用于对清洁表面进行清洁的自主移动机器人制造技术

一种自主移动机器人包括：底盘，其中安装有与控制系统通信的驱动系统；清洁头组合件，其具有下部笼架且安装到所述底盘；碎屑收集箱，其安装到所述底盘；真空气道，其具有真空入口及邻近所述碎屑收集箱定位的气道出口，且经配置以将碎屑从所述清洁头组合件递送到碎屑收集箱，所述真空气道在所述清洁组合件与碎屑收集箱之间延伸且与安置于所述碎屑收集箱内的叶轮流体连通；及清洁头模块，其连接到所述底盘且具有包含前形状改变弹性管的前滚轮及包含后形状改变弹性管的邻近后滚轮，在所述真空入口下方所述后滚轮与所述前滚轮以可旋转方式对置。所述前形状改变管的表面与表面后形状改变管由小于1cm的最窄气隙分离，使得从所述真空气道引导的真空抽吸集中于所述最窄气隙内。

An autonomous mobile robot for cleaning a clean surface

An autonomous mobile robot comprises a chassis, which is provided with a driving control system of communication; the cleaning head assembly having a lower cage and mounted to the chassis; debris collection box, mounted to the chassis; vacuum airway, its vacuum entrance and adjacent the debris collection box location the air outlet, and is configured to debris from the cleaning head assembly is delivered to the debris collection box, the vacuum in the airway cleaning assembly between and debris collection box extends and arranged in the debris collection box impeller fluid communication; and a cleaning head connected to the module. It contains the front chassis and the shape change before and after the roller elastic tube contains shape elastic tube adjacent to the rear wheel, under the vacuum of the entrance and the front wheel roller is rotatably on The. The front shape changes the surface of the tube and the back of the surface, the change of the tube is separated by the narrowest air gap less than 1cm, so that the vacuum suction guided by the vacuum air duct is concentrated in the narrowest air gap.

【技术实现步骤摘要】
用于对清洁表面进行清洁的自主移动机器人本申请是申请日为2012年4月30日、申请号为“201280019940.4”、专利技术名称为“用于对清洁表面进行清洁的自主移动机器人”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请案交叉参考本申请案主张对2011年4月29日提出申请的标题为“机器人真空吸尘器(RoboticVacuum)”的第61/481,147号美国临时专利申请案的优先权，所述专利申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术教示涉及一种用于机器人真空吸尘器的清洁头。更具体来说，本专利技术教示涉及一种用于机器人真空吸尘器的具有经改进清洁能力的清洁头。
技术介绍
机器人真空吸尘器设计者及制造者的关注问题尤其包含最大化清洁头的有效性并增加灰尘箱的容积、最小化机器人真空吸尘器的总体大小及生产成本、提供充足清洁能力且防止毛发及其它碎屑中断机器人真空吸尘器的性能或使其性能降级。灰尘箱收集已从地板真空吸尘及/或清扫的毛发、尘埃及碎屑。较大的灰尘箱容积可允许机器人真空吸尘器在从环境移除较多碎屑之后才要求用户拆卸并清空灰尘箱，此可增加用户满意度。机器人真空吸尘器通常主要使用一个或一个以上旋转刷及/或向清洁头中且大体朝向灰尘箱吸取碎屑的真空流来从地板移除碎屑。已知，毛发及例如细绳与线等类似碎屑可被卷入，且使机器人真空吸尘器停转及/或使清洁能力降级。在许多机器人真空吸尘器中，叶轮可位于机器人真空吸尘器灰尘箱中以将携载清扫的尘埃、毛发及碎屑的空气吸取到灰尘箱中。
技术实现思路
本专利技术教示提供一种用于机器人真空吸尘器的经改进清洁头。在一个实施方案中，与自主覆盖机器人以可旋转方式啮合的可压缩弹性滚轮包含其上具有从外表面向外延伸的一个或一个以上叶片的弹性管状部件。所述弹性管状部件在其中整体形成有在柔性管状部件的内表面与沿着管状部件的纵向轴线安置的轮毂之间延伸的多个弹性曲线轮辐。所述轮毂在其中形成有用于与刚性驱动轴牢固啮合的一个或一个以上啮合元件。在一个实施例中，啮合元件为形成到轮毂的圆周中以用于接纳沿着刚性驱动轴的外表面形成的隆起键元件的一对容座。所述啮合元件使得能够经由弹性曲线轮辐将扭矩从驱动轴转移到弹性管状部件。在某些实施例中，所述曲线轮辐在柔性管状部件的纵向长度的约5％到约50％或更具体来说柔性管状部件的纵向长度的约10％到约30％或更具体来说柔性管状部件的纵向长度的约10％到约20％内延伸。在一个实施例中，所述可压缩滚轮进一步包含安置于柔性管状管与刚性驱动轴之间的弹性可压缩材料。举例来说，所述弹性可压缩材料可为热塑性聚氨酯(TPU)泡沫、乙烯基醋酸乙脂(EVA)或聚丙烯泡沫，且在一些实施方案中，所述弹性可压缩材料可永久固定到刚性轴以抵抗原本将逐出所述弹性可压缩材料的剪切力。在一个实施方案中，所述曲线轮辐在横截面上为蛇形的且因此在移除外部(例如，径向)力之后即刻自动回弹到其完全延伸。所述曲线轮辐及轮毂可沿着管状部件的整个纵向长度定位，但仅需要占据纵向长度的一部分。举例来说，在一个实施方案中，所述曲线轮辐及轮毂可仅占据弹性管状部件的长度的约10％到约20％且可沿着管状部件的纵向轴线以管状部件的中心部分为中心，从而留下80％或更多的可压缩弹性材料可沿着其安置的不受阻长度。在一个方面中，所述一个或一个以上叶片与所述弹性管状部件整体形成且界定从弹性管状部件的一端延伸到另一端的V形片体。在一个实施例中，所述一个或一个以上叶片围绕弹性管部件的圆周等距间隔开。在一个实施例中，所述叶片经对准使得一个V形片体的端与邻近V形片体的中心尖端共面。此布置提供叶片与可压缩滚轮和其啮合的接触表面之间的恒定接触。此不间断的接触消除原本因在接触条件与不接触条件之间变化而形成的噪音。在一个实施方案中，一个或一个以上叶片相对于径向轴线以30°与60°之间的角度α从管状滚轮的外表面延伸且朝向旋转方向倾斜(参见图20)。在一个实施例中，叶片与径向轴线的角度α为45°。使叶片沿旋转方向成角度可降低叶片的根部处的应力，借此降低或消除叶片从弹性管状部件扯下的可能性。所述一个或一个以上叶片接触清洁表面上的碎屑并沿可压缩弹性滚轮的旋转方向引导所述碎屑。在一个实施方案中，叶片为V形片体，且V的支腿相对于划迹于管状部件的表面上且从弹性管状部件的一端延伸到另一端的线性路径成5°到10°的角度θ(参见图22)。在一个实施例中，V形片体的两个支腿成7°的角度θ。通过将角度θ限制为小于10°，可压缩滚轮可通过模制工艺较容易地制造。比10°陡峭的角度在具有比80A硬的硬度值的弹性体的可制造性上产生故障。在一个实施例中，管状部件及曲线轮辐及轮毂由介于从60A到80A的范围内且包含60A及80A的硬度值的弹性材料注射模制而成。比此范围软的硬度值的材料可展现过早的磨损及灾难性破裂，且较硬硬度值的弹性材料将产生实质阻曳(即，对旋转的阻力)且将导致疲劳及应力断裂。在一个实施例中，弹性管状部件由TPU制造且弹性管状部件的壁具有约1mm的厚度。在一个实施例中，弹性管状部件的内径为约23mm且外径为约25mm。在具有多个叶片的弹性管状部件的一个实施例中，由所述多个叶片的尖端扫过的外侧圆周的直径为30mm。由于一个或一个以上叶片从弹性管状部件的外表面延伸在一个实施例中达弹性管状滚轮的直径的至少10％的高度，因此其可防止绳状元件直接缠绕在弹性管状部件的外表面上。因此，所述一个或一个以上叶片防止毛发或其它细线状碎屑紧紧地缠绕在可压缩滚轮的芯上且降低清洁功效。将叶片界定为V形片体进一步辅助将毛发及其它碎屑从滚轮的端朝向滚轮的中心引导，V形片体的尖顶位于所述中心处。在一个实施例中，V形片体的尖顶与自主覆盖机器人的真空入口的中心直接成直线定位。可压缩滚轮的这些结构元件实现与经过可压缩滚轮进入真空气道中的物体的接触，同时最小化空隙间隔。可压缩滚轮与清洁头模块之间的紧密空隙(例如，1mm间隙)使来自所述真空气道的真空空气流集中于清洁表面处，借此维持空气流速率。所述滚轮的可压缩性使得大于那些窄空隙间隙的物体能够由一个或一个以上叶片引导到真空气道中。所述可压缩滚轮弹性地扩张且一旦物体经过可压缩滚轮进入真空气道中借此移除接触力便恢复完全结构延伸。根据本专利技术教示的各种实施例，清洁头的框架或笼架环绕清洁头且促进清洁头到机器人真空吸尘器底盘的附接。上文所论述的四杆连杆组促进清洁头在其框架内的移动(即，“浮动”)。当具有根据本专利技术教示的清洁头的机器人真空吸尘器正在操作时，优选地清洁头的底部表面保持实质上平行于地板，且在一些实施例中，优选地所述前滚轮在操作期间被定位成稍高于所述后滚轮以防止所述前滚轮戳进清洁表面中，尤其在从坚固表面(例如，硬木材或地砖)到可压缩表面(例如，地毯)的过渡期间。清洁头在操作期间垂直移动，举例来说，以适应像门槛、通气孔一样的地板不平处或从乙烯基地板移动到地毯。所图解说明四杆连杆组提供将清洁头支撑于框架内且允许清洁头相对于框架移动使得所述清洁头可在机器人真空吸尘器的操作期间垂直调整而不以将致使清洁头脱离其相对于地板的平行位置的方式枢转的简单机构。当本文中所图解说明的清洁头组件相对于框架及机器人真空吸尘器底盘移动时，所述框架既定保持相对于所述底盘固定。在另一实施方案中，一种自主覆盖机器人具有底盘，所述底盘具有前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动清洁机器人，其包括：底盘，所述底盘界定真空气道；清洁头，所述清洁头由所述底盘支撑，且所述清洁头经布置接近支撑所述移动清洁机器人的地板表面，所述清洁头与所述真空气道气动连通；以及收集箱，所述收集箱被所述底盘可释放地接纳，且所述收集箱包括：箱壳体，所述箱壳体界定碎屑收集容积以及碎屑进口开口，所述碎屑进口开口经布置以当所述收集箱被所述底盘接纳时，通过所述真空气道气动地接合所述碎屑收集容积，所述箱壳体具有相对于所述地板表面的顶部部分和侧部部分，所述顶部部分在所述碎屑收集容积内界定过滤器接达开口以及过滤器座，且所述顶部部分通过所述过滤器接达开口可进入，所述侧部部分界定排气口；叶轮，所述叶轮设置在所述箱壳体内，且所述叶轮具有与所述碎屑进口开口气动连通的叶轮进口，以及与所述排气口气动连通的叶轮出口，所述叶轮经配置以通过所述碎屑进口开口从所述真空气道将空气吸取到所述碎屑收集容积中，且将空气排出所述排气口；过滤器门，所述过滤器门在所述过滤器接达开口处耦合到所述箱壳体的所述顶部部分，所述过滤器门能够在闭合位置和打开位置之间移动，所述打开位置允许通过所述过滤器接达开口的接达；以及过滤器，所述过滤器可释放地被接纳且安置在所述过滤器座中，所述过滤器具有与所述碎屑进口开口气动连通的入口表面，以及与所述过滤器门相对的出口表面，所述过滤器布置在所述碎屑收集容积与所述叶轮之间，以界定在所述过滤器的所述出口表面与所述过滤器门之间的气流腔，所述气流腔与所述叶轮入口气动地接合且界定纵向轴线，其中垂直于所述气流腔的所述纵向轴线的横截面面积大体上等于所述叶轮入口的横截面面积。...

【技术特征摘要】
2011.04.29 US 61/481,1471.一种移动清洁机器人，其包括：底盘，所述底盘界定真空气道；清洁头，所述清洁头由所述底盘支撑，且所述清洁头经布置接近支撑所述移动清洁机器人的地板表面，所述清洁头与所述真空气道气动连通；以及收集箱，所述收集箱被所述底盘可释放地接纳，且所述收集箱包括：箱壳体，所述箱壳体界定碎屑收集容积以及碎屑进口开口，所述碎屑进口开口经布置以当所述收集箱被所述底盘接纳时，通过所述真空气道气动地接合所述碎屑收集容积，所述箱壳体具有相对于所述地板表面的顶部部分和侧部部分，所述顶部部分在所述碎屑收集容积内界定过滤器接达开口以及过滤器座，且所述顶部部分通过所述过滤器接达开口可进入，所述侧部部分界定排气口；叶轮，所述叶轮设置在所述箱壳体内，且所述叶轮具有与所述碎屑进口开口气动连通的叶轮进口，以及与所述排气口气动连通的叶轮出口，所述叶轮经配置以通过所述碎屑进口开口从所述真空气道将空气吸取到所述碎屑收集容积中，且将空气排出所述排气口；过滤器门，所述过滤器门在所述过滤器接达开口处耦合到所述箱壳体的所述顶部部分，所述过滤器门能够在闭合位置和打开位置之间移动，所述打开位置允许通过所述过滤器接达开口的接达；以及过滤器，所述过滤器可释放地被接纳且安置在所述过滤器座中，所述过滤器具有与所述碎屑进口开口气动连通的入口表面，以及与所述过滤器门相对的出口表面，所述过滤器布置在所述碎屑收集容积与所述叶轮之间，以界定在所述过滤器的所述出口表面与所述过滤器门之间的气流腔，所述气流腔与所述叶轮入口气动地接合且界定纵向轴线，其中垂直于所述气流腔的所述纵向轴线的横截面面积大体上等于所述叶轮入口的横截面面积。2.根据权利要求1所述的移动清洁机器人，其中所述碎屑进口开口界定进口轴线，所述进口轴线布置成大体上垂直于所述过滤器的所述入口表面。3.根据权利要求1所述的移动清洁机器人，其中所述叶轮进口与所述气流腔的所述纵向轴线径向对准。4.根据权利要求1所述的移动清洁机器人，其中所述过滤器门包括延伸到所述碎屑收集容积中的壁以当所述过滤器门处于所述闭合位置时部分地界定所述气流腔。5.根据权利要求4所述的移动清洁机器人，其中所述过滤器门包括释放机构，所述释放机构经配置以将所述过滤器门可释放地附接到所述箱壳体的所述顶部部分。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜安·利·小吉尔伯特，法鲁克·哈利勒·布尔萨勒，理查德·约瑟夫·塞里恩，鲁塞尔·沃尔特·莫林，
申请(专利权)人：艾罗伯特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US