(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-23
(54)【発明の名称】自動清掃装置
(51)【国際特許分類】
A47L 9/28 20060101AFI20240116BHJP
A47L 11/24 20060101ALI20240116BHJP
A47L 11/284 20060101ALI20240116BHJP
A47L 11/12 20060101ALI20240116BHJP
A47L 11/20 20060101ALI20240116BHJP
【ＦＩ】
A47L9/28 E
A47L11/24
A47L11/284
A47L11/12
A47L11/20
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023540845
(86)(22)【出願日】2021-06-09
(85)【翻訳文提出日】2023-07-03
(86)【国際出願番号】 CN2021099231
(87)【国際公開番号】W WO2022142147
(87)【国際公開日】2022-07-07
(31)【優先権主張番号】202110004713.5
(32)【優先日】2021-01-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202110138563.7
(32)【優先日】2021-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516249757
【氏名又は名称】北京石頭世紀科技股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＲＯＢＯＲＯＣＫ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ １００１， Ｆｌｏｏｒ １０， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ３， Ｙａｒｄ １７， Ａｎｊｕ Ｒｏａｄ， Ｃｈａｎｇｐｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０６， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(72)【発明者】
【氏名】李 行
(72)【発明者】
【氏名】成 ▲パン▼
(72)【発明者】
【氏名】段 伝林
(72)【発明者】
【氏名】楊 志敏
(72)【発明者】
【氏名】劉 俊剛
(72)【発明者】
【氏名】楊 帆
【テーマコード（参考）】
3B057
【Ｆターム（参考）】
3B057DE02
3B057DE06
(57)【要約】
本発明は、移動プラットフォームおよびクリーニングモジュールを含む自動清掃装置を提供し、前記移動プラットフォームは操作面を自動的に移動するように構成され、前記クリーニングモジュールは前記移動プラットフォームに設けられ、ドライクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたドライクリーニングモジュールと、ウェットクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたウェットクリーニングモジュールとを含み、前記ウェットクリーニングモジュールは、前記操作面をクリーニングするためのクリーニングヘッド、および前記クリーニングヘッドを駆動して対象面に沿って往復移動させるための駆動ユニットを含み、前記対象面は前記操作面の一部である。本発明のクリーニングヘッドは実質的に往復移動して被清掃面を繰り返してクリーニングすることができ、清掃ロボットの移動軌跡において、ある領域を１回だけ通過するとき複数回クリーニングすることができ、それによってクリーニング効果を大幅に向上させ、特に汚れの多い領域に対してクリーニング効果が明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
操作面を自動的に移動するように構成された移動プラットフォーム（１００）と、前記移動プラットフォーム（１００）に設けられたクリーニングモジュール（１５０）とを含み、
前記クリーニングモジュール（１５０）は、ドライクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたドライクリーニングモジュール（１５１）と、
ウェットクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたウェットクリーニングモジュール（４００）とを含み、
前記ウェットクリーニングモジュール（４００）は、
前記操作面をクリーニングするためのクリーニングヘッド（４１０）、および、
前記クリーニングヘッド（４１０）を駆動して対象面に沿って自動清掃装置の移動方向に対して略垂直な方向において実質的に往復移動させるように構成された駆動ユニット（４２０）を含み、前記対象面は前記操作面の一部である、ことを特徴とする自動清掃装置。
【請求項2】
前記駆動ユニット（４２０）は、前記移動プラットフォーム（１００）の底面に接続され、駆動力を提供するように構成された駆動プラットフォーム（４２１）と、
前記駆動プラットフォーム（４２１）に着脱可能に接続され、前記クリーニングヘッド（４１０）を支持するように構成された支持プラットフォーム（４２２）とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の自動清掃装置。
【請求項3】
前記駆動プラットフォーム（４２１）は、前記駆動プラットフォーム（４２１）において前記移動プラットフォーム（１００）に近い側に設けられ、モータ出力軸によって動力を出力するモータ（４２１１）と、
前記モータの出力軸に接続され、非対称構造を有する駆動輪（４２１２）と、を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の自動清掃装置。
【請求項4】
前記駆動プラットフォーム（４２１）は、前記駆動プラットフォーム（４２１）において前記モータ（４２１１）とは反対側に設けられ、前記駆動輪（４２１２）に接続され、前記駆動輪（４２１２）の非対称の回転により実質的に往復移動する振動部材（４２１３）をさらに含む、ことを特徴とする請求項３に記載の自動清掃装置。
【請求項5】
前記駆動プラットフォーム（４２１）は、前記駆動プラットフォーム（４２１）のエッジに沿って延伸し、前記駆動輪（４２１２）と前記振動部材（４２１３）を接続して、前記振動部材（４２１３）が予め設定された位置に延伸する接続ロッド（４２１４）をさらに含む、ことを特徴とする請求項４に記載の自動清掃装置。
【請求項6】
前記振動部材（４２１３）はロッド状構造であり、その延伸方向は前記接続ロッド（４２１４）に対して垂直である、ことを特徴とする請求項５に記載の自動清掃装置。
【請求項7】
前記駆動プラットフォームは、前記接続ロッド（４２１４）に設けられた振動緩衝装置（４２１５）を含む、ことを特徴とする請求項５に記載の自動清掃装置。
【請求項8】
前記支持プラットフォーム（４２２）は、前記支持プラットフォーム（４２２）に自由に移動可能に設けられ、前記振動部材（４２１３）の振動により前記支持プラットフォーム（４２２）に対して実質的に往復移動するクリーニング基板（４２２１）を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の自動清掃装置。
【請求項9】
前記クリーニング基板（４２２１）は、前記振動部材（４２１３）と接触する位置に設けられた組立ノッチを含み、前記支持プラットフォーム（４２２）が前記駆動プラットフォーム（４２１）に接続されたとき、前記振動部材（４２１３）が前記組立ノッチに組み立てられる、ことを特徴とする請求項８に記載の自動清掃装置。
【請求項10】
前記支持プラットフォーム（４２２）は、前記支持プラットフォーム（４２２）を前記駆動プラットフォーム（４２１）に着脱可能に接続する取り外しボタン（４２２９）をさらに含む、ことを特徴とする請求項２または８に記載の自動清掃装置。
【請求項11】
前記支持プラットフォーム（４２２）は、前記支持プラットフォーム（４２２）に設けられ、前記クリーニングヘッド（４１０）を組み立てるために構成された少なくとも１つの組立領域（４２２４）をさらに含む、ことを特徴とする請求項８に記載の自動清掃装置。
【請求項12】
前記クリーニングヘッド（４１０）は、前記クリーニング基板（４２２１）に接続され、前記クリーニング基板（４２２１）の駆動により前記対象面に沿って実質的に往復移動する可動領域（４１２）を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の自動清掃装置。
【請求項13】
前記可動領域（４１２）の前記クリーニング基板（４２２１）に接続された側に接合層が設けられ、前記可動領域（４１２）は前記クリーニング基板（４２２１）と前記接合層によって接続される、ことを特徴とする請求項１２に記載の自動清掃装置。
【請求項14】
前記クリーニングヘッド（４１０）は、前記少なくとも１つの組立領域（４２２４）によって前記支持プラットフォーム（４２２）の底部に接続された固定領域（４１１）をさらに含み、前記固定領域（４１１）は前記支持プラットフォーム（４２２）の移動に伴って前記操作面の少なくとも一部をクリーニングする、ことを特徴とする請求項１３に記載の自動清掃装置。
【請求項15】
前記クリーニングヘッド（４１０）は、前記固定領域（４１１）と前記可動領域（４１２）間に設けられ、前記固定領域（４１１）と前記可動領域（４１２）を接続するための可撓性接続部（４１３）をさらに含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の自動清掃装置。
【請求項16】
前記クリーニングヘッド（４１０）は、前記クリーニングヘッド（４１０）のエッジに沿って延伸し、前記支持プラットフォーム（４２２）に取り外し可能に取り付けられたスライド式バックル（４１４）をさらに含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の自動清掃装置。
【請求項17】
前記クリーニングモジュール（１５０）と移動プラットフォーム（１００）間に昇降モジュールが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の自動清掃装置。
【請求項18】
前記ドライクリーニングモジュール（１５１）は受動的な昇降モジュールによって前記移動プラットフォーム（１００）に接続される、ことを特徴とする請求項１７に記載の自動清掃装置。
【請求項19】
前記ウェットクリーニングモジュール（４００）は能動的な昇降モジュールによって前記移動プラットフォーム（１００）に接続される、ことを特徴とする請求項１７に記載の自動清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願）
本出願は、２０２１年１月４日に出願された中国特許出願第２０２１１０００４７１３．５号、および２０２１年２月１日に出願された中国特許出願第２０２１１０１３８５６３．７号の優先権を主張し、上記中国特許出願の開示内容はすべて本出願の一部として組み込まれる。
本出願は、２０２１年１月４日に出願された中国特許出願第２０２１１０００４７１３．５号、および２０２１年２月１日に出願された中国特許出願第２０２１１０１３８５６３．７号の優先権を主張し、上記中国特許出願の開示内容はすべて本出願の一部として組み込まれる。
【0002】
本発明は、清掃ロボットの技術分野に関し、具体的に、自動清掃装置に関する。
【背景技術】
【0003】
現在、清掃ロボットには大きく分けて掃除ロボットとモッピングロボットの２種類があり、掃除ロボットとモッピングロボットは掃除またはモッピングのみの単一機能である。掃除とモッピングを同時に行いたい場合２つの装置を用意する必要があり、その結果、２倍の空間を取ることになる。
【0004】
先行技術では、掃除ロボットとモッピングロボットを組み合わせて、ロボット尾端にモップを追加して清掃モッピングの一体型ロボットを実現し得るが、この一体ロボットのモッピング機能は床面上で１つのモップを並進させ、モップの並進に伴い、清掃ロボットの移動軌跡において１回だけモッピングし、モッピング効果および効率が大きく低下し、特に、汚れの多く、床面が汚れている環境では、移動しながら１回だけ床面をモッピングしてもきれいにすることができない。
【発明の概要】
【0005】
本発明の目的は、床面をきれいにすることができないという技術的課題を解決することができる自動清掃装置を提供することである。具体的な技術手段は以下のとおりである。
【0006】
本発明の具体的な実施形態によれば、本発明は、自動清掃装置を提供し、
操作面を自動的に移動するように構成された移動プラットフォーム１００と、
前記移動プラットフォーム１００に設けられたクリーニングモジュール１５０とを含み、
前記クリーニングモジュール１５０は、ドライクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたドライクリーニングモジュール１５１と、
ウェットクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたウェットクリーニングモジュール４００とを含み、前記ウェットクリーニングモジュール４００は、
前記操作面をクリーニングするためのクリーニングヘッド４１０、および、
前記クリーニングヘッド４１０を駆動して対象面に沿って自動清掃装置の移動方向に対して略垂直な方向において実質的に往復移動させるように構成された駆動ユニット４２０を含み、前記対象面は前記操作面の一部である。
操作面を自動的に移動するように構成された移動プラットフォーム１００と、
前記移動プラットフォーム１００に設けられたクリーニングモジュール１５０とを含み、
前記クリーニングモジュール１５０は、ドライクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたドライクリーニングモジュール１５１と、
ウェットクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成されたウェットクリーニングモジュール４００とを含み、前記ウェットクリーニングモジュール４００は、
前記操作面をクリーニングするためのクリーニングヘッド４１０、および、
前記クリーニングヘッド４１０を駆動して対象面に沿って自動清掃装置の移動方向に対して略垂直な方向において実質的に往復移動させるように構成された駆動ユニット４２０を含み、前記対象面は前記操作面の一部である。
【0007】
選択可能に、前記駆動ユニット４２０は、
前記移動プラットフォーム１００の底面に接続されて駆動力を提供するように構成された駆動プラットフォーム４２１と、
前記駆動プラットフォーム４２１に着脱可能に接続され、前記クリーニングヘッド４１０を支持するように構成された支持プラットフォーム４２２とを含む。
前記移動プラットフォーム１００の底面に接続されて駆動力を提供するように構成された駆動プラットフォーム４２１と、
前記駆動プラットフォーム４２１に着脱可能に接続され、前記クリーニングヘッド４１０を支持するように構成された支持プラットフォーム４２２とを含む。
【0008】
選択可能に、前記駆動プラットフォーム４２１は、
前記駆動プラットフォーム４２１において前記移動プラットフォーム１００に近い側に設けられ、モータ出力軸によって動力を出力するモータ４２１１と、
前記モータの出力軸に接続され、非対称構造を有する駆動輪４２１２と、を含む。
前記駆動プラットフォーム４２１において前記移動プラットフォーム１００に近い側に設けられ、モータ出力軸によって動力を出力するモータ４２１１と、
前記モータの出力軸に接続され、非対称構造を有する駆動輪４２１２と、を含む。
【0009】
選択可能に、前記駆動プラットフォーム４２１は、
前記駆動プラットフォーム４２１において前記モータ４２１１とは反対側に設けられ、前記駆動輪４２１２に接続され、前記駆動輪４２１２の非対称の回転により実質的に往復移動する振動部材４２１３をさらに含む。
前記駆動プラットフォーム４２１において前記モータ４２１１とは反対側に設けられ、前記駆動輪４２１２に接続され、前記駆動輪４２１２の非対称の回転により実質的に往復移動する振動部材４２１３をさらに含む。
【0010】
選択可能に、前記駆動プラットフォーム４２１は、
前記駆動プラットフォーム４２１のエッジに沿って延伸し、前記駆動輪４２１２と前記振動部材４２１３を接続して、前記振動部材４２１３が予め設定された位置に延伸する接続ロッド４２１４をさらに含む。
前記駆動プラットフォーム４２１のエッジに沿って延伸し、前記駆動輪４２１２と前記振動部材４２１３を接続して、前記振動部材４２１３が予め設定された位置に延伸する接続ロッド４２１４をさらに含む。
【0011】
選択可能に、前記振動部材４２１３はロッド状構造であり、その延伸方向は前記接続ロッド４２１４に対して垂直である。
【0012】
選択可能に、前記駆動プラットフォームは、前記接続ロッド４２１４に設けられた振動緩衝装置４２１５を含む。
【0013】
選択可能に、前記支持プラットフォーム４２２は、
前記支持プラットフォーム４２２に自由に移動可能に設けられ、前記振動部材４２１３の振動により前記支持プラットフォーム４２２に対して実質的に往復移動するクリーニング基板４２２１を含む。
前記支持プラットフォーム４２２に自由に移動可能に設けられ、前記振動部材４２１３の振動により前記支持プラットフォーム４２２に対して実質的に往復移動するクリーニング基板４２２１を含む。
【0014】
選択可能に、前記クリーニング基板４２２１は、
前記振動部材４２１３と接触する位置に設けられた組立ノッチを含み、前記支持プラットフォーム４２２が前記駆動プラットフォーム４２１に接続されたとき、前記振動部材４２１３が前記組立ノッチに組み立てられる。
前記振動部材４２１３と接触する位置に設けられた組立ノッチを含み、前記支持プラットフォーム４２２が前記駆動プラットフォーム４２１に接続されたとき、前記振動部材４２１３が前記組立ノッチに組み立てられる。
【0015】
選択可能に、前記支持プラットフォーム４２２は、
前記支持プラットフォーム４２２を前記駆動プラットフォーム４２１に着脱可能に接続する取り外しボタン４２２９をさらに含む。
前記支持プラットフォーム４２２を前記駆動プラットフォーム４２１に着脱可能に接続する取り外しボタン４２２９をさらに含む。
【0016】
選択可能に、前記支持プラットフォーム４２２は、
前記支持プラットフォーム４２２に設けられ、前記クリーニングヘッド４１０を組み立てるために構成された少なくとも１つの組立領域４２２４をさらに含む。
前記支持プラットフォーム４２２に設けられ、前記クリーニングヘッド４１０を組み立てるために構成された少なくとも１つの組立領域４２２４をさらに含む。
【0017】
選択可能に、前記クリーニングヘッド４１０は、
前記クリーニング基板４２２１に接続され、前記クリーニング基板４２２１の駆動により前記対象面に沿って実質的に往復移動する可動領域４１２を含む。
前記クリーニング基板４２２１に接続され、前記クリーニング基板４２２１の駆動により前記対象面に沿って実質的に往復移動する可動領域４１２を含む。
【0018】
選択可能に、前記可動領域４１２の前記クリーニング基板４２２１に接続された側に接合層が設けられ、前記可動領域４１２は前記クリーニング基板４２２１と前記接合層によって接続される。
【0019】
選択可能に、前記クリーニングヘッド４１０は、
前記少なくとも１つの組立領域４２２４によって前記支持プラットフォーム４２２の底部に接続された固定領域４１１をさらに含み、前記固定領域４１１は前記支持プラットフォーム４２２の移動に伴って前記操作面の少なくとも一部をクリーニングする。
前記少なくとも１つの組立領域４２２４によって前記支持プラットフォーム４２２の底部に接続された固定領域４１１をさらに含み、前記固定領域４１１は前記支持プラットフォーム４２２の移動に伴って前記操作面の少なくとも一部をクリーニングする。
【0020】
選択可能に、前記クリーニングヘッド４１０は、
前記固定領域４１１と前記可動領域４１２間に設けられ、前記固定領域４１１と前記可動領域４１２を接続するための可撓性接続部４１３をさらに含む。
前記固定領域４１１と前記可動領域４１２間に設けられ、前記固定領域４１１と前記可動領域４１２を接続するための可撓性接続部４１３をさらに含む。
【0021】
選択可能に、前記クリーニングヘッド４１０は、
前記クリーニングヘッド４１０のエッジに沿って延伸し、前記支持プラットフォーム４２２に取り外し可能に取り付けられたスライド式バックル４１４をさらに含む。
前記クリーニングヘッド４１０のエッジに沿って延伸し、前記支持プラットフォーム４２２に取り外し可能に取り付けられたスライド式バックル４１４をさらに含む。
【0022】
選択可能に、前記クリーニングモジュール１５０と移動プラットフォーム１００間に昇降モジュールが設けられる。
【0023】
選択可能に、前記ドライクリーニングモジュール１５１は受動的な昇降モジュールによって前記移動プラットフォーム１００に接続される。
【0024】
選択可能に、前記ウェットクリーニングモジュール４００は能動的な昇降モジュールによって前記移動プラットフォーム１００に接続される。
【発明の効果】
【0025】
先行技術に比べて、本発明の実施例は以下のような技術的効果を有する。
【0026】
本発明は掃き・モッピング一体型清掃装置を提供し、自動清掃装置のクリーニングモジュールにドライクリーニングモジュールおよびウェットクリーニングモジュールが設けられるので、より包括的なクリーニング機能を実現することができる。同時に、ウェットクリーニングモジュールでは、駆動ユニットと振動領域を追加することにより、クリーニングヘッドが往復移動して被清掃面を繰り返してクリーニングすることができ、清掃ロボットの移動軌跡において、ある領域を１回だけ通過するとき複数回クリーニングすることができ、クリーニング効果が大幅に向上し、特に、汚れの多い領域に対してクリーニング効果が明らかである。
【0027】
ここでの図面は明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成し、本発明の実施例を示し、明細書とともに本発明の原理を解釈するのに役立つ。明らかに、以下で説明される図面は本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者は、創造的な労働をすることなく、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の一実施例の自動清掃装置の斜視図
【図2】本発明の一実施例の自動清掃装置の底部構造の模式図
【図3】本発明の一実施例の側方の駆動輪アセンブリの斜視図
【図4】本発明の一実施例の側方の駆動輪アセンブリの正面図
【図5】本発明の一実施例のダストボックスの斜視図
【図6】本発明の一実施例のファンの斜視図
【図7】本発明の一実施例のダストボックスの開放状態の模式図
【図8】本発明の一実施例のダストボックス、ファンの組み合わせ状態の模式図
【図9】本発明の一実施例の自動清掃装置の分解図
【図10】本発明の一実施例の自動清掃装置の支持プラットフォームの構造図
【図11】本発明の一実施例の自動清掃装置の振動部材の構造図。
【図12】本発明の別の実施例のクランクスライダー機構に基づくクリーニングヘッド駆動機構の模式図
【図13】本発明の別の実施例のダブルクランク機構に基づくクリーニングヘッド駆動機構の模式図
【図14】本発明の別の実施例のクランク機構に基づくクリーニングヘッド駆動機構模式図
【図15】本発明の一実施例の振動部材の構造図
【図16】本発明の一実施例のクリーニング基板の組立構造の模式図
【図17】本発明の一実施例のモータによって駆動される清浄水ポンプの構造図
【図18】本発明の一実施例のモータによって駆動される昇降モジュールの構造図
【符号の説明】
【0029】
１００ 移動プラットフォーム
１１０ 後方部分
１１１ 前方部分
１２０ 感知システム
１２１ 位置決定装置
１２２ バッファ
１２３ 崖センサ
１３０ 制御システム
１４０ 駆動システム
１４１ 駆動輪アセンブリ
１４２ ステアリングアセンブリ
１４３ 弾性要素
１４６ 駆動モータ
１５０ クリーニングモジュール
１５１ ドライクリーニングモジュール
１５２ ダストボックス
１５３ フィルタースクリーン
１５４ 吸塵口
１５５ 空気出口
１５６ ファン
１６０ エネルギーシステム
１７０ 人間‐機器相互作用システム
４００ ウェット清掃アセンブリ
４１０ クリーニングヘッド
４２０ 駆動ユニット
４２１ 駆動プラットフォーム
４２２ 支持プラットフォーム
４２１１ モータ
４２１２ 駆動輪
４２１３ 振動部材
４２１４ 接続ロッド
４２１５ 振動緩衝装置
４２１６ 係合爪
４２１８ 清浄水ポンプ管
４２１９ 清浄水ポンプ
４２２１ クリーニング基板
４２２９ 弾性取り外しボタン
４２２４ 組立領域
４２２５ 係合位置
４２２２ 第１の摺動溝
４２２３ 第２の摺動溝
５２５ 第１のスライダー
５２８ 第２のスライダー
５１２、４２２７ 旋回端
５１４、４２２６ 摺動端
５１６、６２４ 第１の枢軸
５１８、６２６ 第２の枢軸
５００、６００、７００ 駆動機構
１１０ 後方部分
１１１ 前方部分
１２０ 感知システム
１２１ 位置決定装置
１２２ バッファ
１２３ 崖センサ
１３０ 制御システム
１４０ 駆動システム
１４１ 駆動輪アセンブリ
１４２ ステアリングアセンブリ
１４３ 弾性要素
１４６ 駆動モータ
１５０ クリーニングモジュール
１５１ ドライクリーニングモジュール
１５２ ダストボックス
１５３ フィルタースクリーン
１５４ 吸塵口
１５５ 空気出口
１５６ ファン
１６０ エネルギーシステム
１７０ 人間‐機器相互作用システム
４００ ウェット清掃アセンブリ
４１０ クリーニングヘッド
４２０ 駆動ユニット
４２１ 駆動プラットフォーム
４２２ 支持プラットフォーム
４２１１ モータ
４２１２ 駆動輪
４２１３ 振動部材
４２１４ 接続ロッド
４２１５ 振動緩衝装置
４２１６ 係合爪
４２１８ 清浄水ポンプ管
４２１９ 清浄水ポンプ
４２２１ クリーニング基板
４２２９ 弾性取り外しボタン
４２２４ 組立領域
４２２５ 係合位置
４２２２ 第１の摺動溝
４２２３ 第２の摺動溝
５２５ 第１のスライダー
５２８ 第２のスライダー
５１２、４２２７ 旋回端
５１４、４２２６ 摺動端
５１６、６２４ 第１の枢軸
５１８、６２６ 第２の枢軸
５００、６００、７００ 駆動機構
【発明を実施するための形態】
【0030】
本発明の目的、技術的解決策および利点をより明確にするために、以下、添付図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明するが、明らかに、説明される実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者は創造的な労働をすることなく得られた他の実施例は、すべて本発明の保護範囲に含まれる。
【0031】
本発明の実施例で使用される用語は、特定の実施例を説明する目的でのみ使用され、本発明を限定するものではない。本発明の実施例および特許請求の範囲で使用される単数の形態の「一種」、「前記」および「この」は複数形式も含むことを意図しており、特に文脈上明確に指定されない限り、「複数」は一般に少なくとも２つを含む。
【0032】
ない、本明細書で使用される「および／または」の用語は、関連対象の関連関係を説明するために使用され、例えば、Ａおよび／またはＢは、単独のＡ、ＡとＢ、単独のＢの３つの関係を示す。さらに、本明細書における文字「／」は、一般に、前後関連対象は「または」の関係にあることを示す。
【0033】
本発明の実施例では、第１、第２、第３などの用語が特定のオブジェクトを説明するために使用されるが、これらオブジェクトはこれらの用語によって限定されないことに留意されたい。これらの用語は、単にオブジェクトを区別するために使用される。例えば、本発明の実施例の範囲から逸脱しない限り、第１を第２と呼んでもよく、同様に、第２を第１と呼んでもよい。
【0034】
なお、「含む」、「からなる」または他の変形は、非排他的な包含を含むことを意図しており、一連の要素を含む商品または装置は、それらの要素を含むだけでなく、明確に挙げられていない他の要素も含み、またはこの商品または装置の固有要素も含む。これ以上の制限がない限り、「…を含む」というフレーズで定義される要素は、そのような要素を含む商品または装置における他の同一要素の存在を排除するものではない。
【0035】
以下、添付図面を参照しながら本発明の選択可能な実施例を詳細に説明する。
【0036】
図１および図２は、例示的な実施例による自動清掃装置の構造模式図であり、図１および図２に示すように、自動清掃装置は、真空清掃ロボット、モッピング／ブラシロボット、窓登りロボットなどであってもよく、この自動清掃装置は、移動プラットフォーム１００、感知システム１２０、制御システム１３０、駆動システム１４０、クリーニングモジュール１５０、エネルギーシステム１６０および人間‐機器相互作用システム１７０を含む。
【0037】
移動プラットフォーム１００は、目標方向に沿って自動的に操作面を移動する。前記操作面は自動清掃装置によってクリーニングされる面であり得る。いくつかの実施例では、自動清掃装置はモッピングロボットであってもよく、この場合、自動清掃装置は床面で作業し、前記床面は前記操作面として機能し、自動清掃装置は窓清掃ロボットであってもよく、この場合、自動清掃装置は建物のガラス外面で作業し、前記ガラスは前記操作面として機能し、自動清掃装置は配管清掃ロボットであってもよく、この場合、自動清掃装置は配管の内面で作業し、前記配管の内面は前記操作面として機能する。単に説明のために、本出願はモッピングロボットを例にとって以下で説明する。
【0038】
いくつかの実施例では、移動プラットフォーム１００は自律型移動プラットフォーム、または非自律型移動プラットフォームであってもよい。前記自律型移動プラットフォームとは、移動プラットフォーム１００自身が、予期せぬ環境入力に応じて自動的に適応的に動作決定を行うことができることを意味し、前記非自律型移動プラットフォーム自身が予期せぬ環境入力に応じて適応的に動作決定を行う代わりに、所定のプログラムまたは一定のロジックに従って動作することができることを意味する。これに対応して、移動プラットフォーム１００が自律型移動プラットフォームである場合、前記目標方向は自動清掃装置によって自律的に决定され、移動プラットフォーム１００が非自律型移動プラットフォームである場合、前記目標方向はシステムまたは手動で設定され得る。前記移動プラットフォーム１００が自律型移動プラットフォームである場合、前記移動プラットフォーム１００は前方部分１１１と後方部分１１０を含む。
【0039】
感知システム１２０は、移動プラットフォーム１００の上方に位置する位置決定装置１２１、移動プラットフォーム１００の前方部分１１１に位置するバッファ１２２、移動プラットフォームの底部に設けられて、制御システム１３０に機器の各種位置情報および移動状態情報を提供するための崖センサ１２３および超音波センサ(図示せず)、赤外線センサ(図示せず)、磁力計(図示せず)、加速度計(図示せず)、ジャイロスコープ(図示せず)、走行距離計(図示せず)などのセンシング装置を含む。
【0040】
自動清掃装置の動作をより明確に説明するために、以下の方向を定義する。自動清掃装置は、移動プラットフォーム１００によって規定された横軸ｘ、前後軸ｙおよび中心垂直軸ｚという３つの垂直軸に対する移動の様々な組み合わせによって床面で移動することができる。前後軸ｙに沿った前進駆動方向は「前進」、前後軸ｙに沿った後向駆動方向は「後進」と記述される。横軸ｘは駆動輪アセンブリ１４１の中心点によって規定された軸心に沿って自動清掃装置の右輪と左輪間に実質的に延伸する。ここで、自動清掃装置はｘ軸の周りに回転することができる。自動清掃装置の前方部分は上方に傾斜し、後方部分は下方に傾斜する場合を「ピッチアップ」、自動清掃装置の前方部分が下方に傾斜し、後方部分が上方に傾斜する場合を「ピッチダウン」と呼ぶ。また、自動清掃装置は、ｚ軸の周りに回転することができる。自動清掃装置の前進方向に、自動清掃装置がＹ軸の右側に傾斜する場合を「右回転」、自動清掃装置がｙ軸の左側に傾斜する場合を「左回転」と呼ぶ。
【0041】
図２に示すように、移動プラットフォーム１００の底部であって駆動輪アセンブリ１４１の前方および後方に崖センサ１２３が設けられ、この崖センサは、自動清掃装置が後退する際に落下し、自動清掃装置が損傷することを回避するために使用される。前記の「前方」とは自動清掃装置の走行方向と同じ側を指し、前記の「後方」とは自動清掃装置の走行方向と反対の側を指す。
【0042】
位置決定装置１２１はカメラ、レーザー測距装置(ＬＤＳ)を含むが、これらに限定されない。
【0043】
感知システム１２０中の各アセンブリは、独立して動作してもよいし、共同で動作してより正確的な目標機能を達成してもよい。崖センサ１２３および超音波センサによって被清掃面を識別して、表面材料、清浄度などの被清掃面の物理的特性を決定し、カメラ、レーザー測距装置などと組み合わせてより正確に決定する。
【0044】
例えば、超音波センサによって被清掃面がカーペットであるかどうかを判断し、超音波センサによって被清掃面がカーペット材料であると判断すると、制御システム１３０は自動清掃装置を制御してカーペットモードのクリーニングを実施させる。
【0045】
移動プラットフォーム１００の前方部分１１１にバッファ１２２が設けられ、クリーニングプロセスにおいて、駆動輪アセンブリ１４１が自動清掃装置を推進して床面を歩行させるとき、バッファ１２２はセンサシステム、例えば赤外線センサを介して、自動清掃装置の走行経路における１つまたは複数の事象(または対象)を検出し、自動清掃装置は、バッファ１２２によって検出した事象(または対象)、例えば障害物、壁に応じて、駆動輪アセンブリ１４１を制御して自動清掃装置を前記事象(または対象)に対応させ、例えば障害物から離れるように移動させてもよい。
【0046】
制御システム１３０は、移動プラットフォーム１００内の回路基板上に配置れ、ハードディスク、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリなどの非一時的メモリと、中央処理ユニット、アプリケーションプロセッサなどの通信用のコンピューティングプロセッサとを含み、アプリケーションプロセッサは、感知システム１２０から伝送した前記複数のセンサによってフィードバックされた環境情報を受信し、レーザー測距装置からフィードバックされた障害物情報などに従って測位アルゴリズム、例えばＳＬＡＭを用いて、自動清掃装置が位置する環境の即時地図を描き、前記環境情報と環境地図に基づいて自律的に走行経路を决定した後、前記自律的に决定した走行経路に従って駆動システム１４０の前進、後退および／またはステアリングなどの操作を制御する。さらに、制御システム１３０は、前記環境情報と環境地図に基づいてクリーニングモジュール１５０のクリーニング操作を実行するかどうかを決定する。
【0047】
具体的に、制御システム１３０は、バッファ１２２、崖センサ１２３および超音波センサ、赤外線センサ、磁力計、加速度計、ジャイロスコープ、走行距離計などのセンシング装置からフィードバックされた距離情報、速度情報に従って、掃除機の現在作業状態（例えば敷居を超える、カーペットに乗る、崖にある、上方または下方が引っ掛かられる、ダストボックスがいっぱいになる、拾われるなど）を総合的に決定し、異なる状況に応じて具体的な次の動作戦略を与え、自動清掃装置の作業をより所有者の要求に合致させ、より良好なユーザ体験を実現することができる。さらに、制御システムは、ＳＬＡＭによって描かれた即時地図情報に基づいて最も効率的で合理的な清掃経路および清掃モードを計画することができ、自動清掃装置の清掃効率を大幅に向上させることができる。
【0048】
駆動システム１４０は具体的な距離および角度情報、例えばｘ、ｙおよびθ成分に基づいて、駆動命令を実行し、自動清掃装置が床面を横切って移動するように制御してもよい。図３および図４は、本発明の一実施例における側方の駆動輪アセンブリ１４１の斜視図および正面図であり、図に示すように、駆動システム１４０は、駆動輪アセンブリ１４１を含み、駆動システム１４０は、機器の移動をより正確に制御するために、左輪と右輪を同時に制御することができ、好ましくは、駆動システム１４０はそれぞれ左駆動輪アセンブリと右駆動輪アセンブリを含む。左、右駆動輪アセンブリは、移動プラットフォーム１００によって規定された横軸に沿って対称的に設けられる。前記駆動輪アセンブリは本体部、駆動輪および弾性要素を含み、本体部の一端がラックに接続され、駆動輪は本体部に設けられて駆動モータ１４６によって駆動され、弾性要素は本体部とラック間に接続され、弾性要素は、ラックと本体部間に弾性力を提供するように構成され、駆動モータ１４６は駆動輪アセンブリ１４１の外側に位置し、駆動モータ１４６の軸心は駆動輪の断面投影内に配置され、駆動輪アセンブリ１４１は、駆動電流を測定するための回路および走行距離計に接続されてもよい。
【0049】
床面上のより安定した移動またはより高い移動能力のために、自動清掃装置は、１つまたは複数のステアリングアセンブリ１４２を含んでもよく、ステアリングアセンブリ１４２は従動輪または駆動輪であってもよく、その構造形式は、ユニバーサルホイールを含むが、これに限定されなく、ステアリングアセンブリ１４２は駆動輪アセンブリ１４１の前方に位置してもよい。
【0050】
駆動モータ１４６は、駆動輪アセンブリ１４１および／またはステアリングアセンブリ１４２の回転に動力を提供するために使用される。
【0051】
駆動輪アセンブリ１４１は、容易な取り外しやメンテナンスのために、移動プラットフォーム１００に取り外し可能に接続されてもよい。駆動輪は、オフセット落下式スペンションシステムを含み、移動可能に、例えば回転可能に自動清掃装置の移動プラットフォーム１００に取り付けられ、引張ばねまたは圧縮ばねなどの弾性要素１４３によって一定の地面固着力で床面との接触および牽引を維持する同時に、自動清掃装置のクリーニングモジュール１５０も一定の圧力で被清掃面に接触している。
【0052】
エネルギーシステム１６０は、ニッケル水素電池やリチウム電池などの充電電池を含む。充電電池は、充電制御回路、電池パック充電温度検出回路および電池電圧不足監視回路に接続されてもよく、充電制御回路、電池パック充電温度検出回路、電池電圧不足監視回路はワンチップマイクロコンピュータ制御回路に接続される。自動清掃装置は、本体の側方または下方に設けられた充電電極によって充電パイルに接続されて充電する。露出した充電電極に塵埃が付着していると、充電過程における電荷の蓄積効果により、電極周囲のプラスチック本体が溶融変形し、ひいては電極自身も変形してしまい、正常に充電し続けることができなくなる。
【0053】
人間‐機器相互作用システム１７０は、ユーザが機能を選択するためのパネル上のボタンを含み、表示画面および／または指示ランプおよび／またはスピーカを含んでもよく、表示画面、指示ランプおよびスピーカはユーザに装置の現在状態または機能選択肢を表示するために使用され、携帯電話クライアントプログラムをさらに含んでもよい。ルートナビゲーション型清掃装置の場合、携帯電話クライアントはユーザに装置が設置されている環境の地図、および機器の位置を表示し、ユーザにより豊かでフレンドリーな機能項目を提供する。
【0054】
クリーニングモジュール１５０は、ドライクリーニングモジュール１５１および／またはウェットクリーニングモジュール４００を含み得る。
【0055】
図５～図８に示すように、ドライクリーニングモジュール１５１は転がりブラシ、ダストボックス、ファン、空気出口を含む。床面と一定干渉を有する転がりブラシは、床面上のゴミを掃き集めて転がりブラシとダストボックス間の吸塵口前方に巻き上げ、ファンによって発生するダストボックスの吸引力のあるガスによってダストボックスに吸い込む。掃除機の除塵能力は、ゴミの清掃効率ＤＰＵ(Ｄｕｓｔ ｐｉｃｋｕｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ)で特徴付けることができ、清掃効率ＤＰＵは転がりブラシ構造および材料によって影響され、吸塵口、ダストボックス、ファン、空気出口およびそれらの間の接続部材からなる空気通路の空気利用率、ファンの種類およびパワーによって影響され、システム設計上の複雑な問題である。通常のプラグイン式掃除機よりも、エネルギー制限型自動清掃装置では除塵能力の向上が大きな意義を持つ。なぜなら、除塵能力の向上は、エネルギーの需要を直接かつ効果的に減少させるからであり、すなわち、１回の充電で８０平方メートルの床面を掃除できる本来の掃除装置を、１回の充電で１８０平方メートル以上を掃除できるように改良することができる。さらに、充電回数が減少した電池の使用寿命は大幅に延長され、ユーザによる電池交換の頻度が減少する可能性がある。より直観的かつ重要なことは、徹底的な掃除／モップ掛けが達成されたかどうかについてユーザが直接結論を出すことができるため、除塵能力の向上がもっとも明白な重要なユーザ体験となることである。ドライクリーニングモジュールは、クリーニングモジュール１５０の転がりブラシ領域にゴミを移動させるために、回転軸が床面に対して一定角度を付けた回転軸を有するサイドブラシ１５２をさらに含む。
【0056】
図５は、前記ドライクリーニングモジュール中のダストボックス１５２の構造模式図であり、図６は、前記ドライクリーニングモジュール中のファン１５６の構造模式図であり、図７は、ダストボックス１５２の開放状態の模式図であり、図８はダストボックス、ファン組立状態の模式図である。
【0057】
床面と一定干渉を有する転がりブラシは、床面上のゴミを掃き集めて転がりブラシとダストボックス１５２間の吸塵口１５４の前方に巻き上げた後、ファン１５６の構造によって発生してダストボックス１５２の吸引力のあるガスによってダストボックス１５２に吸い込まれ、ゴミがフィルタースクリーン１５３によってダストボックス１５２の内部の吸塵口１５４に近い側に隔離され、フィルタースクリーン１５３は吸塵口と空気出口を完全に隔離し、濾過後の空気は空気出口１５５を通ってファン１５６に入る。
【0058】
典型的に、ダストボックス１５２の吸塵口１５４は機器前方に位置し、空気出口１５５はダストボックス１５２の側方に位置し、ファン１５６の空気吸引口はダストボックスの空気出口に接続される。
【0059】
ダストボックス１５２の前面板は、ダストボックス１５２内のゴミを掃除するために開放される。
【0060】
前記フィルタースクリーン１５３は、ダストボックス１５２の本体に取り外し可能に接続され、フィルタースクリーンの取り外しおよび洗浄に便利である。
【0061】
本発明の具体的な実施形態によれば、図９～図１１に示すように、本発明が提供するウェットクリーニングモジュール４００は、ウェットクリーニング方式で前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成され、ここで、前記ウェットクリーニングモジュール４００は、クリーニングヘッド４１０、駆動ユニット４２０を含み、ここで、クリーニングヘッド４１０は、前記操作面の少なくとも一部をクリーニングするように構成され、駆動ユニット４２０は前記クリーニングヘッド４１０を駆動して対象面に沿って実質的に往復移動させるように構成され、前記対象面は前記操作面の一部である。前記クリーニングヘッド４１０は被清掃面に沿って往復移動し、クリーニングヘッド４１０と被清掃面の接触面にクリーニングクロスまたはクリーニングプレートが配置され、往復移動により被清掃面に高周波の摩擦を発生させ、被清掃面上の汚れを除去するようにする。
【0062】
摩擦周波数が高いほど、単位時間内の摩擦回数が多くなり、往復振動とも呼ばれる高周波往復移動は、通常の往復移動、例えば回転、摩擦洗浄よりもクリーニング能力が向上し、選択可能に、摩擦周波数が音波の周波数に近いほど、クリーニング効果は分間数十ターンの回転摩擦洗浄よりも遥かに高い。他方、クリーニングヘッド表面のタフトは、低周波回転の条件下では、下向きの圧力だけではタフトがほぼ同じ方向に広がらないことがあるため、摩擦力を高めてクリーニング効果を向上させるよりも、高周波振動の揺れでよりきれいに同じ方向に広がり、全体のクリーニング効果がより均一となる場合があり、効果の面では、高周波振動により洗浄された操作面の水跡がより均一になり、混沌とした水垢が残ることがない。
【0063】
往復移動は、操作面内の任意の１つ以上の方向への繰り返し運動でも、操作面に対して垂直な振動運動でもよく、厳密に限定されるものではない。選択可能にクリーニングモジュールの往復運動方向は、自動清掃装置の走行方向に対して実質的に垂直であり、これは、自動清掃装置の走行方向と平行な往復運動方向は、走行方向の推力及び抵抗により駆動輪が横滑りしやすいという理由で、走行中の自動清掃装置自体を不安定にする恐れがあり、滑りやすい動作面により横滑りの可能性が高まるので、ウェットクリーニングモジュールを含む場合は、その影響はより明らかであり、横滑りは、自動洗浄装置の洗浄のための円滑な走行に悪影響を及ぼすだけでなく、走行距離計やジャイロスコープなどのセンサによる距離測定が不正確になり、ナビゲーション型自動洗浄装置の正確な位置確認や地図描画ができなくなり、横滑りが頻発する場合は、ＳＬＡＭへの影響も無視できないため、自動清掃装置の横滑りを極力防止する必要がある。また、横滑り以外にも、自動洗浄装置の走行方向におけるクリーニングヘッドの運動成分により、自動洗浄装置の走行時に常に自動洗浄装置が前後に押され、その結果、自動洗浄装置の走行が不安定になることがある。
【0064】
本発明の選択可能な実施形態として、図９に示すように、前記駆動ユニット４２０は、前記移動プラットフォーム１００の底面に接続されて、駆動力を提供するために使用される駆動プラットフォーム４２１と、前記駆動プラットフォーム４２１着脱可能に接続され、前記クリーニングヘッド４１０を支持し、駆動プラットフォーム４２１の駆動により昇降する支持プラットフォーム４２２と、を含む。
【0065】
本発明の選択可能な実施形態として、クリーニングモジュール１５０と移動プラットフォーム１００間に、クリーニングモジュール１５０と被清掃面がより良く接触し、または異なる材料の被清掃面に対して異なるクリーニング戦略を採用するために昇降モジュールが設けられる。
【0066】
選択可能に、前記ドライクリーニングモジュール１５１は、受動的な昇降モジュールを介して前記移動プラットフォーム１００に接続され、清掃装置が障害物に遭遇したとき、ドライクリーニングモジュール１５１は昇降モジュールによってより便利に障害物を通過することができる。
【0067】
選択可能に、前記ウェットクリーニングモジュール４００は、能動的な昇降モジュールを介して前記移動プラットフォーム１００に接続され、ウェットクリーニングモジュール４００が一時的に作業に関与しないとき、またはウェットクリーニングモジュール４００によってクリーニングできない被清掃面に遭遇したとき、能動的な昇降モジュールによってウェットクリーニングモジュール４００を持ち上げられ、被清掃面から分離され、それによってクリーニング手段の変化を達成できる。
【0068】
図１０および図１１に示すように、前記駆動プラットフォーム４２１は、前記駆動プラットフォーム４２１において前記移動プラットフォーム１００に近い側に設けられ、モータ出力軸によって動力を出力するモータ４２１１と、前記モータの出力軸に接続され、非対称構造を有する駆動輪４２１２と、前記駆動プラットフォーム４２１において前記モータ４２１１と反対側に設けられ、前記駆動輪４２１２に接続され、前記駆動輪４２１２の非対称的な回転によって往復移動する振動部材４２１３とを含む。
【0069】
駆動プラットフォーム４２１は、歯車機構をさらに含んでもよい。歯車機構はモータ４２１１と駆動輪４２１２を接続することができる。モータ４２１１は駆動輪４２１２を直接駆動して旋回移動させてもよく、歯車機構によって駆動輪４２１２を間接的に駆動して旋回移動させてもよい。当業者であれば、歯車機構が１つの歯車であってもよいし、複数の歯車からなる歯車セットであってもよいことが理解される。
【0070】
モータ４２１１は、動力伝達装置によって動力をクリーニングヘッド４１０、駆動プラットフォーム４２１、支持プラットフォーム４２２、給水機構、水タンクなどに同時に伝達する。エネルギーシステム１６０は、モータ４２１１に動力およびエネルギーを提供し、制御システム１３０によって全体的に制御される。前記動力伝達装置は、ギアドライブ、チェーンドライブ、ベルトドライブであってもよく、ウォームギアなどであってもよい。
【0071】
モータ４２１１は、正転出力モードと逆転出力モードを有し、正転出力モードの場合、モータ４２１１が正転し、逆転出力モードの場合、モータ４２１１が逆転し、モータ４２１１の正転出力モードでは、モータ４２１１は、動力伝達装置によってウェット清掃アセンブリ４００中の駆動プラットフォーム振動部材４２１３の実質的な往復移動、給水機構の同期移動を実現し、モータ４２１１の逆転出力モードでは、モータ４２１１は動力伝達装置によって駆動プラットフォーム４２１の昇降を実現する。
【0072】
さらに、前記駆動プラットフォーム４２１は、前記駆動プラットフォーム４２１のエッジに沿って延伸し、前記駆動輪４２１２と前記振動部材４２１３を接続して、前記振動部材４２１３が予め設定された位置に延伸するための接続ロッド４２１４をさらに含み、ここで、振動部材４２１３の往復移動方向が機器走行方向に対して実質的に垂直であるように、前記振動部材４２１３の延伸方向は前記接続ロッド４２１４に対して垂直である。
【0073】
モータ４２１１は動力伝達装置によって駆動輪４２１２、振動部材４２１３、接続ロッド４２１４および振動緩衝装置４２１５に接続される。ここで、振動部材４２１３および接続ロッド４２１４はほぼＬ字形の構造を有し、図１５に示すように、振動部材４２１３は接続ロッド４２１４によって往復移動する。振動緩衝装置４２１５は、駆動輪４２１２によって駆動される移動挙動の振動を減衰させて揺れを低減し、支持プラットフォーム４２２によって提供される移動範囲内で振動部材４２１３が滑らに振動するようにする。選択可能に、振動緩衝装置４２１５は柔らかい材料で作られ、任意にゴム構造であり、振動緩衝装置４２１５は接続ロッド４２１４に嵌設される。他方、振動緩衝装置４２１５は、駆動プラットフォーム４２１との衝突による損傷から振動部材４２１３を保護することもでき、すなわち、振動部材４２１３の往復移動に影響する。駆動プラットフォーム４２１の可動部と固定部は自動清掃装置の走行方向には弾性の小さい方式で接続されて移動を制限し、走行方向に対して略垂直な方向、すなわち振動部材４２１３の振動方向には、柔軟な方式で接続されて移動を許容する。上記２つの移動制限により振動部材４２１３の移動方式が正確な往復ではなく、実質的な往復移動である。ウェット清掃アセンブリ４００が起動すると、モータ４２１１は正転を開始し、モータ４２１１は駆動輪４２１２によって接続ロッド４２１４を駆動して駆動プラットフォーム４２１の表面に沿って往復移動させる同時に、振動緩衝装置４２１５は振動部材４２１３を駆動して駆動プラットフォーム４２１の表面に沿って実質的に往復移動させ、振動部材４２１３はクリーニング基板４２２１を駆動して支持プラットフォーム４２２の表面に沿って実質的に往復移動させ、クリーニング基板４２２１は可動領域４１２を駆動して被清掃面に沿って実質的に往復移動させる。このとき、清浄水ポンプにより清浄水が清浄水タンクから流出し、放水装置４２１７によりクリーニングヘッド４１０に散水され、クリーニングヘッド４１０の往復移動により被清掃面をクリーニングする。
【0074】
自動清掃装置のクリーニング強度／効率は、自動清掃装置の作業環境に応じて自動的活動的に調整され得る。例えば、自動清掃装置は、感知システム１２０によって被清掃面の物理的な情報を検出して動的に調整する場合がある。例えば、感知システム１２０は被清掃面の平坦度、被清掃面の材料、油や埃の有無などの情報を検出し、これらの情報を自動清掃装置の制御システム１３０に送信してもよい。これに対応して、制御システム１３０は、自動清掃装置の作業環境に応じて、自動的かつ動的にモータの回転数および動力伝達装置の伝達比を調整し、前記クリーニングヘッド４１０の往復移動のプリセット往復周期を調整するように自動清掃装置に指示してもよい。
【0075】
例えば、自動清掃装置が平坦な床面で作業する場合、前記プリセット往復周期を自動的かつ動的に長く調整し、水ポンプの水量を自動的かつ動的に小さく調整してもよく、自動清掃装置があまり平坦でない床面で作業する場合、前記プリセット往復周期を自動的かつ動的に短く調整し、水ポンプの水量を自動的かつ動的に大きく調整してもよい。これは、あまり平坦でない床面よりも、平坦な床面の方が掃除しやすいので、平坦でない床面を掃除するにはクリーニングヘッド４１０の往復移動をより高速（すなわち、より高い周波数）で、より大きい水量で行う必要があるからである。
【0076】
例えば、自動清掃装置がテーブルで作業する場合、前記プリセット往復周期を自動的かつ動的に長く調整し、水ポンプの水量を自動的かつ動的に小さく調整してもよく、自動清掃装置１００が床面で作業する場合、前記プリセット往復周期を自動的かつ動的に短く調整し、水ポンプの水量を自動的かつ動的に大きく調整してもよい。これは、床面よりも、テーブルの埃、油汚れが少なく、清掃しやすい構成材料でできているからであるので、クリーニングヘッド４１０の往復移動の回数を少なくし、水ポンプの水量を少なくしてテーブルの清掃を行うことができる。
【0077】
本発明の選択可能な実施形態として、前記支持プラットフォーム４２２は、前記支持プラットフォーム４２２に自由に移動可能に設けられたクリーニング基板４２２１を含み、前記クリーニング基板４２２１は前記振動部材４２１３の振動により実質的に往復移動する。選択可能に、図１６に示すように、前記クリーニング基板４２２１は、前記振動部材４２１３に接触する位置に設けられた組立ノッチ４２２１１を含み、前記支持プラットフォーム４２２が前記駆動プラットフォーム４２１に接続されたとき、前記振動部材４２１３は前記組立ノッチ４２２１１に組み立てられて、クリーニング基板４２２１が振動部材４２１３とともに同期して実質的に往復移動する。クリーニング基板４２２１の清掃装置の走行方向が４つの第１の制限位置４２２１２を含み、この４つの第１の制限位置４２２１２がクリーニング基板４２２１に柔軟に接続されるが、弾性スケーリング空間が小さいので、清掃装置走行方向における支持プラットフォーム４２２に対するクリーニング基板４２２１の移動を制限し、クリーニング基板４２２１の清掃装置走行方向と垂直する方向は２つの第２の制限位置４２２１３を含み、この２つの第２の制限位置４２２１３は、清掃装置走行方向と垂直する方向におけるクリーニング基板４２２１の往復移動範囲を制限する。また、クリーニング基板４２２１の組立ノッチ４２２１１付近に放水孔４２２１４が設けられ、放水装置４２１７から流出した水が放水孔を介してクリーニングヘッド４１０に流入する。制限位置および振動緩衝装置の影響により、クリーニング基板４２２１の移動は実質的に往復移動する。クリーニング基板４２２１は支持プラットフォーム４２２の一部に位置し、局所振動により、例えば音波の周波数領域まで振動周波数を高くすることができる。駆動プラットフォーム４２１の可動部と固定部は、自動清掃装置の走行方向には弾性の小さい方式で接続されて移動を制限し、走行方向に対して略垂直な方向、すなわち振動部材４２１３の振動方向には、柔軟な方式で接続されて移動を許容する。
【0078】
図１２は、本出願の複数の実施例による別のクランクスライダー機構に基づくクリーニングヘッド駆動機構５００を示す。駆動機構５００は駆動プラットフォーム４２１に適用可能である。駆動機構５００は駆動輪４２１２、振動部材４２１３、クリーニング基板４２２１、摺動溝４２２２（第１の摺動溝）および摺動溝４２２３（第２の摺動溝）を含む。
【0079】
摺動溝４２２２、４２２３は支持プラットフォーム４２２に開設される。クリーニング基板４２２１の両端はそれぞれスライダー５２５（第１のスライダー）およびスライダー５２８（第２のスライダー）を含む。スライダー５２５、５２８はそれぞれクリーニング基板４２２１の両端に設けられた突起である。スライダー５２５は摺動溝４２２２内に挿入されて摺動溝４２２２に沿って摺動可能であり、スライダー４２２３は摺動溝４２２３内に挿入されて摺動溝４２２３に沿って摺動可能である。いくつかの実施例では、摺動溝４２２２と摺動溝４２２３は同一直線にある。いくつかの実施例では、摺動溝４２２２と摺動溝４２２３は同一直線にない。いくつかの実施例では、摺動溝４２２２と摺動溝４２２３は同一方向に沿って延伸する。いくつかの実施例では、摺動溝４２２２および摺動溝４２２３の延伸方向は、クリーニング基板４２２１の延伸方向と同じである。いくつかの実施例では、摺動溝４２２２および摺動溝４２２３の延伸方向は、クリーニング基板４２２１の延伸方向と異なる。いくつかの実施例では、摺動溝４２２２と摺動溝４２２３の延伸方向は異なる。例えば、図１２に示すように、摺動溝４２２２の延伸方向はクリーニング基板４２２１の延伸方向と同じであるが、摺動溝４２２３の延伸方向は摺動溝４２２２の延伸方向と一定角度をなす。
【0080】
振動部材４２１３は旋回端５１２および摺動端５１４を含む。旋回端５１２と駆動輪４２１２は第１の枢軸５１６を介して接続され、摺動端５１４とクリーニング基板４２２１は第２の枢軸５１８を介して接続される。
【0081】
駆動輪４２１２の旋回中心はＯ点であり、第１の枢軸５１６の枢軸中心はＡ点である。Ｏ点とＡ点は一致せず、それらの間の距離は予め設定された距離ｄである。
【0082】
駆動輪４２１２が回転するとき、Ａ点はそれとともに円形に旋回して移動する。これに対応して、旋回端５１２はＡ点とともに円形に旋回して移動し、摺動端５１４は第２の枢軸５１８を介してクリーニング基板４２２１を駆動して摺動移動させる。これに対応して、クリーニング基板４２２１のスライダー５２５は摺動溝４２２２に沿って往復直線移動し、スライダー５２８は摺動溝４２２３に沿って直線的に往復移動する。図４において、移動プラットフォーム２１０の移動速度はＶ０であり、移動方向は目標方向である。いくつかの実施例では、摺動溝４２２３と摺動溝４２２２はそれぞれ移動プラットフォーム２１０の移動速度Ｖ０の方向に対してほぼ垂直であるとき、クリーニング基板４２２１の全体変位は前記目標方向に対してほぼ垂直である。別のいくつかの実施例によれば、摺動溝４２２３と摺動溝４２２２中のいずれか１つの摺動溝は、前記目標方向に対して９０度以外の他の角度をなすとき、クリーニング基板４２２１の全体変位は、前記目標方向に垂直な成分および前記目標方向に平行な成分を同時に含む。
【0083】
さらに、前記接続ロッド４２１４に設けられて特定方向上の振動を低減するための振動緩衝装置４２１５を含み、本実施例では、自動清掃装置の目標方向に垂直な移動成分方向上の振動を低減するために使用される。
【0084】
図１３は、本出願の複数の実施例による別のダブルクランク機構に基づくクリーニングヘッド駆動機構６００を示す。駆動機構６００は駆動プラットフォーム４２１に適応可能である。駆動機構６００は駆動輪４２１２（第１の駆動輪）、駆動輪４２１２’（第２の駆動輪）、およびクリーニング基板４２２１を含む。
【0085】
クリーニング基板４２２１は２つの端部を有する。第１の端は駆動輪４２１２と枢軸６２４（第１の枢軸）を介して接続され、第２の端は駆動輪４２１２’と枢軸６２６（第２の枢軸）を介して接続される。駆動輪４２１２の旋回中心はＯ点であり、枢軸６２４の枢軸中心はＡ点である。Ｏ点とＡ点は一致せず、それらの間の距離は予め設定された距離ｄである。駆動輪２３６の旋回中心はＯ’点であり、枢軸６２６の枢軸中心はＡ’点である。Ｏ’点とＡ’点とは一致せず、それらの間の距離は予め設定された距離ｄである。いくつかの実施例では、Ａ点、Ａ’点、Ｏ点およびＯ’点は同一面にある。したがって、駆動輪４２１２、駆動輪４２１２’およびクリーニング基板４２２１はダブルクランク機構（またはパラレログラム機構）を形成し得、クリーニング基板４２２１はカップリングロッドとして機能し、駆動輪４２１２および４２１２’は２つのクランクとして機能する。
【0086】
さらに、前記接続ロッド４２１４に設けられて特定方向上の振動を低減するための振動緩衝装置４２１５を含み、本実施例では、自動清掃装置の目標方向に垂直な移動成分方向上の振動を低減するために使用される。
【0087】
図１４は、本出願の複数の実施例によるクランクスライダー機構に基づく駆動機構７００を示す。駆動機構７００は駆動プラットフォーム４２１に適応可能である。前記駆動機構７００は駆動輪４２１２、クリーニング基板４２２１および摺動溝４２２２を含む。
【0088】
摺動溝４２２２は支持プラットフォーム４２２に開設される。クリーニング基板４２２１は旋回端４２２７および摺動端４２２６を含む。旋回端４２２７は枢軸４２２８を介して駆動輪４２１２に接続される。ここで、駆動輪４２１２の旋回中心はＯ点であり、旋回端枢軸４２２８の枢軸中心はＡ点である。Ｏ点とＡ点とは一致せず、それらの間の距離は予め設定された距離ｄである。摺動端４２２６はスライダー４２２５を含む。スライダー４２２５は摺動端４２２６に設けられた突起である。スライダー４２２５は摺動溝４２２２内に挿入されて摺動溝４２２２に沿って摺動することができる。したがって、駆動輪４２２１、クリーニング基板４２２１およびスライダー４２２５は摺動溝４２２２とともにクランクスライダー機構を形成する。
【0089】
駆動輪４２１２が回転するとき、Ａ点は円形に旋回して移動する。これに対応して、クリーニング基板４２２１の旋回端４２２７はＡ点とともに円形に旋回して移動し、スライダー４２２５はそれに伴って摺動溝４２２２で摺動して直線的に往復移動する。その結果、クリーニング基板４２２１は往復移動を開始する。いくつかの実施例によれば、摺動溝４２２２は移動プラットフォームの移動速度の前記目標方向の方向にほぼ垂直であり、したがって、摺動端４２２６の線性移動は、前記目標方向に垂直な成分を含み、旋回端４２２７の円形旋回移動は、前記目標方向に垂直な成分および前記目標方向に平行な成分を同時に含む。
【0090】
図１４では、移動プラットフォームの移動速度はＶ０であり、移動方向は目標方向であり、摺動溝４２２２は目標方向にほぼ垂直である。このとき、クリーニング基板４２２１全体上での往復移動は、自動清掃装置の目標方向に平行な移動成分も、自動清掃装置の目標方向に垂直な移動成分も含む。
【0091】
さらに、前記支持プラットフォーム４２２は、前記支持プラットフォーム４２２の少なくとも一側に設けられ、前記支持プラットフォーム４２２を前記駆動プラットフォーム４２１の係合爪４２１６に接続して、支持プラットフォーム４２２を駆動プラットフォーム４２１に取り外し可能に機械的に固定し、駆動プラットフォームと自動清掃装置自身に対して固定する、弾性取り外しボタン４２２９を含む。少なくとも１つの組立領域４２２４は、前記支持プラットフォーム４２２に設けられ、前記クリーニングヘッド４１０を組み立てるために使用される。組立領域４２２４は接合層を有する接合材料からなる。
【0092】
本発明の選択可能な実施形態として、図９に示すように、前記クリーニングヘッド４１０は、前記クリーニング基板４２２１に接続された可動領域４１２を含み、前記クリーニング基板４２２１の駆動により前記クリーニングの表面に沿って実質的に往復移動する。可動領域４１２はクリーニングヘッド４１０のほぼ中央位置に設けられる。
【0093】
選択可能に、前記可動領域４１２の前記クリーニング基板４２２１に接続された側に接合層が設けられ、前記可動領域４１２と前記クリーニング基板４２２１は前記接合層によって接続される。
【0094】
選択可能に、前記クリーニングヘッド４１０は固定領域４１１をさらに含み、前記少なくとも１つの組立領域４２２４を介して前記支持プラットフォーム４２２の底部に接続され、前記固定領域４１１は前記支持プラットフォーム４２２の移動に伴って前記操作面の少なくとも一部をクリーニングする。
【0095】
さらに、前記クリーニングヘッド４１０は可撓性接続部４１３をさらに含み、前記固定領域４１１と前記可動領域４１２間に設けられ、前記固定領域４１１と前記可動領域４１２を接続するために使用される。前記クリーニングヘッド４１０はスライド式バックル４１４をさらに含み、前記クリーニングヘッド４１０のエッジに沿って延伸し、前記支持プラットフォーム４２２の係合位置４２２５に取り外し可能に取り付けられる。
【0096】
本実施例では、図９に示すように、クリーニングヘッド４１０は、一定弾性のある材料からなり、クリーニングヘッド４１０は接着層によって支持プラットフォーム４２２の表面に固定されて、往復移動を実現する。クリーニングヘッド４１０が動作するとき、クリーニングヘッド４１０は常に被清掃面に接触している。
【0097】
前記給水機構は放水装置４２１７を含み、放水装置４２１７は水タンク（図示せず）の洗浄液出口である清浄水タンクの出液口に直接または間接に接続され、ここで、前記洗浄液は水タンクの前記洗浄液出口から放水装置４２１７に流れ、放水装置によって前記被清掃面に均一に塗布されてもよい。放水装置に接続部品（図示せず）が設けられ、放水装置は前記接続部品を介して水タンクの洗浄液出口に接続される。放水装置に分配口が設けられ、分配口は連続的に開設されてもよく、複数の不連続な小開口の組み合わせであってもよく、分配口に複数のノズルが設けられてもよい。前記洗浄液は水タンクの前記洗浄液出口および放水装置の前記接続部品を介して分配口に流れ、前記分配口を通じて前記操作面に均一に塗布される。
【0098】
給水機構は清浄水ポンプ４２１９および／または清浄水ポンプ管４２１８をさらに含んでもよく、清浄水ポンプ４２１９は水タンクの洗浄液出口に直接に接続されてもよく、清浄水ポンプ管４２１８を介して接続されてもよい。
【0099】
清浄水ポンプ４２１９は放水装置の前記接続部品に接続されて、水タンクから前記洗浄液を放水装置に圧送するように構成される。清浄水ポンプは歯車ポンプ、ベーンポンプ、プランジャーポンプ、蠕動ポンプなどであってもよい。
【0100】
給水機構は清浄水ポンプ４２１９および清浄水ポンプ管４２１８を介して清浄水タンク中の洗浄液を汲み上げて放水装置に送出し、前記放水装置４２１７はノズル、滴下孔、濡れ布などであってもよく、水をクリーニングヘッドに均一に吐出し、クリーニングヘッドと被清掃面を濡らすようにする。濡れた被清掃面上の汚れをより容易に洗浄することができる。ウェット清掃アセンブリ４００において、清浄水ポンプのパワー／流量は調整可能である。
【0101】
さらに、図１７に示すように、モータ４２１１は歯車セット４２１９３によって清浄水ポンプ４２１９を蠕動させ、清浄水ポンプ４２１９の蠕動により清浄水が進水口４２１９１から入り、放水口４２１９２から流出してから、清浄水ポンプ管４２１８を通じて放水装置４２１７に送られ、放水装置４２１７から流出した水が放水孔を通じてクリーニングヘッド４１０に流入する。
【0102】
さらに、図１８に示すように、モータ４２１１は歯車セット４２１９３によってケーブル歯車４２１９６を回転させ、ケーブル歯車４２１９６にはケーブル４２１９４が巻かれており、ケーブル４２１９４は駆動プラットフォーム４２１に巻かれ、ケーブル歯車４２１９６はケーブル４２１９４を昇降させることにより駆動プラットフォーム４２１の上昇と降下を実現する。ケーブル歯車４２１９６とケーブル４２１９４は昇降モジュールのコア部材である。
【0103】
歯車セット４２１９３とケーブル歯車４２１９６にクラッチ４２１９５が設けられ、クラッチ４２１９５はばねとシート状部材を含み、クラッチ４２１９５の係合および離脱を制御することにより、モータ４２１１は２つの移動モジュールを制御して一方向に回転させ、振動部材を振動させるように駆動し、同時に清浄水ポンプ４２１９の給水を実現し、反対方向に回転させ、ケーブル４２１９４によって昇降モジュールの昇降を駆動する。選択可能に、歯車セットの組み合わせ設計により３つの移動モジュールの異なる組み合わせの形態を制御し、例えば一方向に回転させ清浄水ポンプによる給水を実現し、反対方向に回転させて昇降および振動を制御する。選択可能に、２つのモータによって３つの移動モジュールを制御することができるが、もう１つのモータを使用するとコストアップにつながる可能性がある。
【0104】
本発明が提供する掃き・モッピング一体型清掃装置は、自動清掃装置のクリーニングモジュールにドライクリーニングモジュールとウェットクリーニングモジュールが設けられるので、より包括的なクリーニング機能を実現することができる。同時に、ウェットクリーニングモジュールでは、駆動ユニット、振動領域を追加することにより、クリーニングヘッドが往復移動して被清掃面を繰り返してクリーニングし、清掃ロボットの移動軌跡において、ある領域を１回だけ通過するとき複数回クリーニングすることができ、クリーニング効果が大幅に向上し、特に、汚れの多い領域に対してクリーニング効果が明らかである。
【0105】
表面媒体センサなどの被清掃面の表面タイプを検出できるセンサと協力して、昇降モジュールは異なる被清掃面に応じてウェットクリーニングモジュールのクリーニング操作を調整し、例えばカーペット表面でウェットクリーニングモジュールを持ち上げ、床／床タイルなどの表面でウェットクリーニングモジュールを下げてクリーニングすることにより、より包括的なクリーニング効果を実現する。最後に、本明細書における各実施例は漸進的に説明され、各実施例は他の実施例との相違点に焦点を当て、各実施例間の同一または類似の部分は互いに参照され得ることに留意されたい。実施例が開示するシステムまたは装置については、実施例が開示する方法に対応するため、その説明は比較的単純であり、関連する部分については方法の説明を参照すればよい。
【0106】
以上の実施例は、本開示の技術的解決策を限定するものではなく、説明のために使用されるにすぎなく、前記実施例を参照して本開示を詳細に説明したが、当業者は、前記各実施例に記載の技術的解決策を依然として修正することができ、または技術的特徴の一部に対して等価置換を行うことができ、これらの修正または置換は、本開示の各実施例の技術的解決策の精神および範囲から対応の技術的解決策の性質を逸脱しないことを理解するものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【国際調査報告】