TW202118437A

TW202118437A - 機器人吸塵器

Info

Publication number: TW202118437A
Application number: TW108140314A
Authority: TW
Inventors: 李昇秦; 金滉; 李尚益; 咸承錄
Original assignee: 南韓商Ｌｇ電子股份有限公司
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2021-05-16
Also published as: TWI736006B

Abstract

本發明揭露一種機器人吸塵器。該機器人吸塵器包括一主體；一輪單元，包含可移動地支撐該主體的滾輪；一懸架單元，該輪單元安裝在該懸架單元中以向上或向下移動，該懸架單元被配置以在該輪單元向上或向下移動時吸收衝擊；以及一升降單元，該懸架單元安裝在該升降單元中以升高或降低，該升降單元耦接到該主體。該升降單元包括一升降驅動馬達，該升降驅動馬達包含一旋轉軸，與該懸架單元相對於該升降單元升高的方向平行地設置；以及一傳動單元，被配置以將該升降驅動馬達的旋轉力傳送給該懸架單元。

Description

機器人吸塵器

本發明涉及一種機器人吸塵器，更具體地，涉及一種能夠在各種材料的地板上行進的機器人吸塵器。

一般來說，吸塵器包括：主體，具有抽吸裝置和集塵盒；以及清潔吸嘴，連接至主體以在接近待清潔表面的狀態下進行清潔。該吸塵器分為手動吸塵器和機器人吸塵器，手動吸塵器由使用者直接操作以清潔待清潔的表面，機器人吸塵器在主體行進的同時自動清潔待清潔的表面。

在手動吸塵器中，如果使用者在將主體保持在抽吸裝置透過電動馬達的驅動力產生吸力的狀態下的同時，將清潔吸嘴放置在待清潔的表面上，清潔吸嘴在待清潔表面上抽吸包含灰塵的異物，並且被吸入的異物收集在集塵盒中，從而清潔了待清潔的表面。

機器人吸塵器進一步包括在主體上的超音波感測器及/或照相機感測器，該主體設有抽吸裝置和集塵盒。在該主體自動地繞著待清潔的表面行進的同時，該清潔吸嘴透過由抽吸裝置產生的吸力將待清潔的表面上的異物抽吸，並且將吸入的異物收集在集塵盒中，從而清潔了待清潔的表面。

當將地毯鋪設在待清潔的房間的地板上時，地毯的線束透過清潔吸嘴的吸力被吸入到抽吸口中，從而在吸塵器行進時造成負荷。另外，由於地毯與放置地毯的地板具有高度差，因此具有吸塵器正爬上地毯、吸塵器正在地毯上行進、以及吸塵器正在離開地毯的多種行進環境。因此，需要一種可在各種地板的行進條件下穩定地行進的機器人吸塵器。

本發明旨在提供一種即使在地板的行進環境改變時也能夠移動到期望位置的機器人吸塵器。本發明還提供了一種機器人吸塵器，能夠登上與地板具有高度差的區域。

本發明旨在提供一種機器人吸塵器，該機器人吸塵器具有主體相對於吸收輪單元衝擊的懸架單元而提升的配置，使得即使調節了主體的高度，懸架單元也保持吸收衝擊的功能。

本發明旨在提供一種機器人吸塵器，該機器人吸塵器用於當在主體的下表面上形成有充電端口的主體試圖與外部對接裝置對接以對主體內部的電池充電時升高主體，使得充電端口連接到對接裝置。

本發明的其他優點、目的和特徵將在下面的描述中部分地闡述，並且對於所屬領域的普通技術人員而言，在研究以下內容之後將變得顯而易見，或者可以從本發明的實踐中獲悉。透過在書面說明書及其請求項和附圖中特別指出的結構，可以實現和獲得本發明的目的和其他優點。

本發明提供了一種機器人吸塵器，當機器人吸塵器在地毯上行進發生打滑時，該機器人吸塵器能夠使用由感應感測器或電刷馬達負載獲得的打滑訊息來升高主體以減少打滑。

本發明提供了一種機器人吸塵器，其中，為了自動充電，主體在對接單元附近以升高狀態移動到對接裝置，然後在與對接裝置對接之後下降，以打開充電端口進行自動充電。

本發明提供了一種吸塵器，用於根據地板環境自動調節設置高度。本發明提供一種操作結構，該操作結構能夠使用馬達和齒輪根據控制器的訊號來驅動馬達，並且能夠根據馬達的驅動來升高或降低懸架單元。

本發明提供了一種機器人吸塵器，該機器人吸塵器通常能夠使用其中懸架單元引導輪單元升高或降低的結構的一部分及其中懸架單元相對於升降單元引導升高或降低軌跡的結構的一部分，來簡化吸塵器的內部結構。

具體地，懸架單元相對於升降單元移動的軌跡可以由引導桿引導。另外，輪單元相對於懸架單元移動的軌跡可以由引導桿引導。即，由於懸架單元、升降單元和輪單元的移動軌跡可以由相同的引導桿一起限制，所以簡單地實現了配置。

本發明提供一種機器人吸塵器，包括一主體；一輪單元，包含可移動地支撐該主體的一滾輪；一懸架單元，該輪單元安裝在該懸架單元中以向上或向下移動，該懸架單元被配置以當該輪單元向上或向下移動時吸收衝擊；以及一升降單元，該懸掛單元安裝在該升降單元中以升高或降低，該升降單元耦接到該主體。

在這種情況下，該升降單元包括一殼體；一升降驅動馬達，其固定到該殼體並包含與該懸架單元相對於該升降單元升高的方向平行地設置的一旋轉軸；以及一傳動單元，被配置以將該升降驅動馬達的旋轉力傳送到該懸架單元。

應當理解的是，本發明的前述一般描述和以下詳細描述都是示例性和說明性的，並且旨在提供對所要求保護的本發明的進一步解釋。

1‧‧‧電池

2‧‧‧充電端口

3‧‧‧對接裝置

4‧‧‧供電終端

5‧‧‧控制器

100‧‧‧吸塵器

112‧‧‧集塵盒容納部分

110‧‧‧主體

113‧‧‧上蓋

114‧‧‧手柄

115‧‧‧擷取單元

116‧‧‧第一開口

117‧‧‧第二開口

120‧‧‧清潔吸嘴

130‧‧‧感測單元

132d‧‧‧接合突起

140‧‧‧集塵盒

141‧‧‧接合槽

142‧‧‧入口

143‧‧‧出口

200‧‧‧輪單元

221‧‧‧滾輪、驅動輪

222‧‧‧滾輪、從動輪

231、232‧‧‧桿安裝部

300‧‧‧懸架單元

310‧‧‧懸架框架

312‧‧‧耦接孔

320‧‧‧引導桿、前引導桿

330‧‧‧引導桿、後引導桿

340‧‧‧彈性構件、前彈性構件

350‧‧‧彈性構件、後彈性構件

400‧‧‧升降單元

410‧‧‧升降驅動馬達

422‧‧‧旋轉軸

424‧‧‧第一齒輪

440‧‧‧傳動部分

442‧‧‧蓋

444‧‧‧第一蓋

445‧‧‧通孔

446‧‧‧第二蓋

450‧‧‧殼體

460‧‧‧第一旋轉桿

462‧‧‧第二齒輪

464‧‧‧第三齒輪

470‧‧‧第二旋轉桿

472‧‧‧第四齒輪

附圖被包括以提供對本發明的進一步理解，並且併入本申請並構成本申請的一部分，示出了本發明的實施例，並且與說明書一起用於解釋本發明的原理。在附圖中：

圖1是顯示根據本發明一實施例之吸塵器的立體圖；

圖2是顯示集塵盒與圖1之吸塵器分離狀態下的吸塵器的視圖；

圖3是顯示輪單元、懸架單元和升降單元的視圖；

圖4是顯示圖3中之傳動單元的內部的視圖；

圖5是圖4的斜視圖；

圖6是本發明的主要部分的分解立體圖；

圖7和圖8是顯示圖6之主要部分被耦接的狀態的視圖；

圖9是顯示懸架單元相對於升降單元下降的狀態的視圖；

圖10是顯示根據本發明一實施例之機器人吸塵器對接在外部對接裝置上的視圖；以及

圖11是根據本發明一實施例之機器人吸塵器的控制方塊圖。

現在將詳細參考本發明的示例性實施例，其示例在附圖中示出。

為了描述的簡單和方便，附圖中示出的元件的尺寸或形狀可能被放大。此外，考慮到本發明的配置和操作而特別定義的術語可以根據使用者或操作者的意圖或習慣而變化。因此，應基於本說明書中所揭露的全部內容來定義這些術語。

圖1是顯示根據本發明一實施例之吸塵器的立體圖；以及圖2是顯示集塵盒與圖1之吸塵器分離狀態下的吸塵器的視圖。

參照圖1和圖2，吸塵器100包括主體110、清潔吸嘴120、感測單元130、以及集塵盒140。

包含控制器(圖未顯示)之用於控制吸塵器100的各種組件安裝或裝設在主體110中。主體110可以形成其中容納構成吸塵器100的各種組件的空間。

主體110設置有用於使主體110行進的輪單元200。輪單元200可以包括馬達(圖未顯示)和透過馬達的驅動力旋轉的至少一個滾輪。馬達的旋轉方向可以由控制器(圖未顯示)控制。然後，輪單元200的滾輪可配置成可順時針方向或逆時針方向旋轉。

輪單元200可以設置在主體110的左右兩側的每一個上。透過輪單元200可以使主體110向後、向前、向左或向右移動或旋轉。

每個輪單元200可配置成被獨立地驅動。為此，每個輪單元200可以由不同的馬達驅動。

控制器控制輪單元200的驅動，使得吸塵器100自動地在地板上行進。

輪單元200設置在主體110的下部，以使主體110行進。輪單元200可以僅由圓形滾輪所構成，也可以藉由透過帶鏈連接圓形輥來構成，或者可以藉由將圓形滾輪與由帶鏈連接的圓形輥組合來構成。輪單元200的滾輪的上部可以設置在主體110內，而輪單元200的下部可以從主體110向下突出。

輪單元200可以安裝在主體110的左側和右側中的每一個上。設置在主體110左側的輪單元200和設置在主體110右側的輪單元200可以彼此獨立地被驅動。即，設置在主體110左側的輪單元200可以通過至少一個齒輪彼此連接，並且可以透過用於使齒輪旋轉的第一行進馬達的驅動力來旋轉。另外，設置在主體110右側的輪單元200可以通過至少一個齒輪彼此連接，並且可以透過用於使齒輪旋轉的第二行進馬達的驅動力來旋轉。

控制器可以藉由控制第一行進馬達和第二行進馬達的各個旋轉軸的轉速來確定主體110的行進方向。例如，當第一行進馬達和第二行進馬達的旋轉軸同時以相同速度旋轉時，主體110可以筆直行進。當第一行進馬達和第二行進馬達的旋轉軸同時以不同的速度旋轉時，主體110可以向左或向右轉向。為了使主體110向左或向右轉向，控制器可以驅動第一行進馬達和第二行進馬達中的一個並且停止第一行進馬達和第二行進馬達中的另一個。

懸架單元可以安裝在主體110內部。懸架單元可以包括螺旋彈簧。當主體110行進時，懸架單元可以利用螺旋彈簧的彈力吸收從輪單元200傳送來的衝擊和振動。

另外，懸架單元可以設置有升降單元，用於調節主體110的高度。該升降單元可以安裝在懸架單元中以能夠向上和向下移動並可以耦接到主體110。因此，當升降單元從懸架單元向上移動時，主體110也可以與升降單元一起向上移動，並且當升降單元從懸架單元向下移動時，主體110也可以與升降單元一起向下移動。由於主體110可以透過升降單元向上或向下移動，因此可以調節其高度。

當主體110在堅硬的地板表面上行進時，輪單元200的滾輪可以在清潔吸嘴120的底表面與地板表面緊密接觸的狀態下移動以清潔地板表面。然而，當地毯鋪設在待清潔的地板表面上時，在輪單元200的滾輪上可能發生打滑，使得主體110的行進性能可能劣化。此外，主體110的行進性能也可能由於抽吸地毯的清潔吸嘴120的吸力而劣化。

然而，由於升降單元根據輪單元200的滾輪的滑動率來調節主體110的高度，所以清潔吸嘴120的底表面與待清潔的地板表面之間的接觸程度可以被調節，使得無論待清潔地板表面的材料如何，都可以保持吸塵器主體110的行進性能。

主體110配備有用於向吸塵器100的電子組件供電的電池(圖未顯示)。電池被配置為可充電的並可被配置為可從主體110拆卸。

主體110設置有集塵盒容納部分112。用於分離灰塵和空氣以在吸入的空氣中收集灰塵的集塵盒140可拆卸地耦接到集塵盒容納部分112。集塵盒容納部分112可以具有在主體110的向前和向上方向上敞開的形狀，並且可以形成為從主體110的前側朝後側凹入。主體110的前部可以具有敞開的前部、敞開的頂部和敞開的底部。根據吸塵器的類型，集塵盒容納部分112可以形成在另一位置(例如，主體110的後側)。

集塵盒140可拆卸地耦接到集塵盒容納部分112。集塵盒140的一部分容納在集塵盒容納部分112中，而集塵盒140的另一部分可以形成為朝主體110的前部突出。

集塵盒140具有入口142，含有灰塵的空氣通過該入口142引入；以及出口143，與灰塵分離的空氣通過該出口143排出。當將集塵盒140安裝在集塵盒容納部分112中時，入口142和出口143分別被配置以與形成在集塵盒容納部分112內壁上的第一開口116和第二開口117連通。

形成在主體110內部的空氣吸入通道對應於從清潔吸嘴120到第一開口116的通道，以及空氣排出通道對應於從第二開口117到排氣口的通道。

通過清潔吸嘴120引入之含灰塵的空氣經由主體110內部的空氣吸入通道被引入集塵盒140中，並且在通過集塵盒140中的至少一個過濾器部分(例如，旋風分離器或過濾器)時與灰塵分離。灰塵收集在集塵盒140中，並且空氣從集塵盒140排出。然後，空氣通過主體110內部的空氣排出通道，並最終通過排氣口排放到外部。

在主體110中設置有上蓋113，該上蓋113覆蓋容納在集塵盒容納部112中的集塵盒140。上蓋113可以鉸接到主體110的一側以可旋轉。上蓋113覆蓋集塵盒容納部112之敞開的上側以覆蓋集塵盒140的上側。上蓋113可以與主體110可拆卸地分離。

在設置上蓋以覆蓋集塵盒140的狀態下，可以限制集塵盒140與集塵盒容納部112的分離。

手柄114設置在上蓋113的上側。擷取單元115可以設置在手柄114上。擷取單元115可以被設置為相對於主體110的底表面傾斜，以便一起擷取前方向和上方向。

擷取單元115可以設置在主體110中，以擷取用於吸塵器的同步定位與地圖構建(SLAM)的影像。由擷取單元115擷取的影像用於產生行進區域的地圖或感測行進區域中的當前位置。

擷取單元115可以產生與主體110的周圍有關的3維(3D)座標訊息。即，擷取單元115可以是計算吸塵器100與要擷取的對象之間的距離的3D深度照相機。因此，可以產生關於3D座標訊息的現場資料。

具體地，擷取單元115可以擷取與主體110的周圍有關的二維(2D)影像，並且產生與所擷取的2D影像相對應的複數個3D座標訊息。

在一實施例中，擷取單元115包含用於獲取常規2D影像的兩個或更多個照相機，並且組合由兩個或更多個照相機所獲取的兩個或更多個影像以產生一立體視覺類型的3D座標訊息。

擷取單元115包含：第一圖案發射器，用於朝主體的前方向下照射第一圖案的光；第二圖案發射器，用於朝主體的前方向上照射第二圖案的光；以及影像獲取器，用於獲取主體正面的影像。然後，影像獲取器可以獲取入射有第一圖案的光和第二圖案的光的區域的影像。

另外，擷取單元115可以包含用於與單個照相機一起發射紅外線圖案的紅外線圖案發射器，並且擷取透過將紅外線圖案發射器發射的紅外線圖案投影到擷取的對象上而形成的形狀，從而測量擷取單元115與被擷取的對象之間的距離。擷取單元115可以是紅外線(IR)擷取單元115。

擷取單元115可以包含用於與單個照相機一起發光的光發射器。擷取單元115可以接收在由光發射器發射的雷射光中從擷取的對象反射的一部分雷射光，並分析所接收到的雷射光，從而測量擷取單元115與擷取的對象之間的距離。擷取單元115可以是飛行時間(TOF)擷取單元115。

擷取單元115被配置以照射在至少一個方向上延伸的一種類型的雷射光。在示例中，擷取單元115可以包含第一雷射光和第二雷射光。第一雷射光可以照射彼此交叉的直線雷射光，而第二雷射光可以照射單一直線型的雷射光。然後，底部雷射光用於感測在主體底部的障礙物，而頂部雷射光用於感測在主體頂部的障礙物。在底部雷射光與頂部雷射光之間的中間雷射光用於感測主體中部的障礙物。

感測單元130可以設置在上蓋113的下部，並且可以可拆卸地耦接到集塵盒140。

感測單元130設置在主體110中，並且感測與主體110所處的環境有關的訊息。感測單元130感測與環境有關的訊息以產生現場資料。

感測單元130感測周圍特徵(包含障礙物)，使得吸塵器100不與障礙物碰撞。感測單元130可以感測關於吸塵器100的外部的訊息。感測單元130可以感測吸塵器100周圍的使用者。感測單元130可以感測吸塵器100周圍的物體。

另外，感測單元130可以被配置為被平移(向左和向右移動)和傾斜(設置為向上和向下傾斜)，以便改善機器人吸塵器的感測和行進功能。

感測單元130設置在主體110的前側，並設置在集塵盒140與上蓋113之間。接合突起132d形成為從感測單元130的下側突出。接合槽141形成在集塵盒140的上側，接合突起132d插入該接合槽141中使得接合突起132d與接合槽141接合。當藉由揭開上蓋113來打開集塵盒容納部分112的上側時，接合突起132d插入到接合槽141中，使得集塵盒140耦接到感測單元130並變得與主體110不可分離。相反，當上蓋113露出集塵盒容納部分112的上側時，接合突起132d從接合槽141中退出，使得集塵盒140與感測單元130分開且變得可與主體110分離。

感測單元130可以包含外部訊號感測器、障礙物感測器、懸崖感測器、下部照相機感測器、上部照相機感測器、電流感測器、編碼器、衝擊感測器或麥克風的至少其中之一。

外部訊號感測器可以感測吸塵器100的外部訊號。外部訊號感測器可以是例如IR感測器、超音波感測器、射頻(RF)感測器等。因此，可以產生關於外部訊號的現場資料。

吸塵器100可以藉由使用外部訊號感測器接收從充電站產生的引導訊號來感測關於充電站的位置和方向的訊息。在此，充電站可以產生指示方向和距離的引導訊號，使得吸塵器100可以返回到充電站那裡。即，吸塵器100可以藉由接收從充電站產生的訊號來確定當前位置，並且可以藉由設定移動方向來返回到充電站。

障礙物感測器可以感測位於吸塵器前面的障礙物。因此，產生關於障礙物的現場資料。障礙感測器可以感測在吸塵器100的移動方向上存在的物體，並且將產生的現場資料發送到控制器。即，障礙感測器可以感測在吸塵器100的移動路徑中存在的突起物、陳設、傢俱、牆面、牆角等，並將現場資料發送到控制器。障礙物檢測感測可以是例如IR感測器、超音波感測器、RF 感測器、地磁感測器等。吸塵器100可以使用一種類型的感測器作為障礙感測器，或者在必要時一起使用兩種或更多種類型的感測器。

懸崖感測器可以主要使用各種形狀的光學感測器來感測支撐主體110的地板上的障礙物。因此，產生關於地板上的障礙物的現場資料。懸崖檢測感測器可以是IR感測器、RF感測器、位置敏感檢測器(PSD)感測器等，它們中的每一個都包含與障礙物感測器中一樣的光發射器和光接收器。

例如，懸崖感測器可以是PSD感測器或複數種不同類型的感測器。PSD感測器可以包含用於向障礙物發射IR射線的光發射器和用於接收從障礙物反射之後返回的IR射線的光接收器。一般來說，PSD感測器可以形成為模組。如果使用PSD感測器感測到障礙物，則無論障礙物的反射率或顏色如何，都可以獲得穩定的測量值。

控制器可以藉由測量在由懸崖感測器朝地面輻射的IR射線的發光訊號與從障礙物反射後所接收的反射訊號之間的IR角度來感測懸崖，並獲取關於懸崖深度的現場資料。

懸崖感測器可以感測地板的材料。懸崖感測器可以感測從地板反射的光的反射率，並根據反射率確定地板的材料。例如，如果地板的材料是具有良好反射率的大理石，則懸崖感測器感測到的光的反射率會呈現很高。如果地板的材料是木材、紙質地板(papered floor)或具有反射率相對於大理石差的地毯，則由懸崖感測器感測到的光的反射率會呈現相對較低。因此，控制器可以使用由懸崖感測器感測的地板的反射率來確定地板的材料，並且當地板的反射率是預設的反射率時，確定地板是地毯。

另外，懸崖感測器感測到地板的距離，並且控制器可以根據到地板的距離確定地板的材料。例如，如果吸塵器位於鋪設在地板上的地毯上，則懸崖感測器可以感測到地板的距離比到未鋪設地毯的地板的距離更近。因此，控制器可以使用由懸崖感測器感測之到地板的距離來確定地板的材料，並且當到地板的距離等於或大於預設距離時，確定地板的材料是地毯。

下部照相機感測器在移動過程中獲取待清潔表面上的影像訊息(現場資料)。下部照相機感測器也稱為光流量感測器。下部照相機感測器可以轉換從設置在下部照相機感測器中的影像感測器輸入的下側影像，以產生預定格式的影像資料(現場資料)。可以產生使用下部照相機感測器所識別之影像上的現場資料。不管機器人吸塵器的滑動如何，控制器都可以使用下部照相機感測器檢測機器人吸塵器的位置。控制器可以隨時比較並分析在由下部照相機感測器所擷取的影像上的資料，以計算行進距離和行進方向。控制器根據計算出的距離和方向計算機器人吸塵器的位置。

下部照相機感測器可以擷取地板的影像，並且控制器可以藉由分析由下部照相機感測器所擷取的影像來確定地板的材料。控制單元可以配置與地板的材料相對應的影像。如果由下部照相機感測器所擷取的影像包含所配置的影像，則控制器可以確定地板的材料是與配置的影像相對應的材料。當擷取的影像包含與地毯的影像相對應的該所配置的影像時，控制器可以確定地板的材料是地毯。

上部照相機感測器可以被安裝成面向吸塵器100的上側或前側，以擷取吸塵器100周圍的影像。如果吸塵器100設置有複數個上部照相機感測器，則上部照相機感測器可以在機器人清潔器的上部或側面上以預定的距離或預定的角度設置在其間。可以產生在由上部照相機感測器所識別的影像上的現場資料。

電流感測器感測滾輪驅動馬達的電阻值，並且控制器可以根據由電流感測器感測的電阻值來確定地板的材料。例如，當清潔吸嘴120位於地板上面的地毯上時，地毯的線束通過清潔吸嘴120的抽吸口被抽吸，從而阻礙了吸塵器的行進。在這種情況下，由於滾輪驅動馬達的轉子與定子之間的負載將產生電阻。電流感測器可以感測由滾輪驅動馬達所產生的電阻值，並且控制器可以根據電阻值確定地板的材料。如果電阻值等於或大於預設值，則控制器可以確定地板的材料是地毯。

編碼器可以感測與驅動輪單元200的滾輪的馬達的操作有關的訊息。因此，產生關於馬達操作的現場資料。

衝擊感測器可以感測吸塵器100與外部障礙物碰撞期間的衝擊。因此，產生關於外部衝擊的現場資料。

麥克風可以感測外部聲音。因此，產生關於外部聲音的現場資料。

清潔吸嘴120被配置以抽吸包含灰塵的空氣或擦拭地板。在本文中，被配置以抽吸包含灰塵的空氣的清潔吸嘴120可以稱為抽吸模組，並且被配置以擦拭地板的清潔吸嘴120可以稱為拖把模組。

清潔吸嘴120可以可拆卸地耦接到主體110。當抽吸模組與主體110分離時，拖把模組藉由更換分離的抽吸模組而可拆卸地耦接到主體110。因此，想要從地板上去除灰塵的使用者可以將抽吸模組安裝在主體110上，並且想要擦拭地板的使用者可以將拖把模組安裝在主體110上。

清潔吸嘴120可以被配置以在抽吸包含灰塵的空氣之後具有擦拭地板的功能。

如圖所示，清潔吸嘴120可以設置在主體110的下部，或者可以設置成從主體110的一側突出。所述一側可以是主體110沿向前方向行進的一側，即，吸塵器主體110的前側。清潔吸嘴120可以設置在輪單元200的前面，使得清潔吸嘴120的一部分可以從集塵盒140向前突出。

圖1和圖2顯示出清潔吸嘴120具有從主體110的一側向前側以及左右兩側突出的形狀。具體地，清潔吸嘴120的前端設置在與主體110的一側向前隔開的位置，而清潔吸嘴120的左右兩端設置在與主體的一側分別向左側和右側隔開的位置。

抽吸馬達可以安裝在主體110內部。葉輪(圖未顯示)可以耦接到抽吸馬達的旋轉軸。當驅動抽吸馬達以使葉輪沿旋轉軸旋轉時，葉輪可以產生吸力。

空氣吸入通道可形成在主體110內部。包含灰塵的異物可以透過由抽吸馬達的驅動力產生的吸力從待清潔的表面引入至清潔吸嘴120中，並且引入至清潔吸嘴120中的異物可以被引入空氣吸入通道中。

清潔吸嘴120可以被設置為在主體110的所有表面中與主體110的底表面相鄰。可以在清潔吸嘴120的底部上形成通過其抽吸空氣的抽吸口。當清潔吸嘴120耦接到主體110時，抽吸口可朝底表面設置。

清潔吸嘴120可以包含在其底部上形成有吸入口的殼體，並且刷單元可以可旋轉地設置在殼體內部。殼體可以提供空出的空間，使得刷單元可旋轉地設置在其中。刷單元可以包含形成為向左右延伸的旋轉軸和從旋轉軸的外周突出的刷子。刷單元的旋轉軸可以可旋轉地耦接到殼體的左表面和右表面。

刷單元被設置成使得刷子的下部突出穿過形成在殼體的下部中的吸入口。然後，當驅動抽吸馬達時，刷單元可以透過抽吸力旋轉以掃除包含灰塵在內之待清潔地板上的異物。以這種方式掃過的異物可能會被吸力吸入外殼中。刷子可以由不產生摩擦靜電的材料形成，使得異物可以不容易地附著在其上。

集塵盒140可以包含中空的圓柱形殼體。用於過濾通過主體110的空氣吸入通道吸入的空氣中的異物和空氣的過濾器單元可以設置在圓筒形殼體的內部。過濾器單元可以包含複數個旋風分離器。被過濾器單元過濾的灰塵和異物可以藉由落入集塵盒140的內部來容納，並且僅空氣被排放到集塵盒140的外部。然後，空氣透過抽吸馬達的抽吸力朝抽吸馬達移動，然後被排放到主體110的外部。

圖3是顯示輪單元、懸架單元和升降單元的視圖；圖4是顯示圖3中之傳動單元的內部的視圖；以及圖5是圖4的斜視圖。

參照圖3至圖5，根據本發明的機器人吸塵器100包括輪單元200、懸架單元300、以及升降單元400。

輪單元200安裝在主體110兩側的每一側，以使吸塵器的主體110行進。輪單元200可以包含：行進驅動馬達；滾輪221和222，透過行進驅動馬達的驅動力旋轉以使主體110行進；以及齒輪箱，其中安裝有行進驅動馬達及滾輪221和222。

輪單元200包括設置在其前部的驅動輪221和設置在從驅動輪221向後隔開的位置的從動輪222。驅動輪221和從動輪222可以經由行進帶連接。當設置行進帶時，複數個突起沿一圓周方向形成在驅動輪221的外周面上，並且複數個槽形成在驅動帶的內周面上，形成在驅動輪221的外周面上的該複數個突起插入該複數個槽中。

當主體110行進時，安裝在輪單元200中的懸架單元300吸收由輪單元200傳送的衝擊。

懸架單元300包括懸架框架310；引導桿320和330，安裝在懸架框架310中以引導輪單元200可向上和向下移動；以及彈性構件340和350，被配置使得引導桿320和330穿透該彈性構件340和350，並被配置以當輪單元200向上或向下移動時吸收衝擊。

輪單元200設置有桿安裝部231和232，使得將引導桿320和330安裝在桿安裝部231和232中。桿安裝部231和232被安裝為能夠在引導桿320和330上向上和向下移動，使得輪單元200被設置為能夠在懸架單元300中向上和向下移動。引導桿320和330向上和向下穿過桿安裝部分231和232。引導桿320和330向上和向下穿過的通孔形成在桿安裝部分231和232中。

懸架單元300設置有兩個引導桿320和330，即分別位於懸架單元300的前側和後側的前引導桿320和後引導桿330。位於前側的桿安裝部231被安裝為可在前引導桿320上向上和向下移動，而位於懸架單元300的後側的桿安裝部232被安裝為可在後引導桿330上向上和向下移動。

懸架框架310整體上形成為方形托架形狀，並且兩個引導桿320和330分別設置在其兩端。引導桿320和330在垂直方向上延伸，使得輪單元200可以在引導桿320和330延伸的方向上移動。

兩個引導桿320和330形成為比懸架框架310的頂端和底端延伸時的距離長，使得引導桿320和330被設置為穿透懸架框架310的頂端和底端。

彈性構件340和350由螺旋彈簧形成，使得引導桿320和330向上和向下穿過彈性構件340和350。彈性構件340和350的上端由懸架框架310支撐，彈性構件340和350的下端由桿安裝部231和232支撐。如果在主體110行進的同時向主體110或輪單元200施加衝擊，則彈性構件340和350可被壓縮以吸收衝擊。輪單元200的桿安裝部231和232可移動地安裝在引導桿320和330上，以支撐彈性構件340和350的下側，使得當輪單元200上下移動時，懸架單元300可以吸收衝擊。彈性構件340和350包括前彈性構件340，其底端由前桿安裝部支撐，前引導桿320向上和向下穿過該前彈性構件340；以及後彈性構件350，其底端由後桿安裝部支撐，後引導桿330向上和向下穿過該後彈性構件350。

懸架單元300耦接到升降單元400以升高或降低。懸架單元300可以相對於升降單元400改變高度。

升降單元400包括殼體450，該殼體450具有用於容納懸架單元300的至少一部分的空間。引導桿320和330的兩端均耦接到殼體450。引導桿 320和330的頂端和底端分別耦接到殼體450的頂端和底端，使得引導桿320和330的高度可以延伸到類似於殼體450的高度。殼體450的頂端和底端之間的高度與每個引導桿320和330的頂端和底端之間的高度相同。殼體450的頂端和底端之間的高度高於懸架框架310的頂端和底端之間的高度。懸架框架310的頂端和底端之間的高度高於桿安裝部分231和232中的每一個的頂端和底端之間的高度。因此，懸架框架310由設置在殼體450中的引導桿320和330引導以使其升高或降低。桿安裝部231和232由設置在懸架框架310中的引導桿320和330引導以使其升高或降低。

升降單元400可以耦接到主體110。在這種情況下，殼體450可以耦接到主體110。升降單元400設置為與主體110一起升降。升降單元400可以藉由在向上和向下移動時升降主體110來調節主體110的高度。

升降單元400包括升降驅動馬達410，用於提供驅動力，使得升降單元400相對於懸架單元300升高或降低；以及傳動部分440，用於將升降驅動馬達410的旋轉力傳送到懸架單元300。

升降驅動馬達410安裝在殼體450的內側。升降驅動馬達410被固定為不改變其相對於殼體450的位置，而升降驅動馬達410可以提供正向或反向旋轉力。

在圖4和圖5中，與圖3不同，省略了傳動部分440的蓋442，並且示出了傳動部分440的內部。

圖6是本發明的主要部分的分解立體圖；以及圖7和圖8是顯示其中圖6的主要部分被耦接的狀態的視圖。圖8是從圖7的後側觀看的視圖。

參照圖6至圖8，升降驅動馬達410包括旋轉軸422，該旋轉軸422與懸架單元300相對於升降單元400被提升的方向平行地設置。旋轉軸422與引導桿320和330延伸的方向平行地設置。

傳動部分440包括安裝在殼體450的內部空間中的蓋。該蓋包含設置在其上側的第一蓋444和設置在其下側的第二蓋446。第二蓋446設置在第一蓋444的下方，並且兩個蓋組合在一起以形成可在其中安裝組件的空間。

通孔445形成在第一蓋444的上表面上，升降驅動馬達410的旋轉軸422穿過該通孔445。旋轉軸422設置有第一齒輪424。當旋轉軸422旋轉時，第一齒輪424也以相同的旋轉速度和相同的旋轉方向旋轉。

另外，傳動單元440包括透過與旋轉軸422接合而旋轉的第一旋轉桿460和透過與第一旋轉桿460接合而旋轉的第二旋轉桿470。在這種情況下，第一旋轉桿460和第二旋轉桿470彼此垂直地設置。當第一旋轉桿460水平設置時，第二旋轉桿470則垂直設置。因此，第二旋轉桿470與旋轉軸422平行設置。

第一旋轉桿460可旋轉地耦接到蓋442。在這種情況下，第一旋轉桿460設置有軸承，使得即使第一旋轉桿460旋轉，蓋442也不會移動。

第一旋轉桿460設置有與第一齒輪422可旋轉地接合的第二齒輪462。當第一齒輪424繞垂直旋轉軸旋轉時，第二齒輪462繞水平旋轉軸旋轉。在這種情況下，第一齒輪424可以是蝸桿，而第二齒輪462可以是蝸輪。第一齒輪和第二齒輪可以垂直地改變旋轉軸方向，並且還可以改變旋轉速度。

第三齒輪464設置在第一旋轉桿460的另一側。當第一旋轉桿460旋轉時，第三齒輪464一起旋轉。

第二旋轉桿470設置有第四齒輪472，其透過與第三齒輪464接合並被轉動而旋轉。當第三齒輪464繞水平旋轉軸旋轉時，第四齒輪472繞垂直旋轉軸旋轉。在這種情況下，第三齒輪464可以是蝸桿，而第四齒輪472可以是蝸輪。第三齒輪和第四齒輪可以垂直地改變旋轉軸方向，並且還改變旋轉速度。

在傳動單元中，可以透過兩個蝸桿和蝸輪調節轉速以降低轉速。另外，透過傳動部分傳送的旋轉力最初具有在垂直方向旋轉的軸，並且透過傳動部分傳送的旋轉力最終也具有在垂直方向旋轉的軸。

在第二旋轉桿470的上側形成有螺紋，並且在懸架框架310中形成有耦接孔312，第二旋轉桿470插入該耦接孔312中。耦接孔312形成有螺紋，該螺紋可與形成在第二旋轉桿470上的螺紋接合，使得當第二旋轉桿470旋轉時，懸架框架310向上或向下移動。

第二旋轉桿470的上端可以耦接到懸架框架310的耦接孔312，而第二旋轉桿470的下端可以耦接到第二蓋446。第二旋轉桿470的下端設置有軸承，使得第二旋轉桿470可旋轉地耦接到第二蓋446。

圖9是顯示懸架單元相對於升降單元下降的狀態的視圖。

與圖3相比，懸架單元300和輪單元200在圖9中相對於升降單元400的位置是處於降低狀態。因此，以不改變高度的方式耦接到升降單元400的主體110高於輪單元200。這是因為輪單元200在行進時與地板接觸。

將省略懸架單元300相對於升降單元400下降的過程。

如果由升降驅動馬達410產生旋轉力，則第一齒輪424在旋轉軸422旋轉的同時旋轉。與第一齒輪424接合的第二齒輪462旋轉，並且耦接到第一旋轉桿460的第三齒輪464也與第二齒輪462一起旋轉。

第三齒輪464的旋轉傳送給第四齒輪472以使第二旋轉桿470旋轉。第二旋轉桿470的旋轉可以改變懸架框架310相對於第二旋轉桿470的高度。懸架單元300可以使用引導桿320和333在垂直方向上延伸作為移動軌跡來升高或降低。

即，當升降驅動馬達410的旋轉軸422向前或向後旋轉時，懸架單元300可以相對於升降單元400升高或降低，使得懸架單元300的高度可以改變。

在該實施例中，懸架單元300相對於升降單元400移動的軌跡可以由引導桿320和330引導。另外，輪單元200相對於懸架單元300移動的軌跡可以由引導桿320和330引導。即，懸架單元300、升降單元400以及輪單元200的移動軌跡可以完全由引導桿320和330限制，並且可以藉由共享引導桿320和330來實現功能。因此，具有簡化配置的優點。

圖10是顯示根據本發明一實施例之機器人吸塵器與外部對接裝置的對接的視圖；以及圖11是根據本發明一實施例之機器人吸塵器的控制方塊圖。

參照圖10和圖11，根據本發明一實施例的機器人吸塵器100在主體110內部設置有電池1。電池1儲存用於驅動設置在主體110中的各種電氣組件的電力。用於對電池1充電的充電端口2設置在主體110的下表面上。充電端口2可以連接到用於充電的外部對接裝置。充電端口2可以連接到設置在外部對接裝置3中的供電終端4以對電池1充電。對接裝置3可以是充電站。當電池1的電量小於或等於預定值時，吸塵器100可以自動行進到對接裝置3的位置，使得主體110可以與對接裝置3對接。當吸塵器100完成清潔時，吸塵器100可以自動行進到對接裝置3的位置，使得主體110可以與對接裝置3對接。

控制器5可以使用由感測單元130輸入的感測值來控制升降單元400，以抬升升降單元400。例如，控制器5可以從感測單元130接收對接裝置3的位置訊息以識別對接裝置3的位置。充電端口2設置在主體100的下表面上。當主體100試圖與對接裝置3對接時，控制器5控制升降驅動馬達410沿一個方向旋轉以升高升降單元400，使得主體110向上移動。在升高升降單元400之後，控制器5控制升降驅動馬達410沿另一個方向旋轉以降低升高的升降單元400，使得主體100向下移動。然後，控制器5可以控制充電端口2連接到對接裝置3的供電終端4。

另外，清潔吸嘴120在其下表面上形成有抽吸口以抽吸地板的異物。因此，當吸塵器100沿待清潔的地板表面行進時，如果地板表面的材料是地毯，則地毯的束線通過清潔吸嘴120的吸口被吸走，然後吸塵器的行進性能可能下降。因此，升降單元400可以根據待清潔的地板表面的材料藉由控制升降驅動馬達410來向上或向下移動，使得可以控制清潔吸嘴120的高度。感測單元130可以獲得與地板表面的材料有關的地板訊息，並且控制器5可以從感測單元130接收地板訊息。這裡，感測單元130可以是距離感測器、反射率測量感測器或影像感測器中的至少一個，其可以獲取與地板表面的材料有關的地板訊息。當基於由感測單元130提供的地板訊息確定地板表面的材料是地毯時，控制器5可以控制升降驅動馬達410沿一個方向旋轉以向上移動清潔吸嘴120，藉以升高升降單元400。當基於地板訊息確定吸塵器100已從地毯上離開時，控制器5可以控制提升驅動馬達410沿另一方向旋轉以使清潔吸嘴120向下移動，藉以降低升降單元400。

如上所述，在根據本發明一實施例的吸塵器中，用於升高主體110的升降單元安裝在懸掛單元300中。因此，即使透過升降單元400調節了吸塵器的主體110的高度，懸架單元300也可以保持吸收輪單元200的衝擊的功能。

根據本發明的機器人吸塵器，由於升降單元被安裝在懸掛單元中，因此即使透過升降單元調節主體的高度以升高主體，懸掛單元也可以保持吸收衝擊的功能。

此外，由於當清潔吸嘴行進通過地毯(其為地板的材料)以吸入異物時，清潔吸嘴的高度會升高，因此地毯的束線不被吸入形成在清潔吸嘴下表面的吸氣口，並且因此主體的行進性能不會降低。

此外，由於在嘗試與外部對接裝置對接時抬起主體以對電池充電，設置在主體下表面上的充電端口可以在穩定狀態下電連接到對接裝置。

本發明不限於上述實施例，並且所屬領域的普通技術人員可以在本文中做出各種修改和變型如所附的請求項可以理解的。此外，這樣的修改和變化均落入本發明的範圍內。