TWI657788B - 清掃機 - Google Patents

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宣昌和
金相祚
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南韓商Ｌｇ電子股份有限公司
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Abstract

本發明揭露一種清掃機，具有一支撐構件和一清潔模組耦接到一清掃機本體或者從該清掃機本體分離的結構。該清掃機包括：一清掃機本體，具有一模組安裝部；一支撐構件，插入並安裝到該模組安裝部，且通過該清掃機本體的一底部從該模組安裝部分離並抽出；以及一清潔模組，耦接至該支撐構件，以便當插入或抽出該支撐構件時與該支撐構件一起被插入或抽出。

Description

清掃機
本發明涉及一種清掃機，具有可以衛生地管理的清潔模組。
清掃機是一種執行真空清潔功能的設備，其透過從所抽吸的空氣中分離灰塵與異物以蒐集灰塵，或者透過拖地操作以執行拖地清潔功能。該清掃機被配置以同時吸入灰塵和空氣，並將灰塵從吸入的空氣中分離。從空氣中分離出的灰塵被集塵器所收集，空氣則被排出清掃機。在此過程中，灰塵不僅會累積在集塵器中，還會累積在清掃機中。
因此，應該管理清掃機以保持清潔狀態和清潔功能。清掃機的管理指的是週期性地排出收集在集塵器上的灰塵、除去累積在清掃機中而非集塵器中的灰塵等。為管理清掃機，清掃機的組件應該被從清掃機本體分離。然而，在此過程中，使用者需要用手接觸清掃機的組件，並且可能用手接觸累積在清掃機中的灰塵。這可能會導致衛生方面的問題。
例如，美國專利第8,720,001號(於2014年5月13日核准公告)揭露一種其中攪動器(agitator)形成為可與清掃機本體分離的構造。根據該專利文獻，為了拆卸該攪動器，使用者需要翻轉清掃機以用手拿出攪動器。因此，該清掃機在衛生方面存在問題，即使用者需要接觸累積在攪動器中的灰塵。上述參考文獻在此引入作為參照，在適當的情況下適用於附加或替代細節、特徵和/或技術背景的適當教示。
最近，一種具有真空清潔功能和拖地功能的清掃機目前正被開發中。使用此種清掃機時，使用者依據想要的清潔類型，可將刷子組件或是拖把組件拆卸地耦接至清掃機本體。然而，在這種情況下，無法根據安裝的組件改變清掃機的清潔模式。
本發明具有以下實施態樣。首先，清潔模組與支撐構件一起被插入並安裝到模組安裝部，並與支撐構件一起從模組安裝部分離和抽出。這在衛生方面是有優勢的。其原因在於大部分灰塵積聚在清潔模組而不是在支撐構件上，並且使用者可以在不接觸清潔模組的情況下將清潔模組安裝到模組安裝部或從模組安裝部分離。
此外，由於支撐構件和清潔模組在清掃機本體的底部沿上下方向插入和抽出，所以可以提高安裝和/或分離支撐構件和清潔模組的便利性。例如，如果使用者在對鉤連接部的操作部加壓之後抬起清掃機本體，則支撐構件和清潔模組可以透過它們的重量與模組安裝部分離。因此，在本發明中，可以解決翻倒清掃機本體的不便。
此外，在本發明中，清潔模組的類型係自動識別的，並且根據所識別的清潔模組的類型來選擇清潔演算法。這可以提高具有自動行進功能和自動清潔功能的清掃機器人的性能。
因此，詳細描述的一個態樣是提供一種能夠在管理和維護時加強使用者衛生方面的清掃機。特別地，詳細描述的一個態樣是提供一種清掃機，其能夠允許使用者在不用手觸摸灰塵的情況下將組件從清掃機本體上拆卸或分離。
詳細描述的另一態樣是提供一種清掃機，其能夠選擇性地更換耦接到清掃機本體之預定類型的清潔構件，並且具有易於更換的結構。詳細描述的另一態樣是提供一種能夠自動識別連接到清掃機本體的清潔構件的類型的清掃機。詳細描述的另一態樣是提供一種清掃機，其能夠以耦接的方式將支撐構件和清潔模組耦接到清掃機本體，或從清掃機本體分離。
為實現這些和其他態樣，如在此具體化和廣泛地描述，提供一種清掃機，包括：一清掃機本體，具有一模組安裝部；一支撐構件，插入並安裝到該模組安裝部，且通過該清掃機本體的一底部來分離並從該模組安裝部抽出；以及一清潔模組，耦接至該支撐構件，以便當插入或抽出該支撐構件時與該支撐構件一起被插入或抽出。
該清潔模組包括：一旋轉桿，被該支撐構件可旋轉地支撐，並且透過插入該模組安裝部中而耦接到該旋轉驅動部；以及一清潔構件，耦接到該 旋轉桿的一外圓周表面，並且被配置以當該旋轉桿透過從該旋轉驅動部傳遞的一旋轉驅動力旋轉時，與該旋轉桿一起旋轉來清潔地板。
該旋轉桿包含：一旋轉耦接構件，從一軸向方向上之該旋轉桿的一端暴露至外部，並形成以朝向該旋轉桿的內部加壓；以及一彈性構件，被配置以提供一彈力，使得朝向該旋轉桿內部加壓的該旋轉耦接構件回復到初始位置。
該模組安裝部包含：一傾斜表面，形成在當該清潔模組被安裝時與該旋轉耦接構件接觸的位置，使得該旋轉耦接構件在一傾斜表面上滑動，該傾斜表面被配置以當該清潔模組被安裝時逐漸地將該旋轉耦接構件朝向該旋轉桿的內部加壓。
該傾斜表面形成為當其朝向該模組安裝部的內側時，其靠近該旋轉耦接構件。該旋轉驅動部形成以在其中容納該旋轉耦接構件。且在該清潔模組安裝到該模組安裝部的狀態下，該旋轉耦接構件被從該彈性構件提供的彈力加壓，從而插入該旋轉驅動部中。
該旋轉驅動部形成以在其中容納該旋轉耦接構件。在安裝該清潔模組時，該旋轉耦接構件順序地經過該模組安裝部的傾斜表面和內側平面，然後透過由該彈性構件提供的彈力回復到初始位置，從而插入該旋轉驅動部中。
該支撐構件包含：一第一支撐部，其包圍該旋轉桿的一端，以可相對旋轉地支撐該旋轉桿；一第二支撐部，其包圍該旋轉桿的另一端；以及一第一連接部和一第二連接部，彼此隔開，並且被配置以將該第一支撐部和該第二支撐部彼此連接。且該清潔構件暴露於該第一連接部與第二連接部之間的一空間以清潔地板。該模組安裝部設置有朝向該支撐構件突出的一突起，且該支撐構件設置有一鉤耦接部以防止與該模組安裝部分離。
該鉤耦接部包含：一第一部分，從該支撐構件的一端朝向該模組安裝部的內側突出；一第二部分，從該第一部分彎曲並且朝向該模組安裝部的外側突出；一操作部，從該第二部分的一端突出，以操作該鉤耦接部；以及一鎖定突起，從該第二部分的中間區域向該突起突出，從而當該支撐構件插入該模組安裝部中時，該鎖定突起被鎖定到該突起。
該鎖定突起包含：一傾斜表面，該傾斜表面在該支撐構件被插入時與該突起接觸，並且被形成為能夠沿著該突起的一表面滑動；以及一鎖定表 面，形成在該傾斜表面的相對側，並且被形成為在該支撐構件安裝至該模組安裝部的狀態下，與該突起接觸。
在該支撐構件安裝到該模組安裝部的狀態下，該操作部被配置以與清掃機本體分開，以便朝向該清掃機本體被加壓。當該操作部在該旋轉桿的一軸向方向上被加壓時，該突起與該鎖定突起之間的耦接狀態被釋放。
該鉤耦接部形成在該旋轉耦接構件的相反側。如果該突起與該鎖定突起之間的一耦接狀態被釋放，則該支撐構件和該清潔模組基於該旋轉耦接構件而傾斜，從而與該模組安裝部分離。
該清潔模組包含可選擇性地安裝到該支撐構件的一第一型清潔模組和一第二型清潔模組，並且該第一型清潔模組的旋轉桿和該第二型清潔模組的旋轉桿在同一位置上設置有不同數量的接觸端子。該旋轉驅動部在與該接觸端子接觸的位置處設置有一接觸開關。並且，該清潔器的一控制器根據與該接觸開關接觸的該接觸端子的數量識別安裝到該模組安裝部的該清潔模組的類型，並且基於識別出的該清潔模組的類型來選擇該清掃機的清潔演算法。
100‧‧‧清掃機器人
110‧‧‧清掃機本體
110a‧‧‧模組安裝部(模組安裝凹槽)
110b‧‧‧旋轉驅動部(驅動齒輪)
110c‧‧‧接觸開關
110d‧‧‧傾斜表面
110e‧‧‧突起(突出部)
111‧‧‧主殼體
111a‧‧‧空間
111b‧‧‧開關蓋
111c‧‧‧電源開關
111d‧‧‧耦接構件插入孔
112‧‧‧模組安裝外殼(滾筒安裝外殼)
112a‧‧‧緩衝器開關
112a’‧‧‧緩衝器構件
112a”‧‧‧開關
112b‧‧‧懸崖感測器
112c‧‧‧主連接器
113‧‧‧主印刷電路板
113a‧‧‧連接端子
120‧‧‧清潔模組
130‧‧‧支撐構件(框架)
131‧‧‧第一支撐部(第一支撐壁)
131a‧‧‧護罩
132‧‧‧第二支撐部(第二支撐壁)
133‧‧‧第一連接部(第一連接薄板)
134‧‧‧第二連接部(第二連接薄板)
135‧‧‧空間
136‧‧‧鉤體
137‧‧‧突出部(支撐突起)
138‧‧‧鉤耦接部(鉤體)
138a‧‧‧第一部分(第一壁部)
138b‧‧‧第二部分(第二壁部)
138c‧‧‧鎖定突起(栓鎖)
138c1‧‧‧傾斜表面(下坡)
138c2‧‧‧鎖定表面(突出)
138d‧‧‧操作部(操作接觸表面)
140‧‧‧刷子模組(刷子滾筒)
141‧‧‧旋轉桿(滾筒、圓柱體)
141’‧‧‧凹槽
141a‧‧‧旋轉耦接構件(旋轉耦接按鈕)
141a’‧‧‧防分離部(徑向壁)
141b‧‧‧彈性構件(彈簧)
141c‧‧‧旋轉支撐部(軸承)
141c’‧‧‧軸承
142‧‧‧刷子(刀片)
143‧‧‧接觸端子
150‧‧‧拖把模組(拖把滾筒)
151‧‧‧旋轉桿
151a‧‧‧旋轉耦接構件
151c‧‧‧旋轉支撐部
151d‧‧‧注水部
151e‧‧‧蓋子(罩子)
151f‧‧‧排水口
152‧‧‧拖把
152a‧‧‧切口部
153‧‧‧接觸端子
161‧‧‧驅動滾輪
161a‧‧‧主滾輪
161b‧‧‧馬達
161c‧‧‧滾輪蓋
161c’‧‧‧軸套部(軸套延伸部)
161d‧‧‧感測器(懸崖感測器)
161d’‧‧‧感測器(落輪感測器)
161e‧‧‧副連接器
161e’‧‧‧副連接器
161e”‧‧‧副連接器
161f”‧‧‧主連接器
162‧‧‧輔助輪
170‧‧‧灰塵容器
180‧‧‧灰塵容器蓋
190‧‧‧感測單元(感測器)
C‧‧‧電纜
F‧‧‧耦接構件
L‧‧‧連結構件
S‧‧‧旋轉軸
T‧‧‧連接端子
將參照以下附圖詳細描述實施例，在附圖中相同的元件符號表示相同的元件，在其中：圖1是說明根據本發明之清掃機的示例的立體圖；圖2是在圖1中所示之清掃機的側視圖；圖3是顯示在圖1中所示之清掃機本體的底部的概念圖；圖4是顯示圖1所示之清掃機本體及與清掃機本體分離的支撐構件和刷子模組的概念圖；圖5是在圖4中所示之支撐構件和刷子模組的分解立體圖；圖6是支撐構件和拖把模組的分解立體圖；圖7是顯示將刷子模組安裝至清掃機本體的過程的概念圖；圖8是沿著圖1中之B-B線所截取的剖視圖；圖9是沿著圖1中之C-C線所截取的剖視圖；圖10是顯示將刷子模組從清掃機本體分離的過程的概念圖；圖11是主殼體、驅動滾輪和模組安裝外殼的分解立體圖； 圖12是用於說明主殼體與驅動滾輪之間的物理和電性耦接結構的概念圖；圖13和圖14是局部顯示暴露開關蓋之主殼體的外觀的概念圖；以及圖15是顯示電源開關和開關蓋的內部結構的剖視圖。
圖1是顯示根據本發明之清掃機的一示例的立體圖，以及圖2是在圖1中所示之清掃機的側視圖。在附圖中，用於在預定區域中自動行進的同時吸入地板上的灰塵的清掃機器人100係顯示為清掃機的示例。然而，本發明不限於清掃機器人100，而是可以適用於諸如臥式和直立式的一般真空清掃機。該清掃機器人100不僅可以執行吸取地上的灰塵的功能，還可以執行拖地的功能。為此，清掃機器人100包括清掃機本體110以及清潔模組120(或滾筒)。
清掃機本體110形成清掃機器人100的外觀。清掃機本體110包括用於控制清掃機器人100的控制器(圖中未示出)，並且各種類型的組件安裝在清掃機本體110中。在附圖中，清掃機本體110包括主殼體111和以突出方式耦接到主殼體111的模組安裝外殼(或滾筒安裝外殼)112。構成控制器的主印刷電路板113(參照圖12)安裝在主殼體111中，且用於可拆卸地安裝清潔模組120的模組安裝部110a形成在模組安裝外殼112。然而，本發明不限於此。清掃機本體110可以僅包括主殼體111。在這種情況下，模組安裝部110a可以形成在主殼體111。
用於感測物理碰撞的緩衝器開關122a可以安裝在清掃機本體110。緩衝器開關112a可以包含：緩衝器構件112a’，其透過與障礙物物理碰撞而向內移動；以及開關112a”，當緩衝器構件112a’向內移動時被按壓(見圖9)。在附圖中，緩衝器開關112a設置在模組安裝外殼112。緩衝器開關112a設置在模組安裝外殼112的前表面上。在一些情況下，如圖所示，緩衝器開關112a可以設置在模組安裝外殼112的兩個側表面上。
用於驅動的滾輪設置在清掃機本體110。該等滾輪可以設置在清掃機本體110的右側和左側。透過滾輪，清掃機本體110可以前後左右移動，或者可以旋轉。例如，如果清掃機器人100具有自主行進功能，則滾輪可以被實施為透過接收驅動力而旋轉的驅動滾輪161。作為另一個範例，如果清掃機本體110透過使用者的操作而移動，則滾輪可以在地板上僅具有滾動功能。
可以進一步在清掃機本體110設置輔助輪162。輔助輪162可以與驅動滾輪161一起支撐清掃機本體110，並且可以輔助驅動滾輪161對清掃機器人100的移動。如圖所示，如果模組安裝外殼112從主殼體111突出，則輔助輪162可以設置在模組安裝外殼112，以穩定驅動清掃機器人100。
清潔模組120被配置以清潔地板。透過清潔模組120所抽吸之包含在空氣中的灰塵和異物被過濾以收集在灰塵容器170中。然後，從灰塵和異物中分離出的空氣被排出到清掃機本體110的外部。用於從模組安裝部110a引導氣流到灰塵容器170的空氣抽吸通道(圖中未示出)可以形成在清掃機本體110中。此外，用於從灰塵容器170引導氣流到清掃機本體110的外部的空氣排放通道(圖中未示出)可以形成在清掃機本體110中。
清潔模組120可以選擇性地包含不同類型的清潔構件。清潔構件可為刷子、抹布或拖把等。清潔模組120的類型可以根據清潔構件的類型來確定。例如，具有刷子的清潔模組120可以被分類為刷子模組(或刷子滾筒)140(參考圖5)，且具有拖把的清潔模組120可以被分類為拖把模組(或拖把滾筒)150(參考圖6)。刷子模組和拖把模組中的一個可以可拆卸地耦接到模組安裝部(或模組安裝凹槽)110a。使用者可以根據清潔目的更換清潔構件或清潔模組120。
清潔構件的類型不限於刷子或拖把。因此，具有不同類型清潔構件的清潔模組可以稱為第一型清潔模組和第二型清潔模組。第一清潔模組包含第一型清潔構件，且第一型清潔構件可以為例如刷子。類似地，第二型清潔模組包含第二型清潔構件，且第二型清潔構件可以指拖把等，而非刷子。
用於過濾包含在所抽吸的空氣中的灰塵和異物的過濾器和旋風分離器中的至少一個可以設置至灰塵容器170。清掃機器人100可以設置有灰塵容器蓋180，用於覆蓋灰塵容器170。在灰塵容器蓋180被設置以覆蓋灰塵容器170的上表面的情況下，可以透過灰塵容器蓋180防止灰塵容器170與清掃機本體110分離。
圖2顯示灰塵容器蓋180通過鉸鏈耦接到吸塵器主體110以可被旋轉。灰塵容器蓋180固定到灰塵容器170或清掃機本體110，且覆蓋灰塵容器170的上表面。
如果清掃機器人100具有自動行進功能，則可以將用於感測周邊情況的感測單元(或感測器)190設置在清掃機本體110。控制器可以透過感測單元190感測障礙物或地理特徵，或者可以產生行進區域的地圖。
以下，將說明清掃機本體110的底部結構。圖3是顯示在圖1中所示之清掃機本體110的底部的概念圖。
用於感測下部地形的懸崖感測器112b可以設置在清掃機本體110的底部。在附圖中，懸崖感測器112b設置在模組安裝外殼112的底部。懸崖感測器112b可以設置在主殼體111的底部。
懸崖感測器112b包含發光部和光接收部，並測量從該發光部發射到地板的光被該光接收部接收的時間。基於所測量的時間，測量懸崖感測器112b與地板之間的距離。因此，當在前側存在高度急劇下降的階梯部時，接收時間急劇增加。如果在前側有懸崖，則光線不會被光線接收部接收到。
如果通過懸崖感測器112b感測到下部地形變得低於預定位準，則控制器控制驅動滾輪161的驅動(參考圖1)。例如，控制器可以沿著與驅動滾輪161相反的方向施加驅動訊號，使得清掃機器人100可以在相反的方向上移動。可選地，為了清掃機器人100的旋轉，控制器可以僅將驅動訊號施加到驅動滾輪161中的一個，或者可以將不同的驅動訊號施加到右和左驅動滾輪161。
用於清潔地板的清潔模組可以可拆卸地耦接到清掃機本體110的模組安裝部110a。在附圖中，刷子模組140被視為清潔模組的示例。然而，本發明的刷子模組140可以應用於將在下文說明的普通清潔模組，例如：拖把模組150。
支撐構件(或框架)130形成以支撐刷子模組140。支撐構件130在其一側設置有鉤耦接部(或鉤體)138。當鉤耦接部138被操作時，支撐構件130可以與模組安裝外殼112分離。
支撐構件130包含彼此隔開的第一連接部(或第一連接薄板)133和第二連接部(或第二連接薄板)134。第一連接部133設置在刷子模組140的前側，且第二連接部134設置在刷子模組140的後側。刷子模組140暴露在第一連接部133與第二連接部134之間的空間135，從而清潔地板。
接下來，將說明支撐構件和刷子模組。圖4是顯示圖1的清掃機本體110及與清掃機本體110分離的支撐構件130和刷子模組140的概念圖。
支撐構件130和刷子模組140可拆卸地安裝到形成在模組安裝外殼112的底部的模組安裝部110a(參考圖2)。更具體地，刷子模組140耦接到支撐構件130，並且支撐構件130形成為可安裝到模組安裝部110a。
支撐構件130通過模組安裝外殼112的底部插入並安裝到模組安裝部110a。且支撐構件130通過模組安裝外殼112的底部(或下部表面)從模組安裝部110a分離並抽出。
由於刷子模組140耦接到支撐構件130，所以如果支撐構件130插入並安裝到模組安裝部110a，則刷子模組140也與支撐構件130一起插入並安裝到模組安裝部110a。類似地，如果支撐構件130從模組安裝部110a分離並抽出，則刷子模組140也與支撐構件130一起從模組安裝部110a分離並抽出。
如圖4所示，支撐構件130和刷子模組140沿著向上方向與向下方向(例如：垂直地)插入並安裝到模組安裝部110a。因此，如果支撐構件130和刷子模組140從模組安裝部110a分離，則它們可以在沒有外力的情況下透過其重量從模組安裝部110a取出。
在本發明中，刷子模組140以支撐構件130可旋轉地支撐刷子模組140的狀態下可拆卸地耦接至清掃機本體110。然而，本發明不限於此。刷子模組140可以在沒有支撐構件130的情況下直接可拆卸地耦接到清掃機本體110。在這種情況下，可以在清掃機本體110的模組安裝部處設置與支撐構件130相對應的結構。
圖5是在圖4中所示之支撐構件130和刷子模組140的分解立體圖。支撐構件130形成為可旋轉地支撐刷子模組140。支撐構件130包含第一支撐部(或第一支撐壁)131、第二支撐部(或第二支撐壁)132、第一連接部133、以及第二連接部134。
第一支撐部131和第二支撐部132設置在支撐構件130的兩端，以彼此相對。第一支撐部131與第二支撐部132之間的分離距離可以等於旋轉桿141(或滾筒)的長度。第一支撐部131和第二支撐部132包圍旋轉桿141的兩端，以便以相對可旋轉的方式支撐刷子模組140。更具體地，第一支撐部131包圍旋轉桿141的一端，而第二支撐部132包圍旋轉桿141的另一端。
第一連接部133和第二連接部134被配置以將第一支撐部131和第二支撐部132彼此連接。第一連接部133和第二連接部134可以在刷子模組 140的前側和後側彼此隔開。刷子(或刀片)142暴露在第一連接部133與第二連接部134之間的空間135，從而清潔地板。
支撐構件130可拆卸地耦接到清掃機本體110的模組安裝部110a。為了該耦接，形成以鎖定至模組安裝部110a(參照圖1和圖7)的至少一個鉤體136可以設置在支撐構件130。例如，圖5顯示鉤體136形成在支撐構件130的一端。
鉤體136從第一支撐部131的外側表面突出。一旦支撐構件130插入模組安裝部110a中，鉤體136就被形成在模組安裝部110a的內側表面上的突起(圖中未示出)鎖定。利用這樣的配置，鉤體136防止支撐構件130的任何分離。
在支撐構件130的插入方向上突出的突出部(或支撐突起)137形成在第二連接部134的後側。突出部137朝向模組安裝部110a的內部突出。一旦清掃機器人100(參考圖1)向前移動，第一連接部133和第二連接部134就在清掃機器人的後側連續地接收外力。此處，由於刷子模組140耦接到第一連接部133的後側，所以第一連接部133可以由刷子模組140支撐。然而，由於刷子模組140未設置在第二連接部134的後側，因此第二連接部134可能因連續的外力而被損壞。為了防止這種情況，突出部137形成以支撐第二連接部134。
對應於突出部137的凹槽(圖中未示出)形成在模組安裝部110a的內側表面上，並且突出部137插入該凹槽中。突出部137在支撐構件130的插入方向上突出，並且清掃機器人的移動方向與插入方向交叉。因此，透過防止第二連接部134沿著左右方向和上下方向的移動，突出部137可以固定第二連接部134的位置。這可以防止第二連接部134的損壞。
刷子模組140包含旋轉桿141(或圓柱體)和刷子142。旋轉桿141形成為沿著一個方向(例如：軸向方向)延伸。旋轉桿141的旋轉軸可以設置成垂直於清掃機本體110的向前驅動方向。旋轉桿141被配置成當安裝到清掃機本體110時連接到旋轉驅動部(或驅動齒輪)110b(參照圖7)，並且能夠在至少一個方向上旋轉。
旋轉桿141由支撐構件130可旋轉地支撐。旋轉桿141形成以在受支撐構件130的限制狀態下可以旋轉。因此，旋轉桿141的旋轉位置可以由支撐構件130固定。
旋轉耦接構件(或旋轉耦接按鈕)141a設置在旋轉桿141的一端。旋轉耦接構件141a在軸向方向上通過旋轉桿141的一端暴露至外部。當刷子模組安裝到清掃機本體的模組安裝部時，旋轉耦接構件141a耦接到旋轉驅動部110b(參考圖7)。利用這樣的配置，當旋轉驅動部110b被驅動時，旋轉耦接構件141a將驅動力從旋轉驅動部110b傳遞到旋轉桿141。
旋轉耦接構件141a通過旋轉桿141的一端暴露至外部，並形成為朝向旋轉桿141的內部被按壓。旋轉耦接構件141a透過將在下文中說明的彈性構件(或彈簧)141b(參考圖7)接收彈力。因此，即使旋轉耦接構件141a朝向旋轉桿141的內部被按壓，一旦外力移除，旋轉耦接構件141a也會恢復到初始位置。
如果第一支撐部131與第二支撐部132之間的分離距離等於旋轉桿141的長度，則由於旋轉耦接構件141a，可能難以將刷子模組140耦接到支撐構件130。其理由在於旋轉耦接構件141a從旋轉桿141的一端突出。然而，由於旋轉耦接構件141a能夠被加壓，所以可以解決將刷子模組140和支撐構件130彼此耦接的困難。
旋轉支撐部(或軸承)141c安裝在旋轉桿141的另一端。旋轉支撐部141c可以具有形成為彎曲表面的外圓周表面，從而在受支撐構件130的第二支撐部132的限制狀態下可以旋轉。旋轉支撐部141c可以包含軸承141c’(參考圖7)。
旋轉支撐部141c由支撐構件130的第二支撐部132支撐，以可相對地旋轉。更具體地，旋轉支撐部141c的外圓周表面被第二支撐部132包圍。由於旋轉支撐部141c由第二支撐部132所支撐，旋轉桿141的旋轉軸可以設置成與旋轉驅動部110b的旋轉軸對齊。
作為參考，如果旋轉桿141在沒有支撐構件130的情況下直接安裝到模組安裝部110a，則可以額外地將用於可旋轉地支撐旋轉桿141的旋轉支撐部形成在模組安裝部110a。
如前所述，旋轉桿141可以可旋轉地安裝到支撐構件130。在附圖中，第一支撐部131設置有用於插入旋轉桿141的通孔，且從旋轉桿141的一端突出的旋轉耦接構件141a經由該通孔暴露到外部。
刷子142耦接到旋轉桿141的外圓周表面。凹槽141’形成在轉桿141的外圓周表面上，且刷子142可以在旋轉桿141的長度方向上插入凹槽141’中。
刷子142可以設置成在旋轉桿141的中間區域處形成銳角以在該中間區域收集灰塵。其理由在於從清掃機本體提供的抽吸馬達的抽吸力在旋轉桿141的中間區域最大。
刷子142被配置以當旋轉桿141旋轉時透過與旋轉桿141一起旋轉來清潔地板。刷子142是清潔構件的範例。因此，刷子142可以被諸如拖把之類的另一清潔構件替換。使用者可選擇更換清潔構件或清潔模組。
刷子模組140可以進一步包含接觸端子143。圖5顯示接觸端子143形成在通過旋轉桿141的一端暴露到外部的旋轉耦接構件141a的表面上。然而，接觸端子143的位置不限於此。因此當刷子模組140和清掃機本體彼此耦接時，接觸端子143可以形成在其可以與清掃機本體的接觸開關110c(參考圖7)接觸的任何位置上。
如果接觸端子143形成在旋轉耦接構件141a的表面上，則旋轉驅動部110b(參考圖7)在與接觸端子143的接觸位置處設置有接觸開關110c。因此，如果刷子模組140安裝到清掃機本體110(參考圖1)，則旋轉桿141的旋轉耦接構件141a插入到旋轉驅動部110b中。且形成在旋轉耦接構件141a的表面上的接觸端子143自然地接觸接觸開關110c。其原因在於旋轉耦接構件141a從彈性構件141b接收彈力(參考圖7)。
清掃機器人的控制器(例如：印刷電路板113)可以根據與接觸開關110c接觸的接觸端子143的數量，識別安裝到模組安裝部的清潔模組的類型。例如，圖5顯示接觸端子143設置為三個，並且稍後說明的圖6顯示接觸端子153設置為兩個。因此，如果接觸接觸開關的接觸端子的數量是三個，則控制器可以將清潔模組識別為刷子模組140。另一方面，如果接觸接觸開關的接觸端子的數量是兩個，則控制器可以將清潔模組識別為拖把模組150(參考圖6)。
控制器基於清潔模組120的識別類型來選擇清掃機器人的清潔演算法。例如，如果清潔模組120被識別為刷子模組140，則控制器可以旋轉刷子模組140並驅動抽吸馬達和風扇，從而產生抽吸力。另一方面，如果清潔模組被識別為拖把模組150，則控制器可以僅旋轉拖把模組而不執行吸塵操作。
在下文中，拖把模組將被解釋為清潔模組的另一個範例。圖6是支撐構件130和拖把模組150的分解立體圖。有關支撐構件130的說明將由圖5中所示的內容替換，並且將僅說明拖把模組150。如果拖把模組150的相關說明與刷子模組140的相關說明相同時，則將省略其說明。
注水部151d形成在旋轉桿151中。蓋子151e(或罩子)形成在旋轉桿151的外圓周表面上，水藉由蓋子151e(或罩子)注入注水部151d的內部。如果使用者欲將水補充到注水部151d中，則使用者可以打開蓋子151e以將水注入注水部151d中。
與注水部151d連通的排水口151f形成在旋轉桿151的外圓周上。填充至注水部151d中的水藉由排水口151f排出。
排水口151f可以設置為複數個，並且複數個排水口151f可以以預定間隔彼此隔開。在附圖中，排水口151f沿著旋轉桿151的長度方向和圓周方向以預定間隔彼此隔開。或者，排水口151f可以在旋轉桿151的長度方向上很長地延伸。
所有清潔模組都彼此相容。因此，拖把模組150也與刷子模組140(參考圖5)同樣地安裝於模組安裝部110a(參考圖7)，並且可隨著旋轉驅動部110b(參考圖7)的驅動而旋轉。因此，當拖把模組150旋轉時，離心力施加到旋轉桿151。
排水口151f可以具有預設尺寸，使得只有當拖把模組150旋轉時，填充在注水部151d中的水可以透過離心力通過排水口151f排出。亦即，當清潔模組120未旋轉時，填充在注水部151d中的水不會通過排水口151f排出。
拖把模組150的旋轉桿151在與刷子模組140的旋轉桿141相同的位置上設置有接觸端子153。然而，設置在拖把模組150的旋轉桿151處的接觸端子153的數量與設置在刷子模組的旋轉桿141處的接觸端子143的數量不同。原因是因為清掃機器人的控制器基於與接觸開關110c(參考圖7)接觸的接觸端子153的數量來識別清潔模組的類型，其已參照前述圖5進行說明。
如果刷子模組140和拖把模組150被概括性地稱為第一型清潔模組和第二型清潔模組，則清掃機器人的清潔模組選擇性地包括可安裝到支稱構件的第一型清潔模組和第二型清潔模組。第一型清潔模組的旋轉桿和第二型清潔模組的旋轉桿在相同位置上設置有不同數量的接觸端子。
清掃機器人在接觸開關接觸接觸端子153的位置處設置有接觸開關。基於與接觸開關接觸的接觸端子的數量，清掃機器人的控制器識別耦接到模組安裝部的清潔模組的類型。然後，基於清潔模組的識別類型來選擇清掃機器人的清潔演算法。
特別地，接觸端子153較佳佈置成與旋轉耦接構件151a的中心具有相同的距離，使得接觸端子153與接觸開關之間的接觸位置相同。其原因在於，無論旋轉耦接構件151a對旋轉驅動部的插入角度為何，接觸開關都與接觸端子153接觸。
拖把152形成為包圍旋轉桿151的外圓周。拖把152是清潔構件的一個範例。如果拖把152耦接到旋轉桿151，則清潔模組被分類為拖把模組150。
拖把152可以形成為不覆蓋蓋子151e。在附圖中，拖把152設置有對應於蓋子151e的切口部152a。由於蓋子151e在不被拖把152覆蓋的情況下暴露至外部，所以使用者能夠在不將拖把152從旋轉桿151分離的情況下將水注入到注水部151d中。
如圖所示，拖把152可以設置有與旋轉桿151相對應的中空部，且可以形成為在長度方向上具有兩端開口的圓柱形形狀。替代地，拖把152可形成為纏繞在旋轉桿151的外圓周上，然後其兩端使用魔鬼氈或其他附接機構附接。拖把152可以形成以覆蓋排水口151f，以便被從排水口151f排出的水所浸濕。
拖把152可以由柔軟紡織材料形成。替代地，拖把152可以形成使得柔軟紡織材料可以形成在由硬質材料形成的基座構件上，以保持形狀。在此情況下，該基座構件被形成為包圍旋轉桿151的外圓周，並且被形成為使得從排水口151f排出的水通過其中。
在圖6中，未說明的元件符號151c係表示對應至旋轉支撐部141c的旋轉支撐部。
接下來，將說明支撐構件和刷子模組的安裝結構。圖7是顯示將刷子模組140安裝到清掃機本體110的過程的概念圖；圖8是沿著圖1中之「B-B」線所截取的剖面圖；以及圖9是沿著圖1中之「C-C」線所截取的剖面圖。圖8和圖9係顯示支撐構件和刷子模組140對模組安裝部110a的安裝狀態。在下文 中，將僅解釋在上述附圖中未解釋的組件，並且將解釋將刷子模組140安裝到清掃機本體110的過程。
如上所述，旋轉耦接構件141a形成為朝向旋轉桿141的內部被按壓。旋轉桿141進一步包含彈性構件(或彈簧)141b，並且彈性構件141b提供彈力，使得朝向旋轉桿141的內部被按壓的旋轉耦接構件141a回復到初始位置。該初始位置是指在旋轉耦接構件141a被外力壓向旋轉桿141的內部之前的狀態，或者在施加到旋轉耦接構件141a的外力被去除的狀態下的位置。
旋轉耦接構件141a在其外圓周表面上設置有防分離部(或徑向壁)141a’。防分離部141a’沿著旋轉耦接構件141a的外圓周表面突出。由於旋轉耦接構件141a所憑藉暴露的旋轉桿141的孔小於防分離部141a’，因此防分離部141a’可以防止旋轉耦接構件141a與旋轉桿141分離。參照圖7，彈性構件141b被形成為對防分離部141a’加壓。
旋轉驅動部110b設置在模組安裝部110a的一側。旋轉驅動部110b的位置對應於旋轉桿141的旋轉耦接構件141a的位置。因此，在刷子模組140安裝到模組安裝部110a的狀態下，旋轉耦接構件141a被從彈性構件141b提供的彈力加壓，從而插入到旋轉驅動部110b中。
傾斜表面110d形成在模組安裝部110a的入口。傾斜表面110d的位置是在安裝刷子模組140的過程中與旋轉耦接構件141a的接觸位置。因此，在安裝刷子模組140的過程中，旋轉耦接構件141a可以沿著傾斜表面110d滑動，從而朝向旋轉桿141的內部被加壓。傾斜表面110d形成為隨著其朝向模組安裝部110a的內側，越靠近旋轉耦接構件141a。因此，在刷子模組140的安裝過程中，旋轉耦接構件141a可以透過傾斜表面110d朝向旋轉桿141的內部逐漸地被加壓。
關於旋轉桿141的另一端，旋轉支撐部141c設置有軸承141c’。軸承141c’透過旋轉桿141的另一端暴露於外部。支撐構件130的第二支撐部132包圍軸承141c’的外圓周表面，且第二支撐部132在軸承141c’的外周包圍旋轉支撐部141c。因此，旋轉桿141在第二支撐部132限制的狀態下旋轉。
支撐構件130設置有鉤耦接部(或鉤體)138，以防止與模組安裝部110a任意地分離。鉤耦接部138被鎖定至模組安裝部110a上的突起110e(或突出部)。參照圖7，突起110e從模組安裝部110a的入口朝向支撐構件130突 出。鉤耦接部138包含第一部分(或第一壁部)138a、第二部分(或第二壁部)138b、鎖定突起(或栓鎖)138c和操作部(或操作接觸表面)138d。
第一部分138a從支撐構件130的一端朝向模組安裝部110a的內部突出。參照圖7，模組安裝部110a的內部方向指的是向上方向。第二部分138b從第一部分138a彎曲，並且朝向模組安裝部110a的外部突出。參照圖7，模組安裝部110a的外部方向指的是向下方向。
由於第一部分138a和第二部分138b具有彼此不同的突出方向，所以透過外力在第一部分138a與第二部分138b之間產生彎曲應力。該彎曲應力是指當彎曲力矩施加到材料時，從該材料內部產生的阻力。因此，第一部分138a和第二部分138b具有回復到被施加外力前的狀態的性質。
操作部138d從第二部分138b的端部突出，以操作鉤耦接部138。由於操作部138d通過清掃機本體110的底部暴露於外部，因此可以由使用者的手指操作。
鎖定突起138c從第二部分138b的中間區域朝向突起110e突出，以被鎖定到突起110e。因此，如果支撐構件130插入模組安裝部110a中，則鎖定突起138c被鎖定到模組安裝部110a的突起110e。透過鎖定突起138c和突起110e可以防止支撐構件130的任意分離。鎖定突起138c包含傾斜表面(下坡)138c1和鎖定表面(突出)138c2。
傾斜表面138c1在支撐構件130的插入過程期間接觸突起110e，並且形成為可沿著突起110e的表面滑動。藉由這樣的配置，在支撐構件130的插入過程期間，傾斜表面138c1接觸突起110e並且越過突起110e。
鎖定表面138c2形成在傾斜表面138c1的相反側。鎖定表面138c2形成為在支撐構件130安裝到模組安裝部110a的狀態下被鎖定到突起110e。較佳地，突起110e朝向模組安裝部110a的內側突出，以防止任意釋放鎖定狀態，並且鎖定表面138c2被形成以與突起110e面接觸。
在支撐構件130安裝到模組安裝部110a的狀態下，操作部138d與清掃機本體110分開，以被加壓。參照圖7，清掃機本體110意指突起110e的後表面。如果操作部138d附加到突起110e的後表面，則不可能透過按壓操作部138d釋放鎖定突起138c和突起110e的鎖定狀態。
為了將支撐構件130和刷子模組140安裝到模組安裝部110a，支撐構件130和刷子模組140彼此耦接。然後，支撐構件130和刷子模組140通過清掃機本體110的底部插入模組安裝部110a中。在支撐構件130和刷子模組140的安裝過程期間，旋轉桿141的旋轉耦接構件141a接觸傾斜表面110d，而且，支撐構件130的鉤耦接部138接觸突起110e。
在刷子模組140的安裝過程中，接觸傾斜表面110d的旋轉耦接構件141a沿著傾斜表面110d滑動。當刷子模組140插入模組安裝部110a中時，旋轉耦接構件141a透過傾斜表面110d朝向旋轉桿141的內部逐漸加壓。如果刷子模組140插入模組安裝部110a中，則旋轉耦接構件141a經由傾斜表面110d穿過模組安裝部110a的內平面。在通過模組安裝部110a的內平面時，旋轉耦接構件141a透過內平面朝向旋轉桿141的內部保持被按壓狀態。
旋轉驅動部110b被形成以在其中容納旋轉耦接構件141a。如果刷子模組140持續地插入模組安裝部110a中，則旋轉耦接構件141a到達其面向旋轉驅動部110b的位置。這裡，旋轉耦接構件141a透過從彈性構件141b提供的彈力回復到初始位置，由此插入旋轉驅動部110b中。
當旋轉耦接構件141a插入旋轉驅動部110b中時，鉤耦接部138耦接到突起110e。當支撐構件130插入模組安裝部110a中時，鉤連接部138的鎖定突起138c接觸模組安裝部110a的突起110e，並且由突起110e加壓。鎖定突起138c和第二部分138b透過突起110e朝向第一部分138a被加壓。如果支撐構件130透過附加的力更深地插入模組安裝部110a中，則鎖定突起138c的傾斜表面110d克服對突起的阻力，並且鎖定突起138c被鎖定到突起110e。
圖8和圖9係顯示支撐構件130和刷子模組140對模組安裝部110a的安裝狀態。支撐構件130在第一支撐部131的下端處設置有護罩131a。在支撐構件130與模組安裝部110a之間的空間可以透過形成在模組安裝部110a的傾斜表面110d暴露到外部。然而，護罩131a從支撐構件130的一端突出以阻隔該空間。這可以防止諸如灰塵之類的異物積聚在該空間中。
如上所述，如果刷子模組140被完全地安裝，則刷子模組140的接觸端子143(參考圖5)接觸設置在旋轉驅動部110b的接觸開關110c。
接下來，將說明支撐構件和刷子模組的分離結構。圖10是顯示將刷子模組從清掃機本體上分離的過程的概念圖。將刷子模組140與清掃機本體110分離的過程可以理解為與安裝過程相反。
如果鉤耦接部138的操作部138d沿著旋轉桿141的軸向方向被加壓，則第二部分138b和鎖定突起138c被推向第一部分138a。因此，突起110e與鎖定突起138c之間的耦接狀態被釋放，並且因此鉤耦接部138變成自由端。
如果突起110e與鎖定突起138c之間的耦接狀態被釋放，則支撐構件130和刷子模組140基於旋轉耦接構件141a而傾斜，從而與模組安裝部110a分離。如果支撐構件130和刷子模組140在其從原始位置傾斜的狀態下被沿著旋轉桿141的軸向方向拉動，則支撐構件130和刷子模組140從模組安裝部110a抽出。
在本發明中，清潔模組120(參考圖2)與支撐構件130一起插入並安裝到模組安裝部110a，並與支撐構件130一起從模組安裝部110a分離和抽出。這在衛生方面是有利的，因為大部分灰塵積聚在清潔模組上，並且使用者可以透過僅握持支撐構件130而不接觸清潔模組來將清潔模組安裝到模組安裝部110a上或者從模組安裝部110a上分離清潔模組。
此外，由於支撐構件130和清潔模組在清掃機本體110的底部沿著上下方向插入和抽出，所以可以提高安裝和/或分離支撐構件130和清潔模組的便利性。例如，如果使用者在對鉤連接部138的操作部138d加壓之後抬起清掃機本體110，則支撐構件130和清潔模組可以透過它們的重量與模組安裝部110a分離。因此，在本發明中，可以解決翻倒清掃機本體110的不便性。
此外，在本發明中，清潔模組的類型自動地被識別，並且根據所識別的清潔模組的類型來選擇清潔演算法。這可以提高具有自動行進功能和自動清潔功能的清掃機器人的性能。
接下來，將說明驅動滾輪161、模組安裝外殼112等連接至主殼體111的物理和電性連接結構。圖11是主殼體111、驅動滾輪161和模組安裝外殼112的分解立體圖，以及圖12是用於說明在主殼體111與驅動滾輪161之間的物理和電性連接結構的概念圖。
驅動滾輪161和模組安裝外殼112形成為能夠與主殼體111耦接和分離的模組。該模組是機器、系統等的組成單元，並且意味著一套組件。由 於複數個電子或機械組件彼此組裝，模組代表具有特定功能的獨立裝置。作為一個模組，驅動滾輪161包含：主滾輪161a；馬達161b；滾輪蓋161c；各種類型的感測器161d、161d’；副連接器161e、161e’、161e”；以及主連接器161f”。
用於提高與地表的摩擦力的凹凸部形成在主滾輪161a的外圓周表面上。如果主滾輪161a與地面之間的摩擦力不足，則清掃機器人可能從傾斜表面滑動或者可能不會朝向預期方向移動或旋轉。因此，在主滾輪161a與地面之間應該具有足夠的摩擦力。
理論上，摩擦力與接觸面積無關，並且根據接觸表面的粗糙度和物體的重量而變化。因此，如果在主滾輪161a的外圓周表面上存在凹凸部，則隨著接觸表面的粗糙度增加，可以獲得足夠的摩擦力。
馬達161b耦接到主滾輪161a的內側表面。馬達161b的旋轉軸(S)朝主滾輪161a延伸，從而連接到主滾輪161a的中心區域。馬達161b可以設置在左右驅動滾輪161中的每一個上。因此，可以獨立驅動右和左驅動滾輪161。
滾輪蓋161c形成為保護主滾輪161a、支撐馬達161b和副連接器161e、161e’、161e”、以及安裝驅動滾輪161。滾輪蓋161c形成為包圍主滾輪161a的至少一部分。參照圖11，滾輪蓋161c包圍主滾輪161a的外圓周表面和內側表面。主滾輪161a的外圓周表面不被滾輪蓋161c包圍，而被主殼體111包圍。滾輪蓋161c的內圓周表面與主滾輪161a隔開，以免阻礙主滾輪161a的旋轉。當驅動滾輪161已安裝到主殼體111時，滾輪蓋161c與地面隔開。滾輪蓋161c形成為支撐馬達161b。用來安裝馬達161b的空間(圖中未示出)設置在滾輪蓋161c，且耦接到主滾輪161a的馬達161b插入該空間中。
參照圖12，軸套部(或者軸套延伸部)161c’可以形成在滾輪蓋161c。並且，與軸套部161c’對應的耦接構件插入孔111d形成在主殼體111的底面。驅動滾輪161插入設置在主殼體111的底面的空間111a中。如果軸套部161c耦接到設置在耦接構件插入孔111d中的耦接構件(F)，則驅動滾輪161被安裝到主殼體111。
各種類型的感測器161d、161d’可以選擇性地安裝在驅動滾輪161。圖11顯示懸崖感測器161d和落輪感測器161d’安裝在滾輪蓋161c。懸崖感測器161d已於前文所述。然而，懸崖感測器161d的位置可以根據設計而變化。例如，如圖11所示，懸崖感測器161d可以安裝在滾輪蓋161c的底部。
落輪感測器161d’可以安裝在滾輪蓋161c。落輪感測器161d’包含連結構件(L)和開關(圖中未示出)，以感測主滾輪161a的向下狀態。如果主滾輪161a從初始位置向下移動，則連接到主滾輪161a的連結構件(L)旋轉以對開關加壓。然後，開關向清掃機器人的控制器發送加壓訊號。
落輪感測器161d’可以用來控制主滾輪161的驅動，並控制清掃機以避開障礙物。例如，當使用者抬起清掃機器人時，左和右主滾輪161a從初始位置向下移動。基於從開關所接收的加壓訊號，控制器可以停止右和左主滾輪161a的驅動。
如果從左和右主滾輪161a中的一個傳遞加壓訊號，則控制器可以使主滾輪161a沿著相反方向旋轉。這是當隨著清掃機本體110與障礙物碰撞，主滾輪161a中的一個執行怠速時，控制清掃機器人以避免障礙物的操作。
各種類型的感測器161d、161d’透過副連接器161e、161e’、161e”電性連接到主連接器161f”。副連接器161e、161e’、161e”被配置以將設置在驅動滾輪161之各種類型的電子組件電性連接到主連接器161f”。每個副連接器161e、161e’、161e”可以包含電纜(C)和連接端子(T)。電纜(C)從主連接器161f”突出，並且連接端子(T)安裝在電纜(C)的端部。滾輪蓋161c可以形成電纜(C)的佈置區域，並且可以設置有用於固定電纜(C)的電纜支架(圖中未示出)。
圖11係顯示副連接器161e、161e’、161e”暴露於滾輪蓋161c的外表面。然而，也可以佈置副連接器161e、161e’、161e”以被滾輪蓋161c覆蓋。
耦接到滾輪蓋161c的馬達161b或感測器161d、161d’可以設置有用於電性連接的連接插座(圖中未示出)。如果每一個副連接器161e、161e’、161e”的連接端子(T)插入連接插座中，則馬達161b電性連接到主連接器161f”，且感測器161d、161d’電性連接到主連接器161f”。當驅動滾輪161的組件彼此物理地和電性地連接時，驅動滾輪161可以歸類為一個模組。
主連接器161f”可以從滾輪蓋161c向主殼體111的內部突出。主連接器161f”從滾輪蓋161c突出的方向與驅動滾輪161插入主殼體111的插入方向相同。用於安裝驅動滾輪161的空間111a設置在主殼體111，並且驅動滾輪161插入空間111a中。主印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)113安裝 在主殼體111中，且主PCB 113的一個表面通過空間111a暴露到外部用於安裝驅動滾輪161。
連接端子113a設置在主PCB 113的一個表面，並且連接端子113a設置在與主連接器161f”相對應的位置。而且，主連接器161f”被形成以具有與主PCB 113的連接端子113a對應的連接插座的形狀。
因此，當驅動滾輪161插入主殼體111中時，主PCB 113的連接端子113a插入主連接器161f”的連接插座中，導致主PCB 113電性連接到驅動滾輪161。連接端子113a和連接插座的位置可以彼此互換。此外，耦接構件(F)可以形成為將滾輪蓋161c與主殼體111耦接。
這樣的物理和電性連接結構可以同樣地應用於模組安裝外殼112與主殼體111之間的連接結構。圖11顯示將類似於驅動滾輪161的主連接器112c設置在模組安裝外殼112。
例如，模組安裝外殼112的主連接器112c還通過副連接器(圖中未示出)電性連接到模組安裝外殼112的各種電子組件。如果模組安裝外殼112安裝到主殼體111，則模組安裝外殼112的主連接器112c可以耦接到主PCB 113的連接端子(圖中未示出)。主連接器112c從模組安裝外殼112突出的方向與模組安裝外殼112插入主殼體111中的方向相同。
在本發明中，當驅動滾輪161、模組安裝外殼112等物理地耦接到主殼體111時，其係電性連接到主殼體111。這可以利於在各個模組與主殼體111之間的組裝，並且可以藉由避免當各個模組從主殼體111卸除時對其他模組或組件的影響，來防止次要問題。
與本發明的配置不同，若每個模組主要地物理耦接到主殼體111，然後次要地電性連接到主殼體111，則可能發生組裝困難，即，次要問題。由於物理和電性連接應該由兩次過程而不是由單一過程執行，組裝製程的數量會增加。此外，在拆卸清掃機器人時，可能會影響其他模組或組件，導致次要問題。
特別地，本發明的物理和電性連接結構有利於透過自動化量產。現代化的清掃機器人的生產製程由機械地操作的機器人精確地執行，且在生產過程中排除人為的不準確干預。
如果將本發明的物理和電性連接結構應用於清掃機器人，則主殼體111與每個模組之間的組件的組裝可以透過單一自動化過程完成。該組裝不僅意味著物理連接，還意味著電性連接。由於主連接器161f”的突出方向與驅動滾輪161的插入方向相同，所以模組之間的物理耦接方向和電性耦接方向可以被理解為相同。因此，本發明的結構對於排除人為干預的自動化過程是非常有利的。
關於圖11和圖12之未說明的元件符號將由前述的元件符號代替。元件符號111b表示開關蓋，且清掃機器人的電源開關結構將於以下進行說明。
圖13和圖14是局部顯示暴露開關蓋111b之主殼體111的外觀的概念圖，以及圖15是顯示電源開關111c和開關蓋111b的內部結構的剖視圖。電源開關111c被配置以開啟和關閉機清掃機器人的電源。參考圖15，電源開關111c被形成為撥動開關。參考圖13和圖14，開關蓋111b安裝在電源開關111c的外部。開關蓋111b被設置成暴露於主殼體111的外表面，並形成為覆蓋電源開關111c。
由於清掃機器人根據預設演算法在預定區域上移動的同時執行自主清潔操作，所以不希望從主殼體111突出開關蓋111b的特定部分。例如，如果開關蓋111b過度地從主殼體111突出，則開關蓋111b可以在清掃機本體移動時被鎖定到諸如牆壁或門的物體上。
此外，為了增強清掃機器人的外觀，選擇性地不從主殼體111突出開關蓋111b。特別地，當電源開關111c開啟時，開關蓋111b不應該從主殼體111突出。
本發明的開關蓋111b與主殼體111的外表面一起形成具有預定曲率的彎曲表面，或者與主殼體111的外表面一起形成平坦表面。參照圖13和圖15，當電源開關111c開啟時(當按下「I」部分時)，開關蓋111b與主殼體111的外表面一起形成具有預定曲率的彎曲表面。
另一方面，參考圖14，當電源開關111c關閉時(當按下「O」部分時)，開關蓋111b的部分「I」從主殼體111的外表面突出。如果電源開關111c形成為按鈕開關並且彈性構件耦接到開關蓋111b，則不管電源開關111c為「開啟」或「關閉」狀態，開關蓋111b都不會從主殼體111突出。
在以上描述中，已經說明應用本發明的清掃機器人作為示例。該清掃機器人僅僅是示例性的，並且本發明不限於此種清掃機器人。即，上述結構也可以適用於所有類型的清掃機，包括臥式、直立式等。
應該理解的是，當一元件或層被稱為「在」另一元件或層「之上」時，該元件或層可以直接在另一元件或層上或者在中間元件或層上。相反地，當一元件被稱為「直接地」在另一元件或層「之上」時，則不存在中間元件或層。如本文所使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。
應當被理解的是，雖然這裡可以使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件、組件、區域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區域、層和/或部分應該不受這些術語的限制。這些術語僅用於區分一個元件、組件、區域、層或部分與另一個區域、層或部分。因此，在不脫離本公開的教示的情況下，第一元件、第一組件、第一區域、第一層或第一部分分可以被稱為第二元件、第二組件、第二區域、第二層或第二部分分。
為便於描述，可以在這裡使用諸如「下」、「上」等的空間相關術語來描述如圖中所示的一個元件或特徵與另一(多)個元件或一(多)個特徵的關係。應當被理解的是，除附圖中描繪的方向之外，空間相對術語旨在涵蓋設備在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉，則被描述為相對於其他元件或特徵「較低」的元件將相對於其他元件或特徵被定向為「較高」。因此，示例性術語「較低」可以涵蓋上方和下方的方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方向)並且相應地解釋在此使用的空間相對描述。
在本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「示例實施例」等的任何引用意味著結合該實施例描述的特定特徵、結構或特性被包括在至少一個實施例中。說明書中各種地方出現的這些術語不一定都指相同的實施例。此外，當結合任何實施例描述特定特徵、結構或特性時，認為在本領域技術人員的能力範圍內實現與其他特徵、結構或特性相關的特徵、結構或特性實施例。
儘管已經參照多個說明性實施例描述實施例，但是應該理解的是，本領域技術人員可以設計出落入本發明原理的精神和範疇內的許多其他修改和實施例。尤其是，可以在說明書、附圖和所附申請專利範圍的範疇內，對 組件和/或附件組合設置中的排列進行多種變化和修改。除對組件和/或附件組合設置中的排列進行變化和修改外，替代使用對於本領域技術人員也將是顯而易見的。

Claims (20)

  1. 一種清掃機，包括：一清掃機本體，具有一底部表面，該底部表面包含一安裝凹槽；一旋轉驅動齒輪，設置在該安裝凹槽的一側；一框架；以及一清潔頭，被配置以耦接至該框架，以使該框架和該清潔頭一起插入至該安裝凹槽中或者一起從該安裝凹槽中退出，其中，該清潔頭包含：一滾筒，當該清潔頭耦接至該框架時，該滾筒由該框架可旋轉地支撐，以及當該清潔頭與該框架一起插入至該安裝凹槽中時，該滾筒與該旋轉驅動齒輪接合以接收一旋轉驅動力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的清掃機，其中，該滾筒包含：一旋轉耦接按鈕，位於該滾筒的一第一軸端，該旋轉耦接按鈕可沿著該滾筒的一軸線，在該滾筒的該第一軸端外部的一暴露位置與至少部分地位於該滾筒內部的一凹陷位置之間移動；以及一彈簧，被配置以提供一彈力，使得該旋轉耦接按鈕被朝向該暴露位置加壓，以及其中，該安裝凹槽包含一傾斜表面，該傾斜表面形成在當該清潔頭被插入時與該旋轉耦接按鈕接觸的位置，使得該傾斜表面提供一壓縮力，以在該清潔頭被插入時將該旋轉耦接按鈕朝向該凹陷位置移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的清掃機，其中，該傾斜表面被傾斜以靠近該安裝凹槽內側的該滾筒的該第一軸端且遠離該清掃機本體的該底部表面。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的清掃機，其中，該旋轉驅動齒輪包含一凹槽，該凹槽被配置以當該清潔頭插入該安裝凹槽中時容納該旋轉耦接按鈕，以及其中，當該清潔頭插入該安裝凹槽中時，該旋轉耦接按鈕被該彈簧加壓，以插入該旋轉驅動齒輪的該凹槽中。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的清掃機，其中，當該清潔頭插入該安裝凹槽中時，該旋轉耦接按鈕順序地經過該傾斜表面以被壓縮至該凹陷位置中，然後透過由該彈簧所提供的該彈力恢復到該暴露位置，以與該驅動齒輪接合。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的清掃機，其中，該框架包含：一第一壁部和一第二壁部，該第一壁部包含一開口，該開口圍繞該滾筒的一端以可旋轉地支撐該滾筒，該第二壁部圍繞該滾筒的另一端；以及一第一連接薄板和一第二連接薄板，彼此隔開，且該第一連接薄板和該第二連接薄板在該第一壁部與該第二壁部之間延伸，以及其中，該清潔頭暴露在該第一連接薄板與該第二連接薄板之間的一空間中，以清潔地板。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的清掃機，其中，該安裝凹槽設置有朝向該框架延伸的一突起，以及其中，該框架設置有一鉤體，當該框架收納在該安裝凹槽中時，該鉤體與該安裝凹槽的該突起上的一突出部接合。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的清掃機，其中，該鉤體包含：一第一壁部，從該框架的一端朝向該安裝凹槽的一內側延伸；一第二壁部，在相對於該框架的該一端與該第一壁部接觸，且朝向該安裝凹槽外側延伸；一操作接觸表面，從該第二壁部的一端突出，以操縱該鉤體；以及一栓鎖，從該第二壁部朝向該突起的該突出部延伸，以便當該框架插入該安裝凹槽中時與該突起的該突出部接合。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的清掃機，其中，該栓鎖包含：一傾斜表面，當該框架插入該安裝凹槽中時，該傾斜表面與該突起的該突出部接觸，並且該傾斜表面被配置成沿著該突起的一表面滑動；以及一鎖定表面，形成在該傾斜表面的一相對側，且形成為當該框架插入該安裝凹槽中時接觸該突起的該突出部。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的清掃機，其中，當該框架插入該安裝凹槽中時，該栓鎖接觸該突起的該突出部，以施加將該操作接觸表面朝向該清掃機本體移動的一力。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的清掃機，其中，當一力以在該滾筒的一軸向方向上施加至該操作接觸表面且遠離該突起的該突出部時，該栓鎖從該突起的該突出部釋放，使得該框架能從該安裝凹槽移除。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的清掃機，其中，該鉤體形成在該框架相對於該旋轉耦接按鈕的一相對側，以及其中，該突起的該突出部和該栓鎖被從接合狀態釋放，該框架與該清潔頭繞著容納在該旋轉驅動齒輪中的該旋轉耦接按鈕傾斜，以從該安裝凹槽分離。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的清掃機，其中，該清潔頭進一步包含一清潔延伸部，該清潔延伸部設置在該滾筒的一外圓周表面，且被配置以當該滾筒透過從該旋轉驅動齒輪傳遞的該旋轉驅動力旋轉時清潔地板，其中，該清潔頭包含可選擇地被安裝到該框架之具有一第一型的該清潔延伸部的一第一清潔頭或者具有一第二型的該清潔延伸部的一第二清潔頭的其中之一，其中，該第一清潔頭的該滾筒和該第二清潔頭的該滾筒在一共同位置上各自設置有不同數量的接觸端子，其中，該旋轉驅動齒輪設置有一接觸開關，該接觸開關在當該第一清潔頭或該第二清潔頭中的其中之一插入該安裝凹槽中時，位於該接觸端子的一接觸位置上，以及其中，該清掃機的一控制器基於接觸該接觸開關的該接觸端子的數量，識別是該第一清潔頭或者是該第二清潔頭插入該安裝凹槽中，以及基於是該第一清潔頭或者是該第二清潔頭插入該安裝凹槽中，調整該清掃機的操作。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的清掃機，其中，該第一清潔頭包含一刷子且該第二清潔頭包含一拖把，以及其中，當該第二清潔頭安裝至該安裝凹槽中時，該控制器將包含在該清掃機中的一抽吸馬達停用。
  15. 一種清潔頭，包括：一滾筒，當該清潔頭耦接到一框架時，該滾筒由該框架可旋轉地支撐，以及一清潔延伸部，設置在該滾筒的一外圓周表面上，且被配置以當該滾筒旋轉時清潔地板，其中，當該清潔頭與該框架彼此耦接且插入一清掃機的一安裝凹槽中時，該滾筒的一第一軸端被配置以與該安裝凹槽中的一旋轉驅動齒輪接合以接收一旋轉驅動力。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的清潔頭，其中，該滾筒包含：一旋轉耦接按鈕，位於該滾筒的該第一軸端，該旋轉耦接按鈕可沿著該滾筒的一軸線，在該滾筒的該第一軸端外部的一暴露位置與至少部分地位於該滾筒內部的一凹陷位置之間移動；以及一彈簧，被配置以提供一彈力，使得該旋轉耦接按鈕被朝向該暴露位置加壓，以及其中，該安裝凹槽包含一傾斜表面，該傾斜表面形成在當該清潔頭被插入時與該旋轉耦接按鈕接觸的位置，使得該傾斜表面提供一壓縮力，以在該清潔頭被插入時將該旋轉耦接按鈕朝向該凹陷位置移動。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的清潔頭，其中，該旋轉驅動齒輪包含一凹槽，該凹槽被配置以當該清潔頭插入該安裝凹槽中時容納該旋轉耦接按鈕，以及其中，當該清潔頭插入該安裝凹槽中時，該旋轉耦接按鈕被該彈簧加壓以收納在該旋轉驅動齒輪的該凹槽中。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的清潔頭，其中，該框架包含：一第一壁部，包含一開口，該開口圍繞該滾筒的一端以可旋轉地支撐該滾筒；一第二壁部，圍繞該旋轉耦接按鈕所在之該滾筒的另一端；以及一第一連接薄板和一第二連接薄板，彼此隔開，且該第一連接薄板和該第二連接薄板在該第一壁部與該第二壁部之間延伸， 其中，該清潔頭暴露在該第一連接薄板與該第二連接薄板之間的一空間中，以清潔地板。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的清潔頭，其中，該安裝凹槽包括朝向該框架延伸的一突起，以及其中，該框架進一步包含一鉤體，該鉤體耦接至該第一壁部，且當該框架和該清潔頭插入該安裝凹槽中時，該鉤體與該安裝凹槽的該突起接合。
  20. 如申請專利範圍第15項所述的清潔頭，其中，該清潔延伸部包含一第一型的該清潔延伸部或一第二型的該清潔延伸部，其中，基於該清潔頭是包含該第一型的該清潔延伸部或是該第二型的該清潔延伸部，該滾筒在一共同位置上各自包括不同數量的接觸端子，其中，該旋轉驅動齒輪設置有一接觸開關，該接觸開關在當該清潔頭插入該安裝凹槽中時，位於該接觸端子的一接觸位置上，以及其中，該清掃機的一控制器基於接觸該接觸開關的該接觸端子的數量，識別該清潔頭是包含該第一型的該清潔延伸部或者該第二型的該清潔延伸部，以及基於該清潔頭是包含該第一型的該清潔延伸部或該第二型的該清潔延伸部，調整該清掃機的操作。
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