TWI719436B - 清掃機 - Google Patents

清掃機 Download PDF

Info

Publication number
TWI719436B
TWI719436B TW108110775A TW108110775A TWI719436B TW I719436 B TWI719436 B TW I719436B TW 108110775 A TW108110775 A TW 108110775A TW 108110775 A TW108110775 A TW 108110775A TW I719436 B TWI719436 B TW I719436B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cleaning machine
sensing module
sensor
dust box
module
Prior art date
Application number
TW108110775A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201941732A (zh
Inventor
李昇秦
李尚益
咸承錄
Original Assignee
南韓商Lg電子股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商Lg電子股份有限公司 filed Critical 南韓商Lg電子股份有限公司
Publication of TW201941732A publication Critical patent/TW201941732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI719436B publication Critical patent/TWI719436B/zh

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805Parameters or conditions being sensed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L5/00Structural features of suction cleaners
    • A47L5/12Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum
    • A47L5/22Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
    • A47L5/225Convertible suction cleaners, i.e. convertible between different types thereof, e.g. from upright suction cleaners to sledge-type suction cleaners
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/16Arrangement or disposition of cyclones or other devices with centrifugal action
    • A47L9/1683Dust collecting chambers; Dust collecting receptacles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2852Elements for displacement of the vacuum cleaner or the accessories therefor, e.g. wheels, casters or nozzles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/06Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning

Abstract

本發明的清掃機包括:一清掃機本體;一集塵盒,其容納在該清掃機本體中;一感測模組,其檢測該清掃機本體周圍的資訊,並且可旋轉地繞著與水平方向相交的旋轉軸安裝在該清掃機本體中;以及一驅動模組,其使該感測模組相對於該清掃機本體定點地旋轉。

Description

清掃機
本發明涉及一種清掃機,更具體地,涉及一種具有可旋轉的感測模組的清掃機。
通常,清掃機包括:清掃機本體,具有抽吸單元和集塵盒;以及清掃噴嘴,耦接到清掃機本體,並在與待清掃表面緊密接觸的同時執行清掃。
清掃機分為:手動清掃機,用於由使用者手動地清掃待清掃表面;以及自動清掃機,用於在其本身行進時清掃待清掃表面。
根據手動清掃機,在抽吸單元透過電動馬達的驅動力產生抽吸力的狀態下,當使用者以手握住清掃噴嘴或清掃機本體,同時將清掃噴嘴或清掃機本體放置在待清掃表面上時,清掃噴嘴抽吸待清掃表面上之包含灰塵的異物,並且將吸入的異物收集在集塵盒中,從而清掃待清掃表面。
此外,根據自動清掃機,具有抽吸單元和集塵盒的清掃機本體可以設置有各種感測器單元(超音波感測器及/或攝影機感測器),以劃分行進區域、識別周圍環境、避開障礙物、以及檢測懸崖等。在清掃機本體繞著待清掃表面自動地行進時,清掃噴嘴透過抽吸單元產生的抽吸力抽吸待清掃表面上的異物,並且將吸入的異物收集在集塵盒中,從而清掃待清掃表面。
在自動清掃機中使用的感測器單元採用在一個方向上照射光並且檢測反射光的光學系統、或者採用在一個方向上發射聲波並且檢測反射聲波的系統。
這種感測器單元可以僅收集在相對於感測方向之特定角度(視角)內的環境資訊。
根據傳統的自動清掃機,感測器單元安裝在清掃機本體的前方,並且感測器單元不能旋轉或移動。因此,存在著感測器單元可以檢測的檢測範圍(視角)非常有限的問題。
韓國專利公開第10-2017-0131289號揭露一種具有固定到清掃機本體的前方的感測器單元的清掃機。在該傳統的自動清掃機中,由於感測器單元固定在清掃機本體的移動方向上,因此存在著難以識別位於橫向方向上的障礙物的問題。
相關技術文獻
專利文獻:韓國專利公開第10-2017-0131289號。
本發明的一個目的是提供一種清掃機,其能夠準確且快速地識別在清掃機的行進方向的橫向側上的障礙物。
本發明的另一個目的是提供一種清掃機,當清掃機的行進方向改變時,其能夠藉由預先將感測器朝向清掃機的行進方向旋轉,而在行進方向的變化中準確且快速地識別在橫向側上的障礙物。
本發明的另一個目的是提供一種清掃機,其中,感測器單元和用於使感測器單元旋轉的感測器驅動模組安裝在集塵盒蓋中,並且受限於集塵盒蓋的旋轉,使得感測器單元在不干擾集塵盒的分離的情況下旋轉。
本發明的另一個目的是提供一種清掃機,其中,感測器單元從一側到另一側定點地旋轉。
本發明的問題不限於上述問題,並且所屬技術領域具有通常知識者可以從以下描述中清楚地理解未提及的其他問題。
在一個態樣中,提供了一種清掃機,包括:一清掃機本體;一集塵盒,其容納在該清掃機本體中;一感測模組,其檢測該清掃機本體周圍的資訊,並且可旋轉地繞著與水平方向相交的旋轉軸安裝在該清掃機本體中;以及一驅動模組,其使該感測模組相對於該清掃機本體定點地旋轉,其中,該感測模組和該驅動模組位於該集塵盒上方。
該集塵盒從該清掃機本體向前偏置。
該感測模組包括:至少一個感測器單元,其檢測該清掃機本體周圍的資訊;一感測器殼體,其容納該感測器單元,並且具有可旋轉地耦接到該清掃機本體的一感測器軸;以及一感測器齒輪,其耦接到該感測器殼體,繞著與該感測器軸相同的軸線旋轉,並且接收該驅動模組的驅動力。
該驅動模組包括一驅動馬達,並且該驅動馬達的旋轉軸與水平方向平行設置。
該感測模組的旋轉軸相對於垂直方向具有一預設傾斜度。
該驅動模組包括:一蝸輪(worm gear),其耦接到該驅動馬達的旋轉軸;以及至少一個連接齒輪,其耦接到該蝸輪,並且耦接到一旋轉模組。
該連接齒輪的旋轉軸與該感測模組的旋轉軸平行設置。
該連接齒輪的旋轉軸與垂直方向平行設置,並且該連接齒輪包含一斜齒輪(bevel gear)。
該驅動模組包括:一驅動馬達;至少一個連接齒輪,其傳遞該驅動馬達的驅動力;以及一位置識別單元,其設置在該連接齒輪中,並且能夠識別該感測模組的旋轉角度。
該位置識別單元在該連接齒輪的旋轉軸的方向上從該連接齒輪突出。
該清掃機進一步包括一感測器位置檢測模組,其檢測該位置識別單元。
該清掃機進一步包括:一電源單元,其向該感測模組供電;以及一可撓性電路板,其連接該電源單元和該感測模組。
該清掃機本體包括:一主體,其容納該集塵盒;以及一集塵盒蓋,其覆蓋該集塵盒,並且可旋轉地耦接到該主體。
該感測模組的至少一部分暴露於該集塵盒蓋的前側,並且該驅動模組位於該集塵盒蓋內部。
該驅動模組包括一驅動馬達,並且該驅動馬達的旋轉軸與該集塵盒蓋的底表面平行設置。
該感測模組和該驅動模組受限於該集塵盒蓋的旋轉,並且一起旋轉。
該集塵盒蓋包括一下集盒蓋;以及一上集塵盒蓋,其耦接到該下集塵盒蓋,並且界定用於容納該驅動模組的空間,而且該驅動模組固定到該下集盒蓋。
該驅動模組從該感測模組的旋轉軸離心地(eccentrically)定位。
在另一個態樣中,提供了一種清掃機,包括:一清掃機本體;一感測模組,其檢測該清掃機本體周圍的資訊,並且可旋轉地繞著與水平方向相交的旋轉軸安裝在該清掃機本體中;以及一驅動模組,其使該感測模組相對於該清掃機本體定點地旋轉,其中,該感測模組包括:至少一個感測器單元,其檢測該清掃機本體周圍的資訊;一感測器殼體,其容納該感測器單元,並且具有可旋轉地耦接到該清掃機本體的一感測器軸;以及一感測器齒輪,其耦接到該感測器殼體,繞著與該感測器軸相同的軸線旋轉,必且接收該驅動模組的驅動力。
在另一個態樣中,提供了一種清掃機,包括:一清掃機本體;一感測模組,其檢測該清掃機本體周圍的資訊,並且可旋轉地繞著與水平方向相交的旋轉軸安裝在該清掃機本體中;以及一驅動模組,其使該感測模組相對於該清掃機本體定點地旋轉,其中,該驅動模組包括:一驅動馬達;以及至少一個連接齒輪,其傳遞該驅動馬達的驅動力,其中,該連接齒輪進一步包括一位置識別單元,其能夠識別該感測模組的旋轉角度。
根據本發明的清掃機的優點在於:用於檢測該清掃機周圍的環境的感測模組相對於前方以一特定角度旋轉,使得感測模組在左右方向上具有寬的感測範圍。
本發明的優點在於:感測模組相對於向前方向以一特定角度旋轉,使得易於檢測存在於行進方向的橫向側上的障礙物,並且當清掃機本體旋轉或改變其方向時,能夠快速且準確地檢測存在於清掃機本體的旋轉預期路徑和行進預期路徑中的障礙物。
此外,本發明的優點在於:感測器單元被固定,並且感測器驅動模組受限於集塵盒蓋的旋轉,使得感測器單元和感測器驅動模組可以在不干擾集塵盒的分離的情況下安裝在集塵盒蓋中。
另外,本發明的優點在於:感測模組和感測器驅動模組設置在集塵盒與手柄之間,使得當使用者握持手柄並且分離集塵盒時,感測模組不會被 使用者損壞,並且使用者可以在不干擾感測模組的情況下分離集塵盒,並且對於設置在主體內部的集塵設備不會發生干擾。
此外,本發明的優點在於:旋轉軸設置在感測模組的殼體中,並且感測模組定點地旋轉,使得感測模組的旋轉半徑和空間較小。
另外,本發明的優點在於:藉由使用複數個齒輪,可以使用大齒輪比執行精確的位置控制。
本發明的功效不限於上述功效,並且所屬技術領域具有通常知識者可以由以下申請專利範圍的描述中清楚的理解未提及的其他功效。
100‧‧‧清掃機
110‧‧‧主體
112‧‧‧集塵盒容納單元
113‧‧‧上端
114‧‧‧手柄
115‧‧‧拍攝單元
116‧‧‧第一開口
117‧‧‧第二開口
120‧‧‧清掃噴嘴
130‧‧‧感測模組
132‧‧‧感測器單元
132a‧‧‧第一雷射器
132b‧‧‧第二雷射器
132c‧‧‧攝影機
133‧‧‧視窗
134‧‧‧感測器殼體
136‧‧‧感測器齒輪
136-2‧‧‧從動滑輪
140‧‧‧集塵盒
141‧‧‧耦接凹槽
142‧‧‧入口
143‧‧‧出口
145‧‧‧蓋子
150‧‧‧滾輪
190‧‧‧集塵盒蓋
191‧‧‧上集塵盒蓋
191a‧‧‧上軸耦接單元
192‧‧‧下集塵盒蓋
192a‧‧‧底面蓋
192b‧‧‧橫向側面蓋
192c‧‧‧下軸耦接單元
193‧‧‧容納單元
194‧‧‧鉸鏈
196‧‧‧連接凹槽
200‧‧‧驅動模組
231‧‧‧驅動馬達
232‧‧‧蝸輪
233‧‧‧連接齒輪
236‧‧‧殼體
237‧‧‧主動滑輪
238‧‧‧驅動皮帶
239‧‧‧位置識別單元
240‧‧‧感測器位置檢測模組
241‧‧‧發光單元
242‧‧‧光接收單元
A1‧‧‧旋轉軸、感測器軸
A2‧‧‧旋轉軸
圖1a為說明根據本發明一實施例之清掃機的立體圖;圖1b為根據本發明一實施例之清掃機的示意性平面圖;圖2為說明在圖1a中之集塵盒被分離的狀態下的清掃機的視圖;圖3為根據本發明一實施例之包含感測模組和驅動模組的集塵盒蓋的立體圖;圖4為圖3之集塵盒蓋的前視圖;圖5為圖3之集塵盒蓋的側視圖;圖6為圖3之集塵盒蓋的分解立體圖;圖7為將圖6中之驅動模組的殼體分離的局部立體圖;圖8為說明根據本發明一實施例之感測模組和驅動模組的剖面立體圖;圖9為說明根據本發明一實施例在感測模組與驅動模組之間的連接的概念圖;圖10為說明圖9中之感測模組的旋轉狀態的視圖;圖11為在感測模組面向前方的狀態下集塵盒蓋的外部立體圖;圖12為說明在圖11中之橫向方向上旋轉的感測模組的視圖;圖13為說明根據本發明另一實施例之位置識別單元和感測器位置檢測模組的視圖;圖14為說明根據本發明另一實施例在感測模組與驅動模組之間的連接的概念圖;以及 圖15為說明根據本發明另一實施例在感測模組與驅動模組之間的連接的概念圖。
在下文中,將參考附圖描述本發明的較佳實施例。在描述本發明的實施例時,相同的名稱和相同的元件符號用於相同的組件,並且將省略其進一步的描述。亦將理解,當一元件(例如,第一元件)被稱為「連接」或「耦接」到另一元件(例如,第二元件)時,其可以直接地連接或耦接到又另一個元件(例如,第三元件)或者可以存在介於中間的元件。本文使用的術語僅用於描述具體示例性實施例的目的,並不旨在限制本發明的概念。還應注意,在一些替代實施方式中,在圖塊中提到的功能/動作可以不按照流程圖中提到的順序發生。
在下文中,將參考圖式描述根據本發明一實施例的清掃機。
圖1a為說明根據本發明一實施例之清掃機的立體圖;圖1b為根據本發明一實施例之清掃機的示意性平面圖;以及圖2為說明在圖1a中之集塵盒被分離的狀態下的清掃機的視圖。
參照圖1a和圖2,清掃機100包括清掃機本體、清掃噴嘴120、感測模組130、以及集塵盒140。清掃機本體可以包含:主體110,用於容納集塵盒140;以及集塵盒蓋190,用於覆蓋集塵盒140的上部。
一實施例的清掃機100可以進一步包括:驅動模組,其使感測模組130相對於清掃機本體及/或集塵盒蓋190旋轉。
主體110包括各種組件,該等組件包含用於控制清掃機100的控制器(圖未顯示)。主體110可以形成用於容納構成清掃機100的各種組件的空間。
使用者可從自動模式或手動模式中選擇一個,以決定主體110的行進方式。主體110可以設置有模式選擇輸入單元,用於選擇自動模式和手動模式中的一個。當使用者在模式選擇輸入單元中選擇自動模式時,主體110可以像清掃機一樣自動地行進。另外,當使用者在模式選擇輸入單元中選擇手動模式時,主體110可以藉由使用者的力拉動或推動而手動地行進。
主體110設置有用於使主體110移動的滾輪150。滾輪150可以包含馬達(圖未顯示)和至少一個透過馬達的驅動力旋轉的滾輪。馬達的旋轉方向可以由控制器(圖未顯示)控制,因此,滾輪150的輪子可以配置為可沿一個方向或另一個方向旋轉。
滾輪150可以分別設置在主體110的左側和右側。主體110可以透過滾輪150來回移動、左右移動、或者旋轉。
滾輪150中的每一個可以配置為可彼此獨立地驅動。為此,每個滾輪150可以由不同的馬達驅動。
控制器控制滾輪150的驅動,使得清掃機100實現為在地板上自主地行進。
滾輪150設置在主體110的下部中以使主體110移動。滾輪150可以僅由圓形滾輪構成、可以由以帶鏈(belt chain)連接的圓形滾筒構成、或者可以由以帶鏈連接的圓形滾輪和圓形滾筒構成。滾輪150的輪子的上部可以設置在主體110的內部,而滾輪150的輪子的下部可以突出到主體110的下側。至少滾輪150的輪子的下部設置為與作為待清掃表面的地板表面接觸,使得主體110可以行進。
滾輪150可以分別安裝在主體110的左側和右側中。可以獨立地驅動設置在主體110的左側中的滾輪150和設置在主體110的右側中的滾輪150。也就是說,設置在主體110的左側中的滾輪150可以經由至少一個第一齒輪彼此耦接,並且可以透過使第一齒輪旋轉的第一行進馬達的驅動力而旋轉。另外,設置在主體110的右側中的滾輪150可以經由至少一個第二齒輪彼此耦接,並且可以透過使第二齒輪旋轉的第二行進馬達的驅動力而旋轉。
控制器可以藉由控制第一行進馬達和第二行進馬達中的每一個旋轉軸的轉速來決定主體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的速度旋轉時,主體110可以直線移動。另外,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可以向左或向右轉彎。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另一個,以使主體110向左或向右轉彎。
懸架單元可以安裝在主體110內部。懸架單元可以包含螺旋彈簧。懸架單元藉由使用螺旋彈簧的彈性力,可以在主體110的行進期間吸收從滾輪150傳遞的衝擊和振動。
此外,懸架單元可以設置有升降單元,用於調節主體110的高度。升降單元可以可垂直移動地安裝在懸架單元中並且可以耦接到清掃機100。因此,當升降單元從懸架單元向上移動時,清掃機100可以與升降單元一起向上移動。當升降單元從懸架單元向下移動時,清掃機100可以與升降單元一起向下移動。清掃機100可以由升降單元垂直地移動以調節高度。
當主體110在硬地板上行進時,清掃噴嘴120的底表面可以在與地板表面緊密接觸的同時移動,從而可以清掃地板表面。然而,當待清掃地板表面上鋪設有地毯時,在滾輪150的輪子中可能發生滑動,從而可能降低主體110的行進性能。另外,由於清掃噴嘴120抽吸地毯的力,可能降低主體110的行進性能。
然而,由於升降單元根據滾輪150的輪子的滑移率調節主體110的高度(以下亦相同),因此可以調節清掃噴嘴120的底表面與待清掃表面緊密接觸的程度,從而無論待清掃表面的材料為何,都可以保持主體110的行進性能。
同時,如果設置在主體110的左側中的滾輪150的輪子通過第一齒輪耦接到第一行進馬達,並且如果設置在主體110的右側中的滾輪150的輪子通過第二齒輪耦接到第二行進馬達,則當使用者希望在第一行進馬達和第二行進馬達停止的狀態下以手動模式移動主體110時,左右滾輪150的輪子不能旋轉。因此,在主體110的手動模式中,左右滾輪150的輪子應該與第一行進馬達和第二行進馬達斷開連接。為此,較佳地,當主體110處於自動模式時,將離合器設置在主體110內部,以將左右滾輪150的輪子與第一行進馬達和第二行進馬達連接,並且當主體110處於手動模式時,使左右滾輪150的輪子與第一行進馬達和第二行進馬達斷開連接。
主體110裝配有用於向清掃機100的電子組件供電的電池(圖未顯示)。該電池配置為可從主體110充電及拆卸。
主體110設置有集塵盒容納單元112,並且用於分離和收集所吸入的空氣中的灰塵的集塵盒140可拆卸地耦接到集塵盒容納單元112。
集塵盒容納單元112可以具有從主體110向前和向上敞開的形狀,並且可以從主體110的前側F向後側R凹陷。集塵盒容納單元112可以形成為使得清掃機本體110前部的前側、上側U和下側D敞開。
取決於清掃機的類型,集塵盒容納單元112可以形成在其他位置上(例如,在主體110後方)。
集塵盒140可拆卸地耦接到集塵盒容納單元112。集塵盒140的一部分可以容納在集塵盒容納單元112中,而集塵盒140的其他部分可以朝向主體110的前方突出。
集塵盒140可以設置以朝向清掃機本體的前方或後方移位。具體地,集塵盒140可以沿向前方向或向後方向離心地設置在清掃機本體(具體地,主體110)的中央。
由於集塵盒140為多旋風器類型而具有大容積,並且需要在視覺上識別累積的灰塵量,使得集塵盒140沿清掃機本體的前表面、側表面和後表面中的至少一個的方向暴露。較佳地,集塵盒140朝向主體的前側離心地設置,並且集塵盒140的橫向側的至少一部分在清掃機本體中向前暴露,以便縮短連接從清掃機本體的前表面突出的清掃噴嘴120與集塵盒140的流動路徑,並且最小化抽吸力的減少。
集塵盒140具有:入口142,含灰塵的空氣經由其引入;以及出口143,已分離灰塵的空氣經由其排出。當集塵盒140安裝在集塵盒容納單元112中時,入口142和出口143被配置以分別與第一開口116和第二開口117連通,其中第一開口116和第二開口117形成在集塵盒容納單元112的內側壁中。
形成在主體110中的進氣流動路徑對應於從清掃噴嘴120延伸到第一開口116的流動路徑,並且排氣流動路徑對應於從第二開口117延伸到排氣口的流動路徑。
基於這樣的配置,通過清掃噴嘴120引入之含灰塵的空氣經由主體110內部的進氣流動路徑流入集塵盒140中,並且穿通過至少一個過濾器單元(例如旋風器、過濾器等)以將空氣與灰塵彼此分離。灰塵被收集在集塵盒140中,並且空氣從集塵盒140排出,接著最後經由主體110內部的排氣流動路徑通過排氣口排出到外部。
主體110設置有集塵盒蓋190,該集塵盒蓋190覆蓋容納在集塵盒容納單元112中的集塵盒140。集塵盒蓋190可以鉸接到主體110的一側以可旋轉的。集塵盒蓋190可以覆蓋集塵盒容納單元112之敞開的上側,並且覆蓋集塵盒140的上側。另外,集塵盒蓋190可以配置為可從主體110拆卸。
可以在集塵盒蓋190被設置以覆蓋集塵盒140的狀態下,限制集塵盒140從集塵盒容納單元112分離。集塵盒蓋190透過鉸鏈194可旋轉地耦接到主體110。鉸鏈194可以被設置使得集塵盒蓋190可以繞著平行於水平方向(詳細地,為左右方向LeRi)的軸線旋轉。
集塵盒蓋190可以由單個組件組成,並且該實施例的集塵盒蓋190可以包含上集塵盒蓋191和下集塵盒蓋192。稍後將描述集塵盒蓋190的配置。
耦接突起(圖未顯示)從集塵盒蓋190的底表面突出,並且耦接突起插入其中並與其耦接的耦接凹槽141形成在集塵盒140的上表面中。當集塵盒蓋190覆蓋集塵盒容納單元112的上側時,耦接突起插入到耦接凹槽141中。因此,集塵盒140耦接到集塵盒蓋190並且不能從主體110移除。另一方面,當集塵盒蓋190打開集塵盒容納單元112的上側時,耦接突起離開耦接凹槽141,使得集塵盒140與集塵盒蓋190斷開連接並且可從主體110拆卸。
手柄114設置在集塵盒蓋190的上端113上。手柄114可以設置有拍攝單元115。此時,較佳地,拍攝單元115設置為相對於主體110的底表面傾斜,使得拍攝單元115可以將前側和上側一起拍攝。
拍攝單元115可以設置在主體110中,以拍攝用於清掃機的同步定位與地圖構建(simultaneous localization and mapping,SLAM)的影像。由拍攝單元115拍攝的影像用以產生行進區域的地圖或檢測行進區域中的目前位置。
拍攝單元115可以產生與主體110的周圍環境有關的三維座標資訊。也就是說,拍攝單元115可以是三維深度攝影機,其計算清掃機100與待拍攝物體之間的距離。因此,可以產生與三維座標資訊有關的現場資料。
具體地,拍攝單元115可以拍攝與主體110的周圍環境相關的二維影像,並且可以產生與所拍攝的二維影像對應的複數個三維座標資訊。
在一實施例中,拍攝單元115可以包含獲得現有的二維影像的兩個或更多個攝影機,並且可以藉由組合從兩個或更多個攝影機所獲得的兩個或更多個影像來實現產生三維座標資訊的立體視覺方案。
具體地,根據該實施例的拍攝單元115可以包含:第一圖案照射單元,用於朝向主體的前側向下照射第一圖案光;第二圖案照射單元,用於朝向主體的前側向上照射第二圖案光;以及影像擷取單元,用於獲取主體的前側區域的影像。因此,影像擷取單元可以獲取第一圖案光和第二圖案光所發射到的區域的影像。
在另一實施例中,拍攝單元115可以包含紅外線圖案照射單元,用於與單個攝影機一起照射紅外線圖案,並且擷取由紅外線圖案照射單元照射並投影到待拍攝物體上的紅外線圖案的形狀,以便可以測量拍攝單元115與待拍攝物體之間的距離。拍攝單元115可以是紅外線(IR)型拍攝單元115。
在又一實施例中,拍攝單元115可以包含用於與單個攝影機一起發光的發光單元,可以接收從發光單元發射並從待拍攝物體反射的雷射的一部分,並且可以分析所接收的雷射,以便可以測量拍攝單元115與待拍攝物體之間的距離。拍攝單元115可以是時差測距(time-of-flight,TOF)型拍攝單元115。
具體地,上述的拍攝單元115的雷射器被配置以照射沿至少一個方向延伸的雷射。在一個示例中,拍攝單元115可以包含第一雷射器和第二雷射器,並且第一雷射器可以照射彼此相交的多個線性雷射,而第二雷射器可以照射單個線性雷射。據此,最下面的雷射用於檢測地板中的障礙物,最上面的雷射用於檢測上部中的障礙物,而在最下面的雷射與最上面的雷射之間的中間的雷射檢測在中間部分中的障礙物。
感測模組130可以設置在集塵盒蓋190的下方,並且感測模組130可以可拆卸地耦接到集塵盒140。
感測模組130設置在主體110中,並且檢測與主體110所在的環境有關的資訊。感測模組130檢測與環境有關的資訊以產生現場資料。
感測模組130檢測周圍的特徵(包含障礙物),使得清掃機100不會與障礙物碰撞。感測模組130可以感測關於清掃機100的外部的資訊。感測模組130可以檢測在清掃機100的附近區域中的使用者。感測模組130可以檢測在清掃機100的附近區域中的物體。
此外,感測模組130被配置以能夠平移(左右移動)和傾斜(設置為向上和向下傾斜),以改善清掃機的檢測功能和清掃機的行進功能。
感測模組130設置在主體110的前側上,並且設置在集塵盒140與手柄114之間。感測模組130可以包含外部信號感測器、障礙物感測器、懸崖感測器、下部攝影機感測器、上部攝影機感測器、編碼器、衝擊感測器、以及麥克風中的至少一種。
外部信號感測器可以檢測清掃機100的外部信號。外部信號感測器可以是例如:紅外線感測器、超音波感測器、射頻感測器等。因此,可以產生與外部信號有關的現場資料。
清掃機100可以藉由使用外部信號感測器接收由充電信號產生的引導信號,並檢測與充電座的位置和方向有關的資訊。此時,充電座可以發送指示方向和距離的引導信號,使得清掃機100可以返回充電座。亦即,清掃機100可以接收從充電座發送的信號、判定目前位置、以及設定移動方向,使得其可以返回充電座。
障礙物感測器可以檢測前方的障礙物。因此,產生與障礙物有關的現場資料。
障礙物感測器可以檢測存在於清掃機100的移動方向上的物體,並且將產生的現場資料發送到控制器。亦即,障礙物感測器可以檢測存在於清掃機100的移動路徑上的突起、家中的陳設品、傢俱、壁面、牆角等,並且將現場資料發送到控制器。
障礙物感測器可以是例如:紅外線感測器、超音波感測器、射頻感測器、地磁感測器等。清掃機100可以使用感測器中的一種作為障礙物感測器,或者,如果需要,可以一起使用兩種以上的感測器。
懸崖感測器可以主要地使用各種類型的光學感測器來檢測在支撐主體110的地板上的障礙物。因此,產生與地板上的障礙物有關的現場資料。
與障礙物感測器一樣,懸崖感測器可以是具有發光單元和光接收單元的紅外線感測器、超音波感測器、射頻感測器或位置靈敏檢測器(position sensitive detector,PSD)感測器等。
例如,懸崖感測器可以是PSD感測器,但是其可以由複數個不同類型的感測器組成。PSD感測器具有向障礙物發射紅外線的發光單元、以及 接收從障礙物反射並返回的紅外線的光接收單元,並且PSD感測器通常以模組的形式配置。當藉由使用PSD感測器檢測到障礙物時,無論障礙物的反射率和色差如何,都可以獲得穩定的測量值。
控制器可以測量在由懸崖感測器朝向地面發射的紅外線的發光信號與由從障礙物反射後所接收的反射信號之間的紅外線角度,使得其可以檢測懸崖,並且可以獲取與深度有關的現場資料。
下部攝影機感測器在清掃機100移動時獲取與待清掃表面有關的影像資訊(現場資料)。下部攝影機感測器也稱為光流感測器(optical flow sensor)。下部攝影機感測器可以轉換從設置在感測器中的影像感測器輸入的下側影像,以產生特定格式的影像資料(現場資料)。可以產生與由下部攝影機感測器識別的影像有關的現場資料。
不論移動式清掃機是否滑動,藉由使用下部攝影機感測器,控制器可以檢測移動式清掃機的位置。控制器可以根據時間比較並且分析由下部攝影機感測器所拍攝的影像資料,並且計算移動距離和移動方向,並且基於所計算的移動距離和移動方向計算移動式清掃機的位置。
上部攝影機感測器可以被安裝以面向清掃機100的上側或前側,以拍攝清掃機100的附近區域。當清掃機100包含複數個上部攝影機感測器時,該等攝影機感測器可以以特定距離或特定角度形成在移動式清掃機的上側或側表面中。可以產生與由上部攝影機感測器識別的影像有關的現場資料。
編碼器可以檢測與驅動滾輪150的輪子的馬達的操作有關的資訊。因此,產生與馬達的操作有關的現場資料。
當清掃機100與外部障礙物等碰撞時,衝擊感測器可以檢測到衝擊。因此,產生與外部衝擊有關的現場資料。
麥克風可以檢測外部聲音。因此,產生與外部聲音有關的現場資料。
在本實施例中,感測模組130包括影像感測器。在本實施例中,現場資料是由影像感測器獲取的影像資訊、或者是從影像資訊提取的特徵點資訊,但是不限於此。
同時,纜線配接器(圖未顯示)可以設置在集塵盒容納單元112之敞開的下側。纜線配接器可以耦接到主體110,以形成主體110的一部分。亦 即,當纜線配接器耦接到主體110時,纜線配接器可以被認為是與主體110相同的配置。用於儲存異物的集塵盒140可以放置在纜線配接器上。纜線配接器可以連接主體110和清掃噴嘴120。纜線配接器可以連接主體110的進氣流動路徑和清掃噴嘴120的進氣流動路徑。
清掃噴嘴120被配置以抽吸含塵的空氣或擦拭地板。此處,用於抽吸含灰塵之空氣的清掃噴嘴120可以稱為抽吸模組,而用於擦拭地板的清掃噴嘴120可以稱為拖把模組。
清掃噴嘴120可以可拆卸地耦接到主體110。當抽吸模組從主體110拆卸時,拖把模組可以代替拆卸的抽吸模組可拆卸地耦接到主體110。因此,當使用者希望去除地板上的灰塵時,將抽吸模組安裝在主體110中,並且當使用者希望擦拭地板時,可以將拖把模組安裝在主體110中。
清掃噴嘴120可以被配置以具有在抽吸含灰塵的空氣之後擦拭地板的功能。
如圖所示,清掃噴嘴120可以設置在主體110的下方,或者可以從主體110的一側突出。主體110的一側可以是主體110沿向前方向行進的一側,亦即,主體110的前部。清掃噴嘴120設置在滾輪150的前方,並且清掃噴嘴120的一部分可以從集塵盒140向前突出。
在圖式中,顯示了清掃噴嘴120從主體110的一側朝向清掃機的前側以及左側和右側突出。具體地,清掃噴嘴120的前端部設置在從主體110的一側向前間隔開的位置中,並且清掃噴嘴120的左端部和右端部設置為從主體110的一側向主體110的左側和右側間隔開。
抽吸馬達可以安裝在主體110內。葉輪(圖未顯示)可以耦接到抽吸馬達的旋轉軸。當驅動抽吸馬達使得葉輪與旋轉軸一起旋轉時,葉輪可以產生抽吸力。
進氣流動路徑可以形成在主體110內。可以透過由抽吸馬達的驅動力產生的抽吸力將諸如灰塵的異物從待清掃表面流入清掃噴嘴120中,並且可以將引入清掃噴嘴120中的異物引入到進氣流動路徑中。
當主體110以自動模式行進時,清掃噴嘴120可以清掃待清掃地板表面。清掃噴嘴120可以設置為鄰近主體110的前側表面中的地板表面。用於 抽吸空氣的抽吸口可以形成在清掃噴嘴120的底表面上。當清掃噴嘴120耦接到主體110時,抽吸口可以朝向地板表面設置。
清掃噴嘴120可以經由纜線配接器耦接到主體110。清掃噴嘴120可以經由纜線配接器與主體110的進氣流動路徑連通。清掃噴嘴120可以設置在集塵盒140的下方,集塵盒140設置在主體110的前部中。
清掃噴嘴120可以包括殼體,該殼體具有形成在其底表面中的抽吸口,並且刷子單元可旋轉地安裝在該殼體中。殼體可以設置有空的空間,使得刷子單元可以可旋轉地安裝在其中。刷子單元可以包含:旋轉軸,形成為在左右方向上延伸;以及刷子,突出到旋轉軸的外圓周。刷子單元的旋轉軸可以可旋轉地耦接到殼體的左側表面和右側表面。
刷子單元被設置使得刷子突出穿過形成在殼體的底部中的抽吸口。當驅動抽吸馬達時,刷子單元可以藉由抽吸力旋轉,並且可以掃起待清掃地板表面上的灰塵和其他異物。可以藉由抽吸力將掃起的異物吸入殼體中。較佳地,刷子可以由不會產生摩擦電的材料形成,因此,可以異物不會容易地沾黏到其上。
纜線配接器可以耦接到主體110的前表面。纜線配接器可以連接主體110和清掃噴嘴120。清掃噴嘴120可以可拆卸地耦接到纜線配接器。纜線配接器可以支撐集塵盒140的下側。
集塵盒140可以可拆卸地耦接到主體110的前表面,並且集塵盒140的下側可以由纜線配接器支撐。集塵盒140可以包含中空圓柱形殼體。在該圓柱形殼體的內部,可以設置過濾器單元,該過濾器單元用於將異物和空氣從經由主體110的進氣流動路徑吸入的空氣分離。
過濾器單元可以包含複數個旋風器。包含在過濾器單元中所過濾之灰塵的異物可以掉落並容納在集塵盒140中。只有空氣可以排出到集塵盒140的外部,並且透過抽吸馬達的抽吸力移動到抽吸馬達,然後可以逸出到主體110的外部。
集塵盒140的下側可以是敞開的,並且敞開的集塵盒140的下側可以由蓋子145屏蔽。蓋子145的一側可以可旋轉地耦接到集塵盒140以被打開和關閉。當打開蓋子145時,可以打開集塵盒140之敞開的下側,然後,容納在集塵盒140中的異物可以經由集塵盒140之敞開的下側落下。使用者可以將集塵 盒140從主體110分離然後打開蓋子,以丟棄容納在集塵盒140中的異物。當集塵盒140耦接到主體110時,集塵盒140放置在纜線配接器上。亦即,集塵盒140的蓋子放置在纜線配接器的上側上。
如上所述,清掃噴嘴120在與待清掃地板表面緊密接觸的狀態下設置,使得當主體110以自動模式行進時,可以自動地清掃地板表面。然而,當使用者希望手動執行清掃時,使用者可以通過設置在主體110中的模式選擇輸入單元輸入主體110的手動模式行程,接著將清掃噴嘴120從主體110拆卸,並且將手動清掃噴嘴耦接到主體110以執行手動清掃。手動清掃噴嘴可以包含波紋管形式的長軟管。在這種情況下,手動清掃噴嘴的軟管部分可以連接到清掃機本體110。
同時,根據本發明實施例的清掃機100可以相對於集塵盒蓋190對應地旋轉感測模組130,從而快速且準確地檢測在左右方向上的障礙物。
在下文中,將詳細描述感測模組130、驅動模組、以及與感測模組130和驅動模組耦接的集塵盒蓋190。
參照圖3至圖8,感測模組130可以繞著與水平方向相交的旋轉軸可旋轉地安裝在清掃機本體中。感測模組130可以包括至少一個感測器單元132。感測器單元132沿著垂直方向設置在主體110的側表面上。感測模組130包括第一雷射器132a、第二雷射器132b和攝影機132c。
第一雷射器132a朝向清掃機100的前方下側照射雷射,並且第二雷射器132b朝向清掃機100的前方上側照射雷射。第一雷射器132a和第二雷射器132b可以沿垂直方向設置成一條線。在圖式中,顯示了第二雷射器132b設置在第一雷射器132a的下方。
顯然地,第一雷射器132a和第二雷射器132b可以朝向與感測模組130的旋轉軸A1正交的方向照射雷射。
攝影機132c被配置以在預設拍攝區域內拍攝由第一雷射器132a和第二雷射器132b照射的雷射。該預設拍攝區域包含從地板延伸到清掃機100的上端的區域。因此,可以檢測清掃機100前方的障礙物,並且可以防止清掃機100與上方障礙物碰撞或被卡在上方障礙物中的問題。攝影機132c可以朝向與感測模組130的旋轉軸A1正交的方向照射雷射。
所設定的拍攝區域可以是例如:上下方向(即垂直方向)上105度的視角、左右方向(即水平方向)上135度的視角、以及25公尺範圍內的區域。該預設拍攝區域可以透過各種因素改變,例如:第一雷射器132a和第二雷射器132b的安裝位置、第一雷射器132a和第二雷射器132b的照射角度、清掃機100的高度等。
第一雷射器132a、第二雷射器132b和攝影機132c可以沿著主體110的垂直方向設置為一條線。在圖式中,顯示了攝影機132c設置在第二雷射器132b的下方。連接第一雷射器132a、第二雷射器132b和攝影機132c的任意線可以與感測模組130的旋轉軸A1平行設置。在下文中,術語「平行」並不意味著在數學意義上的完美平行,而是意味著在包含工程意義上的誤差的範圍內平行。
第一雷射器132a、第二雷射器132b和攝影機132c的照射方向可以是在向前方向與向下方向之間的方向。第一雷射器132a、第二雷射器132b和攝影機132c的照射方向可以設置為相對於集塵盒蓋190向下傾斜。因此,感測模組130可以檢測前側和下側。
感測模組130進一步包括視窗133、感測器殼體134和感測器齒輪136。
視窗133被設置以覆蓋第一雷射器132a、第二雷射器132b和攝影機132c,並且具有透明度。此處,術語「透明度」意味透射入射光的至少一部分的特性,並且包含半透明的概念。
視窗133可以由合成樹脂材料或玻璃材料形成。當視窗133是半透明時,材料本身可以形成為具有半透明性、或者材料本身可以形成為具有透明性並且附著到材料的膜可以具有半透明性。
感測器殼體134被配置以固定感測器單元和視窗133。如圖所示,感測器殼體134被配置以容納視窗133的至少一部分。感測器殼體134可以由合成樹脂材料或金屬材料形成,並且可以是不透明的。
作為另一示例,該視窗可以設置在集塵盒蓋190上,並且可以覆蓋至少感測器殼體134的前側和橫向側。視窗133可以與感測器殼體134一起旋轉,並且當感測器殼體134安裝在集塵盒蓋190上時,視窗133可以不受感測器殼體134的旋轉影響。
當感測模組130在左右方向(即水平方向)上的視角為135度,但感測模組130部分地識別出障礙物的左右端時,感測模組130不能判定其是否是障礙物,並且由於狹窄的視角,在旋轉動作或清掃機改變方向期間不能快速且準確地判定障礙物。為了解決這樣的問題,該實施例可以通過旋轉模組使感測模組130在左右方向上旋轉。
感測器殼體134可以容納感測器單元,並且可以可旋轉地耦接到清掃機本體的集塵盒蓋190。當感測器殼體134旋轉時,感測器單元132由感測器殼體134的旋轉限制並且一起旋轉。
具體地,感測器軸A1可以形成在感測器殼體134中。感測器殼體134繞著感測器軸A1旋轉。感測器軸A1可以分別耦接到感測器殼體134的上端和下端。每個感測器軸A1可旋轉地耦接到集塵盒蓋190。
感測器軸A1可以與上下方向平行設置、或者可以相對於上下方向具有預設的傾斜度。感測器軸A1的上部可以位於下部的前方。因此,當感測模組130繞著感測器軸A1旋轉時,可以同時檢測清掃機本體的前側和橫向側以及遠程區域中的地板。
感測器齒輪136耦接到感測器殼體134,並且繞著與感測器軸A1相同的軸線旋轉,並且接收驅動模組200的驅動力。感測器齒輪136接收來自驅動模組200的驅動力,並使感測器殼體134繞著感測器軸A1旋轉。感測器齒輪136耦接到感測器殼體134及/或感測器軸A1。
感測模組130的至少一部分可以暴露於集塵盒蓋190的前方。具體地,感測器殼體134的一部分和視窗可以暴露於集塵盒蓋190的前方。因此,即使感測模組130旋轉,感測模組130的視角也不受集塵盒蓋190的限制。感測器殼體134的前端較佳從集塵盒蓋190的前端向前突出。
感測模組130被設置以從集塵盒蓋190和主體110向前突出,使得當檢測到環境時,可以防止視角被清掃機遮擋。感測模組130可以位於驅動模組200的前方。
可以安裝集塵盒蓋190,使得感測模組130暴露於前側,或者暴露於前側和橫向側,並且使感測模組130旋轉。集塵盒蓋190可以界定用於容納驅動模組200於其中的空間。
具體地,集塵盒蓋190可以包含下集塵盒蓋192,鉸接到清掃機本體;以及上集塵盒蓋191,耦接到下集塵盒蓋192並且耦接到手柄114。
下集塵盒蓋192耦接到上集塵盒蓋191,並且界定集塵盒蓋190的下部和外觀的至少一部分。鉸鏈194形成在下集塵盒蓋192中。下集塵盒蓋192可以界定容納單元193,該容納單元193用於將驅動模組200與上集塵盒蓋191一起收納。
下集塵盒蓋192可以包含形成底部的底面蓋192a、以及從底表面的邊緣延伸以與底表面相交的橫向側面蓋192b。容納單元193是由底面蓋192a和橫向側面蓋192b界定的空間。如稍後將描述地,驅動模組200固定到底面蓋192a。
用於向感測模組130供電的電源單元可以容納在容納單元193中。具體地,電源單元可以包含電路板,並且可以耦接到橫向側面蓋192b。電源單元和感測模組130可以透過可撓性電路板連接。因此,當感測模組130旋轉時,電力故障的可能性較小。
從底面蓋192a向橫向側面蓋192b的前方突出並且感測器軸A1可旋轉地與其耦接的下軸耦接單元192c可以形成在上集塵盒蓋191中。下軸耦接單元192c在橫向側面蓋192b的前方突出,使得橫向側面蓋192b在感測模組130旋轉時不會限制視角。
另外,具有鄰近下軸耦接單元192c之敞開區域的連接凹槽196可以形成在橫向側面蓋192b中。連接凹槽196提供感測器齒輪136與驅動模組200的齒輪連接的空間。
上集塵盒蓋191耦接到下集塵盒蓋192的上部,並且界定集塵盒蓋190的上部和外觀的一部分。
上集塵盒蓋191可以形成有上軸耦接單元191a,該上軸耦接單元191a從集塵盒蓋190中的上集塵盒蓋191向前突出,並且可旋轉地耦接到感測器軸A1。上軸耦接單元191a從上集塵盒蓋191的前方突出,使得橫向側面蓋192b在感測模組130旋轉時不會限制視角。
感測器殼體134可以在除了前方以外的方向上被集塵盒蓋190及/或手柄114遮擋。
感測模組130和驅動模組200可以受限於集塵盒蓋190的旋轉,並且一起旋轉。此時,感測模組130的旋轉方向和集塵盒蓋190的旋轉方向可以彼此相交。具體地,感測模組130的感測器軸A1的方向可以平行於與集塵盒蓋190的旋轉軸相交的方向。感測模組130的旋轉軸A1可以沿垂直方向延伸,並且集塵盒蓋190的旋轉軸可以沿左右方延伸。
驅動模組200可以使感測模組130相對於清掃機本體及/或集塵盒蓋190對應地旋轉。感測模組130和驅動模組200可以設置在集塵盒140與手柄114之間。感測模組130和驅動模組200可以設置在集塵盒140的上方。驅動模組200可以使感測模組130相對於主體110向左和向右對應地傾斜。
對於前側周圍的左側和右側,感測模組130的傾斜角度可以分別為45度。驅動模組200可以使感測模組130定點旋轉。此處,「定點旋轉」意味著感測模組130的旋轉軸A1的位置與感測模組130的中心重疊,使得感測模組130在旋轉期間不移動。
具體地,驅動模組200可以設置在上集塵盒蓋191與下集塵盒蓋192之間,並且整個驅動模組200設置在集塵盒蓋190內部。驅動模組200離心地設置在感測模組130的旋轉軸A1上,從而可以降低清掃機的高度。
驅動模組200固定到清掃機本體。具體地,驅動模組200可以固定到集塵盒蓋190。較佳地,驅動模組200可以透過緊固構件耦接到集塵盒140的上集塵盒蓋191。
例如,驅動模組200可以包括:驅動馬達231,用於提供驅動力;至少一個連接齒輪233,其藉由接收驅動馬達231的驅動力而旋轉,並傳遞驅動馬達231的驅動力;以及殼體236,用於容納驅動馬達231和連接齒輪233。
當驅動馬達231的旋轉軸沿垂直方向延伸時,可能會增加集塵盒蓋190的厚度。因此,驅動馬達231的旋轉軸可以與水平方向平行設置。
驅動馬達231的旋轉軸可以與集塵盒蓋190的底表面平行設置。因此,防止了集塵盒蓋190的厚度由於驅動馬達231而增加。蝸輪(worm gear)232耦接到驅動馬達231的旋轉軸。蝸輪232耦接到連接齒輪233,該連接齒輪233具有平行於與驅動馬達231的旋轉軸相交的方向的旋轉軸。
連接齒輪233將驅動馬達231的驅動力傳遞到感測模組130。連接齒輪233齒輪連接(gear-coupled)到驅動馬達231的蝸輪232和感測模組130 的感測器齒輪136。可以設置複數個連接齒輪233以調節感測模組130與驅動馬達231之間的轉速差。連接齒輪233的旋轉軸可以與感測模組130的感測器齒輪136的旋轉軸A1平行設置。
更具體地,感測器齒輪136的旋轉軸A1的上部可以具有在垂直方向中的向前方向上傾斜20度至45度的角度,並且連接齒輪233的旋轉軸A2可以與感測器齒輪136的旋轉軸A1平行設置。此時,連接齒輪233可以包含正齒輪(spur gear)。顯然,在另一實施例中,如圖14所示,連接齒輪233的旋轉軸A2和感測器齒輪136的旋轉軸A1可以不彼此平行設置。
位置識別單元239是感測感測模組130的位置的感測器位置檢測模組240的感測目標,這將在稍後描述。位置識別單元239遮擋從感測器位置檢測模組240發射的光。
具體地,位置識別單元239可以界定在感測器位置檢測模組240的發光單元241與光接收單元242之間移動的路徑上。雖然位置識別單元239可以安裝在感測模組130中,但由於感測模組130向前突出,所以難以設置感測器位置檢測模組240。因此,位置識別單元239可以安裝在連接齒輪233中。
位置識別單元239設置在連接齒輪233中,並且與連接齒輪233一起旋轉,而且能夠識別感測模組130的旋轉角度。位置識別單元239在連接齒輪233的旋轉軸A2的方向上從連接齒輪233突出,並且位於從連接齒輪233的旋轉軸A2偏心的點上。當連接齒輪233旋轉時,位置識別單元239也旋轉,使得位置識別單元239沿圓形軌道旋轉。感測器位置檢測模組240可以設置在由位置識別單元239界定的圓形軌道中。
較佳地,可以彼此間隔開地設置至少兩個位置識別單元239。該複數個位置識別單元239可以設置在距連接齒輪233的旋轉軸相同的距離處。位置識別單元239包含用於屏蔽從感測器位置檢測模組240發射的光的材料。
殼體236容納驅動馬達231和連接齒輪233,並且耦接到下集塵盒蓋192。
該實施例可以進一步包括感測器位置檢測模組240,其檢測感測模組130的位置。感測器位置檢測模組240可以透過光學方法判定位置識別單元239的位置。具體地,感測器位置檢測模組240可以包含安裝在集塵盒蓋190上的光斷續器(photo interrupter),以檢測驅動模組200的旋轉位置。
更具體地,該光斷續器可以包含:發光單元241,用於將光發射到位置識別單元239在其上移動的路徑;以及光接收單元242,用於檢測從發光單元241發射的光(見圖13)。當位置識別單元239位於任意位置時,其遮擋從發光單元241發射的光,使得光斷續器可以判定感測模組130的位置。
較佳地,光斷續器安裝在下集塵盒蓋192或殼體236中,並且發光單元241和光接收單元242可以被設置以在與一軌道相交的方向上與該軌道重疊,而位置識別單元239在該軌道上移動。也就是說,位置識別單元239在其上移動的圓形軌道可以位於發光單元241與光接收單元242之間。
圖10為說明圖9中之感測模組的旋轉狀態的視圖;圖11為在感測模組130面向前方的狀態下集塵盒蓋190的外部立體圖;以及圖12為說明沿圖11中之橫向方向旋轉的感測模組130的視圖。
如圖10和圖11所示,感測模組130被定位以在清掃機的直線行進期間或在正常狀態下從感測模組130的旋轉軸A1面向前方。顯然地,形成在感測器殼體134中的視窗133也被定位以面向前方。
當清掃機本體旋轉、改變方向、或者需要收集有關橫向側的環境資訊時,控制器可以使感測模組130旋轉。
具體地,當驅動馬達231旋轉時,蝸輪232和連接齒輪233旋轉,並且與連接齒輪233互鎖的感測器齒輪136旋轉。當感測器齒輪136旋轉時,受限於感測器齒輪136的感測器殼體134與感測器單元132一起旋轉。
即使感測模組130在集塵盒蓋190上旋轉,集塵盒蓋190和手柄114也不會旋轉。因此,即使當感測模組130被定位以面向橫向側時,也可以藉由握持把手114來打開集塵盒蓋190。
圖13為說明根據本發明另一實施例之位置識別單元239和感測器位置檢測模組的視圖。
參照圖13並與圖1至圖9比較,另一實施例的清掃機在位置識別單元239和感測器位置檢測模組的設置和形狀方面存在差異。在下文中,將主要描述圖9的差異。
另一實施例的位置識別單元239位於殼體236的外部。位置識別單元239耦接到連接齒輪的旋轉軸並沿徑向延伸。位置識別單元239受限於棒形 的連接齒輪233的旋轉。位置識別單元239耦接到暴露於殼體236外部的連接齒輪233的旋轉軸A2。
感測器位置檢測模組耦接到殼體236的外表面,並且可以設置在位置識別單元239的移動路徑中。感測器位置檢測模組的發光單元241和光接收單元242可以在位置識別單元239的移動路徑介於其之間的情況下被設置以面向彼此。
具體地,發光單元241在與連接齒輪233的旋轉軸A2平行的方向上發射光。發光單元241耦接到殼體236外表面的一表面,該表面與連接齒輪233的旋轉軸A2垂直。光接收單元242可以在連接齒輪233的旋轉軸A2的方向上與發光單元241間隔開,並且可以被設置以在連接齒輪233的旋轉軸A2的方向上與發光單元241重疊。
圖14為說明根據本發明另一實施例在感測模組130與驅動模組200之間的連接的概念圖。
參照圖14,根據本發明另一實施例的感測模組130和驅動模組200的配置與圖1至圖9的感測模組130和驅動模組200的配置不同。
另一實施例的連接齒輪233的旋轉軸A2可以設置為不與感測模組130的旋轉軸A1平行。具體地,連接齒輪233的旋轉軸A2可以與下集塵盒蓋192的底面蓋192a垂直,並且感測模組130的旋轉軸A1可以具有其中旋轉軸的上部在垂直方向上向前傾斜的斜面。因此,由於連接齒輪233沒有相對於底面蓋192a傾斜地設置,因此具有可以降低驅動模組200的高度的優點。
具體地,彼此不平行的連接齒輪233和感測器齒輪136可以包含錐齒輪。錐齒輪被設置使得其上形成有齒(teeth)的表面相對於齒輪的旋轉軸傾斜,因而可以連接具有彼此不平行的軸的兩個齒輪。
圖15為說明根據本發明另一實施例在感測模組130與驅動模組200之間的連接的概念圖。
參照圖15,另一實施例的驅動模組可以進一步包括驅動皮帶238。
驅動皮帶238可以將驅動馬達231的驅動力傳遞到感測模組130。更具體地,主動滑輪237可以耦接到連接齒輪233的旋轉軸A2,並且從動 滑輪136-2可以耦接到感測模組130的旋轉軸A1。驅動皮帶238耦接到主動滑輪和從動滑輪136-2。
當連接齒輪233由驅動馬達231旋轉時,具有與連接齒輪233相同的軸的主動滑輪237旋轉。當主動滑輪237旋轉時,從動滑輪136-2由於驅動皮帶238而旋轉。當從動滑輪136-2旋轉時,感測器殼體134和感測器單元旋轉。
儘管已出於說明性目的揭露了本發明的示例性實施例,但是所屬技術領域具有通常知識者應當理解,在不脫離所附申請專利範圍中所揭露的本發明的範疇和精神的情況下,可以進行各種修改、添加和替換。因此,本發明的範疇不應被解釋為限於所描述的實施例,而是由所附申請專利範圍及其均等物界定。
100‧‧‧清掃機
110‧‧‧主體
113‧‧‧上端
114‧‧‧手柄
120‧‧‧清掃噴嘴
130‧‧‧感測模組
140‧‧‧集塵盒
150‧‧‧滾輪

Claims (19)

  1. 一種清掃機,包括:一清掃機本體;一集塵盒,其容納在該清掃機本體中;一感測模組,其檢測該清掃機本體周圍的資訊,並且可旋轉地繞著與一水平方向相交的旋轉軸安裝在該清掃機本體中;以及一驅動模組,其使該感測模組相對於該清掃機本體定點地旋轉,其中,該感測模組和該驅動模組位於該集塵盒上方,其中,該清掃機本體包括:一主體,其容納該集塵盒;以及一集塵盒蓋,其覆蓋該集塵盒,並且可旋轉地耦接到該主體。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該集塵盒從該清掃機本體向前偏置。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該感測模組包括:至少一個感測器單元,其檢測該清掃機本體周圍的資訊;一感測器殼體,其容納該感測器單元,並且具有可旋轉地耦接到該清掃機本體的一感測器軸;以及一感測器齒輪,其耦接到該感測器殼體,繞著與該感測器軸相同的軸線旋轉,並且接收該驅動模組的驅動力。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該驅動模組包括一驅動馬達,以及其中,該驅動馬達的旋轉軸與該水平方向平行設置。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之清掃機,其中,該感測模組的旋轉軸相對於一垂直方向具有一預設傾斜度。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之清掃機,其中,該驅動模組包括:一蝸輪,其耦接到該驅動馬達的旋轉軸;以及至少一個連接齒輪,其耦接到該蝸輪,並且耦接到一旋轉模組。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述之清掃機,其中,該連接齒輪的旋轉軸與該感測模組的旋轉軸平行設置。
  8. 根據申請專利範圍第6項所述之清掃機,其中,該連接齒輪的旋轉軸與該垂直方向平行設置,以及其中,該連接齒輪包括一斜齒輪。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該驅動模組包括:一驅動馬達;至少一個連接齒輪,其傳遞該驅動馬達的驅動力;以及一位置識別單元,其設置在該連接齒輪中,並且能夠識別該感測模組的一旋轉角度。
  10. 根據申請專利範圍第3項所述之清掃機,其中,位置識別單元在一連接齒輪的旋轉軸的一方向上從該連接齒輪突出。
  11. 根據申請專利範圍第9項所述之清掃機,進一步包括一感測器位置檢測模組,其檢測該位置識別單元。
  12. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,進一步包括:一電源單元,其向該感測模組供電;以及一可撓性電路板,其連接該電源單元和該感測模組。
  13. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該感測模組的至少一部分暴露於該集塵盒蓋的一前側,並且該驅動模組位於該集塵盒蓋內部。
  14. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該驅動模組包括一驅動馬達,以及其中,該驅動馬達的旋轉軸與該集塵盒蓋的一底表面平行設置。
  15. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該感測模組和該驅動模組受限於該集塵盒蓋的旋轉,並且一起旋轉。
  16. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該集塵盒蓋包括: 一下集塵盒蓋;以及一上集塵盒蓋,其耦接到該下集塵盒蓋,並且界定用於容納該驅動模組的空間,其中,該驅動模組固定到該下集塵盒蓋。
  17. 根據申請專利範圍第1項所述之清掃機,其中,該驅動模組從該感測模組的旋轉軸離心地定位。
  18. 一種清掃機,包括:一清掃機本體;一感測模組,其檢測該清掃機本體周圍的資訊,並且可旋轉地繞著與一水平方向相交的旋轉軸安裝在該清掃機本體中;以及一驅動模組,其將該感測模組相對於該清掃機本體定點地旋轉,其中,該感測模組包括:至少一個感測器單元,其檢測該清掃機本體周圍的資訊;一感測器殼體,其容納該感測器單元,並且具有可旋轉地耦接到該清掃機本體的一感測器軸;以及一感測器齒輪,其耦接到該感測器殼體,繞著與該感測器軸相同的軸線旋轉,並且接收該驅動模組的驅動力。
  19. 一種清掃機,包括:一清掃機本體;一感測模組,其檢測該清掃機本體周圍的資訊,並且可旋轉地繞著與一水平方向相交的旋轉軸安裝在該清掃機本體中;以及一驅動模組,其將該感測模組相對於該清掃機本體定點地旋轉,其中,該驅動模組包括:一驅動馬達;以及至少一個連接齒輪,其傳遞該驅動馬達的驅動力,其中,該連接齒輪進一步包括一位置識別單元,其能夠識別該感測模組的一旋轉角度。
TW108110775A 2018-03-29 2019-03-27 清掃機 TWI719436B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0036563 2018-03-29
KR1020180036563A KR102137463B1 (ko) 2018-03-29 2018-03-29 청소기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201941732A TW201941732A (zh) 2019-11-01
TWI719436B true TWI719436B (zh) 2021-02-21

Family

ID=68054589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108110775A TWI719436B (zh) 2018-03-29 2019-03-27 清掃機

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11234570B2 (zh)
EP (1) EP3773110A4 (zh)
KR (1) KR102137463B1 (zh)
AU (1) AU2019243374B2 (zh)
TW (1) TWI719436B (zh)
WO (1) WO2019190232A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11109727B2 (en) * 2019-02-28 2021-09-07 Irobot Corporation Cleaning rollers for cleaning robots
CN112617668B (zh) * 2020-12-25 2022-06-17 济南嘉达环保科技有限公司 一种节能环保除尘器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100829094B1 (ko) * 2007-03-23 2008-05-16 주식회사 인터텍 센서 모듈을 구비하는 로봇 청소기
KR101710397B1 (ko) * 2010-08-20 2017-02-27 엘지전자 주식회사 청소기
KR20170131164A (ko) * 2016-08-25 2017-11-29 엘지전자 주식회사 진공 청소기

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940004859Y1 (ko) * 1992-01-07 1994-07-21 강진구 자주식청소기의 방향거리 측정장치
US5440216A (en) * 1993-06-08 1995-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Robot cleaner
KR20030013008A (ko) * 2001-08-06 2003-02-14 삼성광주전자 주식회사 로봇 청소기
KR100640752B1 (ko) 2005-07-06 2006-11-01 주식회사 대우일렉트로닉스 로봇청소기 및 그 청소방법
KR100962123B1 (ko) 2008-02-15 2010-06-10 신정영 로봇청소기와 로봇충전기 및 로봇충전유도방법
DE102008014912B4 (de) * 2008-03-19 2023-01-19 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Selbsttätig verfahrbares Bodenstaub-Aufsammelgerät
DE102009023066A1 (de) 2009-04-01 2010-10-07 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Selbsttätig verfahrbares Gerät, insbesondere selbsttätig verfahrbares Bodenstaub-Aufsammelgerät
DE102010037100A1 (de) 2010-08-23 2012-02-23 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Selbsttätig verfahrbares Gerät
KR101706222B1 (ko) * 2011-02-28 2017-02-14 한화테크윈 주식회사 이동 로봇
EP2894491B1 (en) 2013-12-18 2020-05-27 LG Electronics Inc. Distance measuring device and method thereof
KR101578878B1 (ko) * 2014-05-07 2015-12-21 에브리봇 주식회사 거리 센서 장치, 로봇 청소기 및 이의 제어 방법
TWI636758B (zh) 2016-02-29 2018-10-01 Lg電子股份有限公司 真空吸塵器
DE112017000532B4 (de) * 2016-02-29 2023-11-09 Lg Electronics Inc. Staubsauger
DE202017000985U1 (de) * 2016-02-29 2017-05-29 Lg Electronics Inc. Staubsauger
TWI664943B (zh) * 2016-02-29 2019-07-11 Lg電子股份有限公司 真空吸塵器
DE202017002619U1 (de) * 2016-05-20 2017-08-04 Lg Electronics Inc. Staubsauger
KR101878675B1 (ko) 2016-05-20 2018-07-18 엘지전자 주식회사 로봇 청소기
KR101999959B1 (ko) * 2017-06-26 2019-07-15 엘지전자 주식회사 로봇 청소기
CN108209748A (zh) 2017-12-30 2018-06-29 王莉 摄像头可翻转的扫地机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100829094B1 (ko) * 2007-03-23 2008-05-16 주식회사 인터텍 센서 모듈을 구비하는 로봇 청소기
KR101710397B1 (ko) * 2010-08-20 2017-02-27 엘지전자 주식회사 청소기
KR20170131164A (ko) * 2016-08-25 2017-11-29 엘지전자 주식회사 진공 청소기

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019190232A1 (en) 2019-10-03
US20190298132A1 (en) 2019-10-03
AU2019243374A1 (en) 2020-11-26
KR102137463B1 (ko) 2020-07-24
EP3773110A4 (en) 2022-01-19
US11234570B2 (en) 2022-02-01
KR20190114207A (ko) 2019-10-10
AU2019243374B2 (en) 2022-07-21
TW201941732A (zh) 2019-11-01
EP3773110A1 (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI698213B (zh) 清掃機器人
TWI733092B (zh) 旋風式集塵器及具有該集塵器的清掃機
TWI719399B (zh) 清掃機
TWI719424B (zh) 清掃機
CN112153928B (zh) 清扫机及其控制方法
KR20140123174A (ko) 센서 모듈 및 이를 구비하는 로봇 청소기
TWI719436B (zh) 清掃機
EP3795051A1 (en) Cleaner and method for controlling same
KR102624847B1 (ko) 로봇 청소기
US11901797B2 (en) Cleaner with clutch for motor engagement
TWI691301B (zh) 清掃機
KR102070064B1 (ko) 집진 장치
TWI736006B (zh) 機器人吸塵器
US20210212533A1 (en) Cleaner
US11510535B2 (en) Robot cleaner