本發(fā)明涉及機(jī)器人真空清潔器。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的真空清潔器由使用者操作,使用者移動(dòng)真空清潔器遍及待被清潔的表面,特別是移動(dòng)吸入灰塵的地面管嘴。傳統(tǒng)的地面真空清潔器包括例如安裝于輥和/或轉(zhuǎn)輪(runner)的殼體。集塵容器設(shè)置在殼體內(nèi)并包含過濾袋。地面管嘴經(jīng)由抽吸管和抽吸軟管連接至集塵室。在傳統(tǒng)的地面真空清潔器中,馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元進(jìn)一步設(shè)置在殼體內(nèi)并在集塵容器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。因此,沿空氣流動(dòng)方向,馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元設(shè)置在地面管嘴、抽吸管、抽吸軟管以及集塵容器或過濾袋的下游。因?yàn)榍鍧嵉目諝饬鹘?jīng)這種馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元,所以這種馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元有時(shí)被稱為清潔空氣馬達(dá)。
特別地,以前也存在吸入的臟空氣直接流經(jīng)馬達(dá)風(fēng)扇并進(jìn)入直接安裝在下游的灰塵袋的真空清潔器。這樣的示例可見于us2,101,390、us2,036,056和us2,482,337。這些形式的真空清潔器現(xiàn)在已經(jīng)不再很常見。
這種臟空氣或污濁空氣馬達(dá)風(fēng)扇也被稱為“臟空氣馬達(dá)”或“直接空氣馬達(dá)”。文獻(xiàn)gb554177、us4,644,606、us4,519,112、us2002/0159897、us5,573,369、us2003/0202890或us6,171,054中也描述了這類臟空氣馬達(dá)的使用。
近些年,機(jī)器人真空清潔器也已經(jīng)受到歡迎。這種機(jī)器人真空清潔器不再必須由使用者引導(dǎo)遍及待被清潔的表面;代替地,這種機(jī)器人真空清潔器在地面上自主地驅(qū)動(dòng)。例如,從ep2741483、de102013100192和us2007/0272463中已知這種機(jī)器人真空清潔器的示例。
這些已知的機(jī)器人真空清潔器的缺點(diǎn)在于,它們僅具有低的灰塵吸收力。這是歸因于如下事實(shí):灰塵吸收力是僅通過轉(zhuǎn)動(dòng)刷輥的擦刷作用獲得的,或者使用了功率非常低的馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元。
wo02/074150中記載了可選的機(jī)器人真空清潔器。該機(jī)器人真空清潔器被構(gòu)造成兩個(gè)部分,并且包括容器或風(fēng)扇模塊以及經(jīng)由軟管連接到風(fēng)扇模塊的清潔模塊。
傳統(tǒng)的機(jī)器人真空清潔器通常面對(duì)待被清潔的表面是不平坦的難題。這種不平坦部能夠例如通過如下事實(shí)產(chǎn)生:地毯放置于硬地面(諸如鋪木地板的),機(jī)器人真空清潔器必須從硬地面向地毯改變。其它不平坦部能夠例如由門檻產(chǎn)生。機(jī)器人真空清潔器會(huì)經(jīng)常碰到待被清潔的表面的這種突起,并且會(huì)因無法翻過該突起而無法繼續(xù)移動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在此背景下,本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的機(jī)器人真空清潔器。
該目的利用方案1的主題而得以滿足。根據(jù)本發(fā)明,提供一種機(jī)器人真空清潔器,其包括基部、灰塵收集器和地面管嘴,基部安裝于輪,地面管嘴配置于基部用于收集進(jìn)入機(jī)器人真空清潔器的空氣流,能夠調(diào)整地面管嘴相對(duì)于基部的高度。
地面管嘴的高度的可調(diào)性允許機(jī)器人真空清潔器翻過地面不平坦部,特別是突起。例如,如果機(jī)器人真空清潔器在來自硬地面時(shí)、機(jī)器人真空清潔器的地面管嘴碰到地毯邊緣,則地面管嘴能夠相對(duì)于基部升高,使得機(jī)器人真空清潔器然后能夠?qū)⑵渥陨硗频降靥荷稀;科渥陨砟軌虮恍纬蔀楦叨炔豢烧{(diào)。
地面管嘴例如經(jīng)由軟管和/或管連接部流體地連接到基部和/或灰塵收集器??諝饬?例如,被吸入的空氣流)流過地面管嘴、進(jìn)入機(jī)器人真空清潔器并因此隨后進(jìn)入流體地連接到地面管嘴的灰塵收集器。
安裝于基部的地面管嘴的高度調(diào)整能夠以不同的方式實(shí)現(xiàn)。特別地,地面管嘴能夠定位于相對(duì)于基部傾斜的位置?;磕軌蚨ㄏ?yàn)槠叫杏诖磺鍧嵉谋砻?。傾斜位置能夠是這樣的:地面管嘴與待被清潔的表面之間的距離從基部起增大。
歸因于傾斜或斜的位置,機(jī)器人真空清潔器能夠?qū)⑵渥陨硗频酵黄鹕?。如果地面管嘴至少部分地抵靠地?突起),則基部能夠通過機(jī)器人真空清潔器的(向前)運(yùn)動(dòng)而也被升高。
地面管嘴能夠以不同的方式配置或安裝于基部。例如,地面管嘴能夠可樞轉(zhuǎn)地鉸接于基部。在這種情況下,地面管嘴的高度調(diào)整能夠通過繞著樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。這能夠使地面管嘴進(jìn)入相對(duì)于基部傾斜的位置。在初始位置,地面管嘴能夠定向?yàn)槠叫杏诨亢?或平行于待被清潔的表面。
地面管嘴能夠配置在基部的一側(cè)。特別地,地面管嘴能夠配置在基部的(在預(yù)期移動(dòng)方向的方向上的)前方。基部能夠包括殼體。在這種情況下,地面管嘴能夠配置或安裝于殼體。例如,地面管嘴能夠可樞轉(zhuǎn)地鉸接到基部的殼體。地面管嘴能夠配置于殼體的一側(cè),特別地,能夠配置在殼體的(沿預(yù)期移動(dòng)方向的方向觀察時(shí)的)前方。
在上述機(jī)器人真空清潔器中,地面管嘴能夠相對(duì)于基部鎖定在一個(gè)固定位置或多個(gè)固定位置。由此,地面管嘴能夠相對(duì)于基部固定在期望的位置,這允許調(diào)整地面管嘴處的、地面管嘴下方的和/或地面管嘴中的期望壓力條件,以及允許將機(jī)器人真空清潔器推到不平坦部或地面突起上。在可樞轉(zhuǎn)配置的情況下,這能夠特別是一個(gè)或多個(gè)樞轉(zhuǎn)或角度位置??蛇x或另外地,地面管嘴能夠以相對(duì)于基部能夠自由移動(dòng)的方式配置。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括距離和/或障礙物傳感器。距離和/或障礙物傳感器能夠是光學(xué)傳感器或壓力傳感器。距離和/或障礙物傳感器能夠配置于基部或配置于地面管嘴。距離傳感器或障礙物傳感器用于檢測(cè)不平坦部、特別是突起。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括步進(jìn)馬達(dá)或伺服馬達(dá),用于地面管嘴相對(duì)于基部的高度調(diào)整。利用這種步進(jìn)馬達(dá)或伺服馬達(dá),例如,地面管嘴能夠繞著樞轉(zhuǎn)軸移動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括刷輥,刷輥配置在地面管嘴中或配置于地面管嘴上。刷輥(有時(shí)被稱作敲打和/或轉(zhuǎn)動(dòng)刷)能夠被電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
地面管嘴能夠包括具有基面的底板,在機(jī)器人真空清潔器的運(yùn)行期間該基面面對(duì)待被清潔的表面,其中底板在基面中包括供待被清潔的空氣進(jìn)入地面管嘴的空氣流道。底板還被稱作管嘴底座(nozzlesole)??諝饬鞯肋€被稱作抽吸縫、管嘴開口、抽吸口或抽吸通道。
在機(jī)器人真空清潔器的運(yùn)行期間,底板能夠用其基面以初始位置抵靠在待被清潔的表面(地面)或與該表面間隔開。特別地,基面能夠配置成平行于待被清潔的表面。地面管嘴能夠包括鬃毛帶(bristlestrip),在存在間隔的情況下,利用鬃毛帶能夠調(diào)整穿過待被清潔的表面與底板之間的縫的空氣流。平行于基面的空氣流道能夠具有直的、即不彎曲的形狀或彎曲的形狀??諝饬鞯滥軌蚓哂袃蓷l平行的橫向邊,特別地,該橫向邊被形成為直線。特別地,空氣流道能夠具有矩形形狀或基面。
長度方向是指空氣流道具有平行于地面管嘴的基面的最小伸展量的方向;橫向(即,空氣流道的最大伸展量的方向)垂直于長度方向并也平行于基面。因此,在基面的平面中,長度方向邊是沿著或平行于最小伸展量的方向的邊,橫向邊是沿著最大伸展量的方向。
地面管嘴還能夠包括多個(gè)空氣流道。在多個(gè)空氣流道的情況下,多個(gè)空氣流道能夠具有相同的形狀或不同的形狀。
為了驅(qū)動(dòng)輪中的至少一個(gè)輪,地面管嘴能夠包括驅(qū)動(dòng)裝置。輪能夠被設(shè)計(jì)成與地面直接接觸??蛇x地,輪能夠被設(shè)計(jì)成用于履帶鏈的驅(qū)動(dòng)輪。在后者的情況下,在機(jī)器人真空清潔器的運(yùn)行期間,履帶鏈將直接接地,用于使機(jī)器人真空清潔器移動(dòng)。
輪中的一個(gè)輪、多個(gè)輪或所有輪能夠是全向輪。這對(duì)在機(jī)器人真空清潔器的運(yùn)行期間輪與地面的直接接觸特別有利。
一個(gè)或多個(gè)全向輪的使用允許機(jī)器人真空清潔器非常靈活且萬向的移動(dòng),由此后者能夠可靠地到達(dá)然后再離開難以訪問的空間。
地面管嘴能夠包括用于使空氣流道繞著垂直于基面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。這種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置允許供被吸入的污垢和灰塵進(jìn)入地面管嘴的空氣流道有利地對(duì)準(zhǔn)。特別地,由于被地面管嘴處理的地面因空氣流道而被優(yōu)化,所以這提高了機(jī)器人真空清潔器的抽吸效率。特別地,轉(zhuǎn)動(dòng)裝置能夠以歐洲專利申請(qǐng)no.15151741.4中記載的方式設(shè)計(jì)。
各全向輪在其周緣均能夠包括多個(gè)分別可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的輥或輥體,這些輥或輥體的軸線并不平行于(全向輪的)輪軸延伸。特別地,輥的軸線能夠相對(duì)于輪軸成角度或橫向地延伸或定向。全向輪的示例是麥克納姆輪,尤其是us3,876,255中記載的麥克納姆輪。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括控制裝置,用于控制地面管嘴相對(duì)于基部的高度調(diào)整。特別地,控制裝置能夠被設(shè)計(jì)成自動(dòng)地控制地面管嘴相對(duì)于基部的高度調(diào)整。例如,控制裝置能夠被構(gòu)造成控制地面管嘴繞著樞轉(zhuǎn)軸的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
控制裝置能夠被適配成控制上述步進(jìn)馬達(dá)或上述伺服馬達(dá)。控制裝置能夠被設(shè)計(jì)成獨(dú)立于或根據(jù)來自距離和/或障礙物傳感器的信號(hào)或數(shù)據(jù)控制高度調(diào)整。例如,如果距離和/或障礙物傳感器檢測(cè)到不平坦部或突起,則控制裝置能夠使地面管嘴相對(duì)于基部升高。以類似的方式,當(dāng)檢測(cè)到凹陷時(shí),控制裝置能夠使地面管嘴降低。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括壓力和/或空氣流傳感器,用于確定被吸入的空氣的壓力和/或速度。控制裝置能夠被構(gòu)造成獨(dú)立于或根據(jù)來自壓力和/或空氣流傳感器的數(shù)據(jù)或信號(hào)控制地面管嘴的高度調(diào)整。以這種方式,能夠以期望的方式設(shè)定抽吸和/或空氣流條件,以便獲得最優(yōu)的抽吸結(jié)果。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元,用于通過地面管嘴吸入空氣流。馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元能夠是臟空氣馬達(dá)或清潔空氣馬達(dá)。
特別地,馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元能夠包括單級(jí)徑流式風(fēng)扇。馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元的使用帶來了特別良好的清潔或抽吸結(jié)果。利用徑流式風(fēng)扇,空氣被相對(duì)于風(fēng)扇輪的驅(qū)動(dòng)軸平行或軸向地抽吸并通過風(fēng)扇輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而偏轉(zhuǎn)、特別地大約偏轉(zhuǎn)90°,并且被徑向地吹出。
地面管嘴包括用于產(chǎn)生與馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元流體連接的抽吸開口。該抽吸開口與空氣流道流體連通。
馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元能夠配置在地面管嘴與灰塵收集單元之間,使得通過地面管嘴吸入的空氣流流過馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元、進(jìn)入灰塵收集組件。
由此,臟空氣馬達(dá)或直接空氣馬達(dá)有利地使用于機(jī)器人真空清潔器中。即使具有低的馬達(dá)功率,利用根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人真空清潔器也能夠獲得高的體積流量。
根據(jù)一個(gè)可選方案,馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元還能夠流體地配置在灰塵收集器的下游,使得通過地面管嘴吸入的空氣流流過灰塵收集器、進(jìn)入馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元。特別地,在該可選方案中使用清潔空氣馬達(dá)。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括地面管嘴模塊和電力供給模塊,其中地面管嘴模塊包括安裝于輪的基部和連接到基部的地面管嘴。電力供給模塊安裝于輪并包括用于驅(qū)動(dòng)電力供給模塊的輪中的至少一個(gè)輪的驅(qū)動(dòng)裝置。電力供給模塊經(jīng)由電力供給線纜連接到地面管嘴模塊,以便對(duì)地面管嘴模塊供給電力。
歸因于一方面具有地面管嘴模塊、另一方面具有電力供給模塊的機(jī)器人真空清潔器的結(jié)構(gòu),獲得了通用的機(jī)器人真空清潔器(versatileroboticvacuumcleaner)。通過(可自主移動(dòng)的)電力供給模塊對(duì)地面管嘴模塊提供電力供給。因此,地面管嘴模塊其自身無需包括可再充電電池并因此能夠緊湊地形成和具有較輕的重量。這改善了地面管嘴模塊的可移動(dòng)性。即使在受限的條件下,地面管嘴模塊也能夠到達(dá)待被抽吸的表面。
在該實(shí)施方式中,地面管嘴模塊和電力供給模塊被設(shè)計(jì)成單獨(dú)或(空間上)分離的單元;地面管嘴模塊和電力供給模塊均獨(dú)立安裝于各自的輪。地面管嘴模塊和電力供給模塊能夠彼此獨(dú)立地移動(dòng)。特別地,地面管嘴模塊和電力供給模塊能夠僅借助于電力供給線纜而彼此連接。
灰塵收集器能夠配置于地面管嘴模塊上或配置在地面管嘴模塊中??蛇x地,灰塵收集器能夠配置于電力供給模塊上或配置在電力供給模塊中。在后者的情況下,地面管嘴模塊和電力供給模塊借助于抽吸軟管而彼此連接。通過該抽吸軟管吸入的空氣能夠穿過地面管嘴進(jìn)入灰塵收集器。
馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元能夠配置于地面管嘴模塊上或配置在地面管嘴模塊中。可選地,馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元能夠配置于電力供給模塊上或配置在電力供給模塊中。
在任意情況下,當(dāng)灰塵收集器配置于電力供給模塊上或配置在電力供給模塊中,并且馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元配置在地面管嘴模塊上或配置在地面管嘴模塊中時(shí),馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元均包括臟空氣馬達(dá)。
當(dāng)設(shè)置電力供給模塊時(shí),電力供給模塊的一個(gè)、多個(gè)或所有輪能夠是全向輪。
作為兩個(gè)模塊的實(shí)施方式的替代,機(jī)器人真空清潔器還能夠僅包括一個(gè)模塊。例如,灰塵收集器和/或電力供給裝置于是能夠配置于安裝有輪的基部上或配置在安裝有輪的基部中。在這種情況下,不用設(shè)置單獨(dú)的電力供給模塊。
機(jī)器人真空清潔器能夠是袋式真空清潔器。袋式真空清潔器是在真空清潔器過濾袋中分離和收集被抽吸的灰塵的真空清潔器。特別地,機(jī)器人真空清潔器能夠是一次性袋的袋式真空清潔器。
在所述機(jī)器人真空清潔器中,灰塵收集器能夠包括真空清潔器過濾袋,特別地,能夠具有面積為最大2000cm2、特別是最大1500cm2的真空清潔過濾袋。特別地,灰塵收集器能夠由這種真空清潔器過濾袋構(gòu)成。
真空清潔器過濾袋的過濾面積是指位于邊緣接縫(例如焊接或粘合接縫)之間或內(nèi)部的過濾材料的整個(gè)面積。任何可能會(huì)出現(xiàn)的邊或表面折疊也需要考慮。袋填充開口或入口開口(包括圍繞該開口的接縫)的面積不是過濾面積的一部分。
真空清潔器過濾袋可以是扁平袋或具有塊狀的底部形狀。扁平袋通過由過濾材料制成的兩個(gè)側(cè)壁形成,其中兩個(gè)側(cè)壁沿著其外緣接合在一起(例如焊接或膠合)。袋填充開口或入口開口可以設(shè)置在兩個(gè)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁。側(cè)面或側(cè)壁可以均具有矩形基本形狀。各個(gè)側(cè)壁可以均包括一層或多層無紡織物和/或無紡布。
袋式真空清潔器形式的機(jī)器人真空清潔器可以包括真空清潔器過濾袋,其中真空清潔器過濾袋設(shè)計(jì)為扁平袋和/或一次性袋的形式。
真空清潔器過濾袋的袋壁可以包括一層或多層無紡織物和/或一層或多層無紡布。特別地,真空清潔器過濾袋的袋壁能夠包括一層或多層無紡織物和/或一層或多層無紡布的層疊體。例如在wo2007/068444中描述了這種層疊體。
術(shù)語無紡布的使用界定在標(biāo)準(zhǔn)dineniso9092:2010的含義范圍內(nèi)。特別地,薄膜和紙結(jié)構(gòu)、特別是濾紙,不被視作無紡布?!盁o紡織物”是由纖維和/或連續(xù)長絲或短纖維紗線通過某種方法(除了交織諸如紡布、針織物、透孔織物或裁絨織物等的紗線之外)成形為表面結(jié)構(gòu)、但不通過某種方法粘合而制成的結(jié)構(gòu)。通過粘合工藝,無紡織物變?yōu)闊o紡布。無紡織物或無紡布可以被干法成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)或擠出。
所述抽吸裝置能夠包括用于真空清潔器過濾袋的保持件。這種保持件能夠配置于機(jī)器人真空清潔器的基部和/或殼體上、配置在該基部和/或殼體處或者配置在該基部和/或殼體中。
代替袋式真空清潔器,機(jī)器人真空清潔器能夠是無袋式真空清潔器,特別地,能夠是具有過濾面積為至少800cm2的吹出過濾器(blow-outfilter)。無袋式真空清潔器是在沒有真空清潔器過濾袋的情況下分離和收集被抽吸的灰塵的真空清潔器。在這種情況下,灰塵收集器能夠包括沖擊式分離器或離心式分離器或旋風(fēng)式分離器。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括導(dǎo)航裝置,用于自主地驅(qū)動(dòng)機(jī)器人真空清潔器。導(dǎo)航裝置能夠連結(jié)到用于控制地面管嘴相對(duì)于基部的高度調(diào)整的控制裝置。以這種方式,還能夠獨(dú)立于或根據(jù)來自導(dǎo)航裝置的數(shù)據(jù)或信號(hào)控制高度調(diào)整。
上述機(jī)器人真空清潔器能夠包括用于確定定位或位置的一個(gè)或多個(gè)裝置。用于確定位置的裝置能夠是例如照相機(jī)、移位傳感器和/或距離傳感器。距離傳感器能夠基于例如聲波或電磁波。
導(dǎo)航裝置能夠連結(jié)到用于確定位置的一個(gè)或多個(gè)裝置。特別地,能夠獨(dú)立于或根據(jù)來自用于確定位置的一個(gè)或多個(gè)裝置的數(shù)據(jù)或信號(hào)執(zhí)行導(dǎo)航或自主驅(qū)動(dòng)。
附圖說明
參考附圖說明其它特征,在附圖中
圖1示意性地示出了由兩個(gè)模塊構(gòu)成的機(jī)器人真空清潔器;
圖2示意性地示出了由兩個(gè)模塊構(gòu)成的機(jī)器人真空清潔器的方塊電路圖,
圖3示意性地示出了由一個(gè)模塊構(gòu)成的機(jī)器人真空清潔器的實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
圖1是機(jī)器人真空清潔器1的第一實(shí)施方式的示意圖。圖示的機(jī)器人真空清潔器1包括電力供給模塊2和借助于柔性抽吸軟管4連接到電力供給模塊2的地面管嘴模塊3。因此,在該實(shí)施方式中,機(jī)器人真空清潔器1被構(gòu)造成具有兩個(gè)模塊,其中電力供給模塊2和地面管嘴模塊3是僅借助于抽吸軟管4而彼此連接的獨(dú)立單元。
電力供給模塊2安裝于四個(gè)輪5,其中在所示的示例中,這些輪均被設(shè)計(jì)成全向輪。然而,原則上,還能夠使用傳統(tǒng)的輪代替全向輪。各個(gè)全向輪5均在其圓周具有多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的輥6。輥6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線全都不與相對(duì)應(yīng)的全向輪的輪軸線7平行。例如,輥的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線可以相對(duì)于相對(duì)應(yīng)的輪軸線成45°角。輥或輥體的表面是曲線形的或彎曲的。
us3,876,255、us2013/0292918、de102008019976或de202013008870中記載了這種全向輪的示例。
電力供給模塊2包括用于驅(qū)動(dòng)電力供給模塊的輪5的驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置能夠包括例如電動(dòng)馬達(dá)形式的用于各輪5的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)單元,使得各輪5能夠被獨(dú)立于其它輪地驅(qū)動(dòng)。輥6能夠在無驅(qū)動(dòng)的情況下以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝。
通過適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)單個(gè)或所有輪5,電力供給模塊2能夠沿任意方向移動(dòng)。例如,如果所有四個(gè)輪5均沿相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向以相同速度移動(dòng),則電力供給模塊向前直線移動(dòng)。在一側(cè)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)橫向移動(dòng)或移位。
原則上,不是所有的輪都需要是可驅(qū)動(dòng)的;個(gè)別的輪也可以設(shè)置為沒有它們自身的驅(qū)動(dòng)。此外,即使個(gè)別的輪根本上是可驅(qū)動(dòng)的,個(gè)別的輪不為特定的運(yùn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)也是可能的。
在可選實(shí)施方式中,電力供給模塊還能夠包括少于或多于四個(gè)的輪。并不需要將所有輪均設(shè)計(jì)成全向輪。us2007/0272463中記載了具有三個(gè)全向輪的示例。
地面管嘴模塊3包括基部8和配置于該基部8的地面管嘴9。在所示的示例中,基部8(因此,以及整個(gè)地面管嘴模塊3)安裝于四個(gè)全向輪5。在實(shí)施方式中,這些輪具有小于電力供給模塊2的輪的尺寸。在類似的形式中,地面管嘴模塊3還包括用于輪5的驅(qū)動(dòng)裝置。這里同樣地,各個(gè)輪的驅(qū)動(dòng)設(shè)備均包括例如電動(dòng)馬達(dá)的形式的、單個(gè)驅(qū)動(dòng)單元,以單獨(dú)地和獨(dú)立于其它輪地驅(qū)動(dòng)各個(gè)輪。這樣,通過適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)輪,地面管嘴也可以沿任意方向移動(dòng)。原則上,還能夠使用傳統(tǒng)的輪代替全向輪。
代替如在圖示的實(shí)施方式中直接接觸地面且使機(jī)器人真空清潔器因該接觸而移動(dòng)的輪,還能夠?qū)⑤喸O(shè)計(jì)成用于履帶鏈(crawlerchain)的驅(qū)動(dòng)輪,使得機(jī)器人真空清潔器通過履帶驅(qū)動(dòng)(trackdrive)而移動(dòng)。
地面管嘴9經(jīng)由樞轉(zhuǎn)接合件10可樞轉(zhuǎn)地鉸接于基部8。歸因于該樞轉(zhuǎn)安裝,地面管嘴9被設(shè)計(jì)成相對(duì)于基部8是可調(diào)高度的,地面管嘴9能夠向上傾斜。
地面管嘴9包括具有基面的底板,在機(jī)器人真空清潔器的運(yùn)行期間該基面面對(duì)地面、即待被抽吸的表面。在底板中,包含平行于基面的空氣流道,臟空氣(dirtyair)通過空氣流道吸入并經(jīng)由柔性軟管連接部11進(jìn)入基部8,臟空氣從基部8穿過抽吸軟管4到達(dá)電力供給模塊2中的灰塵收集器。
地面管嘴能夠包括用于使空氣流道繞著垂直于基面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。
在所示的示例中,電力供給模塊2包括配置有馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13的殼體12。管構(gòu)件14從馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13引入殼體12的內(nèi)部、到達(dá)布置在殼體內(nèi)且形成灰塵收集器的真空清潔器過濾袋。真空清潔器過濾袋能夠以傳統(tǒng)方式、例如借助于保持板可移除地安裝在殼體12的內(nèi)部。
因此,在所示的配置中,通過地面管嘴3、軟管構(gòu)件11、基部8、抽吸軟管4、馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13和管構(gòu)件14建立與灰塵收集器的連續(xù)流體連接。馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13配置在抽吸軟管4與灰塵收集器之間,使得通過地面管嘴吸入的臟空氣流過馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13(特別地,經(jīng)由管構(gòu)件14)、進(jìn)入配置在殼體12內(nèi)部的真空清潔器過濾袋。
因此,馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13是臟空氣馬達(dá)。特別是包括徑流式風(fēng)扇的馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元。
馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元在電輸入功率小于450w時(shí)具有大于30l/s的體積流量(根據(jù)dinen60312-1:2014-01,在孔8的狀態(tài)下確定),在電輸入功率小于250w時(shí)具有大于25l/s的體積流量,在電輸入功率小于100w時(shí)具有大于10l/s的體積流量。
風(fēng)扇直徑能夠?yàn)?0mm至160mm。能夠使用還用于超聲波清洗直立式真空清潔器(例如sonicleanvtplus)中的馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元。
sonicleanvtplus的馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元具有與如上解釋的dinen60312-1:2014-01相對(duì)應(yīng)的特征。在沒有真空清潔器殼體的情況下測(cè)量馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元。對(duì)于為了連接到測(cè)量室而可能必要的適配器,應(yīng)用章節(jié)7.3.7.1中的說明。下表示出在低轉(zhuǎn)速和低輸入功率下獲得了高體積流量。
代替臟空氣馬達(dá),電力供給模塊2還能夠包括傳統(tǒng)的清潔空氣馬達(dá)(cleanairmotor),在空氣流的方向上該清潔空氣馬達(dá)配置在灰塵收集器的下游。在這種情況下,被吸入的臟空氣將穿過抽吸軟管4到達(dá)電力供給模塊2、進(jìn)入電力供給模塊2的殼體12并進(jìn)入例如真空清潔器過濾袋形式的灰塵收集器。
機(jī)器人真空清潔器1包括用于以自主的方式驅(qū)動(dòng)電力供給模塊2和地面管嘴模塊3的導(dǎo)航裝置。為此,電力供給模塊2的殼體12中配置有被相應(yīng)程序化的微控制器。導(dǎo)航裝置連接到用于確定位置的裝置。該用于確定位置的裝置包括照相機(jī)15以及距離傳感器16。距離傳感器能夠是例如激光傳感器。
機(jī)器人真空清潔器的導(dǎo)航以例如在wo02/074150中所述的已知方式發(fā)生。配置在殼體12中的導(dǎo)航裝置控制電力供給模塊2的驅(qū)動(dòng)單元以及地面管嘴模塊3的驅(qū)動(dòng)單元兩者。
為后者設(shè)置用于將來自電力供給模塊2的殼體12中的導(dǎo)航裝置的控制信號(hào)向地面管嘴模塊3傳遞、特別是向地面管嘴模塊的驅(qū)動(dòng)裝置傳遞的裝置。為此,電力供給模塊2側(cè)和地面管嘴模塊3側(cè)能夠分別配置有無線發(fā)送器/接收器??蛇x地,還可以沿著抽吸軟管設(shè)置用于傳遞控制信號(hào)的有線連接。
地面管嘴模塊3還能夠以支撐的方式包括用于確定位置的一個(gè)或多個(gè)裝置。例如,地面管嘴模塊能夠設(shè)置有路徑傳感器和/或距離傳感器。為了使用用于控制和導(dǎo)航的相應(yīng)信息,將對(duì)應(yīng)信號(hào)從地面管嘴模塊向?qū)Ш窖b置傳遞。
對(duì)機(jī)器人真空清潔器的電力供給能夠以有線或無線的方式實(shí)現(xiàn)。特別地,電力供給模塊2能夠包括能夠例如以有線或無線的方式充電的可再充電電池。為了對(duì)可再充電電池充電,機(jī)器人真空清潔器1能夠例如自主地移動(dòng)到充電站。
對(duì)地面管嘴模塊、特別是對(duì)其驅(qū)動(dòng)裝置的電力供給能夠借助于抽吸軟管4中的或沿著抽吸軟管4的電力供給線纜實(shí)現(xiàn)。如果對(duì)地面管嘴模塊的驅(qū)動(dòng)裝置的電力供給不排他地通過經(jīng)由抽吸軟管4的電力連接實(shí)現(xiàn),則地面管嘴模塊3其自身也能夠包括可再充電電池。
圖2是具有電力供給模塊2和地面管嘴模塊3的機(jī)器人真空清潔器1的示意性方塊圖。用于電力供給單元2的輪5的驅(qū)動(dòng)裝置首先包括電動(dòng)馬達(dá)形式的四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元7,其次包括用于控制電動(dòng)馬達(dá)的微控制器18。
電力供給模塊2中還設(shè)置有用于自主地驅(qū)動(dòng)電力供給模塊和地面管嘴模塊的導(dǎo)航裝置19。包括微控制器的導(dǎo)航裝置19連接到驅(qū)動(dòng)裝置的微控制器18以及作為用于確定位置的裝置的一部分的另一微控制器20兩者。來自不同傳感器和/或照相機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)在微控制器20中進(jìn)行處理并可用于導(dǎo)航裝置19。
導(dǎo)航裝置19還連接到馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13,以便控制馬達(dá)致動(dòng)的風(fēng)扇單元13。
在圖示的示例中,電力供給或電壓供給借助于能夠無線或以有線方式充電的可再充電電池21實(shí)現(xiàn)。為了簡化,圖中未示出所有電力供給連接。
地面管嘴模塊3還包括用于其四個(gè)輪5的驅(qū)動(dòng)裝置,其中與電力供給模塊2的情況類似,該驅(qū)動(dòng)裝置包括微控制器15和四個(gè)電動(dòng)馬達(dá)14。用于地面管嘴模塊3的驅(qū)動(dòng)裝置的控制信號(hào)源自配置在電力供給模塊2中的導(dǎo)航裝置19。信號(hào)經(jīng)由能夠配置在例如抽吸軟管的壁中的通信線22傳遞。然而,可選地,該信號(hào)傳遞還可以無線地實(shí)現(xiàn)。
地面管嘴模塊3包括基部8,地面管嘴9借助于樞轉(zhuǎn)接合件10可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于基部8。示意性表明的空氣流道24配置在地面管嘴9的面對(duì)待被清潔的表面的那側(cè)。臟空氣通過空氣流道24吸入并經(jīng)由基部8和抽吸軟管4進(jìn)入電力供給模塊,更精確地,進(jìn)入電力供給模塊的灰塵收集器。
在第一位置(初始位置),地面管嘴9平行于基部和待被清潔的(水平的)表面地布置。特別地,地面管嘴能夠被鎖定在該位置。
特別地,如還能夠在圖1中看到的,地面管嘴9配置有距離或障礙物傳感器25。例如,如果借助于該距離或障礙物傳感器25在待被清潔的表面確定到了諸如突起等的不平坦部,則地面管嘴9能夠調(diào)整分別相對(duì)于待被清潔的表面或相對(duì)于基部8的高度。不平坦部能夠是例如地毯邊緣或門檻。
地面管嘴9的高度調(diào)整例如通過使地面管嘴繞著供地面管嘴9連接到基部8的樞轉(zhuǎn)接合件樞轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。為此,轉(zhuǎn)動(dòng)軸(rotationalaxis)10能夠被設(shè)計(jì)成均連結(jié)到步進(jìn)馬達(dá)或伺服馬達(dá)26的軸(shaft)。
地面管嘴模塊3中設(shè)置有用于控制地面管嘴9相對(duì)于基部8的高度調(diào)整的控制裝置27。控制裝置包括被程序化的微控制器并連接到傳感器25。如果通過距離或障礙物傳感器25檢測(cè)到了例如突起形式的障礙物,則相應(yīng)的信號(hào)被發(fā)送到控制裝置27,然后控制裝置27以如下方式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)26:使地面管嘴借助于轉(zhuǎn)動(dòng)樞轉(zhuǎn)特定角度并由此升高。然后,在該新的位置,地面管嘴能夠被止動(dòng)(或阻斷)電動(dòng)馬達(dá)26鎖定。
借助于距離或障礙物傳感器25能夠驗(yàn)證對(duì)于地面管嘴9的該(新)高度調(diào)整或角度位置而言是否存在障礙物。此外,如果檢測(cè)到了障礙物,則地面管嘴9能夠進(jìn)一步升高。
歸因于升高的地面管嘴9,因?yàn)橥黄鹞挥诘孛婀茏?下方,所以地面管嘴模塊3不再被該突起阻擋。
如果地面管嘴9在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)過程中抵靠或撞到這種突起,則歸因于地面管嘴9的傾斜位置,當(dāng)?shù)孛婀茏炷K進(jìn)一步前進(jìn)時(shí),基部8也向上升起。以這種方式,地面管嘴模塊3將其自身完全地推到突起上并越過該突起。
地面管嘴9在其下側(cè)、即面對(duì)待被清潔的表面的那側(cè)還能夠設(shè)置有距離傳感器。該距離傳感器能夠例如配置在地面管嘴9的底板中。利用該距離傳感器,能夠確定地面管嘴(其下側(cè))與待被清潔的表面之間的距離。經(jīng)由檢測(cè)到的距離的改變,能夠判斷出待被清潔的表面是否存在任何不平坦部。
如果以這種方式檢測(cè)到了待被清潔的表面中的凹陷(例如,從地毯到硬地面的過渡部),則地面管嘴能夠再次下降。以類似的方式,能夠經(jīng)由地面管嘴的基面與待被清潔的表面之間的距離的減小檢測(cè)到是否存在突起,從而能夠引發(fā)地面管嘴的相應(yīng)向上運(yùn)動(dòng)。
地面管嘴模塊3、特別是地面管嘴9能夠包括主動(dòng)(被電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的)刷輥或被動(dòng)(不被電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的)刷輥。
代替圖1和圖2所示的風(fēng)扇單元配置在電力供給模塊側(cè)的實(shí)施方式,還能夠?qū)L(fēng)扇單元配置于地面管嘴模塊上、配置在地面管嘴模塊處或配置在地面管嘴模塊中。在這種情況下,灰塵收集器還能夠設(shè)置在地面管嘴模塊側(cè)。由此,地面管嘴模塊與電力供給模塊之間的抽吸軟管連接變得不必要。在這種情況下,在電力供給模塊與地面管嘴模塊之間僅必須設(shè)置電力線纜。然而,可選地,灰塵收集器還能夠設(shè)置在電力供給模塊側(cè)。
代替如圖1和圖2示意性圖示的雙模塊設(shè)計(jì),如圖3示意性示出的,機(jī)器人真空清潔器還能夠僅由一個(gè)模塊構(gòu)成。
在這種情況下,地面管嘴9同樣經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)軸或軸10等鉸接到基部8,基部8在這種情況下包括殼體12。還在該實(shí)施方式中,借助于使地面管嘴9繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸10樞轉(zhuǎn),能夠調(diào)整地面管嘴9相對(duì)于基部8的高度。在初始位置,地面管嘴9能夠布置成平行于待被清潔的平面。使地面管嘴樞轉(zhuǎn)產(chǎn)生傾斜位置。
在該實(shí)施方式中,地面管嘴9在其下側(cè)(面對(duì)待被清潔的表面的那側(cè))也包括空氣流道,臟空氣通過空氣流道吸入并經(jīng)由軟管構(gòu)件11進(jìn)入基部8的殼體12,在殼體12的內(nèi)部配置有例如真空清潔器過濾袋或沖擊式分離器形式的灰塵收集器。