WO2022129076A1 - Verfahrbarer reinigungsroboter - Google Patents

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WO2022129076A1
WO2022129076A1 PCT/EP2021/085731 EP2021085731W WO2022129076A1 WO 2022129076 A1 WO2022129076 A1 WO 2022129076A1 EP 2021085731 W EP2021085731 W EP 2021085731W WO 2022129076 A1 WO2022129076 A1 WO 2022129076A1
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WO
WIPO (PCT)
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lifting device
linear chain
cleaning robot
chain
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/085731
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Haller
Original Assignee
HA-Consult UG (haftungsbeschränkt)
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.)
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Publication date
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Priority to EP21840455.6A priority Critical patent/EP4262504A1/de
Publication of WO2022129076A1 publication Critical patent/WO2022129076A1/de

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details 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
    • A47L9/009—Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Definitions

  • the invention relates to a movable cleaning robot, in particular a cleaning robot that moves up and down stairs.
  • a cleaning robot for steps is known from KR 10 1016775 B1, which can clean the stairs independently.
  • the cleaning robot has a front and a rear slide, which require the robot to be at least as high as the stair step to be climbed.
  • such an overall height prevents cleaning under pieces of furniture with a low clearance height.
  • Another cleaning robot for steps is known from DE 10 2016 111819 A1.
  • This cleaning robot works with a front lifting mechanism, comprising a swivel arm, and a rear lifting mechanism, comprising a vertical lifting mechanism.
  • the vertical lifting gear is designed as a scissor lifting gear with two crossing articulated levers.
  • two articulated levers pivoting in opposite directions are proposed.
  • These solutions have the disadvantage that both the front and the rear elevator require a lot of space.
  • the scissor lift system and the articulated lever system take up the entire installation space in the vertical direction.
  • the robot cleaner cannot be used to clean floor surfaces where there is little space in the vertical direction.
  • the pivoting movement of the pivoting arm, with which the robot is to be lifted to the next level is intended to shift the robot's center of gravity, which necessitates a disproportionate amount of effort due to the length of the lever.
  • both the solution with the scissor lifting mechanism and the solution with the articulated levers have the problem that moving from the rest position requires a great deal of effort.
  • moving the cleaning robot when climbing stairs can be shaky.
  • the present invention is based on the object of proposing a movable cleaning robot that is particularly compact and space-saving, so that cleaning a floor area under pieces of furniture is possible, but is also set up to climb stairs in a stable manner and with relatively little effort for the lifting movement to drive.
  • a stair-moving cleaning robot which comprises a housing, a first lifting device and a cleaning device.
  • the first lifting device includes a first linear chain.
  • a rotary element is arranged on the first linear chain, with the first linear chain being movably arranged on the housing in order to raise and/or lower the rotary element.
  • the first linear chain advantageously acts as a lifting element.
  • the first lifting device offers the advantage of a compact structure, as a result of which the movable cleaning robot according to the invention can be made more compact and space-saving, in particular compared to a cleaning robot with a different type of lifting device.
  • This is made possible by the fact that the first rigid chain of the first lifting device requires little storage space when retracted, as a result of which the cleaning robot can be built with a low overall height.
  • the cleaning robot can also be used to clean floor surfaces with height restrictions, such as under pieces of furniture with a low ground clearance.
  • the first linear chain can be accommodated in the housing due to its compact design. Thus, the first lifting device can be protected from potential collisions by the housing.
  • the space saving achieved through the use of the first rigid chain in the first lifting device also means that other components of the cleaning robot can also be accommodated in the housing.
  • an exterior surface of the housing is free of components, particularly components that are fragile and/or bulky.
  • the first linear chain requires less effort for a lifting movement of the cleaning robot than other lifting elements.
  • the first linear chain can provide the lifting force required to erect itself from the retracted position (rest position or zero position).
  • the use of the first linear chain in the first lifting device also has the advantage that the torque for the lifting movement is independent of an extension height. As a result, the movement of the first linear chain is not influenced by the step height and/or the stair geometry.
  • the cleaning robot can therefore also drive on spiral staircases.
  • the stability of the Cleaning robots can be improved when driving up stairs due to the structure and the kinematics of the rigid chain.
  • movable means that the cleaning robot is movable.
  • robot means that the cleaning robot can move independently (autonomously) and carry out the cleaning of a floor area to be cleaned in an automated manner.
  • the first linear chain of the first lifting device acts as a lifting element. It is to be understood that, in order to climb a staircase, the cleaning robot comprises not only the first lifting device with the first linear chain, but also at least one further lifting device with at least one lifting element. However, for the above-mentioned advantages to occur in the cleaning robot, the at least one further lifting device does not have to be designed like the first lifting device. This means that it is sufficient if only one of the lifting elements is designed as a linear chain.
  • the cleaning robot of the present invention can have a lifting device arrangement with a plurality of lifting devices, which includes a first lifting device, which includes a first linear chain, on which a rotation element is arranged and which is used to raise and/or lower the Rotating element is movably arranged on the housing.
  • a lifting device arrangement with a plurality of lifting devices, which includes a first lifting device, which includes a first linear chain, on which a rotation element is arranged and which is used to raise and/or lower the Rotating element is movably arranged on the housing.
  • the term “plurality of lifting devices” here means that the lifting device arrangement comprises at least two lifting devices.
  • the rotation element is designed as a freely rotatable rotation element, in particular as a freely rotatable wheel or freely rotatable ball.
  • “freely rotatable” means in particular that the rotary element can be rotated on a surface when the rotary element contacts the floor and the cleaning robot moves. This means that the freely rotatable rotation element is not set up to set the cleaning robot in motion.
  • the freely rotatable rotation element can be used (only) as a support element.
  • the term “rotatable” can be replaced by the term “rotatable” within the scope of the invention, particularly in combination with the feature of the rotating element designed as a sphere.
  • the difference between a freely rotating wheel and a freely rotating ball is that the freely rotating wheel can only rotate about one axis, whereas the ball can rotate about any number of axes.
  • the rotating element is designed as a drive wheel.
  • a drive wheel is set up to set the cleaning robot in motion.
  • the driving property of the driving wheel refers to the fact that the driving wheel as a driving element of the cleaning robot is used.
  • an electric motor is advantageously attached to the drive wheel in such a way that the drive wheel can be rotated by the electric motor.
  • the drive wheel can in particular be designed as a conventional wheel.
  • a conventional wheel is a wheel which has a running surface whose axis of rotation coincides with the axis of rotation of the conventional wheel.
  • the movement of the cleaning robot is preferably controlled via the rotational speeds of the drive wheels.
  • the movable cleaning robot preferably also includes a second lifting device.
  • the second lifting device comprises a first linear chain, on which a rotary element is arranged and which is movably arranged on the housing for raising and/or lowering the rotary element.
  • the advantages described with reference to the first lifting device also relate to the second lifting device.
  • the first lifting device and the second lifting device are particularly preferably the only lifting devices of the movable cleaning robot.
  • the mobile cleaning robot comprises only the first lifting device and the second lifting device for lifting the cleaning robot, in particular for climbing stairs.
  • the rotary element of the first linear chain of the first lifting device is preferably designed as a freely rotatable rotary element, with the rotary element of the first linear chain of the second lifting device being designed as a drive wheel.
  • the rotary element of the first linear chain of the first lifting device is designed as a drive wheel, with the rotary element of the first linear chain of the second lifting device being designed as a freely rotatable rotary element.
  • the first lifting device is preferably arranged in front of the second lifting device in a forward direction of the movable cleaning robot.
  • the first lifting device of the cleaning robot for/when driving up stairs or placing the rotary element arranged on the first rigid chain on a step to drive up the stairs is advantageously arranged closer to the step compared to the second lifting device.
  • the rotary element of the first linear chain of the first lifting device is designed as a drive wheel and the rotary element of the first linear chain of the second lifting device is designed as a freely rotatable rotational element, the cleaning robot can be constructed very easily and the weight distributed very well.
  • the rotary element of the first linear chain of the first lifting device is arranged in front of the rotary element of the first linear chain of the second lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot. This applies advantageously when the first linear chain of the first lifting device and/or the first linear chain of the second lifting device is/are in the extended state and/or retracted state.
  • the forward direction is advantageously to be understood as the main direction of movement of the cleaning robot, in which the cleaning robot can essentially be moved as a unit in order to drive up a staircase.
  • the forward direction of the cleaning robot preferably corresponds to the direction from the rear end to the front end.
  • a coordinate system with a longitudinal axis, a transverse axis and a vertical axis analogous to the axes of a vehicle has been stored on the cleaning robot, in particular in a control device of the cleaning robot
  • the forward direction of the cleaning robot corresponds to the positive direction of the longitudinal axis.
  • the forward direction is preferably horizontal. More preferably, the forward direction corresponds to a direction perpendicular to the axis of rotation of the rotating element(s) and parallel to the surface on which the rotating element(s) is/are rotatable.
  • the mobile cleaning robot preferably comprises at least one freely rotatable rotary element and/or at least one drive wheel, which is/are fixed to the housing, i.e. the at least one freely rotatable rotary element and/or the at least one drive wheel cannot be moved relative to the housing is/are arranged.
  • the at least one freely rotatable rotary element and/or the at least one drive wheel can perform a rotary movement/rotary movement.
  • the at least one freely rotatable rotational element fixedly arranged on the housing can, like the freely rotatable rotational element arranged on a respective linear chain, also be designed as a freely rotatable wheel or freely rotatable ball.
  • the at least one drive wheel fixedly arranged on the housing is advantageously arranged in front of the first lifting device in a forward direction of the movable cleaning robot.
  • the at least one drive wheel of the cleaning robot which is fixed to the housing, is advantageously arranged closer to the stair step in comparison to the first lifting device for/when raising a staircase or placing the rotary element arranged on the first rigid chain on a stair step for raising the staircase.
  • the at least one drive wheel fixedly arranged on the housing is arranged in front of the rotating element of the first linear chain of the first lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot. This applies advantageously when the first linear chain of the first lifting device is in the extended state and/or retracted state.
  • the at least one freely rotatable rotation element fixedly arranged on the housing is advantageously arranged behind the first lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot.
  • the first lifting device of the cleaning robot for/when driving up a staircase or placing the rotary element arranged on the first linear chain on a step for driving up the staircase is advantageously closer to T in comparison to the at least one freely rotatable rotary element firmly arranged on the housing stair step arranged.
  • the at least one freely rotatable drive wheel on the housing is arranged behind the rotating element of the first linear chain of the first lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot. This applies advantageously when the first linear chain of the first lifting device is in the extended state and/or retracted state.
  • the at least one freely rotatable rotation element fixedly arranged on the housing is advantageously arranged in front of the second lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot.
  • the at least one freely rotatable rotary element of the cleaning robot, which is fixed to the housing is advantageously closer to the stair step in comparison to the second lifting device when driving up stairs or when the rotary element arranged on the first linear chain is placed on a step to drive up the stairs arranged.
  • the at least one freely rotatable rotary element fixedly arranged on the housing is advantageously arranged in the forward direction of the movable cleaning robot in front of the rotary element of the first linear chain of the second lifting device. This applies advantageously when the first linear chain of the second lifting device is in the extended state and/or in the retracted state.
  • a respective lifting device preferably also includes a second rigid chain.
  • a corresponding rotary element ie a rotary element of the same type as the rotary element of the first linear chain of the respective lifting device, is arranged on the second linear chain.
  • the first lifting device can preferably have a first linear chain and a second linear chain, with each linear chain having a freely rotatable rotary element is arranged.
  • the second lifting device can preferably have a first linear chain and a second linear chain, with a drive wheel being arranged on each linear chain.
  • the rotary elements of the first linear chain and the second linear chain of the first linear chain are preferably in front of the rotary element of the first linear chain of the second linear chain in the forward direction of the movable cleaning robot or, if the second linear chain also comprises a second linear chain , Arranged in front of the rotating elements of the first linear chain and the second linear chain of the second lifting device.
  • the rotating element of the first linear chain of the first lifting device is preferably arranged in front of the rotating elements of the first linear chain and the second linear chain of the second lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot. This applies advantageously when the first linear chain of the first lifting device is in the extended state and/or in the retracted state, with the first linear chain and the second linear chain of the second lifting device being in the extended state and/or in the retracted state.
  • the at least one drive wheel fixed to the housing is preferably arranged in front of the rotating elements of the first linear chain and the second linear chain of the first lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot. This applies in an advantageous manner when the first linear chain and the second linear chain of the first lifting device are in the extended state and/or in the retracted state.
  • the at least one freely rotatable drive wheel on the housing is preferably arranged behind the rotating elements of the first linear chain and the second linear chain of the first lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot. This applies in an advantageous manner when the first linear chain and the second linear chain of the first lifting device are in the extended state and/or in the retracted state.
  • the at least one freely rotatable rotational element fixed to the housing is preferably arranged in front of the rotational elements of the first linear chain and the second linear chain of the second lifting device in the forward direction of the movable cleaning robot. This applies advantageously when the first linear chain and the second linear chain of the second lifting device are in the extended state and/or in the retracted state.
  • the first linear chain of a respective lifting device can be the only linear chain on which another corresponding rotary element, i.e. a rotary element of the same type as the already described rotary element of the first linear chain of the respective lifting device, is preferably arranged.
  • another corresponding rotary element i.e. a rotary element of the same type as the already described rotary element of the first linear chain of the respective lifting device
  • the first linear chain of the first lifting device can be the only linear chain of the first lifting device, on which two freely rotatable rotary elements or two drive wheels are preferably arranged.
  • the first linear chain of the second lifting device can be the only linear chain of the second lifting device, on which two freely rotatable rotary elements or two drive wheels are preferably arranged.
  • the first lifting device comprises a first linear chain and a second linear chain, as described above, with the second lifting device comprising a single linear chain (corresponds to the first linear chain of the second lifting device described above).
  • the second lifting device comprises a first linear chain and a second linear chain, as described above, with the first lifting device comprising a single linear chain (corresponds to the first linear chain of the first lifting device described above).
  • both the first lifting device and the second lifting device each comprise a single linear chain.
  • the at least one freely rotatable rotating element fixed to the housing is arranged between the first lifting device and the second lifting device. Furthermore, the first lifting device is arranged between the at least one drive wheel fixedly arranged on the housing and the at least one freely rotatable rotation element fixedly arranged on the housing.
  • the at least one drive wheel fixed to the housing on a first axis, the rotating element(s) on the first linear chain and/or the second linear chain of the first lifting device on a second axis, the at least one freely rotatable rotation element fixed to the housing on a third axis and the Rotation element / the rotation elements arranged on the first linear chain and / or the second linear chain of the second lifting device on a fourth axis.
  • the first axle is preferably the front axle, with the fourth axle being the rear axle.
  • the second axis and the fourth axis are height-adjustable axes, since the corresponding rotation elements can be raised and lowered by means of linear chains.
  • the second axis is located between the first axis and the third axis in the forward direction of the mobile cleaning robot, and the third axis is located between the second axis and the fourth axis in the forward direction of the mobile cleaning robot.
  • the first linear chain and the second linear chain of the respective lifting device can preferably be moved by means of a common drive device.
  • the first linear chain and the second linear chain of the first lifting device can preferably be movable by means of a first drive device.
  • the first linear chain and the second linear chain of the second lifting device can preferably be movable by means of a second drive device.
  • the drive device of a respective lifting device preferably comprises an electric motor and two drive shafts.
  • the electric motor is arranged between the first rigid chain and the second rigid chain and is connected to each rigid chain via a drive shaft.
  • each drive shaft can be coupled to a motor shaft via a coupling device.
  • a gear is advantageously provided for each linear chain, which is connected to the corresponding drive shaft and set up to convert a rotary movement of the corresponding drive shaft into a linear movement of the corresponding linear chain, so that both linear chains are lowered or raised together.
  • the drive device can preferably comprise an electric motor and a toothed belt.
  • the electric motor is arranged on the side of the housing.
  • the electric motor is coupled to the first rigid chain by means of a first gear.
  • the electric motor is coupled to the second linear chain via the toothed belt and a second gear.
  • a rotary movement of the electric motor can be transmitted to the second gear by means of the toothed belt, with the gear being set up to convert the rotary movement of the electric motor into a linear movement of the second linear chain, so that both linear chains can be lowered or raised together.
  • the electric motor can be arranged on the housing of the cleaning robot via a lifting device housing of the respective lifting device.
  • Both drive devices for the first lifting device and the second lifting device are preferably of the same design or of the same type. However, it is also possible for one lifting device to be driven by one of the drive devices described above and for the other lifting device to be driven by the other drive device.
  • the movable cleaning robot preferably includes a guide device for guiding a respective rigid chain.
  • the guiding device preferably comprises a telescope (telescopic device). The guide device ensures that the linear chain in question is guided when it is lowered.
  • the rotating element of the respective linear chain can preferably be arranged on the respective linear chain via the guide device, in particular the telescope.
  • the rotation element is advantageously arranged directly on the guide device, in particular directly on the telescope, with the guide device, in particular the telescope, being connected to the linear chain and thus being able to move with the linear chain.
  • the guide device, in particular the telescope is moved by the linear chain, as a result of which the rotary element can be lowered and/or raised.
  • the first linear chain of a respective lifting device is the only linear chain of the respective lifting device on which two rotary elements are arranged, as described above, it is advantageous if both rotary elements are arranged directly on the guide device, in particular directly on the telescope.
  • the rotation element of a respective linear chain or, in the case of a respective lifting device with a single linear chain, two rotational elements arranged thereon, the two rotational elements is/are arranged directly on the respective linear chain.
  • the telescope is advantageously arranged on the housing, in particular perpendicular to an underside of the housing.
  • the telescope is set up to be moved along with the linear chain.
  • the telescope is advantageously connected to the linear chain.
  • the telescope does not have an active drive (eg electric motor), but the telescope is set in motion by the movement of the linear chain.
  • the telescope it is also possible for the telescope to have an active drive, so that the telescope contributes to the raising and/or lowering of the rotary element arranged on the respective rigid chain.
  • the telescope has a retracted position, which advantageously corresponds to the retracted position of the linear chain, and an extended position, which advantageously corresponds to the extended position of the linear chain.
  • the guiding device of a respective linear chain particularly preferably comprises only one telescope. In other words, the guide device of a respective linear chain can be designed as a telescope.
  • the guide device may include a scissor lifting system in addition to the telescope.
  • a first end of the scissors lifting system is arranged on the housing and a second end of the scissors lifting system is arranged on the respective linear chain, in particular on an end of the linear chain on the rotating element side.
  • the scissor lift system is not set up to raise and lower the rotating element arranged on the linear chain.
  • the scissor lifting system is not driven by an active drive (e.g. electric motor), but is set in motion by the movement of the linear chain.
  • the guide device may include a scissor lift system as an alternative to the telescope.
  • a first area, in particular a first end, of the scissors lifting system is advantageously arranged on the housing and a second area, in particular a second end, of the scissors lifting system on the respective linear chain, in particular on an end of the linear chain on the rotating element side.
  • the scissor lift system is not set up to raise and lower the rotating element arranged on the linear chain.
  • the scissor lifting system is not driven by an active drive (e.g. electric motor), but is set in motion by the movement of the linear chain.
  • the rotating element of the respective linear chain can preferably be arranged on the respective linear chain via the scissor lifting system.
  • the rotating element is advantageously arranged directly on the scissors lifting system, with the scissors lifting system being connected to the linear chain and thus being able to move with the linear chain.
  • the scissors lifting system is moved by the linear chain, as a result of which the rotating element arranged directly on the scissors lifting system can be lowered and/or raised.
  • the first linear chain of a respective lifting device is the only linear chain of the respective lifting device on which two rotation elements are arranged, as described above, it is advantageous if both rotation elements are arranged directly on the corresponding scissor lifting system.
  • the rotation element of a respective linear chain or, in the case of a respective lifting device with a single linear chain with two rotation elements arranged thereon, the two rotation elements is/are arranged directly on the respective linear chain.
  • the cleaning robot particularly preferably includes a guide device for each linear chain.
  • a number of the guiding devices corresponds to one Number of linear chains, each linear chain of the cleaning robot being assigned a guide device.
  • both the first linear chain and the second linear chain can preferably be guided by connecting the first linear chain and the second linear chain of the respective lifting device to one another by means of a rigid connecting element.
  • the rigid connecting element can be designed as a rod, for example.
  • the first linear chain and the second linear chain of a respective lifting device can preferably be rigidly connected to one another.
  • the rigid connection of the first rigid chain to the second rigid chain e.g. at the ends of the rigid chains on the rotating element side, can be provided in addition or as an alternative to a previously described guiding device for the first rigid chain or to a previously described guiding device for the second rigid chain.
  • a guiding device of the first rigid chain can comprise a rigid connecting element and the second rigid chain, wherein a guiding device of the second rigid chain can comprise the rigid connecting element and the first rigid chain.
  • the first linear chain and/or the second linear chain of a respective lifting device can be transposed in a magazine. This is particularly advantageous if a minimum overall height of the cleaning robot is to be achieved. Furthermore, this configuration offers the advantage that the smallest possible distance between the first linear chain and the second linear chain of a respective lifting device can be achieved.
  • the first linear chain and/or the second linear chain of a respective lifting device in particular the first lifting device, can be arranged on the housing, particularly preferably at an angle or parallel to a longitudinal axis of the cleaning robot.
  • the longitudinal axis is parallel to a forward direction of the cleaning robot.
  • first linear chain and/or the second linear chain of a respective lifting device is arranged on the housing perpendicular to the longitudinal axis of the cleaning robot.
  • a respective linear chain of a respective lifting device advantageously each linear chain of the cleaning robot, is arranged in a displaceable manner, in particular on the housing.
  • each linear chain of a respective lifting device preferably each linear chain of the cleaning robot, has a retracted position (first end position) and an extended position (second end position). In the retracted position, the respective rigid chain extends essentially parallel to a surface of the housing on which the rigid chain is arranged.
  • the part of the rigid chain that is parallel to this surface of the housing is larger than the part of the rigid chain that is perpendicular to the surface.
  • the part of the linear chain that is perpendicular to the surface of the housing is longer than that in the retracted position.
  • the cleaning robot includes a control device that is set up to control the cleaning device and/or the movement of a respective linear chain, in particular all linear chains, and/or the driving of the drive wheels and thus the movement of the cleaning robot.
  • Each drive wheel of the movable cleaning robot is preferably designed as an omnidirectional wheel. If the cleaning robot has at least four drive wheels configured as omnidirectional wheels, the cleaning robot can move in any direction and rotate the cleaning robot about an axis perpendicular to the surface on which the cleaning robot is moving.
  • the omnidirectional wheels are designed as Mecanum wheels. Other types of omnidirectional wheels such as the Liddiard wheel are also possible.
  • An omnidirectional wheel is a wheel that has rollers whose axes of rotation are at an angle to the axis of rotation of the omnidirectional wheel (main wheel).
  • a Mecanum wheel is designed in particular in such a way that several rotatably mounted barrel-shaped rollers are mounted on its circumference at an angle to the axis of the entire wheel. These rollers have no direct drive and are free to rotate around their slanted bearing axis.
  • the cleaning robot can preferably be designed as a vacuum robot.
  • the cleaning device is designed as a suction device.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic perspective view of a cleaning robot according to a first exemplary embodiment of the present invention, looking at the cleaning robot from above,
  • FIG. 2 shows a simplified schematic view of a region of the cleaning robot from FIG.
  • FIG. 3 shows a simplified schematic view of a further area of the cleaning robot from FIG.
  • FIG. 4 shows a simplified schematic perspective view of a drive device of the cleaning robot according to the first exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a simplified schematic perspective view of a drive device of a cleaning robot according to a second exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 6 shows a simplified schematic perspective view of a region of a cleaning robot according to a third exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows a simplified schematic perspective view of a cleaning robot according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, looking at the cleaning robot from above,
  • FIG. 8 shows a simplified schematic plan view of a cleaning robot according to a fifth exemplary embodiment of the present invention
  • Figure 9-12 greatly simplified side views of a cleaning robot 100 according to the present invention in different phases while driving up a staircase
  • FIG. 13 shows a simplified schematic plan view of a cleaning robot according to a sixth exemplary embodiment of the present invention
  • FIGS. 14-17 highly simplified side views of a cleaning robot according to the sixth exemplary embodiment of the present invention in different phases while climbing a staircase
  • FIG. 18 shows a simplified perspective view of a portion of a cleaning robot according to a seventh embodiment of the present invention.
  • a movable cleaning robot 100 in particular one that travels up and down stairs, according to a first exemplary embodiment of the present invention is described in detail below with reference to FIGS.
  • the cleaning robot 100 comprises a housing 8 in which a first lifting device 1, a second lifting device 2, a cleaning device 5 and a control device 6 are at least partially accommodated.
  • the control device 6 is set up to control the first lifting device 1 , the second lifting device 2 and the cleaning device 5 accordingly.
  • the cleaning device 5 is designed as a suction device.
  • the cleaning robot 100 is a vacuum robot.
  • the cleaning device 5 can have another cleaning device or a multiplicity of different cleaning devices, so that a multiplicity of cleaning work can be guaranteed by means of the movable cleaning robot 100 .
  • the first lifting device 1 comprises a first linear chain 11 and a second linear chain 12.
  • a rotational element in the form of a freely rotatable rotational element 10 is arranged on the linear chains 11, 12 in each case.
  • each linear chain 11 , 12 is arranged to be displaceable on the housing 8 in order to raise and/or lower the corresponding rotary element 20 .
  • the freely rotatable rotation elements 20 are each designed in particular as a sphere.
  • the second lifting device 2 comprises a first linear chain 21 and a second linear chain 22.
  • a rotary element in the form of a drive wheel 20 is arranged on the linear chains 21, 22 in each case.
  • Each linear chain 11 , 12 is arranged to be displaceable on the housing 8 in order to raise and/or lower the corresponding drive wheel 20 .
  • the raising of the freely rotatable rotary elements 10 and the drive wheels 20 causes the cleaning robot 100 to be lowered, wherein the lowering of the freely rotatable rotary elements 10 and the drive wheels 20 leads to a raising of the cleaning robot 100 when the freely rotatable rotary elements 10 and the drive wheels 20 hit the ground to contact.
  • the first lifting device 1 and the second lifting device 2 are particularly preferably the only lifting devices of the movable cleaning robot 100.
  • the cleaning robot 100 comprises only the first lifting device 1 and the second lifting device 2 for lifting the cleaning robot 100.
  • the cleaning robot 100 comprises a freely rotatable rotary element 4 and a drive wheel 3 which are fixedly arranged on the housing 8 .
  • the freely rotatable rotation element 4 is designed as a freely rotatable wheel and the drive wheel 3 as a conventional wheel.
  • the Drive wheels 20 arranged on the linear chains 21, 22 of the second lifting device 2 are also designed as conventional wheels.
  • a conventional wheel is a wheel that has a running surface whose axis of rotation coincides with the axis of rotation of the entire wheel.
  • the movement of the cleaning robot 100 is preferably controlled via the rotational speeds of the drive wheels 20 arranged on the linear chains 21, 22 of the second lifting device 2 and of the drive wheel 3 arranged fixedly on the housing.
  • the first lifting device 1 is arranged in front of the second lifting device 2 in a forward direction 600 of the cleaning robot 100 .
  • the forward direction is to be understood as the main direction of movement, in which the cleaning robot 100 can essentially be moved as a unit in order to drive up a flight of stairs.
  • the forward direction 600 corresponds to a direction from a rear end 82 to a front end 81 of the housing 8.
  • a right end 83 and a left end 84 of the housing 8 are also shown in FIG.
  • the forward direction 600 of the cleaning robot 100 is parallel to a longitudinal axis 105 of the cleaning robot 100.
  • a transverse axis 106 of the cleaning robot 100 is also shown in FIG.
  • the first lifter 1 is the front lifter and the second lifter 2 is the rear lifter.
  • the first lifting device 1 is the lifting device whose rotating elements, namely the freely rotatable rotating elements 10, can be placed on a step of a staircase in front of the rotating elements of the second lifting device 2, namely the drive wheels 20.
  • the drive wheel 3 fixedly arranged on the housing 8 is arranged in front of the first lifting device 1 in the forward direction 600 of the cleaning robot 100 . Furthermore, the freely rotatable rotary element 4 fixedly arranged on the housing 8 is arranged behind the first lifting device 1 and in front of the second lifting device 2 in the forward direction 600 of the cleaning robot 100 .
  • the freely rotatable rotation element 4 fixedly arranged on the housing 8 is positioned between the first lifting device 1 and the second lifting device 2 . Furthermore, the first lifting device 1 is positioned between the drive wheel 3 fixedly arranged on the housing 8 and the freely rotatable rotation element 4 fixedly arranged on the housing 8 .
  • the drive wheel 3 fixedly arranged on the housing 8 is free on a first axis 101
  • rotatable rotation element 4 is arranged on a third axis 103
  • the drive wheels 20 arranged on the push chains 21 , 22 of the second lifting device 2 are arranged on a fourth axis 104
  • the first axle 101 is the front axle
  • the fourth axle 104 being the rear axle.
  • the second axis 102 and the fourth axis 104 are height-displaceable axes.
  • first linear chain 11 and the second linear chain 12 of the first lifting device 1 and the first linear chain 21 and the second linear chain 22 of the second lifting device 2 are arranged on the housing 8 perpendicular to the longitudinal axis 105 of the cleaning robot 100 .
  • the linear chains 11 , 12 , 21 , 22 are arranged on the housing 8 in such a way that their longitudinal axes are parallel to the transverse axis 106 of the cleaning robot 100 .
  • a distance 110 between the front end 81 of the housing 8 and the second lifting device 2, in particular the second axis 104, in the longitudinal axis 105 of the cleaning robot 100 is advantageously less than or equal to a stair tread or a step width of a stair.
  • the cleaning robot 100 To guide the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 and the linear chains 21, 22 of the second lifting device 2 when lowering, the cleaning robot 100 includes a guiding device 7 for each linear chain 11, 12, 21, 22.
  • all guide devices 7 are preferably designed as telescopes 70 .
  • the telescopes 70 are each fastened to the housing 8 via one end and connected via the other end to the end of the corresponding linear chain on the side of the rotating element.
  • the telescopes 70 do not have an active drive.
  • the telescopes are thus moved by the linear chains 11 , 12 , 21 , 22 during a movement of the linear chains 11 , 12 , 21 , 22 .
  • the telescopes 70 and the linear chains 11, 12, 21, 22 are in an extended position.
  • the cleaning robot 100 comprises a drive device 9 per lifting device 1, 2.
  • the drive device 9 is shown in FIG 4 shown.
  • the drive device 9 for the first lifting device 1 is described below.
  • the drive device for the second lifting device 2 can be of the same design.
  • the drive device 9 comprises an electric motor 90 and two drive shafts 93.
  • the electric motor 90 is arranged between the first rigid chain 11 and the second rigid chain 12 of the first lifting device 1.
  • the electric motor 90 is connected to the first linear chain 11 via a drive shaft 93 and to the second linear chain 12 via a further drive shaft 93 .
  • each drive shaft 93 can be coupled to a motor shaft of the electric motor 90 via a coupling device 94 .
  • a first gear 91 is provided, which is connected to the drive shaft 93 and set up to convert a rotational movement of the drive shaft 93 into a linear movement of the first rigid chain 11 .
  • a second gear 92 is provided, which is connected to the additional drive shaft 93 and set up to convert a rotational movement of the additional drive shaft 93 into a linear movement of the second rigid chain 12 .
  • the first gear 91 and the second gear 92 are set up in such a way that the first linear chain 11 and the second linear chain 12 are lowered or raised together. In FIG. 4, only a part, in particular a part on the motor side, of the first gear 91 and the second gear 92 is shown.
  • the first gear 91 and the second gear 92 also each have a rigid chain-side part.
  • the motor-side parts of the first gear 91 and the second gear 92 can each have an engaging element, eg a gear wheel.
  • the part of the first gear mechanism 91 on the rigid chain side can comprise an engagement area of the first linear chain 11 and the part of the second gear mechanism 92 on the rigid chain side can comprise an engagement area of the second linear chain 12, the engagement areas being in engagement with the engagement elements.
  • FIG. 5 shows a drive device 9 in a cleaning robot 100 according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • the drive device 9 is described with reference to the first lifting device 1 .
  • the second lifting device 2 can also be driven by a drive device of the same design.
  • the drive device 9 comprises an electric motor 90 and a toothed belt 95.
  • the electric motor 90 is arranged on the housing 8 at the side.
  • the electric motor 90 is coupled to the first rigid chain 11 of the first lifting device 1 by means of a first gear 91 .
  • the electric motor 90 is coupled to the second linear chain 12 of the first lifting device 1 via the toothed belt 95 and a second gear 92 .
  • a rotational movement of the electric motor 90 can be transmitted to the second gear 92 by means of the toothed belt 95 .
  • the second gear 92 is set up to convert the rotary movement of the electric motor 90 into a linear movement of the second rigid chain 12, so that both rigid chains 11, 12 of the first Lifting device 12 are shut down or up together.
  • the first gear 91 and the second gear 92 also each have a rigid chain-side part.
  • the motor-side parts of the first gear 91 and the second gear 92 can each have an engaging element, eg a gear wheel.
  • the part of the first gear mechanism 91 on the rigid chain side can comprise an engagement area of the first linear chain 11 and the part of the second gear mechanism 92 on the rigid chain side can comprise an engagement area of the second linear chain 12, the engagement areas being in engagement with the engagement elements.
  • FIG. 6 shows a region of a cleaning robot 100 according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • first linear chain 21 and the second linear chain 22 are connected to one another by means of a rigid connecting element 71 .
  • the rigid connecting element 71 can be designed as a rod, for example.
  • the first linear chain 21 and the second linear chain 22 of the second lifting device 2 are rigidly connected to one another.
  • the rigid connection of the first rigid chain 21 to the second rigid chain 22 can be provided in addition to or as an alternative to the guide device 7 in the cleaning robot 100 according to the first exemplary embodiment.
  • first rigid chain 11 and the second rigid chain 12 of the first lifting device 1 can be connected to one another by means of a further rigid connecting element 71 .
  • the remaining structure of the cleaning robot 100 according to the third exemplary embodiment preferably corresponds to that of the cleaning robot 100 according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 7 shows a cleaning robot 100 according to a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • the cleaning robot 100 according to the fourth exemplary embodiment differs from the cleaning robot 100 according to the first exemplary embodiment in that the linear chains 11 , 12 of the first lifting device 1 are arranged parallel to the forward direction 600 in the cleaning robot 100 according to the fourth exemplary embodiment.
  • the longitudinal axes of the rigid chains 11 , 12 of the first lifting device 1 are each perpendicular to the first axis 101 .
  • the rigid chains 11 , 12 it is also possible for the rigid chains 11 , 12 to be arranged at an angle to the first axis 101 .
  • This arrangement of the linear chains 11 , 12 can be of great advantage if a width of the housing 8 at the point of the first axis 101 is smaller than the stroke of the linear chains 11 , 12 .
  • a greater chain length for the push chains 11, 12 of the first lifting device 1 is possible without the push chains 11, 12 having to be turned over.
  • a magazine into which the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 could be folded can thus be dispensed with.
  • the drive device 9 for driving the push chains 11, 12 of the first lifting device 1 has, in addition to the electric motor 90, only one drive shaft 93, only one coupling device 94 , via which the drive shaft 93 is connected to the electric motor 90 and only includes the first gear 91 .
  • the first gear 91 is set up in such a way that both linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 can be moved together in the same direction. This means in particular that the first gear 91 shown in FIG. 4 is adapted accordingly, so that its motor-side part has two engagement elements.
  • the drive device 9 for driving the push chains 21, 22 of the second lifting device 2 can be designed like the drive device 9 of FIG.
  • linear chains 11 , 12 of the first lifting device 1 in particular their ends on the rotating element side, can be rigidly connected to one another as an alternative or in addition to the guide device 7 .
  • FIG. 8 shows a cleaning robot 100 according to a fifth exemplary embodiment of the invention.
  • the structure of the cleaning robot 100 according to the fifth embodiment basically corresponds to that of the cleaning robot 100 according to the first embodiment.
  • the cleaning robots 100 of these exemplary embodiments differ from one another in that two drive wheels 3 are fixedly arranged on the housing 8 on the first axis 101 of the cleaning robot 100 according to the fifth exemplary embodiment. Another difference is that the drive wheels 3 on the first axle 101 and the drive wheels 20 arranged on the push chains 21, 22 of the second lifting device 2 are designed as omnidirectional wheels, in particular as Mecanum wheels, and not as conventional wheels.
  • a distance 111 between the drive wheels 3 in a direction parallel to the transverse axis 106 of the cleaning robot 100 is equal to a distance 112 between the drive wheels 20 in the direction parallel to the transverse axis 106 of the cleaning robot 100 .
  • the cleaning robot 100 has to approach the stairs 500 .
  • the push chains 11, 12 of the first lifting device 1 and the push chains 21, 22 of the second lifting device 2 are lowered.
  • the drive devices 9 are controlled by the control device 6 in order to bring the linear chains 11, 12 and 21 and 22 from their respective retracted position into their respective extended position.
  • the cleaning robot 100 is in its folded-in position.
  • FIG. 9 shows a state of the cleaning robot 100 in which the rigid chains 11, 12, 21, 22 are partially extended.
  • the cleaning robot 100 moves forward so that the drive wheel 3 fixed to the housing 8 is positioned over the first step 501 of the staircase 500 and contacts the surface of the first step 501 .
  • the drive wheels 20 arranged on the push chains 21, 22 of the second lifting device 2 are driven.
  • the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 are raised, i.e. from their respective extended position to their respective retracted position introduced. This state is shown in FIG.
  • all drive wheels 3, 10 of the cleaning robot 100 are driven, so that the cleaning robot 100 moves forward. This state is shown in FIG.
  • the push chains 21, 22 of the second lifting device 2 are first raised.
  • the cleaning robot can now do 100 by driving the drive wheels 3 fixedly arranged on the housing 8 until the complete cleaning robot 100 is located on the first stage 501.
  • the cleaning robot 100 can move arbitrarily on the first stage 501 until the first stage 501 is cleaned.
  • the above-described operation of the cleaning robot 100 is repeated so that the cleaning robot 100 is finally positioned on the second stage 502 .
  • the reverse procedure can be followed.
  • FIG. 13 shows a cleaning robot 100 according to a sixth exemplary embodiment of the invention.
  • the first linear chain 21 of the second lifting device 2 is the only linear chain of the second lifting device 2. This is advantageously arranged parallel to the forward direction 600 and the longitudinal axis 105 of the cleaning robot 100 .
  • the cleaning robot 100 can have a drive device 9 with an electric motor 90, which faces an end of the single linear chain 21 on the rotating element side, in particular in the longitudinal axis 105 of the cleaning robot 100.
  • a drive device 9 is provided in the cleaning robot 100, which can be designed like the drive devices 9 from FIG. 4 or FIG.
  • Another difference between the cleaning robot 100 according to the first embodiment and the sixth embodiment is that two freely rotatable rotation elements 10 are arranged on the single shoe chain 21 of the second lifting device 2 .
  • Both freely rotatable rotary elements 10 are advantageously arranged on the single linear chain 21 of the second lifting device 2 via a guide device 7 , in particular a telescope 70 .
  • This means that the freely rotatable rotation elements 10 are arranged directly on the guide device 7, in particular the telescope 70, with the single linear chain 21 of the second lifting device 2 being connected directly to the guide device 7, in particular the telescope 70.
  • the movement of the single linear chain 21 of the second lifting device 2 causes the guide device 7 to move and thus the lowering and raising of the freely rotatable rotary elements 10 .
  • the guide device 7 serves to guide the single linear chain 21 of the second lifting device 2 .
  • the telescope 70 is extended by extending the single linear chain 21 of the second lifting device 2.
  • the freely rotatable rotary elements 10 can be lowered.
  • the retraction of the single linear chain 21 of the second lifting device 2 leads to a Retraction of the telescope 70, whereby the freely rotatable rotary elements 10 can be lifted.
  • the cleaning robot 100 according to the sixth exemplary embodiment also differs from the cleaning robot 100 according to the first exemplary embodiment in that on the first rigid chain 11 and the second rigid chain 12 of the first lifting device 1 in the cleaning robot 100 according to the sixth exemplary embodiment, there is a drive wheel 20 instead of a freely rotatable rotary element is arranged.
  • FIG. 13 also shows that the arrangement of the lifting devices 1, 2 in relation to one another, to the freely rotatable rotation element 4 fixedly arranged on the housing 8 and to the drive wheel 3 fixedly arranged to the housing 8 is the same as that in the cleaning robot 100 according to the first exemplary embodiment .
  • the first lifting device 1 is arranged in front of the second lifting device 2 in a forward direction 600 of the cleaning robot 100 .
  • the first lifting device 1 is the lifting device whose rotating elements, namely the drive wheels 20, can be placed on a step of a staircase in front of the rotating elements of the second lifting device 2, namely the freely rotatable rotating elements 10.
  • the drive wheel 3 fixedly arranged on the housing 8 is arranged in front of the first lifting device 1 in the forward direction 600 of the cleaning robot 100 . Furthermore, the freely rotatable rotary element 4 fixedly arranged on the housing 8 is arranged behind the first lifting device 1 and in front of the second lifting device 2 in the forward direction 600 of the cleaning robot 100 . Thus, the freely rotatable rotation element 4 fixedly arranged on the housing 8 is positioned between the first lifting device 1 and the second lifting device 2 . Furthermore, the first lifting device 1 is positioned between the drive wheel 3 fixedly arranged on the housing 8 and the freely rotatable rotation element 4 fixedly arranged on the housing 8 .
  • the drive wheel 3 fixed to the housing 8 is on the first axis 101
  • the drive wheels 20 located on the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 are on the second axis 102
  • the freely rotatable rotation element 4 fixed to the housing 8 is on the third Axis 103 and the freely rotatable rotary elements 10 arranged on the single linear chain 21 of the second lifting device 2 are arranged on the fourth axis 104
  • the first axle 101 is the front axle
  • the fourth axle 104 being the rear axle.
  • the second axis 102 and the fourth axis 104 are height-displaceable axes.
  • the second axis 102 is located in the forward direction 600 between the first axis 101 and the third axis 103, with the third axis 103 being in of the forward direction 600 is arranged between the second axis 102 and the fourth axis 104 .
  • the drive wheels 20 of the linear chains 11 , 12 of the first lifting device 1 are arranged in the forward direction 600 of the movable cleaning robot 100 in front of the freely rotatable rotational elements 10 of the single linear chain 21 of the second lifting device 2 .
  • the drive wheel 3 fixed to the housing 8 is in the extended and retracted state of the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 in the forward direction 600
  • Drive wheels 20 of the push chains 11, 12 of the first lifting device 1 are arranged.
  • the drive wheel 4 freely rotatable on the housing 8 is arranged in the extended state and retracted state of the linear chains 11 , 12 of the first lifting device 1 in the forward direction 600 behind the drive wheels 20 of the linear chains 11 , 12 of the first lifting device 1 .
  • the freely rotatable rotary element 4 fixedly arranged on the housing 8 is arranged in front of the freely rotatable rotary elements 10 of the single linear chain 21 of the second lifting device 2 in the forward direction 600.
  • the cleaning robot 100 has to approach the stairs 500 .
  • the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 and the single linear chain 21 of the second lifting device 2 are lowered.
  • the drive devices 9 are controlled by the control device 6 in order to bring the linear chains 11, 12 and 21 from their respective retracted position into their respective extended position.
  • the cleaning robot 100 In the retracted position of the lifting devices 1, 2, the cleaning robot 100 is in its folded position, ie in the position of its minimum device height.
  • FIG. 14 shows a state of the cleaning robot 100 in which the rigid chains 11, 12 of the first lifting device 1 and the single rigid chain 21 of the second lifting device 2 are partially extended. Thereafter, the cleaning robot 100 moves forward so that the drive wheel 3 fixed to the housing 8 is positioned over the first step 501 of the staircase 500 and contacts the surface of the first step 501 .
  • the drive wheels 20 arranged on the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 are driven.
  • the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 are raised, ie brought from their respective extended position into their respective retracted position .
  • the drive wheel 3 of the cleaning robot 100 which is fixed to the housing 8, is driven so that the cleaning robot 100 moves forward until the drive wheels 20 are positioned over the first step 501 of the stairway 500 and contact the surface of the first step 501.
  • both the drive wheels 20 of the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1 and the drive wheel 3 fixed to the housing 8 can be driven until the freely rotatable rotation element 4 fixed to the housing 8 is positioned over the first step 501 of the staircase 500 and contacting the first stage 501 surface.
  • the single linear chain 21 of the second lifting device 2 is first raised. This state is shown in FIG.
  • the cleaning robot 100 can now be moved forward by driving the drive wheel 3, which is fixed to the housing 8, and the drive wheels 20 of the linear chains 11, 12 of the first lifting device 1, until the entire cleaning robot 100 is on the first stage 501.
  • the cleaning robot 100 can move arbitrarily on the first stage 501 until the first stage 501 is cleaned.
  • the operation of the cleaning robot 100 described above is repeated, so that the cleaning robot 100 is finally positioned on the second stage 502 .
  • the reverse procedure can be followed.
  • FIG. 18 relates to a cleaning robot 100 according to a seventh exemplary embodiment of the invention. Only one area of the cleaning robot 100 is shown in FIG.
  • the cleaning robot 100 according to the seventh exemplary embodiment differs from that according to the sixth exemplary embodiment in that the guide device 7 for guiding the single linear chain 21 of the second lifting device 2 according to the seventh exemplary embodiment does not have a telescope, but rather a scissor lifting system 72.
  • a first area 721 , in particular a first end, of the scissor lift system 72, on the housing 8 and a second area 722 of the scissors lifting system 72 are arranged on the single linear chain 21.
  • the freely rotatable rotation elements 10 are arranged on the single linear chain 21 via the scissor lifting system 72 . In other words, the freely rotatable rotary elements 10 are arranged directly on the scissors lifting system 72 .
  • the scissors lifting system 72 is not set up to raise and lower (by itself) the freely rotatable rotary elements 10 arranged on the single linear chain 21 .
  • the scissors lifting system 72 is not driven by an active drive (e.g. electric motor), but is set in motion by the movement of the linear chain 21 .
  • an active drive e.g. electric motor
  • the scissors lifting system 72 is moved by the linear chain 21, as a result of which the freely rotatable rotary elements 10 can be lowered and/or raised.
  • the linear chain 21 is guided during its movement, in particular during its extension.
  • the first lifting device 1 has two push chains 11 , 12 .
  • the first lifting device 1 also includes a single linear chain 11 on which two drive wheels 20 are arranged, in particular via the respective guide device 7 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen verfahrbaren, insbesondere treppenfahrenden, Reinigungsroboter (100). Der Reinigungsroboter (100) umfasst ein Gehäuse (8), eine erste Hubvorrichtung (1) und eine Reinigungsvorrichtung (5). Die erste Hubvorrichtung (1) umfasst eine erste Schubkette (8), an der ein Rotationselement (10, 20) angeordnet ist und die zum Heben und/oder Senken des Rotationselements (10, 20) am Gehäuse (8) bewegbar angeordnet ist.

Description

Verfahrbarer Reinigungsroboter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen verfahrbaren Reinigungsroboter, insbesondere einen treppenfahrenden Reinigungsroboter.
Der Stand der Technik kennt derartige Reinigungsroboter.
Beispielsweise ist aus der KR 10 1016775 B1 ein Reinigungsroboter für Treppenstufen bekannt, der T reppen selbstständig reinigen kann. Der Reinigungsroboter weist einen vorderen und einen hinteren Schieber auf, die eine Bauhöhe des Roboters bedingen, die mindestens so hoch ist wie die zu erklimmende Treppenstufe. Eine derartige Bauhöhe verhindert jedoch die Reinigung unter Möbelstücken mit einer geringen Unterfahrhöhe.
Aus der DE 10 2016 111819 A1 ist ein weiterer Reinigungsroboter für Treppenstufen bekannt. Dieser Reinigungsroboter arbeitet mit einem vorderen Hebewerk, umfassend einen Schwenkarm, und einem hinteren Hebewerk, umfassend ein Vertikalhubwerk. Das Vertikalhubwerk wird als Scherenhubwerk mit zwei sich kreuzenden Gelenkhebeln ausgeführt. Alternativ dazu werden zwei gegensinnig schwenkbare Gelenkhebel vorgeschlagen. Diese Lösungen weisen den Nachteil auf, dass sowohl das vordere als auch das hintere Hebewerk viel Platz erfordern. Insbesondere beanspruchen das Scherenhubsystem und das Gelenkhebelsystem den kompletten Bauraum in Vertikalrichtung. Somit kann der Reinigungsroboter nicht zum Reinigen von Bodenflächen benutzt werden, wo wenig Platz in der Vertikalrichtung vorhanden ist. Ferner soll mit der Schwenkbewegung des Schwenkarmes, mit der der Roboter auf die nächste Stufe gehoben werden soll, der Schwerpunkt des Roboters verlagert werden, was aufgrund der Hebellänge einen unverhältnismäßig hohen Kraftaufwand erforderlich macht. Bezüglich des hinteren Hebewerks ist sowohl bei der Lösung mit dem Scherenhubwerk als auch bei der Lösung mit den Gelenkhebeln das Problem, dass das Bewegen aus der Ruhelage heraus einen sehr hohen Kraftaufwand erfordert. Ferner kann das Bewegen des Reinigungsroboters beim Befahren einer Treppe wacklig sein. Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verfahrbaren Reinigungsroboter vorzuschlagen, der besonders kompakt und platzsparend ist, so dass eine Reinigung einer Bodenfläche unter Möbelstücken möglich ist, aber auch eingerichtet ist, eine Treppe in stabiler Weise und mit relativ niedrigem Kraftaufwand für die Hubbewegung zu befahren.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmalskombination des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen und Aspekte der Erfindung zum Inhalt.
Vorgeschlagen wird ein treppenfahrender Reinigungsroboter, der ein Gehäuse, eine erste Hubvorrichtung und eine Reinigungsvorrichtung umfasst. Die erste Hubvorrichtung umfasst eine erste Schubkette. An der ersten Schubkette ist ein Rotationselement angeordnet, wobei die erste Schubkette zum Heben und/oder Senken des Rotationselements am Gehäuse bewegbar angeordnet ist. Die erste Schubkette wirkt dabei in vorteilhafter Weise als ein Hubelement.
Die erste Hubvorrichtung bietet den Vorteil eines kompakten Aufbaus, wodurch der erfindungsgemäße verfahrbare Reinigungsroboter insbesondere im Vergleich zu einem Reinigungsroboter mit einer verschiedenartigen Hubvorrichtung kompakter und platzsparender ausgebildet werden kann. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung im eingefahrenen Zustand wenig Speicherplatz benötigt, wodurch der Reinigungsroboter insgesamt mit einer geringen Bauhöhe gebaut werden kann. Somit kann der Reinigungsroboter auch zum Reinigen von Bodenflächen mit Höhenbeschränkungen, wie z.B. unter Möbelstücken mit niedriger Unterfahrhöhe, verwendet werden. Weiterhin kann die erste Schubkette aufgrund ihres kompakten Aufbaus im Gehäuse untergebracht werden. Somit kann die erste Hubvorrichtung vor potentiellen Kollisionen durch das Gehäuse geschützt werden. Die erreichte Platzersparnis durch die Verwendung der ersten Schubkette in der ersten Hubvorrichtung hat ferner zur Folge, dass auch weitere Komponenten des Reinigungsroboters im Gehäuse untergebracht werden können. Somit ist es möglich, dass eine Außenfläche des Gehäuses frei von Komponenten ist, insbesondere von Komponenten, die zerbrechlich und/oder sperrig sind. Außerdem erfordert die erste Schubkette einen geringeren Kraftaufwand für eine Hubbewegung des Reinigungsroboters als andere Hubelemente. Insbesondere kann die erste Schubkette die erforderliche Hubkraft zur Verfügung stellen, um sich aus der eingefahrenen Position (Ruhelage oder Nulllage) aufzurichten. Die Verwendung der ersten Schubkette in der ersten Hubvorrichtung hat ferner den Vorteil, dass das Drehmoment für die Hubbewegung unabhängig von einer Ausfahrhöhe ist. Dadurch wird die Bewegung der ersten Schubkette nicht von der Stufenhöhe und/oder der Treppengeometrie beeinflusst. Der Reinigungsroboter kann somit auch Wendeltreppen befahren. Zudem kann die Stabilität des Reinigungsroboters beim Befahren einer Treppe aufgrund des Aufbaus und der Kinematik der Schubkette verbessert werden.
Es sei angemerkt, dass der Begriff „verfahrbar“ bedeutet, dass der Reinigungsroboter bewegbar ist. Ferner bedeutet der Begriff „Roboter“, dass der Reinigungsroboter sich selbständig (autonom) bewegen und die Reinigung einer zu reinigenden Bodenfläche automatisiert durchführen kann.
Wie schon beschrieben wirkt die erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung als Hubelement. Es ist zu verstehen, dass zum Befahren einer Treppe der Reinigungsroboter nicht nur die erste Hubvorrichtung mit der ersten Schubkette, sondern auch zumindest eine weitere Hubvorrichtung mit mindestens einem Hubelement umfasst. Allerdings muss zum Auftreten der oben genannten Vorteile beim Reinigungsroboter die zumindest eine weitere Hubvorrichtung nicht wie die erste Hubvorrichtung ausgebildet sein. Das heißt, dass es ausreichend ist, wenn nur eines der Hubelemente als Schubkette ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass der Reinigungsroboter der vorliegenden Erfindung eine Hubvorrichtungsanordnung mit einer Mehrzahl von Hubvorrichtungen aufweisen kann, die eine erste Hubvorrichtung umfasst, welche eine erste Schubkette umfasst, an der ein Rotationselement angeordnet ist und die zum Heben und/oder Senken des Rotationselements am Gehäuse bewegbar angeordnet ist. Der Begriff „Mehrzahl von Hubvorrichtungen“ bedeutet hier, dass die Hubvorrichtungsanordnung mindestens zwei Hubvorrichtungen umfasst.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Rotationselement als frei rotierbares Rotationselement, insbesondere als frei rotierbares Rad oder frei rotierbare Kugel, ausgebildet. „Frei rotierbar“ bedeutet im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass das Rotationselement auf einer Fläche rotierbar ist, wenn das Rotationselement den Boden kontaktiert und sich der Reinigungsroboter bewegt. Das heißt, dass das frei rotierbare Rotationselement nicht eingerichtet ist, den Reinigungsroboter in Bewegung zu bringen. Somit kann das frei rotierbare Rotationselement (nur) als Stützelement benutzt werden. Der Begriff „rotierbar“ kann im Rahmen der Erfindung, insbesondere in Kombination mit dem Merkmal des als Kugel ausgebildeten Rotationselementes, durch den Begriff „drehbar“ ersetzt werden. Der Unterschied zwischen einem frei rotierbaren Rad und einer frei rotierbaren Kugel besteht darin, dass das frei rotierbare Rad nur um eine Achse rotierbar ist, wohingegen die Kugel um mehrere beliebige Achsen rotierbar ist.
Nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Rotationselement als Antriebsrad ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung ist ein Antriebsrad eingerichtet, den Reinigungsroboter in Bewegung zu bringen. Das heißt, dass die Antriebseigenschaft des Antriebsrades sich darauf bezieht, dass das Antriebsrad als Antriebselement des Reinigungsroboters dient. Dazu ist am Antriebsrad in vorteilhafter Weise ein elektrischer Motor derart angebracht, dass das Antriebsrad durch den elektrischen Motor rotiert werden kann.
Das Antriebsrad kann insbesondere als ein konventionelles Rad ausgebildet sein. Ein konventionelles Rad ist ein Rad, welches eine Laufläche aufweist, deren Drehachse mit der Drehachse des konventionellen Rades übereinstimmt.
Die Bewegung des Reinigungsroboters wird bevorzugt über die Drehgeschwindigkeiten der Antriebsräder gesteuert.
Bevorzugt umfasst der verfahrbare Reinigungsroboter ferner eine zweite Hubvorrichtung. Die zweite Hubvorrichtung umfasst eine erste Schubkette, an der ein Rotationselement angeordnet ist und die zum Heben und/oder Senken des Rotationselements am Gehäuse bewegbar angeordnet ist. Die mit Bezug auf die erste Hubvorrichtung beschriebenen Vorteile betreffen auch die zweite Hubvorrichtung.
Besonders bevorzugt sind die erste Hubvorrichtung und die zweite Hubvorrichtung die einzigen Hubvorrichtungen des verfahrbaren Reinigungsroboters. Mit anderen Worten umfasst der verfahrbare Reinigungsroboter nur die erste Hubvorrichtung und die zweite Hubvorrichtung zum Heben des Reinigungsroboters, insbesondere zum Befahren einer Treppe.
Vorzugsweise ist das Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung als frei rotierbares Rotationselement ausgebildet, wobei das Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung als Antriebsrad ausgebildet ist.
Nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung als Antriebsrad ausgebildet, wobei das Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung als frei rotierbares Rotationselement ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die erste Hubvorrichtung in einer Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vor der zweiten Hubvorrichtung angeordnet. Mit anderen Worten ist die erste Hubvorrichtung des Reinigungsroboters zum/beim Hochfahren einer Treppe bzw. Aufsetzen des an der ersten Schubkette angeordneten Rotationselementes auf eine Treppenstufe zum Hochfahren der Treppe im Vergleich zur zweiten Hubvorrichtung in vorteilhafter Weise näher zur Treppenstufe angeordnet. Insbesondere wenn das Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung als Antriebsrad und das Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung als frei rotierbares Rotationselement ausgebildet sind, können ein sehr leichter Aufbau und eine sehr gute Gewichtsverteilung des Reinigungsroboters erzielt werden. Insbesondere ist das Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vor dem Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter Weise, wenn sich die erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung und/oder die erste Schubkette der zweiten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder eingefahrenen Zustand befindet/befinden.
Als Vorwärtsrichtung ist in vorteilhafter Weise die Hauptbewegungsrichtung des Reinigungsroboters zu verstehen, in der im Wesentlichen der Reinigungsroboter als Einheit bewegbar ist, um eine T reppe hinaufzufahren. Wenn der Reinigungsroboter ein vorderes Ende, ein hinteres Ende, ein rechtes Ende und ein linkes Ende aufweist, dann entspricht die Vorwärtsrichtung des Reinigungsroboters bevorzugt der Richtung vom hinteren Ende zum vorderen Ende. Wenn am Reinigungsroboter, insbesondere in einer Steuervorrichtung des Reinigungsroboters, ein Koordinatensystem mit einer Längsachse, einer Querachse und einer Hochachse analog zu den Achsen eines Fahrzeugs hinterlegt worden ist, entspricht die Vorwärtsrichtung des Reinigungsroboters der positiven Richtung der Längsachse. Die Vorwärtsrichtung ist vorzugsweise horizontal. Besonders bevorzugt entspricht die Vorwärtsrichtung einer Richtung, die senkrecht zur Rotationsachse des Rotationselementes/der Rotationselemente steht und parallel zu der Fläche ist, auf der das Rotationselement/die Rotationselemente rotierbar ist.
Weiterhin umfasst der verfahrbare Reinigungsroboter vorzugsweise mindestens ein frei rotierbares Rotationselement und/oder mindestens ein Antriebsrad, das/die fest am Gehäuse angeordnet ist/sind, d.h., dass das mindestens eine frei rotierbare Rotationselement und/oder das mindestens eine Antriebsrad relativ zum Gehäuse nicht bewegbar angeordnet ist/sind. Dabei kann/können das mindestens eine frei rotierbare Rotationselement und/oder das mindestens eine Antriebsrad eine Rotationsbewegung/Drehbewegung ausführen. Das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement kann wie das an einer jeweiligen Schubkette angeordnete, frei rotierbare Rotationselement auch als frei rotierbares Rad oder frei rotierbare Kugel ausgebildet sein.
Das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete Antriebsrad ist in vorteilhafter Weise in einer Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vor der ersten Hubvorrichtung angeordnet. Mit anderen Worten ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete Antriebsrad des Reinigungsroboters zum/beim Hochfahren einer Treppe bzw. Aufsetzen des an der ersten Schubkette angeordneten Rotationselementes auf eine Treppenstufe zum Hochfahren der Treppe im Vergleich zur ersten Hubvorrichtung in vorteilhafter weise näher zur Treppenstufe angeordnet. Insbesondere ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete Antriebsrad in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vor dem Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter weise, wenn sich die erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder eingefahrenen Zustand befindet.
Ferner ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete frei rotierbare Rotationselement in vorteilhafter Weise in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters hinter der ersten Hubvorrichtung angeordnet. Mit anderen Worten ist die erste Hubvorrichtung des Reinigungsroboters zum/beim Hochfahren einer Treppe bzw. Aufsetzen des an der ersten Schubkette angeordneten Rotationselementes auf eine Treppenstufe zum Hochfahren der Treppe im Vergleich zum mindestens einen am Gehäuse fest angeordneten frei rotierbaren Rotationselement in vorteilhafter Weise näher zur T reppenstufe angeordnet.
Insbesondere ist das mindestens eine am Gehäuse frei rotierbare Antriebsrad in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters hinter dem Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter weise, wenn sich die erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder eingefahrenen Zustand befindet. Des Weiteren ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement in vorteilhafter Weise in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vor der zweiten Hubvorrichtung angeordnet sein. Mit anderen Worten ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete frei rotierbare Rotationselement des Reinigungsroboters zum/beim Hochfahren einer Treppe bzw. Aufsetzen des an der ersten Schubkette angeordneten Rotationselementes auf eine Treppenstufe zum Hochfahren der Treppe im Vergleich zur zweiten Hubvorrichtung in vorteilhafter weise näher zur Treppenstufe angeordnet.
Insbesondere ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement in vorteilhafter Weise in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vor dem Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter weise, wenn sich die erste Schubkette der zweiten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befindet.
Vorzugsweise umfasst eine jeweilige Hubvorrichtung ferner eine zweite Schubkette. An der zweiten Schubkette ist ein entsprechendes Rotationselement, d.h. ein gleichartiges Rotationselement wie das Rotationselement der ersten Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung angeordnet. Mit anderen Worten kann die erste Hubvorrichtung vorzugsweise eine erste Schubkette und eine zweite Schubkette aufweisen, wobei an jeder Schubkette ein frei rotierbares Rotationselement angeordnet ist. Entsprechend kann die zweite Hubvorrichtung vorzugsweise eine erste Schubkette und eine zweite Schubkette aufweisen, wobei an jeder Schubkette ein Antriebsrad angeordnet ist.
Wenn die erste Hubvorrichtung eine zweite Schubkette umfasst, sind die Rotationselemente der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette der ersten Hubvorrichtung in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vorzugsweise vor dem Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung oder, wenn auch die zweite Hubvorrichtung ferner eine zweite Schubkette umfasst, vor den Rotationselementen der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter weise, wenn sich die erste Schubkette und die zweite Schubkette der ersten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befinden, wobei sich die erste Schubkette und ggf. auch die zweite Schubkette der zweiten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befindet/befinden.
Wenn die zweite Hubvorrichtung eine zweite Schubkette und die erste Hubvorrichtung eine erste Schubkette umfasst, ist das Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vorzugsweise vor den Rotationselementen der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter weise, wenn sich die erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befindet, wobei sich die erste Schubkette und die zweite Schubkette der zweiten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befinden.
Wenn die erste Hubvorrichtung eine zweite Schubkette umfasst, ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete Antriebsrad in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vorzugsweise vor den Rotationselementen der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette der ersten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter Weise, wenn sich die erste Schubkette und die zweite Schubkette der ersten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befinden.
Wenn die erste Hubvorrichtung eine zweite Schubkette umfasst, ist das mindestens eine am Gehäuse frei rotierbare Antriebsrad in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vorzugsweise hinter den Rotationselementen der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette der ersten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter Weise, wenn sich die erste Schubkette und die zweite Schubkette der ersten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befinden. Wenn die zweite Hubvorrichtung eine zweite Schubkette umfasst, ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters vorzugsweise vor den Rotationselementen der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung angeordnet. Dies gilt in vorteilhafter Weise, wenn sich die erste Schubkette und die zweite Schubkette der zweiten Hubvorrichtung im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand befinden.
Es ist auch möglich, dass die erste Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung die einzige Schubkette ist, an der vorzugsweise ein weiteres entsprechendes Rotationselement, d.h. ein gleichartiges Rotationselement wie das schon beschriebene Rotationselement der ersten Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung angeordnet ist. Dies bedeutet, dass an der einzigen Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung vorzugsweise zwei frei rotierbare Rotationselemente oder zwei Antriebsräder angeordnet sein können. Mit anderen Worten kann die erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung die einzige Schubkette der ersten Hubvorrichtung sein, an der vorzugsweise zwei frei rotierbare Rotationselemente oder zwei Antriebsräder angeordnet sind. Entsprechend kann die erste Schubkette der zweiten Hubvorrichtung die einzige Schubkette der zweiten Hubvorrichtung sein, an der vorzugsweise zwei frei rotierbare Rotationselemente oder zwei Antriebsräder angeordnet sind.
Es sei angemerkt, dass es im Rahmen der Erfindung möglich ist, dass die erste Hubvorrichtung eine erste Schubkette und eine zweite Schubkette, wie oben beschrieben, umfasst, wobei die zweite Hubvorrichtung eine einzige Schubkette (entspricht der zuvor beschriebenen ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung) umfasst. Entsprechend ist es möglich, dass die zweite Hubvorrichtung eine erste Schubkette und eine zweite Schubkette, wie oben beschrieben, umfasst, wobei die erste Hubvorrichtung eine einzige Schubkette (entspricht der zuvor beschriebenen ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung) umfasst. Es ist ferner möglich, dass sowohl die erste Hubvorrichtung als auch die zweite Hubvorrichtung jeweils eine einzige Schubkette umfassen.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement zwischen der ersten Hubvorrichtung und der zweiten Hubvorrichtung angeordnet. Dabei ist ferner die erste Hubvorrichtung zwischen dem mindestens einen am Gehäuse fest angeordneten Antriebsrad und dem mindestens einen am Gehäuse fest angeordneten, frei rotierbaren Rotationselement angeordnet. Mit anderen Worten ist gemäß der besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete Antriebsrad an einer ersten Achse, das Rotationselement/die Rotationselemente an der ersten Schubkette und/oder der zweiten Schubkette der ersten Hubvorrichtung an einer zweiten Achse, das mindestens eine am Gehäuse fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement an einer dritten Achse und das Rotationselement/die Rotationselemente an der ersten Schubkette und/oder der zweiten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung an einer vierten Achse angeordnet. Die erste Achse ist vorzugsweise die vordere Achse, wobei die vierte Achse die hintere Achse ist. Es sei angemerkt, dass die zweite Achse und die vierte Achse höhenverschiebliche Achsen sind, da die entsprechenden Rotationselemente mittels Schubketten hebbar und senkbar sind.
In vorteilhafter Weise befindet sich die zweite Achse in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters zwischen der ersten Achse und der dritten Achse, wobei sich die dritte Achse in der Vorwärtsrichtung des verfahrbaren Reinigungsroboters zwischen der zweiten Achse und der vierten Achse befindet.
Vorzugsweise sind die erste Schubkette und die zweite Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung mittels einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung bewegbar. Mit anderen Worten können die erste Schubkette und die zweite Schubkette der ersten Hubvorrichtung vorzugsweise mittels einer ersten Antriebsvorrichtung bewegbar sein. Entsprechend können die erste Schubkette und die zweite Schubkette der zweiten Hubvorrichtung vorzugsweise mittels einer zweiten Antriebsvorrichtung bewegbar sein.
Die Antriebsvorrichtung einer jeweiligen Hubvorrichtung umfasst vorzugsweise einen elektrischen Motor und zwei Antriebswellen. Dabei ist der elektrische Motor zwischen der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette angeordnet und mit jeder Schubkette über eine Antriebswelle verbunden. Insbesondere kann jede Antriebswelle mit einer Motorwelle übereine Kupplungsvorrichtung gekoppelt sein. Ferner ist in vorteilhafter Weise pro Schubkette ein Getriebe vorgesehen, welches mit der entsprechenden Antriebswelle verbunden und eingerichtet ist, eine Drehbewegung der entsprechenden Antriebswelle in eine lineare Bewegung der entsprechenden Schubkette umzuwandeln, so dass beide Schubketten zusammen heruntergefahren oder hochgefahren werden.
Alternativ kann die Antriebsvorrichtung vorzugsweise einen elektrischen Motor und einen Zahnriemen umfassen. Dabei ist der elektrische Motor am Gehäuse seitlich angeordnet. Der elektrische Motor ist mit der ersten Schubkette mittels eines ersten Getriebes gekoppelt. Mit der zweiten Schubkette ist der elektrische Motor über den Zahnriemen und ein zweites Getriebe gekoppelt. Mittels des Zahnriemens ist eine Drehbewegung des elektrischen Motors auf das zweite Getriebe übertragbar, wobei das Getriebe eingerichtet ist, die Drehbewegung des elektrischen Motors in eine lineare Bewegung der zweiten Schubkette umzuwandeln, so dass beide Schubketten zusammen heruntergefahren oder hochgefahren werden. Insbesondere kann der elektrische Motor am Gehäuse des Reinigungsroboters über ein Hubvorrichtungsgehäuse der jeweiligen Hubvorrichtung angeordnet sein. Bevorzugt sind beide Antriebsvorrichtungen für die erste Hubvorrichtung und die zweite Hubvorrichtung gleich ausgebildet bzw. gleichartig. Es ist allerdings auch möglich, dass die eine Hubvorrichtung mittels der einen aus den oben beschriebenen Antriebsvorrichtungen und die andere Hubvorrichtung mittels der anderen Antriebsvorrichtung angetrieben werden kann.
Der verfahrbare Reinigungsroboter umfasst vorzugsweise eine Führungsvorrichtung zum Führen einer jeweiligen Schubkette. Dabei umfasst die Führungsvorrichtung vorzugsweise ein Teleskop (Teleskopvorrichtung). Die Führungsvorrichtung sorgt dafür, dass die jeweilige Schubkette beim Herunterfahren geführt wird.
Vorzugsweise kann das Rotationselement der jeweiligen Schubkette über die Führungsvorrichtung, insbesondere das Teleskop, an der jeweiligen Schubkette angeordnet sein. Mit anderen Worten ist das Rotationselement vorteilhafterweise direkt an der Führungsvorrichtung, insbesondere direkt am Teleskop, angeordnet, wobei die Führungsvorrichtung, insbesondere das Teleskop, mit der Schubkette verbunden ist und somit mit der Schubkette mitbewegbar ist. Das heißt, dass die Führungsvorrichtung, insbesondere das Teleskop durch die Schubkette bewegt wird, wodurch das Rotationselement gesenkt und/oder gehoben werden kann. Wenn die erste Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung die einzige Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung ist, an der zwei Rotationselemente angeordnet sind, wie oben beschrieben, ist es vorteilhaft, wenn beide Rotationselemente direkt an der Führungsvorrichtung, insbesondere direkt am Teleskop, angeordnet sind. Es ist allerdings auch möglich, dass das Rotationselement einer jeweiligen Schubkette oder, im Falle einer jeweiligen Hubvorrichtung mit einer einzigen Schubkette zwei daran angeordneten Rotationselementen, die beiden Rotationselemente direkt an der jeweiligen Schubkette angeordnet ist/sind.
Das Teleskop ist in vorteilhafter Weise am Gehäuse, insbesondere senkrecht zu einer Unterseite des Gehäuses, angeordnet. Zum Führen der jeweiligen Schubkette ist das Teleskop eingerichtet, mit der Schubkette mitbewegt zu werden. Dazu ist in vorteilhafter Weise das Teleskop mit der Schubkette verbunden. Das heißt, dass in diesem Fall das Teleskop keinen aktiven Antrieb (z.B. elektrischer Motor) aufweist, sondern das Teleskop wird durch die Bewegung der Schubkette in Bewegung gebracht. Es ist allerdings auch möglich, dass das Teleskop einen aktiven Antrieb aufweist, so dass das Teleskop beim Heben und/oder Senken des an der jeweiligen Schubkette angeordneten Rotationselements beiträgt. Das Teleskop weist eine eingefahrene Position, die vorteilhafterweise der eingefahrenen Position der Schubkette entspricht, und eine ausgefahrene Position, die vorteilhafterweise der ausgefahrenen Position der Schubkette entspricht, auf. Besonders bevorzugt umfasst die Führungsvorrichtung einer jeweiligen Schubkette nur ein Teleskop. Mit anderen Worten kann die Führungsvorrichtung einer jeweiligen Schubkette als Teleskop ausgebildet sein.
Es ist allerdings auch möglich, dass die Führungsvorrichtung zusätzlich zum Teleskop ein Scherenhubsystem umfasst. Dabei ist ein erstes Ende des Scherenhubsystems am Gehäuse und ein zweites Ende des Scherenhubsystems an der jeweiligen Schubkette, insbesondere an einem rotationselementseitigen Ende der Schubkette, angeordnet. Hierzu sei angemerkt, dass das Scherenhubsystem nicht eingerichtet ist, das an der Schubkette angeordnete Rotationselement zu heben und zu senken. Mit anderen Worten wird das Scherenhubsystem nicht durch einen aktiven Antrieb (z.B. elektrischer Motor) angetrieben, sondern wird durch die Bewegung der Schubkette in Bewegung gebracht.
Es ist ferner möglich, dass die Führungsvorrichtung alternativ zum Teleskop ein Scherenhubsystem umfasst. Dabei ist in vorteilhafter weise ein erster Bereich, insbesondere ein erstes Ende, des Scherenhubsystems, am Gehäuse und ein zweiter Bereich, insbesondere ein zweites Ende, des Scherenhubsystems an der jeweiligen Schubkette, insbesondere an einem rotationselementseitigen Ende der Schubkette, angeordnet. Hierzu sei angemerkt, dass das Scherenhubsystem nicht eingerichtet ist, das an der Schubkette angeordnete Rotationselement zu heben und zu senken. Mit anderen Worten wird das Scherenhubsystem nicht durch einen aktiven Antrieb (z.B. elektrischer Motor) angetrieben, sondern wird durch die Bewegung der Schubkette in Bewegung gebracht. Vorzugsweise kann dabei das Rotationselement der jeweiligen Schubkette über das Scherenhubsystem an der jeweiligen Schubkette angeordnet sein. Mit anderen Worten ist das Rotationselement vorteilhafterweise direkt am Scherenhubsystem angeordnet, wobei das Scherenhubsystem mit der Schubkette verbunden ist und somit mit der Schubkette mitbewegbar ist. Das heißt, dass das Scherenhubsystem durch die Schubkette bewegt wird, wodurch das am Scherenhubsystem direkt angeordnete Rotationselement gesenkt und/oder gehoben werden kann. Wenn die erste Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung die einzige Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung ist, an der zwei Rotationselemente angeordnet sind, wie oben beschrieben, ist es vorteilhaft, wenn beide Rotationselemente direkt am entsprechenden Scherenhubsystem angeordnet sind. Es ist allerdings auch möglich, dass das Rotationselement einer jeweiligen Schubkette oder, im Falle einer jeweiligen Hubvorrichtung mit einer einzigen Schubkette mit zwei daran angeordneten Rotationselementen, die beiden Rotationselemente direkt an der jeweiligen Schubkette angeordnet ist/sind.
Besonders bevorzugt umfasst der Reinigungsroboter eine Führungsvorrichtung pro Schubkette. Mit anderen Worten entspricht eine Anzahl der Führungsvorrichtungen einer Anzahl der Schubketten, wobei jeder Schubkette des Reinigungsroboters eine Führungsvorrichtung zugeordnet ist.
Wenn eine jeweilige Hubvorrichtung eine erste Schubkette und eine zweite Schubkette umfasst, kann vorzugsweise sowohl die erste Schubkette als auch die zweite Schubkette geführt werden, indem die erste Schubkette und die zweite Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung mittels eines starren Verbindungselementes miteinander verbunden sind. Das starre Verbindungselement kann beispielsweise als Stange ausgebildet sein. Mit anderen Worten können die erste Schubkette und die zweite Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung vorzugsweise miteinander starr verbunden sein. Die starre Verbindung der ersten Schubkette mit der zweiten Schubkette, z.B. an den rotationselementseitigen Enden der Schubketten, kann zusätzlich oder alternativ zu einer zuvor beschriebenen Führungsvorrichtung für die erste Schubkette oder zu einer zuvor beschriebenen Führungsvorrichtung für die zweite Schubkette vorgesehen sein.
Wenn eine jeweilige Hubvorrichtung eine erste Schubkette und eine zweite Schubkette umfasst, kann gemäß einer alternativen Formulierung eine Führungsvorrichtung der ersten Schubkette ein starres Verbindungselement und die zweite Schubkette umfassen, wobei eine Führungsvorrichtung der zweiten Schubkette das starre Verbindungselement und die erste Schubkette umfassen kann.
Die erste Schubkette und/oder die zweite Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung kann/können nach einer Ausgestaltung der Erfindung in einem Magazin umschlagbar sein. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn eine minimale Bauhöhe des Reinigungsroboters erreicht werden soll. Ferner bietet diese Ausgestaltung den Vorteil, dass ein möglichst geringer Abstand zwischen der ersten Schubkette und der zweiten Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung erreicht werden kann.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Magazin kann/können die erste Schubkette und/oder die zweite Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung, insbesondere der ersten Hubvorrichtung, am Gehäuse besonders bevorzugt schräg oder parallel zu einer Längsachse des Reinigungsroboters angeordnet sein. Dabei ist die Längsachse parallel zu einer Vorwärtsrichtung des Reinigungsroboters. Somit ist eine größere Kettenlänge für die erste Schubkette und/oder die zweite Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung möglich.
Es ist aber auch vorstellbar, dass die erste Schubkette und/oder die zweite Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung am Gehäuse senkrecht zur Längsachse des Reinigungsroboters angeordnet ist. Eine jeweilige Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung, in vorteilhafter Weise jede Schubkette des Reinigungsroboters, ist insbesondere am Gehäuse verschiebbar angeordnet. Ferner weist eine jeweilige Schubkette einer jeweiligen Hubvorrichtung, vorzugsweise jede Schubkette des Reinigungsroboters, eine eingefahrene Position (erste Endposition) und eine ausgefahrene Position (zweite Endposition) auf. In der eingefahrenen Position erstreckt sich die jeweilige Schubkette im Wesentlichen parallel zu einer Fläche des Gehäuses, an der die Schubkette angeordnet ist. Das heißt insbesondere, dass der Teil der Schubkette, der parallel zu dieser Fläche des Gehäuses ist, größer als der Teil der Schubkette, der senkrecht zur Fläche ist. In der ausgefahrenen Position ist der zur Fläche des Gehäuses senkrecht stehende Teil der Schubkette länger als derjenige in der eingefahrenen Position.
Ferner umfasst der Reinigungsroboter eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, die Reinigungsvorrichtung und/oder das Bewegen einer jeweiligen Schubkette, insbesondere aller Schubketten, und/oder das Antreiben der Antriebsräder und somit die Bewegung des Reinigungsroboters anzusteuern.
Vorzugsweise ist jedes Antriebsrad des verfahrbaren Reinigungsroboters als omnidirektionales Rad ausgebildet. Wenn der Reinigungsroboter mindestens vier als omnidirektionale Räder ausgebildete Antriebsräder aufweist, sind eine Bewegung des Reinigungsroboters in jede beliebige Richtung und eine Rotation des Reinigungsroboters um eine senkrechte Achse zur Fläche, auf der sich der Reinigungsroboter bewegt, möglich. Insbesondere sind die omnidirektionalen Räder als Mecanumräder ausgebildet. Andere Arten von omnidirektionalen Rädern wie z.B. das Liddiardrad sind auch möglich. Ein omnidirektionales Rad ist ein Rad, welches Rollen aufweist, deren Drehachsen in einem Winkel zu der Drehachse des omnidirektionalen Rades (Hauptrades) stehen. Ein Mecanumrad ist insbesondere derart ausgestaltet, dass auf seinem Umfang mehrere drehbar gelagerte tonnenförmige Rollen in einem Winkel zur Achse des gesamten Rades angebracht sind. Diese Rollen haben keinen direkten Antrieb und können sich frei um ihre schräge Lagerachse drehen.
Der Reinigungsroboter kann vorzugsweise als Saugroboter ausgebildet sein. Hierbei ist die Reinigungsvorrichtung als Saugvorrichtung ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass die Reinigungsvorrichtung zwei oder mehrere, insbesondere unterschiedliche, Reinigungsgeräte aufweist, so dass eine Vielzahl von Reinigungsarbeiten mittels des verfahrbaren Reinigungsroboters gewährleistet werden können.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sein. Es zeigt: Figur 1 eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines Reinigungsroboters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung von oben auf den Reinigungsroboter,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Bereichs des Reinigungsroboters aus Figur 1 ,
Figur 3 eine vereinfachte schematische Ansicht eines weiteren Bereichs des Reinigungsroboters aus Figur 1 ,
Figur 4 eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht einer Antriebsvorrichtung des Reinigungsroboters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 5 eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht einer Antriebsvorrichtung eines Reinigungsroboters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 6 eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines Bereichs eines Reinigungsroboters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 7 eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines Reinigungsroboters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung von oben auf den Reinigungsroboter,
Figur 8 eine vereinfachte schematische Draufsicht eines Reinigungsroboters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 9-12 stark vereinfachte Seitenansichten eines Reinigungsroboters 100 gemäß der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Phasen während des Befahrens einer Treppe,
Figur 13 eine vereinfachte schematische Draufsicht eines Reinigungsroboters gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figuren 14-17 stark vereinfachte Seitenansichten eines Reinigungsroboters gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Phasen während des Befahrens einer Treppe, und
Figur 18 eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Bereichs eines Reinigungsroboters gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 ein verfahrbarer, insbesondere treppenfahrender, Reinigungsroboter 100, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst der Reinigungsroboter 100 ein Gehäuse 8, in dem eine erste Hubvorrichtung 1 , eine zweite Hubvorrichtung 2, eine Reinigungsvorrichtung 5 und eine Steuervorrichtung 6 zumindest teilweise aufgenommen sind. Die Steuervorrichtung 6 ist eingerichtet, die erste Hubvorrichtung 1 , die zweite Hubvorrichtung 2 und die Reinigungsvorrichtung 5 entsprechend anzusteuern.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Reinigungsvorrichtung 5 als Saugvorrichtung ausgebildet. Somit ist der Reinigungsroboter 100 ein Saugroboter. Allerdings kann die Reinigungsvorrichtung 5 ein anderes Reinigungsgerät oder eine Vielzahl von unterschiedlichen Reinigungsgeräten aufweisen, so dass eine Vielzahl von Reinigungsarbeiten mittels des verfahrbaren Reinigungsroboters 100 gewährleistet werden können.
Wie ferner in Figur 1 zu sehen ist, umfasst die erste Hubvorrichtung 1 eine erste Schubkette 11 und eine zweite Schubkette 12. An den Schubketten 11 , 12 ist jeweils ein Rotationselement in der Form eines frei rotierbaren Rotationselements 10 angeordnet. Dabei ist jede Schubkette 11 , 12 zum Heben und/oder Senken des entsprechenden Rotationselements 20 am Gehäuse 8 verschiebbar angeordnet. Die frei rotierbaren Rotationselemente 20 sind jeweils insbesondere als Kugel ausgebildet.
Entsprechend umfasst die zweite Hubvorrichtung 2 eine erste Schubkette 21 und eine zweite Schubkette 22. An den Schubketten 21 , 22 ist jeweils ein Rotationselement in der Form eines Antriebsrades 20 angeordnet. Dabei ist jede Schubkette 11 , 12 zum Heben und/oder Senken des entsprechenden Antriebsrades 20 am Gehäuse 8 verschiebbar angeordnet.
Das Heben der frei rotierbaren Rotationselemente 10 und der Antriebsräder 20 bewirkt ein Senken des Reinigungsroboters 100, wobei das Senken der frei rotierbaren Rotationselemente 10 und der Antriebsräder 20 zu einem Heben des Reinigungsroboters 100 führt, wenn die frei rotierbaren Rotationselemente 10 und die Antriebsräder 20 den Boden kontaktieren.
Besonders bevorzugt sind die erste Hubvorrichtung 1 und die zweite Hubvorrichtung 2 die einzigen Hubvorrichtungen des verfahrbaren Reinigungsroboters 100. Mit anderen Worten umfasst der Reinigungsroboter 100 nur die erste Hubvorrichtung 1 und die zweite Hubvorrichtung 2 zum Heben des Reinigungsroboters 100.
Weiterhin umfasst der Reinigungsroboter 100 ein frei rotierbares Rotationselement 4 und ein Antriebsrad 3, die fest am Gehäuse 8 angeordnet sind. Das frei rotierbare Rotationselement 4 ist als frei rotierbares Rad und das Antriebsrad 3 als ein konventionelles Rad ausgebildet. Die an den Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordneten Antriebsräder 20 sind auch als konventionelle Räder ausgebildet. Als konventionelles Rad ist ein Rad zu verstehen, welches eine Laufläche aufweist, deren Drehachse mit der Drehachse des gesamten Rades übereinstimmt.
Die Bewegung des Reinigungsroboters 100 wird bevorzugt über die Drehgeschwindigkeiten der an den Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordneten Antriebsräder 20 und des am Gehäuse fest angeordneten Antriebsrades 3 gesteuert.
Aus Figur 1 ergibt sich ferner, dass die erste Hubvorrichtung 1 in einer Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 vor der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnet ist. Als Vorwärtsrichtung ist in vorteilhafter Weise die Hauptbewegungsrichtung zu verstehen, in der im Wesentlichen der Reinigungsroboter 100 als Einheit bewegbar ist, um eine Treppe hinaufzufahren. Insbesondere entspricht die Vorwärtsrichtung 600 einer Richtung von einem hinteren Ende 82 zu einem vorderen Ende 81 des Gehäuses 8. In Figur 1 sind ferner ein rechtes Ende 83 und ein linkes Ende 84 des Gehäuses 8 gezeigt. Die Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 ist parallel zu einer Längsachse 105 des Reinigungsroboters 100. Ferner ist in Figur 1 eine Querachse 106 des Reinigungsroboters 100 eingezeichnet, die senkrecht zur Längsachse 105 steht.
Das heißt, dass in der Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 die erste Hubvorrichtung 1 die vordere Hubvorrichtung und die zweite Hubvorrichtung 2 die hintere Hubvorrichtung sind. Mit anderen Worten ist die erste Hubvorrichtung 1 die Hubvorrichtung, deren Rotationselemente, nämlich die frei rotierbaren Rotationselemente 10, vor den Rotationselementen der zweiten Hubvorrichtung 2, nämlich den Antriebsrädern 20, auf eine Stufe einer Treppe aufsetzbar sind.
Das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 ist in der Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 vor der ersten Hubvorrichtung 1 angeordnet. Ferner ist das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 in der Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 hinter der ersten Hubvorrichtung 1 und vor der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnet.
Somit ist das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 zwischen der ersten Hubvorrichtung 1 und der zweiten Hubvorrichtung 2 positioniert. Weiterhin ist die erste Hubvorrichtung 1 zwischen dem am Gehäuse 8 fest angeordneten Antriebsrad 3 und dem am Gehäuse 8 fest angeordneten, frei rotierbaren Rotationselement 4 positioniert. Insbesondere ist das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 an einer ersten Achse 101 , die an den Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordneten, frei rotierbaren Rotationselemente 10 an einer zweiten Achse 102, das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 an einer dritten Achse 103 und die an den Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordneten Antriebsräder 20 an einer vierten Achse 104 angeordnet. Dabei ist die erste Achse 101 die vordere Achse, wobei die vierte Achse 104 die hintere Achse ist. Es sei ferner angemerkt, dass die zweite Achse 102 und die vierte Achse 104 höhenverschiebliche Achsen sind.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Schubkette 11 und die zweite Schubkette 12 der ersten Hubvorrichtung 1 sowie die erste Schubkette 21 und die zweite Schubkette 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 am Gehäuse 8 senkrecht zur Längsachse 105 des Reinigungsroboters 100 angeordnet. Das heißt, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Schubketten 11 , 12, 21 , 22 am Gehäuse 8 derart angeordnet sind, dass ihre Längsachsen parallel zur Querachse 106 des Reinigungsroboters 100 sind.
Ein Abstand 110 zwischen dem vorderen Ende 81 des Gehäuses 8 und der zweiten Hubvorrichtung 2, insbesondere der zweiten Achse 104, in der Längsachse 105 des Reinigungsroboters 100 ist in vorteilhafter weise kleiner gleich einem Treppenauftritt oder einer Stufenbreite einer Treppe.
Zum Führen der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 und der Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 beim Herunterfahren umfasst der Reinigungsroboter 100 pro Schubkette 11 , 12, 21 , 22 eine Führungsvorrichtung 7.
Wie den Figuren 2, 3 zu entnehmen ist, sind vorzugsweise alle Führungsvorrichtungen 7 als Teleskope 70 ausgebildet.
Die T eleskope 70 sind jeweils über das eine Ende am Gehäuse 8 befestigt und über das andere Ende mit dem rotationselementseitigen Ende der entsprechenden Schubkette verbunden. Die Teleskope 70 weisen keinen aktiven Antrieb auf. Somit werden die Teleskope von den Schubketten 11 , 12, 21 , 22 während einer Bewegung der Schubketten 11 , 12, 21 , 22 bewegt. In beiden Figuren 2, 3 befinden sich die Teleskope 70 sowie die Schubketten 11 , 12, 21 , 22 in einer ausgefahrenen Position.
Um die erste Schubkette 11 und die zweite Schubkette 12 der ersten Hubvorrichtung 1 und die erste Schubkette 21 und die zweite Schubkette 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 zu bewegen, umfasst der Reinigungsroboter 100 pro Hubeinrichtung 1 , 2 eine Antriebsvorrichtung 9. Die Antriebsvorrichtung 9 ist in Figur 4 dargestellt.
Im Folgenden wird der Einfachheit halber die Antriebsvorrichtung 9 für die erste Hubvorrichtung 1 beschrieben. Allerdings kann die Antriebsvorrichtung für die zweite Hubvorrichtung 2 gleich ausgebildet sein. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, umfasst die Antriebsvorrichtung 9 einen elektrischen Motor 90 und zwei Antriebswellen 93. Dabei ist der elektrische Motor 90 zwischen der ersten Schubkette 11 und der zweiten Schubkette 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordnet. Ferner ist der elektrische Motor 90 mit der ersten Schubkette 11 über eine Antriebswelle 93 und mit der zweiten Schubkette 12 über eine weitere Antriebswelle 93 verbunden. Insbesondere kann jede Antriebswelle 93 mit einer Motorwelle des elektrischen Motors 90 über eine Kupplungsvorrichtung 94 gekoppelt sein. Ferner ist ein erstes Getriebe 91 vorgesehen, welches mit der Antriebswelle 93 verbunden und eingerichtet ist, eine Drehbewegung der Antriebswelle 93 in eine lineare Bewegung der ersten Schubkette 11 umzuwandeln. Entsprechend ist ein zweites Getriebe 92 vorgesehen, welches mit der weiteren Antriebswelle 93 verbunden und eingerichtet ist, eine Drehbewegung der weiteren Antriebswelle 93 in eine lineare Bewegung der zweiten Schubkette 12 umzuwandeln. Das erste Getriebe 91 und das zweite Getriebe 92 sind derart eingerichtet, dass die erste Schubkette 11 und die zweite Schubkette 12 zusammen heruntergefahren oder hochgefahren werden. In Figur 4 ist jeweils nur ein Teil, insbesondere ein motorseitiger Teil, des ersten Getriebes 91 und des zweiten Getriebes 92 gezeigt. Das erste Getriebe 91 und das zweite Getriebe 92 weisen ferner jeweils einen schubkettenseitigen Teil auf. Beispielsweise können die motorseitigen Teile des ersten Getriebes 91 und des zweiten Getriebes 92 jeweils ein Eingriffselement, z.B. ein Zahnrad, aufweisen. Der schubkettenseitige Teil des ersten Getriebes 91 kann einen Eingriffsbereich der ersten Schubkette 11 und der schubkettenseitige Teil des zweiten Getriebes 92 einen Eingriffsbereich der zweiten Schubkette 12 umfassen, wobei die Eingriffsbereiche im Eingriff mit den Eingriffselementen sind.
In Figur 5 ist eine Antriebsvorrichtung 9 bei einem Reinigungsroboter 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Einfachheit halber wird die Antriebsvorrichtung 9 mit Bezug auf die erste Hubvorrichtung 1 beschrieben. Allerdings kann auch die zweite Hubvorrichtung 2 durch eine gleich ausgebildete Antriebsvorrichtung angetrieben werden.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Antriebsvorrichtung 9 einen elektrischen Motor 90 und einen Zahnriemen 95. Dabei ist der elektrische Motor 90 am Gehäuse 8 seitlich angeordnet. Der elektrische Motor 90 ist mit der ersten Schubkette 11 der ersten Hubvorrichtung 1 mittels eines ersten Getriebes 91 gekoppelt. Mit der zweiten Schubkette 12 der ersten Hubvorrichtung 1 ist der elektrische Motor 90 über den Zahnriemen 95 und ein zweites Getriebe 92 gekoppelt. Mittels des Zahnriemens 95 ist eine Drehbewegung des elektrischen Motors 90 auf das zweite Getriebe 92 übertragbar. Dabei ist das zweite Getriebe 92 eingerichtet, die Drehbewegung des elektrischen Motors 90 in eine lineare Bewegung der zweiten Schubkette 12 umzuwandeln, so dass beide Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 12 zusammen heruntergefahren oder hochgefahren werden. In Figur 5 ist jeweils nur ein Teil, insbesondere ein motorseitiger Teil, des ersten Getriebes 91 und des zweiten Getriebes 92 gezeigt. Das erste Getriebe 91 und das zweite Getriebe 92 weisen ferner jeweils einen schubkettenseitigen Teil auf. Beispielsweise können die motorseitigen Teile des ersten Getriebes 91 und des zweiten Getriebes 92 jeweils ein Eingriffselement, z.B. ein Zahnrad, aufweisen. Der schubkettenseitige Teil des ersten Getriebes 91 kann einen Eingriffsbereich der ersten Schubkette 11 und der schubkettenseitige Teil des zweiten Getriebes 92 einen Eingriffsbereich der zweiten Schubkette 12 umfassen, wobei die Eingriffsbereiche im Eingriff mit den Eingriffselementen sind.
In Figur 6 ist ein Bereich eines Reinigungsroboters 100 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Schubkette 21 und die zweite Schubkette 22, insbesondere die rotationselementseitigen Enden der ersten Schubkette 21 und der zweiten Schubkette 22, der zweiten Hubvorrichtung 2 mittels eines starren Verbindungselementes 71 miteinander verbunden. Das starre Verbindungselement 71 kann beispielsweise als Stange ausgebildet sein. Mit anderen Worten sind die erste Schubkette 21 und die zweite Schubkette 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 miteinander starr verbunden. Die starre Verbindung der ersten Schubkette 21 mit der zweiten Schubkette 22 kann zusätzlich oder alternativ zu der Führungsvorrichtung 7 beim Reinigungsroboter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein.
Entsprechend können zusätzlich oder alternativ zu der zuvor beschriebenen Führungsvorrichtung 7 beim Reinigungsroboter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die erste Schubkette 11 und die zweite Schubkette 12 der ersten Hubvorrichtung 1 mittels eines weiteren starren Verbindungselementes 71 miteinander verbunden sein.
Der restliche Aufbau des Reinigungsroboters 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht vorzugsweise demjenigen des Reinigungsroboters 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In Figur 7 ist ein Reinigungsroboter 100 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Der Reinigungsroboter 100 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Reinigungsroboter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass beim Reinigungsroboter 100 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 parallel zur Vorwärtsrichtung 600 angeordnet sind. Das heißt, dass die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 parallel zur Längsachse 105 des Reinigungsroboters 100 angeordnet sind. Dabei stehen die Längsachsen der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 jeweils senkrecht zur ersten Achse 101. Es ist auch aber möglich, dass die Schubketten 11 , 12 schräg zur ersten Achse 101 angeordnet sind.
Diese Anordnung der Schubketten 11 , 12 kann von großem Vorteil sein, wenn eine Breite des Gehäuses 8 an der Stelle der ersten Achse 101 kleiner als der Hub der Schubketten 11 , 12 ist. Dadurch ist eine größere Kettenlänge für die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 möglich, ohne dass die Schubketten 11 , 12 umgeschlagen werden müssen. Somit kann auf ein Magazin, in das die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 umschlagbar wären, verzichtet werden.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Reinigungsrobotern 100 des ersten Ausführungsbeispiels und des vierten Ausführungsbeispiels liegt darin, dass bei dem vierten Ausführungsbeispiel die Antriebsvorrichtung 9 zum Antreiben der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 neben dem elektrischen Motor 90 nur eine Antriebswelle 93, nur eine Kupplungsvorrichtung 94, über die die Antriebswelle 93 mit dem elektrischen Motor 90 verbunden ist, und nur das erste Getriebe 91 umfasst. Dabei ist das erste Getriebe 91 derart eingerichtet, dass beide Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 in der gleichen Richtung zusammenbewegbar sind. Das heißt insbesondere, dass das in Figur 4 gezeigte erste Getriebe 91 entsprechend angepasst ist, sodass sein motorseitiger Teil zwei Eingriffselemente aufweist.
Die Antriebsvorrichtung 9 zum Antreiben der Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 kann wie die Antriebsvorrichtung 9 von Figur 4 oder 5 ausgebildet sein.
Es sei ferner angemerkt, dass die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 , insbesondere deren rotationselementseitige Enden, alternativ oder zusätzlich zur Führungsvorrichtung 7 starr miteinander verbunden sein können.
In Figur 8 ist ein Reinigungsroboter 100 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Der Aufbau des Reinigungsroboters 100 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel entspricht grundsätzlich demjenigen des Reinigungsroboters 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie sich aus dem Vergleich zwischen diesen Reinigungsrobotern 100 ergibt, unterscheiden sich die Reinigungsroboter 100 dieser Ausführungsbeispiele voneinander dadurch, dass an der ersten Achse 101 des Reinigungsroboters 100 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zwei Antriebsräder 3 am Gehäuse 8 fest angeordnet sind. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Antriebsräder 3 an der ersten Achse 101 und die an den Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordneten Antriebsräder 20 als omnidirektionale Räder, insbesondere als Mecanumräder, und nicht als konventionelle Räder, ausgebildet sind.
Dabei ist ein Abstand 111 zwischen den Antriebsrädern 3 in einer zur Querachse 106 des Reinigungsroboters 100 parallelen Richtung gleich mit einem Abstand 112 zwischen den Antriebsrädern 20 in der zur Querachse 106 des Reinigungsroboters 100 parallelen Richtung.
Die Betriebsweise des verfahrbaren Reinigungsroboters 100 gemäß der vorliegenden Erfindung zum Hochfahren einer Treppe 500 wird anhand von Figuren 9 bis 12 beschrieben.
Zunächst muss sich der Reinigungsroboter 100 an die Treppe 500 annähern. Um die erste Stufe 501 der Treppe 500 zu überwinden, werden die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 und die Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 heruntergefahren. Dazu werden die Antriebsvorrichtungen 9 mittels der Steuervorrichtung 6 angesteuert, die Schubketten 11 , 12 sowie 21 und 22 aus Ihrer jeweiligen eingefahrenen Position in ihre jeweilige ausgefahrene Position zu bringen. In der eingefahrenen Position der Hubvorrichtungen 1 , 2 befindet sich der Reinigungsroboter 100 in seiner eingeklappten Position. Das Herunterfahren der Schubketten 11 , 12, 21 , 22 hat zur Folge, dass der Reinigungsroboter 100 gehoben wird, so dass zum Schluss sich das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 und das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 in einer Höhe befinden, die größer gleich der Höhe der ersten Stufe 501 ist. Dieser Zustand des Reinigungsroboters 100 ist in Figur 10 gezeigt. Figur 9 zeigt einen Zustand des Reinigungsroboters 100, in dem die Schubketten 11 , 12, 21 , 22 teilweise ausgefahren sind.
Danach bewegt sich der Reinigungsroboter 100 nach vorne, so dass das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 über der ersten Stufe 501 der Treppe 500 positioniert wird und die Fläche der erste Stufe 501 kontaktiert. Dazu werden die an den Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordneten Antriebsräder 20 angetrieben. Um die an den Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordneten, frei rotierbaren Rotationselementen 10 auch auf die erste Stufe 501 zu positionieren, werden zum einen die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubeinrichtung 1 hochgefahren, d.h. aus ihrer jeweiligen ausgefahrenen Position in ihre jeweilige eingefahrene Position eingebracht. Dieser Zustand ist in Figur 11 gezeigt. Zum anderen werden alle Antriebsräder 3, 10 des Reinigungsroboters 100 angetrieben, so dass sich der Reinigungsroboter 100 nach vorne bewegt. Dieser Zustand ist in Figur 12 gezeigt.
Um zum Schluss die an den Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordneten Antriebsräder 20 auf die erste Stufe 501 zu positionieren, werden zuerst die Schubketten 21 , 22 der zweiten Hubvorrichtung 2 hochgefahren. Somit kann jetzt der Reinigungsroboter 100 durch das Antreiben der am Gehäuse 8 fest angeordneten Antriebsräder 3 nach vorne bewegt werden, bis sich der komplette Reinigungsroboter 100 auf der ersten Stufe 501 befindet. Durch ein geeignetes Antreiben der Antriebsräder 3, 20 kann sich der Reinigungsroboter 100 auf der ersten Stufe 501 beliebig bewegen, bis die erste Stufe 501 gereinigt wird. Wenn der Reinigungsprozess der erste Stufe 501 abgeschlossen ist, wird die zuvor beschriebene Betriebsweise des Reinigungsroboters 100 wiederholt, so dass zum Schluss der Reinigungsroboter 100 auf der zweiten Stufe 502 positioniert ist. Beim Herunterfahren der Treppe 500 kann die umgekehrte Vorgehensweise verfolgt werden.
In Figur 13 ist ein Reinigungsroboter 100 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Im Gegensatz zum Reinigungsroboter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist beim Reinigungsroboter 100 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die erste Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 die einzige Schubkette der zweiten Hubvorrichtung 2. Diese ist in vorteilhafter Weise parallel zur Vorwärtsrichtung 600 und der Längsachse 105 des Reinigungsroboters 100 angeordnet. Zum Antreiben der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 kann der Reinigungsroboter 100 eine Antriebsvorrichtung 9 mit einem elektrischen Motor 90 aufweisen, die insbesondere in der Längsachse 105 des Reinigungsroboters 100 einem rotationselementseitigen Ende der einzigen Schubkette 21 zugewandt ist. Zum Antreiben der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 ist beim Reinigungsroboter 100 eine Antriebsvorrichtung 9 vorgesehen, die wie die Antriebsvorrichtungen 9 aus Figur 4 oder Figur 5 ausgebildet sein kann.
Ein weiterer Unterschied zwischen dem Reinigungsroboter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und dem sechsten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass an der einzigen Schuhkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 zwei frei rotierbare Rotationselemente 10 angeordnet sind. Beide frei rotierbare Rotationselemente 10 sind in vorteilhafter weise über eine Führungsvorrichtung 7, insbesondere ein Teleskop 70, an der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnet. D.h., dass die frei rotierbaren Rotationselemente 10 direkt an der Führungsvorrichtung 7, insbesondere dem Teleskop 70, angeordnet sind, wobei die einzige Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 direkt mit der Führungsvorrichtung 7, insbesondere dem Teleskop 70, verbunden ist. Das Bewegen der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 bewirkt das Bewegen der Führungsvorrichtung 7 und somit das Senken und Heben der frei rotierbaren Rotationselemente 10. Die Führungsvorrichtung 7 dient dabei, die einzige Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 zu führen. Insbesondere erfolgt ein Ausfahren des Teleskops 70 durch ein Ausfahren der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2. Dadurch können die frei rotierbaren Rotationselemente 10 gesenkt werden. Das Einfahren der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 führt zu einem Einfahren des Teleskops 70, wodurch die frei rotierbaren Rotationselemente 10 gehoben werden können.
Da das Teleskop 70 nur zum Führen der einzigen Schubkette 21 benutzt wird, erfordert das Bewegen des Teleskops 70 aus der Ruhelage heraus keinen hohen Kraftaufwand.
Der Reinigungsroboter 100 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Reinigungsroboter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ferner dadurch, dass an der ersten Schubkette 11 und der zweiten Schubkette 12 der ersten Hubvorrichtung 1 beim Reinigungsroboter 100 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel jeweils ein Antriebsrad 20 statt einem frei rotierbaren Rotationselement angeordnet ist.
Aus Figur 13 ergibt sich ferner, dass die Anordnung der Hubvorrichtungen 1 , 2 zueinander, zu dem am Gehäuse 8 fest angeordneten, frei rotierbaren Rotationselement 4 und zu dem am Gehäuse 8 fest angeordneten Antriebsrad 3 gleich mit derjenigen beim Reinigungsroboter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Dementsprechend ist beim Reinigungsroboter 100 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die erste Hubvorrichtung 1 in einer Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 vor der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnet. Mit anderen Worten ist die erste Hubvorrichtung 1 die Hubvorrichtung, deren Rotationselemente, nämlich die Antriebsräder 20, vor den Rotationselementen der zweiten Hubvorrichtung 2, nämlich den frei rotierbaren Rotationselementen 10, auf eine Stufe einer Treppe aufsetzbar sind. Das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 ist in der Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 vor der ersten Hubvorrichtung 1 angeordnet. Ferner ist das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 in der Vorwärtsrichtung 600 des Reinigungsroboters 100 hinter der ersten Hubvorrichtung 1 und vor der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnet. Somit ist das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 zwischen der ersten Hubvorrichtung 1 und der zweiten Hubvorrichtung 2 positioniert. Weiterhin ist die erste Hubvorrichtung 1 zwischen dem am Gehäuse 8 fest angeordneten Antriebsrad 3 und dem am Gehäuse 8 fest angeordneten, frei rotierbaren Rotationselement 4 positioniert. Insbesondere ist das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 an der ersten Achse 101 , die an den Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordneten Antriebsräder 20 an der zweiten Achse 102, das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 an der dritten Achse 103 und die an der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordneten frei rotierbaren Rotationselemente 10 an der vierten Achse 104 angeordnet. Dabei ist die erste Achse 101 die vordere Achse, wobei die vierte Achse 104 die hintere Achse ist. Es sei ferner angemerkt, dass die zweite Achse 102 und die vierte Achse 104 höhenverschiebliche Achsen sind. Wie Figur 13 ferner zu entnehmen ist, befindet sich die zweite Achse 102 in der Vorwärtsrichtung 600 zwischen der ersten Achse 101 und der dritten Achse 103, wobei sich die dritte Achse 103 in der Vorwärtsrichtung 600 zwischen der zweiten Achse 102 und der vierten Achse 104 angeordnet ist.
Mit anderen Worten sind die Antriebsräder 20 der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 in der Vorwärtsrichtung 600 des verfahrbaren Reinigungsroboters 100 vor den frei rotierbaren Rotationselementen 10 der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnet. Dies gilt im ausgefahrenen und eingefahrenen Zustand der Schubketten 11 , 12, 21 der Hubvorrichtungen 1 , 2. Ferner ist das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 im ausgefahrenen und eingefahrenen Zustand der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 in der Vorwärtsrichtung 600 vor den Antriebsrädern 20 der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordnet. Weiterhin ist das am Gehäuse 8 frei rotierbare Antriebsrad 4 im ausgefahrenen Zustand und eingefahrenen Zustand der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 in der Vorwärtsrichtung 600 hinter den Antriebsrädern 20 der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordnet. Das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 ist im ausgefahrenen Zustand und/oder im eingefahrenen Zustand der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 in der Vorwärtsrichtung 600 vor den frei rotierbaren Rotationselementen 10 der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnet.
Die Betriebsweise des verfahrbaren Reinigungsroboters 100 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zum Hochfahren einer Treppe 500 wird anhand von Figuren 14 bis 17 beschrieben.
Zunächst muss sich der Reinigungsroboter 100 an die Treppe 500 annähern. Um die erste Stufe 501 der Treppe 500 zu überwinden, werden die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 und die einzige Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 heruntergefahren. Dazu werden die Antriebsvorrichtungen 9 mittels der Steuervorrichtung 6 angesteuert, die Schubketten 11 , 12 und 21 aus Ihrer jeweiligen eingefahrenen Position in ihre jeweilige ausgefahrene Position zu bringen. In der eingefahrenen Position der Hubvorrichtungen 1 , 2 befindet sich der Reinigungsroboter 100 in seiner eingeklappten Position, d.h. in der Position seiner minimalen Gerätehöhe. Das Herunterfahren der Schubketten 11 , 12 und 21 hat zur Folge, dass der Reinigungsroboter 100 gehoben wird, so dass zum Schluss sich das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 und das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 in einer Höhe befinden, die größer gleich der Höhe der ersten Stufe 501 ist. Dieser Zustand des Reinigungsroboters 100 ist in Figur 15 gezeigt. Figur 14 zeigt einen Zustand des Reinigungsroboters 100, in dem die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 und die einzige Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 teilweise ausgefahren sind. Danach bewegt sich der Reinigungsroboter 100 nach vorne, so dass das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 über der ersten Stufe 501 der Treppe 500 positioniert wird und die Fläche der erste Stufe 501 kontaktiert. Dazu werden die an den Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordneten Antriebsräder 20 angetrieben. Um die an den Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 angeordneten Antriebsräder 20 auch auf die erste Stufe 501 zu positionieren, werden zum einen die Schubketten 11 , 12 der ersten Hubeinrichtung 1 hochgefahren, d.h. aus ihrer jeweiligen ausgefahrenen Position in ihre jeweilige eingefahrene Position eingebracht. Dieser Zustand ist in Figur 16 gezeigt. Zum anderen wird das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 des Reinigungsroboters 100 angetrieben, so dass sich der Reinigungsroboter 100 nach vorne bewegt, bis die Antriebsräder 20 über der ersten Stufe 501 der Treppe 500 positioniert werden und die Fläche der erste Stufe 501 kontaktieren. Danach können sowohl die Antriebsräder 20 der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 als auch das am Gehäuse 8 fest angeordnete Antriebsrad 3 angetrieben werden, bis das am Gehäuse 8 fest angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 4 über der ersten Stufe 501 der Treppe 500 positioniert wird und die Fläche der erste Stufe 501 kontaktiert. Um zum Schluss das an der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 angeordnete, frei rotierbare Rotationselement 10 auf die erste Stufe 501 zu positionieren, wird zuerst die einzige Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 hochgefahren. Dieser Zustand ist in Figur 17 gezeigt.
Somit kann jetzt der Reinigungsroboter 100 durch das Antreiben des am Gehäuse 8 fest angeordneten Antriebsrades 3 und der Antriebsräder 20 der Schubketten 11 , 12 der ersten Hubvorrichtung 1 nach vorne bewegt werden, bis sich der komplette Reinigungsroboter 100 auf der ersten Stufe 501 befindet. Durch ein geeignetes Antreiben der Antriebsräder 3, 20 kann sich der Reinigungsroboter 100 auf der ersten Stufe 501 beliebig bewegen, bis die erste Stufe 501 gereinigt wird. Wenn der Reinigungsprozess der ersten Stufe 501 abgeschlossen ist, wird die zuvor beschriebene Betriebsweise des Reinigungsroboters 100 wiederholt, so dass zum Schluss der Reinigungsroboter 100 auf der zweiten Stufe 502 positioniert ist. Beim Herunterfahren der Treppe 500 kann die umgekehrte Vorgehensweise verfolgt werden.
Figur 18 bezieht sich auf einen Reinigungsroboter 100 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Figur 18 ist nur ein Bereich des Reinigungsroboters 100 gezeigt.
Der Reinigungsroboter 100 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Führungsvorrichtung 7 zum Führen der einzigen Schubkette 21 der zweiten Hubvorrichtung 2 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel kein Teleskop aufweist, sondern ein Scherenhubsystem 72. Dabei ist ein erster Bereich 721 , insbesondere ein erstes Ende, des Scherenhubsystems 72, am Gehäuse 8 und ein zweiter Bereich 722 des Scherenhubsystems 72 an der einzigen Schubkette 21 angeordnet. Die frei rotierbaren Rotationselemente 10 sind über das Scherenhubsystem 72 an der einzigen Schubkette 21 angeordnet. Mit anderen Worten sind die frei rotierbaren Rotationselemente 10 direkt am Scherenhubsystem 72 angeordnet.
Das Scherenhubsystem 72 ist dabei nicht eingerichtet, die an der einzigen Schubkette 21 angeordneten frei rotierbaren Rotationselementen 10 (von sich selbst) zu heben und zu senken. Mit anderen Worten wird das Scherenhubsystem 72 nicht durch einen aktiven Antrieb (z.B. elektrischer Motor) angetrieben, sondern wird durch die Bewegung der Schubkette 21 in Bewegung gebracht. Das heißt, dass das Scherenhubsystem 72 durch die Schubkette 21 bewegt wird, wodurch die frei rotierbaren Rotationselemente 10 gesenkt und/oder gehoben werden können. Dabei wird die Schubkette 21 während ihrer Bewegung, insbesondere während ihres Ausfahrens, geführt.
Da das Scherenhubwerk 72 nur zum Führen der einzigen Schubkette 21 benutzt wird, erfordert das Bewegen des Scherenhubwerks 72 aus der Ruhelage heraus keinen hohen Kraftaufwand.
Es sei angemerkt, dass im sechsten und siebten Ausführungsbeispiel die erste Hubvorrichtung 1 zwei Schubketten 11 , 12 aufweist. Es ist allerdings auch möglich, dass gemäß einer Abänderung des sechsten und/oder siebten Ausführungsbeispiels auch die erste Hubvorrichtung 1 eine einzige Schubkette 11 umfasst, an der zwei Antriebsräder 20, insbesondere über die jeweilige Führungsvorrichtung 7, angeordnet sind.
Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Fig. 1 bis 18 Bezug genommen.
Bezugszeichenliste
1 erste Hubvorrichtung
2 zweite Hubvorrichtung
3 Antriebsrad
4 frei rotierbares Rotationselement
5 Reinigungsvorrichtung
6 Steuervorrichtung
7 Führungsvorrichtung
8 Gehäuse
9 Antriebsvorrichtung
10 frei rotierbares Rotationselement
11 erste Schubkette der ersten Hubvorrichtung
12 zweite Schubkette der ersten Hubvorrichtung
20 Antriebsrad
21 erste Schubkette der zweiten Hubvorrichtung
22 zweite Schubkette der zweiten Hubvorrichtung
70 Teleskop
71 starres Verbindungselement
72 Scherenhubsystem
81 vorderes Ende
82 hinteres Ende
83 rechtes Ende
84 linkes Ende
90 elektrischer Motor
91 erstes Getriebe
92 zweites Getriebe
93 Antriebswelle
94 Kupplungsvorrichtung
95 Zahnriemen
100 Reinigungsroboter
101 erste Achse
102 zweite Achse
103 dritte Achse
104 vierte Achse
105 Längsachse 106 Querachse
110 Abstand
111 Abstand 112 Abstand
500 Treppe
501 erste Stufe
502 zweite Stufe
600 Vorwärtsrichtung 721 erster Bereich
722 zweiter Bereich

Claims

29 Ansprüche
1. Verfahrbarer, insbesondere treppenfahrender, Reinigungsroboter (100), umfassend:
• ein Gehäuse (8),
• eine erste Hubvorrichtung (1), die eine erste Schubkette (8) umfasst, an der ein Rotationselement (10, 20) angeordnet ist und die zum Heben und/oder Senken des Rotationselements (10, 20) am Gehäuse (8) bewegbar angeordnet ist, und
• eine Reinigungsvorrichtung (5).
2. Verfahrbarer Reinigungsroboter nach Anspruch 1 , wobei das Rotationselement als frei rotierbares Rotationselement (10), insbesondere frei rotierbares Rad oder frei rotierbare Kugel, oder Antriebsrad (20) ausgebildet ist.
3. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 1 , ferner umfassend eine zweite Hubvorrichtung (2), die eine erste Schubkette (21) umfasst, an der ein Rotationselement (20) angeordnet ist und die zum Heben und/oder Senken des Rotationselements (20) am Gehäuse (8) bewegbar angeordnet ist, wobei das Rotationselement der ersten Schubkette (11) der ersten Hubvorrichtung (1) als frei rotierbares Rotationselement (10) und das Rotationselement der ersten Schubkette (21) der zweiten Hubvorrichtung (2) als Antriebsrad (20) ausgebildet sind oder wobei das Rotationselement der ersten Schubkette (11) der ersten Hubvorrichtung (1) als Antriebsrad (20) und das Rotationselement der ersten Schubkette (21) der zweiten Hubvorrichtung (2) als frei rotierbares Rotationselement (10) ausgebildet sind.
4. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 3, wobei die erste Hubvorrichtung (1) in einer Vorwärtsrichtung (600) des verfahrbaren Reinigungsroboters (100) vor der zweiten Hubvorrichtung (2) angeordnet ist.
5. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend mindestens ein frei rotierbares Rotationselement (4) und/oder mindestens ein Antriebsrad (3), wobei das frei rotierbare Rotationselement (4) und/oder das Antriebsrad (3) fest am Gehäuse (8) angeordnet ist/sind.
6. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine Antriebsrad (3) in einer Vorwärtsrichtung (600) des verfahrbaren Reinigungsroboters (100) vor der ersten Hubvorrichtung (1), insbesondere vor dem Rotationselement der ersten Schubkette (11) der ersten Hubvorrichtung (1), angeordnet ist und/oder das mindestens eine frei rotierbare Rotationselement (4) in der Vorwärtsrichtung (600) des 30 verfahrbaren Reinigungsroboters (100) hinter der ersten Hubvorrichtung (1), insbesondere hinter dem Rotationselement der ersten Schubkette der ersten Hubvorrichtung (1), und vor der zweiten Hubvorrichtung (2), insbesondere vor dem Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung (2), angeordnet ist. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die erste Hubvorrichtung (1), insbesondere das Rotationselement der ersten Schubkette (11) der ersten Hubvorrichtung (1), zwischen dem mindestens einen frei rotierbaren Rotationselement (4), das am Gehäuse (8) fest angeordnet ist, und dem mindestens einen Antriebsrad (3), das am Gehäuse (8) fest angeordnet ist, angeordnet ist, und/oder wobei das mindestens eine frei rotierbare Rotationselement (4), das am Gehäuse (8) fest angeordnet ist, zwischen der ersten Hubvorrichtung (1), insbesondere dem Rotationselement der ersten Schubkette (11) der ersten Hubvorrichtung (1), und der zweiten Hubvorrichtung (2), insbesondere dem Rotationselement der ersten Schubkette der zweiten Hubvorrichtung (2), angeordnet ist. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Schubkette (21) einer jeweiligen Hubvorrichtung (2) die einzige Schubkette der jeweiligen Hubvorrichtung (2) ist, an der vorzugsweise ein weiteres entsprechendes Rotationselement (10) angeordnet ist. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine jeweilige Hubvorrichtung (1 , 2) ferner eine zweite Schubkette (12, 22) umfasst, an der ein Rotationselement (10, 20) angeordnet ist, wobei die erste Schubkette (11 , 21) und die zweite Schubkette (12, 22) der jeweiligen Hubvorrichtung (1 , 2) mittels einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung (9) bewegbar sind. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 9, wobei die Antriebsvorrichtung (9) einen elektrischen Motor (90) und zwei Antriebswellen (93) umfasst, wobei der elektrische Motor (90) zwischen der ersten Schubkette (11 , 21) und der zweiten Schubkette (12, 22) angeordnet ist und mit jeder Schubkette (11 , 21 , 12, 22) über eine Antriebswelle (93) verbunden ist, oder wobei die Antriebsvorrichtung (9) einen elektrischen Motor (90) und einen Zahnriemen (95) umfasst, wobei der elektrische Motor (90) am Gehäuse (8) seitlich angeordnet ist und mittels des Zahnriemens (95) mit den zweiten Schubketten (12, 22) verbunden ist. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine Führungsvorrichtung (7) zum Führen einer jeweiligen Schubkette (11 , 12, 21 , 22), wobei die Führungsvorrichtung (7) ein Teleskop (70) und/oder ein Scherenhubsystem (72) umfasst. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 11 , wobei das Rotationselement (10, 20) der jeweiligen Schubkette (11 , 12, 21 , 22) über die Führungsvorrichtung (7), insbesondere das Teleskop (70) und/oder das Scherenhubsystem (72), an der jeweiligen Schubkette (11 , 12, 21 , 22) angeordnet ist. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die erste Schubkette (11 , 21) und die zweite Schubkette (12, 22) einer jeweiligen Hubvorrichtung (1 , 2) mittels eines starren Verbindungselementes (71) miteinander verbunden sind. Verfahrbarer Reinigungsroboter (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine jeweilige Schubkette (11 , 12, 21) parallel zur Vorwärtsrichtung (600) angeordnet ist.
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