KR20200142473A - Robotic cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대체로 단단한 목재, 타일 그리고 석재를 포함하는, 바닥 표면을 청소하는 자율 바닥 청소기에 관한 것이다.The present invention relates generally to an autonomous floor cleaner for cleaning floor surfaces, comprising hard wood, tile and stone.
자율 또는 로봇 바닥 청소기는 사용자 또는 조작자의 도움없이 이동하여 바닥 표면을 청소할 수 있다. 예를 들면, 상기 바닥 청소기는 쓰레기(먼지, 머리카락, 그리고 다른 쓰레기를 포함한다)를 상기 바닥 청소기에 구비된 수거함에 쓸어 담거나 쓰레기를 수거하는 천을 이용하여 쓰레기를 청소하도록 구성될 수 있다. 상기 바닥 청소기는 바닥 표면을 청소하는 동안 표면 여기저기로 닥치는 대로 이동할 수 있거나 표면 여기저기로 유도 조종(guided navigation)을 위해서 매핑/네비게이션 시스템(mapping/navigation system)을 이용할 수 있다. 몇몇 바닥 청소기는 또한 카페트, 깔개, 그리고 다른 바닥 표면을 속 때까지 청소하기 위해서 액체를 바르고 빨아들이도록 구성되어 있다.Autonomous or robotic floor cleaners can move and clean the floor surface without the help of a user or operator. For example, the floor cleaner may be configured to sweep garbage (including dust, hair, and other garbage) into a collection box provided in the floor cleaner or to clean the garbage using a cloth for collecting garbage. The floor cleaner may randomly move around the surface while cleaning the floor surface or may use a mapping/navigation system for guided navigation around the surface. Some floor cleaners are also configured to apply and soak in liquids to clean carpets, rugs, and other floor surfaces.
하나의 실시형태로서, 본 발명은 바닥 청소 로봇에 관한 것이다. 상기 바닥 청소 로봇은 자율적으로 이동가능한 하우징과, 이 자율적으로 이동가능한 하우징에 탈착가능하게 장착된 통합 조립체(unitary assembly)를 포함하고 있고, 상기 통합 조립체는 브러시 챔버, 쓰레기 수용기, 그리고 공급 탱크를 포함하고 있다. 상기 바닥 청소 로봇은 또한 상기 브러시 챔버에 배치된 브러시롤, 상기 공급 탱크와 유체 연통되어 있는 적어도 하나의 유체 분배기, 그리고 상기 적어도 하나의 유체 분배기로 청소용 유체의 흐름을 제어하도록 구성된 유체 이송 펌프를 포함하고 있다.In one embodiment, the present invention relates to a floor cleaning robot. The floor cleaning robot includes an autonomously movable housing and a unitary assembly detachably mounted to the autonomously movable housing, the integrated assembly including a brush chamber, a garbage container, and a supply tank. Are doing. The floor cleaning robot further includes a brush roll disposed in the brush chamber, at least one fluid distributor in fluid communication with the supply tank, and a fluid transfer pump configured to control the flow of the cleaning fluid with the at least one fluid distributor. Are doing.
도 1은 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 기능 시스템들을 나타내고 있는 예시적인 자율 바닥 청소기의 개략도이다.
도 2는 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 추가적인 기능 시스템들을 나타내고 있는 도 1의 자율 바닥 청소기의 개략도이다.
도 3은 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 바닥 청소 로봇의 형태로 된 도 1의 자율 바닥 청소기의 등축도이다.
도 4는 도 3의 바닥 청소 로봇의 아래쪽의 등축도이다.
도 5는 도 3의 바닥 청소 로봇의 측면 단면도이다.
도 6은 도 3의 바닥 청소 로봇의 먼지 털기 조립체의 개략도이다.
도 7은 범퍼 조립체를 나타내고 있는 도 3의 바닥 청소 로봇의 아래쪽의 등축도이다.
도 8은 유체 스프레이 노즐을 나타내고 있는 도 3의 바닥 청소 로봇의 등축도이다.
도 9는 도 3의 바닥 청소 로봇의 탱크 조립체의 단면도이다.
도 10은 도 1의 바닥 청소 로봇에 이용될 수 있는 바퀴 조립체의 개략도이다.
도 11은 도 1의 바닥 청소 로봇에 이용될 수 있는 다른 바퀴 조립체의 개략도이다.
도 12는 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 다른 바닥 청소 로봇의 등축도이다.
도 13은 탱크 조립체를 나타내고 있는 도 12의 바닥 청소 로봇의 등축도이다.
도 14는 유체 공급 탱크와 쓰레기 수용기를 나타내고 있는 도 13의 탱크 조립체의 등축도이다.
도 15는 유체 공급 탱크와 쓰레기 수용기 사이의 연결장치를 나타내고 있는 도 14의 탱크 조립체의 등축도이다.
도 16은 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태에 따른 다른 바닥 청소 로봇의 전방 등축도이다.
도 17은 도 16의 바닥 청소 로봇의 후방 등축도이다.
도 18은 탱크 조립체가 부분적으로 분리된 상태에 있는 것을 나타내는 도 16의 바닥 청소 로봇의 후방 등축도이다.
도 19는 도 18의 XIX 부분의 확대도이다.
도 20은 명료성을 기하기 위해서 탱크 조립체가 제거된 상태의 도 16의 바닥 청소 로봇의 후방 등축도이다.
도 21은 도 16의 XXI-XXI 선을 따라서 도시한 단면도이다.
도 22는 도 21의 바닥 청소 로봇의 브러시 챔버를 나타내는, 도 16의 XXI-XXI 선을 따라서 도시한 확대 등축 단면도이다.
도 23은 도 16의 바닥 청소 로봇의 탱크 조립체의 아래쪽의 등축도이다.
도 24는 뚜껑이 부분적으로 분리된 상태에 있는 것을 나타내는, 도 23의 탱크 조립체의 측면도이다.
도 25는 도 24의 탱크 조립체의 등축도이다.
도 26은 뚜껑이 제거된 상태의 도 24의 탱크 조립체의 하부 부분의 등축도이다.
도 27은 도 17의 XXⅦ-XXⅦ 선을 따라서 도시한 단면도이다.
도 28은 도 16의 바닥 청소 로봇에 이용될 수 있는 다른 탱크 조립체의 등축도이다.
도 29는 도 16의 바닥 청소 로봇에 이용될 수 있는 다른 탱크 조립체의 등축도이다.
도 30은 도 16의 바닥 청소 로봇에 이용될 수 있는 다른 탱크 조립체의 등축도이다.1 is a schematic diagram of an exemplary autonomous floor cleaner showing functional systems according to various embodiments described herein.
2 is a schematic diagram of the autonomous floor cleaner of FIG. 1 showing additional functional systems according to various embodiments described herein.
3 is an isometric view of the autonomous floor cleaner of FIG. 1 in the form of a floor cleaning robot according to various embodiments described herein.
4 is an isometric view of the bottom of the floor cleaning robot of FIG. 3.
5 is a side cross-sectional view of the floor cleaning robot of FIG. 3.
6 is a schematic diagram of a dusting assembly of the floor cleaning robot of FIG. 3.
Fig. 7 is an isometric view from below of the floor cleaning robot of Fig. 3 showing the bumper assembly.
Fig. 8 is an isometric view of the floor cleaning robot of Fig. 3 showing a fluid spray nozzle.
9 is a cross-sectional view of a tank assembly of the floor cleaning robot of FIG. 3.
10 is a schematic diagram of a wheel assembly that can be used in the floor cleaning robot of FIG. 1.
11 is a schematic diagram of another wheel assembly that may be used in the floor cleaning robot of FIG. 1.
12 is an isometric view of another floor cleaning robot according to various embodiments described herein.
13 is an isometric view of the floor cleaning robot of FIG. 12 showing the tank assembly.
14 is an isometric view of the tank assembly of FIG. 13 showing a fluid supply tank and a waste container.
Fig. 15 is an isometric view of the tank assembly of Fig. 14 showing the connection device between the fluid supply tank and the waste container.
16 is a front isometric view of another floor cleaning robot according to various embodiments described herein.
17 is a rear isometric view of the floor cleaning robot of FIG. 16.
FIG. 18 is a rear isometric view of the floor cleaning robot of FIG. 16 showing the tank assembly in a partially separated state.
19 is an enlarged view of part XIX of FIG. 18.
FIG. 20 is a rear isometric view of the floor cleaning robot of FIG. 16 with the tank assembly removed for clarity.
21 is a cross-sectional view taken along the line XXI-XXI of FIG. 16.
FIG. 22 is an enlarged isometric cross-sectional view taken along line XXI-XXI of FIG. 16, showing the brush chamber of the floor cleaning robot of FIG. 21;
23 is an isometric view of the bottom of the tank assembly of the floor cleaning robot of FIG. 16;
FIG. 24 is a side view of the tank assembly of FIG. 23 showing the lid in a partially separated state.
25 is an isometric view of the tank assembly of FIG. 24;
FIG. 26 is an isometric view of the lower portion of the tank assembly of FIG. 24 with the lid removed.
FIG. 27 is a cross-sectional view taken along the line XXVII-XXVII in FIG. 17.
28 is an isometric view of another tank assembly that may be used in the floor cleaning robot of FIG. 16.
29 is an isometric view of another tank assembly that may be used in the floor cleaning robot of FIG. 16.
30 is an isometric view of another tank assembly that may be used in the floor cleaning robot of FIG. 16.
본 발명은 대체로 단단한 목재, 타일 그리고 석재를 포함하는, 바닥 표면을 청소하는 자율 바닥 청소기에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 자율 바닥 청소기로 쓸기와 걸레질을 하는 장치, 시스템 그리고 방법에 관한 것이다.The present invention relates generally to an autonomous floor cleaner for cleaning floor surfaces, comprising hard wood, tile and stone. More specifically, the present invention relates to an apparatus, system and method for sweeping and mopping with an autonomous floor cleaner.
도 1 및 도 2는, 본 명세서에서 로봇(10)이라고도 칭하는, 바닥 청소 로봇(10)과 같은, 자율 바닥 청소기의 개략도를 나타내고 있다. 도시된 로봇(10)은 먼지 털기, 걸레질 또는 이와 다르게 습식 청소 작동 사이클을 수행하는 것뿐만 아니라, 바닥을 쓸도록 구성된 바닥 청소 로봇의 단지 하나의 예일 뿐이고, 비제한적인 예로서, 액체, 스팀, 분무제, 또는 증기를 청소할 표면에 전달할 수 있는 자율 바닥 청소기를 포함하여, 유체 공급 또는 유체 회수를 필요로 하는 다른 자율 청소기도 고려된다.1 and 2 show schematic diagrams of an autonomous floor cleaner, such as a
상기 로봇(10)은 자율적으로 이동가능한 장치의 다양한 기능 시스템의 여러 구성요소를 포함할 수 있다. 상기 로봇(10)은 통합된 이동가능한 장치를 형성하기 위해서 상기 시스템의 여러 구성요소를 선택적으로 장착하도록 되어 있는 메인 하우징(12)(도 3)을 포함할 수 있다. 컨트롤러(20)가 상기 로봇(10)의 작동을 제어하기 위해서 상기 로봇(10)의 다양한 기능 시스템과 작동가능하게 연결되어 있다. 상기 컨트롤러(20)는 적어도 하나의 중앙 처리 장치(CPU)를 포함하는 마이크로 제어 장치(MCU)일 수 있다.The
청소할 표면 위에서 상기 로봇(10)의 이동을 안내하고, 청소할 표면의 맵(map)을 생성하여 저장하고, 그리고 상태 또는 다른 환경 가변 정보를 기록하기 위해서 네비게이션/매핑 시스템(30)이 상기 로봇(10)에 제공될 수 있다. 컨트롤러(20)는 상기 로봇(10)을 청소할 표면 위로 보내기 위해서 상기 네비게이션/매핑 시스템(30)으로부터의 입력 또는 스마트폰(도시되어 있지 않음)과 같은 원격 장치로부터의 입력을 수신할 수 있다. 네비게이션/매핑 시스템(30)은, 비제한적인 예로서, 네비게이션을 위한 맵, 상기 로봇(10)의 이동을 안내하기 위해서 사용되는 다양한 센서로부터의 입력 등을 포함하여, 네비게이션, 매핑 또는 작동 사이클을 수행하는데 유용한 모든 데이터를 저장할 수 있는 메모리(31)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 바퀴 인코더(32)가 상기 로봇(10)에 결합된 바퀴의 구동축에 배치될 수 있으며 상기 로봇(10)이 이동한 거리를 측정하도록 구성될 수 있다. 거리 측정값은 컨트롤러(20)에 대한 입력으로 제공될 수 있다.In order to guide the movement of the
자율 작동 모드에서는, 상기 로봇(10)이 장애물을 피하기 위해서 필요에 따라 방향을 바꾸거나 자신의 진로를 조정하기 위해서 다양한 센서로부터의 입력을 이용하여, 바닥 표면을 청소하는 동안, 좌우 교대 방식(boustrophedon) 또는 교호 방식(다시 말해서, 상기 로봇(10)이 오른쪽에서 왼쪽으로 그 다음 줄은 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다), 나선형 궤적 등을 포함하여 청소 또는 위생처리에 유용한 임의의 패턴으로 이동하도록 구성될 수 있다. 수동 작동 모드에서는, 상기 로봇(10)의 이동이 스마트폰 또는 태블릿과 같은 모바일 장치를 이용하여 제어될 수 있다.In the autonomous operation mode, the
상기 로봇(10)은 또한 적어도 청소할 표면으로부터 쓰레기 조각을 제거하는 스위퍼(40), 청소용 유체를 저장하고 청소용 유체를 청소할 표면에 전달하는 유체 전달 시스템(50), 청소할 표면으로부터 젖은 먼지와 다른 쓰레기를 제거하는 걸레질 또는 먼지 털기 조립체(60), 그리고 상기 로봇(10)을 청소할 표면 위에서 자율적으로 이동시키는 구동 시스템(70)의 구성요소를 포함할 수 있다.The
상기 스위퍼(40)는 청소할 표면을 휘젖는 적어도 하나의 교반기를 포함할 수도 있다. 상기 교반기는 상기 로봇(10)이 이동하는 표면에 대해서, 실질적으로 수평축을 중심으로 회전할 수 있게 장착된 브러시롤(41)의 형태일 수 있다. 브러시롤(41)을 구동시키기 위해서 별개의 전용 브러시 모터(42)를 포함하는 구동 조립체가 상기 로봇(10) 내에 설치될 수 있다. 하나 이상의 정지된 또는 움직이지 않는 브러시, 또는 실질적으로 수직축을 중심으로 회전하는 하나 이상의 브러시를 포함하여, 다른 교반기 또는 브러시롤이 설치될 수도 있다. 추가적으로, 브러시롤(41)로부터 먼지 또는 쓰레기를 수거하기 위해서 쓰레기통과 같은 쓰레기 수용기(44)(도 4)가 제공될 수 있다.The
상기 유체 전달 시스템(50)은 청소용 유체를 저장하기 위한 공급 탱크(51)와 청소용 유체를 청소할 표면에 분배하기 위해서 상기 공급 탱크(51)와 유체 연통되어 있는 적어도 하나의 유체 분배기(52)를 포함할 수 있다. 상기 청소용 유체는, 예를 들면, 물 또는 딱딱한 표면이나 부드러운 표면 청소를 위해서 특별히 제작된 청소 용액과 같은 액체일 수 있다. 상기 유체 분배기(52)는 상기 하우징(12)에 제공된 하나 이상의 스프레이 노즐일 수 있고, 상기 노즐은 쓰레기가 노즐을 쉽게 막지 못하도록 충분한 크기의 오리피스를 가지고 있다. 대체 실시형태로서, 상기 유체 분배기(52)는 복수의 분배기 출구를 가지고 있는 매니폴드일 수 있다.The
적어도 하나의 유체 분배기(52)로 유체의 유동을 제어하기 위해서 공급 탱크(51)와 적어도 하나의 유체 분배기(52) 사이의 유체 경로에 펌프(53)가 설치될 수 있다. 상기 펌프(53)는 청소 작동 사이클에 유용한 임의의 유동률로 액체를 이동시키기 위해서 펌프 모터(54)에 의해서 구동될 수 있다.A
가열기(56) 또는 하나 이상의 유체 조절 및 혼합 밸브와 같은, 선택적인 구성요소들의 다양한 결합체가 유체 전달 시스템(50)에 통합될 수도 있다. 상기 가열기(56)는, 예를 들면, 청소용 유체를 청소할 표면에 도포하기 전에 청소용 유체를 데우도록 구성될 수 있다. 하나의 실시례로서, 상기 가열기(56)는 공급 탱크(51)와 분배기(52) 사이의 인라인 유체 가열기(in-line fluid heater)일 수 있다. 다른 예로서, 상기 가열기(56)는 스팀 발생 조립체일 수 있다. 상기 스팀 발생 조립체는 바닥 표면에 도포된 액체의 일부 또는 전부가 증기가 되게 가열되도록 공급 탱크(51)와 유체 연통되어 있다.Various combinations of optional components, such as a
먼지 털기 조립체(60)는 바닥 표면 상의 분배된 유체를 분산시켜서 젖은 먼지와 다른 쓰레기를 제거하기 위해서 이용될 수 있다. 먼지 털기 조립체(60)는 선택적으로 회전가능하게 될 수 있는 적어도 하나의 패드(61)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 패드(61)는 각각의 패드(61)의 중심과 교차하는 수직축을 중심으로 회전하도록 구동될 수 있다. 적어도 하나의 패드 모터(62)를 포함하는 구동 조립체가 먼지 털기 조립체(60)의 일부분으로 제공될 수 있다. 각각의 패드(61)는 청소와 보수 관리를 위해서 선택적으로 분리될 수 있다.The dusting
상기 구동 시스템(70)은 상기 로봇(10)를 청소할 표면 전체에 걸쳐서 구동시키기 위해서 구동 바퀴(71)를 포함할 수 있다. 상기 구동 바퀴는 기어 트레인 조립체 또는 다른 적절한 전동 장치를 포함할 수 있는 전동 장치에 의해서 상기 구동 바퀴와 결합된 공통 바퀴 모터(72) 또는 개별 바퀴 모터에 의해서 작동될 수 있다. 상기 구동 시스템(70)은 자율 작동 모드에 대해서는 네비게이션/매핑 시스템(30)으로부터의 입력에 기초하거나 수동 작동 모드에 대해서는 스마트폰으로부터의 입력에 기초하여, 상기 로봇(10)을 바닥 전체에 걸쳐서 구동시키기 위해서 컨트롤러(20)로부터의 입력을 수신할 수 있다. 구동 바퀴(71)는 장치를 앞쪽으로 또는 뒤쪽으로 이동시키기 위해서 정방향 또는 역방향으로 구동될 수 있다. 또한, 구동 바퀴(71)는 직선 운동을 위해서 동일한 회전 속도로 동시에 작동될 수 있거나 상기 로봇(10)을 원하는 방향으로 회전시키기 위해서 다른 회전 속도로 독립적으로 작동될 수 있다.The
상기 로봇(10)은 이동과 청소를 수행하는데 유용한 임의의 갯수의 모터를 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 2개의 패드(61)의 각각, 브러시롤(41), 그리고 2개의 구동 바퀴(71)의 각각을 회전시키기 위해서 5개의 전용 모터가 설치될 수 있다. 다른 예에서는, 하나의 공용 모터가 양 패드(61)를 회전시킬 수 있고, 제2 모터가 브러시롤(41)을 회전시킬 수 있고, 그리고 제3 모터 및 제4 모터가 각각의 구동 바퀴(71)를 회전시킬 수 있다. 또 다른 예에서는, 하나의 공용 모터가 패드(61)와 브러시롤(41)을 회전시킬 수 있고, 그리고 제2 모터 및 제3 모터가 각각의 구동 바퀴(71)를 회전시킬 수 있다.The
추가적으로, 브러시 모터(42), 펌프 모터(54), 패드 모터(62), 그리고 바퀴 모터(72)를 각각 제어하기 위해서 브러시 모터 드라이버(43), 펌프 모터 드라이버(55), 패드 모터 드라이버(63), 그리고 바퀴 모터 드라이버(73)가 제공될 수 있다. 상기 모터 드라이버(43, 55, 63, 73)는 컨트롤러(20)와 상기 모터 드라이버의 각각의 모터(42, 54, 62, 72) 사이의 인터페이스로서 기능할 수 있다. 상기 모터 드라이버(43, 55, 63, 73)는 또한 집적 회로 칩(IC)일 수도 있다. 또한 하나의 바퀴 모터 드라이버(73)가 복수의 바퀴 모터(72)를 동시에 제어할 수 있다고 생각된다.In addition, in order to control the
도 2를 참고하면, 상기 모터 드라이버(43, 55, 63, 73)(도 1)가 내장형 충전가능한 배터리 또는 착탈식 배터리 팩(81)을 포함하는 배터리 관리 시스템(80)에 전기적으로 연결될 수 있다. 하나의 예로서, 상기 배터리 팩(81)이 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다. 배터리 팩(81)용 충전 접점이 상기 로봇(10)의 외부 표면에 제공될 수 있다. 도킹 스테이션(도시되어 있지 않음)이 상기 로봇(10)의 외부 표면의 충전 접점과 결합할 수 있는 상응하는 충전 접점을 구비할 수 있다. 배터리 팩(81)은 전력의 보충, 다시 말해서, 충전을 위해서 DC 변압기를 통하여 주전원에 연결될 수 있도록 상기 로봇(10)으로부터 선택적으로 떼어낼 수 있게 될 수 있다. 착탈식 배터리 팩(81)이 상기 로봇(10)에 삽입될 때, 착탈식 배터리 팩(81)이 적어도 부분적으로 하우징(12)의 외부에 배치될 수 있거나(도 3), 비제한적인 예에서 그리고 구현형태에 따라, 하우징(12) 내의 격실에 완전히 수용될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
컨트롤러(20)는 또한 사용자로부터 입력을 수신하기 위해서 상기 로봇(10)의 사용자 인터페이스(UI)(90)와 작동가능하게 연결되어 있다. 상기 사용자 인터페이스(90)는 상기 로봇(10)에 대한 작동 사이클을 선택하거나 이와 다른 방식으로 상기 로봇(10)의 작동을 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 사용자 인터페이스(90)는 사용자에게 시각적 알림을 제공하기 위해서, LED 디스플레이와 같은, 디스플레이(91)를 가질 수 있다. 디스플레이(91)를 제어하기 위해서 디스플레이 드라이버(92)가 제공될 수 있고, 디스플레이 드라이버(92)는 컨트롤러(20)와 디스플레이(91) 사이의 인터페이스로서 기능한다. 상기 디스플레이 드라이버(92)는 집적 회로 칩(IC)일 수 있다. 상기 로봇(10)은 또한 사용자에게 들을 수 있는 알림을 제공하기 위해서 스피커(도시되어 있지 않음)를 구비할 수 있다. 상기 로봇(10)은 또한 사용자로부터의 시각적 알림을 포착하기 위해서 하나 이상의 카메라 또는 입체 카메라(도시되어 있지 않음)를 구비할 수 있다. 이렇게 하여, 사용자는 몸짓에 의해 상기 로봇(10)에 명령을 전달할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 상기 로봇(10)에게 멈추도록 하거나 멀어지게 이동하도록 명령을 내리기 위해서 상기 카메라 전방에서 자신의 손을 흔들 수 있다. 사용자 인터페이스(90)는 또한 상기 로봇(10)의 다양한 구성요소의 작동을 제어하기 위해서 컨트롤러(20)에 입력을 제공하기 위해 사용자에 의해 작동되는 하나 이상의 스위치(93)를 가질 수 있다. 스위치(93)를 제어하기 위해서 스위치 드라이버(94)가 제공될 수 있고, 스위치 드라이버(94)는 컨트롤러(20)와 스위치(93) 사이의 인터페이스로서 기능한다.The
컨트롤러(20)는 또한 환경에 대한 입력을 수신하기 위해서 다양한 센서와 작동가능하게 연결될 수 있고 상기 로봇(10)의 작동을 제어하기 위해서 센서 입력을 이용할 수 있다. 상기 센서는, 비제한적인 예로서, 벽, 바닥, 의자 다리, 테이블 다리, 발을 얹는 받침대, 애완동물, 소비자, 그리고 다른 장애물을 포함하여, 상기 로봇(10)의 주위 환경의 여러 구조를 감지할 수 있다. 상기 센서 입력은 또한 메모리에 저장될 수 있거나 네비게이션을 위한 맵을 개발하기 위해서 사용될 수 있다. 몇몇 예시적인 센서가 도 2에 나타내져 있고, 아래에 기술되어 있다. 반드시 도시된 모든 센서가 제공될 수 있는 것은 아니라는 점을 알고 있지만, 추가적인 센서가 제공될 수도 있고, 가능한 센서의 전부가 임의의 결합형태로 제공될 수도 있다.The
상기 로봇(10)은 위치 결정 또는 위치 추정 시스템(100)을 포함할 수 있다. 위치 추정 시스템(100)은, 비제한적인 예로서 상기한 센서를 포함하여, 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 위치 추정 시스템(100)은, 비제한적인 예로서 거리와 위치 감지를 위한 입체 카메라와 같은, 상기 로봇(10)의 위치를 결정하는 장애물 센서(101)를 포함할 수 있다. 상기 장애물 센서(101)는 상기 로봇(10)의 하우징(12)(도 3)에 장착될 수 있고, 예를 들면, 상기 로봇(10)의 앞쪽에 있는 장애물까지의 거리를 결정하기 위해서 하우징(12)의 앞쪽에 장착될 수 있다. 물체가 감지되었을 때 상기 로봇(10)의 속도를 늦추거나 진로를 조정하기 위해서 장애물 센서(101)로부터의 입력이 이용될 수 있다.The
상기 로봇(10)에 대한 앞면 충돌 또는 측면 충돌을 결정하기 위해서 충돌 센서(bump senor)(102)가 위치 추정 시스템(100)에 제공될 수도 있다. 상기 충돌 센서(102)는 하우징(12)과, 예를 들면, 범퍼(14)(도 3)와 통합될 수 있다. 충돌 센서(102)로부터의 출력 신호는 장애물 회피 알고리즘을 선택하기 위하여 상기 컨트롤러에 입력을 제공한다.A
위치 추정 시스템(100)은 또한 측벽 센서(103)(벽면 추종 센서(wall following sensor)라고도 알려져 있음)와 절벽 센서(cliff sensor)(104)를 포함할 수 있다. 측벽 센서(103)나 절벽 센서(104)는, 반사 센서 또는 비행 시간 센서(time-of-flight sensor)를 포함하여, 광학 센서, 기계식 센서, 또는 초음파 센서일 수 있다. 측벽 센서(103)는 하우징(12)의 측면 근처에 배치될 수 있고, 거리 피드백을 제공하며 상기 로봇(10)이 벽과 접촉하지 않고 벽 근처를 따라 이동할 수 있도록 상기 로봇(10)을 제어하는 측면을 향해 배치된 광학 위치 센서를 포함할 수 있다. 절벽 센서(104)는 거리 피드백을 제공하며 상기 로봇(10)이 계단통(stairwell) 또는 선반과 같은 과도한 낙하부(drop)를 피할 수 있도록 상기 로봇(10)을 제어하는 바닥을 향해 배치된 광학 위치 센서일 수 있다.The
위치 추정 시스템(100)은 또한, 적어도 하나의 가속도계, 자이로스코프, 그리고, 선택적으로, 자력계 또는 나침반의 조합을 이용하여, 상기 로봇(10)의 가속도, 각속도, 또는 상기 로봇(10) 주위의 자기장을 측정하고 보고하기 위해서 관성 측정 장비(IMU)(105)를 포함할 수도 있다. 상기 관성 측정 장비(105)는 컨트롤러(20)에 배치된 통합 관성 센서(integrated inertial sensor)일 수 있고, 선형 가속도, 회전 가속도 또는 자기장 가속도(magnetic field acceleration)를 감지하는 가속도계 또는 9-축 자이로스코프일 수 있다. 관성 측정 장비(IMU)(105)는 상기 로봇(10)을 청소할 표면의 여기저기로 조종하기 위해서 속도와 자세의 변화를 계산하여 컨트롤러에 전달하기 위해 가속도 입력 데이터를 이용할 수 있다.The
위치 추정 시스템(100)은 또한, 예를 들어, 사용자가 상기 로봇(10)을 집어드는 경우, 상기 로봇(10)이 청소할 표면으로부터 들어올려지는 때를 감지하는 하나 이상의 리프트-업 센서(lift-up sensor)(106)를 포함할 수 있다. 이 정보는, 감지된 리프트-업 사건에 대응하여 펌프 모터(54), 브러시 모터(42), 패드 모터(62), 또는 바퀴 모터(73)의 작동을 중단시킬 수 있는, 컨트롤러(20)에 대한 입력으로 제공된다. 리프트-업 센서(106)는 상기 로봇(10)이 청소할 표면과 접촉하는 때, 예를 들면, 사용자가 상기 로봇(10)을 지면에 다시 내려놓는 때를 감지할 수도 있다. 이러한 입력이 있으면, 컨트롤러(20)는 펌프 모터(54), 브러시 모터(42), 패드 모터(62), 또는 바퀴 모터(73)의 작동을 재개할 수 있다.The
상기 로봇(10)은 공급 탱크(51) 또는 쓰레기 수용기(44)의 특징이나 상태를 감지하기 위해서 하나 이상의 탱크 센서(110)를 선택적으로 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 공급 탱크(51) 또는 쓰레기 수용기(44)의 무게를 감지하는 하나 이상의 압력 센서가 제공될 수 있다. 다른 예에서는, 공급 탱크(51) 또는 쓰레기 수용기(44)의 존재를 감지하는 하나 이상의 자기 센서(magnetic sensor)가 제공될 수 있다. 이 정보는, 비제한적인 예로서, 공급 탱크(51)가 채워질 때까지, 또는 쓰레기 수용기(44)가 비워질 때까지, 또는 공급 탱크(51)와 쓰레기 수용기(44)가 제대로 설치될 때까지 상기 로봇(10)의 작동을 막을 수 있는, 컨트롤러(20)에 대한 입력으로 제공된다. 컨트롤러(20)는 또한 공급 탱크(51)와 쓰레기 수용기(44) 중의 어느 하나 또는 양자 모두가 없는 것을 사용자에 알리기 위해서 디스플레이(91)를 지휘할 수 있다.The
상기 로봇(10)은 또한 청소할 표면의 상태를 감지하는 하나 이상의 바닥 상태 센서(111)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 로봇(10)이 IR 먼지 센서, 얼룩 센서, 냄새 센서, 또는 젖은 쓰레기 센서를 구비할 수 있다. 바닥 상태 센서(111)는 청소할 표면의 상태에 기초하여, 예를 들면, 청소 사이클을 선택하거나 변경하는 것에 의해, 상기 로봇(10)의 작동을 지시할 수 있는 컨트롤러에 대한 입력을 제공한다. 선택적으로, 바닥 상태 센서(111)는 스마트폰의 디스플레이에 입력을 제공할 수도 있다.The
사용자 결정 경계(user-determined boundary) 내에 상기 로봇(10)을 포함시키기 위해서 인공 장벽 시스템(artificial barrier system)(120)이 제공될 수도 있다. 인공 장벽 시스템(120)은 상기 로봇(10)으로부터 신호를 수신하는 적어도 하나의 신호 수신기와 예정된 기간동안 예정된 방향쪽으로 암호화된(encoded) IR 빔을 방출하는 적어도 하나의 IR 발신기를 가진 장벽 하우징을 포함하는 인공 장벽 발생기(artificial barrier generator)(121)를 포함할 수 있다. 인공 장벽 발생기(121)는 충전가능한 배터리 또는 충전가능하지 않은 배터리에 의해서 작동되는 배터리 작동식으로 될 수 있거나 주전원에 직접 연결될 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 상기 수신기는 상기 로봇(10)이 인공 장벽 발생기로부터 예정된 거리 내에 있을 때 상기 로봇(10)에 의해서 방출된 소리 레벨과 일치하는 예정된 임계 소리 레벨을 감지하도록 구성된 마이크로폰을 포함할 수 있다. 선택적으로, 인공 장벽 발생기(121)는 장벽 하우징의 베이스의 주위에 복수의 쇼트 필드 IR 빔(short field IR beam)을 방출하도록 구성된, 장벽 하우징의 베이스 근처에 있는 복수의 IR 방출기를 더 포함할 수 있다. 인공 장벽 발생기(121)는, 상기 로봇(10)이 근처에 있다는 것을 나타내는, 임계 소리 레벨을 마이크로폰이 감지한 후에만, 예정된 기간동안 하나 이상의 IR 빔을 선택적으로 방출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 인공 장벽 발생기(121)는 상기 로봇(10)이 인공 장벽 발생기(121) 근처에 있을 때에만 IR 빔을 방출함으로써 전력을 아낄 수 있다.An
상기 로봇(10)은 인공 장벽 발생기(121)로부터 방출된 IR 신호를 감지하고 상응하는 신호를 컨트롤러(20)에 출력하기 위해서 상기 로봇(10)의 외주(perimeter) 둘레에 복수의 IR 트랜스시버("IR XCVR"이라고도 한다)(123)를 가질 수 있고, 이로 인해 인공 장벽 암호화된 IR 빔과 쇼트 필드 IR 빔에 의해서 정해진 경계를 피하기 위해 상기 로봇(10)의 위치를 조정하도록 구동 바퀴 제어 파라미터를 조정할 수 있다. 수신된 IR 신호에 기초하여, 컨트롤러(20)는 상기 로봇(10)이 인공 장벽(122)을 가로지르거나 장벽 하우징과 충돌하는 것을 방지한다. IR 트랜스시버(123)는 상기 로봇(10)을, 제공되는 경우, 도킹 스테이션쪽으로 안내하기 위해서 사용될 수도 있다.The
작동시에, 임계 신호 레벨보다 큰 상기 로봇(10)으로부터 방출된 소리(또는 빛)이 마이크로폰(또는 광검출기)에 의해서 감지되고 예정된 기간동안 하나 이상의 암호화된 IR 빔을 방출하도록 인공 장벽 발생기(121)를 촉발시킨다. 상기 로봇(10)에 장착된 IR 트랜스시버(123)가 IR 빔을 감지하여 컨트롤러(20)에 신호를 출력하면, 상기 컨트롤러는 청소할 표면에 대해 청소 작업을 계속하여 수행하면서 인공 장벽 시스템(120)에 의해서 설정된 장벽(122)을 피하도록 상기 로봇(10)의 위치를 조정하기 위해서 구동 시스템(70)을 조종한다.In operation, an
상기 로봇(10)은 복수의 모드 중의 하나의 모드로 작동될 수 있다. 상기 복수의 모드는 습식 모드, 건식 모드 그리고 위생처리 모드(sanitization mode)를 포함할 수 있다. 습식 작동 모드 동안에는, 공급 탱크(51)로부터 나온 액체가 바닥 표면에 도포되고 브러시롤(41) 및 패드(61)가 회전한다. 건식 작동 모드 동안에는, 브러시롤(41), 패드(61), 또는 이들의 결합체가 회전하고 액체가 바닥 표면에 도포되지 않는다. 위생처리 작동 모드 동안에는, 공급 탱크(51)로부터 나온 액체가 바닥 표면에 도포되고 브러시롤(41) 및 패드(61)가 회전하며 상기 로봇(10)이 도포된 액체가 예정된 기간 동안 바닥의 표면에 남아 있도록 이동 패턴을 선택할 수 있다. 상기 예정된 기간은, 비제한적인 예로서, 2분 내지 5분을 포함하여, 바닥 표면의 위생처리를 할 수 있는 임의의 지속 기간일 수 있다. 하지만, 위생처리는 2분보다 짧은 기간에 그리고 15초만큼의 짧은 기간에 달성될 수 있다.The
또한 펌프(53)(도 1)는 펄스폭 변조(PWM) 신호(28)에 따라 구동될 수 있다고 생각된다. 펄스폭 변조는 펄스 발생 신호를 발생시키는 것에 의한 교신 방법이다. 펄스폭 변조는, 펌프 모터(54)와 같은, 전력 또는 전기를 필요로 하는 장치 및 기기를 제어하기 위해서 디지털 신호의 진폭을 조절하기 위해 이용될 수 있다. PWM 신호(28)는 디지털 신호의 온 위상(on phase)과 오프 위상(off phase)을 예정된 주파수로 순환시킴으로써 그리고 "온" 위상의 폭을 변화시킴으로써 펌프(53)에 주어진 전력량을 조절할 수 있다. "온" 위상의 폭은 듀티 사이클(duty cycle)로도 알려져 있고, 듀티 사이클은 "완전히 온(fully on)"인 상태(100%)의 백분율로 표현된다. 펌프(53)는 본질적으로, 듀티 사이클의 결과이며 배터리 팩(81)으로부터 공급받을 수 있는 최대 전압보다 작을 수 있는 평균 전압 값을 가진 정상 전력 입력(steady power input)을 수신할 수 있다. PWM 신호(28)는 컨트롤러(20)로부터 전송될 수 있고 보관된(deposited) 청소용 유체의 설정 유동률을 제공하도록 구성될 수 있다. 하나의 비제한적인 작동 예로서, PWM 신호(28)는 제1 예정된 지속 시간 동안, 예를 들면, 40밀리초(millisecond) 동안 주기적으로 펌프(53)에 전압을 가한 다음, 제2 예정된 지속 시간 동안, 예를 들면, 2초 동안, 50Hz의 주파수와 40%의 듀티 사이클로 펌프의 전원을 차단할 수 있다. 예를 들면, 상기 듀티 사이클과 주파수 중의 어느 하나 또는 양자 모두를 증가시킴으로써, 보다 높은 유동률이 달성될 수 있다. 이렇게 하여, 컨트롤러(20)는, 배터리 팩(81)으로부터 전력을 공급받고 있는 펌프(53)로부터, 낮은 유동률을 포함하여, 임의의 적절한 또는 특정 요구에 맞추어진 유동률을 제공할 수 있다.It is also contemplated that the pump 53 (FIG. 1) can be driven according to a pulse width modulated (PWM)
도 3은 도 1 내지 도 2에 기술된 시스템과 기능을 포함할 수 있는 예시적인 로봇(10)을 나타내고 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 로봇(10)은 제1 단부(13)와 제2 단부(15)를 가진 D자 형상의 하우징(12)을 포함할 수 있다. 제1 단부(13)는, D자 형상의 하우징(12)의 직선형 가장자리 부분이며, 범퍼(14)에 의해서 형성될 수 있는, 상기 로봇(10)의 하우징 앞면(11)을 한정하고 있다. 제2 단부(15)는 D자 형상의 하우징(12)의 둥근 부분인 하우징 뒷면(16)을 한정할 수 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 배터리 팩(81)과 공급 탱크(51)가 하우징(12)에 장착될 수도 있다.3 shows an
상기 로봇(10)의 전진 이동이 화살표 17로 나타내져 있고, 범퍼(14)가 상기 로봇(10)의 제1 단부(13)를 둘러싸서 상기 로봇(10)의 D자 형상의 앞쪽 부분을 따라 측면 부분(18)을 제공하고 있다. 도시된 예에서는, 범퍼(14)가 아래에 보다 상세하게 기술되어 있는 하부 총안형 구조(crenellated structure)(19)를 포함하고 있다. 장애물과 충돌하는 동안, 범퍼(14)는 물체의 탐지를 기록하기 위해서 자세를 바꾸거나 병진이동할 수 있다.The forward movement of the
상기 로봇(10)은 도 4에서 하부 사시도로 도시되어 있고, 도 4에서는 하우징(12)의 밑면 부분(21)을 볼 수 있다. 상기 로봇(10)은 브러시롤(41)을 가진 스위퍼(40), 구동 바퀴(71)를 가진 적어도 하나의 바퀴 조립체, 그리고 2개의 원형 패드(61)를 가지고 있는 것으로 도시되어 있는 먼지 털기 조립체(60)를 포함할 수 있다. 브러시롤(41)은 브러시 챔버(22) 내에 위치될 수 있다. 브러시롤(41)과 브러시 챔버(22)는 제1 단부(13)에 근접하여, 예를 들면, 하우징(12)의 직선형 가장자리 부분에 근접하여 배치될 수 있다. 상기 로봇(10)의 바닥면을 따라서 그리고 상기 로봇(10)의 전진 이동에 대하여, 스위퍼(40)는 패드(61)의 앞에 장착되어 있고 구동 바퀴(71)는 스위퍼(40)와 패드(61) 사이에 배치되어 있다. 추가적으로, 쓰레기 수용기(44)가 브러시롤(41)과 브러시 챔버(22)에 인접하여 위치될 수 있다. 도시된 예에서는, 쓰레기 수용기(44)가 구동 바퀴(71)들과 일직선을 이루어, 브러시 챔버(22)와 패드(61) 사이에 위치되어 있다. The
상기 로봇(10)은 또한 브러시 챔버(22) 뒤에 설치된 하나 이상의 다리 바퀴(caster)(74)를 포함할 수 있다. 상기 다리 바퀴(74)는, 비제한적인 예로서, 굴대(axle)에 장착된 바퀴, 또는, 여러 방향으로 구르는 전방향 볼(omnidirectional ball)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 다리 바퀴(74)는, 하나의 예로서, 청소할 표면과 상기 로봇(10)의 밑면 부분(21) 사이의 최소 간격을 유지하기 위해서 이용될 수 있다.The
다른 예(도시되어 있지 않음)에서는, 고무 청소기(squeegee)가 하우징(12)에, 예를 들면, 패드(61)의 뒤에 선택적으로 설치될 수 있다. 이러한 경우에, 고무 청소기는 상기 로봇(10)이 청소할 표면 전체에 걸쳐서 이동할 때 청소할 표면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 고무 청소기는 남아 있는 잔류 액체를 청소할 표면으로부터 닦아낼 수 있고, 이것에 의해 청소할 표면에 습기와 줄무늬 자국이 없는 마무리 처리를 한다. 건식 사용시에는, 고무 청소기가 흐트러진 쓰레기가 브러시롤(41)에 의해서 상기 로봇(10)의 뒷부분으로 몰아내지는 것을 방지할 수 있다.In another example (not shown), a rubber squeegee may be selectively installed on the
도 5는 상기 로봇(10)의 측면 단면도이다. 공급 탱크(51)와 쓰레기 수용기(44)는 상기 로봇(10) 내의 별개의 구성요소일 수 있다. 대체 실시형태로서, 공급 탱크(51)와 쓰레기 수용기(44)가 하나의 탱크 조립체로 통합될 수 있다.5 is a side cross-sectional view of the
공급 탱크(51)는, 펌프(53)(도 1)를 통하여, 먼지 털기 조립체(60)에 의해서 청소될 바닥의 표면에 뿌리기 위한 액체를 저장하기 위해서 적어도 하나의 공급 저장소(51R)를 포함할 수 있다. 쓰레기 수용기(44)는 적어도 하나의 수용기 저장소(44R)를 포함할 수 있고, 브러시 챔버(22)에 바로 인접해 있으며, 브러시 챔버(22)로 개방되어 있는 수용기 입구(45)를 포함할 수 있다. 브러시 챔버(22)는 쓰레기를 쓰레기 수용기(44)로 안내하기 위해서 수용기 입구(45)의 바닥부에 제공된 경사진 전방면(24)을 가진 칸막이를 포함할 수 있다. 작동시에, 브러시롤(41)의 회전에 의해서 쓸려진 먼지 또는 쓰레기가 브러시롤(41)에 의해, 경사진 전방면(24)을 따라 이동되는 것을 포함하여, 브러시 챔버(22)를 통하여 이동될 수 있고, 수용기 입구(45)를 통하여 쓰레기 수용기(44)로 몰려 들어 갈 수 있다.The
선택적으로, 원형 패드(61)를 하우징(12)에 장착하기 위해서 패드 홀더(64)가 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 패드 홀더(64)는 회전판을 포함할 수 있고 먼지 털기 조립체(60)의 베이스의 바닥부를 형성할 수 있다. 패드 홀더(64)는 바닥부 커버를 포함할 수 있고, 이 바닥부 커버를 통하여 패드 모터(62)의 모터축이 뻗어 있다. 패드 모터(62)는, 패드 홀더(64)를 회전시킬 수 있고, 결과적으로, 패드(61)를 회전시킬 수 있는 웜기어 조립체와 같은, 적절한 전동 장치를 통하여 모터축을 회전시킨다. 상기 모터축과 회전가능하게 구동되는 패드 홀더(64) 사이의 결합이 패드(61)를 위한 수직 회전축을 한정한다.Optionally, a
청소를 위해 패드(61)를 제거하기 위해서, 먼지 털기 조립체(60)가 선택적으로 제거가능한 요소를 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 상기 선택적으로 제거가능한 요소가 패드(61)일 수 있고, 이런 경우에 사용자 또는 소비자는 청소 또는 교체를 패드(61)를 제거할 수 있다. 다른 비제한적인 예로서, 상기 제거가능한 요소가 패드(61)를 패드 모터(62)에 연결시키는 패드 홀더(64)와 같은 탈착가능한 요소를 포함한다. 이런 경우에, 소비자는 임의의 적절한 분리 수단을 통하여 상기 제거가능한 요소(예를 들면, 패드 홀더(64))를 결합해제시킨 다음 청소 또는 교체를 위해 패드(61)를 상기 제거가능한 요소로부터 제거할 수 있다. 하나의 예로서, 상기 제거가능한 요소가 기계식 캐치와 래치 조립체에 직접 연결된 액추에이터(65)를 통하여 상기 로봇(10)으로부터 결합해제된다. 또한 패드 홀더(64)가 먼지 털기 조립체(60) 내에서 패드(61)와 함께 회전가능하게 될 수도 있다고 생각된다.In order to remove the
대체 실시형태로서, 또는 상기 선택적으로 제거가능한 요소에 추가하여, 청소 스테이션(도시되어 있지 않음)이 먼지 털기 조립체(60)의 패드(61)를 청소하거나 교체하는 데 도움을 주기 위해서 제공될 수 있다. 상기 로봇(10)이 청소 스테이션에 배치될 수 있고 패드(61)에 대한 청소 작업에 사용하거나 도움을 줄 수 있다. 하나의 예로서, 상기 청소 스테이션은 패드(61)의 바닥부를 교반하기 위한 복수의 돌기(boss) 또는 마디부(nub)를 구비한 표면을 포함할 수 있다. 상기 로봇(10)은 자체-청소 모드를 작동시킬 수 있고, 이 자체-청소 모드에서는 기계적으로 패드(61)를 청소하는 교반 처리가 이루어지도록 하기 위해서 패드(61)가 상기 복수의 돌기 또는 마디부와 접촉하면서 회전한다.As an alternative embodiment, or in addition to the above optional removable element, a cleaning station (not shown) may be provided to assist in cleaning or replacing the
도 6은 먼지 털기 조립체(60)의 추가적인 세부사항을 나타내고 있다. 상기 로봇(10)은 상기 로봇(10)이 완전히 정지할 때마다 바닥 표면에서 패드(61)를 선택적으로 그리고 자동적으로 들어올리는 패드-리프팅 조립체(66)를 선택적으로 포함할 수 있다. 도시된 예에서는, 회전하는 패드(61)를 포함하는 먼지 털기 조립체(60)가 패드(61)와 바닥 표면 사이의 수직 간격을 제공하기 위해서 가압되어 있는 스프링(67)을 포함하는 이동가능한 프레임에 결합되어 있다. 사용자는, 예를 들면, 마이크로스위치(68)를 작동시켜서 먼지 털기 조립체(60)를 패드(61)가 바닥 표면와 접촉하고 있지 않은 상태의 상승 위치로부터 패드(61)가 바닥 표면과 접촉하는 하강 위치로 아래쪽으로 변위시키는 버튼(75)을 누르는 것에 의해서, 청소 작동 사이클을 개시시킬 수 있다. 먼지 털기 조립체(60)는 솔레노이드와 같은 다른 액추에이터(65)에 의해서 선택적으로 이동가능한 걸쇠(69)에 의해서 선택적으로 하강 위치에 유지될 수 있다. 상기 로봇(10)은, 스프링(67)이 먼지 털기 조립체(60)를 밀어내어 먼지 털기 조립체(60)를 다시 상승 위치로 옮기도록 청소 작동 사이클 후에 걸쇠(69)를 이동시켜서 먼지 털기 조립체(60)를 결합해제하기 위해 상기 액추에이터(65)를 작동시키도록 구성될 수 있다. 이렇게 하여, 패드(61)는 건조시키는 동안 바닥 표면과 접촉하지 않게 될 수 있고, 이로 인해 패드(61) 바로 아래의 바닥 표면에 줄무늬 자국이 생기는 것과 얼룩이 지는 것을 방지할 수 있다.6 shows additional details of the dusting
다른 예(도시되어 있지 않음)에서는, 패드-리프팅 조립체(66)가 다리 바퀴(74)를 제1 상승 위치로부터 제2 하강 위치로 아래로 뻗게 하게 직선 운동을 일으키도록 구성된, 솔레노이드와 같은, 액추에이터에 결합된 다리 바퀴(74)를 포함할 수 있다. 다리 바퀴(74)는 바닥의 표면과 접촉하도록 아래쪽으로 이동할 수 있고 그 지점에서 패드(61)가 바닥 표면과 더 이상 접촉하지 않을 때까지 적어도 상기 로봇(10)의 뒷쪽 부분을 들어올린다. 다른 예에서는, 상기 로봇(10)이 예정된 청소 작동 사이클의 완료시에 패드(61)를 바닥 표면에서 들어올리기 위해서 패드-리프팅 조립체(66)와 선택적으로 결합할 수 있다. In another example (not shown), the pad-lifting
또 다른 예(도시되어 있지 않음)에서는, 상기 로봇(10)이 패드(61)의 회전의 속력과 방향을 변화시킬 수 있다. 상기 로봇(10)은 상기 로봇(10)의 이동 또는 청소를 도와주거나 향상시키기 위해서 작동 사이클에 따라 속력과 회전을 선택할 수 있다. 하나의 예로서, 패드(61)는 각각의 패드(61)의 앞쪽 가장자리가 유체 분배기(52)(도 1) 또는 스프레이 노즐(57)(도 8)로부터 멀어지게 회전하도록 반대방향으로 회전할 수 있다. 회전 속도는, 비제한적인 예로서, 분당 80회 내지 120회 회전의 범위를 포함하여, 청소 작동 사이클을 수행하는데 유용한 임의의 속도를 포함할 수 있다. 하지만, 특수화된 청소 모드에 대해서는 보다 느린 회전 속도와 보다 빠른 회전 속도가 유리할 수 있다.In another example (not shown), the
도 7은 추가적인 세부사항이 도시된 범퍼(14)를 가진 상기 로봇(10)의 밑면을 나타내고 있다. 범퍼(14)의 하부 부분은 철부 벽(merlon)(25)과 총안(crenel)(26)이 번갈아 배치된 총안형 구조(crenellated structure)(19)를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 범퍼(14)의 하부 부분은 인접한 철부 벽(25)들의 사이에 범퍼(14)의 하부 선단 가장자리를 따라서 배치된 개구(총안(26))속으로 쓰레기를 향하게 하는 일련의 돌출 도입부(철부 벽(25))를 가지고 있다. 이러한 구성은 쓰레기가 총안(26)을 통과할 수 있게 해주면서, 앞쪽 범퍼(14)에 있는 센서를 통하여, 상기 로봇(10)이 딱딱한 표면으로부터 융단이나 카페트로의 변화 같은, 표면 변화를 감지할 수 있게 해 준다. 철부 벽(25)은 실질적으로 사다리꼴 단면으로 형성될 수 있고, 사다리꼴의 짧은 맨 아래 부분이 상기 로봇(10)의 전진 이동에 대하여 범퍼(14)의 선단 가장자리를 형성하고 있다. 이렇게 하여, 쓰레기는 사다리꼴 철부 벽(25)의 다리부(leg)를 따라서 범퍼(14) 뒤에 배치된 스위퍼(40)(예를 들면, 브러시롤(41)과 브러시 챔버(22))로 이동될 수 있다. 다른 예(도시되어 있지 않음)에서는, 수거된 쓰레기를 폐기물 컨테이너로 운반 또는 제거하는 동안 수거된 쓰레기가 의도하지 않게 쓰레기 수용기(44)에서 쏟아져 나오는 것을 방지하기 위해서 쓰레기 수용기(44)가 문짝(flapper)을 포함할 수 있다.7 shows the underside of the
도 8은 유체 전달 시스템(50)의 추가적인 세부사항을 나타내고 있는 상기 로봇(10)의 등축도이다. 도시된 예에서, 분배기(52)는 펌프(53)를 통하여 공급 탱크(51)(도 3)에 유체가 유동할 수 있게 연결된 스프레이 노즐(57)을 포함하고 있다. 스프레이 노즐(57)은 도 8에 도시된 것과 같이 인접한 패드(61)들 사이에 위치될 수 있다. 하나의 예로서, 스프레이 노즐(57)로부터 분출된 청소용 유체가 바닥 표면에 직접 살포될 수 있고, 회전하는 패드(61)가, 상기한 바와 같이 상기 로봇(10)의 습식 작동 모드 동안을 포함하여, 살포된 청소용 유체를 바닥 표면으로 흡수하여 제거할 수 있다.8 is an isometric view of the
쓰레기 수용기(44)와 공급 탱크(51)의 단면도가 도 9에 도시되어 있다. 공급 탱크(51)는 또한 스프레이 노즐(57)(도 8)과 같은, 유체 전달 시스템의 하류 부분에 유체가 유동할 수 있게 연결되어 있는 출구(59)를 가진 밸브(58)를 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 상기 밸브(58)가 공급 탱크(51)의 바닥부의 개방된 목부분(open neck)에 탈착가능하게 장착된 플런저 밸브로 이루어질 수 있다. 나삿니가 있는 캡(threaded cap)과 같은, 기계식 폐쇄부재(29)가 밸브(58)를 공급 탱크(51)에 고정시킬 수 있고 필요할 경우 공급 탱크(51)를 다시 채우기 위해서 용이하게 제거될 수 있다. 도시된 예에서는, 공급 탱크(51)가 물 또는 물과 세제의 혼합물을 저장하기 위한 하나의 공급 저장소(51R)를 포함하고 있다. 다른 예(도시되어 있지 않음)에서는, 공급 탱크(51)가 물을 저장하기 위한 제1 저장소와 세제를 저장하기 위한 제2 저장소를 포함할 수 있다. 상기 로봇(10)은 청소용 유체를 상기 로봇(10) 내에 저장하기 위해 복수의 공급 탱크, 복수의 저장소 또는 챔버를 가지고 있는 하나의 공급 탱크, 또는 이와 유사한 것, 또는 이들의 결합형태를 포함할 수 있다고 생각된다.A cross-sectional view of the
도 10은 평행한 연결장치(77)와 인장 스프링(78)을 가진 상기 로봇(10)의 바퀴 조립체(76)의 개략도이다. 도시된 예에서 바퀴 조립체(76)는 하나 이상의 구동 바퀴 하위 부품(subassembly)을 포함하고 있다. 구동 바퀴 하위 부품은 적어도 하나의 연결장치(77)를 통하여 바퀴 하우징(79)에 연결된 적어도 하나의 구동 바퀴(71)를 포함한다. 상기 적어도 하나의 연결장치(77)는 바퀴(71)를 바퀴 하우징(79)에 대하여 들어올리거나 내리는데 유용한 임의의 요소를 포함할 수 있다. 바퀴 하우징(79)은 상기 로봇(10)의 하우징(12) 또는 새시에 연결되어 있다. 추가적으로, 인장 스프링(78)은 하우징(12) 또는 리프트-업 센서(106)(도 2)와 같은, 하우징(12)에 설치된 센서에 연결된 제1 단부(83)를 포함할 수 있다. 인장 스프링(78)의 제2 단부(84)는 상기 로봇(10)의 임의의 적절한 부분, 비제한적인 예로서, 바퀴 모터(72)의 하우징 위의 예시적인 제1 위치(85), 또는 적어도 하나의 연결장치(77) 바로 위의 예시적인 제2 위치(86)에 연결될 수 있다.10 is a schematic view of the
상기 로봇(10)이 이동하는 동안, 구동 바퀴(71)가 문지방 또는 전선과 같은 장애물을 가로지르는 경우, 패드(61)가 바닥 표면과 접촉상태를 유지하도록, 인장 스프링(78)의 도움을 받아서, 구동 바퀴(71)는 부분적으로 바퀴 하우징(79)으로 상승할 수 있는 것과 동시에 연결장치(77)는 회전할 수 있다. 상기 로봇(10)이 이동하는 동안, 구동 바퀴(71)가 바닥 표면과 접촉하지 않게 되면, 구동 바퀴(71)가 바퀴 하우징(79)으로부터 하강할 수 있고 상기 로봇(10)이 바닥 표면으로부터 들어올려져 있다는 것을 나타낸다.While the
도 11은 상기 바퀴 조립체(76)와 유사한 다른 바퀴 조립체(76B)의 개략도이다. 한 가지 차이점은 바퀴 조립체(76B)가 구동 바퀴(71)를 청소할 표면쪽으로 아래로 가압하는 압축 스프링(78B)을 포함하고 있다는 것이다. 다른 차이점은 바퀴 조립체(76B)가 구동 바퀴(71)를 바퀴 하우징(79)에 연결시키는 비-평행인 제1 연결장치와 제2 연결장치(77A, 77B)를 포함할 수 있다는 것이다. 비-평행인 연결장치(77A, 77B)는, 하나의 예로서, 상기 로봇(10)이 바닥재 문지방 또는 전선과 같은 장애물을 가로지르는 경우에 구동 바퀴(71)를 상황에 맞는 이동 방향 또는 이동 경로로 향하게 하기 위해서 압축 스프링(78B)과 결합하여 이용될 수 있다. 압축 스프링(78B)은 바퀴 모터(72)의 하우징의 제1 위치(85B)에, 또는 제2 위치(86B)로 나타내져 있는 것과 같이 비-평행인 연결장치(77A, 77B) 중의 어느 하나에 직접 연결될 수 있다.11 is a schematic view of another
이제 도 12를 참고하면, 도 1 내지 도 2에 기술된 다양한 기능과 시스템을 포함할 수 있는 다른 바닥 청소 로봇(210)과 같은 다른 자율 바닥 청소기가 도시되어 있다. 로봇(210)은 상기 로봇(10)과 유사하고; 따라서, 유사한 부분은 200을 더한 유사한 참고번호를 부여하여 나타낼 것이고, 상기 로봇(10)의 유사한 부분의 설명은, 명시된 경우를 제외하고, 로봇(210)에도 적용된다.Referring now to FIG. 12, there is shown another autonomous floor cleaner such as another
로봇(210)은 통합된 이동가능한 장치를 형성하기 위해서 상기 시스템의 구성요소들을 선택적으로 장착하도록 된 D자 형상의 메인 하우징(212)을 포함할 수 있다. 한 가지 차이점은 로봇(210)이 상기한 것과 같은 먼지 털기 조립체를 포함하지 않는 스위퍼(240)를 포함할 수 있다. The
다른 차이점은 로봇(210)이 상기 로봇(10)과 비교하여 반대 방향으로 구동될 수 있다는 것이고, 이 경우 화살표 217이 작동하는 동안 로봇(210)의 이동 방향을 나타낸다. 보다 구체적으로는, D자 형상의 하우징(212)의 직선형 가장자리 부분을 형성하는 제1 단부(213)가 하우징 뒷면(216)을 한정할 수 있고, D자 형상의 하우징(212)의 둥근 가장자리를 형성하는 제2 단부(215)가 하우징 앞면(211)을 한정할 수 있다.Another difference is that the
다른 차이점은 로봇(210)이 통합 또는 통합형 탱크 조립체(246)를 포함할 수 있다는 것이다. 도 13을 참고하면, 통합형 탱크 조립체(246)가 공급 탱크(251)와 쓰레기 수용기(244)를 포함할 수 있다. 탱크 조립체(246)는 하우징(212)으로부터 부분적으로 제거된 상태로 도시되어 있다. 공급 탱크(251)와 쓰레기 수용기(244)가 한 번의 조치로 함께 제거되도록 탱크 조립체(246)는 소비자에 의해서 선택적으로 제거될 수 있다고 생각된다. 예를 들면, 탱크 조립체(246)는 탱크 조립체(246)의 후크(247)가 로봇(210)의 하우징(212)의 캐치(248)와 결합되는 후크와 캐치 기구(hook-and-catch mechanism)를 포함할 수 있다. 손잡이(249)가 탱크 조립체(246)에 제공될 수 있고, 이 경우 탱크 조립체(246)를 하우징(212)으로부터 분리시키기 위해서 사용자는 손잡이(249)를 쥐고 탱크 조립체(246)를 회전시킬 수 있다.Another difference is that the
또한 탱크 조립체(246)는 브러시 챔버(222)를 적어도 부분적으로 한정할 수 있다고 생각된다. 명료성을 기하기 위해서 도 13에는 브러시롤이 도시되어 있지 않다; 하지만, 하나 이상의 브러시롤을 포함하는 임의의 적절한 교반기가 제공될 수 있다. 상기한 바와 같이 브러시 챔버(222)는 쓰레기 수용기(244)로 개방될 수 있다. 도시된 예에서는, 로봇(210)이 화살표 217로 표시된 방향으로 이동할 때 브러시롤(도시되어 있지 않음)이 하우징(212)의 뒤쪽에 배치될 수 있다. 선택적으로, 범퍼(214)가 하우징(212)의 제2 단부(215)를 형성할 수 있다.It is also contemplated that the
도 14는 공급 탱크(251) 및 쓰레기 수용기(244)와 분리된 상태로 탱크 조립체(246)를 나타내고 있다. 공급 탱크(251)는 쓰레기 수용기(244) 보다 위에 배치될 수 있다. 또한 쓰레기 수용기(244)는 공급 탱크(251)로부터 선택적으로 제거가능하게 될 수 있다고 생각된다. 공급 탱크(251)와 쓰레기 수용기(244)의 사이에 제2 후크와 캐치 기구(도시되어 있지 않음)와 같은 임의의 적절한 기구가 이용될 수 있다. 해제 버튼(295) 또는 다른 액추에이터가 쓰레기 수용기(244)의 탱크 조립체(246)로부터의 선택적인 분리를 위해서 선택적으로 제공될 수 있다.14 shows the
도 15는 쓰레기 수용기(244)의 공급 탱크(251)로부터의 제거를 나타내고 있다. 예를 들면, 쓰레기 수용기(244)의 완전한 제거와 청소를 위해, 수용기 저장소(244R)에 접근하기 위해서 쓰레기 수용기(244)는 공급 탱크(251)로부터 멀어지게 아래쪽으로 회전될 수 있다. 소비자는 한 번의 조치로 탱크 조립체(246)를 제거하여 공급 탱크(251)에 청소용 유체를 채울 수 있고 쓰레기를 쓰레기 수용기(244)로부터 제거할 수 있다는 점에서, 하나의 통합형 탱크 조립체(246)의 공급 탱크(251)와 쓰레기 수용기(244)의 제거는 유용성을 향상시킬 수 있는 것을 또한 알 수 있다.15 shows the removal of the
이제 도 16 내지 도 17을 참고하면, 도 1 내지 도 2에 기술된 다양한 기능과 시스템을 포함할 수 있는 다른 바닥 청소 로봇(410)과 같은 다른 자율 바닥 청소기가 도시되어 있다. 로봇(410)은 상기 로봇(10)과 유사하고; 따라서, 유사한 부분은 400을 더한 유사한 참고번호를 부여하여 나타낼 것이고, 상기 로봇(10)의 유사한 부분의 설명은, 명시된 경우를 제외하고, 로봇(410)에도 적용된다.Referring now to FIGS. 16-17, there is shown another autonomous floor cleaner such as another
로봇(410)은 통합된 이동가능한 장치를 형성하기 위해서 상기 시스템의 구성요소들을 선택적으로 장착하도록 된 D자 형상의 메인 하우징(412)을 포함할 수 있다. D자 형상의 메인 하우징(412)은 제1 단부(413)와 제2 단부(415)를 가지고 있다. 로봇(410)은 상기 로봇(10)과 비교하여 반대 방향으로 구동될 수 있고, 이 경우 화살표 417이 작동하는 동안 로봇(410)의 이동 방향을 나타낸다. 보다 구체적으로는, D자 형상의 하우징(412)의 직선형 가장자리 부분을 형성하는 제1 단부(413)가 하우징 뒷면(416)을 한정할 수 있고, D자 형상의 하우징(412)의 둥근 가장자리를 형성하는 제2 단부(415)가 하우징 앞면(411)을 한정할 수 있다. 선택적으로, 범퍼(도시되어 있지 않음)가 제2 단부(415)에 설치될 수 있다.
다른 차이점은 로봇(410)이 액체와 쓰레기를 바닥 표면으로부터 제거하고, 회수한 액체와 쓰레기를 쓰레기 수용기(444)(또는 회수 탱크)에 저장하기 위한 진공 수거 또는 회수 시스템을 포함할 수 있다는 것이다. 로봇(410)의 진공 수거 또는 회수 시스템의 한 실시례의 상세한 내용은 아래에 보다 상세하게 기술되어 있다. Another difference is that the
다른 차이점은 도시된 로봇(410)이 상기한 것과 같은 걸레질 및 먼지 털기 조립체를 포함하고 있지 않다는 것이지만, 다른 실시례에서는 로봇(410)이 상기한 것과 같은 하나 이상의 수직으로 회전하는 먼지 털기 패드를 구비할 수 있다. Another difference is that the illustrated
다른 차이점은 로봇(410)이 통합 또는 통합형 탱크 조립체(446)를 포함하고 있다는 것이다. 통합형 탱크 조립체(446)는 적어도 공급 탱크(451)와 쓰레기 수용기(444)를 포함할 수 있다. 또한 쓰레기 수용기(444)는 공급 탱크(451)로부터 선택적으로 제거가능하게 될 수 있다고 생각된다. 브러시 챔버(422)를 한정하는 커버(427)가 탱크 조립체(446)와 함께 형성될 수 있거나 탱크 조립체(446)에 결합될 수 있고, 하나의 장치로서 탱크 조립체(446)와 함께 상기 하우징(412)으로부터 제거될 수 있다. Another difference is that the
도 18을 참고하면, 공급 탱크(451), 쓰레기 수용기(444), 그리고 브러시 챔버(422)가 한 번의 조치로 함께 제거되도록 탱크 조립체(446)는 소비자에 의해서 선택적으로 제거될 수 있다고 생각된다. 손잡이(449)가 탱크 조립체(446)에 제공될 수 있고, 이 경우 탱크 조립체(446)를 하우징(412)으로부터 분리시키기 위해서 사용자는 손잡이(449)를 쥐고 탱크 조립체(446)를 회전시킬 수 있다. 손잡이(449)는 두 가지 용도에 기여할 수 있다고 생각된다. 첫번째로는, 탱크 조립체(446)가 하우징(412)에 부착되어 있을 경우, 손잡이(449)는 전체 로봇(410)을 운반하기 위해서 사용될 수 있다. 두번째로는, 탱크 조립체(446)가 하우징(412)에 부착되어 있지 않을 경우, 손잡이(449)는 탱크 조립체(446)를 운반하기 위해서 사용될 수 있다. Referring to FIG. 18, it is contemplated that the
탱크 조립체(446)는 임의의 적절한 기구를 이용하여 하우징(412)에 부착될 수 있다. 하나의 예시적인 실시례에서, 도 19를 추가로 참고하면, 로봇(410)은 탱크 조립체(446)의 축 A에 대한 운동을 위한, 탱크 조립체(446)를 하우징(412)로부터 완전히 분리될 수 있게 하는 후크와 캐치 기구로서 도 19에 도시된, 피벗 연결기를 포함할 수 있다. 상기 후크와 캐치 기구는 로봇(410)의 하우징(412)에 있는 캐치(448)와 결합하는 탱크 조립체(446)에 있는 후크(447)를 포함할 수 있다. 2개의 후크(447)가 탱크 조립체(446)의 뒷면 부분의 양쪽 측면이나, 커버(427)에 제공될 수 있고, 상응하는 캐치(448)는 제1 단부(313)의 양쪽 측면이나 하우징(412)의 하우징 뒷면(416)에 제공될 수 있다. 대체 실시형태로서, 후크(447)는 하우징(412)에 제공될 수 있고 캐치(448)는 탱크 조립체(446)에 제공될 수 있다.
추가적으로, 래치(433)가 탱크 조립체(446)의 일부분을 하우징(412)에 고정시킬 수 있다. 물론, 로봇(410)의 다른 실시례에서는, 단지 후크와 캐치 기구 또는 단지 래치 기구를 이용하여, 탱크 조립체(446)가 하우징(412)에 고정될 수 있다. 래치(433)는 탱크 조립체(446)를 결합해제하기 위해서 사용자에 의해 눌러지는 래치 버튼(434)과 같은, 래치 액추이이터를 포함하고 있다. 상기 래치(433)는 임의의 적절한 래치, 캐치, 또는 래치 버튼(434)을 통해서 작동되는 스프링-가압식 래치(spring-biased latch)와 같은, 탱크 조립체(446)의 하우징(412)으로부터의 규칙적인 분리(regular separation)를 가능하게 하면서, 탱크 조립체(446)와 하우징(412)을 연결시킬 수 있는 다른 기계식 고정장치일 수 있다. Additionally, a
도 18에서는 탱크 조립체(446)가 하우징(412)으로부터 부분적으로 제거된 상태로 도시되어 있다. 래치 버튼(434)를 누르고, 도 18에 도시된 것과 같이, 후크와 캐치 기구에 의해서 한정된 축 A에 대해서 탱크 조립체(446)를 회전시키는 것에 의해서 탱크 조립체(446)는 하우징(412)으로부터 제거될 수 있다. 일단 후크(447)가 캐치(448)를 벗어나면, 탱크 조립체(446)는 하우징(412)으로부터 위쪽으로 들어올려질 수 있다. 이 과정(process)은 한 손으로 실행될 수 있다. 선택적으로, 소비자가 한 손으로 손잡이(449)를 쥐고 동일한 손을 이용하여 래치(433)를 작동시킬 수 있도록, 예를 들면, 동일한 손의 엄지 손가락이나 다른 손가락으로 래치 버튼(434)을 누를 수 있도록 손잡이(449)가 래치 버튼(434)에 근접하여, 다시 말해서, 래치 버튼(434)에 충분히 가까이 놓여 있을 수 있다. 하우징(412)의 상부측으로부터 제거가능한 탱크 조립체(446)를 가지고 있는 것은, 로봇(410)이 충전용 받침대(charging cradle) 또는 도킹 스테이션에 놓여 있을 때에도 탱크 조립체(446)가 제거될 수 있기 때문에 로봇(410)을 충전시키거나 도킹 스테이션에 연결시키는 이익을 제공하기도 한다. In FIG. 18 the
하우징(412)에 있는 래치(433)와 탱크 조립체(246)에 있는 손잡이(449)를 가지고 있는 것은 탱크 제거 과정에 대한 몇 가지 추가적인 이익을 제공할 수 있다. 소비자는 하우징(412)을 아래쪽으로 누름과 동시에 탱크 조립체(446)를 위쪽으로 들어올리는 반대방향의 힘을 작용하여야 한다. 이것은 2개의 조립체 사이의 순조로운 분리(clean breakaway)를 이끌어내고 탱크 조립체(446)를 제거하는 동안 하우징(412)을 제자리에 유지시키는데 도움을 준다. 이것은, 소비자가 탱크 조립체(446)를 제거할 때 로봇(410)이 충전용 받침대나 도킹 스테이션에 있는 경우에 특히 도움이 될 수 있다. 탱크 조립체(446)는 배터리(도시되어 있지 않음)를 충전시키는데 필요한 어떠한 전기 접속부도 건드리지 않고 제거될 수 있다. Having a
탱크 조립체(446)는 공급 탱크(451), 쓰레기 수용기(444), 그리고 브러시 챔버(422)를 하나의 통합 조립체 또는 모듈로 결합한다. 로봇(410)의 이들 부분은 가장 빈번하게 점검되고, 이들을 하나의 장치로 제공하는 것에 의해 소비자가 이들을 용이하게 제거할 수 있게 된다. 청소 작동 후에, 쓰레기 수용기(444)는 비워지고 브러시 챔버(422)와 함께 씻겨지는데, 이들 두 부분이 액체와 쓰레기의 회수 경로를 구성하기 때문이다. 공급 탱크(451)는 또한 각각의 작동 후에 아마 다시 채워질 필요가 있을 것이다. The
도 20에 도시되어 있는 바와 같이, 탱크 조립체(446)를 하우징(412)으로부터 제거하면 브러시롤(441)이 노출되고 소비자가 브러시롤(441)에 쉽게 접근할 수 있게 된다. 탱크 조립체(446)가 제거된 상태에서는, 도 20에서 화살표 B로 표시된 것과 같이, 소비자가 브러시롤의 한 단부를 위쪽으로 들어올리는 것에 의해 브러시롤(441)을 제거할 수 있다. 그 다음에 소비자는 브러시롤(441)을, 선택적으로 탱크 조립체(446)와 함께, 점검을 위해 싱크대로 가지고 갈 수 있다. 브러시롤(441)은 청소 작동 후에 씻겨질 수 있고; 선택적으로, 사용자가 손으로 머리카락과 다른 쓰레기를 제거할 수도 있다. As shown in FIG. 20, removing the
점검 후에, 사용자는, 선택적으로 브러시롤(441)과 탱크 조립체(446) 중의 어느 하나 또는 양자 모두를 건조시킨 후에, 다음 청소 작동을 위해 로봇(410)을 준비시키기 위해서, 브러시롤(441)과 탱크 조립체(446)를 다시 하우징(412)에 쉽게 재조립할 수 있다. 상기한 바와 같이, 점검하는 동안 또는 점검한 구성요소를 건조시키는 동안, 하우징(412)은 도킹 스테이션에 연결되거나 충전될 수 있다.After the inspection, the user may optionally dry either or both of the
여전히 도 20을 참고하면, 공급 탱크(451)에 더하여, 유체 전달 시스템이 청소용 유체를 표면에 바르기 위해서 공급 탱크(451)와 유체 연통되어 있는 적어도 하나의 유체 분배기(452)를 포함할 수 있다. 도시된 유체 분배기(452)는 복수의 분배기 출구를 가진 매니폴드이다. 유체 분배기(452)의 다른 구성도 가능하다. 유체 분배기(452)는 선택적으로, 로봇(410)의 앞면 부분과 뒷면 부분(411, 416)에 대하여, 브러시롤(441)의 앞에 액체를 분배하기 위해서 브러시 챔버(422)의 앞쪽에 배치될 수 있다. Still referring to FIG. 20, in addition to the
펌프(453)가 공급 탱크(451)와 유체 분배기(452) 사이의 유체 경로에 설치되어 있고, 제1 도관(435)에 의해 유체 분배기(452)의 입구에 연결되어 있다. 제2 도관(436)은 탱크 조립체(446)가 하우징(12) 내에 설치되어 있을 때 공급 탱크(451)와 유체가 유동할 수 있게 연결시키기 위해서 펌프(453)를 하우징(412)의 밸브 수용기(437)에 연결시킨다. 상기한 바와 같이, 펌프(453)는 펄스폭 변조(PWM) 신호(28)(도 1)에 따라 구동될 수 있다.A
상기 회수 시스템은 공기 입구 및 공기 출구를 가지고 있는 로봇(410)을 통과하는 회수 경로, 나중의 폐기 처리를 위해 회수한 액체와 쓰레기를 수용하는 쓰레기 수용기(444), 그리고 상기 회수 경로를 통하여 작동 공기 흐름을 발생시키기 위해 브러시 챔버(422) 및 쓰레기 수용기(444)와 유체 연통되어 있는 흡입원(438)을 포함할 수 있다. 흡입원(438)은 상기 공기 출구의 상류에 유체가 유동할 수 있게 배치된 진공 모터를 포함할 수 있고, 상기 회수 경로의 일부분을 형성할 수 있다. 선택적으로, 프리-모터 필터(pre-motor filter) 및/또는 포스트-모터 필터(post-motor filter)(도시되어 있지 않음)가 상기 회수 경로에 제공될 수도 있다. 상기 회수 경로는 또한 진공 수거 시스템의 다양한 구성요소들 사이의 유체 연통을 위해 다양한 도관, 덕트, 또는 관을 포함할 수 있다.The recovery system includes a recovery path passing through the
흡입원(438)은 상기 회수 경로에서 쓰레기 수용기(444)의 하류에 위치될 수 있다. 흡입원(438)은 쓰레기 수용기(444)를 흡입원(438)과 연결시키는 모터 공기 흡입구(439)를 포함할 수 있다. 다른 실시례에서는, 흡입원(438)이 쓰레기 수용기(444)의 상류에 유체가 유동할 수 있게 배치될 수 있다. The
도 21은 로봇(410)의 측면 단면도이다. 공급 탱크(451)는, 펌프(453)를 통하여, 청소할 바닥의 표면에 뿌리기 위한 액체를 저장하기 위해서 적어도 하나의 공급 저장소(451R)를 포함할 수 있다. 쓰레기 수용기(444)는 적어도 하나의 수용기 저장소(444R)를 포함할 수 있고, 액체와 쓰레기를 작동 공기 흐름으로부터 분리시키는 분리기(487)를 포함할 수 있다.21 is a side cross-sectional view of the
로봇(410)의 회수 시스템은 흡입 도관(489)에 의해서 형성된(defined) 더러운 입구를 포함할 수 있다. 상기 더러운 입구 또는 흡입 도관(489)은, 쓰레기와 액체를 브러시롤(441)로부터 수거하는 것을 포함하여, 본 명세서에 기술된 여러 용도에 적합한 임의의 종류의 흡입 입구일 수 있다. 도시된 실시례에서는, 상기 더러운 입구 또는 흡입 도관(489)이 브러시롤(441)을 수용하고, 브러시 챔버(422)를 분리기(487)와 유체가 유동할 수 있게 연결시키는 브러시 챔버(422)로부터 뻗어 있는 기다란 덕트로 구성되어 있다. 흡입 도관(489)은 브러시롤(441)로부터 쓰레기와 과도한 액체를 흡입한다. 브러시 챔버(422)는 흡입 도관(489)을 통하여 쓰레기 수용기(444)로 이동하는 공기 흐름을 한정하는 것을 도와 준다. 흡입 도관(489)은 분리기(487)로 뻗을 수 있거나 분리기(487)와 일체로 형성될 수 있다. The recovery system of
쓰레기 수용기(444)는, 로봇(410)의 전진 이동의 방향(417)에 대하여, 공급 탱크(451) 뒤에 위치될 수 있다. 브러시 챔버(422)는 제1 단부(413)에 근접하여, 예를 들면, 하우징 뒷면(416)을 형성하는 하우징(412)의 직선형 가장자리 부분에 근접하여 배치되어 있다. The
구동 바퀴(471)와 다리 바퀴(474)에 더하여, 로봇(410)은 또한 하우징(412)의 제1 단부(413)에 근접해 있는 하나 이상의 추가 바퀴(482)를 포함할 수 있다. 상기 추가 바퀴(482)는, 하나의 예로서, 청소할 표면과 하우징 뒷면(416)의 밑면 사이의 최소 간격을 유지하기 위해서 이용될 수 있다. 다리 바퀴(374)는 청소할 표면과 하우징 앞면(11)의 밑면 사이의 최소 간격을 유지하기 위해서 하우징(412)의 제2 단부(415)에 근접하여 배치될 수 있다. In addition to the
도 22는 브러시 챔버(422)에 대한 단면도이다. 브러시 챔버(422)는 브러시롤(441)의 앞쪽, 뒤쪽, 그리고 상부쪽을 실질적으로 둘러싸고 있고 커버(427)에 의해 한정되어 있다. 브러시 챔버(422)는 브러시롤(411)의 청소할 표면과의 접촉을 위해서 브러시롤(441)의 바닥부쪽에서 개방되어 있다. 도시된 실시례에서는, 하우징(412)이 브러시롤(441)에 노출되지 않도록, 그리고 특히 흡입된 쓰레기와 액체에 노출되지 않도록 커버(427)가 하우징(412) 위로 뻗어 있다. 이것은 쓰레기가 하우징(412)에 쌓이는 것을 방지한다. 오히려, 쓰레기 수용기(444)로 흡입되지 않은 쓰레기가 커버(427)와 쓰레기 수용기(444)로 뻗어 있는 흡입 도관(489)에 대신 쌓일 수 있다. 이들 부분은 탱크 조립체(446)와 함께 제거할 수 있으므로, 로봇(410)에 의해 수거된 모든 먼지가 싱크대 또는 다른 폐기물 수용기에서 깨끗이 치워질 수 있을 것이다. 다시 말해서, 회수 경로를 형성하는 로봇(410)의 모든 표면이 제거가능하고 쉽게 청소할 수 있다. 22 is a cross-sectional view of the
몇몇 실시례에서는, 브러시 챔버(422)가 스크레이퍼(496)를 포함하고 있고, 이 스크레이퍼(496)는 브러시롤(441)로부터 액체와 쓰레기를 제거하여 이 액체와 쓰레기가 흡입 도관(489)에 의해서 제거될 수 있도록 브러시 챔버(422)에 머물게 한다. 상기 스크레이퍼(496)는 브러시 챔버(422)에 장착되거나 브러시 챔버(422) 내에 설치될 수 있고, 브러시롤(441)의 일부분과 접하도록 브러시롤(441)쪽으로 뻗을 수 있다. 보다 구체적으로는, 스크레이퍼(496)가, 로봇(410)의 전진 이동의 방향(417)에 의해 정해진, 브러시롤(441)의 앞쪽 부분과 맞닿도록 구성되어 있다. 브러시롤(441)이 회전함에 따라, 스크레이퍼(496)가 브러시롤(441)에서 액체와 쓰레기를 긁어낼 수 있다. 게다가 스크레이퍼(496)는 브러시롤(441)의 길이를 따라서 액체를 균등하게 재분포시키는데 도움이 될 수 있고, 이것은 청소할 표면에 줄무늬 자국이 생기는 것을 줄이는데 도움이 될 수 있다. In some embodiments, the
하나의 실시례로서, 상기 스크레이퍼(496)는 대체로 브러시롤(441)의 가로 길이에 걸쳐서 뻗어 있는 기다란 리브(rib), 와이퍼(wiper), 또는 블레이드(blade)일 수 있다. 상기 스크레이퍼(496)는 브러시롤(441)과 맞닿는 얇거나 좁은 가장자리(497)를 가질 수 있고, 선택적으로 얇거나 좁은 가장자리(497)가 되도록 점점 가늘어질 수 있다. 선택적으로, 상기 가장자리(497)는 상기 가장자리가 맞닿는 브러시롤(441)의 일부분과 대체로 직각으로 배치될 수 있다. 대체 실시형태로서, 상기 가장자리(497)가 브러시롤(441)에 대해 비스듬히 배치될 수 있다. As an example, the
상기 스크레이퍼(496)가 브러시 챔버(422)로 돌출하도록 커버(427)의 내측에 설치될 수 있다. 상기 스크레이퍼(496)가 커버(427)와 일체로 형성될 수 있거나, 커버(427)와 따로따로 형성되어 임의의 적절한 연결 방법을 이용하여 커버(427) 내에 부착될 수 있다. The
선택적으로, 상기 스크레이퍼(496)는 단단하게, 다시 말해서, 뻣뻣하고 잘 휘지 않게 될 수 있고, 그래서 상기 스크레이퍼(496)는 브러시롤(441)과 맞닿는 것에 의해 휘거나 구부러지지 않는다. 하나의 예로서, 상기 스크레이퍼(496)는, 폴리메타크릴산 메틸(PMMA), 폴리카보네이트, 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)과 같은, 단단한 열가소성 물질로 형성될 수 있다. 대체 실시형태로서, 상기 스크레이퍼(496)는 브러시롤(441)의 외형에 따라 구부러지게 하기 위해서, 유연하게, 다시 말해서, 잘 휘어지거나 탄력있게 될 수 있다. Optionally, the
건식 작동 모드 동안 브러시롤(441)이 회전하고 있을 때 마른 먼지가 흩어지는 것을 방지하기 위해서 뿐만 아니라 청소할 표면에 줄무늬 자국이 생기는 것을 줄이기 위해서 액체와 먼지를 브러시 챔버(422)로 유입시키면서 청소할 표면을 닦기 위해서, 고무 청소기(squeegee)(498)가 브러시 챔버(422)에서, 브러시롤(441)의 뒤쪽에, 설치될 수 있다. 상기 고무 청소기(498)는 커버(427)에서, 브러시롤(441)의 뒤에, 배치될 수 있고, 로봇(410)이 청소할 표면 전체에 걸쳐서 이동할 때 청소할 표면과 접촉하도록 구성되어 있다. 로봇(410)이 앞쪽으로 이동할 때 고무 청소기(498)와 접촉하는 습기 또는 쓰레기는 흡입 도관(489)을 통하여 쓰레기 수용기(444)로 이동하는 공기 흐름에 혼입된다. 고무 청소기(498)는 로봇(410)이 뒤쪽 방향으로 이동할 때 액체와 쓰레기가 고무 청소기(498) 아래로 통과하는 것을 용이하게 하는 후방으로 향하는 표면에 마디부(nub)나 리브(rib)를 포함할 수 있다. 고무 청소기(498)의 반대쪽, 또는 전방으로 향하는 쪽은, 로봇(410)이 앞쪽 방향으로 이동할 때 공기 흐름에 혼입(entrainment)하기 위해 표면 습기를 브러시 챔버(422) 내에 가두도록 표면 습기를 효과적으로 이동시키는 매끈한 표면일 수 있다. 고무 청소기(498)는, 청소할 표면의 외형에 따라 쉽게 구부러지지만, 로봇(410)의 통상적인 작동에 의해서는 변형되지 않은 채로 남아 있게 하기 위해서, 유연하게, 다시 말해서, 잘 휘어지거나 탄력있게 될 수 있다. 선택적으로, 고무 청소기(498)는, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(ethylene propylene diene monomer)(EPDM) 고무, 폴리염화비닐(PVC), 니트릴 부타디엔 고무와 같은 고무 공중합체(rubber copolymer), 또는 당해 기술분야에 알려져 있는, 로봇(410)의 통상적인 작동 동안 실질적으로 변형되지 않은 채로 남아 있기에 충분한 강성을 가진 모든 물질과 같은, 탄성 중합체 물질(resilient polymeric material)로 형성될 수 있다. 도 22는 고무 청소기(498)가 구부러지지 않은 상태를 나타내고 있지만, 작동시에, 로봇(410)이 화살표 417로 표시된 방향으로 앞쪽으로 이동할 때 고무 청소기(498)가 바닥 표면과 맞닿는 경우 고무 청소기(498)는 뒤쪽으로 구부러질 수 있다는 것을 유의해야 한다. During dry operation mode, liquid and dust are introduced into the
도 20과 도 23을 참고하면, 탱크 조립체(446)가 하우징(412)와 조립되거나 재조립될 때, 탱크 조립체(446)의 구성요소들과 하우징(412)의 구성요소들 사이에 하나 이상의 연결이 이루어진다. 예를 들면, 공급 탱크(451)는 펌프(453)와 연결될 수 있고 쓰레기 수용기(444)는 흡입원(438)과 연결될 수 있다. 20 and 23, when the
공급 탱크(451)는 하우징(412)의 밸브 수용기(437)와 연결되어 있는 밸브(458)를 더 포함할 수 있다. 탱크 조립체(446)가 하우징(412)에 설치되면, 밸브(458)는 밸브 수용기(437)와의 결합에 의해서 개방되고, 액체는 도관(436)을 통하여 펌프(453)로 유동할 수 있다. 대체 실시형태로서, 탱크 조립체(446)이 하우징(412)에 설치되는 즉시 밸브(458)와 펌프(453) 사이에 직접 연결이 이루어질 수 있다. 또 다른 대체 실시형태로서, 공급 탱크(451)로부터 펌프(453)의 입구로 액체를 운반하기 위해서 다양한 다른 유체 연결기, 도관, 덕트, 또는 관이 설치될 수 있다. The
쓰레기 수용기(444)는 흡입원(438)의 공기 흡입구(439)와 연결되어 있거나, 하우징(12)에 형성되어 있고 쓰레기 수용기(444)가 하우징(412)에 설치되면 흡입원(438)과 유체 연통되는 공기 배출구(499)를 포함할 수 있다. 공기 배출구(499)와 흡입구(439) 사이에 이루어진 연결은 유체 밀봉되게 될 수 있고 적절한 밀봉재를 포함할 수 있다. 대체 실시형태로서, 쓰레기 수용기(444)로부터 흡입원(438)의 입구로 작동 공기를 운반하기 위해서 다양한 다른 유체 연결기, 도관, 덕트, 또는 관이 설치될 수 있다. When the
도 24 내지 도 25를 참고하면, 사용자가 탱크 조립체(446)를 청소하는 것을 추가 지원하기 위해서, 탱크 조립체(446)가 개방가능한 및/또는 제거가능한 뚜껑(500)을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 뚜껑(500)은 쓰레기 수용기(444)에 대한 덮개 또는 폐쇄부를 형성할 수 있고, 공급 탱크(451)를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 뚜껑(500)은 탱크 조립체(446)의 하부 부분(501)에 고정될 수 있다. 상기 하부 부분(501)은 적어도 쓰레기 수용기(444), 또는 적어도 쓰레기 수용기(444)의 수용기 저장소(444R)를 포함할 수 있다. 도시된 실시례에서는, 하부 부분(501)이 커버(427), 브러시 챔버(422), 흡입 도관(489), 그리고 분리기(487)를 더 포함하고 있다. 몇몇 실시례에서는, 예를 들면, 수용기 저장소(444R)를 개방하기 위해서 상기 뚜껑(500)을 쓰레기 수용기(444) 또는 하부 부분(501)으로부터 멀어지게 피벗축을 중심으로 회전시키는 것에 의해, 상기 뚜껑(500)이 쓰레기 수용기(444) 또는 하부 부분(501)에 부착된 상태를 유지하면서 개방가능하게 될 수 있다. 다른 실시례에서는, 상기 뚜껑(500)이 쓰레기 수용기(444) 또는 하부 부분(501)으로부터 완전히 제거할 수 있게 되어 있는 것에 의해서 상기 뚜껑(500)이 개방가능하게 될 수 있다. With reference to FIGS. 24-25, the
뚜껑 래치(502)가 뚜껑(500)을 탱크 조립체(446)의 하부 부분(501)에 고정시킬 수 있다. 상기 뚜껑 래치(502)는 뚜껑(500)을 하부 부분(501)으로부터 결합해제시키기 위해서 사용자에 의해 눌러지는 래치 버튼(503)을 포함하고 있다. 상기 뚜껑 래치(502)는 임의의 적절한 래치, 캐치, 또는 래치 버튼(503)을 통해서 작동되는 스프링-가압식 래치(spring-biased latch)와 같은, 뚜껑(500)의 하부 부분(501)으로부터의 규칙적인 분리(regular separation)를 가능하게 하면서, 뚜껑(500)과 하부 부분(501)을 연결시킬 수 있는 다른 기계식 고정장치일 수 있다. 뚜껑 래치(502)를 수용하고 뚜껑(500)을 하부 부분(501)에 고정시키기 위해서 래치 수용기(504)가 뚜껑(500)에 제공될 수 있다.
또한, 탱크 조립체(446)는, 뚜껑(500)이 하부 부분(501)으로부터 완전히 분리될 수 있게 하는 후크와 캐치 기구로 도시된, 축(C)을 중심으로 뚜껑(500)을 이동할 수 있게 하는 피벗 연결기를 포함할 수 있다. 도시된 후크와 캐치 기구는 뚜껑(500)에 있는 캐치(506)와 결합되는 하부 부분(501)에 있는 후크(505)를 포함하고 있다. 복수의 후크(505)와 캐치(506)가 제공될 수 있다. 대체 실시형태로서, 후크(505)가 뚜껑(500)에 제공될 수 있고 캐치(506)가 하부 부분(501)에 제공될 수 있다. 또 다른 실시례에서는, 뚜껑(500)이 하부 부분(501)으로부터 완전히 분리되지 않은 채로, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 뚜껑(500)이 회전할 수 있게 하기 위해, 탱크 조립체(446)가 축(C)을 중심으로 하부 부분(501)에 피벗운동가능하게 장착될 수 있다. In addition, the
도 24 내지 도 25에는 뚜껑(500)이 하부 부분(501)으로부터 부분적으로 제거된 상태로 도시되어 있다. 래치 버튼(503)을 누르고 화살표 D로 표시된 것과 같이 뚜껑(500)을 축(C)을 중심으로 하부 부분(501)으로부터 멀어지게 회전시키는 것에 의해서 뚜껑(500)이 제거될 수 있다. 일단 후크(505)가 캐치(506)를 벗어나면, 뚜껑(500)이 하부 부분(501)으로부터 분리될 수 있다. 뚜껑(500)을 제거한 후, 회수된 액체와 먼지를 쓰레기 수용기(444)에서 쏟아낼 수 있다. 그 다음에 쓰레기 수용기(444)의 내부 표면과 브러시 챔버(422)의 내부 표면을 포함하여 전체 하부 부분(501)을 씻을 수 있다. 24-25, the
도 25에 도시되어 있는 것과 같이, 하나의 실시례로서, 분리기(487)는, 혼입된 액체 및/또는 쓰레기를 가진 작동 공기 흐름을 분리기 출구 개구(488)를 통하여 쓰레기 수용기(444)로 이동시키기 위해서 상기 혼입된 액체 및/또는 쓰레기를 가진 작동 공기 흐름을 대략 90도만큼 방향전환시키는 만곡부를 가진 도관 또는 덕트일 수 있다. 상기 액체 및/또는 쓰레기는 분리기(487)의 다양한 벽과 충돌하여 수용기 저장소(444R)로 떨어질 것이다. 분리기(487)의 상기 만곡부의 다른 각도, 예를 들면, 90도 내지 180도도 가능하다. 액체와 쓰레기는 수용기 저장소(444R)에 모이고, 작동 공기 흐름은 공기 배출구(499)를 통하여 흡입원(438)으로 이동한다. 분리기(487)는, 분리기 출구 개구(488)를 통하여 쓰레기 수용기(444)로 들어가는 공기 흐름이 공기 배출구(499)로부터 멀리 위치되도록 배향될 수 있다.As shown in FIG. 25, in one embodiment,
도 26은 뚜껑(500)이 제거된 상태의, 탱크 조립체(446)의 하부 부분(501)의 대체 실시례를 나타내고 있다. 몇몇 실시례에서는, 쓰레기 수용기(444)가 수용기 저장소(444R) 밖으로 액체와 쓰레기를 운반하는데 도움을 주기 위해서 배출 주둥이(507)를 가질 수 있다. 배출 주둥이(507)는 쓰레기 수용기(444)를 최적으로 비우기 위해서 쓰레기 수용기(444)를 기울이는 방법을 사용자에게 보여주는데 도움을 줄 수 있다. 상기 배출 주둥이(507)는 브러시 챔버(422)로부터 멀리 떨어져서 배치된 쓰레기 수용기(444)의 모퉁이(508)에 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 배출 주둥이(507)는 뚜껑(500)이 닫히면 뚜껑(500)(도 25)에 의해 덮힐 수 있고 뚜껑(500)이 열리면 보이도록 노출될 수 있다.26 shows an alternative embodiment of the
도 27을 참고하면, 상기한 바와 같이, 흡입 도관(489)은 쓰레기와 과도한 액체를 브러시롤(441)로부터 흡입한다. 브러시 챔버(422)는 흡입 도관(489)을 통하여 쓰레기 수용기(444)로 이동하는 공기 흐름을 한정하는데 도움을 준다. 도시된 실시례에서는, 브러시 챔버(422)가 측면 단부(509)들을 포함하고 있고, 흡입 도관(489)이 상기 측면 단부(509)들 사이의 브러시 챔버(422)의 일부분과 유체 연통되어 있다. 흡입 도관(489)은 특히, 각각의 측면 단부(509)가 흡입 도관(489)으로부터 실질적으로 동일한 거리에 있도록, 측면 단부(509)들 사이의 중심에 있는 브러시 챔버(422)의 중간 부분(510)과 유체 연통될 수 있거나, 측면 단부(509)들에 대하여 이와 다르게 배치될 수 있다. Referring to FIG. 27, as described above, the
브러시 챔버(422)는 측면 단부(509)에서 보다 작게(예를 들면, 보다 짧게) 되도록 점점 가늘어질 수 있다. 이러한 테이퍼(taper) 형태는 브러시롤(441)의 전체 길이에 걸쳐서 공기 흐름을 발달시키는데 도움이 되고 회수(recovery)를 향상시킨다. 적어도 브러시 챔버(422)의 상부 벽(511)의 내부 표면은 측면 단부(509)쪽으로 갈수록 테이퍼 형태로 될 수 있다. 상부 벽(511)은 브러시 챔버(422)의 높이를 흡입 도관(489)쪽으로 갈수록 실질적으로 연속적으로 증가시키도록 흡입 도관(489)쪽으로 완만하게 기울어질 수 있다. 도시된 실시례에서는, 브러시 챔버(422)가 측면 단부(509)들 중의 한 단부 또는 양 단부에서 높이 H1을 가지고 흡입 도관(489)에서 높이 H1보다 높은 높이 H2를 가진다. 도 27에 도시되어 있는 것과 같이 흡입 도관(489)이 측면 단부(509)들 사이의 중심에 있는 브러시 챔버(422)의 중간 부분(510)과 유체 연통되어 있으면, 높이 H2는 측면 단부(509)들 사이의 중심에 있는 브러시 챔버(422)의 중간 부분(510)에서 측정될 수 있다. The
도 16 내지 도 27에 도시된 로봇(410)의 대체 실시례에서는, 탱크 조립체(446)가 쓰레기 수용기(444)와 브러시 챔버(422)를 하나의 통합 조립체 또는 모듈로 결합할 수 있다. 공급 탱크(451)는, 탱크 조립체(446)과는 별도로 하우징(412)으로부터 제거할 수 있도록 탱크 조립체(446)로부터 분리될 수 있다. 공급 탱크(451)는, 탱크 조립체(446)보다 전이나 후에 하우징(412)으로부터 제거할 수 있도록 구성될 수 있다. 대체 실시형태로서, 공급 탱크(451)와 탱크 조립체(446)는, 탱크 조립체(446)의 제거 전에 공급 탱크(451)가 제거되어야 하도록, 또는 그 반대로 공급 탱크(451)의 제거 전에 탱크 조립체(446)가 제거되어야 하도록 맞물림 장착 장치(interlocking mounting arrangement)를 가질 수 있다. In an alternative embodiment of the
로봇(410)용 탱크 조립체(446)의 몇 가지 대체 실시례가 도 28 내지 도 30에 도시되어 있다. 탱크 조립체(446)는 도 16 내지 도 27과 관련하여 상기한 탱크 조립체(446)와 유사하고, 따라서 유사한 부분은 유사한 참고 번호를 부여하여 나타낼 것이고, 탱크 조립체(446)와 로봇(410)의 유사한 부분의 설명은, 명시된 경우를 제외하고, 도 28 내지 도 30에 도시된 탱크 조립체(446)에도 적용된다.Some alternative embodiments of the
도 28을 참고하면, 도시된 탱크 조립체(446)는 공급 탱크(451)로부터 분리되는 완전히 제거할 수 있는 뚜껑(500)을 포함하고 있다는 점에서 다르다. 따라서 하부 부분(501)은 쓰레기 수용기(444), 커버(427), 그리고 브러시 챔버(422)에 더하여, 공급 탱크(451)를 포함할 수 있다. 다른 차이점은 탱크 조립체(446)의 후방측에서 뚜껑(500)을 탱크 조립체(446)의 하부 부분(501)에 고정시키는 뚜껑 래치(502)에 액세스할 수 있고, 뚜껑(500)을 피벗축을 중심으로 회전시키지 않고 하부 부분(510)으로부터 들어올릴 수 있다는 것이다. Referring to FIG. 28, the illustrated
다른 차이점은 탱크 조립체(446)가 피벗 손잡이(pivoting handle)(449)를 포함하고 있고 이 피벗 손잡이(449)가 탱크 조립체(446)의 상부 표면과 실질적으로 동일 평면상에 놓이고 쥐는 사용자를 위해 탱크 조립체(446)의 상부 표면으로부터 위쪽으로 회전하도록 탱크 조립체(446)에 대하여 회전할 수 있다는 것이다. 상기 피벗 손잡이(449)가, 뚜껑(500)으로부터 분리된, 공급 탱크(451)의 윗면에 제공될 수 있다.Another difference is that the
도 29를 참고하면, 도시된 탱크 조립체(446)는 뚜껑(500)과 일체로 된 공급 탱크(451)와 뚜껑(500)에 있는 피벗 손잡이(449)를 가지고 있다는 점에서 도 28에 도시된 탱크 조립체(446)와 다르다. Referring to FIG. 29, the
도 30을 참고하면, 도시된 탱크 조립체(446)는 쓰레기 수용기(444)의 앞쪽에 탱크 조립체(446)의 윗면에서 액세스할 수 있는 뚜껑 래치(502)를 가지고 있다는 것과, 쓰레기 수용기(444)의 뒤쪽에 손가락용 압입부(512)를 제공하고 있다는 점에서 도 28에 도시된 탱크 조립체(446)와 다르다. 소비자는 한 손으로는 손잡이(449)를 쥐고, 다른 손을 이용하여, 뚜껑(500)을 하부 부분(501)으로부터 분리시키기 위해서 뚜껑(500)을 하부 부분(501)으로부터 들어올림과 동시에 자신의 엄지 손가락으로 뚜껑 래치(502)를 작동시킬 수 있다. Referring to FIG. 30, the illustrated
본 명세서에 기술된 장치, 시스템, 그리고 방법의 다양한 실시형태 또는 특징으로부터 발생되는 본 발명의 여러가지 장점이 있다. 예를 들면, 상기한 실시형태들은 "앞쪽" 또는 "뒤쪽" 방향으로의 단일 경로를 포함하여, 단일 경로로 바닥 표면을 쓸고 닦는 자율 청소 로봇을 제공한다. 본 발명은 먼지 털기 조립체의 바로 앞쪽을 쓰는 하나의 자율 바닥 청소기를 제공한다. 이로 인해 완전하게 청소하는 2개의 바닥 청소 장치나 복수의 경로로 청소하는 하나의 로봇이 필요하지 않게 된다.There are several advantages of the present invention resulting from the various embodiments or features of the apparatus, systems, and methods described herein. For example, the above-described embodiments provide an autonomous cleaning robot that sweeps and wipes a floor surface in a single path, including a single path in a "forward" or "backward" direction. The present invention provides one autonomous floor cleaner that uses just in front of the dusting assembly. This eliminates the need for two floor cleaning devices to completely clean or a robot to clean in multiple paths.
본 발명의 실시형태들의 다른 장점은 상기 액체 분배 시스템의 일정성(consistency)과 강건성(robustness)에 관한 것이다. 종래 기술의 수분 전달 패드(wicking pad)와는 대조적으로, 개시된 펌프와 스프레이 노즐은 시간이 경과함에 따라 저하되지 않는 일정한 낮은 유동률로 유체를 제공한다. 사용된 액체의 낮은 유동률로 인해 먼지 털기 조립체의 회전 패드와 접촉 후에 실질적으로 마른 상태로 되는 깨끗한 바닥 표면이 된다. 본 명세서에 기술되어 있는 것과 같이 펄스폭 변조 신호의 사용은 또한 유체 체류 시간의 조정을 포함하여, 다양한 바닥 표면에 대해 필요에 따라 조정되는 유체 전달률을 제공할 수 있다.Another advantage of embodiments of the present invention relates to the consistency and robustness of the liquid distribution system. In contrast to prior art water wicking pads, the disclosed pumps and spray nozzles provide fluid at a constant low flow rate that does not degrade over time. The low flow rate of the used liquid results in a clean floor surface that becomes substantially dry after contact with the rotating pad of the dusting assembly. The use of a pulse width modulated signal as described herein can also provide a fluid delivery rate that is adjusted as needed for various floor surfaces, including adjustment of fluid residence time.
본 발명의 실시형태들의 또 다른 장점은 스위퍼의 브러시롤, 구동 기구의 바퀴 그리고 먼지 털기 조립체의 회전 패드의 구성에 관한 것이다. 위에 기술되어 있고 도시되어 있는 것과 같이 브러시롤, 회전 패드 그리고 바퀴의 가장자리를 정렬시키는 것에 의해서, 바퀴와 회전 패드에 쓰레기가 혼입되는 것이 감소되고, 이로 인해 바닥 청소 로봇의 주행 및 청소 성능을 향상시킨다.Another advantage of embodiments of the present invention relates to the construction of the brush roll of the sweeper, the wheel of the drive mechanism and the rotating pad of the dusting assembly. By aligning the edges of the brush roll, rotating pad and wheel as described and shown above, the contamination of the wheel and rotating pad is reduced, thereby improving the driving and cleaning performance of the floor cleaning robot. .
본 발명의 실시형태들의 또 다른 장점은 유체 펌프와 같은 하나 이상의 구성요소의 작동을 구동시키는 펄스폭 변조 신호의 사용에 관한 것이다. 이러한 펄스폭 변조 신호는, (바람직하지 않은 양의 열을 발생시킬 수 있는) 가변 저항기의 사용이나 배터리 팩에 의해서 펌프에 공급되는 전압을 감소시키는 다른 보다 복잡한 방법의 사용없이, 낮은 유동률을 포함하여, 다양한 유동률로 펌프를 구동시키기 위해 회로 복잡성의 감소를 제공한다.Another advantage of embodiments of the present invention relates to the use of a pulse width modulated signal to drive the operation of one or more components, such as a fluid pump. These pulse-width modulated signals include low flow rates, without the use of variable resistors (which could generate an undesired amount of heat) or other more complex methods of reducing the voltage supplied to the pump by the battery pack. In order to drive the pump at various flow rates, it provides a reduction in circuit complexity.
본 발명의 실시형태들의 다른 장점은, 통합 또는 통합형 탱크 조립체가 로봇 하우징으로부터 선택적으로 제거할 수 있게 되어 있는 것을 포함하여, 자율 바닥 청소기 내의 하나 이상의 탱크에 대한 접근 용이성에 관한 것이다. 단일 장치의 제거는 청소나 충전 작업을 위해 전체 로봇을 조작할 필요없이 공급 탱크의 충전이나 쓰레기 수용기의 청소의 용이성을 향상시킬 수 있다.Another advantage of embodiments of the present invention relates to the ease of access to one or more tanks in an autonomous floor cleaner, including that the integrated or integrated tank assembly is selectively removable from the robot housing. The removal of a single device can improve the ease of filling the supply tank or cleaning the waste container without the need to operate the entire robot for cleaning or filling operations.
본 발명의 실시형태들의 다른 장점은 청소할 표면 위에서 이동가능한 하우징, 청소용 유체를 저정하도록 구성된 공급 탱크, 그리고 상기 하우징에 탈착가능하게 장착된 통합 조립체를 포함하고 있고, 상기 통합 조립체가 상기 이동가능한 하우징으로부터 선택적으로 분리되도록 구성되어 있으며, 상기 통합 조립체가 브러시 챔버, 상기 브러시 챔버 내에 배치된 브러시롤, 적어도 하나의 유체 분배기, 그리고 상기 브러시 챔버에 유체가 유동할 수 있게 연결된 쓰레기 수용기를 가지고 있는, 바닥 청소 장치에 관한 것이다. 상기 적어도 하나의 유체 분배기는 상기 공급 탱크와 유체 연통될 수 있으며, 상기 공급 탱크로부터 상기 적어도 하나의 유체 분배기로의 청소용 유체의 유동을 제어하기 위해서 유체 이송 펌프가 설치될 수 있다. Another advantage of embodiments of the present invention includes a housing movable over a surface to be cleaned, a supply tank configured to store a cleaning fluid, and an integrated assembly detachably mounted to the housing, the integrated assembly being removed from the movable housing. It is configured to be selectively separated, and the integrated assembly has a brush chamber, a brush roll disposed in the brush chamber, at least one fluid distributor, and a waste container connected to the brush chamber to allow fluid to flow, cleaning the floor It relates to the device. The at least one fluid distributor may be in fluid communication with the supply tank, and a fluid transfer pump may be installed to control the flow of the cleaning fluid from the supply tank to the at least one fluid distributor.
본 발명의 실시형태들의 또 다른 장점은 래치, 손잡이, 그리고 통합 또는 통합형 탱크 조립체를 위한 피벗 연결기의 구성에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 몇몇 실시례에서는, 사용자가 래치를 작동시키고 탱크 조립체를 하우징으로부터 위쪽으로 들어올리기 위해서 반대방향으로 작용하는 힘들을 제공한다. 이것은 2개의 조립체 사이의 순조로운 분리를 이끌어내고 탱크 조립체를 제거하는 동안 하우징을 제자리에 유지시키는데 도움을 준다.Another advantage of embodiments of the present invention relates to the construction of a latch, a handle, and a pivot connector for an integrated or integrated tank assembly. In some embodiments disclosed herein, forces are provided that act in opposite directions for the user to actuate the latch and lift the tank assembly upward from the housing. This leads to a smooth separation between the two assemblies and helps to keep the housing in place while removing the tank assembly.
본 발명의 실시형태들의 또 다른 장점은 브러시 챔버와 쓰레기 수용기로 이어지는 흡입 도관의 구성에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 몇몇 실시례에서는, 브러시 챔버가 흡입 도관으로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 보다 작게 되도록 점점 가늘어지고, 이것은 브러시롤의 전체 길이에 걸쳐서 공기 흐름을 발달시키고 회수(recovery)를 향상시키는데 도움이 될 수 있다.Another advantage of embodiments of the invention relates to the construction of the brush chamber and the suction conduit leading to the waste container. In some embodiments disclosed herein, the brush chamber tapers to become smaller and smaller in the direction away from the suction conduit, which can help develop airflow and improve recovery over the entire length of the brush roll. have.
본 명세서에 개시된 다양한 실시례는 자율 바닥 청소기 또는 바닥 청소 로봇을 나타내고, 본 발명의 실시형태들은, 비제한적인 예로서, 베이스와 이 베이스를 청소할 표면을 가로지르도록 향하게 하는 직립 몸체를 가진 직립 흡출 장치(예를 들면, 딥 클리너(deep cleaner) 또는 카페트 청소기), 진공 호스에 의해 바퀴달린 베이스에 연결된 청소 기구를 가진 캐니스터 흡출 장치(canister extraction device), 비교적 작은 구역을 청소하기 위해서 사용자에 의해 손으로 운반되도록 구성된 휴대용 흡출 장치, 또는 상업용 흡출기(commercial extractor)를 포함하여, 다른 유형의 표면 청소 장치와 바닥 관리 장치에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시형태들은 유체 회수 시스템은 포함하지만 유체 공급 시스템은 포함하지 않는 표면 청소 장치에, 또는 유체 공급 시스템은 포함하지만 유체 회수 시스템은 포함하지 않는 표면 청소 장치에 사용될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시형태들은 스팀 청소기 또는 진공 청소기와 같은 흡출 청소기가 아닌 표면 청소 장치에 사용될 수도 있다. 스팀 청소기는, 직접 또는 청소 패드를 통하여, 청소할 표면에 전달하기 위해 물을 끓도록 가열함으로써 스팀을 발생시킨다. 몇몇 스팀 청소기는 청소 패드에 있는 액체를 수거하거나, 흡입력을 이용하여 액체를 흡출할 수 있다. 진공 청소기는 통상적으로 액체를 전달하거나 흡출하는 것이 아니라, 표면으로부터 비교적 마른 쓰레기(티끌, 먼지, 얼룩, 흙, 머리카락, 그리고 다른 쓰레기를 포함할 수 있다)를 수거하기 위해서 사용된다.Various embodiments disclosed herein represent autonomous floor cleaners or floor cleaning robots, and embodiments of the present invention are, by way of non-limiting examples, upright aspirations having a base and an upright body directing the base across the surface to be cleaned A device (e.g., a deep cleaner or carpet cleaner), a canister extraction device with a cleaning device connected to a wheeled base by a vacuum hose, hand by the user to clean a relatively small area. It can be used in other types of surface cleaning devices and floor care devices, including portable aspirating devices configured to be transported to the floor, or commercial extractors. Further, embodiments of the present invention may be used in a surface cleaning device that includes a fluid recovery system but does not include a fluid supply system, or a surface cleaning device that includes a fluid supply system but does not include a fluid recovery system. Further, embodiments of the present invention may be used in a surface cleaning device other than a suction cleaner such as a steam cleaner or a vacuum cleaner. Steam cleaners generate steam by heating water to boil for delivery to the surface to be cleaned, either directly or through a cleaning pad. Some steam cleaners collect liquid from a cleaning pad or use suction power to aspirate the liquid. Vacuum cleaners are typically used to collect relatively dry debris (which may include dirt, dust, stains, dirt, hair, and other debris) from a surface, rather than transferring or aspirating liquid.
본 발명이 본 발명의 일부 특정 실시형태에 관하여 구체적으로 기술되어 있지만, 이것은 단지 하나의 예시이며 제한은 아니라는 것을 알아야 한다. 첨부된 청구범위에 한정되어 있는 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않고 상기 개시내용과 도면의 범위 내에서 합당한 변형과 수정이 가능하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 여러 실시례에 관한 특정 치수와 다른 물리적인 특징은, 청구범위에서 다르게 명시적으로 기재되어 있지 않으면, 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다.While the present invention has been specifically described with respect to some specific embodiments of the invention, it should be understood that this is merely illustrative and not limiting. Appropriate variations and modifications are possible within the scope of the disclosure and drawings without departing from the spirit of the present invention defined in the appended claims. Accordingly, certain dimensions and other physical features of the various embodiments disclosed herein should not be considered limiting, unless explicitly stated otherwise in the claims.
Claims (18)
자율적으로 이동가능한 하우징;
컨트롤러로부터의 입력에 기초하여 상기 자율적으로 이동가능한 하우징을 청소할 표면 위에서 자율적으로 이동시키는 구동 시스템;
상기 자율적으로 이동가능한 하우징에 탈착가능하게 장착되어 있으며, 상기 자율적으로 이동가능한 하우징으로부터 선택적으로 분리되도록 구성되어 있고,
브러시 챔버,
상기 브러시 챔버에 유체가 유동할 수 있게 연결된 쓰레기 수용기, 및
청소용 유체를 저장하도록 구성된 공급 탱크
를 포함하는 통합 조립체;
상기 브러시 챔버에 배치된 브러시롤;
상기 공급 탱크와 유체 연통되어 있으며 청소용 유체를 분배하도록 구성된 적어도 하나의 유체 분배기;
상기 공급 탱크로부터 상기 적어도 하나의 유체 분배기로 청소용 유체의 유동을 제어하도록 구성된 유체 이송 펌프; 그리고
상기 통합 조립체를 상기 자율적으로 이동가능한 하우징에 고정시키는 래치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 청소 로봇.As a floor cleaning robot,
An autonomously movable housing;
A drive system for autonomously moving the autonomously movable housing over a surface to be cleaned based on an input from a controller;
It is detachably mounted on the autonomously movable housing, and is configured to be selectively separated from the autonomously movable housing,
Brush chamber,
A waste container connected to the brush chamber to allow fluid to flow, and
Supply tank configured to store cleaning fluid
Integrated assembly comprising a;
A brush roll disposed in the brush chamber;
At least one fluid distributor in fluid communication with the supply tank and configured to dispense a cleaning fluid;
A fluid transfer pump configured to control a flow of cleaning fluid from the supply tank to the at least one fluid distributor; And
A latch securing the integrated assembly to the autonomously movable housing;
Floor cleaning robot comprising a.
상기 통합 조립체와 상기 자율적으로 이동가능한 하우징 중의 하나에 있는 캐치; 그리고
상기 통합 조립체와 상기 자율적으로 이동가능한 하우징 중의 다른 하나에 있는 후크를 포함하고,
상기 통합 조립체를 상기 자율적으로 이동가능한 하우징에 회전가능하게 연결시키기 위해서 상기 후크가 상기 캐치와 결합되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 바닥 청소 로봇.The method of claim 2, wherein the pivot connector
A catch in one of the integrated assembly and the autonomously movable housing; And
A hook on the other of the integrated assembly and the autonomously movable housing,
And the hook is configured to engage the catch in order to rotatably connect the integrated assembly to the autonomously movable housing.
상기 자율적으로 이동가능한 하우징이 상기 흡입원과 유체 연통되어 있는 공기 흡입구 수용기를 포함하고 상기 쓰레기 수용기가 상기 쓰레기 수용기를 상기 흡입원과 유체가 유동할 수 있게 연결시키기 위해서 상기 통합 조립체가 상기 자율적으로 이동가능한 하우징에 장착될 때 상기 모터 공기 흡입구와 연결되는 공기 배출구를 포함하고; 그리고
상기 자율적으로 이동가능한 하우징이 상기 유체 이송 펌프와 유체 연통되어 있는 밸브 수용기를 포함하고 상기 공급 탱크가 상기 공급 탱크를 상기 유체 이송 펌프와 유체가 유동할 수 있게 연결시키기 위해서 상기 통합 조립체가 상기 자율적으로 이동가능한 하우징에 장착될 때 상기 밸브 수용기와 연결되는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 청소 로봇.The method of claim 7,
The integrated assembly is moved autonomously so that the autonomously movable housing includes an air inlet receiver in fluid communication with the suction source, and the garbage container connects the waste container to the suction source so that fluid flows. Including an air outlet that is connected to the motor air intake when mounted on a possible housing; And
In order for the autonomously movable housing to include a valve receiver in fluid communication with the fluid transfer pump, and for the supply tank to connect the supply tank to the fluid transfer pump to allow fluid to flow, the integrated assembly is autonomously A floor cleaning robot comprising a valve connected to the valve receiver when mounted on a movable housing.
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