さT1より10%～50%、10%～40%、または20%～35%大きい。

羽根114の第1の部分116および第2の部分118の寸法は、実装形態間で変わることがある。同じく図4Dを参照すると、第1の部分116の第1の端部116aと縦軸X1との間の半径方向距離R1は、1センチメートルと3センチメートルとの間、たとえば、1センチメートルと2センチメートルとの間、1.5センチメートルと2.5センチメートルとの間、または2センチメートルと3センチメートルとの間である。第1の部分116の第2の端部116bと縦軸X1との間の半径方向距離R2は、1.5センチメートルと3.5センチメートルとの間、たとえば、1.5センチメートルと2.5センチメートルとの間、2センチメートルと3センチメートルとの間、または2.5センチメートルと3.5センチメートルとの間である。半径方向距離R1は、半径方向距離R2の50%～90%、たとえば、半径方向距離R2の50%と80%との間、50%と75%との間、または50%と70%との間である。第1の部分116の長さL2、すなわち第1の部分116の第1の端部116aと第1の部分116の第2の端部116bとの間の長さは、0.5センチメートルと3センチメートルとの間、たとえば、0.5センチメートルと2.5センチメートルとの間、0.5センチメートルと2センチメートルとの間、または1センチメートルと2センチメートルとの間である。第2の部分118の長さL3、すなわち第2の部分118の第1の端部118aと第2の端部118bとの間の長さは、0.2センチメートルと1.5センチメートルとの間、たとえば、0.2センチメートルと1.2センチメートルとの間、0.2センチメートルと1センチメートルとの間、または0.4センチメートルと1センチメートルとの間である。第2の部分118の長さL3は、第1の部分116の長さL2の25%～75%、たとえば、第1の部分116の長さL2の30%と70%との間、35%と65%との間、または40%と50%との間である。羽根114の全長は、1.5センチメートルと4センチメートルとの間、たとえば、1.5センチメートルと3.5センチメートルとの間、1.5センチメートルと3センチメートルとの間、または1.75センチメートルと2.75センチメートルとの間である。

図4Eを参照すると、羽根114の第2の部分118は、第1の表面160と第2の表面162とを含む。第2の部分118の第1および第2の表面160、162は、羽根114の先端部154と羽根114の第1の部分116との間に配置される。第1の表面160は、接線方向Z1に面して接線方向Z2から離れ、第2の表面162は、接線方向Z2に面して接線方向Z1から離れる。第2の部分118の第1の表面160は、第1の部分116の第1の表面156に接続され、第2の部分118の第2の表面162は、第1の部分116の第2の表面158に接続される。

いくつかの実装形態では、第1の表面160は、凸面であるまたは凸面部を含む。いくつかの実装形態では、第1の表面160は、真っすぐであるまたは真っすぐな部分を含む。いくつかの実装形態では、第1の表面160は、凹面であるまたは凹面部を含む。いくつかの実装形態では、第1の表面160は、真っすぐな部分、凹面部、または凸面部のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実装形態では、第2の表面162は、真っすぐであるまたは真っすぐな部分を含む。いくつかの実装形態では、第2の表面162は、凸面であるまたは凸面部を含む。いくつかの実装形態では、第2の表面162は、凹面であるまたは凹面部を含む。いくつかの実装形態では、第2の表面162は、真っすぐな部分、凹面部、または凸面部のうちの少なくとも1つを含む。図4Eに示す例では、第1の表面160は、羽根の第1の部分116に取り付けられた凸面部160aと、凸面部160aに取り付けられた凹面部160bとを含む。いくつかの実装形態では、先端部154は、羽根114がごみ屑をロボット102の中に容易に搬送することを可能にするにするように、スコップ形である。たとえば、先端部154は、第1の表面160の凹面部160bの少なくとも一部を含む。

本明細書で説明するように、いくつかの実装形態では、シース110は複数の羽根142を含むことができ、羽根142の各々は、羽根114に関連して説明される特徴と同様の特徴を含む。羽根142の各々は、ローラー104の縦軸X1に直角でかつローラー104の中心113に位置する中心横断面172(図4Fに示す)に対して対称であり得る。図4B～図4Dに示すように、羽根142は、羽根114と羽根164とを含む。シェル112に沿った異なる位置において羽根164が配置されることを除いて、羽根164は、羽根114と幾何学的に同様であり得る。羽根164は、羽根114がシェル112から外に延びる位置から接線方向Z1にオフセットされる位置において、シェル112から外に延びる。たとえば、羽根164がシェル112から外に延びる位置は、ローラー104の放射軸Y3と一致することができる。放射軸Y3と放射軸Y1との間の角度は、30度と90度との間、たとえば、30度と45度との間、45度と60度との間、60度と75度との間、または75度と90度との間であり得る。放射軸Y3と放射軸Y1との間の角度は、放射軸Y1と放射軸Y2との間の角度に等しくてよい。いくつかの実装形態では、羽根164の第2の部分166は放射軸Y1に沿って延び、羽根164は、本明細書で説明するように、羽根114がシェル112と交わる位置を通して延びる。第2の部分166は、羽根114の第2の部分118に関して説明したものと同様の幾何学的特徴を含むことができる。

図4Bに示すように、シース110は、8個の羽根142を含むことができる。他の実装形態では、シース110は、より少ないまたはより多い羽根、たとえば2、3、4、5、6、7、9またはそれ以上の羽根を含むことができる。いくつかの実装形態では、シース110は、4～12個の羽根、たとえば、4～8個の羽根、6～10個の羽根、または8～12個の羽根を含む。本明細書で説明するように、羽根114の構成は、ローラー104のごみ屑拾い上げ能力を改善することができる。いくつかの特徴を羽根114に関連して説明したが、いくつかの実装形態では、羽根142が、これらの特徴の一部または全部を含むことができる。

図4Fを参照すると、羽根114の区分168は、螺旋経路170に沿ったシェル112に沿って延びる。羽根114の部分に対する螺旋経路は、ローラー104によって掃き上げられたごみ屑をローラー104の中心113に向かって移動させることができ、バキュームアセンブリ119(図2Aに示す)によって吸引される気流の力は、ローラー104の長さに沿って最も強くなり得る。螺旋経路は、羽根114が床面10に接触するときにローラー104によって生じる雑音の量を減少させることもできる。

螺旋経路170は、シェル112に沿って、たとえば、縦軸X1に沿ってかつ接線方向Z2に沿って長手方向および円周方向に延びる。螺旋経路170は、ローラー104の接線方向Z2(図4Cに示す)にシェル112に沿って、螺旋経路170の第1の端部170aから螺旋経路170の第2の端部170bまで延びる。螺旋経路170の第1の端部170aは、ローラー104の第1の終端部149の近傍に配置され、螺旋経路170の第2の端部170bは、中心横断面172の近傍に配置される。区分168は、ローラー104の第1の終端部149から、ローラー104の中心113を通してかつ縦軸X1(図1Bに示す)に直角に延びる中心横断面172まで延びる。

羽根114は、シェル112に沿ってヘリングボーンパターンを形成し得る。たとえば、羽根114の区分174は、螺旋経路176に沿ったシェル112に沿って延び、羽根114の区分168を有する区分174は、ヘリングボーンパターンを形成することができる。従って、螺旋経路176は、シェル112に沿って長手方向および円周方向に延びる。螺旋経路176は、ローラー104の接線方向Z2(図4Cに示す)にシェル112に沿って、螺旋経路176の第1の端部176aから螺旋経路176の第2の端部176bまで延びる。螺旋経路176の第1の端部176aは、ローラー104の第2の終端部150の近傍に配置され、螺旋経路176の第2の端部176bは、中心横断面172の近傍に配置される。区分174は、ローラー104の第2の終端部150から中心横断面172まで延びる。羽根114の区分168は、中心横断面172において羽根114の区分174に接続される。いくつかの実装形態では、区分168および区分174は、中心横断面172に対して互いに対称である。螺旋経路170のピッチおよび螺旋経路176のピッチは、300ミリメートルと900ミリメートルとの間、たとえば、300ミリメートルと600ミリメートルとの間、400ミリメートルと700ミリメートルとの間、500ミリメートルと800ミリメートルとの間、または600ミリメートルと900ミリメートルとの間であり得る。

いくつかの実装形態では、ローラー104は、ローラー104の中心113においてまたはその近傍に配置された開口178を含む。開口178は、ローラー104が床面に接触するときにローラー104によって生じる雑音を、ローラー104の中心113付近の一部に向けて羽根114の堅さを低減することによって軽減することができる。いくつかの実装形態では、開口178は、ローラー104の中心横断面172に対して対称である。

開口178(同じく、図4Aに示す)は、ローラー104の中心部182の少なくとも一部、たとえば、中心横断面172に対して対称でかつローラー104の長さL1の25%と50%との間の長さを有する、ローラー104の長手方向部に沿って延びる。開口178は、ローラー104の外周に向けて外に、シェル112から遠ざかって延びることができ、羽根114を通して延びることができる。たとえば、開口178は、羽根114の先端部154(図4Bに示す)に向けて羽根114を通して部分的にのみ延びることができる。いくつかの実装形態では、開口178は、羽根114の先端部154に向けてシェル112から外に延びる。開口178は、羽根114の先端部154に向けて先細になり得る。たとえば、縦軸X1に沿った開口178の長さは、シェル112の近傍から羽根114の先端部154の近傍まで減少することができる。縦軸X1に沿った開口178の最大長さL4は、15ミリメートルと45ミリメートルとの間、たとえば、15ミリメートルと30ミリメートルとの間、20ミリメートルと35ミリメートルとの間、25ミリメートルと40ミリメートルとの間、または30ミリメートルと45ミリメートルとの間であり得る。

図4Fに示すように、いくつかの実装形態では、開口178は、羽根114の第1の部分116の全体、たとえば羽根114の第1の部分116の全長を通して、羽根114の第2の部分118を通さずにもしくはその一部だけを通して延びる。たとえば、開口178は、羽根114の第2の部分118の第1の端部118a(図4Bに示す)と一致する遠位終端点179において終端する。この遠位終端点179は、羽根114の第1の部分116が羽根114の第2の部分118に取り付けられる位置と一致する。羽根114の区分168に沿った羽根114の第1の部分116は、羽根114の区分174に沿った羽根114の第1の部分116から隔てられ得る。特に、羽根114の区分168に沿った羽根114の第1の部分116の区分は、開口178によって、羽根114の区分174に沿った羽根114の第1の部分116の区分から隔てられる。羽根114の第2の部分118は、ローラー104の第1の終端部149からローラー104の第2の終端部150まで羽根114に沿って、たとえば、ローラー104の長さL1(図1Bに示す)の少なくとも90%～95%に沿って、連続的に延びることができる。羽根114の第1の部分116の全体を通して延びるように説明されたが、いくつかの実装形態では、開口178は、羽根114の第1の部分116を部分的にのみ通して羽根114の第2の部分118を通さずに延びることができる。

開口178は、複数の開口180のうちの1つであり得、開口180の各々は、羽根142のうちの対応する1つを通して延びる。開口180の各々は、開口178に関して説明した特徴と同様の特徴を有することができる。いくつかの実装形態では、開口180の各々は、羽根114の第1の部分116の一部を通してのみ、たとえば、第1の部分116が細長い部材107に取り付けられる第1の部分116の基部に沿ってのみ延びることができる。開口180は、羽根114の全体的な堅さを低減することによって、ローラー104を駆動するための全電力消費を低減することができる。

代替実装形態
いくつかの実装形態について説明した。それにも関わらず、様々な修正形態が作成され得ることが理解されよう。本明細書で説明するいくつかの実装形態は、ローラー104または本明細書で説明する他のローラーに関して説明される。これらの実装形態に関して説明される特徴は、これらの実装形態に限定されず、他の実装形態に適用可能である。

ロボット102は、長方形の前部202aと半円形の後部202bとを有するように説明されるが、いくつかの実装形態では、ロボット102の外周は、別の適切な形状を規定する。たとえば、場合によっては、ロボット102の本体200は、実質的に円形の形状を有する。代替的に、ロボット102の本体200は、実質的に長方形、実質的に正方形、実質的に楕円体、または実質的にルーローの多角形の形状を有する。

本明細書で説明するいくつかのローラーは、コアを含む支持構造を含み、コアは支持部材およびシャフト部を含むように説明されるが、支持構造は、他の実装形態において変わることがある。たとえば、ローラー104は、支持構造109を含み、支持構造109は次にコア140および端部キャップ141を含むように説明される。コア140は、スリーブ144、支持部材146a、146b、146c、およびシャフト部148を含むように説明される。いくつかの実装形態では、支持構造109は、シース110を支持する一体型構成要素であり得る。いくつかの実装形態では、支持構造109は、細長い部材107の一部を含む、または細長い部材107に対応する。たとえば、いくつかの実装形態では、羽根114は、支持構造109に直接取り付けられ得る。いくつかの実装形態では、羽根114は、支持構造109と一体である。

シース110は、円筒形の形状のシェル112を有するように説明されるが、いくつかの実装形態では、シェル112は、錐台の形状の部分を含む。たとえば、シェル112は、ローラー104の中心横断面172で分割された2つの分割部を含むことができる。2つの分割部は、それぞれ、錐台の形状であり得る。ローラー104の羽根142は、シース110の外径がシース110の長さに沿って均一になるように、シェル112から外に延びることができる。

支持構造109は、シース110の内部にあるように説明される。いくつかの実装形態では、支持構造109は、シース110の構成要素から隔てられた構成要素を含む。いくつかの実装形態では、支持構造109およびシース110は、互いに一体である。たとえば、ローラー104は、一体型構造であり得る。ローラー104は、羽根142を含む中実構造であり得る。ローラー104が中実構造であるいくつかの例では、シェル112および支持構造109を含むのではなく、ローラー104は、ローラー104の縦軸X1に沿って延びるロッド部材を含むことができる。羽根114は、ロッド部材に沿って延びることができる。ロッド部材は、中実であり得る。

いくつかのローラーは、複数の羽根を有するように本明細書で説明されるが、いくつかの実装形態では、ローラーは単一の羽根を含む。たとえば、ローラー104は複数の羽根142を有するように説明されるが、いくつかの実装形態では、ローラー104は、単一の羽根、たとえば羽根114を含む。

いくつかのローラーは、細長い部材に沿って延びる螺旋経路に沿って延びる部分を有する羽根を有するように本明細書で説明される。これらの螺旋経路およびこれらの螺旋経路の軌道に沿って延びる羽根のこれらの部分は、いくつかの実装形態では変わる場合がある。たとえば、区分168および区分174は、シース110の全長にわたって延びる羽根114の一部であるように説明されるが、いくつかの実装形態では、シース110は、シース110の第1の半分の全長に沿って延びる第1の羽根と、シース110の第2の半分の全長に沿って延びる第2の羽根とを含む。第1および第2の羽根が互いに隔てられて、互いに円周方向にオフセットされる、たとえば互いに接線方向にオフセットされることを除いて、第1および第2の羽根は、本明細書で説明されるように、羽根114の区分168、174それぞれの幾何学的特徴と同様の幾何学的特徴を有する。たとえば、第1の羽根は、螺旋経路170に関して本明細書で説明されるピッチと同様のピッチを有する第1の螺旋経路に沿って延びることができ、第2の羽根は、螺旋経路176に関して本明細書で説明されるピッチと同様のピッチを有する第2の螺旋経路に沿って延びることができる。第1の羽根に対する第1の螺旋経路の第1の長手方向端部は、第2の羽根に対する第2の螺旋経路の第1の長手方向端部に対して円周方向にオフセットされ得、たとえば、接線方向にオフセットされ得る。第1の羽根に対する第1の螺旋経路の第2の長手方向端部は、第2の羽根に対する第2の螺旋経路の第2の長手方向端部に対して円周方向にオフセットされ得、たとえば、接線方向にオフセットされ得る。

第1の羽根は、ローラー104の第1の終端部149から少なくともローラー104の中心横断面172まで延びることができ、いくつかの実装形態では、中心横断面172を超えてシース110の第2の半分の中に延びることができる。同様に、第2の羽根は、ローラー104の第2の終端部150から少なくともローラー104の中心横断面172まで延びることができ、いくつかの実装形態では、中心横断面172を超えてシース110の第1の半分の中に延びることができる。従って、第1の羽根および第2の羽根は、ローラー104の中心部182の少なくとも一部に沿って互いに円周方向に重複することができる。

第1の羽根は、ローラー104の第1の半分に沿った第1の羽根のセットの一部であり得、第2の羽根は、ローラー104の第2の半分に沿った第2の羽根のセットの一部であり得、第1の羽根のセットは、ローラー104の第2の半分に沿った第2の羽根のセットから円周方向にオフセットされ、それにより、第1の羽根のセットは、第2の羽根のセットから隔てられる。第1の羽根のセットの各羽根は、第2の羽根のセットの対応する羽根のペアの間に配置され、第2の羽根のセットの各羽根は、第1の羽根のセットの対応する羽根のペアの間に配置される。

羽根114は、反対向きの螺旋経路に沿って延びる区分168、174を有するように説明されるが、いくつかの実装形態では、図7を参照すると、シース702の羽根704は、シース702の全長に沿って延びる螺旋経路706に沿って延びる。螺旋経路706のピッチは、300ミリメートルと900ミリメートルとの間、たとえば、300ミリメートルと600ミリメートルとの間、400ミリメートルと700ミリメートルとの間、500ミリメートルと800ミリメートルとの間、または600ミリメートルと900ミリメートルとの間であり得る。

羽根114の部分が沿って延びる螺旋経路は、ピッチを有するように説明されるが、いくつかの実装形態では、螺旋経路のピッチは、ローラー104の全長にわたって均一でない場合がある。いくつかの実装形態では、螺旋経路170または螺旋経路176のピッチは変わってよく、たとえば、ローラー104の外側の終端部からローラー104の中心113に向かって増加しても減少してもよい。

本明細書で説明されるいくつかのローラーは、ローラーの羽根に沿った開口を含む。たとえば、ローラー104は、いくつかの実装形態では、ローラー104の中心113の近傍の単一の開口178を有するように説明される。いくつかの実装形態では、ローラー104は、羽根114の長さに沿って配置される複数の開口を含む。複数の開口は、互いに隔てられ、羽根114の長さ全体を通して対称的に分配され得る。たとえば、複数の開口は、中心横断面172に対して対称である。

本明細書で説明するいくつかのローラーは、ローラーの細長い部材から外に延びる羽根に加えて特徴を含むことができる。いくつかの実装形態では、ローラーは、ロボットの下の床面上の障害物に対してローラーを支持するための突起を含む。たとえば、図5Aを参照すると、シース502が、細長い部材、たとえばシース502のシェル506(シェル112に類似する)からローラーの縦軸X2(図示せず)から遠ざかって外に延びる突起504を含むことを除いて、シース502は、シース110(図4Aに示す)と同様であり得る。突起504は、シェル506からの硬い突出部であり得る。特に、羽根503(本明細書で説明した羽根114に類似する)は、突起504より比較的可撓性であり得る。ローラーは、床面上の障害物を越えて移動されるので、羽根503は、障害物に接触することに応じてたわむことができる。突起504は、障害物に接触することに応じて羽根503より比較的少なくたわむことができる。羽根503は、羽根503がたわむ間のシェル506に対する羽根503の高さが、突起504がたわむ間のシェル506に対する突起504の高さより低くなるような量だけたわむことができる。突起504は、障害物に対してローラーをそれ相応に支持することができ、従って、ローラーは、障害物を越えて移動することが可能になる。いくつかの実装形態では、突起504が沿って延びる螺旋経路が、羽根503が沿って延びる螺旋経路から円周方向にオフセットされることを除いて、突起504は、羽根503が沿って延びる螺旋経路(たとえば、螺旋経路170)と同様の螺旋経路に沿って延びる。

図5Bを参照すると、シェル506に対するまたはその上の羽根503(羽根114に類似する)の外側の先端部510の高さH2(羽根114に関して説明した高さH1に類似する)は、シェル506に対するまたはその上の突起504の外側の先端部512の高さH3より大きい。高さH2に対する高さH3は、突起504がロボットの下で障害物と相互作用する前に、羽根503が突起504に接触するように選択され得る。たとえば、ローラーが、床面上の障害物に接触する場合、羽根503は、その接触に応じてたわむことができる。羽根503はたわむので、羽根503が突起504に接触するまで、羽根503は突起504に向かって移動する。羽根503は、突起504に対して支持されて、障害物に接触することができる。従って、羽根503および突起504は、一緒に、障害物に対してローラーを支持することができ、従って、ローラーは、障害物を越えて移動することが可能になる。高さH2は、高さH3より25%～150%大きくてよく、たとえば、高さH3より25%と50%、50%と75%、75%と100%との間大きくてよい。突起504の高さH3は、0.25センチメートルと2.0センチメートルとの間、たとえば、0.25センチメートルと1.5センチメートルとの間、0.5センチメートルと2センチメートルとの間、または0.5センチメートルと1.5センチメートルとの間、または0.6センチメートル1.2センチメートルとの間であり得る。

突起504は、シェル506から突起504の先端部512に向けて先細となり得る。突起504は、8ミリメートルと18ミリメートルとの間、たとえば、8ミリメートルと14ミリメートルとの間、10ミリメートルと16ミリメートルとの間、または12ミリメートルと18ミリメートルとの間の最大厚さを有することができる。突起504の最大厚さは、突起504がシェル506に取り付けられる場所の突起504の基部におけるものであり得る。突起504は、実質的に三角形であり得る、または三角形の一部を有することができる。たとえば、突起504は、接線方向Z3に面する表面514と、接線方向Z4に面する表面516とを含むことができ、表面514と表面516とは、シェル506からの実質的に三角形の突出部の2辺を形成する。

図5Cを参照すると、表面514の長さL5、すなわち突起504の先端部512とシェル506に沿った表面514の位置との間の距離は、表面516の長さL6、すなわち突起504の先端部512とシェル506に沿った表面516の位置との間の距離より大きい。たとえば、長さL5は、長さL6より1.5～2.5倍長くてよい。図5Bに戻って参照すると、表面514と突起504の先端部512を通して延びる放射軸Y4との間の角度は、30度と60度との間であり得、表面514と放射軸Y4との間の角度は、15度以下であり得る。

突起504は、シース502の複数の突起518のうちの1つの突起であり得る。たとえば、図5Bに示すように、シース502は、2つの突起518を含むことができる。他の実装形態では、シース502は、より少ないまたはより多い突起、たとえば1個の突起、3個の突起、4個の突起、5個の突起、6個の突起、7個の突起、8個の突起、またはそれ以上を含むことができる。羽根503は、2つの突起518の間に円周方向に配置され得る。シース502が複数の羽根520(羽根142に類似する)を含む実装形態では、各突起518は、互いに隣接する2つの対応する羽根520の間に円周方向に配置され得る。羽根142と同様に、突起518は、シェル506の外面に沿った螺旋経路に沿って延びることができ、螺旋経路は、羽根520の螺旋経路のピッチと同様のピッチを有する。

ローラーの突起の構成は、いくつかの実装形態において変わることがある。いくつかの実装形態では、図6Aを参照すると、シース602は、シース602の突起604が開口606を含むことを除いて、シース502と同様であり得る。開口606は、毛ブラシを受けるためであり得る。毛ブラシは、柔軟な毛を含有する細長い部材であり得る。細長い部材は、突起604の第1の長手方向端部から突起の第2の長手方向端部まで開口606を通して延びることができる。細長い部材の毛は、床面上のごみ屑を掃いてごみ屑を撹拌するために使用され得る。

突起604は、羽根610と羽根611とを含む2つの羽根の間に配置される。開口606は、細長い部材、たとえばシース602のシェル608(シェル112に類似する)の近傍に配置される。突起504と同様に、突起604は、シース602の羽根610(羽根114に類似する)より硬くあり得、突起504の幾何学的特徴と同様の硬さを突起604に与える幾何学的特徴を有することができ、たとえば、突起604の最大厚さは、突起504の最大厚さと同様であり得、突起604の高さは、突起504の高さH3と同様であり得る。いくつかの実装形態では、突起604の高さは、突起604が、ロボットの下の障害物に直接接触してローラーが障害物を越えて移動することを可能にするように選択され得る。羽根が突起と接触して羽根と突起とが一緒に障害物に対してローラーを支持する実装形態とは違って、いくつかの実装形態では、突起は、障害物に直接接触して障害物に対してローラーを支持する。そのような実装形態では、羽根の高さに対する突起の高さは、羽根と突起の両方が障害物に対してローラーを支持する実装形態における羽根の高さに対する突起の高さより大きい。たとえば、突起が障害物に対してローラーを直接支持する実装形態では、突起の高さは、羽根の高さの少なくとも35%、たとえば、羽根の高さの少なくとも40%、少なくとも45%、または少なくとも50%であり得る。羽根がたわんだ後に羽根を通して突起が障害物に対してローラーを支持する実装形態では、突起の高さは、羽根の高さのたかだか70%、たとえば、高さのたかだか65%、たかだか60%、たかだか55%、またはたかだか50%であり得る。そのような実装形態では、突起はまた、羽根が突起に接触した後、羽根がそれ以上たわむのを防止する。突起が障害物に対してローラーを、羽根を通して支持するかまたは直接支持するかは、同じく、ローラーと突起との間の接線方向距離と羽根の可撓性とに依存することがある。

図6Bを参照すると、開口606は、長方形または正方形の断面部を含むことができる。開口606は、2ミリメートルと8ミリメートルとの間の最大幅を有することができる。

図6Cを参照すると、突起604は、第1の接線方向に面する表面654と、第2の接線方向に面する表面656、658、660および662を含む表面のセットとを含む。表面654、656、658、660および662は、それぞれ真っすぐである。表面662はシェル608から外に延び、表面660は表面662から外に延び、開口606は表面662と表面658との間に延び、表面658は開口606から外に延び、表面656は表面658から外に延びる。表面658および表面654は、突起604の先端部664において交わる。

開口606は、表面658、660から半径方向内側に延びる。開口606は、第2の接線方向に面する。開口606は、第2の部分652に隣接する第1の部分650を含む。第1の部分650は、表面658、660から開口606の第2の部分652まで延びる。第1の部分650は、長方形であり得る。第2の部分652は、第1の部分650からシェル608に向けて延びる。第2の部分652は、長方形である。第2の部分652は、第1の部分650に対して半径方向内側であり、従って、開口606の第1の部分650よりローラーの縦軸の近くに配置される。第1の部分650は幅W2を有し、第2の部分652は幅W3を有する。幅W2は、幅W3より小さい。幅W2は、1ミリメートルと4ミリメートルとの間、たとえば、1ミリメートルと3ミリメートルとの間、1.5ミリメートルと3.5ミリメートルとの間、または2ミリメートルと4ミリメートルとの間である。幅W3は、幅W2より1.5～2.5倍長い。

いくつかの実装形態では、図6Bに示すように、シース602は、羽根610が、第1の部分612、第2の部分614および第3の部分616を含むことができることを除いて、シース502と同様であり得る。羽根610は、第1の部分612が第2の部分614に取り付けられる場所の第1の曲がり618と、第2の部分614が第3の部分616に取り付けられる場所の第2の曲がり620とを含むことができる。第1の曲がり618は、シェル608と第2の曲がり620との間にあり、第2の曲がり620は、第1の曲がり618と羽根610の先端部622との間にある。第1の部分612の第1の端部612aは、ローラーの放射軸Y5(図示せず)と交差する位置においてシェル608に取り付けられ、第1の部分612の第2の端部612bは、第1の曲がり618において第2の部分614の第1の端部614aに取り付けられる。第2の部分614の第2の端部614bは、第2の曲がり620において第3の部分616の第1の端部616aに取り付けられる。第3の部分616は、先端部622において終端する。

第1、第2および第3の部分612、614、616は、それぞれ、軸y4、y5、y6に沿って延びる。軸y4と放射軸Y5との間の角度は、本明細書で説明する軸y1と放射軸Y1との間の角度と同様である。軸y4と放射軸Y5との間の角度は、軸y5と放射軸Y5との間の角度より大きい。軸y6と放射軸Y5との間の角度は、軸y4と放射軸Y5との間の角度と実質的に同様であり得、たとえば、軸y4と放射軸Y5との間の角度の85%～95%以内である。たとえば、軸y6と軸y4との間の角度は、5度～15度以下である。軸y5と放射軸Y5との間の角度は、軸y6と放射軸Y6との間の角度より小さい。いくつかの実装形態では、軸y6は、軸y4に平行である。いくつかの実装形態では、軸y6と放射軸Y5との間の角度は、軸y4と放射軸Y5との間の角度より小さくてよい。

軸y4と軸y5との間の角度は、90度と170度との間、たとえば、90度と150度との間、90度と130度との間、もしくは90度と110度との間、または約95、105、もしくは115度であり得る。軸y5と軸y6との間の角度は、90度と170度との間、たとえば、90度と150度との間、90度と130度との間、もしくは90度と110度との間、または約95、105、もしくは115度であり得る。軸y4と軸y6との間の角度は、20度より、たとえば、15度より、10度より、または5度より小さくてよい。

羽根610の第1および第2の部分612、614は、本明細書で説明したように、羽根114の第1および第2の部分116、118に関して説明した厚さと同様の厚さを有することができる。第3の部分616の厚さは、いくつかの実装形態では、先端部622に向けて先細となり得る。

羽根610の第1の部分612の長さL7は、0.5センチメートルと3センチメートルとの間、たとえば、0.5センチメートルと2.5センチメートルとの間、0.5センチメートルと2センチメートルとの間、または1センチメートルと2センチメートルとの間である。羽根610の第2の部分614の長さL8は、0.2センチメートルと1センチメートルとの間、たとえば、0.2センチメートルと0.8センチメートルとの間、または0.4センチメートルと1.0センチメートルとの間である。羽根610の第3の部分616の長さL9は、0.2センチメートルと0.8センチメートルとの間、たとえば、0.2センチメートルと0.6センチメートルとの間、または0.4センチメートルと0.8センチメートルとの間である。長さL9は、長さL7の10%と30%との間、たとえば、長さL7の10%と20%との間、15%もしくは25%、または20%と30%との間である。長さL9は、長さL8の60%と90%との間、たとえば、長さL8の60%と80%との間、65%と85%との間、または70%と90%との間である。長さL8は、長さL7の15%と35%との間、たとえば、長さL7の15%と25%との間、20%と30%との間、または25%と35%との間である。

開口178は、羽根114の外側先端に向けて先細になるように説明されるが、いくつかの実装形態では、開口178、開口180、またはそれらの組合せは、羽根114の厚さを通して延びるスリットであり得る。スリットは、均一の幅を有することができ、羽根114の第1の部分116の全長を通して、または羽根114の第1の部分116の一部のみを通して延びることができる。

図4Bに示す羽根114の第1の部分116および図6Bに示す第1および第2の部分612、614は、均一な厚さを有する真っすぐな部分であり、第1の接線方向に面する表面は、第2の接線方向に面する表面に実質的に平行であるように示されている。いくつかの実装形態では、これらの部分は、湾曲、突出部、不均一な厚さ、または他の幾何学的特徴を含むことができる。

上記の例のうちのいくつかは、単一のローラー104に関して説明されるが、いくつかの実装形態では、ロボット102は、複数のローラーを含むことができる。たとえば、ロボット102は、2つのローラーを含むことができる。いくつかの実装形態では、第1のローラーは第2のローラーと異なり、たとえば、第2のローラーの特徴と異なるいくつかの特徴を含むことができる。

ローラー104はシース110を有するように説明され、細長い部材107はシース110のシェル112に対応するように説明されるが、他の実装形態では、細長い部材107は変わることがある。いくつかの実装形態では、細長い部材107は、円筒形のロッド、正方形のロッド、または他の角柱のロッドである。いくつかの実装形態では、細長い部材107は中空であり、いくつかの実装形態では、細長い部材107は中実である。図8を参照すると、ローラー800は、羽根802と細長い部材804とを含む。羽根802は、本明細書で説明した羽根のいずれか、たとえば羽根114と幾何学的に同様であり得る。羽根114とは対照的に、羽根802は、細長い部材804とは別個であり、細長い部材804に対して長手方向に滑動可能である。特に、ローラー800をアセンブルするために、羽根802は、細長い部材804に沿って長手方向に延びるスロット806の上に設置される。羽根802は、スロット806の中に嵌合する近位部808を含む。近位部808は、羽根802が細長い部材804に対して半径方向外側に移動するのを抑止するように構成される。たとえば、近位部808は、半径外方向における先細を含み、スロット806も、半径外方向において先細になる。いくつかの実装形態では、細長い部材804は、ローラー800のシースの一部である。他の実装形態では、細長い部材804は、ローラー800のコアの一部である。

ローラー800に関して例によって説明されるが、羽根802の特徴は、他の実装形態に適用可能であり得る。たとえば、いくつかの実装形態では、ローラー104の羽根114は、羽根802の特徴と同様の特徴を含むことができる。いくつかの実装形態では、ローラーが突起を含む場合、突起は、細長い部材に沿ってスロット内に滑動可能であり得る。

本明細書で説明するように、クリーニングローラーが突起を含む実装形態では、突起の数量および構成は変わる場合がある。図5Aに示す例では、ローラーは、2つの突起518を含む。図9を参照すると、クリーニングローラーに対するシース900は、突起902と羽根904とを含むことができる。突起902は、突起518の幾何学的構成と同様の幾何学的構成を有することができる。

突起902および羽根904は、本明細書で説明するように、ローラーがロボットの下で床面上の障害物に接触するとき、突起902が羽根904に接触するように構成される。この関連で、ローラーが障害物を越えて移動するとき、羽根904はたわんで突起902に接触し、羽根904および突起902が障害物に対してローラーを支持し、ローラーが障害物を越えて進む(clear)ことを可能にする。シース502とは違って、シース900は、各羽根904に対して対応する突起902を含む。特に、図9に示すように反時計方向に対応する羽根904に隣接する各突起902は、羽根904が突起902に接触した後、対応する羽根904がさらにたわむのを防止する。いくつかの実装形態では、突起902は、羽根904が突起902に接触した後、羽根904の第1の部分(本明細書で説明した第1の部分116に類似する)がさらにたわむのを防止する。たとえば、突起902は、羽根904の高さのたかだか50%、たとえば、羽根904の高さのたかだか40%、たかだか35%、またはたかだか30%である高さを有する。

本明細書で説明するように、いくつかの実装形態では、突起は、羽根が床面上の障害物に接触するとき、羽根が突起に接触しないように構成され得る。図10に示す例では、シース1000は、羽根1002a、1002bと突起1004a、1004bとを含む。突起518とは違って、突起1004a、1004bは三角形の形状ではなく、羽根1002a、1002bの軌道と同様の軌道に沿って半径外方向に延びる。特に、突起1004a、1004bは、突起1004a、1004bに沿った曲がりにおいて複数の相互接続部を含むことができる。

突起1004a、1004bは、羽根1002a、1002bがたわんで突起1004a、1004bに接触する前に、ロボットの下の床面上の障害物に接触するように構成される。特に、図10に示すように、時計方向に突起1004a、1004bに隣接する羽根1002a、1002bは、反時計方向にたわむ。シース1000のシェル1006に対する羽根1002a、1002bの高さは、羽根1002a、1002bがたわむときに突起1004a、1004bの高さの下の位置まで減少し、突起1004a、1004bに接触する前にこの位置まで減少する。突起1004a、1004bは、突起1004a、1004bが羽根1002a、1002bから遠ざかって接線方向に延びることを可能にする曲がり1008a、1008bを含むことができる。シェル1006から外に向けて先細になる厚さを有する突起518とは違って、突起1004a、1004bは、シェル1006の近傍から突起1004a、1004bの遠位先端の近傍までの厚さを均一にすることができる。突起1004a、1004bが床面上の障害物に対してローラーをより容易に支持すことができるように、均一な厚さは、羽根1002a、1002bの厚さより厚くてよい。たとえば、突起1004a、1004bは、羽根1002a、1002bより50%～200%、より厚くてよく、たとえば、羽根1002a、1002bより50%と150%、75%と175%、または100%と200%との間、より厚くてよい。

図11に示す例では、シース1100は、羽根1102a、1102b、1102c、1102dと突起1104a、1104b、1104c、1104dとを含む。図11に示す例は、羽根1102a、1102b、1102c、1102dそれぞれがたわんで突起1104a、1104b、1104c、1104dに接触する前に、突起1104a、1104b、1104c、1104dがロボットの下の床面上の障害物に接触するように構成されるという点において、図10に示す例と同様である。突起1104a、1104b、1104c、1104dは、図10に関して説明した突起1004a、1004bの厚さより大きい最大厚さを有する。いくつかの実装形態では、突起1104a、1104b、1104c、1104dの最大厚さは、本明細書の別の場所で説明した突起518または突起604の最大厚さと同様である。羽根1102a、1102b、1102c、1102dが床面上の障害物に接触することに応じてたわむとき、突起1104a、1104b、1104c、1104dが障害物に接触する前に、羽根1102a、1102b、1102c、1102dが突起1104a、1104b、1104c、1104dに接触しないように、突起1104a、1104b、1104c、1104dは、図11に示すように時計方向に突起1104a、1104b、1104c、1104dに隣接する羽根1102a、1102b、1102c、1102dに対して十分な高さを有し、羽根1102a、1102b、1102c、1102dから十分な距離を有する。突起1104a、1104b、1104c、1104dは、障害物に接触すると、ローラーが障害物を越えて移動するのを支援することができる。

いくつかの実装形態に関して説明した特徴は、他の実装形態の特徴を考慮して組み合わせるまたはその特徴を修正することができる。従って、他の実施形態は、本特許請求の範囲の中にある。

本願では、以下の発明も提供される。
［項１］
清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーであって、前記クリーニングローラーが、前記クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、前記細長い部材から外に延びる羽根とを含み、前記羽根が、
前記細長い部材に取り付けられた第1の羽根部分であって、前記第1の羽根部分が、前記クリーニングローラーの放射軸と交差する位置において前記細長い部材から延び、前記第1の羽根部分が、前記放射軸に対して傾斜する第1の軸に沿って接線方向に前記放射軸から遠ざかって延びる、第1の羽根部分と、
前記第1の羽根部分に取り付けられた第2の羽根部分であって、前記第2の羽根部分が、前記第1の軸に対して傾斜する第2の軸に沿って延び、前記第1の軸と前記放射軸との間の第1の角度が、前記第2の軸と前記放射軸との間の第2の角度より大きい、第2の羽根部分と、
を含む、クリーニングローラー。
［項２］
前記羽根が第1の羽根を含み、前記クリーニングローラーが少なくとも前記第1の羽根および第2の羽根を含む複数の羽根を含み、前記第2の羽根が、前記クリーニングローラーの前記縦軸から遠ざかって前記細長い部材から外に延びて、前記接線方向に前記第1の羽根からオフセットされる、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３］
前記クリーニングローラーが、前記第1の羽根および前記第2の羽根を含む複数の羽根を含み、前記複数の羽根の各々が平面に対して対称であり、前記平面が、前記クリーニングローラーの中心において前記クリーニングローラーの前記縦軸に直角に位置する、項1に記載のクリーニングローラー。
［項４］
前記放射軸が第1の放射軸であり、前記第2の羽根が、前記クリーニングローラーの第2の放射軸と交差する位置において前記細長い部材に取り付けられ、前記第1および第2の放射軸が30度と90度との間の角度を成す、項3に記載のクリーニングローラー。
［項５］
前記細長い部材が円筒形であり、前記第1の軸が前記細長い部材の周囲から接線方向に延びる、項1に記載のクリーニングローラー。
［項６］
前記接線方向が第2の接線方向であり、前記第2の羽根部分が、第1の接線方向に面する第1の表面と前記第2の接線方向に面する第2の表面とを含み、前記第1および第2の表面が、前記第2の羽根部分の先端と前記第1の羽根部分との間に配置され、前記第1の表面が湾曲している、項1に記載のクリーニングローラー。
［項７］
前記第1の表面が凹面である、項6に記載のクリーニングローラー。
［項８］
前記第1の表面が凸面である、項6に記載のクリーニングローラー。
［項９］
前記放射軸が第1の放射軸であり、前記第2の羽根部分が前記クリーニングローラーの第2の放射軸を通して延び、
前記第2の軸が、前記第2の放射軸と5度以下の角度を成す、項1に記載のクリーニングローラー。
［項１０］
前記羽根の区分が、前記細長い部材に沿った螺旋経路に沿って延びる、項1に記載のクリーニングローラー。
［項１１］
前記螺旋経路が第1の螺旋経路であり、前記羽根の前記区分が前記羽根の第1の区分であり、
前記羽根の第2の区分が、前記細長い部材に沿った第2の螺旋経路に沿って延びる、項10に記載のクリーニングローラー。
［項１２］
前記第1の螺旋経路が、前記クリーニングローラーの前記接線方向に前記細長い部材に沿って前記第1の螺旋経路の第1の端部から前記第1の螺旋経路の第2の端部まで延び、前記第1の螺旋経路の前記第1の端部が、前記クリーニングローラーの第1の長手方向終端部の近傍に配置され、前記第1の螺旋経路の前記第2の端部が、前記クリーニングローラーの中心の近傍に配置され、
前記第2の螺旋経路が、前記クリーニングローラーの前記接線方向に前記細長い部材に沿って前記第2の螺旋経路の第1の端部から前記第2の螺旋経路の第2の端部まで延び、前記第2の螺旋経路の前記第1の端部が、前記クリーニングローラーの第2の長手方向終端部の近傍に配置され、前記第2の螺旋経路の前記第2の端部が、前記クリーニングローラーの前記中心の近傍に配置される、項11に記載のクリーニングローラー。
［項１３］
前記第1の螺旋経路が、平面に対して前記第2の螺旋経路に対称であり、前記平面が、前記クリーニングローラーの中心において前記クリーニングローラーの前記縦軸に直角に位置する、項11に記載のクリーニングローラー。
［項１４］
前記螺旋経路のピッチが、300ミリメートルと900ミリメートルとの間である、項10に記載のクリーニングローラー。
［項１５］
前記縦軸から遠ざかって前記細長い部材から外に延びる突起をさらに含み、前記細長い部材に対する前記羽根の外側先端の高さが、前記細長い部材に対する前記突起の外側先端の高さより大きい、項1に記載のクリーニングローラー。
［項１６］
前記突起が、8ミリメートルと18ミリメートルとの間の最大厚さを有する、項15に記載のクリーニングローラー。
［項１７］
前記突起が、前記細長い部材から前記突起の前記外側先端に向けて先細になる、項15に記載のクリーニングローラー。
［項１８］
前記突起が第1の突起であり、前記クリーニングローラーが、前記縦軸から遠ざかって前記細長い部材から外に延びる第2の突起をさらに含み、前記羽根が、前記第1の突起と前記第2の突起との間に配置される、項15に記載のクリーニングローラー。
［項１９］
前記細長い部材に対する前記突起の前記外側先端の高さが、0.25センチメートルと2.0センチメートルとの間である、項15に記載のクリーニングローラー。
［項２０］
前記羽根が、前記クリーニングローラーの中心部に沿って延びる開口を含み、前記開口が、前記細長い部材から遠ざかって前記羽根の外側先端に向けて前記羽根を通して部分的にのみ延びる、項1に記載のクリーニングローラー。
［項２１］
前記開口が、前記細長い部材から前記羽根の前記外側先端に向けて延びる、項20に記載のクリーニングローラー。
［項２２］
前記開口が、前記羽根の前記外側先端に向けて先細になる、項20に記載のクリーニングローラー。
［項２３］
前記開口が、2ミリメートルと8ミリメートルとの間の最大幅を含む、項20に記載のクリーニングローラー。
［項２４］
前記第1の羽根部分が、前記クリーニングローラーの第1の長手方向終端部から前記クリーニングローラーの前記中心部に向けて延びる第1の区分と、前記クリーニングローラーの第2の長手方向終端部から前記クリーニングローラーの前記中心部に向けて延びる第2の区分とを含み、前記第1の羽根部分の前記第1の区分が、前記開口によって前記第1の羽根部分の前記第2の区分から隔てられ、
前記第2の羽根部分が、前記クリーニングローラーの前記第1の長手方向終端部から前記クリーニングローラーの前記第2の長手方向終端部まで前記羽根に沿って連続的に延びる、項20に記載のクリーニングローラー。
［項２５］
前記羽根が第1の羽根であり、前記クリーニングローラーが第2の羽根をさらに含み、前記第1の羽根が、前記クリーニングローラーの第1の長手方向端部の近傍の第1の長手方向端部と前記クリーニングローラーの中心の近傍の第2の長手方向端部とを含み、前記第2の羽根が、前記クリーニングローラーの第2の長手方向端部の近傍の第1の長手方向端部と前記クリーニングローラーの前記中心の近傍の第2の長手方向端部とを含み、
前記第1の羽根の前記第2の長手方向端部が、前記第2の羽根の前記第2の長手方向端部から隔てられる、項1に記載のクリーニングローラー。
［項２６］
前記クリーニングローラーの外径が、前記クリーニングローラーの長さにわたって均一であり、前記外径が、前記羽根によって少なくとも部分的に規定される、項1に記載のクリーニングローラー。
［項２７］
前記細長い部材が、前記クリーニングローラーの長さにわたって円筒形である、項1に記載のクリーニングローラー。
［項２８］
前記第1の羽根部分が、前記細長い部材に取り付けられた第1の端部と前記第2の羽根部分に取り付けられた第2の端部とを含み、前記第1の羽根部分の前記第1の端部と前記クリーニングローラーの前記縦軸との間の第1の半径方向距離が、前記第1の羽根部分の前記第2の端部と前記クリーニングローラーの前記縦軸との間の第2の半径方向距離の50%～90%である、項1に記載のクリーニングローラー。
［項２９］
前記第2の羽根部分の第1の端部から前記第2の羽根部分の第2の端部までの長さが、前記第1の羽根部分の第1の端部から前記第1の羽根部分の第2の端部までの長さの25%～75%である、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３０］
前記第1の羽根部分の第1の端部から前記第1の羽根部分の第2の端部までの第1の長さが、0.5センチメートルと3センチメートルとの間であり、前記第2の羽根部分の第1の端部から前記第2の羽根部分の第2の端部までの第2の長さが、0.2センチメートルと1.5センチメートルとの間である、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３１］
前記第1の羽根部分の厚さが、0.5ミリメートルと4ミリメートルとの間である、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３２］
前記第2の羽根部分の最大厚さが、2ミリメートルと5ミリメートルとの間である、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３３］
前記クリーニングローラーの全径が、30ミリメートルと90ミリメートルとの間であり、前記クリーニングローラーの全長が、10センチメートルと50センチメートルとの間である、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３４］
前記羽根が、前記第2の羽根部分に取り付けられた第3の部分をさらに含み、前記羽根の前記第3の部分が、前記第2の軸に対して傾斜する第3の軸に沿って延び、前記第3の軸と前記放射軸との間の第3の角度が、前記第2の軸と前記放射軸との間の前記第2の角度より小さい、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３５］
前記羽根の前記第3の部分が、前記羽根の先端部を含む、項34に記載のクリーニングローラー。
［項３６］
前記クリーニングローラーが、前記羽根と前記細長い部材とを含むシースを含む、項1に記載のクリーニングローラー。
［項３７］
清掃ロボットであって、
床面にわたって前記清掃ロボットを移動させる駆動システムと、
前記清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーであって、第1の回転方向に前記クリーニングローラーの縦軸周りに回転可能なクリーニングローラーとを含み、前記クリーニングローラーが、
前記クリーニングローラーの前記縦軸に沿って延びる細長い部材と、
前記クリーニングローラーの前記縦軸から遠ざかって前記細長い部材から外に延びる羽根とを含み、前記羽根が、
前記細長い部材に取り付けられた第1の部分であって、前記羽根の前記第1の部分が、前記クリーニングローラーの放射軸と交差する位置において前記細長い部材に取り付けられ、前記羽根の前記第1の部分が、前記放射軸に対して傾斜する第1の軸に沿って接線方向に前記放射軸から遠ざかって延びる、第1の部分と、
前記羽根の前記第1の部分に取り付けられた第2の部分とを含み、前記羽根の前記第2の部分が、前記第1の軸に対して傾斜する第2の軸に沿って延び、前記第1の軸と前記放射軸との間の第1の角度が、前記第2の軸と前記放射軸との間の第2の角度より大きい、清掃ロボット。
［項３８］
バキュームクリーナのためのクリーニングヘッドであって、前記クリーニングヘッドが、
導管と、
ごみ屑を前記導管に掃き入れるように構成されたクリーニングローラーとを含み、前記クリーニングローラーが、第1の回転方向に前記クリーニングローラーの縦軸周りに回転可能であり、前記クリーニングローラーが、
前記クリーニングローラーの前記縦軸に沿って延びる細長い部材と、
前記クリーニングローラーの前記縦軸から遠ざかって前記細長い部材から外に延びる羽根とを含み、前記羽根が、
前記細長い部材に取り付けられた第1の部分であって、前記羽根の前記第1の部分が、前記クリーニングローラーの放射軸と交差する位置において前記細長い部材に取り付けられ、前記羽根の前記第1の部分が、前記放射軸に対して傾斜する第1の軸に沿って接線方向に前記放射軸から遠ざかって延びる、第1の部分と、
前記羽根の前記第1の部分に取り付けられた第2の部分とを含み、前記羽根の前記第2の部分が、前記第1の軸に対して傾斜する第2の軸に沿って延び、前記第1の軸と前記放射軸との間の第1の角度が、前記第2の軸と前記放射軸との間の第2の角度より大きい、クリーニングヘッド。

10 床面
100 クリーニングヘッド
102 清掃ロボット
104 ローラー
106 ごみ屑
107 細長い部材
109 支持構造
110 シース
112 シェル
113 中心
114 羽根
115 曲がり
116 第1の部分
116a 第1の部分の第1の端部
116b 第1の部分の第2の端部
117 前方駆動方向
118 第2の部分
118a 第2の部分の第1の端部
118b 第2の部分の第2の端部
119 バキュームアセンブリ
120 気流
122 クリーニングビン
123 フィルタ
124 筐体
125 ダストパン
128 導管
130 反時計方向
132 領域
140 コア
141 端部キャップ
142 パターン羽根
144 スリーブ
146 支持部材
146a 支持部材
146b 支持部材
146c 支持部材
148 シャフト部
149 第1の終端部
150 第2の終端部
152 内面
154 先端部
156 第1の表面
158 第2の表面
160 第1の表面
160a 凸面部
160b 凹面部
162 第2の表面
164 羽根
166 第2の部分
168 区分
170 螺旋経路
170a 螺旋経路の第1の端部
170b 螺旋経路の第2の端部
172 中心横断面
174 羽根の区分
176 螺旋経路
176a 螺旋経路の第1の端部
176b 螺旋経路の第2の端部
178 開口
179 遠位終端点
180 開口
182 中心部
200 本体
202a 前部
202b 後部
204a 横側
204b 横側
206 前側
208a アクチュエータ
208b アクチュエータ
210a 駆動輪
210b 駆動輪
211 キャスタ輪
212 コントローラ
214 アクチュエータ
233 ブラシ
235 アクチュエータ
502 シース
503 羽根
504 突起
506 シェル
510 羽根の外側の先端部
512 突起の外側の先端部
514 表面
516 表面
518 突起
520 羽根
602 シース
604 突起
606 開口
608 シェル
610 羽根
611 羽根
612 第1の部分
612a 第1の部分の第1の端部
612b 第1の部分の第2の端部
614 第2の部分
614a 第2の部分の第1の端部
614b 第2の部分の第2の端部
616 第3の部分
616a 第3の部分の第1の端部
618 第1の曲がり
620 第2の曲がり
622 羽根の先端部
650 第1の部分
652 第2の部分
654 表面
656 表面
658 表面
660 表面
662 表面
664 先端部
702 シース
704 羽根
706 螺旋経路
800 ローラー
802 羽根
804 細長い部材
806 スロット
808 近位部
900 シース
902 突起
904 羽根
1000 シース
1002a 羽根
1002b 羽根
1004a 突起
1004b 突起
1006 シェル
1008a 曲がり
1008b 曲がり
1100 シース
1102a 羽根
1102b 羽根
1102c 羽根
1102d 羽根
1104a 突起
1104b 突起
1104c 突起
1104d 突起

Claims (22)

1. 清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーであって、前記クリーニングローラーが前記清掃ロボットに搭載されているときに前記クリーニングローラーが前記クリーニングローラーの縦軸周りに回転可能であり、
   前記クリーニングローラーの縦軸に沿って延びる細長い部材と、
   前記細長い部材に取り付けられた羽根であって、前記クリーニングローラーが前記縦軸周りに回転しているときにごみ屑を前記清掃ロボットの内部の中へ向けるように構成された羽根と、
   前記細長い部材に取り付けられた突起であって、前記突起は前記細長い部材から外方へ延び、前記細長い部材の上側の前記突起の高さが、前記細長い部材の上側の前記羽根の高さよりも低い、突起と、
   を含む、クリーニングローラーであって、
   前記突起は、前記細長い部材に取り付けられた前記突起の一部分から前記突起の先端部に向けて先細になっており、
   前記突起は、前記クリーニングローラーの第1の接線方向に面する第1の表面と、前記クリーニングローラーの第2の接線方向に面する第2の表面とを含み、
   前記第1の表面の長さは、前記第2の表面の長さよりも1.5倍から2.5倍長い、クリーニングローラー。
2. 前記突起は、前記クリーニングローラーが障害物を越えて走行するときに前記障害物に対して前記クリーニングローラーを支持するように構成されている、請求項1に記載のクリーニングローラー。
3. 前記羽根は、前記羽根と前記障害物との間の接触に応じてたわむように構成されている、請求項2に記載のクリーニングローラー。
4. 前記羽根は可撓性であり、前記突起は硬い突出部である、請求項1に記載のクリーニングローラー。
5. 前記突起は、8ミリメートルから18ミリメートルの間の最大厚さを有している、請求項1に記載のクリーニングローラー。
6. 前記突起の前記最大厚さは、前記細長い部材に取り付けられた前記突起の一部分の厚さに対応している、請求項5に記載のクリーニングローラー。
7. 前記突起は、前記細長い部材からの実質的に三角形の突出部である、請求項1に記載のクリーニングローラー。
8. 前記細長い部材の上側の前記突起の前記高さは、0.25センチメートルから2.0センチメートルの間である、請求項1に記載のクリーニングローラー。
9. 前記羽根の前記高さは、前記突起の前記高さよりも25%～100%高い、請求項8に記載のクリーニングローラー。
10. 前記第1の表面と前記第2の表面は、前記突起の先端部において交わる、請求項1に記載のクリーニングローラー。
11. 前記突起の最大厚さは、8ミリメートルから18ミリメートルの間である、請求項1に記載のクリーニングローラー。
12. 前記羽根は、前記細長い部材に取り付けられた第1の羽根であり、前記クリーニングローラーは、第2の羽根を更に含み、
    前記突起は、前記第1の羽根と前記第2の羽根の間に配置されている、請求項1に記載のクリーニングローラー。
13. 前記突起は、前記細長い部材に沿った螺旋経路に沿って、前記細長い部材に沿って長手方向および円周方向に延びる、請求項1に記載のクリーニングローラー。
14. 前記突起は、前記縦軸に平行な軸に沿って前記突起を通って延びる開口を画定する、請求項1に記載のクリーニングローラー。
15. 前記突起は、前記羽根に対して、前記細長い部材の外表面に沿って円周方向にオフセットされている、請求項1に記載のクリーニングローラー。
16. 前記突起は、第1の突起であり、
    前記クリーニングローラーは、
    前記細長い部材から外方へ延びる第2の突起を含み、前記細長い部材の上側の第2の突起の高さは、前記細長い部材の上側の前記羽根の前記高さよりも低い、請求項1に記載のクリーニングローラー。
17. 前記羽根は、前記第1の突起と前記第2の突起との間で前記細長い部材に沿って円周方向に配置されている、請求項16に記載のクリーニングローラー。
18. 前記羽根は、前記クリーニングローラーが障害物を越えて走行するときに前記羽根と前記障害物との間の接触に応じてたわんで前記突起と接触するように構成されている、請求項1に記載のクリーニングローラー。
19. 清掃ロボットであって、
    床面にわたって前記清掃ロボットを移動させる駆動システムと、
    前記清掃ロボットの底部分に沿って前記清掃ロボットに搭載可能なクリーニングローラーであって、前記クリーニングローラーの縦軸周りに回転可能であり、前記清掃ロボットが前記床面にわたって移動するときに前記床面を清掃するクリーニングローラーとを含み、前記クリーニングローラーが、
    前記クリーニングローラーの外表面に取り付けられた羽根であって、前記クリーニングローラーが前記縦軸周りに回転しているときにごみ屑を前記清掃ロボットの内部の中へ向けるように構成された羽根と、
    前記クリーニングローラーの外表面に取り付けられた突起であって、前記突起は前記外表面から外方へ延び、前記外表面の上側の前記突起の高さが、前記外表面の上側の前記羽根の高さよりも低い、突起と、
    を含み、
    前記突起は、前記突起の一部分から前記突起の先端部に向けて先細になっており、
    前記突起は、前記クリーニングローラーの第1の接線方向に面する第1の表面と、前記クリーニングローラーの第2の接線方向に面する第2の表面とを含み、
    前記第1の表面の長さは、前記第2の表面の長さよりも1.5倍から2.5倍長い、清掃ロボット。
20. 前記突起は、
    遠位先端部を含み、前記第1の表面と前記第2の表面は、前記遠位先端部において交わる、請求項19に記載の清掃ロボット。
21. 前記突起は、前記クリーニングローラーに沿った螺旋経路に沿って、前記クリーニングローラーに沿って長手方向および円周方向に延び、
    前記羽根は、前記外表面に取り付けられた第1の羽根であり、前記クリーニングローラーは、第2の羽根を更に含み、
    前記突起は、前記第1の羽根と前記第2の羽根の間に配置されている、請求項19に記載の清掃ロボット。
22. 前記クリーニングローラーは、第1のクリーニングローラーであり、
    前記清掃ロボットは、
    第2のクリーニングローラーの縦軸周りに回転可能であり、前記清掃ロボットが前記床面にわたって移動するときに前記床面を清掃する第2のクリーニングローラー
    を更に含む、請求項19に記載の清掃ロボット。

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