SE526627C2 - Robotstädare utrustad med anjongenerator - Google Patents

Description

2 blockering av hindren. Robotstädaren ändrar utan ass- istans sin rörelseriktning under städuppgiften.

Med hänvisning till fig 1 inkluderar robotstädaren en städarkropp, ett par sekundära hjul monterat på bàda _ sidor av en nedre front hos städarkroppen, och ett par drivhjul. Drivhjulen är monterade pá båda nedre bakre sidor hos städarkroppen. Robotstädaren inkluderar också ett motorpar för att roterbart driva paret drivhjul, och en transmissionsrem för överföring av en drivkraft från de bakre drivhjulen till de sekundära framhjulen. Vidare är vid en främre ände av städarkroppen en sugport anord- nad för att dra in främmande ämnen, sàsom damm, från städytan. Sugporten drivs av en drivmotor (visas ej).

Robotstädaren med ovanstående struktur ändrar auto- matiskt färdriktning genom att selektivt driva motorpar- et. Robotstädaren styr sugporten att städa främmande ämnen från städytan. Den konventionella robotstädaren färdas och drar genom sugporten in på golvet beläget damm eller smuts samt blåser ut filtrerad luft. Därför förblir damm som inte befinner sig i det omedelbara städomràdet på städytan. Damm på golvet kan flyga iväg samt spridas i luften, varför ett behov av ventilation förorsakas under en viss tid efter städuppgiften. För luftrening skulle dessutom användaren behöva köpa extra jongeneratorer, åt- minstone en för varje rum. Om användaren utrustar varje rum med jongeneratorer blir det slösaktigt.

Således finns ett icke bemött behov i industrin av att bemöta de ovan nämnda nackdelarna och otillräcklig- heterna. 10 15 20 25 30 3 Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning övervinner de ovan nämnda, med känd teknik associerade, problemen. Således är en as- pekt av föreliggande uppfinning at åstadkomma en robot- städare som har förmåga att automatiskt färdas kring ett förutbestämt område under det att dammsugning och/eller luftrening utförs samtidigt eller selektivt.

För att uppnà de ovanstående aspekterna och särdrag- en med föreliggande uppfinning, innefattar en robotstäd- are en städarkropp som automatiskt färdas längs ett städ- omrâde, en drivenhet för drivning av ett flertal pá en nedre del av städarkroppen monterade hjul, och en i städ- arkroppen monterad sugenhet för att dra in damm på ett golv. En anjonalstrande enhet är monterad i städarkroppen för alstring av en anjon. En styrenhet styr drivenheten och dirigerar robotstädaren enligt ett för-lagrat färd- mönster. Styrenheten styr också den anjonalstrande en- hetens drift. Robotstädaren rör sig automatiskt längs städomràdet och dammsuger med hjälp av sugenheten under det att luft renas via den anjonalstrande enheten, an- tingen samtidigt eller selektivt.

Företrädesvis inkluderar den anjonalstrande enheten en flödesfläkt, en rotationsmotor för att med hjälp av en kraftförsörjning rotera flödesfläkten, samt blåsa ut luft i städarkroppen. Den anjonalstrande enheten inkluderar också en utblåsningskanal för utblåsning av luft från städarkroppen. En gallerdel med ett flertal hål är mon- terad vid en ände av utblàsningskanalen, och anjongene- ratorn är monterad i gallerdelen för alstring av anjoner i luft som utblåses från utblàsningskanalen.

Det är också föredraget att den anjonalstrande en- heten vidare innefattar ett flertal filter för insamling av damm i luften, varvid den filtrerade luften utblåses 10 15 20 25 4 till ett förutbestämt utrymme genom en utblásningsport bildad i enlighet med gallerdelens position vid en sida av kroppslocket. Nämnda flertal filter innefattar före- trädesvis ett första filter för utfiltrering av stora dammpartiklar från indragen luft, och ett andra filter för utfiltrering av små dammpartiklar och osmakliga luk- ter. Företrädesvis innefattar drivenheten ett i städar- kroppen monterat drivmotorpar, vilket drivs av en respek- tive därtill matad kraftkälla, med ett par drivhjul som roteras av nämnda drivmotorpar. Ett par sekundära hjul roteras i enlighet med paret drivhjul. Ett drivkrafts- överförande organ ansvarar för att drivhjulen och de sek- undära hjulen roterar tillsammans med varandra. Före- trädesvis är det drivkraftsöverförande organet en trans- missionsrem.

Gallerdelen är jordad till robotstädarens städar- kropp, och kan vara bildad av antistatisk harts för att undvika att bli laddad med positiv elektrisk laddning.

Andra system, förfaranden, särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att vara eller bli uppen- bara för fackmannen vid granskning av de följande rit- ningarna och detaljerade beskrivningen. Det avses att alla sådana ytterligare system, förfaranden, särdrag och fördelar är inkluderade i denna beskrivning, omfattas av föreliggande uppfinning och skyddas av de medföljande kraven. 10 15 526 627 5 Kort beskrivning av ritningarna Dessa och andra särdrag, aspekter och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att förstås bättre med beaktande av följande beskrivning, bifogade krav och medföljande ritningar, vari: Fig 1 är en ritning som visar strukturen hos en botten av en konventionell robotstädare; Fig 2 är en ritning som visar en perspektivvy av en med en anjongenerator utrustad robotstädare enligt före- liggande uppfinning; Fig 3 är en blockschema som visar en styrning pà in- sidan av robotstädaren enligt föreliggande uppfinning; Fig 4 är en ritning som visar en sprängperspektivvy av huvuddelar hos robotstädaren enligt föreliggande upp- finning; och Fig 5 är en sidovy av en robotstädare som har en anjongenerator, vilken är jordad enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 526 627 6 Detaljerad beskrivning av de föredragna utföringsformerna Hädanefter kommer utföringsformer av en robotstädare enligt föreliggande uppfinning att beskrivas närmare under hänvisning till de medföljande ritningarna.

Med hänvisning till fig 2-4 innefattar robotstädaren en städarkropp 12, ett med städarkroppen 12 förbundet kroppslock 14, en sugenhet 16, en drivenhet 20, en övre kamera 30, en främre kamera 32, en hinderavkännare 34, en styrenhet 40, en anjonalstrande enhet ll, ett minne 41 och en sändtagande enhet 43. En hänvisningsbeteckning 'I' representerar en framsida hos robotstädaren.

Sugenheten 16 är monterad på städarkroppen 12 för att genom att dra in luft samla upp damm på det motstå- ende golvet. Sugenheten 16 kan vara strukturerad enligt diverse välkända förfaranden. Exempelvis kan sugenheten 16 innefatta en sugmotor (visas ej) samt en dammuppsam- lande kammare för uppsamling av damm, vilket dras in av sugmotorn genom ett mot golvet vänt inlopp eller en sug- port.

Drivenheten 20 inkluderar ett par sekundära hjul 21, vilka är monterade på båda främre sidor, ett par drivhjul 22 monterade pà båda bakre sidor, ett drivmotorpar 24 för drivning av respektive bakre drivhjul 22, samt ett driv- kraftsöverförande organ 25 för överföring av drivkraften från de bakre drivhjulen 22 till de främre sekundära hjulen 21.

I denna utföringsform är det drivkraftsöverförande organet 25 bildat som en transmissionsrem eller ett kugghjul. Dessutom roterar drivenheten 20 motorerna 24 oberoende, medurs eller moturs, i enlighet med en styr- signal fràn styrenheten 40. Robotstädarens körriktning bestäms genom att variera respektive drivmotors 24 varvtal. 10 15 20 25 30 526 627 7 Den främre kameran 32 är monterad pá städarkroppen 12 för att fotografera en bild framåt, samt utmata den fotograferade bilden till styrenheten 40. Den övre kam- eran 30 är monterad på städarkroppen 12 för att fotograf- era en bild av ett innertak, samt utmata den fotograf- erade bilden till styrenheten 40. Företrädesvis används en fiskögonlins (visas ej) för den övre kameran 30. Fisk- ögonlinsens struktur visas i den koreanska patentpublika- tionen 1996-7005245, den koreanska patentpublikationen 1997-48669 och den koreanska patentpublikationen 1994- 22112. Fiskögonlinsen marknadsförs av flera linstillverk- are. Därför utelämnas detaljerad beskrivning därav.

Hinderavkännarna 34 är anordnade med ett förutbe- stämt avstånd på en omkrets av städarkroppen 12 för att utsända en signal till utsidan samt motta en reflekterad signal. Alternativt kan en ultraljudsavkännare användas för hinderavkännaren, vilken utstrålar en ultraljudvàg samt mottar en reflekterad ultraljudvàg. Hinderavkännaren 34 används också för att detektera ett avstånd till ett hinder. En rotationsavkännare kan användas som en körav- stàndsavkännare (visas ej), vilken är förbunden med styr- enheten 40, vilken detekterar drivhjulens 22 eller de sekundära hjulens 21 varvtal. Rotationsavkännaren kan vara en kodare som detekterar respektive drivmotors varv- tal.

Med hänvisning till fig 4 innefattar den anjonalst- rande enheten 11 en flödesfläkt 45, en rotationsmotor 47, en anjongenerator 49, en utblásningskanal 57, en galler- del 59 samt ett flertal filter 51. Flödesfläkten 45 är monterad vid en sida av städarkroppen 12 för att blåsa ut luft från städarkroppens 12 inre. Rotationsmotorn 47 drivs av en kraftenhet (visas ej) samt roterar flödes- fläkten 45 för att mata en rotationskraft för utblåsning 10 15 20 25 30 526 627 8 av luft från städarkroppen 12. Anjongeneratorn 49 alstrar en anjon från luft som utblàses genom flödesfläkten 45.

Den alstrade anjonen utblàses med luft, varvid den omgiv- ande luften renas.

En anjon inkluderar osynliga, mycket små partiklar som är elektriskt laddade. En jon är en elektrifierad atom som är en mycket liten beståndsdel, eller en elek- trifierad molekyl, som är ett aggregat av atomer. En anjon representerar en jon som bär en negativ laddning.

När en stabil molekyl laddas med elektricitet av speci- fika enheter och därmed elektrifieras, kallas molekylens tillstànd för en negativ jonisering. Syre och klor blir sannolikt negativt joniserade. När en elektron studsar från en yta pà ett ämne inträffar en elektrisk utsänd- ning. En anjongenerator är en anordning för jonisering av omgivande materia genom att baserat på den principen alstra massiva elektroner. Genom att därför mata en nega- tiv spänning pà ungefär tusen volt utsänds genom korona- urladdning, dvs genom att bryta en isolering i luft, elektroner som bär negativa laddningar i luften med hög fart, med tillräcklig energi för jonisering för att nega- tivt jonisera luft.

Anjongeneratorn 49 är en kommersiellt tillgänglig anjongenerator som alstrar negativa joner för luftrening samt åstadkommer uppfriskad luft inom ett visst utrymme.

Utblâsningskanalen 57 är en utblåsningsväg för luft i robotstädarens städarkropp. Gallerdelen 59 är förbunden med en ände av utblàsningskanalen, samt har ett flertal däri anordnade hål. Luft som passerar genom utblåsnings- kanalen 57 utblàses till ett förutbestämt utrymme genom en utblásningsport 63, vilken är bildad vid en sida av kroppslocket 14 som motsvarar gallerdelens 59 position. 10 15 20 25 30 9 Som visas i fig 5, kan gallerdelen 59 vara jordad till städarkroppen 12 med hjälp av en jordningsenhet 65.

Detta för att förhindra en av anjongeneratorn 49 alstrad anjon från att vidhäfta mot gallerdelen 59, när en katjon alstras vid gallerdelen 59, varvid anjongeneratorns effektivitet försämras. I samma syfte kan utblàsnings- porten 63 vara bildad av en antistatisk harts, vilken liksom gallerdelen 59 är jordad till städarkroppen 12.

Nämnda flertal filter 51 är monterade vid en sida av gallerdelen 59 för att filtrera den genom utblåsnings- kanalen 57 utblåsta luften, samt inkluderar ett första filter 53 och ett andra filter 55. Det första filtret 53 filtrerar ut stora dammpartiklar från den indragna luf- ten. Det andra filtret 55 filtrerar ut fina dammpartiklar som passerat genom det första filtret 53, samt deodori~ serar också. Företrädesvis är det andra filtret 55 gjort av ett hepa-filter för att filtrera ut huvudorsakerna till sjukdomar på andningsorganen och allergi, exempelvis mögel, husdamm, djurmjäll och virus. Alternativt kan det andra filtret 55 vara ett vanligt deodoriserande filter.

Det deodoriserande filtret renar luft genom att avlägsna diverse lukter.

Minnet 41 lagrar bilden av innertaket, vilken foto- graferats av den övre kameran 30 samt assisterar styr- enheten 40 med att beräkna robotstädarens placerings- information eller körinformation. Den sändtagande enheten 43 sänder genom en i styrenheten 40 monterad sändtagare (visas ej) överföringsdata till en extern anordning 80, samt sänder en från den externa anordningen 80 av sänd- tagaren (visas ej) mottagen signal till styrenheten 40.

Den externa anordningen 80 är företrädesvis en trådlös kommunikationsrouter. Styrenheten 40 behandlar den av den sändtagande enheten 43 mottagna signalen samt styr res- 10 15 20 25 30 10 pektive del i enlighet därmed. I en situation där en tangentinmatningsanordning (visas ej) är anordnad på städarkroppen 12 med ett flertal däri anordnade tangenter för inställning av anordningens funktioner, behandlar styrenheten 40 tangentsignaler som inmatats från tangent- inmatningsanordningen.

Styrenheten 40 styr drivenheten 20 för att röra sig kring ett städområde enligt ett förutbestämt färdmönster, samt lagrar i minnet 41 en bildkarta över innertaket bas- erat på den av den övre kameran 30 fotograferade bilden.

Alternativt ritar styrenheten 40 upp bildkartan före städarbetet, vid mottagning av ett trådlöst kommando från tangentinmatningsanordningen eller utifrân. Med hjälp av bildkartan känner styrenheten 40 igen robotstädarens position under det att den utför städuppgiften. Vid inmatning av en trådlös signal med arbetsbegäran från tangentinmatningsanordningen eller utifrån, känner styr- enheten 40 igen robotstädarens aktuella position genom att jämföra bildkartan med aktuella, från den övre kame- ran 30 och den främre kameran 32, inmatade bilder, samt styr drivenheten 20 att förflytta sig från den uppfattade positionen vilken motsvarar en väg till den önskade destinationen. Signalen med arbetsbegäran inkluderar en arbetsuppgift eller övervakning genom kamerorna 30, 32.

Under det att den rör sig längs vägen mot destina- tionen beräknar styrenheten 40 ett färdfel med hjälp av ett av kodaren detekterat färdavstànd och den aktuella positionen som uppfattas genom att jämföra den fotograf- erade bilden med den lagrade bildkartan.

Styrenheten styr drivenheten 15 för att följa vägen till destinationen genom att kompensera med det beräknade felet. Under det att robotstädaren 10 är i drift, styr styrenheten sugenheten 16 och den anjonalstrande enheten 10 15 20 25 30 ll ll samtidigt eller selektivt i enlighet med signalen med arbetsbegäran. Närmare bestämt drivs flödesfläkten 45 i den anjonalstrande enheten 11 av kraft som matas genom städarkroppens 12 kraftförsörjningsenhet (visas ej).

Genom utblàsningskanalen 57 utblást luft renas genom nämnda flertal filter 51, och vid utblàsning passerar renad luft genom anjongeneratorn 49. Därför utblåses joniserad luft till ett förutbestämt städomràde.

Dessutom dammsugs damm eller smuts på golvet upp i städarkroppen 12 genom sugmotorn (visas ej) och ett insugningsrör, medan renad luft utbláses. När den kör längs det förutbestämda området, städar därmed robot- städaren golvet under det att renad luft och anjoner till luften utblàses selektivt eller samtidigt.

När användaren till den externa anordningen 80 in- matar en signal för att stoppa drivenhetens 20 drift, förblir robotstädaren 10 vid en viss position samt fort- sätter städa golvet eller alstra anjonen. Vid fullbord- ande av städarbetet eller anjonalstringen, inmatar an- vändaren genom den externa anordningen 80 ett stopp- kommando. I enlighet därmed stoppar robotstädarens 10 styrenhet 40 arbetsuppgiften samt àterför robotstädaren till en utgångsposition. Som beskrivits ovan färdas den med anjongenerator utrustade robotstädaren 10 automatiskt längs städomrádet under det att dammsugning utförs medj hjälp av sugenheten 16, och luftrening med hjälp av den anjonalstrande enheten ll, antingen samtidigt eller selektivt.

Som beskrivits ovan, städar robotstädaren enligt föreliggande uppfinning golvet samt alstrar anjoner till ett förutbestämt område under det att den automatiskt färdas längs det förutbestämda området. Således är robot- städaren ett hjälpmedel för mänsklig hälsa samt fräschar 10 15 CN 3 O\ PJ *J 12 upp en hemmiljö. Vidare är robotstädaren enligt föreligg- ande uppfinning ekonomisk eftersom användaren inte mäste köpa en separat anjongenerator, samt behändig att använda på grund av dess automatiska drift.

Vidare är gallerdelen 59 bildad av en antistatisk harts, samt jordad till städarkroppen för att hela tiden hålla gallerdelen 59 elektriskt neutral eller negativ.

Därmed förhindras den av anjongeneratorn 49 alstrade an- jonen från att vidhäfta på gallerdelens 59 yta.

Medan uppfinningen visats och beskrivits under hänvisning till vissa föredragna utföringsformer därav, inser fackmannen att olika ändringar i form och detalj kan göras därav utan att frångå uppfinningens anda och omfattning såsom definieras av de bifogade kraven.

Claims (8)

10 15 20 25 30 13 PATENTKRAV

1. Robotstädare (1) innefattande: en städarkropp (12) som automatiskt färdas längs ett städomràde; (20) en drivenhet för drivning av ett flertal på en nedre del av städarkroppen (12) monterade hjul (21, 22); en i städarkroppen (12) monterad sugenhet (16) för att dra in damm på ett golv; och (40) en styrenhet för styrning av drivenheten (20) för att driva robotstädaren (1) enligt ett förlagrat färdmönster, k ä n ri e t e c k ri a d av en anjonalstrande enhet (ll) monterad i städarkroppen (12) för alstring av en anjon, och (40) att styrenheten är anordnad att styra den anjonalstrande enhetens (ll) drift, varvid (1), längs städomràdet, samtidigt eller selektivt utför damm- robotstädaren under det att den automatiskt kör sugning med hjälp av sugenheten (16) och luftrening med hjälp av de anjonalstrande enheten (ll).

2. Robotstädare (1) anjonalstrande enheten (11) en flödesfläkt (45); enligt krav 1, varvid den innefattar: en rotationsmotor (47) för att med hjälp av en kraftförsörjning rotera flödesfläkten, samt blåsa ut luft i städarkroppen (l2); en utblâsningskanal (57) för utblàsning av luft från (12): en vid en ände av utblåsningskanalen (57) monterad (59), städarkroppen gallerdel inkluderande ett flertal hål; och en i gallerdelen (59) monterad anjongenerator (49) för alstring av anjoner i luft som utblåses från utblås- ningskanalen (57). 10 15 20 25 30 627 14

3. Robotstädare (1) enligt krav 2, varvid den anjon- (11) filter (51) för insamling av damm i luft; och alstrande enheten vidare innefattar ett flertal filtrerad luft utblåses till ett förutbestämt ut- rymme genom en utblåsningsport (63) bildad i enlighet med gallerdelens (59) position vid en sida av ett kroppslock (14).

4. Robotstädare (1) flertal filter (51) enligt krav 3, varvid nämnda innefattar: ett första filter (53) för utfiltrering av stora dammpartiklar från indragen luft; och ett andra filter (55) för utfiltrering av små damm- partiklar och osmakliga lukter.

5. Robotstädare (1) enligt krav 1, varvid drivenheten (20) innefattar: ett i städarkroppen (12) monterat drivmotorpar, vilket drivs av en respektive därtill matad kraftkälla; ett par drivhjul (22) som roteras av nämnda drivmotorpar; ett par sekundära hjul (21) som roteras i enlighet med drivhjulparet (22): och ett drivkraftsöverförande organ (25) för att bringa drivhjulen (22) och de sekundära hjulen (21) att rotera tillsammans med varandra.

6. Robotstädare (1) enligt krav 5, varvid det driv- kraftsöverförande organet (25) är en transmissionsrem.

7. Robotstädare (1) varvid (59) (12).

8. Robotstädare (1) gallerdelen (59) enligt krav 2, gallerdelen är jordad till robotstädarens städarkropp enligt krav 2, varvid är bildad av antistatisk harts för att undvika att bli laddad med positiv elektrisk laddning.