特許 7044713 自律式清掃ロボット用ブラシ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】自律式清掃ロボット用ブラシ

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/28 20060101AFI20220323BHJP

   A47L 9/04 20060101ALI20220323BHJP

【ＦＩ】

A47L9/28 E

A47L9/04 A

【請求項の数】 25

(21)【出願番号】P 2018550696

(86)(22)【出願日】2017-10-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-07-16

(86)【国際出願番号】 US2017059075

(87)【国際公開番号】W WO2018217226

(87)【国際公開日】2018-11-29

【審査請求日】2020-10-21

(31)【優先権主張番号】15/605,299

(32)【優先日】2017-05-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】313013863

【氏名又は名称】アイロボット・コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】トーマス・ピー・シュレガーダス

(72)【発明者】

【氏名】トラヴィス・ジェームズ・グシュリー

【審査官】渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３１８２８２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－０９１２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１６６１２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１７－５３７７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３６８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１５２３３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０４６２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８１７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１３０２９４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】登録実用新案第３１８２６４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－４６２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１４３４９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｌ ９／００－ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

床面を横切ってロボットを移動させるように構成された駆動部と、
前記ロボットの側面に近接するサイドブラシと、
前記サイドブラシを回転軸の周りに回転させるように構成されたモータと、
を含んでなる自律式清掃ロボットであって、
前記サイドブラシが、
当該ロボットの前記モータと係合するように構成されたハブと、
前記回転軸から離れて前記ハブから外側に延び、前記サイドブラシの回転軸に垂直な平面に対して角度が付けられた複数のアームであって、それぞれの該アームが、前記回転軸から離れて前記ハブから外側に延びる第１の部分と、前記回転軸から離れて前記第１の部分から外側に延びる第２の部分とを含み、それぞれの該アームの前記第１の部分と前記平面との間の角度が、それぞれの該アームの前記第２の部分と前記平面との間の角度より大きく、それぞれの前記アームの前記第２の部分は、前記サイドブラシの回転方向とは反対の方向において、それぞれの前記アームの前記第１の部分に対して角度が付けられている、複数のアームと、
複数の剛毛バンドルであって、それぞれの該剛毛バンドルが複数の前記アームのそれぞれに取り付けられ、それぞれの前記アームの前記第２の部分から外側に延びる、複数の剛毛バンドルと、
を含んでなることを特徴とする自律式清掃ロボット。

【請求項2】

前記サイドブラシがコーナーブラシであり、
当該ロボットが、床面に平行な軸の周りを回転可能なメインブラシをさらに含み、
前記サイドブラシは、回転の一部の間、前記サイドブラシの前記剛毛バンドルの少なくとも一部が、前記メインブラシの下に配置可能であるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記回転軸が、前記床面に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項4】

前記サイドブラシがコーナーブラシであり、
当該ロボットが、
略矩形状のフロント部と、
当該ロボットの前記フロント部に沿って配置されたメインブラシであって、当該ロボットの前記フロント部の幅の６０％～９０％にわたって延びるメインブラシと、
を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項5】

それぞれの前記剛毛バンドルの遠位端が、当該ロボットの前記フロント部の幅の１５％～３５％の間の直径によって画定される円形を通って掃引されるように、前記モータが、前記サイドブラシを回転するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載のロボット。

【請求項6】

当該ロボットが、清掃ヘッドモジュールをさらに含み、
前記清掃ヘッドモジュールが、前記床面に平行な軸の周りを回転可能なメインブラシと、前記清掃ヘッドモジュールのコーナーに近接して取り付けられるサイドブラシと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項7】

前記サイドブラシが、当該ロボットの前方面と当該ロボットの側面とによって形成される当該ロボットのコーナー部に近接して配置され、
それぞれの前記剛毛バンドルが当該ロボットの前記前方面および前記側面を越えて位置決めできるように、前記モータが前記サイドブラシを回転するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項8】

前記ハブの頂部が、前記サイドブラシと係合するフィラメント屑を収集するためのインセット部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項9】

当該ロボットが、ハウジングをさらに含み、
前記ハウジングの底面が、前記ハブのインセット部を受け入れるように構成されたインセット部を含み、
前記ハウジングのインセット部と前記ハブのインセット部とによって画定された領域内に前記フィラメント屑を収集するように、前記ハブが構成されていることを特徴とする、請求項８に記載のロボット。

【請求項10】

前記サイドブラシの前記ハブを受け入れる開口部であって、前記ハブのインセット部から受け取ったフィラメント屑を収集するように構成されている開口部をさらに含んでなることを特徴とする、請求項８に記載のロボット。

【請求項11】

前記ハブの高さが、０.２５ｃｍ～１.５ｃｍの間であることを特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項12】

前記ハブが、１～１０ＧＰａの間の弾性率を有する剛性ポリマー材料から形成され、前記アームが、０.０１～０.１ＧＰａの間の弾性率を有する弾性材料から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項13】

それぞれの前記アームの前記第１の部分と前記平面との間の角度が、７０～９０度の間であることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項14】

それぞれの前記アームの前記第２の部分と前記平面との間の角度が、１５～６０度の間であることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項15】

それぞれの前記アームの前記第１の部分とそれぞれの前記アームの前記第２の部分との間の角度が、１００～１６０度の間であることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項16】

それぞれの前記アームの前記第２の部分が、前記サイドブラシの回転方向から離れた、それぞれの前記アームの前記第１の部分に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項17】

前記第２の部分が延在する軸と、前記ハブの外周によって画定される円形との間の角度が、３０～６０度の間であることを特徴とする、請求項１に記載のロボット。

【請求項18】

自律式清掃ロボットに装着可能なサイドブラシであって、
モータが駆動されたときに、当該サイドブラシが回転軸を中心に回転して床面上の屑を攪拌するように前記自律式清掃ロボットの前記モータと係合するように構成されたハブと、
前記回転軸から離れて前記ハブから外側に延び、前記サイドブラシの回転軸に垂直な平面に対して角度が付けられた複数のアームであって、それぞれの該アームが、前記回転軸から離れて前記ハブから外側に延びる第１の部分と、前記回転軸から離れて前記第１の部分から外側に延びる第２の部分とを含み、それぞれの該アームの前記第１の部分と前記平面との間の角度が、それぞれの該アームの前記第２の部分と前記平面との間の角度より大きく、それぞれの前記アームの前記第２の部分は、前記サイドブラシの回転方向とは反対の方向において、それぞれの前記アームの前記第１の部分に対して角度が付けられている、複数のアームと、
複数の剛毛バンドルであって、それぞれの該剛毛バンドルが複数の前記アームのそれぞれに取り付けられ、それぞれの前記アームの前記第２の部分から外側に延びる、複数の剛毛バンドルと、
を含んでなることを特徴とするサイドブラシ。

【請求項19】

前記ハブの頂部が、当該サイドブラシと係合する床面上のフィラメント屑を収集するためのインセット部を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のサイドブラシ。

【請求項20】

前記ハブの高さが、０.２５ｃｍ～１.５ｃｍの間であることを特徴とする請求項１８に記載のサイドブラシ。

【請求項21】

前記ハブが、１～１０ＧＰａの間の弾性率を有する剛性ポリマー材料から形成され、前記アームが、０.０１～０.１ＧＰａの間の弾性率を有する弾性材料から形成されていることを特徴とする、請求項１８に記載のサイドブラシ。

【請求項22】

それぞれの前記アームの前記第１の部分と前記平面との間の角度が、７０～９０度の間であることを特徴とする、請求項１８に記載のサイドブラシ。

【請求項23】

それぞれの前記アームの前記第２の部分と前記平面との間の角度が、１５～６０度の間であることを特徴とする、請求項１８に記載のサイドブラシ。

【請求項24】

それぞれの前記アームの前記第１の部分とそれぞれの前記アームの前記第２の部分との間の角度が、１００～１６０度の間であることを特徴とする、請求項１８に記載のサイドブラシ。

【請求項25】

それぞれの前記アームの前記第２の部分が、当該サイドブラシの回転方向から離れた、それぞれの前記アームの前記第１の部分に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１８に記載のサイドブラシ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、自律式清掃ロボットのためのブラシに関する。

【背景技術】

【0002】

自律式清掃ロボットは床面を横切って移動し、障害物を回避しながら床面を清掃して床面から屑を収集することができる。ロボットは、床面で屑を攪拌し、床面から屑を収集するためのブラシを含み得る。例えば、ブラシは、ロボットによって生成される真空気流の方向に屑を向けることができ、真空気流がロボットの清掃箱(bin)に屑を導くことができる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

一の態様では、自律式清掃ロボットは、床面を横切ってロボットを動かすように構成された駆動部と、ロボットの側面に近接しているブラシと、回転軸の周りでブラシを回転させるように構成されたモータと、を含む。ブラシは、ロボットのモータと係合するように構成されたハブと、ハブから回転軸の外側に延び、ブラシの回転軸に垂直な平面に対して傾斜したアームと、剛毛バンドル（bristle bundles）と、を含む。それぞれのアームは、回転軸から離れてハブから外側に延びる第１の部分と、回転軸から離れて第１の部分から外側に延びる第２の部分と、を含む。それぞれのアームの第１の部分と平面との間の角度は、それぞれのアームの第２の部分と平面との間の角度よりも大きい。それぞれの剛毛バンドルは、アームのそれぞれ１つに取り付けられ、それぞれのアームの第２の部分から外側に延びている。

【0004】

別の態様では、自律式清掃ロボットに取り付け可能なブラシは、モータが駆動されたときにブラシが回転軸の周りを回転して床面上の屑を収集するように自律式清掃ロボットのモータに係合するように構成されたハブと、ハブから回転軸の外側に延び、ブラシの回転軸線に垂直な平面に対して角度が付けられたブラシと、剛毛バンドルと、を含む。それぞれのアームは、回転軸から離れてハブから外側に延びる第１の部分と、回転軸から離れて第１の部分から外側に延びる第２の部分とを含む。それぞれのアームの第１の部分と平面との間の角度は、それぞれのアームの第２の部分と平面との間の角度よりも大きい。それぞれの剛毛バンドルは、アームのそれぞれ１つに取り付けられ、それぞれのアームの第２の部分から外側に延びている。

【0005】

実施形態では、以下または他の場所で本明細書において説明される１つ以上の特徴を含み得る。いくつかの実施形態では、ブラシはサイドブラシである。ロボットは、床面に平行な軸を中心に回転可能なメインブラシをさらに含み得る。サイドブラシは、サイドブラシの剛毛バンドルの少なくとも一部が、回転中の一部の間、メインブラシの下に配置可能であるように構成され得る。

【0006】

いくつかの実施形態では、回転軸は床面に対して実質的に垂直である。

【0007】

いくつかの実施形態では、ブラシはサイドブラシである。ロボットは、実質的に矩形のフロント部と、ロボットのフロント部に沿って配置されたメインブラシとをさらに含み得る。メインブラシは、ロボットのフロント部の幅の６０％～９０％にわたって延び得る。いくつかの場合では、剛毛バンドルのそれぞれの遠位端が、ロボットのフロント部の幅の１５％～３５％の間の直径によって画定される円を通って掃引されるように、モータがブラシを回転するように構成される。

【0008】

いくつかの実施形態では、ブラシはサイドブラシであり、ロボットは、床面に平行な軸を中心に回転可能なメインブラシを含む清掃ヘッドモジュールをさらに含む。サイドブラシは、清掃ヘッドモジュールのコーナーに近接して取り付けることができる。

【0009】

いくつかの実施形態では、ブラシは、ロボットの前方面とロボットの側面とによって形成されるロボットのコーナー部に近接して配置される。それぞれの剛毛バンドルがロボットの前方面及び側面を越えて位置決めできるように、モータがブラシを回転するように構成され得る。

【0010】

いくつかの実施形態では、ハブの頂部が、ブラシによって係合されたフィラメント屑を収集するためのインセット部分を含む。いくつかの場合では、ロボットはハウジングをさらに含み、ハウジングの底面は、ハブのインセット部分を受け入れるように構成されたインセット部分を含む。ハウジングのインセット部分とハブのインセット部分によって画定される領域にフィラメント屑を収集するように、ハブは構成され得る。いくつかの場合では、ロボットは、ブラシのハブを受け入れるための開口部をさらに含む。開口部は、ハブのインセット部分から受け取ったフィラメント屑を収集するように構成され得る。

【0011】

いくつかの実施形態では、ハブの高さは０.２５ｃｍ～１.５ｃｍの間である。

【0012】

いくつかの実施形態では、ハブは１～１０ＧＰａの間の弾性率を有する剛性ポリマー材料から形成され、アームは０.０１～０.１ＧＰａの間の弾性率を有する弾性材料から形成される。

【0013】

いくつかの実施形態では、それぞれのアームの第１の部分と平面との間の角度は７０～９０度の間である。

【0014】

いくつかの実施例では、それぞれのアームの第２の部分と平面との間の角度は１５～６０度の間である。

【0015】

いくつかの実施形態では、それぞれのアームの第１の部分とそれぞれのアームの第２の部分との間の角度は１００～１６０度の間である。

【0016】

いくつかの実施形態では、それぞれのアームの第２の部分は、ブラシの回転方向から離れたそれぞれのアームの第１の部分に対して傾斜している。

【0017】

いくつかの実施形態では、第２の部分が延びる軸とハブの外周によって画定される円形との間の角度は３０～６０度の間である。

【0018】

前述した利点は、以下および本明細書の他の箇所に記載される利点を含むが、これに限定されない。例えば、アームの異なる部分の相対角度は、ロボットの他の構成要素を妨害するような方法で配置されることなく、アームが床面に向かって伸びて床面に係合することを可能にする。アームの幾何学的形状は、回転側ブラシがロボットの他の移動部品、例えばロボットの他の回転ブラシに接触するのを阻止し得る。

【0019】

ブラシは、ブラシによって係合されたフィラメント屑の回収を容易にする特徴をさらに含み得る。毛髪、糸、カーペット繊維などのフィラメント屑は、自律式清掃ロボットの回転部材の周りを容易に包み込む長い細い撚り線であり、それによってこれらの部材の動きが妨げられる。ブラシのインセット部分は、フィラメント屑がブラシのアームおよび剛毛バンドルの周りに巻き付くのを防止し、代わりに所定の領域内でフィラメント屑の収集を容易にする。この所定の領域は、フィラメント屑がブラシの動きを妨げず、ブラシの清掃動作を妨げないように、アームおよび剛毛から離れて配置され得る。

【0020】

ロボットが回転可能なメインブラシを含み、ブラシがサイドブラシである例では、アームの幾何学的形状は、サイドブラシのアームがメインブラシと絡み合う危険性なしに、サイドブラシがメインブラシの下の床面の一部を直接清掃することを可能にする。この点に関して、メインブラシはロボットの幅のより広い部分にわたって延びることができ、メインブラシの下を容易に清掃することができないサイドブラシを有するロボットと比較して、より大きな清掃幅をロボットにもたらす。

【0021】

本明細書に記載される主題に関する１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載される。他の潜在的な特徴、態様、および利点は、明細書、図面、および請求項から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】障害物に沿った屑を清掃する自律式清掃ロボットを示す斜視図である。

【図2】図１の線２－２に沿って、図１のロボットから分離されたサイドブラシ及びメインブラシの側面図である。

【図3】図１のロボットの底面図である。

【図4】図３のロボットの清掃ヘッドモジュールの底面斜視図である。

【図5A】障害次行動(obstacle following behavior)を実行する図３のロボットの上面図である。

【図5B】障害次行動(obstacle following behavior)を実行する図３のロボットの上面図である。

【図6A】サイドブラシの上部斜視図である。

【図6B】サイドブラシの底部斜視図である。

【図6C】サイドブラシの側面図である。

【図6D】サイドブラシの底面図である。

【図6E】サイドブラシの上面図である。

【図7A】インセットが付随した図６Ａ～図６Ｅのサイドブラシの上面斜視図であって、サイドブラシのハブの頂部の拡大図も示す。

【図7B】インセットが付随した図６Ａ～図６Ｅのサイドブラシの上面図であって、サイドブラシのハブの頂部の拡大図も示す。

【図7C】図６Ａ～図６Ｅのサイドブラシのハブおよびアームの側面断面図である。

【図8】ロボットの駆動シャフトに係合されたサイドブラシの側面断面図である。

【0023】

様々な図面における同様の参照番号および名称は同様の要素を示す

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１に示すように、自律式清掃ロボット１００は自律的に清掃作業を遂行し、ロボット１００は自律的に床面１０２を移動し、床面１０２の異なる部分に位置する屑１０４を収集して床面１０２を清掃する。ロボット１００のサイドブラシ１０６は、ロボット１００の外周を越えて延び、回転方向１０８（図２にも示される）に回転可能で、ロボット１００の外周の外側の屑１０４をロボット１００の下側にあるメインブラシ１２０ａ（図２に示される）の方へ掃引する。例えば、サイドブラシ１０６は、ロボット１００の前方の領域に向けて、またはロボット１００の目標とされた清掃経路内に屑を掃引する。行動に伴う障害が生じると、ロボット１００が障害物１１０の周囲に沿って前進し、ロボット１００の側面１１２ａが障害物１１０を追跡しながら、サイドブラシ１０６が障害物１１０に沿って屑を掃引する。図１に示すような長方形の正面を有するロボットの例では、サイドブラシ１０６が障害物（例えば壁、家具など）に沿って、障害物によって画定されるコーナーに位置する屑１０４にアクセスできるように、サイドブラシ１０６は、側面１１２ａに近接して配置され、ロボット１００の側面１１２ａを越えて延びる。いくつかの例では、サイドブラシ１０６はまた、ロボット１００の前方面１１４を越えて延びる。

【0025】

図２には、ロボット１００のメインブラシ１２０ａに対するサイドブラシ１０６の配置が示されている。メインブラシ１２０ａの幅は、ロボット１００の清掃幅１１８（図１に示される）を規定する。自律式清掃動作中に、メインブラシ１２０ａが回転されて、ロボット１００の下の屑１０４を清掃箱(cleaning bin)１２２内に導き、サイドブラシ１０６を回転させて屑１０４をメインブラシ１２０ａに向けて進める。サイドブラシ１０６は、ロボット１００がロボット１００のメインブラシ１２０ａの手の届かないところの屑１０４の収集を可能にする。図１に示すように、サイドブラシ１０６は、ロボット１００の清掃幅１１８の目標経路１１６、例えばロボット１００の目標とされた清掃経路内に屑１０４を掃引する。目標経路１１６は、例えば、真空気流、１つ以上の回転ブラシ、またはそれらの組み合わせによるロボット１００によって、床面１０２上の屑１０４が収集される領域に対応する。

【0026】

図２に示すように、サイドブラシ１０６は、床面１０２を掃引し、メインブラシ１２０ａに向かって屑を推進するように回転可能である。サイドブラシ１０６は、床面１０２から垂直方向に離れて延び、いくつかの例では、床面１０２と９０度未満の角度をなす軸に沿って延びる回転軸１２４を中心に回転する。本明細書で説明されるように、サイドブラシ１０６の幾何学的形状は、メインブラシ１２０ａが回転して床面１０２から屑１０４を収集する間に、サイドブラシ１０６がメインブラシ１２０ａの下の床面１０２の一部を掃引することを可能にする。これによって、自律式清掃作業中にメインブラシ１２０ａ及びサイドブラシ１０６の動作を中断させることがなく、メインブラシ１２０ａをロボット１００の全体的な幅の広い部分に沿って延ばすことを可能にしている。

【0027】

「自律式清掃ロボットの例」
図３は、ロボット１００の一例を示す。ロボット１００は、略矩形状のフロント部１２８を有する。例えば、フロント部１２８は、ロボット１００のバンパー１２９とロボット１００の本体１３１の一部とを含むロボット１００の領域を含む。前方面１１４は、側面１１２ａ、１１２ｂの両方に対して実質的に垂直で、例えば、側面１１２ａ、１１２ｂのそれぞれに対して８５度～９５度の間の角度を画定する。ロボット１００のリア部１３０は、略半円形状を有する。

【0028】

ロボット１００は、床面を横切ってロボット１００を前方駆動方向１３２（図１にも示される）に動かすための駆動システムを含む。駆動システムは、モータによって駆動される駆動ホイール１３４を含む。２つのモータ１３６が図３に概略的に示されており、各モータが駆動ホイール１３４のうちの１つを駆動する。モータ１３６は、ロボット１００を動かすためにモータ１３６を動作させるように構成されたコントローラ１３８（図３に概略的に示される）に動作可能に接続される。

【0029】

コントローラ１３８は、許容行動(a coverage behavior)及び障害次行動(an obstacle following behavior)を含む複数の挙動でロボット１００を動作させるように構成される。例えば、内部を有する空間及びその内部を囲む外周においてロボット１００が自律式清掃動作を実行する場合である。外周は、空間内の例えば家具、壁面等の障害物によって画定される。自律式清掃動作の間に、ロボット１００は、空間の床面を清掃する動作の１つを選択する。許容行動では、ロボット１００は床面を横切って閉じた空間の内部を清掃する。例えば、ロボット１００は、ロボット１００の障害物検出センサを用いて、閉じた空間の周囲の検出に応答して、空間を横切って前後に移動する。障害次行動では、ロボット１００は障害物の周囲に沿って、したがって周辺をきれいにするための空間の周囲に沿って移動する。

【0030】

ここで説明するように、ロボット１００は、ブラシ１２０ａをさらに含む。ロボット１００は、図３に示されるように、単一のブラシ或いは複数のブラシを有し得る。例えば、ブラシ１２０ａは、ロボット１００の底面１４０に沿って床面に露出された複数のブラシ１２０ａ、１２０ｂの１つである。ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、１つまたは複数のモータによって回転駆動され、床面上の屑を掃引する。例えば、図３に示す例では、単一のモータ１４２がコントローラ１３８に動作可能に接続されており、コントローラ１３８は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの両方を駆動するようにモータ１４２を動作させるように構成される。ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、対応する回転軸１４４ａ、１４４ｂの周りにそれぞれ回転するように構成されている。回転軸１４４ａ、１４４ｂは、ロボット１００が移動する床面に平行である。

【0031】

自律式清掃動作の間、ブラシ１２０ａ、１２０ｂは反対方向に回転駆動され、各ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、清掃箱１２２への経路の入口１４６に向かって屑を引き出す。入口１４６は、ブラシ１２０ａとブラシ１２０ｂとの間の空間である。いくつかの例では、入口１４６は、ブラシ１２０ａまたはブラシ１２０ｂと、例えばブラシ１２０ａおよび１２０ｂが取り付けられるハウジング１８８との間の空間とすることもできる。例えば、ロボット１００は、１つのみのブラシを含み得る。ロボット１００は、例えばブラシ１２０ａまたはブラシ１２０ｂのいずれかの単一のブラシを含み、清掃箱１２２への経路の入口は、ブラシとハウジング１８８との間の空間とすることができる。

【0032】

ロボット１００は、少なくとも入口１４６から経路を通って清掃箱１２２への空気流を発生させるためにコントローラ１３８によって動作可能な真空システム１４８を含み、それによって清掃箱１２２内の入口１４６に近接する屑を収集する。真空システム１４８は、負圧を生成して、ブラシ１２０ａ、１２０ｂによって経路に引き込まれた屑を運ぶ気流を生成する。ブラシ１２０ａ、１２０ｂの回転は、真空システム１４８が清掃箱１２２内に屑を運ぶことを可能にするために床面上の屑を入口１４６に導く。

【0033】

ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ、ロボット１００のフロント部１２８に配置されている。これにより、例えば、ロボット１００の半円形リア部１３０のより狭い部分にブラシを配置したり、ホイール１３４の近くのロボット１００の中心付近にブラシを配置したりする場合に比べて、ロボット１００のフロント近くに、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの幅を、ロボットの最大幅Ｗ１より大きい部分に沿って拡大することが可能である。ロボット１００の半円形リア部１３０の直径は幅Ｗ１を有するが、フロント部１２８は、フロント部１２８の長さのほぼ全長、例えばフロント部１２８の長さの少なくとも９０％以上の幅Ｗ１を有する。この点に関して、いくつかの実施例では、ブラシ１２０ａ、１２０ｂはロボット１００のフロント部１２８にのみ配置され、ブラシ１２０ａ、１２０ｂは幅Ｗ１より大きい部分にわたって拡大することができる。いくつかの例では、幅Ｗ１はフロント部１２８の幅に対応する。幅Ｗ１は、例えば２０ｃｍ～４０ｃｍ（例えば、２０ｃｍ～３０ｃｍ、２５ｃｍ～３５ｃｍ、３０ｃｍ～４０ｃｍ、または約３０ｃｍ）である。ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、例えば１５ｃｍ～３５ｃｍの間の幅Ｗ２（例えば、１５ｃｍ～２５ｃｍの間、２０ｃｍ～３０ｃｍの間、２５ｃｍ～３５ｃｍの間、または約２５ｃｍ ）にわたって拡大する。幅Ｗ２は、ロボット１００の幅Ｗ１の６０％～９０％（例えば、幅Ｗ１の６０％～８０％、６５％～８５％、７０％～９０％、７５％～９０％、８０％～９０％、または約７５％）である。

【0034】

本明細書で説明されるように、ロボット１００は、ロボット１００のブラシ１２０ａ、１２０ｂに向かって屑を掃引するように回転可能なサイドブラシ１０６（コーナーに置かれたときにコーナーブラシとも呼ばれる）をさらに含む。サイドブラシ１０６は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂおよび真空システム１４８と協働して、床面から屑を清掃箱１２２内に収集する。

【0035】

サイドブラシ１０６は、ロボット１００の外側に離れ、ロボット１００の底面１４０から離れるように延びている。サイドブラシ１０６はロボット１００のモータ１５０に取り付けられており、モータ１５０はコントローラ１３８に動作可能に接続されている。ブラシ１２０ａ、１２０ｂに向かって床面上の屑を掃引するサイドブラシ１０６を回転させるようにモータ１５０を動作するように、コントローラ１３８は構成されている。サイドブラシ１０６は、２ｃｍ～１２ｃｍの間（例えば、２ｃｍ～１２ｃｍの間、２ｃｍ～４ｃｍの間、４ｃｍ～１２ｃｍの間、６ｃｍ～１０ｃｍの間、７ｃｍ～９ｃｍの間、約３ｃｍ、または約８ｃｍ）の幅Ｗ３にわたって拡大する。幅Ｗ３は、ロボット１００の幅Ｗ１の１５％～３５％（例えば、幅Ｗ１の１５％～２５％、２０％～３０％、２５％～３５％、または約２５％）の間である。幅Ｗ３は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの幅Ｗ２の５％～４０％（例えば、幅Ｗ１の５％～１５％、１０％～２０％、２０％～３０％、２５％～３５％ 、３０％～４０％、約１０％、または約３０％）の間である。サイドブラシ１０６の幅Ｗ３と重なるブラシ１２０ａ、１２０ｂの幅Ｗ２の部分に対応する幅Ｗ４は、例えば、０.５ｃｍ～５ｃｍ（例えば、０.５ｃｍ～１.５ｃｍ、１.５ｃｍ～４ｃｍ、２ｃｍ～４.５ｃｍ、２.５ｃｍ～５ｃｍ、約１ｃｍ、または約２.５ｃｍ）の間である。

【0036】

サイドブラシ１０６は、ロボット１００の側面１１２ａ、１１２ｂのうちの１つに近接して配置される。図３に示す例では、サイドブラシ１０６は、サイドブラシ１０６の回転中にサイドブラシ１０６の少なくとも一部が側面１１２ａを越えて延びるように、側面１１２ａに近接して配置される。サイドブラシ１０６の中心は、側面１１２ａから１ｃｍ～５ｃｍ（例えば、側面１１２ａから１～３ｃｍ、２～４ｃｍ、３～５ｃｍ、または約３ｃｍ）の間に取り付けられる。サイドブラシ１０６は、０.２５ｃｍ～２ｃｍ（例えば、少なくとも０.２５ｃｍ、少なくとも０.５ｃｍ、少なくとも０.７５ｃｍ、０.２５ｃｍ～１.２５ｃｍ、０.５ｃｍ～１.５ｃｍ、０.７５ｃｍ～１.７５ｃｍ、１ｃｍ～２ｃｍ、または約１ｃｍ）の間だけ側面１１２ａから越えて延びる。

【0037】

サイドブラシ１０６は、サイドブラシ１０６の回転中にサイドブラシ１０６の少なくとも一部がロボット１００の前方面１１４を越えて延びるように、前方面１１４に近接して配置される。いくつかの例では、サイドブラシの中心が、前方面１１４から１～５ｃｍ（例えば、前方面１１４から１～３ｃｍ、２～４ｃｍ、３～５ｃｍ、または約３ｃｍ）の間に取り付けられる。サイドブラシ１０６は、０.２５ｃｍ～２ｃｍ（例えば、少なくとも０.２５ｃｍ、少なくとも０.５ｃｍ、少なくとも０.７５ｃｍ、０.２５ｃｍ～１.２５ｃｍ、０.５ｃｍ～１.５ｃｍ、０.７５ｃｍ～１.７５ｃｍ、１ｃｍ～２ｃｍ、約１ｃｍ、または約０.７５ｃｍ）の間だけ前方面１１４を越えて延びる。

【0038】

サイドブラシ１０６は、側面部１１２ａと前方面１１４とに近接することにより、ロボット１００のコーナー部１５２に近接して配置され、コーナー部１５２は、側面１１２ａと前方面１１４とによって画定される。いくつかの場合では、コーナー部１５２は、側面１１２ａと前方面１１４とによって接続された丸い部分を含み、側面１１２ａによって画定されたコーナー部１５２の領域と前方面１１４の領域とが、実質的に正しい角度を形成する。コーナー部１５２は、例えば障害物によって画定される家庭内に見られるコーナー形状に対応して適合し得る。例えば、コーナー部１５２は、家庭内の障害物によって画定される直角の形状に対応して適合し得る。

【0039】

サイドブラシ１０６の少なくとも一部が前方面１１４および側面１１２ａの両方を越えて延びるように配置されることによって、サイドブラシ１０６が、ロボット１００の真下領域の外側の床面上の屑に容易に接近して接触することが可能である。例えば、サイドブラシ１０６が屑に接触し、屑をブラシ１２０ａ、１２０ｂの目標経路内に進めることができるように、サイドブラシ１０６は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの目標経路１１６（図１に示される）の外側にある屑にアクセスできる。ロボット１００が床面に沿って移動するにつれて、サイドブラシ１０６は、ロボット１００が前方面１１４の前方の屑と側面１１２ａに隣接する屑とを収集することを可能にする。さらに、サイドブラシ１０６は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂが屑を収取できるように、コーナー形状に隣接する屑をブラシ１２０ａ、１２０ｂに向けて掃引することができる。いくつかの場合では、サイドブラシ１０６は、ロボット１００の前方面１１４の最先端の前方に延びる。このような例では、サイドブラシ１０６は、ロボット１００の前方の障害物に隣接した屑と係合することが可能である。

【0040】

いくつかの例では、ロボット１００は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂを含む清掃ヘッドモジュール１５４を含む。清掃ヘッドモジュール１５４は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂを駆動する１つ以上のモータをさらに含む。いくつかの実施形態では、清掃ヘッドモジュール１５４は、サイドブラシ１０６（図３に示される）と、サイドブラシ１０６を駆動するための１つ以上のモータと、をさらに含む。サイドブラシ１０６は、清掃ヘッドモジュール１５４のコーナー部１５６に近接して取り付けられる。例えば、サイドブラシ１０６は、コーナー部１５６から０.５ｃｍ～２.５ｃｍ（例えば、０.５ｃｍ～１.５ｃｍ、１ｃｍ～２ｃｍ、１.５ｃｍ～２.５ｃｍ、約１.５ｃｍ）の間に取り付けられる。ハウジング１８８、ブラシ１２０ａ、１２０ｂ、モータ、およびサイドブラシ１０６を含む清掃ヘッドモジュール１５４は、完全なユニットとして取り外すことができ、必要に応じて交換することができる。

【0041】

サイドブラシ１０６は、サイドブラシ１０６を駆動するモータ１５０に接続された駆動シャフト１５７に取り付け可能である。図４に示すように、サイドブラシ１０６は、清掃ヘッドモジュール１５４から取り外し可能で、したがって駆動シャフト１５７から取り外すことができる。

【0042】

清掃ヘッドモジュール１５４は、ユニットとしてロボット１００の残りの部分に取り付け可能であり、ユニットとして、ロボット１００の残りの部分から取り外すこともできる。いくつかの場合では、清掃ヘッドモジュール１５４は、少なくとも部分的に、（図３に示すように）ロボット１００の本体１３１内に取り付けられる。これによって、清掃ヘッドモジュール１５４のメンテナンスをより容易に行うことができる。例えば、ブラシ１２０ａ、１２０ｂを含む清掃ヘッドモジュール１５４は、新しいブラシを備えた新しい清掃ヘッドモジュールによって容易に交換され得る。さらに、ロボット１００が移動する床面に沿った障害物との接触に応じて、或いは、床面のタイプの変化に応じて、清掃ヘッドモジュール１５４が移動することができるように、清掃ヘッドモジュール１５４は、ロボット１００のシャーシに対して移動可能である。サイドブラシ１０６が清掃ヘッドモジュール１５４上に配置されると、サイドブラシ１０６と床面上の障害物との間の接触によって、清掃ヘッドモジュール１５４を移動させることもできる。これによって、ブラシ１２０ａ、１２０ｂ、サイドブラシ１０６および清掃ヘッドモジュール１５４の損傷を防止することが可能である。

【0043】

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、障害次行動の間、ロボット１００は、障害物１６０ａの周囲１５８に隣接して移動し、その結果、側面１１２ａが周囲１５８に隣接して配置される。サイドブラシ１０６は、側面１１２ａに隣接して配置されることによって、障害次行動の間、障害物１６０ａの周囲１５８に沿った屑に到達するように配置される。例えば、側面１１２ａはロボット１００の支配的な障害物追従側に対応し、コントローラ１３８（図３に示される）は、側面が追従対象物または壁に隣接するようにロボット１００を再配置する。

【0044】

図３に示すように、ロボット１００は、複数の崖センサ(cliff sensors)１３７ａ～１３７ｆを含む。崖センサ１３７ａ～１３７ｆは、床面が１つ以上の崖センサ１３７ａ～１３７ｆの下の領域を占有していないときに信号を提供するように構成される。例えば、崖センサ１３７ａ～１３７ｆは、床面が崖センサ１３７ａ～１３７ｆの下に存在するときを識別し、床面が存在しないときにロボット１００を方向転換する（例えば、ロボット１００を階段のような崖から離れるように方向転換する）ように構成された重なり合う視野を有する赤外線受発信器ペアであり得る。

【0045】

図３に示すように、サイドブラシ１０６はコーナー部１５２に配置されている。サイドブラシ１０６およびそれに付随するモータの位置は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂをロボットの中心からオフセットさせる。例えば、ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、側面１１２ａよりも側面１１２ｂに０.５ｃｍ～２.５ｃｍ（例えば、０.５～１.５ｃｍ、１ｃｍ～２ｃｍ、１.５ｃｍ～２.５ｃｍ、または約１ｃｍ）だけ近く配置される。さらに、ブラシ１２０ａ、１２０ｂを側面１１２ｂの近くに（例えば、約３ｃｍ以内に）配置することによって、側面１１２ｂに位置する崖センサ１３７ｂは、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの後方に配置される（例えば、ブラシの後方でホイール１３４の前方）が、崖センサ１３７ｅはブラシ１２０に近接して配置される。したがって、サイド崖センサ１３７ｂ、１３７ｅは、ロボット１００の前後軸線ＦＡを中心に対称的に配置されていない。また、ロボット１００は、４つの追加の崖センサ１３７ａ、１３７ｃ、１３７ｄ、１３７ｆを含む。２つの崖センサ１３７ｃ、１３７ｄは、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの前方の前方面１１４に近接して配置され、２つの崖センサ１３７ａ、１３７ｆはホイール１３４の後方に配置される。前方崖センサ１３７ｃ、１３７ｄおよび後方崖センサ１３７ａ、１３７ｆは、前後軸線ＦＡに対して対称に配置されている。

【0046】

サイドブラシ１０６は、清掃領域１６２を通って回転可能である。サイドブラシ１０６は、側面１１２ａおよび前方面１１４を越えて延びるので、清掃領域１６２は、側面１１２ａおよび前方面１１４を越えて拡大する。その結果、サイドブラシ１０６は、床面１０２上の清掃領域１６２内の屑を係合して、ロボット１００の清掃幅１１８の目標経路１１６に向けて屑を掃引することができるように構成される。例えば、サイドブラシ１０６は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂおよび真空システム１４８と協働して、ロボット１００の周囲を越えた屑を清掃箱１２２（図３に示す）内に収集する。清掃幅１１８は、障害物１６０ａの周囲１５８に隣接する床面１０２の部分１６４内には拡大しない。目標経路１１６がロボット１００の全幅Ｗ１に及ばないので、少なくともいくつかの部分１６４は、ロボット１００の下に位置する。これに関して、ロボット１００のブラシ１２０ａ、１２０ｂおよび真空システム１４８（図３に示す）は、この屑が目標経路１１６内に移動されない限り、床面１０２の部分１６４内の屑を収集することはできない。サイドブラシ１０６は、回転すると、屑のこの動きを促進することができる。例えば、サイドブラシ１０６は、清掃領域１６２内の屑に届き、したがって、部分１６４内の屑を目標経路１１６に向けて掃引し、ロボット１００が部分１６４内に位置する屑を収集することを可能にする。

【0047】

また、図５Ｂに示すように、サイドブラシ１０６は、前方面１１４および側面１１２ａの両方を越えて延びるので、サイドブラシ１０６は、障害物１６０ａ、１６０ｂの交差によって画定されるコーナー１６６内に延びるように構成される。コーナー１６６は、ロボット１００の外周の形状及び外周内におけるブラシ１２０ａ、１２０ｂの位置決めのために、ロボット１００による清掃が難しい場合がある。サイドブラシ１０６は、外周を越えて延び、コーナー１６６や、例えば、曲線、クレバス等の他の複雑な障害物周囲形状から屑が収集されることを可能にする。

【0048】

［サイドブラシの例］
図６Ａ～図６Ｅは、サイドブラシ１０６の一例を示す。この例は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に関して説明される。サイドブラシ１０６の回転軸１２４は、Ｙ軸に平行である。本明細書で説明するように、いくつかの場合では、Ｙ軸は、床面から垂直に延びる垂直軸に平行であるが、他の実施形態では、Ｙ軸および垂直軸は非ゼロ角を形成する。

【0049】

図６Ａに示すように、サイドブラシ１０６は、ハブ１６８、アーム１７０、および剛毛バンドル１７２を含む。サイドブラシ１０６は、回転軸１２４の周りに軸対称である。サイドブラシ１０６が回転軸１２４を中心にして回転するにつれて、ロボット１００の下の床面の一部を掃引して床面上の屑をブラシ１２０ａ、１２０ｂに向けて推進できるように、サイドブラシ１０６は取り付けられている。サイドブラシによって清掃される床面の部分は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの少なくとも１つの真下の部分をさらに含む。本明細書で説明されるように、ハブ１６８、アーム１７０、および剛毛バンドル１７２は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの動作を妨害することなく、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの下をサイドブラシ１０６が掃引できるように構成される。

【0050】

図６Ｂに示すように、ハブ１６８は、例えば、回転軸１２４に垂直な平面に沿った円形の断面を有する半球体１７１を含む。いくつかの例では、円形Ｏ１（図６Ｅに示される）は、ハブ１６８のＹ軸に沿った断面図である。円形Ｏ１は、１ｃｍ～３ｃｍ（例えば、１ｃｍ～２ｃｍ、１.５ｃｍ～２.５ｃｍ、２ｃｍ～３ｃｍ、または約２ｃｍ）の直径Ｄ１（図６Ｅに示す）を有する。

【0051】

ハブ１６８は、ロボット１００（図３に示す）のサイドブラシモータ（例えば、モータ１５０）と係合するように構成される。例えば、図６Ａに示すように、ハブ１６８は、駆動シャフト１５７（図４に示す）と係合するように寸法決めされたボア１７５を含む。ボア１７５は、駆動シャフト１５７に係合されると、サイドブラシモータがハブ１６８にトルクを伝達し、サイドブラシモータがサイドブラシ１０６を回転させることができる。いくつかの場合では、ハブ１６８の少なくとも一部は、ロボット１００（図３に示す）の底面１４０の上に配置される。

【0052】

ハブ１６８の高さＨ１（図６Ｃに示す）は、０.２５ｃｍ～１.５ｃｍ（例えば、０.２５ｃｍ～１ｃｍ、０.５ｃｍ～１.２５ｃｍ、０.７５～１.５ｃｍ、または約０.７５ｃｍ）である。例えば、高さＨ１は、アーム１７０がハブ１６８に取り付けられている最下点とボア１７５の最上面とによって画定される。ハブ１６８は剛性プラスチック部品であるので、ハブ１６８への衝撃力は、実質的な減衰なしに駆動シャフト１５７に伝達することができる。その結果、ハブ１６８への衝撃力は、駆動シャフト１５７を損傷させる可能性がある。高さＨ１は、ハブ１６８が床面に沿った障害物に接触しにくいように、比較的小さい。したがって、ハブ１６８の比較的小さい高さは、駆動シャフト１５７またはサイドブラシモータに対する損傷を防止することができる。本明細書で説明されるように、ハブ１６８は、清掃ヘッドモジュール１５４の一部とすることができる。その結果、ハブ１６８に衝撃が加わると、清掃ヘッドモジュール１５４がユニットとして動き、それによって衝撃の力を弱め、衝撃によるサイドブラシ１０６の損傷を防止することができる。

【0053】

ハブ１６８、アーム１７０、および剛毛バンドル１７２は、異なる材料で形成され得る。例えば、ハブ１６８は、アーム１７０、剛毛バンドル１７２、またはその両方が延びているモノリシックプラスチックコンポーネントである。ハブ１６８は、１～１０ＧＰａの弾性率を有する剛性ポリマー材料から形成され、アーム１７０は、０.０１～０.１の弾性率を有する弾性材料から形成される。例えば、ハブ１６８はポリカーボネートまたはアクリロニトリルブタジエンスチレンから形成され、アーム１７０はエラストマーから形成される。したがって、アーム１７０は、ハブ１６８よりも容易に変形可能である。アーム１７０は、それぞれの剛毛バンドル１７２の剛毛を一緒に保つが、変形可能で、剛毛バンドル１７２の保護シースとして機能し、剛毛バンドル１７２およびアーム１７０は、床面と床面上の障害物との接触に応じて一緒に変形し得る。その結果、アーム１７０は、剛毛バンドル１７２の損傷を防止することができる。

【0054】

図６Ｃに示すように、アーム１７０は、ハブ１６８から外側にサイドブラシ１０６の回転軸１２４から離れるように延びている。アーム１７０はそれぞれ、０.５ｃｍ～２.５ｃｍ（０.５ｃｍ～１.５ｃｍ、１ｃｍ～２ｃｍ、１.５ｃｍ～２.５ｃｍ、または約１.５ｃｍ）の間の長さＬ１（図６Ｄに示す）延びる。長さＬ１は、それぞれのアーム１７０の近位端１７７ａから遠位端１７７ｂまでの直線の長さに対応し、近位端１７７ａはハブ１６８に取り付けられている。

【0055】

アーム１７０のそれぞれは、ブラシ１０６の回転軸１２４に垂直な平面１７３に対して傾斜している。アーム１７０は、平面１７３に対して異なる角度をなす２つの部分１７４、１７６から形成されている。異なる角度の部分１７４、１７６は、アーム１７０がロボット１００と床面との間の垂直距離に及んで、剛毛バンドル１７２に対して所望の掃引円を形成することを可能にする。例えば、ハブ１６８に最も近い、アーム１７０の部分１７４の（平面１７３に対する）傾斜は、ハブ１６８から遠い、アーム１７０の部分１７６の（平面１７３に対する）傾斜よりも大きい。

【0056】

第１の部分１７４および第２の部分１７６はそれぞれ、サイドブラシ１０６が駆動シャフト１５７に取り付けられたときに床面に向かって下方に延びている。これに関して、ハブ１６８の高さＨ１は、ハブ１６８がクリアランス高さで床面の上に位置するように小さいが、第１の部分１７４および第２の部分１７６は、剛毛バンドル１７２が床面に接触することを可能にするように下方に延びる。

【0057】

第１の部分１７４および第２の部分１７６は、それぞれ、例えば、平面１７３に沿った方向に、ハブ１６８から外側に延びる。第１の部分１７４は、それぞれのアーム１７０の近位端１７７ａでハブ１６８に取り付けられ、ハブ１６８から外側に回転軸１２４から離れて延びる。第２の部分１７６は、第１の部分１７４から外側に回転軸１２４から離れて延び、それぞれのアーム１７０の遠位端１７７ｂで終端する。例えば、図６Ｄに示すように、第１の部分１７４および第２の部分１７６の両方とも、サイドブラシ１０６が回転軸１２４の周りを回転するときに、それぞれのアーム１７０の遠位端１７７ｂが円形Ｏ２を通って掃引されるように、回転軸１２４から離れて延びる。円形Ｏ２は、Ｙ軸に沿って見たときにそれぞれのアーム１７０の先端１７７ｂの外点によって掃引される円に対応する。円形Ｏ２は、２ｃｍ～４ｃｍ（例えば、２ｃｍ～３ｃｍ、２.５ｃｍ～３.５ｃｍ、３ｃｍ～４ｃｍ、または約３ｃｍ）の直径Ｄ２を有する。第１の部分１７４および第２の部分１７６は、それぞれ、回転軸１２４から外側に向かって伸びることによって、サイドブラシ１０６がロボット１００から外向きに延びることを許容して、例えばロボット１００の外周を越えた領域に拡大してカバーし、ロボット１００の清掃幅の外側であってロボット１００の下方の領域をカバーする。

【0058】

再び図６Ｃに示すように、第１の部分１７４は、ハブ１６８から下方に延びる。いくつかの例では、第２の部分１７６もまた、第１の部分１７４から下方に延びる。アーム１７０は、ハブ１６８から下方に伸長することによって、剛毛バンドル１７２が、サイドブラシ１０６の下の床面の部分に接触するように配置されることを可能にする。例えば、それぞれのアーム１７０の近位端１７７ａ（すなわち、近位端１７７ａの最下点）と遠位端１７７ｂ（例えば、遠位端１７７ｂの最下点）との間の高さＨ２は、０.２５～１.５ｃｍ（例えば、０.２５ｃｍ～１ｃｍ、０.５ｃｍ～１.２５ｃｍ、０.７５ｃｍ～１.５ｃｍ、または約０.８ｃｍ）の間である。

【0059】

いくつかの例では、それぞれのアーム１７０の第１の部分１７４と平面１７３との間の角度Ａ１は、それぞれのアームの第２の部分と平面１７３との間の角度Ａ２より大きい。角度Ａ１および角度Ａ２は、Ｘ軸と平行に第２の部分１７６が沿って延びる軸線がＸＹ平面内で測定される角度に対応する。それぞれのアーム１７０の第１の部分１７４は、第１の部分１７４が平面１７３に対して第２の部分１７６の急な角度よりも平面１７３に対して浅い角度を有するように、第２の部分１７６に対して上方に傾斜している。角度Ａ１は、７０度～９０度（例えば、７０度～８０度、７５度～８５度、８０度～９０度、または約８０度）の間である。角度Ａ２は、０度～６０度（例えば、１５度～６０度、１５度～４５度、１５度～３０度、または約３０度）の間である。

【0060】

アーム１７０のそれぞれの第２の部分１７６は、第１の部分１７４に対して、サイドブラシ１０６の回転方向１０８とは反対の方向に傾斜している。例えば、図６Ｅに示すように、それぞれのアーム１７０は、ハブ１６８の一部分から円形Ｏ１に沿って延びる。角度Ａ３は、（ｉ）ＸＺ平面に沿った軸であって、アーム１７０の第２の部分１７６が延びる軸と、（ｉｉ）円形Ｏ１に接する線１８１であって、第２部分１７６の軸が円形Ｏ１と交差する点を通って延びる線１８１と、の間の角度に対応する。角度Ａ３は、例えば、３０度～６０度（例えば、３０度～５０度、３５度～５５度、４０度～６０度等）の間である。いくつかの場合では、アーム１７０のそれぞれの第１の部分１７４は、半径方向の軸に沿って延び、したがって、接線１８１に対して実質的に垂直である。接線１８１に対する第２の部分１７６のこの角度は、サイドブラシ１０６の回転中にアーム１７０が撓むとき、アーム１７０に沿った応力集中を低減し得る。

【0061】

いくつかの実施形態では、図６Ｂに示すように、それぞれのアーム１７０の第１の部分１７４とそれぞれのアーム１７０の第２の部分１７６との間の角度Ａ４は、１００～１６０度（例えば、１００～１４０度、１１０～１５０度、１２０～１６０度、または約１３０度）の間である。剛毛バンドル１７２は、それぞれ、自律式清掃動作中にサイドブラシ１０６が回転するときに、床面を掃引する多数の剛毛を含む。再び図２を参照すると、サイドブラシ１０６の剛毛バンドル１７２は、床面１０２を掃引し、メインブラシ１２０ａに向けて屑を推進することができる。それぞれのブラシ剛毛バンドル１７２は、サイドブラシ１０６が回転されると再配置される。例えば、剛毛バンドル１７２の少なくとも一部、例えば、図２に示される剛毛バンドル１７２ａは、メインブラシ１２０ａの回転中でサイドブラシ１０６の回転の一部の間、メインブラシ１２０ａの下に配置可能である。

【0062】

図６Ａ～図６Ｅに示す例では、剛毛バンドル１７２は、回転軸１２４に垂直な軸、例えば、同心円形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３のいずれかの半径を通って延びる軸に対して非ゼロの角度で、アーム１７０から延びる。いくつかの実施態様では、それぞれの剛毛バンドル１７２は垂直軸に平行に延びる。

【0063】

それぞれの剛毛バンドル１７２は、束ねられた複数の偏向可能な繊維を含む。図６Ｂに示すように、それぞれの剛毛バンドル１７２は、対応するアーム１７０の第２の部分１７６から延び、それぞれの剛毛バンドル１７２は、対応する遠位端１８０で終端する。剛毛バンドル１７２は、アーム１７０の第２の部分１７６が延びる軸に平行な軸に沿ってアーム１７０から延びている。剛毛バンドル１７２のアーム１７０を越える長さＬ２（図６Ｂおよび図６Ｄに示す）は、１ｃｍ～５ｃｍ（例えば、１ｃｍ～４ｃｍ、１.５ｃｍ～４.５ｃｍ、２ｃｍ～５ｃｍ、約２.５ｃｍ、または約３ｃｍ）の間である。長さＬ２は、それぞれのアーム１７０の遠位端１７７ｂからそれぞれの剛毛バンドル１７２の遠位端１８０までの直線長さに対応する。長さＬ２は、アーム１７０の長さＬ１の４０％～８０％（例えば、アーム１７０の長さＬ１の４０％～６０％、５０％～７０％、６０％～８０％、約５０％、約６０％、または約７０％）の間である。それぞれのアーム１７０の遠位端１７７ｂ（例えば、遠位端１７７ｂの最下点）と各剛毛バンドル１７２の遠位端１８０との間の各剛毛バンドル１７２の高さＨ３は、０.２５～２ｃｍ（例えば、０.２５ｃｍ～１.５ｃｍ、０.５ｃｍ～１.７５ｃｍ、０.７５ｃｍ～２ｃｍ、または約１ｃｍ）の間である。

【0064】

それぞれの剛毛バンドル１７２の少なくとも遠位端１８０は、床面に係合し、床面上の屑と係合するように構成されて、ロボット１００（図２に示す）のブラシに向けて屑を推進させる。この点に関して、図２に簡単に戻ると、それぞれの剛毛バンドル１７２の少なくとも一部は、ロボット１００の前方面１１４および側面１１２ａを越えて位置決め可能である。

【0065】

図６Ｄに示すように、それぞれの剛毛バンドル１７２の遠位端１８０は、Ｙ軸に沿って見たときにそれぞれの剛毛バンドル１７２の遠位端１８０によって掃引される円に対応する円形Ｏ３を通って掃引される。円形Ｏ３は、直径Ｄ３によって規定される。いくつかの場合において、その回転軸１２４が垂直軸に平行になるようにサイドブラシ１０６が取り付けられている場合、直径Ｄ３は幅Ｗ３（図３に示す）に等しい。あるいは、サイドブラシ１０６が垂直軸に対してある角度で取り付けられている場合、直径Ｄ３は幅Ｗ３と異なり得る。この点に関して、直径Ｄ３は、例えば２ｃｍ～１０ｃｍ（例えば、２ｃｍ～６ｃｍ、６ｃｍ～１０ｃｍ、７ｃｍ～９ｃｍ、または約８ｃｍ）の間である。いくつかの場合では、直径Ｄ１（図６Ｅに示されている）は、直径Ｄ３の１０％～４０％（例えば、直径Ｄ３の１０％～３０％、１５％～３５％、２０％～４０％、または約２５％）の間である。いくつかの場合では、直径Ｄ２は、直径Ｄ３の２０％～５０％（例えば、直径Ｄ３の２０％～４０％、２５％～４５％、または３０％～４０％）の間である。

【0066】

いくつかの場合では、剛毛バンドル１７２は、アーム１７０、ハブ１６８、またはその両方に取り付けられている。例えば、剛毛バンドル１７２の近位端（図示せず）が、アーム１７０またはハブ１６８に取り付けられる。代替的にまたは追加的に、剛毛バンドル１７２は、アーム１７０を介して延び、アーム１７０の長さやその一部分の長さに沿ってアーム１７０に取り付けられる。

【0067】

図７Ａに示すように、ハブ１６８の頂部１８２は、サイドブラシ１０６によって係合されたフィラメント屑を収集するように構成されている。自律式清掃作業の間に、毛、糸、カーペット繊維などを含むフィラメント屑は、サイドブラシ１０６の回転中にサイドブラシ１０６の周りに巻き付くことができる。フィラメント屑が、アーム１７０または剛毛バンドル１７２の周りに巻き付いた場合、サイドブラシ１０６の動作を妨げる可能性がある。フィラメント屑が、サイドブラシモータの駆動シャフトの周りに巻き付くと、サイドブラシモータの動作を妨げ得る。ハブ１６８の頂部１８２は、フィラメント屑がアーム１７０および剛毛バンドル１７２から離れた領域に集められるように構成されている。

【0068】

図７Ａ～図７Ｃに示すように、ハブ１６８の頂部１８２は、サイドブラシ１０６によって係合されたフィラメント屑を収集するためのインセット部１８４を含む。フィラメント屑は、回転軸１２４（図６Ａに示す）に対するアーム１７０と剛毛バンドル１７２との角度のために、ハブ１６８の上部１８２に向かって集まる傾向がある。図４および図８を参照すると、清掃ヘッドモジュール１５４は、フィラメント屑を収集するようにも構成された開口部１８６を含む。駆動シャフト１５７は、開口部１８６を貫通して延びている。この点に関して、サイドブラシ１０６は、開口部１８６で駆動シャフト１５７に取り付けられている。

【0069】

図８に示すように、ハブ１６８のインセット部１８４は、フィラメント屑を受け入れるように配置され、開口部１８６は、インセット部１８４からフィラメント屑を受け取るように配置される。インセット部１８４とハウジング１８８に沿ったインセット部１８７とは、フィラメント屑が収集される領域を画定する。ハウジング１８８は、清掃ヘッドモジュール１５４のハウジング、或いは、ロボット１００のハウジングとなり得る。開口部１８６の周りに円周方向に配置された障壁１９０は、インセット部分１８７を通って延び、フィラメント屑が、インセット部分１８４およびインセット部分１８７によって画定された領域を越えて移動することを防止する。フィラメント屑がこの領域を越えて移動すると、フィラメント屑が開口部１８６に集められる。例えば、フィラメント屑は、駆動シャフト１５７の周りに集められる。

【0070】

サイドブラシ１０６によって収集されたフィラメント屑を除去するために、サイドブラシ１０６は駆動シャフト１５７から取り外される。フィラメント屑は、障壁１９０によって開口部１８６の外側に集まり易く、フィラメント屑を除去するプロセスをより簡単に行うことができる。例えば、インセット部１８４およびインセット部１８７によって画定される領域は、サイドブラシ１０６が取り外されると、手作業で容易にアクセス可能である。ユーザはサイドブラシ１０６を取り外すことができ、手作業でフィラメント屑をその領域から除去することができる。

【0071】

［その他の実施形態］
既に多数の実施形態が説明されている。それにもかかわらず、様々な変更がなされ得ることが理解されるであろう。

【0072】

例えば、サイドブラシ１０６は、ロボット１００の前方面１１４および側面１１２ａを越えて延びるように記載されているが、いくつかの実施形態では、サイドブラシ１０６は、ロボット１００の前方面１１４のみを越え、或いは、ロボット１００の側面１１２ａのみを越え得る。

【0073】

サイドブラシ１０６のハブ１６８は、図２に示されるように、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの前方に位置している。例えば、ハブ１６８は、回転軸１４４ａ、１４４ｂの両方の前方にある。いくつかの実施形態では、ハブ１６８は、ブラシ１２０ａ、１２０ｂに水平に隣接して配置される。いくつかの実施形態では、サイドブラシ１０６は、例えば、ハブ１６８がブラシ１２０ａ、１２０ｂの後方に取り付けられるように、ブラシ１２０ａ、１２０ｂの後方に配置される。

【0074】

図２に示すように、回転軸１２４は床面に対して実質的に垂直である（例えば、回転軸１２４は実質的に垂直である）。例えば、回転軸１２４および床面は、８５度～９０度の間の角度を形成する。あるいは、いくつかの実施形態では、回転軸１２４は、垂直軸に対して非ゼロの角度にある。例えば、回転軸１２４および床面は、８５度未満（例えば、６０度～８５、７０度～８０度、約７５度など）の角度を形成する。この点に関して、回転軸１２４および垂直軸は、５度よりも大きい角度（例えば、５度～３０度、１０度～２０度、約１５度など）を形成する。

【0075】

いくつかの実施形態では、ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、床面の屑を係合してブラッシングする外面を有するローラを含む。外面は、例えば、円筒形とすることができる。いくつかの場合では、ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、屑と係合してブラッシングする剛毛を含む。

【0076】

サイドブラシ１０６およびブラシ１２０ａ、１２０ｂは、複数のモータによって駆動されるものとして説明されているが、いくつかの実施形態では、サイドブラシ１０６およびブラシ１２０ａ、１２０ｂは、単一のモータによって駆動される。ロボット１００は、モータからのトルクをそれぞれのブラシ１０６、１２０ａ、１２０ｂに伝達する駆動伝達部を含む。代替的に、ロボット１００は、ブラシ１０６、１２０ａ、１２０ｂの対応する１つをそれぞれ駆動するように構成された３つの異なるモータを含む。

【0077】

２つのブラシ１２０ａ、１２０ｂを含むロボット１００が図３に示されているが、いくつかの実施形態では、ロボットは、床面に平行な軸の周りを回転可能な単一のブラシを含む。単一のブラシは、床面の屑をロボットの清掃箱に導く。さらに、ブラシ１２０ａ、１２０ｂは、同じ幅Ｗ２を有するものとして示されているが、いくつかの実施形態では、一方のブラシが他のブラシよりも大きい。例えば、１つのブラシの幅は、他のブラシの幅の７０％～９０％である。

【0078】

単一のサイドブラシ１０６を含むロボット１００として図３に示されているが、いくつかの実施形態では、ロボット１００は、複数のサイドブラシを含む。例えば、サイドブラシの１つは、側面１１２ａに近接して配置され、他のサイドブラシは、側面１１２ｂに近接して配置される。いくつかの実施形態では、ロボット１００が複数のサイドブラシを含む場合、障害次行動の間、側面１１２ａ、１１２ｂのいずれかが障害物に隣接して配置される。ロボット１００は支配的な障害物追従サイドを有していない。この点に関して、障害物の近傍を清掃するために、ロボット１００の支配的なサイドが障害物に隣接して配置されるように、ロボット１００の向きを変更する必要はない。

【0079】

サイドブラシ１０６は、ロボット１００の右側面１１２ａに近接して配置されたコーナーブラシとして示されて説明されているが、いくつかの実施形態では、コーナーブラシは、ロボット１００の左側面１１２ｂに代わりに配置され得る。ロボット１００の障害物追従サイドは、ロボット１００の右側ではなく、ロボット１００の左側に対応することができる。

【0080】

サイドブラシ１０６は、コーナーブラシがロボット１００の右側面１１２ａに近接して配置されるように示されているが、いくつかの実施形態では、ロボットは、一方がロボット１００の右側面に配置され、他方が左側面１１２ｂに配置される、２つのコーナーブラシを含み得る。

【0081】

いくつかの追加の例では、ロボット１００は形状が正方形であっても良く、４つのコーナーブラシを含み、１つのコーナーブラシがそれぞれのコーナーまたはその近くに配置され得る。４つのコーナーブラシを有することによって、ロボット１００は、ロボット１００の周囲を越えて経路の汚れを掃きながら、前方または後方に移動することができる。

【0082】

図６Ａ～図６Ｇのアーム１７０は、ハブ１６８から外側にサイドブラシ１０６の回転軸１２４から延びるように記載されているが、いくつかの実施形態では、アーム１７０は、回転軸１２４から離れるようにハブ１６８から実質的に半径方向外向きに延びる。例えば、アーム１７０は、回転軸１２４に垂直な平面に沿って、回転軸１２４から放射状に延びる軸に沿って延びる。いくつかの場合では、それぞれのアーム１７０の少なくとも第１の部分１７４は、放射軸に沿って、例えば、半径方向の軸の下に、軸に沿って延びる。第２の部分１７６は、半径方向の軸に対して非ゼロの角度で、例えば、軸の下に、軸に沿って延びる。図６Ａ～図６Ｅに示す例では、サイドブラシ１０６は、５つの別個のアーム１７０と５つの対応する別個の剛毛バンドル１７２とを含む。しかしながら、他の実施形態では、サイドブラシは、２つ、３つ、４つ、６つ、またはそれ以上の別個のアームおよび別個の剛毛バンドルを含み得る。一方、図示された例は、代替としてアーム毎に単一の剛毛バンドルを示している。

【0083】

したがって、他の実施形態も特許請求の範囲内である。

【符号の説明】

【0084】

１００ 自律式清掃ロボット
１０２ 床面
１０４ 屑
１０６ サイドブラシ
１０８ 回転方向
１１０ 障害物
１１２ 側面
１１４ 前方面
１１６ 目標経路
１１８ 清掃幅
１２０ メインブラシ
１２２ 清掃箱
１２４ 回転軸
１２８ フロント部
１２９ バンパー
１３０ リア部
１３２ 駆動方向
１３４ 駆動ホイール
１３６、１４２、１５０ モータ
１３７ 崖センサ
１３８ コントローラ
１４０ 底面
１４４ 回転軸
１４６ 入口
１４８ 真空システム
１５２ コーナー部
１５４ 清掃ヘッドモジュール
１５７ 駆動シャフト
１５８ 周囲
１６０ 障害物
１６２ 清掃領域
１６４ 部分
１６８ ハブ
１７０ アーム
１７２ 剛毛バンドル
１７３ 平面
１７４ 第１の部分
１７６ 第２の部分
１７７ａ 近位端
１７７ｂ、１８０ 遠位端
１８１ 接線
１８２ 頂部
１８４、１８７ インセット部
１８６ 開口部
１８８ ハウジング
１９０ 障壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】