本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年11月11日、申請(qǐng)?zhí)枮?01480009726.x、發(fā)明名稱為“清潔墊”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)是2013年11月12日申請(qǐng)的題目為“自主表面清潔機(jī)器人”的美國申請(qǐng)序列第14/077296號(hào)(代理人案卷號(hào)225899-341316)的部分繼續(xù),并且要求2013年11月12日提交的題目為“清潔墊”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)系列第61/902838號(hào)(代理人案卷號(hào)225899-345297)和2014年10月3日申請(qǐng)的題目為“表面清潔墊”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)系列第62/059637號(hào)(代理人案卷號(hào)v46645)的優(yōu)先權(quán)。上述申請(qǐng)中的每個(gè)被賦予共同于此的實(shí)體。另外,上述專利申請(qǐng)中的每個(gè)的全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此用于所有目的。
本發(fā)明涉及使用清潔墊的地板清潔。
背景技術(shù):
瓷磚地板和臺(tái)面經(jīng)常需要清洗,其中的一些必然伴有擦洗來去除土壤的干燥。各種清潔工具可用于清洗硬表面。大多數(shù)工具包括可移除地附連到工具的清潔墊。清潔墊可以是一次性的或者是可重復(fù)使用的。在一些示例中,清潔墊被設(shè)計(jì)成適合特定的工具或者可被設(shè)計(jì)成引用一個(gè)以上的工具。
傳統(tǒng)上,濕拖把用于從地板表面上除去污垢和其他臟污跡(例如,灰塵、油脂、食品、調(diào)味汁、咖啡、咖啡渣)。人們通常在水和肥皂或?qū)iT的地板清潔液的桶中浸濕拖把并且用該拖把來擦地板。在一些示例中,人們可能需要執(zhí)行來回的擦洗動(dòng)作來清潔特定污垢的區(qū)域。然后,人們將該拖把浸濕在同一水桶中來清洗拖把并繼續(xù)擦地板。另外,人們可能需要跪在地板上擦地板,這可能是又麻煩又費(fèi)力,特別是當(dāng)?shù)匕甯采w大面積時(shí)。
地板拖把用于擦洗地板,而不需要人們一直跪著。連接到拖把或自主機(jī)器人的襯墊可以擦洗并從表面上除去固體,且不需要用戶彎腰來清潔表面,從而防止傷害到用戶。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
描述了一種表面清潔墊,包括吸收性芯,其包含吸收并保持液體材料的纖維材料;襯里層(本文通篇也稱為“包裹層”),其接觸并覆蓋所述吸收性芯的至少一側(cè),包含通過所述襯里層保持并芯吸液體材料的纖維材料。在實(shí)施例中,清潔墊是一次性的或者是可清洗、可重復(fù)使用的。
其他的實(shí)施例包括組合或子組合采取的以下元件或特征,以向體重小于2.25千克的緊湊型移動(dòng)機(jī)器人提供吸收和保持液體及懸浮碎屑的優(yōu)點(diǎn)。組合或子組合采取的以下元件或特征創(chuàng)建的墊芯吸潮氣和碎屑到吸收性芯中而不會(huì)膨脹和提高輕型機(jī)器人的前緣,這將阻礙機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模式和清潔功效,因?yàn)樽畲蟮南蛳铝Ρ热?磅力將不再被施加到墊:上述的墊,其中所述墊采用約0.9磅的壓力在墊上在約10秒內(nèi)吸收約20毫升的液體材料;上述的墊,其中所述吸收性芯保持高達(dá)約90%的被吸收的液體材料的體積;上述的墊,其中所述液體材料大致均勻地分配在整個(gè)吸收性芯中;上述的墊,其中所述芯材料吸收高達(dá)約7至約10倍于其重量;上述的墊,其中所述襯里層保持高達(dá)約10%的所吸收的液體材料;上述的墊,其中所述吸收性芯包含纖維素纖維;上述的墊,其中所述吸收性芯包括纖維素和聚合物纖維的混合物;上述的墊,其中所述吸收性芯包括非織造纖維素紙漿;上述的墊,其中所述纖維素紙漿是粘結(jié)的聚合物;上述的墊,其中所述聚合物包括聚乙烯和/或聚丙烯;上述的墊,其中所述吸收性芯還包括含有丙烯酸膠乳的表面層,例如,以消除掉毛;上述的墊,其中所述墊在吸收或保持液體時(shí)例如在濕潤時(shí)基本上不壓縮或膨脹;上述的墊,其中所述墊包括連接到該墊的背襯層且特別適于將墊連接到清潔設(shè)備;上述的墊,其中所述背襯層包括紙板;上述的墊,其中所述紙板背襯層是0.1至0.05英寸厚(0.254厘米至0.127厘米厚);上述的墊,其中所述紙板背襯層是0.028英寸厚(0.07厘米厚);上述的墊,其中所述墊涂覆有聚合物;上述的墊,其中所述聚合物涂層是約0.010至約0.040英寸厚(0.0254厘米至0.1016厘米厚);上述的墊,其中所述聚合物是任何聚合物或蠟材料,例如其可密封抵抗液體比如水滲透(例如,比如聚乙烯醇或聚胺);上述的墊,其中所述紙板采用粘合劑連接到該墊;上述的墊,其中所述吸收性芯包括第一、第二和第三氣流成網(wǎng)層,每個(gè)氣流成網(wǎng)層具有頂面和底面,所述第一氣流成網(wǎng)層的底面設(shè)置在所述第二氣流成網(wǎng)層的頂面上,所述第二氣流成網(wǎng)層的底面設(shè)置在所述第三氣流成網(wǎng)層的頂面上;上述的墊,其中所述襯里層圍繞吸收性芯的至少兩側(cè)包裹并且覆蓋它們;上述的墊,其中所述襯里層包括水刺層;上述的墊,其中所述襯里層包括水刺紡粘(hydroentangledspundbond)或水刺層,其在地板面向表面上具有減小厚度的凹槽于其中,并且具有35-40gsm(克每平方米)的基本重量。當(dāng)墊100潮濕時(shí),不存在足夠的液體潤滑墊的底面與地板表面之間的交界面。完全浸濕的墊會(huì)依靠在一層流體上,同時(shí)墊在地板表面上移動(dòng),但是隨著潮濕墊慢慢吸收流體,未充分濕潤的、未充分潤滑的包裹層將拖在地板表面上。在實(shí)施方式中,紡粘或水刺包裹層采用親水性纖維制造,該纖維最大限度地減少暴露于墊與地板表面之間的空氣的墊的表面面積。如果凹槽或針孔不是包裹層的一部分,則濕墊會(huì)粘到親水性地板表面。將表面紋理施加到包裹層的紡粘或水刺(比如人字形凹槽圖案或正方形網(wǎng)格凹槽圖案)破壞否則將會(huì)促使?jié)駢|粘到濕地板表面的表面張力。
在墊的實(shí)施方式中,所述襯里層包括粘附到襯里層的側(cè)面不與所述吸收性芯接觸的熔噴磨料纖維;上述的墊,其中所述熔噴纖維具有的直徑為介于約0.1微米和約20微米之間;上述的墊,其中所述熔噴磨料纖維覆蓋所述襯里層的表面的約44%至約75%;在墊的實(shí)施方式中,所述熔噴磨料纖維覆蓋所述襯里層的表面的約50%至約60%。熔噴層向該墊提供的優(yōu)點(diǎn)是破壞了否則可能會(huì)引起濕包裹層粘到濕地板的表面張力。通過將紋理和形貌添加到面向墊表面的地板,熔噴層防止墊粘到或遇到大曳力。熔噴層還向墊提供表面紋理,用于粗糙對(duì)待粘到或干燥到地板表面的污垢和碎屑,并且通過墊的氣流成網(wǎng)內(nèi)芯松動(dòng)污垢和碎屑進(jìn)行吸收。在墊的實(shí)施方式中,所述熔噴磨料纖維和所述襯里層具有的集體厚度介于約0.5毫米和約0.7毫米之間。換句話說,從施加的熔噴外層厚度到包裹層的表面的最大重疊厚度為0.7毫米。在墊的實(shí)施方式中,包裹層具有的厚度介于約0.5毫米和約0.7毫米之間。在實(shí)施方式中,包裹層具有約600%的全球戰(zhàn)略合作伙伴(wsp)10.1(05)非織造材料吸水測(cè)試規(guī)范值;上述的墊,其中所述墊在液體材料吸收之后厚度增加不到30%。在實(shí)施方式中,所述墊還包含香味劑、清洗劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、上光劑、化學(xué)防腐劑、碎屑保持劑(比如drakesol)和/或抗細(xì)菌劑中的一個(gè)或多個(gè)。在實(shí)施方式中,所述墊具有的厚度介于約6.5毫米和約8.5毫米之間。在實(shí)施方式中,所述墊具有的寬度介于約68毫米和約80毫米之間,長(zhǎng)度介于約165毫米和約212毫米之間。在實(shí)施方式中,襯里層具有的寬度介于約163毫米和約169毫米之間,長(zhǎng)度介于約205毫米和約301毫米之間。在實(shí)施方式中,吸收性芯包括粘結(jié)到第二氣流成網(wǎng)層的第一氣流成網(wǎng)層且第二氣流成網(wǎng)層粘結(jié)到第三氣流成網(wǎng)層。
流體在這三個(gè)層之間芯吸,并且在向下的力被施加至墊時(shí)保持均勻垂直地貫穿氣流成網(wǎng)層堆疊,而不會(huì)回漏到清潔墊之下的地板表面上。在實(shí)施方式中,墊保持90%的流體施加到地板表面且不到1磅的力,墊不將吸收的液體回漏到地板表面上。每個(gè)氣流成網(wǎng)層的頂面和底面的表面張力有助于將所吸的流體保持在各層內(nèi),使得在頂層完全飽和時(shí),沒有流體將穿過頂部氣流成網(wǎng)層的底表面11b泄漏降至中間氣流成網(wǎng)層,并且在中間氣流成網(wǎng)層完全飽和時(shí),沒有流體將穿過中間(或第二)層的底面泄漏降至底層。
在實(shí)施方式中,墊吸收8-10倍其重量的流體到氣流成網(wǎng)層的相對(duì)剛性基質(zhì)(完全濕潤時(shí)任何尺寸都不變形)中,且流體吸收是通過毛細(xì)芯吸實(shí)現(xiàn)的,而不是通過壓縮釋放抽吸,因?yàn)閴|所連接到的機(jī)器人施加很輕的低變化周期重量,不是厚重的推下和收回的周期。每個(gè)氣流成網(wǎng)層減慢所吸流體滲透到下一個(gè)相鄰的氣流成網(wǎng)層,使得流體施加的早期周期不會(huì)導(dǎo)致快速吸入被施加到地板表面的所有流體。氣流成網(wǎng)層的垂直堆疊提供阻礙在包括三個(gè)氣流成網(wǎng)層的氣流成網(wǎng)芯的底部搗拌。每個(gè)氣流成網(wǎng)層具有其自己的抵抗搗拌底面,用于始終防止被吸收的流體在底部(或第三)層的底面的底部之下?lián)v拌。
在實(shí)施方式中,氣流成網(wǎng)層在垂直方向上的硬度或密度是不均勻的,使得外頂面和底面比各層的內(nèi)部更硬。在實(shí)施例中,作為制造過程的特征,氣流成網(wǎng)層的表面密度是不均勻的,使得外頂面和底面比各層的內(nèi)部更光滑且更不具有吸收性。通過改變每個(gè)氣流成網(wǎng)層的外表面的表面密度,氣流成網(wǎng)層保持吸收性的芯吸流體進(jìn)入到每個(gè)氣流成網(wǎng)層中,而不通過底面漏回。通過將三個(gè)這樣的氣流成網(wǎng)層合并到墊的吸收芯中,墊因此相對(duì)于具有相當(dāng)于三層堆疊芯的厚度的單芯的墊具有優(yōu)良的流體保持性能。三個(gè)氣流成網(wǎng)層提供至少三倍的表面張力的量。
在墊的實(shí)施方式中,這三個(gè)氣流成網(wǎng)層通過粘合材料被粘附到彼此。在一些實(shí)施方式中,所述粘合材料沿著氣流成網(wǎng)層的至少一側(cè)的長(zhǎng)度被施加在至少兩個(gè)均勻間隔的條中,并且覆蓋不超過10%的所述至少一側(cè)的表面面積。在墊的實(shí)施方式中,所述粘合材料被噴灑在氣流成網(wǎng)層的至少一側(cè)的長(zhǎng)度上,并且覆蓋不超過10%的所述至少一側(cè)的表面面積。在墊的實(shí)施方式中,至少一個(gè)氣流成網(wǎng)層包括基于纖維素的紡織材料。在一些實(shí)施方式中,至少一個(gè)氣流成網(wǎng)層且優(yōu)選的是全部三個(gè)氣流成網(wǎng)層,包括木漿。在一些實(shí)施方式中,一個(gè)或多個(gè)氣流成網(wǎng)層包括生物組分聚合物、纖維素和膠乳,且存在的聚合物的量高達(dá)約15%(重量)。
還描述了一種用于構(gòu)成清潔墊的方法,包括將第一氣流成網(wǎng)層設(shè)置在第二氣流成網(wǎng)層上;將第二氣流成網(wǎng)層設(shè)置在第三氣流成網(wǎng)層上;以及圍繞第一、第二和第三氣流成網(wǎng)層包裹包裹層,該包裹層包括:纖維組合物;以及在定位成與清潔墊下方的地板表面交界的外表面上粘附到纖維組合物的熔噴磨料,所述纖維組合物是水刺或紡粘材料。
用于構(gòu)成清潔墊的方法的其他實(shí)施例包括組合或子組合采取的以下元件或特征,以在墊連接到體重小于2.25千克的緊湊型移動(dòng)機(jī)器人時(shí)提供從地板表面擦洗碎屑并且吸收和保持液體及懸浮碎屑的優(yōu)點(diǎn),而不妨礙機(jī)器人的來回百脈(birdsfoot)或蔓生擦洗圖案及清洗功效。組合或子組合采取的以下元件或特征創(chuàng)建的墊芯吸潮氣和碎屑到吸收性芯中而不會(huì)膨脹和提高輕型機(jī)器人的前緣,這將防止機(jī)器人施加最大的向下力到墊:該方法還包括在包裹層上粘附和隨機(jī)地布置熔噴磨料纖維;上述的方法,其中所述熔噴磨料纖維具有的直徑介于約8微米和約20微米之間;上述的方法還包括布置熔噴磨料和包裹層以具有的集體厚度介于約0.5毫米和約0.7毫米之間;上述的方法還包括將熔噴磨料布置在包裹層上,以在熔噴磨料與包裹層之間提供介于約44%和約57%之間的覆蓋表面比率;上述的墊,其中所述熔噴磨料纖維覆蓋襯里層的表面的約50%至約60%;上述的方法還包括將第一氣流成網(wǎng)層粘附到第二氣流成網(wǎng)層,將第二氣流成網(wǎng)層粘附到第三氣流成網(wǎng)層;上述的方法,其中所述氣流成網(wǎng)層是基于纖維素的紡織品材料;上述的方法,其中第一、第二和第三氣流成網(wǎng)層、水刺層和熔噴磨料配置成在流體吸收之后厚度增加不到30%;上述的方法還包括將氣流成網(wǎng)層和包裹層配置成具有約80毫米至約68毫米之間的組合寬度和約200毫米至約212毫米之間的組合長(zhǎng)度;上述的方法還包括將氣流成網(wǎng)層和包裹層配置成具有約6.5毫米至約8.5毫米之間的組合寬度;上述的方法還包括將氣流成網(wǎng)層配置成具有69毫米至約75毫米之間的組合氣流成網(wǎng)寬度和約165毫米至約171毫米之間的組合氣流成網(wǎng)長(zhǎng)度。
還描述了一種表面清潔設(shè)備,具有連接在其上面的上述清潔墊。另外的實(shí)施例包括其中所述表面清潔設(shè)備是拖把或自主移動(dòng)機(jī)器人;上述的表面清潔設(shè)備,其中所述墊通過連接到該墊的背襯層可釋放地連接到表面清潔設(shè)備;上述的表面清潔設(shè)備,其中所述背襯層包括紙板;并且上述的表面清潔設(shè)備,其中所述表面清潔設(shè)備還包含釋放機(jī)構(gòu)來彈出可釋放連接的墊。
還描述了一種采用上述的墊來清潔表面的方法,包括將表面清潔液施加到待清潔的表面,并且使表面清潔墊通過表面。墊采用約400克力的壓力在墊上在約10秒內(nèi)吸收約20毫升的液體材料。在一些實(shí)施方式中,吸收性芯保持高達(dá)約90%的被吸收的液體材料的體積。在一些實(shí)施方式中,被吸收的液體材料大致均勻地分配在整個(gè)芯上。在一些實(shí)施方式中,芯材料吸收高達(dá)約7至約10倍其重量。在一些實(shí)施方式中,襯里層保持高達(dá)約10%的被吸收的液體材料。
還描述了一種移動(dòng)機(jī)器人。在實(shí)施方式中,所述機(jī)器人包括:機(jī)器人主體,其限定向前驅(qū)動(dòng)方向;驅(qū)動(dòng)器,其支撐所述機(jī)器人主體以在表面上操縱所述機(jī)器人,清潔組件,其設(shè)置在所述機(jī)器人主體上。所述清潔組件包括墊支架,其配置成接收具有中心邊緣和側(cè)邊緣的清潔墊,所述墊支架包括釋放機(jī)構(gòu),其配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)彈出墊。所述機(jī)器人還包括配置成將流體施加到地板表面的流體施加器,其中,以及與所述驅(qū)動(dòng)器和清潔組件連通的控制器電路,所述控制器電路控制驅(qū)動(dòng)器和流體施加器同時(shí)執(zhí)行清潔程序。清潔程序包括將流體施加到大致等于機(jī)器人的足跡區(qū)域的地板表面區(qū)域,并且以單獨(dú)地移動(dòng)清潔墊的中心邊緣和側(cè)邊緣通過地板表面區(qū)域的運(yùn)動(dòng)模式將機(jī)器人返回到地板表面區(qū)域,以采用施加的流體潤濕清潔墊的整個(gè)表面區(qū)域。
其他的實(shí)施方式包括上述的機(jī)器人,其中所述清潔程序還包括以初始體積流率向地板表面施加流體來潤濕所述清潔墊,所述初始體積流率在所述清潔墊被潤濕時(shí)比隨后的體積流率相對(duì)較高。在一個(gè)實(shí)施方式中,第一體積流率通過最初在一段時(shí)間比如1-3分鐘內(nèi)噴灑每1.5英尺約1ml流體而設(shè)定,第二體積流率通過每3英尺噴灑而設(shè)定,其中每個(gè)噴灑流體的體積不到1毫升。流體施加器施加流體至清潔墊前面的地板表面區(qū)域并且在移動(dòng)機(jī)器人的向前驅(qū)動(dòng)方向上,并且流體被施加到清潔墊先前所占據(jù)的地板表面區(qū)域。在實(shí)施方式中,先前占據(jù)的地板表面區(qū)域被存儲(chǔ)在可以訪問控制器電路的地圖上。在實(shí)施方式中,流體被施加到地板表面區(qū)域,機(jī)器人在立即施加流體之前已經(jīng)后退離開了至少一個(gè)機(jī)器人足跡長(zhǎng)度的距離,使得流體僅被施加到可穿過的地板,而不是觸發(fā)機(jī)器人上的凸點(diǎn)傳感器(碰撞)開關(guān)或接近傳感器的壁、家具件、地毯或其他非地板區(qū)域。在實(shí)施方式中,執(zhí)行清潔程序還包括以百脈運(yùn)動(dòng)移動(dòng)清潔墊,沿著中心軌跡向前和向后,沿著軌跡向前和向后至左側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離,以及沿著軌跡向前和向后至右側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離。機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器包括設(shè)置在機(jī)器人主體的相應(yīng)左右部上的左右驅(qū)動(dòng)輪,且機(jī)器人的重心位于驅(qū)動(dòng)輪的前面,使得機(jī)器人總重量的大多數(shù)定位在墊支架上。因?yàn)閴|在流體吸收期間不膨脹,所以機(jī)器人的重量在整個(gè)清洗程序中保持定位在墊支架上。機(jī)器人的總重量以3比1的比例分配在墊支架和驅(qū)動(dòng)輪之間,且機(jī)器人在不保持任何流體時(shí)的總重量介于約1千克和約1.5千克磅之間,在保持流體時(shí)介于約1.5千克至4.5千克之間。在實(shí)施方式中,機(jī)器人主體和墊支架都限定大致矩形的足跡。另外,在實(shí)施方式中,機(jī)器人還包括設(shè)置在墊支架的頂部上的振動(dòng)馬達(dá)。在一些實(shí)施方式中,機(jī)器人還包括切換按鈕,用于致動(dòng)墊支架釋放機(jī)構(gòu)并彈出墊。墊上的背襯層與墊支架接合,墊支架包括突出突起,其定位成用于沿著背襯層的外周邊緣對(duì)準(zhǔn)并結(jié)合背襯層的一個(gè)或多個(gè)成形狹槽切口。在一些實(shí)施方式中,墊支架包括突出突起,其定位成用于在除沿著外周邊緣之外的位置對(duì)準(zhǔn)并結(jié)合背襯層的一個(gè)或多個(gè)成形狹槽切口。
還描述了一種移動(dòng)地板清潔機(jī)器人,包括:機(jī)器人主體,其限定向前驅(qū)動(dòng)方向;驅(qū)動(dòng)器,其支撐所述機(jī)器人主體以在表面上操縱所述機(jī)器人,所述驅(qū)動(dòng)器包括左右驅(qū)動(dòng)輪,它們布置在所述機(jī)器人主體的相應(yīng)左右部上。所述機(jī)器人包括清潔組件,其設(shè)置在所述機(jī)器人主體上,所述清潔組件包括墊支架,其設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)輪前部并且具有頂部和底部,所述底部具有的底表面布置在該表面的約0.5厘米和約1.5厘米之間內(nèi)并且配置成接收清潔墊。所述墊支架的底表面包括機(jī)器人足跡的表面面積的至少40%,且所述底表面具有從其延伸的一個(gè)或多個(gè)突出突起,用于與墊組件上的配合狹槽接合。在實(shí)施方式中,所述機(jī)器人包括軌道振蕩器,其具有設(shè)置在所述墊支架的頂部上的不到1厘米的軌道范圍。所述墊支架配置成允許80%以上的所述軌道振蕩器的軌道范圍從所接收的清潔墊的頂部被傳輸?shù)剿邮盏那鍧崏|的底表面。所述一個(gè)或多個(gè)突起有助于將墊對(duì)準(zhǔn)墊支架,并且在軌道振蕩的振蕩期間將墊牢固地保持就位,同時(shí)機(jī)器人以來回擦洗的清潔圖案移動(dòng)。在實(shí)施方式中,所述墊支架包括釋放機(jī)構(gòu),其配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)從所述墊支架的底表面彈出墊,使得用戶不必觸摸使用過的臟墊來處置它。致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)同時(shí)保持機(jī)器人在垃圾容器之上將墊從墊支架彈出到其下的垃圾容器中。
在一些實(shí)施方式中,軌道振蕩器的軌道范圍在至少部分的清潔運(yùn)行期間不到0.5厘米。此外,機(jī)器人向前和向后驅(qū)動(dòng)同時(shí)振蕩清潔墊。在實(shí)施方式中,機(jī)器人以百脈運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)來移動(dòng)清潔墊,沿著中心軌跡向前和向后,沿著軌跡向前和向后至左側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離,以及沿著軌跡向前和向后至右側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離。清潔墊具有連接到墊支架的底表面的頂表面,墊的頂部相對(duì)于振蕩的墊支架基本上不動(dòng)。在實(shí)施方式中,機(jī)器人清潔組件還包括:貯存器,其保持一定體積的流體;以及流體施加器,其與所述貯存器流體連通。所述流體施加器配置成沿著所述墊支架前面的向前驅(qū)動(dòng)方向施加流體。清潔墊配置成吸收保持在所述貯存器中的流體體積的約90%,而不會(huì)泄漏到墊下面的地板表面上,同時(shí)接收1磅的向下力。所述墊還包括背襯層在清潔墊上用于與墊支架接合,墊支架底部上的一個(gè)或多個(gè)突出突起定位成用于對(duì)準(zhǔn)并接合背襯層的成形狹槽切口。所述一個(gè)或多個(gè)突起有助于將墊對(duì)準(zhǔn)墊支架,并且在軌道振蕩的振蕩期間將墊牢固地保持就位,同時(shí)機(jī)器人以來回擦洗的清潔圖案移動(dòng)。在實(shí)施方式中,所述墊支架包括釋放機(jī)構(gòu),其配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)從所述墊支架的底表面彈出墊,使得用戶不必觸摸使用過的臟墊來處置它。致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)同時(shí)保持機(jī)器人在垃圾容器之上將墊從墊支架彈出到其下的垃圾容器中。
還描述了一種操作移動(dòng)地板清潔機(jī)器人的方法,包括在由機(jī)器人限定的向前驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第一距離到第一位置,同時(shí)沿著支撐機(jī)器人的地板表面移動(dòng)由機(jī)器人攜帶的清潔墊,清潔墊具有中心邊緣和側(cè)邊緣;在與向前驅(qū)動(dòng)方向相反的反向驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第二距離到第二位置,同時(shí)沿著地板表面移動(dòng)清潔墊;從第二位置,在清潔墊前面的向前驅(qū)動(dòng)方向上但是在第一位置后面,將流體施加到地板表面上的大致等于機(jī)器人的足跡區(qū)域的區(qū)域;并且以單獨(dú)地移動(dòng)清潔墊的中心邊緣和側(cè)邊緣通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)模式將機(jī)器人返回到該區(qū)域,以采用施加的流體潤濕清潔墊。
另外的實(shí)施例包括:上述的方法還包括在左驅(qū)動(dòng)方向或右驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng),同時(shí)在將流體噴灑在地板表面上之后沿交替的正向和反向方向通過施加的流體驅(qū)動(dòng);上述的方法,其中地板表面上的流體包括在相對(duì)于向前驅(qū)動(dòng)方向的多個(gè)位置噴灑流體;上述的方法,其中所述第二距離至少等于機(jī)器人的一個(gè)足跡區(qū)域的長(zhǎng)度;上述的方法,其中移動(dòng)地板清潔機(jī)器人包括:機(jī)器人主體,其限定向前驅(qū)動(dòng)方向并且具有底部;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其支撐所述機(jī)器人主體并且配置成在地板表面上操縱所述機(jī)器人。
本公開的一個(gè)方面提供了一種移動(dòng)機(jī)器人,其具有機(jī)器人主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和清潔組件。清潔組件包括墊支架、流體施加器和控制器。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)支撐機(jī)器人主體以在地板表面上操縱機(jī)器人。清潔組件設(shè)置在機(jī)器人主體上,并且包括墊支架、流體施加器以及與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和清潔系統(tǒng)連通的控制器。墊支架配置成接收具有中心邊緣和側(cè)邊緣的清潔墊。所述墊支架包括配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)彈出墊的釋放機(jī)構(gòu)。流體施加器配置成將流體施加到地板表面。控制器控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和流體實(shí)施加器,同時(shí)執(zhí)行清潔程序。清潔程序包括將流體施加到大致等于機(jī)器人的足跡區(qū)域的區(qū)域,并且以單獨(dú)地移動(dòng)清潔墊的中心邊緣和側(cè)邊緣通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)模式將機(jī)器人返回到該區(qū)域,以采用施加的流體潤濕清潔墊。
本公開的實(shí)施方式可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。在一些實(shí)施方式中,清潔程序還包括以初始體積流率向表面施加流體來潤濕所述清潔墊,所述初始體積流率在所述清潔墊被潤濕時(shí)比隨后的體積流率相對(duì)較高。在一個(gè)實(shí)施方式中,第一體積流率通過最初在一段時(shí)間比如1-3分鐘內(nèi)噴灑每1.5英尺約1ml流體而設(shè)定,第二體積流率通過每3英尺噴灑而設(shè)定,其中每個(gè)噴灑流體的體積不到1毫升。
在一些示例中,流體施加器施加流體到清潔墊前面的區(qū)域并且在移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)方向上。在一些示例中,流體被施加到清潔墊先前占據(jù)的區(qū)域。在一些示例中,清潔墊已占據(jù)的區(qū)域被記錄在可以訪問控制器的所存儲(chǔ)的地圖上。
在一些示例中,流體施加器將流體施加到機(jī)器人在立即施加流體之前已經(jīng)后退離開了至少一個(gè)機(jī)器人足跡長(zhǎng)度的距離的區(qū)域。執(zhí)行清潔程序還包括以百脈運(yùn)動(dòng)來移動(dòng)清潔墊,沿著中心軌跡向前和向后,沿著軌跡向前和向后至左側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離,以及沿著軌跡向前和向后至右側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離。
在一些實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)器人主體的相應(yīng)左右部上的左右驅(qū)動(dòng)輪。機(jī)器人的重心位于驅(qū)動(dòng)輪的前面,使得機(jī)器人總重量的大多數(shù)定位在墊支架上。機(jī)器人20的總重量可以以3比1的比例分配在墊支架和驅(qū)動(dòng)輪之間。在一些示例中,機(jī)器人的總重量介于約2磅和約5磅之間。
在一些示例中,機(jī)器人主體和墊支架都限定大致矩形的足跡。另外或可替代地,墊支架的底表面可以具有的寬度介于約60毫米和約80毫米之間,長(zhǎng)度介于約180毫米和215毫米之間。
在一些實(shí)施方式中,機(jī)器人包括切換按鈕,用于致動(dòng)墊支架釋放機(jī)構(gòu)并彈出墊。在一些實(shí)施方式中,墊包括用于與墊支架接合的背襯層,且墊支架包括突出突起,其定位成用于對(duì)準(zhǔn)并接合背襯層的成形狹槽切口。
本公開的一個(gè)方面提供了一種移動(dòng)地板清潔機(jī)器人,其具有機(jī)器人主體、驅(qū)動(dòng)器、清潔組件、墊支架和控制器電路。機(jī)器人主體限定向前驅(qū)動(dòng)方向。驅(qū)動(dòng)器支撐機(jī)器人主體以在地板表面上操縱機(jī)器人。清潔組件設(shè)置在機(jī)器人主體上,并且包括墊支架、貯存器和噴霧器。墊支架具有的底表面配置成接收清潔墊并且布置成接合地板表面,所述底表面具有從其延伸的一個(gè)或多個(gè)突出突起。
所述一個(gè)或多個(gè)突起有助于將墊對(duì)準(zhǔn)墊支架,并且在軌道振蕩的振蕩期間將墊牢固地保持就位,同時(shí)機(jī)器人以來回擦洗的清潔圖案移動(dòng)。在實(shí)施方式中,所述墊支架包括釋放機(jī)構(gòu),其配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)從所述墊支架的底表面彈出墊,使得用戶不必觸摸使用過的臟墊來處置它。致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)同時(shí)保持機(jī)器人在垃圾容器之上將墊從墊支架彈出到其下的垃圾容器中。
貯存器配置成保持一定體積的流體,與貯存器流體連通的噴霧器配置成沿著墊支架前面的向前驅(qū)動(dòng)方向噴灑流體??刂破麟娐放c驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和清潔系統(tǒng)進(jìn)行通信,并且執(zhí)行清潔程序??刂破麟娐穲?zhí)行的清洗程序是允許機(jī)器人在向前驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第一距離到第一位置,然后在與向前驅(qū)動(dòng)方向相反的反向驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第二距離到第二位置。清潔程序允許機(jī)器人從第二位置在墊支架前面的向前驅(qū)動(dòng)方向上但是在第一位置后面,將流體噴灑在地板表面上。這樣,機(jī)器人僅將流體施加到可穿過的地板,而不是觸發(fā)機(jī)器人上的凸點(diǎn)傳感器(碰撞)開關(guān)或接近傳感器的壁、家具件、地毯或其他非地板區(qū)域。在將流體噴灑在地板表面上之后,清洗程序允許機(jī)器人在交替的正向和反向驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng),同時(shí)沿著地板表面涂抹清潔墊。
本公開的實(shí)施方式可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。在一些實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)器包括設(shè)置在機(jī)器人主體的相應(yīng)左右部上的左右驅(qū)動(dòng)輪。機(jī)器人的重心位于驅(qū)動(dòng)輪的前面,使得機(jī)器人總重量的大多數(shù)定位在墊支架上。機(jī)器人的總重量可以以3比1的比例分配在墊支架和驅(qū)動(dòng)輪之間。在一些示例中,機(jī)器人的總重量介于約2磅和約5磅之間(約1至2.25千克)。驅(qū)動(dòng)器可以包括驅(qū)動(dòng)主體(其具有前部和后部)以及設(shè)置在驅(qū)動(dòng)主體上的左右馬達(dá)。左右驅(qū)動(dòng)輪可以聯(lián)接到相應(yīng)的左右馬達(dá)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還可以包括從驅(qū)動(dòng)主體的前部延伸的臂。該臂可樞轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)輪前面的機(jī)器人主體,以允許驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)于地板表面豎直移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)主體的后部可限定狹槽,該狹槽的尺寸被確定成可滑動(dòng)地接收從機(jī)器人主體延伸的導(dǎo)向突起。
在一些示例中,機(jī)器人主體和墊支架都限定大致矩形的足跡。另外或可替代地,墊支架的底表面可以具有的寬度介于約60毫米和約80毫米之間,長(zhǎng)度介于約180毫米和215毫米之間。
貯存器可以保持約200毫升的液量。另外或可替代地,機(jī)器人可以包括設(shè)置在墊支架的頂部上的振動(dòng)馬達(dá)或軌道振蕩器。
在一些實(shí)施方式中,機(jī)器人包括切換按鈕,用于致動(dòng)墊支架釋放機(jī)構(gòu)并彈出墊。在一些實(shí)施方式中,墊包括用于與墊支架接合的背襯層,且墊支架包括突出突起,其定位成用于對(duì)準(zhǔn)并接合背襯層的成形狹槽切口。
本公開的另一方面提供了一種移動(dòng)地板清潔機(jī)器人,包括機(jī)器人主體、驅(qū)動(dòng)器和清潔組件。機(jī)器人主體限定向前驅(qū)動(dòng)方向。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)支撐機(jī)器人主體以在地板表面上操縱機(jī)器人。清潔組件設(shè)置在機(jī)器人主體上,并且包括墊支架和軌道振蕩器。墊支架設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輪的前面,并且具有頂部和底部。所述底部具有的底表面布置在地板表面的約0.5厘米和約1.5厘米之間內(nèi)并且接收清潔墊。所述墊支架的底表面包括機(jī)器人足跡的表面面積的至少40%,并且具有從其延伸的一個(gè)或多個(gè)突出突起。軌道振蕩器設(shè)置在墊支架的頂部上,并且具有的軌道范圍小于1厘米。所述墊支架配置成允許80%以上的所述軌道振蕩器的軌道范圍從所保持的清潔墊的頂部被傳輸?shù)剿3值那鍧崏|的底表面。
在一些實(shí)施方式中,軌道振蕩器的軌道范圍在至少部分的清潔運(yùn)行期間不到0.5厘米。另外或可替代地,機(jī)器人可以向前或向后驅(qū)動(dòng)清潔墊同時(shí)清潔墊在振蕩。
所述一個(gè)或多個(gè)突起有助于將墊對(duì)準(zhǔn)墊支架,并且在軌道振蕩的振蕩期間將墊牢固地保持就位,同時(shí)機(jī)器人以來回擦洗的清潔圖案移動(dòng)。在實(shí)施方式中,所述墊支架包括釋放機(jī)構(gòu),其配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)從所述墊支架的底表面彈出墊,使得用戶不必觸摸使用過的臟墊來處置它。致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)同時(shí)保持機(jī)器人在垃圾容器之上將墊從墊支架彈出到其下的垃圾容器中。
在一些示例中,機(jī)器人以百脈運(yùn)動(dòng)移動(dòng),沿著中心軌跡向前和向后,沿著軌跡向前和向后至左側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離,以及沿著軌跡向前和向后至右側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離。
在一些示例中,清潔墊具有連接到墊支架底表面的頂表面,且墊的頂部相對(duì)于振動(dòng)的墊支架基本不動(dòng)。
在一些示例中,所述墊支架具有釋放機(jī)構(gòu),其配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)從所述墊支架的底表面彈出墊。在一些示例中,機(jī)器人包括切換按鈕,用于致動(dòng)墊支架釋放機(jī)構(gòu)并彈出墊。在一些示例中,墊包括用于與墊支架接合的背襯層,且墊支架包括突出突起,其定位成用于對(duì)準(zhǔn)并接合背襯層的成形狹槽切口。
在一些示例中,機(jī)器人的總重量以3比1的比例分配在墊支架和驅(qū)動(dòng)輪之間。機(jī)器人的總重量可以介于約2磅和約5磅之間(約1至2.25千克)。
在一些示例中,機(jī)器人主體和墊支架都限定大致矩形的足跡。另外或可替代地,墊支架的底表面可以具有的寬度介于約60毫米和約80毫米之間,長(zhǎng)度介于約180毫米和215毫米之間。
所述清潔組件還可以包括至少一個(gè)柱,其設(shè)置在墊支架的頂部上,其尺寸被確定成用于由機(jī)器人主體限定的相應(yīng)孔接收。所述至少一個(gè)柱可以具有的橫截面直徑沿其長(zhǎng)度尺寸變化。另外或可替代地,所述至少一個(gè)柱可以包括減振材料。
在一些實(shí)施方式中,清潔組件還包括保持一定體積流體的貯存器和與貯存器流體連通的噴霧器。噴霧器配置成沿著墊支架前面的向前驅(qū)動(dòng)方向噴灑流體。貯存器可以保持約200毫升的液量。
驅(qū)動(dòng)器可以包括驅(qū)動(dòng)主體(其具有前部和后部)和設(shè)置在驅(qū)動(dòng)主體上的左右馬達(dá)。左右驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)接到相應(yīng)的左右馬達(dá)。驅(qū)動(dòng)器還可以包括從驅(qū)動(dòng)主體的前部延伸的臂。該臂可樞轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)輪前面的機(jī)器人主體,以允許驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)于地板表面豎直移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)主體的后部可限定狹槽,該狹槽的尺寸被確定成可滑動(dòng)地接收從機(jī)器人主體延伸的導(dǎo)向突起。在一個(gè)實(shí)施方式中,設(shè)置在墊支架主體的底表面上的清潔墊吸收保持在所述貯存器中的流體體積的約90%。清潔墊具有的厚度介于約6.5毫米和約8.5毫米之間,寬度介于約68毫米和約80毫米之間,長(zhǎng)度介于約165毫米和約212毫米之間。
在一些示例中,一種方法包括在由機(jī)器人限定的向前驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第一距離到第一位置,同時(shí)沿著支撐機(jī)器人的地板表面移動(dòng)由機(jī)器人攜帶的清潔墊。清潔墊具有中心區(qū)域和橫向中心區(qū)域的側(cè)區(qū)域。所述方法還包括在與向前驅(qū)動(dòng)方向相反的反向驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第二距離到第二位置,同時(shí)沿著地板表面移動(dòng)清潔墊。這樣,機(jī)器人僅將流體施加到可穿過的地板,而不是觸發(fā)機(jī)器人上的凸點(diǎn)傳感器(碰撞)開關(guān)或接近傳感器的壁、家具件、地毯或其他非地板區(qū)域。所述方法還包括在清潔墊的前面但是在第一位置的后面將流體施加到地板表面上的大致等于機(jī)器人的足跡區(qū)域的區(qū)域。所述方法還包括以單獨(dú)地移動(dòng)清潔墊的中心部和側(cè)部通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)模式將機(jī)器人返回到施加流體的區(qū)域,以采用施加的流體潤濕清潔墊。
在一些示例中,所述方法包括在左驅(qū)動(dòng)方向或右驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng),同時(shí)在將流體噴灑在地板表面上之后沿交替的正向和反向方向驅(qū)動(dòng)。將流體施加在地板表面上可以包括在相對(duì)于向前驅(qū)動(dòng)方向的多個(gè)位置噴灑流體。在一些示例中,所述第二距離至少等于機(jī)器人的足跡區(qū)域的長(zhǎng)度。
在本公開的另一方面,一種操作移動(dòng)地板清潔機(jī)器人的方法包括在由機(jī)器人限定的向前驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第一距離到第一位置,同時(shí)沿著支撐機(jī)器人的地板表面涂抹由機(jī)器人攜帶的清潔墊。所述方法包括在與向前驅(qū)動(dòng)方向相反的反向驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第二距離到第二位置,同時(shí)沿著地板表面涂抹清潔墊。所述方法還包括在清潔墊前面的向前驅(qū)動(dòng)方向但是在第一位置的后面將流體噴灑到地板表面上。所述方法還包括在交替的正向和反向驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng),同時(shí)在將流體噴灑在地板表面上之后沿著地板表面涂抹清潔墊。
在一些實(shí)施方式中,所述方法包括將流體噴灑在地板表面上,同時(shí)在反向方向驅(qū)動(dòng)或者在相反的驅(qū)動(dòng)方向上已經(jīng)驅(qū)動(dòng)第二距離。在實(shí)施方式中,所述方法包括在左驅(qū)動(dòng)方向或右驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng),同時(shí)在將流體噴灑在地板表面上之后沿交替的正向和反向方向驅(qū)動(dòng)。將流體噴灑在地板表面上可以包括在相對(duì)于向前驅(qū)動(dòng)方向的多個(gè)位置噴灑流體。在一些實(shí)施方式中,所述第二距離大于或等于所述第一距離。
所述移動(dòng)地板清潔機(jī)器人可以包括機(jī)器人主體、驅(qū)動(dòng)器、墊支架、貯存器和噴霧器。機(jī)器人主體限定向前驅(qū)動(dòng)方向并且具有底部。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)支撐機(jī)器人主體并且在地板表面上操縱機(jī)器人。墊支架設(shè)置在機(jī)器人主體的底部上并且保持清潔墊。墊支架具有配置成在致動(dòng)時(shí)彈出墊的釋放機(jī)構(gòu),所述墊還包括用于與墊支架接合的背襯層。墊支架具有的底表面具有從其延伸的突出突起,且突起凸出的尺寸、形狀和位置被確定成對(duì)準(zhǔn)并接合背襯層的狹槽切口。
貯存器由機(jī)器人主體容納并且保持流體(例如,200ml)。同樣由機(jī)器人主體容納的噴霧器與貯存器流體連通,并且在清潔墊前面的向前驅(qū)動(dòng)方向上噴灑流體。設(shè)置在墊支架主體的底部上的清潔墊可以吸收包含在貯存器中的流體的約90%。在一些示例中,清潔墊具有的寬度介于約68毫米和約80毫米之間,長(zhǎng)度介于約200毫米和約212毫米之間。清潔墊可以具有的厚度介于約6.5毫米和約8.5毫米之間。本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)在下面的附圖和說明書中得到闡述。
在一些實(shí)施方式中,流體施加器是一種噴霧器,其包括至少兩個(gè)噴嘴,每個(gè)在施加流體的兩個(gè)條中將流體均勻地分配在整個(gè)地板表面上。兩個(gè)噴嘴每個(gè)都配置成以與另一個(gè)噴嘴不同的角度和距離噴灑流體。在一些實(shí)施方式中,兩個(gè)噴嘴垂直地堆疊在流體施加器中的凹部中,并且與水平傾斜且彼此間隔開,使得一個(gè)噴嘴向前和向下噴灑相對(duì)較長(zhǎng)長(zhǎng)度的流體,以采用向前供給的施加流體覆蓋機(jī)器人前面的區(qū)域,而另一噴嘴向前和向下噴灑相對(duì)較短長(zhǎng)度的流體,以使向后供給的施加流體在比由頂噴嘴分配的施加流體的區(qū)域更接近機(jī)器人的前面的區(qū)域上。
在實(shí)施方式中,噴嘴將流體分配在就尺寸來說擴(kuò)展機(jī)器人寬度和至少一個(gè)機(jī)器人長(zhǎng)度的區(qū)域圖案中。在一些實(shí)施方式中,頂噴嘴和底噴嘴施加流體在施加流體的兩個(gè)不同間隔開的條中,所述條未延伸到機(jī)器人的整個(gè)寬度,使得墊以如本文所述的向前和向后傾斜的擦洗動(dòng)作穿過施加流體的條的外邊緣。在實(shí)施例中,施加流體的條覆蓋機(jī)器人寬度的75-95%的寬度和機(jī)器人長(zhǎng)度的組合長(zhǎng)度。在實(shí)施方式中,施加流體的條可以大致為矩形或橢圓形。在實(shí)施方式中,噴嘴通過在噴嘴開口吸入小體積的流體使得沒有流體從跟隨每個(gè)噴霧實(shí)例的噴嘴泄漏來完成每個(gè)噴灑周期。
在一些實(shí)施方式中,所述墊包括包括粘附到墊的頂表面的紙板背襯層。紙板背襯層突出超過墊的縱向邊緣,紙板背襯層的突出縱向邊緣附接到機(jī)器人的墊支架。在一個(gè)實(shí)施例中,紙板背襯層的厚度介于0.02英寸和0.03英寸之間(厚度為0.05厘米至0.762厘米),寬度介于68和72毫米之間,長(zhǎng)度介于90-94毫米之間。在一個(gè)實(shí)施例中,紙板背襯層是0.026英寸厚、70毫米寬和92毫米長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中,紙板背襯層采用防水涂層涂覆在兩側(cè)上,比如蠟或聚合物或防水材料的組合,比如蠟/聚乙烯醇、聚胺,且紙板背襯層在被弄濕時(shí)不解體。
在實(shí)施方式中,墊是一次性墊。在其它示例中,墊是可重復(fù)使用的超細(xì)纖維布?jí)|,具有與本文就實(shí)施例所述的那些相同的吸收特性。在具有可清洗、可重復(fù)使用的超細(xì)纖維布的示例中,布的頂面包括固定的剛性背襯層,其形狀被確定成且定位成像就實(shí)施例所述的紙板背襯層。剛性背襯層由經(jīng)受機(jī)械干燥而不會(huì)熔化或降解背襯的耐熱、可清洗材料制成。剛性背襯層具有一定的尺寸,并且具有如本文所描述的與就本文實(shí)施例所描述的墊支架的實(shí)施例互換使用的切口。
在其它示例中,墊是一次性干布,并且包括暴露纖維進(jìn)行截留毛發(fā)的單層針刺紡粘或水刺材料。干墊包括化學(xué)處理,其將粘性特性增加到墊用于進(jìn)行保持污垢和碎屑。在一個(gè)實(shí)施例中,化學(xué)處理是一種比如商品名為drakesol的市售材料。
在一些示例中,墊通過連接到機(jī)器人的墊支架被固定到自主機(jī)器人。墊釋放機(jī)構(gòu)調(diào)整至向上或墊固定位置。墊釋放機(jī)構(gòu)包括保持器或唇,其通過抓住固定到墊頂部的紙板襯里層的突出縱向邊緣將墊牢固地保持在適當(dāng)位置。在示例中,墊釋放機(jī)構(gòu)的尖端或端部包括可移動(dòng)的保持夾和彈出突起,其向上滑動(dòng)穿過墊支架中的狹槽或開口,并且通過該狹槽被推入到向下位置中以通過向下推動(dòng)在所連接的紙板背襯層上來釋放被固定的墊。
通過說明書和附圖以及通過權(quán)利要求書,其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。
附圖說明
圖1a是示例性清潔墊的分解圖。
圖1b是圖1的示例性清潔墊的包裹層的分解圖。
圖1c是示例性清潔墊的剖面圖。
圖1d是示例性清潔墊的剖面圖,其中氣流成網(wǎng)層包括超吸收聚合物。
圖2a是用于水刺處理的操作的示例性布置的示意圖。
圖2b是用于制備在示例性清潔墊中所使用的水刺層的水刺過程的透視圖。
圖3是用于制備在示例性清潔墊中所使用的磨料熔噴層的裝置的透視圖。
圖4是通過使用示例性清潔墊進(jìn)行清潔的自主移動(dòng)機(jī)器人的透視圖。
圖5是使用示例性清潔墊的拖把的透視圖。
圖6是示例性清潔墊的底視圖。
圖7是用于構(gòu)成清潔墊的操作的示例性布置的示意圖。
圖8a是示例性清潔墊的透視圖。
圖8b是圖8a的示例性清潔墊的分解透視圖。
圖8c是示例性清潔墊的頂視圖。
圖8d是用于如本文所述的墊的示例性連接機(jī)構(gòu)的底視圖。
圖8e是處于固定位置的用于如本文所述的墊的示例性連接機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖8f是用于如本文所述的墊的示例性連接支架的頂視圖。
圖8g是處于釋放位置的用于如本文所述的墊的示例性連接機(jī)構(gòu)的剖開側(cè)視圖。
圖9a-9c是示例性自主移動(dòng)機(jī)器人隨其采用流體噴射地板表面的頂視圖。
圖9d是示例性自主移動(dòng)機(jī)器人隨其擦洗地板表面的頂視圖。
圖9e是示例性清潔墊的底視圖。
圖9f是示例性自主移動(dòng)機(jī)器人隨其擦洗地板表面的頂視圖。
圖9g是示例性自主移動(dòng)機(jī)器人隨其擦洗地板表面的頂視圖。
圖10是圖4的示例性自主移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)器人控制器的示意圖。
各個(gè)附圖中的相同附圖標(biāo)記指代相同的元件。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1a、1b和1c,在一些實(shí)施方式中,一次性清潔墊100包括疊置的多個(gè)吸收性氣流成網(wǎng)層101、102、103,它們?nèi)芜x地彼此結(jié)合,并且由可以使磨料熔噴元件106置于其上的外無紡層105包裹。在一些示例中,清潔墊100包括一個(gè)或多個(gè)氣流成網(wǎng)/無塵(airlaid)層101、102、103。如圖所示,清潔墊100包括第一、第二和第三氣流成網(wǎng)/無塵層101、102、103,但額外的氣流成網(wǎng)層也是可能的。氣流成網(wǎng)層101、102、103的數(shù)量可以取決于清潔墊100需要吸收的清潔液172的量。每個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103具有頂面101a、102a、103a和底面101b、102b、103b。第一(或頂部)氣流成網(wǎng)層101的底面101b布置在第二氣流成網(wǎng)層102的頂面102a上,第二氣流成網(wǎng)層102的底面102b布置在第三(或底部)氣流成網(wǎng)層103的頂面103a上。流體在這三個(gè)層之間芯吸,并且在向下的力被施加至墊100時(shí)保持均勻垂直地貫穿氣流成網(wǎng)層堆疊,而不會(huì)回漏到清潔墊100之下的地板表面上。在實(shí)施方式中,墊100保持90%的流體施加到地板表面10且不到1磅的力,墊100不將吸收的液體回漏到地板表面10上。每個(gè)氣流成網(wǎng)層的頂面和底面的表面張力有助于將所吸的流體保持在各層內(nèi),使得在頂層101完全飽和時(shí),沒有流體將穿過頂部氣流成網(wǎng)層101的底表面101b泄漏降至中間氣流成網(wǎng)層102,并且在中間氣流成網(wǎng)層102完全飽和時(shí),沒有流體將穿過中間(或第二)層102的底面102b泄漏降至底層。
在實(shí)施方式中,墊100吸收8-10倍其重量到氣流成網(wǎng)層101、102、103的相對(duì)剛性基質(zhì)中,且流體吸收是通過毛細(xì)芯吸實(shí)現(xiàn)的,而不是通過壓縮釋放抽吸,因?yàn)閴|所連接到的機(jī)器人400施加很輕的低變化周期重量,不是厚重的推下和收回的周期。每個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103減慢所吸流體滲透到下一個(gè)相鄰的氣流成網(wǎng)層101、102、103,使得流體應(yīng)用的早期周期不會(huì)導(dǎo)致快速吸入被施加到地板表面的所有流體。氣流成網(wǎng)層101、102、103的垂直堆疊提供阻礙在包括三個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103的氣流成網(wǎng)芯的底部搗拌。每個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103具有其自己的抵抗搗拌底面101b、102b、103b,用于始終防止被吸收的流體在底部(或第三)層103b的底面103b的底部之下?lián)v拌。
在實(shí)施例中,氣流成網(wǎng)層101、102、103在垂直方向上的硬度或密度是不均勻的,使得外頂面和底面比各層的內(nèi)部更硬。在實(shí)施例中,氣流成網(wǎng)層101、102、103的表面密度是不均勻的,使得外頂面和底面比各層的內(nèi)部更光滑且更不具有吸收性。通過改變每個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103的外表面101b、102b、103b的表面密度,氣流成網(wǎng)層101、102、103保持吸收性的芯吸流體進(jìn)入到每個(gè)氣流成網(wǎng)層中,而不通過底面101b、102b、103b漏回。通過將三個(gè)這樣的氣流成網(wǎng)層101、102、103合并到墊100的吸收芯中,墊100因此相對(duì)于具有相當(dāng)于三層堆疊芯的厚度的單芯的墊具有優(yōu)良的流體保持性能。三個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103提供至少三倍的表面張力的量,用于將所吸的流體保持在每個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103的吸收芯中。
包裹層104圍繞氣流成網(wǎng)層101、102、103包裹,并且防止氣流成網(wǎng)層101、102、103被暴露。包裹層104包括包裹層105(例如,水刺(spunlace)層)和磨料層106。包裹層105圍繞第一、第二和第三氣流成網(wǎng)層101、102、103包裹。包裹層105具有頂表面105a和底表面105b。包裹層105的頂面105b覆蓋氣流成網(wǎng)層101、102、103。包裹層105可以是具有天然或人造纖維(例如,水刺或紡粘)的柔性材料。磨料層106設(shè)置在包裹層105的底側(cè)105b上。施加到清潔墊100下面的地板10的流體通過包裹層105傳輸并進(jìn)入到氣流成網(wǎng)層101、102、103中。圍繞氣流成網(wǎng)層101、102、103包裹的包裹層105是防止原始吸收材料暴露在氣流成網(wǎng)層中的傳輸層。如果包裹層105太具有吸收性,則墊100將會(huì)被吸到地板10上且很難移動(dòng)。例如,機(jī)器人可能在試圖移動(dòng)清潔墊100穿過地板表面10時(shí)無法克服吸力。另外,包裹層105拾取由磨損外層106松開的污垢和碎屑,并且可能會(huì)留下薄光澤的清潔流體172于空氣干燥的表面10上,而不會(huì)在地板10上留下條紋痕跡。薄光澤的清潔液在1.5和3.5毫升/平方米之間,并且干燥的持續(xù)時(shí)間不超過三分鐘,且優(yōu)選的是在約2分鐘和3分鐘之間干燥。
一次性清潔墊100依靠毛細(xì)作用(也稱為芯吸)來吸收地板表面10上的液體。毛細(xì)作用發(fā)生在液體能夠在沒有外力比如重力的情況下在狹窄的空間中流動(dòng)。毛細(xì)作用因粘合力、內(nèi)聚力以及表面張力而允許流體在多孔材料的空間內(nèi)移動(dòng)。流體粘附到容器的壁會(huì)在液體邊緣上造成向上的力并導(dǎo)致傾向于向上的彎液面。表面張力用于保持表面完整。毛細(xì)作用發(fā)生在至壁的粘合力比流體分子之間的內(nèi)聚力更強(qiáng)時(shí)。
在一些示例中,氣流成網(wǎng)層101、102、103是由短纖漿(其是一種由長(zhǎng)纖維軟木制成的類型的木漿/化學(xué)紙漿)制成的織物狀材料?;瘜W(xué)紙漿是通過在大型容器中將熱施加到木屑和化學(xué)材料的組合來分解木質(zhì)素(結(jié)合木塊中的細(xì)胞的有機(jī)物質(zhì))來創(chuàng)建的。由短纖漿制成的織物狀材料可以非常龐大、多孔、柔軟,且具有良好的吸水性能??椢餇畈牧喜粫?huì)劃傷地板表面,即使在其濕潤時(shí)仍保持其強(qiáng)度,并且可以洗滌和重復(fù)使用。
參照?qǐng)D1d,在一些實(shí)施方式中,氣流成網(wǎng)層101、102、103包括用于濕潤的氣流成網(wǎng)紙和超吸收性聚合物108(例如聚丙烯酸鈉)的混合物的吸收層。聚合物包括塑料和橡膠材料,其主要是化學(xué)上基于碳、氫和其它非金屬元素的有機(jī)化合物。聚合物通常具有較大的分子結(jié)構(gòu),其通常具有低的密度并且可以非常靈活。超吸收性聚合物108(也稱為搪塑粉末)相比于其自身質(zhì)量吸收并保持大量的流體。超吸收性聚合物108吸收水的能力取決于水溶液的離子濃度。超吸收性聚合物108可吸收高達(dá)500倍于其重量的去離子蒸餾水(30-60倍于其體積),并且可以成為99.9%的液體。在放入0.9%的鹽溶液中時(shí),超吸收性聚合物108的吸收性顯著降至約50倍于其重量。鹽溶液中的價(jià)陽離子防止超吸收性聚合物108與水分子結(jié)合。超吸收性聚合物108可以膨脹,促使清潔墊100也膨脹。各種工具400、500可以使用清潔墊100,并且在一些示例中,工具400、500可以不支撐可以膨脹的清潔墊100。例如,墊100的膨脹可能會(huì)擾亂緊湊輕便機(jī)器人400的物理性質(zhì),導(dǎo)致緊湊的機(jī)器人400向上傾斜并且施加較少的力至墊100用于從地板10清除的雜物。因此,較差吸收性聚合物108可以用來滿足清潔墊吸收性要求。在一個(gè)實(shí)施例中,墊100可以沿著墊的長(zhǎng)度在中間部分包含口袋,允許超吸收性聚合物膨脹到這些口袋中,并且允許墊隨著超吸收性聚合物膨脹而保持恒定的厚度。
在一些實(shí)施方式中,無塵層101、102、103包括纖維素紙漿非織造材料,該材料通過空氣與雙組分纖維粘合。在一些示例中,木漿纖維素纖維與具有低熔點(diǎn)的雙組分聚乙烯和/或聚丙烯熱粘合。該混合物形成固體吸收性芯,其保持有其所形成的形狀并且均勻地分散所吸收的流體,從而防止清潔液匯集在該層中的最低點(diǎn)并且防止額外的流體積聚。氣流成網(wǎng)層101、102、103可以由看起來像厚層紙板的漂白木漿制造。紙漿進(jìn)入在轉(zhuǎn)子上具有葉片的錘式粉碎機(jī),其撞擊厚層紙漿并且將其減震(devibrate)成單根纖維。單根纖維進(jìn)入具有看起來像面粉篩的篩轉(zhuǎn)子的分配器。纖維形成到在下方具有所施加的真空的另一篩上的片材中,在此階段該片材與雙組分纖維的片材混合。所吹的熱風(fēng)熔化該雙組分來與氣流成網(wǎng)粘合。
氣流成網(wǎng)層位于以便大致均勻地在整個(gè)芯上分配吸收的液體,而液體不會(huì)在芯層(膨脹?)的任何位置搗拌。移動(dòng)機(jī)器人400在機(jī)器人的前面均勻地噴射流體172,墊100在向前行進(jìn)時(shí)沿其長(zhǎng)度拾取均勻分配的所施加的溶液173a、173b。在一個(gè)實(shí)施例中,氣流成網(wǎng)層101、102、103與均勻施加在氣流成網(wǎng)層101、102、103的表面上的噴霧粘合劑粘合。在一個(gè)實(shí)施例中,粘合劑是聚烯烴,并且以薄勻的方式被施加來得到可靠的附著力,而不會(huì)創(chuàng)建隆起和堅(jiān)硬區(qū)域。噴霧粘合劑還創(chuàng)建均勻粘合的表面交界面,允許流體芯吸到氣流成網(wǎng)層101、102、103,而沒有大的機(jī)械障礙(例如,縫針或相對(duì)較大的不透膠補(bǔ)丁或隆起),并且氣流成網(wǎng)層101、102、103之間的該均勻接合的表面交界面防止在層101、102、103之間搗拌。
非常小量的丙烯酸膠乳粘合劑可以微噴灑在表面上來結(jié)合外層并且盡量減少脫落且有助于減少掉毛。掉毛是棉、麻或纖維的細(xì)纏在對(duì)象或織物上很明顯時(shí)發(fā)生的情況。氣流成網(wǎng)層101、102、103可以包括15%的生物組分聚合物、85%的纖維素和膠乳在頂部來消除掉毛。
包裹層105可以是由薄且吸收流體的任何材料制成。此外,包裹層105可以是光滑的,以防止刮傷地板表面10。在一些實(shí)施方式中,清潔墊100可以包括以下清潔劑成分中的一個(gè)或多個(gè):丁氧基丙醇、烷基多苷、烷基二甲基氯化銨、聚氧乙烯蓖麻油、直鏈烷基苯磺酸鹽、羥乙酸——例如它們充當(dāng)表面活性劑,并且除其他事項(xiàng)外以攻擊鱗和無機(jī)物沉積(attackscaleandmineraldeposits);并且包括氣味、抗菌或抗真菌防腐劑。
在一些示例中,包裹層105是水刺無紡材料。水刺還可以稱作水刺、水纏結(jié)、射流纏結(jié)或液壓針刺。水刺是纏結(jié)通常由卡片形成在多孔帶或移動(dòng)穿孔或圖案化篩上的松散纖維的網(wǎng)以通過使纖維經(jīng)過多遍細(xì)高壓水射流來形成片材結(jié)構(gòu)的方法。水纏結(jié)方法使得能夠通過加入纖維材料比如棉紙、氣流成網(wǎng)、水刺和紡粘非織物以復(fù)合非織網(wǎng)來形成特種織物。這些材料由于其改進(jìn)的性能和成本結(jié)構(gòu)而提供多種擦拭應(yīng)用所需的性能優(yōu)勢(shì)。
參照?qǐng)D2a和2b,水刺過程200包括前體網(wǎng)形成過程202a。前體網(wǎng)通常由織物狀短纖維制成。這些網(wǎng)可以是單一的纖維網(wǎng)或者由許多不同的纖維混合物制成。典型的四種纖維選擇是聚酯、粘膠、聚丙烯和棉花。還可以使用這些纖維中的每個(gè)的變體,比如有機(jī)棉以及l(fā)yocell材料和tencel人造纖維。還可以使用可生物降解的pla(聚乳酸)纖維。
前體網(wǎng)形成過程202a可以包括形成氣流成網(wǎng)梳,其可以用來提供因纖維的更高橫向取向的更各向同性的網(wǎng)。梳理是一種制造并行纖維的薄網(wǎng)的方法。還可以通過使用這種類型的梳理系統(tǒng)來獲得更高的松密度。一旦形成短纖維的網(wǎng),則就可以由形成纖維素纖維的空氣將第二層纖維置于該基底的頂部上,或者通過“層壓”預(yù)形成的非織造網(wǎng),比如組織、水刺或紡粘。在一些示例中,紡粘非織造材料與氣流成網(wǎng)層組合,因此所得到的織物不需要水刺連續(xù)纖維與纖維素紙漿纖維的梳理步驟。然后該纖維組合物進(jìn)入纖維纏結(jié)過程204,其包括數(shù)排高壓水射流210,它們重復(fù)常規(guī)的機(jī)械針刺過程并且單獨(dú)地纏繞纖維,從而使它們變得纏結(jié),形成網(wǎng)212。
水刺過程200包括將纖維纏結(jié)過程204應(yīng)用到纖維組合物。纖維纏結(jié)過程204包括從數(shù)排高壓水射流210噴射水,以重復(fù)常規(guī)的機(jī)械針刺過程并且單獨(dú)地纏繞纖維,從而使它們變得纏結(jié),形成網(wǎng)212。網(wǎng)212(在經(jīng)過網(wǎng)形成和梳理過程202之后)被放置在由兩個(gè)或更多個(gè)滑輪216旋轉(zhuǎn)的傳送帶214上。在每個(gè)水噴射過程期間和/或之后,網(wǎng)212穿過抽吸218鼓,其從纖維抽吸水并且允許纖維保持運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)高壓水射流210。
加固的非織造基底215隨后在空氣干燥器過程206中通過空氣干燥器干燥,然后在纏繞過程208中纏繞。
包裹層105可以被印上以及被熱壓印。壓印和去印(debosing)是在織物或其他材料中創(chuàng)建凸起或凹陷設(shè)計(jì)的過程。相對(duì)較低熔化的纖維比如聚丙烯可以用來實(shí)現(xiàn)更好的熱壓印。包裹層105的摩擦系數(shù)基于表面類型和濕度變化。在一個(gè)實(shí)施例中,在玻璃上移動(dòng)的干墊100具有約0.4至約0.5的摩擦系數(shù),并且在瓷磚上的濕墊具有約0.25至約0.4的摩擦系數(shù)。包裹層105可以包括水壓印,其賦予三維圖像于織物上。水壓印通常比熱粘合更便宜。在一個(gè)示例中,包裹層105壓印有人字形圖案。圍繞一系列氣流成網(wǎng)層101、102、103包裹的包裹層105使得能夠形成鎖定所吸收流體的吸收性芯。氣流成網(wǎng)芯層101、102、103的分層使得毛細(xì)作用及保持能夠貫穿組合的芯以及在每個(gè)單獨(dú)的層101、102、103內(nèi)。另外,構(gòu)成墊的芯的氣流成網(wǎng)層101、102、103保持它們的形狀,同時(shí)貫穿每個(gè)流體保持層均勻地分配流體,并且防止可能會(huì)禁止額外吸收的匯集。
磨損熔噴層106包括熔噴纖維107,這是通過多個(gè)細(xì)的通常圓形的模頭毛細(xì)管作為熔融細(xì)絲或長(zhǎng)絲將熔融熱塑性材料擠出成會(huì)聚切割熔融熱塑性材料的長(zhǎng)絲來減小其直徑的高速氣流而形成的纖維。因此,熔噴纖維107由高速氣流攜帶并被放置在收集纖維的表面上,因此形成隨機(jī)分布的熔噴纖維107的網(wǎng)/腹板(web)。
在一些示例中,磨損熔噴層106是提供粗糙表面的一層熔噴纖維107。熔噴纖維107由熔噴過程300(參見圖3)以高吞吐量形成,該過程產(chǎn)生泡沫或毛發(fā)狀纖維,其由因溫度和所運(yùn)行的其他條件而從模孔流出的聚合物形成。磨料層106形成在包裹層105的頂部上(例如,另一熔噴層、紡粘層或水刺層)。包裹層105可以是魚骨水壓印無紡材料,其由混合有聚酯纖維的粘膠(人造絲)纖維的比率制成。在一些示例中,磨損熔噴層106具有的基本重量(也稱為每平方米克重)等于55g/m2(克每平方米)。包裹層105可以具有的基本重量在約30gsm(克每平方米)和約65gsm之間。在其他示例中,包裹層可以具有的基本重量介于約35-40gsm之間?;局亓渴窃诩徔椇驮旒埞I(yè)中所使用的一種測(cè)量,用來測(cè)量產(chǎn)品每單位面積的質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中,包裹層105是與其中凹槽(未顯示)一起形成的水刺紡粘或水刺材料,所述凹部允許流體和懸浮污垢更直接地穿過到氣流成網(wǎng)層101、102、103,并且在墊100濕潤時(shí)降低包裹層105和地板表面10之間的內(nèi)聚吸力的量。在一個(gè)實(shí)施例中,凹槽是人字形圖案。在另一個(gè)實(shí)施例中,凹槽形成方形網(wǎng)格,其尺寸被確定且間隔成介于0.50和1.0毫米的方形之間并且在網(wǎng)格形成中間隔開2.0-2.5毫米的長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中,凹槽的尺寸被確定且間隔成0.75毫米的方形,并且在網(wǎng)格形成中間隔開2.25毫米的長(zhǎng)度。在另一實(shí)施例中,包裹層105是其中具有用于提高包裹層105的芯吸能力并且降低濕包裹層105與地板表面10之間內(nèi)聚力的針刺孔的紡粘或水刺材料。人字形、方形和針刺凹槽防止因流體蒸發(fā)和/或從襯墊的背面芯吸而在包裹層的外部產(chǎn)生負(fù)壓。由于在包裹層105內(nèi)沒有自由移動(dòng)或者在包裹層105上沒有一些紋理,施加到地板表面10的流體不能更換芯吸的流體,并且其引起了墊100與地板之間的吸力。35-40gsm的低密度紡粘或水刺材料與以水壓印凹槽、表面紋理和圖案(比如人字形)或針刺凹槽或孔的形式的表面紋理結(jié)合防止了墊與地板之間的吸力。熔噴層105進(jìn)一步有助于防止此吸力。
此外,當(dāng)墊100潮濕時(shí),不存在足夠的流體來潤滑墊的底面與地板表面10之間的交界面。完全浸濕的墊100會(huì)依靠在一層流體上,同時(shí)機(jī)器人400在移動(dòng),但是隨著潮濕墊100慢慢吸收流體,未充分濕潤的、未充分潤滑的包裹層106將拖在地板表面10上。在實(shí)施方式中,紡粘或水刺包裹層105采用親水性纖維制造,該纖維最大限度地減少暴露于墊100與地板表面10之間的空氣的墊100的表面面積。如果凹槽或針孔不是包裹層100的一部分,則濕墊100會(huì)粘到親水性地板表面10。將表面紋理施加到包裹層105的紡粘或水刺破壞否則將會(huì)促使?jié)駢|100粘到濕地板表面10的表面張力。
磨損熔噴層106的重量使得磨損熔噴層106用作吸收層,并且允許流體通過熔噴層106被吸收,并且由氣流成網(wǎng)層101、102、103保持。在一些示例中,熔噴層106覆蓋水刺包裹層105的表面面積的約60-70%,在其它示例中,熔噴層106覆蓋紡粘或水刺包裹層105的表面面積的約50-60%。
熔噴纖維107可以在水刺包裹層105上具有不同的布置和配置。在一些示例中,熔噴纖維107隨機(jī)地布置在包裹層105上。熔噴纖維107可以布置在清潔表面109上的一個(gè)或多個(gè)部分109a-e中。清潔表面109是與地板表面10接觸的清潔墊100的底面。清潔表面109上的一個(gè)或多個(gè)部分109a-e具有的熔噴磨料纖維107與包裹層105之間的覆蓋比大于50%。熔噴層向該墊提供的優(yōu)點(diǎn)是破壞了否則可能會(huì)引起濕包裹層粘到濕地板的表面張力。通過將紋理和形貌添加到面向墊表面的地板,熔噴層防止墊粘到或遇到大曳力。熔噴層還向墊提供表面紋理,用于粗糙對(duì)待粘到或干燥到地板表面的污垢和碎屑,并且通過墊的氣流成網(wǎng)內(nèi)芯松動(dòng)污垢和碎屑進(jìn)行吸收。
如圖3所示,熔噴過程300是采用加熱的高速空氣310擠出和抽拉熔融聚合物樹脂以形成纖維或長(zhǎng)絲107的過程。纖維/長(zhǎng)絲107冷卻,然后在移動(dòng)篩320的頂部上形成網(wǎng)106。此過程300類似于紡粘,但這里生成的纖維107更加精細(xì)且范圍在0.1至20微米(例如,0.1-5微米)的直徑范圍。熔噴也被認(rèn)為是熔紡或紡粘過程。圖3所示的過程示出的擠壓模具312(梁)將熔噴聚丙烯纖維擠出到連續(xù)多孔輸送器中來形成非織造網(wǎng)106。其由六個(gè)主要組件:擠出機(jī)、計(jì)量泵、擠出模、成網(wǎng)裝置、網(wǎng)加固裝置和纏繞裝置。其他過程也是可能的。
有兩種與熔噴技術(shù)一起使用的基本模具設(shè)計(jì)312,單排模具和多排模具。這兩種設(shè)計(jì)之間的主要區(qū)別是所使用的空氣的量以及模具的吞吐量。采用多排模具可以實(shí)現(xiàn)更大的吞吐量。多排模具通常具有兩到十八排的孔,每英寸約有三百個(gè)孔,而傳統(tǒng)的單排模具每英寸有25到35個(gè)孔。任何一種模具設(shè)計(jì)312可以用于形成熔噴纖維107。此過程的吞吐量比用于具有其更大纖維直徑的紡粘或水刺所獲得的200+千克/小時(shí)/米(千克每小時(shí)每米)小得多。常規(guī)的模具基本上可擠出70至90千克/小時(shí)/米,而多排模具可達(dá)到約160千克/小時(shí)/米。
在一些實(shí)施方式中,熔噴纖維107具有的直徑介于約0.1微米到約5微米之間,平均約為2.5微米。吞吐量和空氣流量對(duì)減少纖維直徑具有最大影響,熔融和空氣溫度與模具到成形臺(tái)的距離影響較小。優(yōu)化過程變量并且使用金屬茂聚丙烯可以產(chǎn)生熔噴網(wǎng),平均纖維直徑在0.3至0.5微米的范圍內(nèi),最大纖維直徑小于3微米。通過提供具有優(yōu)良透氣性的非常高的水頭網(wǎng),具有該尺寸的熔噴纖維107的包裹層104可以提供障礙防止液體從清潔墊100滲漏。可以通過使用均聚聚丙烯來創(chuàng)建熔噴纖維107;然而,還可以通過熔噴過程來擠出其他一些樹脂,比如聚乙烯、聚酯、聚酰胺和聚乙烯醇。在一些實(shí)施方式中,熔噴層106由聚乳酸(pla)、可生物降解的無紡物形成。
在一些示例中,氣流成網(wǎng)層101、102、103、磨損層104和包裹層104(即清潔墊100)具有的組合寬度wt介于約68毫米和約80毫米之間,組合長(zhǎng)度(未示出)介于約200毫米和約212毫米之間。在一些示例中,包括氣流成網(wǎng)層101、102、103、磨損層104和包裹層105的清潔墊100具有的組合厚度tt介于6.5毫米和約8.5毫米之間。此外或可替代地,氣流成網(wǎng)層101、102、103具有的組合氣流成網(wǎng)寬度(wa1+wa2+wa3)介于69毫米和約75毫米之間,組合氣流成網(wǎng)長(zhǎng)度(la1+la2+la3)介于約165毫米和約171毫米之間。清潔墊100可以承受由工具400、500(例如,機(jī)器人或拖把)施加至其的壓力,因?yàn)楣ぞ?00、500將導(dǎo)致清潔墊100在機(jī)器人400穿過地板表面10時(shí)模仿擦洗動(dòng)作來回運(yùn)動(dòng)。
在一些實(shí)施方式中,在清潔墊100正清潔地板表面10時(shí),其吸收被施加到地板表面10的清潔流體172。清潔墊100可以吸收足夠的流體而不改變其形狀。因此,當(dāng)清潔墊100連同清潔機(jī)器人400一起使用時(shí),清潔墊100在清潔地板表面10之前和清潔地板表面10之后具有大致類似的尺寸。清潔墊100可以在其吸收流體時(shí)體積增加。在一些示例中,清潔墊的厚度tt在流體吸收之后增加小于30%。
在一些實(shí)施方式中,包裹層104具有在下面表1中所列的規(guī)格:
表1
astmd3776m-09a和astmd5034-09是來自美國測(cè)試和材料協(xié)會(huì)(astm)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。astmd3776m-09a覆蓋測(cè)量每單位面積(重量)的織物質(zhì)量,并且適用于大多數(shù)織物。astmd5034-09(也被稱為抓樣法)是用于織物的斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。wsp120.6和wsp10.0(05)是用于測(cè)試非紡織物屬性的由世界戰(zhàn)略伙伴創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試。
參照?qǐng)D1a-1d、圖3、圖4-6和圖9a-9c,清潔墊100配置成擦洗地板表面10并且吸收地板表面10上的流體。在一些示例中,清潔墊100連接到清潔工具比如移動(dòng)機(jī)器人400或手持拖把500。清潔工具400、500可以包括噴霧器462、512,其將清潔流體172噴射在地板表面10上。工具400、500用于擦洗和除去任何污點(diǎn)(例如,污垢、油脂、食品、調(diào)味汁、咖啡、咖啡渣),它們連同溶解和/或松開污點(diǎn)22的所施加的流體172由墊100吸收。一些污點(diǎn)可能具有粘彈性性質(zhì),其表現(xiàn)出粘性和彈性特性(例如蜂蜜)。清潔墊100具有吸收性,并且具有的外表面105a包括含有熔噴纖維107的隨機(jī)應(yīng)用的磨料層106。當(dāng)工具400、500圍繞地板表面10移動(dòng)時(shí),清潔墊100采用含有熔噴纖維的磨料層106b的磨料側(cè)105b擦拭地板表面10,并且吸收采用比否則由擦洗具有非磨料清潔元件的拖把所需的僅輕量的力噴灑到地板表面10上的清潔液。
參照?qǐng)D4,在一些實(shí)施方式中,工具400是緊湊輕便的自主移動(dòng)機(jī)器人400,其重量不到5磅并且導(dǎo)航和清潔地板表面10。移動(dòng)機(jī)器人400可以包括由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(未示出)支撐的主體410,該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以基于例如具有x、y和θ分量的驅(qū)動(dòng)指令在整個(gè)地板表面10上操縱機(jī)器人400。如圖所示,機(jī)器人主體410具有正方形形狀。然而,主體410還可以具有其他形狀,包括但不限于圓形、橢圓形、淚滴形、長(zhǎng)方形、正方形或長(zhǎng)方形前部和圓形后部的組合、或任意這些形狀的縱向非對(duì)稱組合。機(jī)器人主體410具有前部412和后部414。主體410還包括底部(未示出)和頂部418。機(jī)器人主體410的底部還包括在機(jī)器人400的兩個(gè)后角部中的一個(gè)或兩個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)后部懸崖傳感器(未示出)和位于移動(dòng)機(jī)器人400的前角部中的一個(gè)或兩個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)前部懸崖傳感器,用于防止從突出的表面跌倒。在實(shí)施例中,懸崖傳感器可以是機(jī)械下降傳感器或基于光的接近傳感器,比如ir(紅外線)對(duì)、雙發(fā)射器、單個(gè)接收器或雙接收器、單個(gè)發(fā)射器、旨在在地板表面10向下的基于ir光的接近傳感器。在一些示例中,一個(gè)或多個(gè)前部懸崖傳感器和一個(gè)或多個(gè)后部懸崖傳感器以分別相對(duì)于前角部和后角部一定的角度放置,使得它們切割角部,跨越機(jī)器人400的側(cè)壁之間并且盡可能地覆蓋角部,以檢測(cè)超出由現(xiàn)有可逆機(jī)器人輪降所容納的閾值的地板高度變化。將懸崖傳感器放置成靠近機(jī)器人400的角部確保他們將在機(jī)器人400懸置于地板下降時(shí)立即觸發(fā),并且防止機(jī)器人輪越過下降邊緣。
在一些實(shí)施方式中,主體410的前部412帶有可動(dòng)保險(xiǎn)杠430,用于在縱向(a、f)或橫向(l、r)的方向上檢測(cè)碰撞。保險(xiǎn)杠430具有互補(bǔ)機(jī)器人主體410的形狀,并且向機(jī)器人主體410前延伸,使得前部412的整體尺寸比機(jī)器人主體410的后部414更寬(如示出的機(jī)器人具有正方形形狀)。機(jī)器人主體410的底部支撐清潔墊100。在實(shí)施例中,墊100延伸超出保險(xiǎn)杠430的寬度,使得機(jī)器人400可以將墊100的外邊緣定位達(dá)tough并沿著其到達(dá)表面或進(jìn)入縫隙、這樣的壁地板交界面,并且使得該表面或縫隙由墊100的延伸邊緣清洗,同時(shí)機(jī)器人400以隨壁運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)。延伸超出保險(xiǎn)杠430的寬度的墊100的實(shí)施例使得機(jī)器人400能夠清潔機(jī)器人主體410的范圍以外的裂縫和縫隙。在實(shí)施例中,比如圖1a-1d、圖8a-8c和圖9e所示,墊100已經(jīng)直截了當(dāng)?shù)厍袛喽瞬?00d,使得氣流成網(wǎng)層101、102、103暴露在墊100的兩個(gè)端部100d。與包裹層105密封在墊100的端部100d并且壓縮氣流成網(wǎng)層101、102、103的端部100d相反的是,墊100的全長(zhǎng)可用于流體吸收和清潔。氣流成網(wǎng)芯的任何部分都不受包裹層105壓縮,因此不能吸收流體172。另外,本實(shí)施例的所用過的一次性墊100在完成清潔時(shí)將不會(huì)具有密封包裹層105的浸透濕潤的松軟端部。所有的流體172將被固定地吸收并且由氣流成網(wǎng)芯保持,防止任何滴落并且防止用戶不合時(shí)宜地接觸墊100的臟濕端部。
如圖4和圖9a-9g所示,機(jī)器人400可來回驅(qū)動(dòng)以覆蓋地板表面10的特定部分。當(dāng)機(jī)器人400來回驅(qū)動(dòng)時(shí),其清潔所穿越的區(qū)域并因此提供深度擦洗地板表面10。由機(jī)器人主體410容納的貯存器475保持清潔流體172(即清潔液),并且可以容納170-230毫升的流體。在實(shí)施例中,貯存器475容納200毫升的流體。機(jī)器人400可以包括通過管連接到貯存器475的流體施加器462。流體施加器462可以是噴霧器,其具有的至少一個(gè)噴嘴464在地板表面10上分配流體。流體施加器462可以具有多個(gè)噴嘴464,各自配置成以不同于另一噴嘴464的角度和距離噴射流體。在一些示例中,機(jī)器人400包括兩個(gè)噴嘴464,垂直地堆疊在流體施加器462中的凹部中并且傾斜和間隔開,使得一個(gè)噴嘴464a向前和向下噴射相對(duì)較長(zhǎng)長(zhǎng)度的流體172a,以采用向前供給的施加流體173a覆蓋機(jī)器人400前面的區(qū)域,另一噴嘴464b向前和向下噴射相對(duì)較短長(zhǎng)度的流體172b,以使向后供給的施加流體173b在比由頂噴嘴464a分配的施加流體173a的區(qū)域更接近機(jī)器人400的前面的區(qū)域上。在實(shí)施例中,噴嘴464或噴嘴464a、464b將流體172、172a、172b分配在就尺寸來說擴(kuò)展機(jī)器人寬度wr和至少一個(gè)機(jī)器人長(zhǎng)度lr的區(qū)域圖案中。在一些實(shí)施方式中,頂噴嘴464a和底噴嘴464b施加流體172a、172b在施加流體173a、173b的兩個(gè)不同間隔開的條中,所述條未延伸到機(jī)器人400的整個(gè)寬度wr,使得墊100以如本文所述的向前和向后傾斜的擦洗動(dòng)作穿過施加流體173a、173b的條的外邊緣。在實(shí)施例中,施加流體173a、173b的條覆蓋機(jī)器人寬度wr的75-95%的寬度ws和機(jī)器人長(zhǎng)度lr的75-95%的組合長(zhǎng)度ls。在一些實(shí)施方式中,機(jī)器人400僅噴灑在地板表面10的橫穿區(qū)域上。
此外,機(jī)器人400的來回運(yùn)動(dòng)破碎地板表面10上的污漬。破碎的污漬然后由清潔墊100吸收。在一些示例中,如果清潔墊100拾取過多的液體例如流體172的話,則清潔墊100拾取足夠的噴灑流體來避免不均勻的條紋。在過少流體吸收的情況下,機(jī)器人400可以留下流體和輪痕跡。在一些實(shí)施例中,清潔墊100留下流體殘余,其可以是水或其它一些清潔劑(包括含有清潔劑的溶液),以在被擦洗的地板表面10上提供可見的光澤。在一些示例中,該流體含有抗菌溶液,例如含有溶液的酒精。因此,薄層殘余旨在不由清潔墊100吸收,以允許流體殺死更高比例的病菌。因此,清潔墊100不溶脹或膨脹,并且提供總墊厚度tt的小幅增加。清潔墊100的這種特性防止機(jī)器人400在如果清潔墊100膨脹時(shí)向后傾斜或向前跌倒。清潔墊100具有足夠的剛性來支撐機(jī)器人的前部。在一些示例中,清潔墊100吸收高達(dá)包含在機(jī)器人貯存器475中的總流體的180ml或90%。在一些示例中,清潔墊保持約55至約60毫升的流體,且完全飽和的包裹層保持約6至約8毫升的流體172。在一些示例中,氣流成網(wǎng)芯101、102、103與外包裹層105的液體保持的比例為約9:1至約5:1。
墊100和機(jī)器人400的尺寸和形狀確定成使得流體從貯存器轉(zhuǎn)移到吸收墊100在動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的過程中保持不到5磅機(jī)器人400的前后平衡。流體分配設(shè)計(jì)成使得機(jī)器人400在地板表面10上連續(xù)地推進(jìn)墊100,而不干擾日益飽和的墊100和漸減所占的流體貯存器475,提起機(jī)器人400的背面414并且向下放倒機(jī)器人400的前面412,并由此施加抑制運(yùn)動(dòng)的向下的力給機(jī)器人400。機(jī)器人400能夠移動(dòng)墊100穿過地板表面10,即使當(dāng)墊100完全由流體飽和時(shí)。然而,機(jī)器人400包括跟蹤所行進(jìn)的地板表面10的量和/或剩余在貯存器475中的流體的量的構(gòu)件,并且向用戶提供可聽和/或可見警報(bào):墊100需要更換和/或貯存器475需要回填。在實(shí)施例中,如果墊100完全飽和的話,機(jī)器人400停止移動(dòng)并且保持在地板表面上的適當(dāng)位置,并且一旦墊100被更換則仍然有要被清洗的地板。
圖9a至9g詳細(xì)示出了移動(dòng)機(jī)器人400的一個(gè)實(shí)施例的噴灑、墊潤濕和擦洗動(dòng)作。在一些實(shí)施方式中,機(jī)器人400只將流體172施加到機(jī)器人100已經(jīng)走過的地板表面10的區(qū)域。在一個(gè)示例中,流體施加器462具有多個(gè)噴嘴464a、464b,每個(gè)配置成在與另一個(gè)噴嘴464a、464b不同的方向上噴射流體172a、172b。流體施加器462可以向下而非向外施加流體172,將流體172直接滴落或噴灑在機(jī)器人100的前面。在一些示例中,流體施加器462是微纖維布或條、流體分配刷或噴霧器。
參照?qǐng)D9a-9d和9f-9g,在一些實(shí)施方式中,機(jī)器人400可以通過沿向前方向f朝向障礙物20移動(dòng)、接著沿向后或反向方向a移動(dòng)來執(zhí)行清潔行為。如圖9a和9b所示,機(jī)器人400可以沿向前驅(qū)動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)第一距離fd至第一位置l1。當(dāng)機(jī)器人400向后移動(dòng)第二距離ad至第二位置l2時(shí),噴嘴464a、464b在機(jī)械人400已經(jīng)在沿向前驅(qū)動(dòng)方向f已經(jīng)穿過的地板表面10的區(qū)域移動(dòng)至少距離d之后沿向前和/或向下方向在機(jī)器人400的前面同時(shí)噴灑長(zhǎng)度較長(zhǎng)的流體172a和長(zhǎng)度較短的流體172b到地板表面10上。在一個(gè)示例中,流體172被施加到大致等于或小于機(jī)器人400的區(qū)域足跡af的區(qū)域。由于距離d是橫跨機(jī)器人400的至少長(zhǎng)度lr的距離,所以機(jī)器人400確定地板10橫越的區(qū)域是如果機(jī)器人100尚未驗(yàn)證存在整潔地板表面10用于接收清潔液172而未被清潔液172將被施加到其上的家具、壁20、懸崖、地毯或其它表面或障礙物占用的整潔地板表面10。通過在施加清潔液172之前沿向前方向f然后向后移動(dòng),機(jī)器人400識(shí)別邊界,比如地板變化和墻壁,并且防止流體損害這些項(xiàng)目。
如圖4、9b和9c所示,在一些示例中,流體施加器462是噴霧器462,其包括至少兩個(gè)噴嘴464a、464b,每個(gè)在施加流體173a、173b的兩個(gè)條中將流體172均勻地分配在整個(gè)地板表面10上。兩個(gè)噴嘴464a、464b每個(gè)都配置成以與另一個(gè)噴嘴464a、464b不同的角度和距離噴灑流體。在一些示例中,兩個(gè)噴嘴464a、464b垂直地堆疊在流體施加器462中的凹部中,并且與水平傾斜且彼此間隔開,使得一個(gè)噴嘴464a向前和向下噴灑相對(duì)較長(zhǎng)長(zhǎng)度的流體172a,以采用向前供給的施加流體173a覆蓋機(jī)器人400前面的區(qū)域,而另一噴嘴464b向前和向下噴灑相對(duì)較短長(zhǎng)度的流體172b,以使向后供給的施加流體173b在比由頂噴嘴464a分配的施加流體173a的區(qū)域更接近機(jī)器人400的前面的區(qū)域上。在實(shí)施例中,噴嘴464或噴嘴464a、464b將流體172、172a、172b分配在就尺寸來說擴(kuò)展機(jī)器人寬度wr和至少一個(gè)機(jī)器人長(zhǎng)度lr的區(qū)域圖案中。在一些實(shí)施方式中,頂噴嘴464a和底噴嘴464b施加流體172a、172b在施加流體173a、173b的兩個(gè)不同間隔開的條中,所述條未延伸到機(jī)器人400的整個(gè)寬度wr,使得墊100以如本文所述的向前和向后傾斜的擦洗動(dòng)作穿過施加流體173a、173b的條的外邊緣。在實(shí)施例中,施加流體173a、173b的條覆蓋機(jī)器人寬度wr的75-95%的寬度ws和機(jī)器人長(zhǎng)度lr的75-95%的組合長(zhǎng)度ls。在實(shí)施例中,施加流體173a、173b的條可以大致為矩形或橢圓形。在實(shí)施例中,噴嘴464a、464b通過在噴嘴開口吸入小體積的流體使得沒有流體172從跟隨每個(gè)噴霧實(shí)例的噴嘴泄漏來完成每個(gè)噴灑周期。
參照?qǐng)D9d、9f和9g,在一些示例中,機(jī)器人400可來回驅(qū)動(dòng)以覆蓋地板表面10的特定部分,在清潔運(yùn)行開始時(shí)潤濕清潔墊100和/或擦洗地板表面10。機(jī)器人400來回驅(qū)動(dòng),清潔穿越區(qū)域,因此向地板表面10提供徹底的擦洗。機(jī)器人400在12-15mm的軌道中振蕩所連接的墊100,以擦洗地板10,并且向墊施加1磅或更少的向下推力。
在一些示例中,流體施加器462施加流體172至清潔墊100前面的區(qū)域并且在移動(dòng)機(jī)器人100的行進(jìn)(例如,向前方向f)的方向上。在一些示例中,流體172被施加到清潔墊100已經(jīng)先前所占據(jù)的區(qū)域。在一些示例中,清潔墊100已經(jīng)占據(jù)的區(qū)域被記錄在可以訪問如圖10所示的機(jī)器人控制器150的所存儲(chǔ)的地圖上。機(jī)器人400可以包括用于清潔或處理地板表面10的清潔系統(tǒng)1060。
在一些示例中,機(jī)器人400根據(jù)存儲(chǔ)在機(jī)器人400的非短暫性存儲(chǔ)器1054上或者在由機(jī)器人400在清潔運(yùn)行期間通過有線或無線裝置可訪問的外部存儲(chǔ)介質(zhì)上所存儲(chǔ)的地圖上的其覆蓋地點(diǎn)知道其已在什么地方。機(jī)器人400傳感器5010可以包括相機(jī)和/或一個(gè)或多個(gè)測(cè)距激光器用于構(gòu)建空間地圖。在一些示例中,機(jī)器人控制器1050使用墻壁、家具、地板變化和其他障礙物10的地圖以在施加清潔液172之前將機(jī)器人400定位和擺放在足夠遠(yuǎn)離障礙物和/或地板變化的位置。這具有的優(yōu)點(diǎn)是將流體172施加到上面不具有已知障礙物的地板表面10的區(qū)域。
在一些示例中,機(jī)器人100來回運(yùn)動(dòng)地移動(dòng)以潤濕清潔墊100和/或擦洗流體172已被施加到的地板表面10。機(jī)器人400可以通過流體172已被施加到的地板表面10上的足跡區(qū)域af在百脈圖案中移動(dòng)。如圖所示,在一些實(shí)施方式中,百脈清潔程序涉及沿著中心軌跡1000在前進(jìn)方向f和向后或反向方向a上并且沿著左軌跡1010和右軌跡1005在向前方向f和向后方向a上移動(dòng)機(jī)器人100。在一些示例中,左軌跡1010和右軌跡1005是以弧的形式沿著中心軌跡1000從起點(diǎn)向外延伸的弧形軌跡。左軌跡1010和右軌跡1005可以是以直線從中心軌跡1000向外延伸的直線軌跡。
圖9d和9f示出了兩個(gè)百脈軌跡。在圖9d的示例中,機(jī)器人400沿著中心軌跡1000在向前方向f上從位置a移動(dòng),直到其在位置b遇到壁20并觸發(fā)傳感器5010,比如凸點(diǎn)傳感器。機(jī)器人400然后沿著中心軌跡在向后方向a上移動(dòng)的距離等于或大于由流體施加所覆蓋的距離。例如,機(jī)器人400沿著中心軌跡1000向后移動(dòng)至少一個(gè)機(jī)器人長(zhǎng)度l至位置g,該位置可以是與位置a相同的位置。機(jī)器人400將流體172施加到大致等于或小于機(jī)器人100的足跡區(qū)域af的區(qū)域,并返回到壁20,清潔墊400穿過流體172并清潔地板表面10。從位置b,機(jī)器人100在返回覆蓋剩余軌跡的定位帶之前或沿著左軌跡1010或沿著右軌跡1005縮回。每次機(jī)器人400沿著中心軌跡1000、左軌跡1010和右軌跡1005向前和向后移動(dòng)時(shí),清潔墊100穿過施加流體172,從流體172被施加到的地板表面10擦洗污垢、碎屑和其它顆粒物質(zhì),并且將臟流體吸收到清潔墊100中并遠(yuǎn)離地板表面10。與清潔液172的溶劑特性相結(jié)合的潤濕墊的擦洗動(dòng)作破碎并松開干燥的污漬和污垢。由機(jī)器人400施加的清潔液172懸起松動(dòng)的碎屑,使得清潔墊100吸收懸浮碎屑并且將其芯吸遠(yuǎn)離地板表面10。
在圖9f所示的例子中,機(jī)器人400同樣沿著中心軌跡1000從起始位置(位置a)通過施加流體172移動(dòng)到壁位置(位置b)。機(jī)器人400沿著中心軌跡1000離開壁20至位置c,其可以是與位置a相同的位置,在覆蓋左右軌跡1010、1005之前,延伸至位置d和f,清潔流體172由清潔墊100沿著軌跡1010、1005分配。在一個(gè)示例中,每次機(jī)器人400沿著軌跡從中心軌跡1000向外延伸時(shí),機(jī)器人400沿著中心軌跡返回到由位置a、c、e和g所指示的位置,如圖9f所示。在一些實(shí)施方式中,機(jī)器人400可以變化沿著一個(gè)或多個(gè)不同軌跡的向后方向a運(yùn)動(dòng)和向前方向f運(yùn)動(dòng)的順序,以有效且高效的覆蓋圖案移動(dòng)清潔墊100和清潔流體172穿過地板表面。
在一些示例中,機(jī)器人100可以在開始清潔運(yùn)行時(shí)以百脈覆蓋圖案移動(dòng)來潤濕清潔墊100的所有部分。如圖9e所示,清潔墊100的底面100b具有中心區(qū)域pc和右左側(cè)邊緣區(qū)域pr和pl。當(dāng)機(jī)器人100開始清潔運(yùn)行或清洗程序時(shí),清潔墊100是干燥的,并且需要被潤濕來減少摩擦,并且還沿著地板表面10擴(kuò)展清潔流體172以從中擦洗碎屑。
因此,機(jī)器人400最初在開始清潔運(yùn)行時(shí)以較高的體積流速施加流體,使得清潔墊100很容易地被潤濕。在一個(gè)實(shí)施方式中,第一體積流率通過最初在一段時(shí)間比如1-3分鐘內(nèi)噴灑每1.5英尺約1ml流體而設(shè)定,第二體積流率通過每3英尺噴灑而設(shè)定,其中每個(gè)噴灑流體的體積不到1毫升。在實(shí)施例中,機(jī)器人400在開始運(yùn)行時(shí)每一到兩英尺施加流體172,以在清潔運(yùn)行早期使墊100的包裹層105飽和。經(jīng)過一段時(shí)間和/或距離之后,比如2-10分鐘的持續(xù)時(shí)間,機(jī)器人400以每三至五英尺的間隔施加流體,因?yàn)閴|100被潤濕并且能夠擦洗地板10。如圖9g示出,在一些示例中,在開始清潔運(yùn)行時(shí),機(jī)器人400通過施加流體172驅(qū)動(dòng)清潔墊100,使得清潔墊100的底面100b的中心區(qū)域pc和清潔墊100的左右側(cè)邊緣區(qū)域pr和pl每個(gè)單獨(dú)地穿過施加流體172,從而沿著與地板表面10接觸的清潔墊100的整個(gè)底面100b潤濕整個(gè)清潔墊100。
在圖9g的示例中,機(jī)器人400沿著中心軌跡1000在前進(jìn)方向f和10然后向后方向a移動(dòng),通過施加流體172穿過墊100的中心。然后,機(jī)器人400沿著右軌跡1005在向前方向f和向后方向a上驅(qū)動(dòng),通過施加流體172穿過清潔墊100的左側(cè)區(qū)域pl。然后,機(jī)器人100沿著左軌跡1010在向前方向f和向后方向a上驅(qū)動(dòng),通過施加流體172穿過清潔墊100的右側(cè)區(qū)域pr。在開始清潔運(yùn)行時(shí),機(jī)器人以相對(duì)高的初始體積流速vi和/或施加的高初始頻率施加流體172,更頻繁地施加更大量的流體172到表面10和/或更頻繁地施加固定量的流體172到表面10,以迅速地潤濕清潔墊100。潤濕清潔墊減少摩擦,并且還使得墊100能夠溶解更多的碎屑22,而不需要更頻繁地施加流體172。在實(shí)施例中,根據(jù)地板10的材料和墊100的濕度,墊100的包裹層105的摩擦系數(shù)從0.3變化至0.5。在一個(gè)實(shí)施例中,在玻璃上移動(dòng)的干墊100具有的摩擦系數(shù)為約0.4至0.5,在瓷磚上的濕墊具有的摩擦系數(shù)為約0.25至0.4。
一旦清潔墊100的包裹層105被潤濕,則機(jī)器人400就繼續(xù)其清潔運(yùn)行并隨后以第二體積流率vf施加流體172。該第二體積流率vf相對(duì)低于開始清潔運(yùn)行時(shí)的初始流率vi,因?yàn)榍鍧崏|100已被潤濕并且隨著其擦洗在表面10上有效地移動(dòng)清潔流體。在一個(gè)實(shí)施方式中,初始體積流率vi通過最初在一段時(shí)間比如1-3分鐘內(nèi)噴灑每1.5英尺約1ml流體而設(shè)定,第二體積流率vf通過每3英尺噴灑而設(shè)定,其中每個(gè)噴灑流體的體積不到1毫升。機(jī)器人400調(diào)節(jié)體積流率v,使得指定尺寸的清潔墊100被潤濕在底面100b(圖9e)上,而不在氣流成網(wǎng)層101、102、103內(nèi)完全浸濕至最大限度。清潔墊100的底面100b最初被潤濕,而墊100的吸收性內(nèi)部不會(huì)積水使得清潔墊100保持充分吸收清潔運(yùn)行的剩余部分。機(jī)器人400的來回運(yùn)動(dòng)破碎地板表面10上的污漬22。然后,破碎的污漬22由清潔墊100吸收。
在一些示例中,清潔墊100拾取足夠的噴射流體172,以避免不均勻條紋。在一些示例中,清潔墊100留下溶液殘余,以向被擦洗的地板表面10提供可見的光澤。在一些示例中,流體172含有抗菌溶液;因此,薄層殘余旨在不由清潔墊100吸收,以允許流體172殺死更高比例的病菌。
在一個(gè)實(shí)施例中,可以使墊具有香味。香味劑可以被集成到或施加到一個(gè)或多個(gè)氣流成網(wǎng)芯層、襯墊或氣流成網(wǎng)層和襯墊的組合上。香味劑在預(yù)活化階段可以是惰性的并且由流體激活來釋放香味,使得墊僅在使用期間產(chǎn)生香味,否則在存儲(chǔ)時(shí)不產(chǎn)生任何氣味。在另一實(shí)施例中,墊包括的清潔劑或表面活性劑可被集成到或施加到一個(gè)或多個(gè)氣流成網(wǎng)芯層、襯墊或氣流成網(wǎng)層和襯墊的組合上。在一個(gè)實(shí)施例中,清潔劑僅被施加到與下最氣流成網(wǎng)芯構(gòu)件接觸的襯墊的背面(未露出、非熔噴側(cè)),使得清潔劑在與流體接觸時(shí)通過多孔襯墊被釋放到清潔面上。清潔劑可以是具有表示向清潔表面施加清潔劑的明顯光澤的發(fā)泡劑和/或清潔劑。在另一實(shí)施例中,墊包括施加到或制造于紙板背襯元件內(nèi)的一種或多種化學(xué)防腐劑。防腐劑被選擇成防止可能存在于基于木材的背襯元件中的木材孢子生長(zhǎng)。墊的一些實(shí)施例可以包括所有這些特征—常規(guī)香味劑、清潔劑、抗菌劑和防腐劑—或除所有這些構(gòu)件的較少的組合,例如包括封裝的香味.
參照?qǐng)D5,在一些示例中,工具500是拖把500。拖把500包括的主體502支撐保存清潔流體172(例如清潔溶液)的貯存器504。手柄506設(shè)置在主體502的一側(cè)上。該手柄包括控制器508,用于控制從貯存器504釋放流體。可移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)基座510設(shè)置在與手柄506相對(duì)的主體502的另一端。基座510包括通過管(未示出)連接到儲(chǔ)存器504的流體施加器512。流體施加器512可以是具有在地板表面10上分配流體的至少一個(gè)噴嘴514的噴霧器。噴嘴514向基座510的前方和下方朝向地板表面10噴灑??刂瓶刂破?08的用戶根據(jù)需要噴灑流體172。流體施加器512可以具有多個(gè)噴嘴514,每個(gè)配置成在與另一個(gè)噴嘴514不同的方向上噴灑流體。
參照?qǐng)D6和8e-8g,保持器600、600a、600b可以布置在支撐清潔墊100的工具400、500上。保持器600、600a、600b設(shè)置在工具400、500的底部上,用于保持清潔墊100。在一個(gè)實(shí)施方式中,保持器600可以包括鉤環(huán)緊固件,在另一實(shí)施方式中,保持器600可以包括夾子或保持支架和選擇性地釋放墊用于去除的選擇性可動(dòng)的夾子或保持支架。其它類型的保持器可以用于將清潔墊100連接到工具400、500,比如搭扣、夾子、支架、粘合劑等,其可以配置成在激活位于工具400、500上的墊釋放機(jī)構(gòu)時(shí)允許釋放清潔墊100,使得用戶不需要觸摸臟用墊以從清潔工具400、500除去墊。
圖7提供了構(gòu)成清潔墊100的方法700的操作的示例性布置。方法700包括將第一氣流成網(wǎng)層101設(shè)置710在第二氣流成網(wǎng)層102上,將第二氣流成網(wǎng)層102設(shè)置720在第三氣流成網(wǎng)層103上。方法700還包括圍繞第一、第二和第三氣流成網(wǎng)層101、102、103包裹730包裹層104。包裹層104包括水刺包裹層105和粘附到該水刺包裹層105的熔噴磨料107。
在一些示例中,方法700還包括粘附和隨機(jī)地布置熔噴磨料107于水刺包裹層105上。另外或可替代地,熔噴磨料纖維可以具有的直徑介于約0.1微米至約20微米。方法700還可以包括布置熔噴磨料和水刺包裹層105以在水刺包裹層105上具有介于0.5毫米和約0.7毫米之間的集體厚度。在一些示例中,熔噴磨料107在包裹層105和地板10之間創(chuàng)建0.5毫米的厚度間隙。由于這種厚度間隙,墊100可以拾取具有表面張力的位于地板10上的1.5毫米直徑的氣泡流體,而不需要力。壓印蓋105層的最低點(diǎn)距地板10僅0.5毫米,而包裹層105的表面面積的其余部分距地板10為3毫米。
方法700還可以包括將熔噴磨料107布置在水刺包裹層105上,以在熔噴磨料107與水刺包裹層105之間提供介于約60%和約70%之間的覆蓋表面比率。在一些示例中,方法700可以包括將第一氣流成網(wǎng)層101粘附到第二氣流成網(wǎng)層102,將第二氣流成網(wǎng)層102粘附到第三氣流成網(wǎng)層103。氣流成網(wǎng)層101、102、103可以是基于纖維素的紡織品材料(例如,包括短纖漿的材料)。
在一些實(shí)施方式中,方法700可以包括其中第一、第二和第三氣流成網(wǎng)層101、102、103、水刺包裹層105和熔噴磨料配置成在流體吸收之后厚度增加不到30%。方法700還可以包括壓印水刺層105。方法700還可以包括將聚丙烯酸鈉設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103中。
在一些示例中,方法700還包括將氣流成網(wǎng)層101、102、103和包裹層104配置成具有約80毫米至約68毫米之間的組合寬度和約200毫米至約212毫米之間的組合長(zhǎng)度。方法700還可以包括將氣流成網(wǎng)層101、102、103和包裹層104配置成具有約6.5毫米至約8.5毫米之間的組合寬度。方法700可以包括將氣流成網(wǎng)層101、102、103配置成具有69毫米至約75毫米之間的組合氣流成網(wǎng)寬度和約165毫米至約171毫米之間的組合氣流成網(wǎng)長(zhǎng)度。
圖8e-g示出了用于如本文所述的墊100的示例性釋放機(jī)構(gòu)。圖8a-8c示出了墊100的實(shí)施例,其具有的三個(gè)氣流成網(wǎng)層101、102、103的芯粘合并包封在粘附到頂部氣流成網(wǎng)層101的頂表面的包裹層105中。另外,圖8a-8c的實(shí)施例包括粘附到墊100的頂表面的紙板背襯層85。紙板背襯層85突出超過墊100的縱向邊緣和附接到機(jī)器人100的墊支架82的紙板背襯層85的突出縱向邊緣86。在一個(gè)實(shí)施例中,紙板背襯層85的厚度介于0.02”和0.03”之間,寬度介于68和72毫米之間,長(zhǎng)度介于90-94毫米之間。在一個(gè)實(shí)施例中,紙板背襯層85是0.026”厚、70毫米寬和92毫米長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中,紙板背襯層85采用防水涂層涂覆在兩側(cè)上,比如蠟或聚合物或防水材料的組合,比如蠟/聚乙烯醇、聚胺,且紙板背襯層85在被弄濕時(shí)不解體。
在實(shí)施例中,墊100的底面100b可以包括一個(gè)或多個(gè)毛發(fā)捕捉條100c,用于在清潔過程中捕獲和收集松散的毛發(fā)。在圖9e的實(shí)施例中,兩個(gè)毛發(fā)捕捉條100c以虛線示出來表示該功能的選項(xiàng)性質(zhì)。在具有一個(gè)或多個(gè)毛發(fā)捕捉條100c的實(shí)施例中,所述條100c可以位于墊100的外縱向邊緣上或者在墊的任一縱向邊緣或墊中間向下的單個(gè)條中。在實(shí)施例中,每個(gè)毛發(fā)捕捉條100c不到墊100的底面100b的總表面積的30%,優(yōu)選的是不到墊100的底面100b的表面面積的20%。毛發(fā)捕捉條100c可以是加入到包裹層105的條材料,其包括具有捕捉功能的松散纖維,比如
如圖8e和8g,如本文所述的墊100可以通過可連接到機(jī)器人400的墊支架82被固定到自主機(jī)器人。示例性墊釋放機(jī)構(gòu)83還示出在向上或墊固定位置。墊釋放機(jī)構(gòu)83包括保持器600a或唇,其通過抓住紙板背襯層85的突出縱向邊緣86將墊100牢固地保持在適當(dāng)位置。在所示的版本中,墊釋放機(jī)構(gòu)83的尖端或端部84包括可移動(dòng)的保持夾600a和彈出突起84,其在墊被插入到支架82中并且如圖8g所示被推入到向下位置來釋放被固定的墊100(如本文所示向下推動(dòng)到所連接的背襯層85例如紙板背襯上)時(shí)向上滑動(dòng)穿過墊支架82中的狹槽或開口。墊與墊支架82之間的關(guān)系還被示出在圖8f的頂視圖中。在一個(gè)實(shí)施例中,墊釋放機(jī)構(gòu)83由位于機(jī)器人400的手柄419下方的切換按鈕477激活,如圖4所示。切換運(yùn)動(dòng)由虛線雙箭頭478表示。切換切換按鈕477移動(dòng)旋轉(zhuǎn)墊釋放機(jī)構(gòu)83的彈簧致動(dòng)器,移動(dòng)保持夾600a遠(yuǎn)離紙板背襯層85并且移動(dòng)彈出突起84穿過墊支架882中的狹槽,使得彈出突起將墊100推出支架。
返回到圖8a和8b,在實(shí)施例中,紙板背襯層85可以包括切口88,其沿著紙板背襯層85的突出縱向邊緣86定心并且與墊支架82的底部上的突出突起94對(duì)應(yīng)于適當(dāng)位置,如圖8d所示。在另一實(shí)施例中,紙板背襯層85包含定心于紙板背襯層85的突出縱向邊緣86上的第一組切口88和在紙板背襯層85的側(cè)向邊緣上的第二組切口90。切口88、90對(duì)稱地沿著墊100的橫向中心軸線pcalon和墊100的縱向中心軸線pcalat定心,并且與定心于墊支架82的下側(cè)的縱向中心軸線hcalon和墊支架82的下側(cè)的橫向中心軸線pcalat上的相應(yīng)突起92、94接合。圖8d的實(shí)施例的墊支架82包括三個(gè)突出突起92、94。這使得用戶可以沿兩個(gè)相同方向(彼此相對(duì)180度)中的任一個(gè)安裝墊100,同時(shí)允許墊支架82在釋放機(jī)構(gòu)83被觸發(fā)時(shí)更容易地釋放墊100。墊支架的其他實(shí)施例包括對(duì)應(yīng)于圖8c所示的紙板背襯層上的四個(gè)切口88、90適當(dāng)位置的四個(gè)突起92、94。在其他實(shí)施例中,墊支架82和墊100分別包括任何其它數(shù)量或配置的突出突起和相應(yīng)切口,用于將墊保持就位并且能夠選擇性地釋放。
在圖8d中,墊支架82的縱向邊緣上的突出突起94由保持支架600a遮蔽,其以虛線視圖示出,使得在其下方的突出突起94在示例性視圖中可見。突起92、94都使一次性墊100夾連到墊支架82的底部,使得墊100與支架82的對(duì)準(zhǔn)精確并且通過防止側(cè)向和/或橫向滑動(dòng)來保持墊100相對(duì)于墊支架82靜止。
因?yàn)榍锌?8、90延伸到紙板背襯層85的表面區(qū)域中,所以它們分別與突出突起92、94的更多橫向和縱向表面區(qū)域交界,并且墊還通過切口突起保持系統(tǒng)而保持在適當(dāng)位置抵抗旋轉(zhuǎn)力。如上所述,機(jī)器人100以擦洗動(dòng)作運(yùn)動(dòng),并且在實(shí)施例中,墊支架82使墊振蕩進(jìn)行額外地擦洗。在實(shí)施例中,機(jī)器人400在12-15mm的軌道中振蕩所連接的墊100,以擦洗地板10,并且向墊施加1磅或更少的向下推力。通過將紙板背襯層85中的切口88、90與突起92、94對(duì)齊,墊100在使用過程中相對(duì)于支架保持靜止,施加擦洗動(dòng)作(包括振蕩動(dòng)作)通過墊的層直接從墊支架82傳送,而不會(huì)損失傳送的運(yùn)動(dòng)。
在實(shí)施例中,圖1a-1d和圖8a-8c的墊是一次性墊。在其他實(shí)施例中,墊100是可重復(fù)使用的超細(xì)纖維布?jí)|,具有與本文就實(shí)施例所述的那些相同的吸收特性。在具有可清洗、可重復(fù)使用的超細(xì)纖維布的實(shí)施例中,布的頂面包括固定的剛性背襯層,其形狀被確定成且定位成像圖8a-8c的實(shí)施例的紙板背襯層。剛性背襯層由可被機(jī)械干燥而不會(huì)熔化或降解背襯的耐熱、可清洗材料制成。剛性背襯層具有一定的尺寸,并且具有如本文所描述的與就圖8a-8g的實(shí)施例所描述的墊支架82的實(shí)施例互換使用的切口。
在其它示例中,墊100旨在用作一次性干布,并且包括暴露纖維進(jìn)行截留毛發(fā)的單層針刺紡粘或水刺材料。干墊100實(shí)施例還包括化學(xué)處理,其將粘性特性增加到墊100用于進(jìn)行保持污垢和碎屑。在一個(gè)實(shí)施例中,化學(xué)處理是一種比如商品名為drakesol的市售材料。
已經(jīng)對(duì)一些實(shí)施方式進(jìn)行了說明。然而,要理解的是,在不脫離本公開的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行各種修改。因此,其它實(shí)施方式也在以下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。例如,可以以不同順序來執(zhí)行權(quán)利要求中記載的動(dòng)作,并且仍獲得期望的結(jié)果。