JP2014094268A - Robot cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施例は、全方向(omni−direction)に駆動可能であり、且つ様々な走行モーションを具現できるロボット掃除機に関する。 The embodiment of the disclosure relates to a robot cleaner that can be driven in an omni-direction and can implement various traveling motions.
ロボット掃除機は、使用者の操作なしで掃除領域を自律で走行しながら床面からホコリなどの異物を吸入して掃除作業を行う機器のことをいう。ロボット掃除機は、距離センサーを用いて、掃除区域内に設置された家具や事務用品、壁などの障害物までの距離を判別し、ロボット掃除機の左輪モーターと右輪モーターを選択的に駆動させることによって自ら方向を切り替えながら掃除区域を掃除する。 A robot cleaner refers to a device that performs a cleaning operation by inhaling foreign matter such as dust from a floor surface while autonomously running in a cleaning area without user operation. The robot cleaner uses a distance sensor to determine the distance to obstacles such as furniture, office supplies and walls installed in the cleaning area, and selectively drives the left and right wheel motors of the robot cleaner. To clean the cleaning area while switching the direction.
従来のロボット掃除機は、動力が伝達される車輪が1個または2個存在し、1個以上の無動力の車輪が設けられることで、安定して支持される。このような車輪の構造を有するロボット掃除機は、走行中に障害物に出会った時、後進したり回転後に前進したりすることによって障害物を回避する。 A conventional robot cleaner is stably supported by providing one or two wheels to which power is transmitted and providing one or more non-powered wheels. When a robot cleaner having such a wheel structure encounters an obstacle while traveling, it avoids the obstacle by moving backward or moving forward after rotation.
本開示の一態様は、全方向に走行できるホイールを備えることによって、ロボット掃除機の外形によらず、障害物を信頼よく回避でき、且つ様々な走行モーションを具現できるロボット掃除機を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a robot cleaner that includes a wheel that can travel in all directions, can reliably avoid an obstacle, and can implement various travel motions regardless of the outer shape of the robot cleaner.
一態様によれば、収容部が形成され、且つホールが形成されたケースと、前記収容部に収容されたホイールアセンブリーと、を備え、前記ホイールアセンブリーは、一部が前記ホールから外部に露出される一つのホイールと、前記ホイールを駆動して走行させる第1モーターと、前記ホイールを回転させて走行方向を切り替える第2モーターと、を備えることを特徴とするロボット掃除機が提供される。 According to an aspect, the apparatus includes a case in which a housing portion is formed and a hole is formed, and a wheel assembly that is housed in the housing portion, and the wheel assembly is partially outside the hole. There is provided a robot cleaner comprising: one exposed wheel; a first motor that drives the wheel to travel; and a second motor that rotates the wheel to switch a traveling direction. .
前記ケースの底面及びパッド部の上面との間には弾性部材が挟持されているとよい。前記ケースの外側面にバンパーがさらに設けられ、該バンパーは前記ケースの外側面全体を覆うとよい。前記ケースにはセンサー結合部が設けられ、該センサー結合部には外部の障害物を感知できるセンサーが装着されるとよい。前記センサー結合部及び前記センサーは、前方向に位置している障害物を感知できるように複数個が設けられるとよい。前記バンパーには内側に突き出たアームが複数個設けられており、該アームは、前記バンパーが外部の衝撃により変形されると前記センサーを押圧するとよい。 An elastic member may be sandwiched between the bottom surface of the case and the top surface of the pad portion. A bumper may be further provided on the outer surface of the case, and the bumper may cover the entire outer surface of the case. The case may be provided with a sensor coupling portion, and the sensor coupling portion may be equipped with a sensor capable of sensing an external obstacle. A plurality of the sensor coupling part and the sensor may be provided so that an obstacle located in the front direction can be detected. The bumper is provided with a plurality of arms protruding inward, and the arms may press the sensor when the bumper is deformed by an external impact.
前記ケースの底部には結合リブが突設されており、前記アームには結合孔が設けられており、前記結合リブが前記結合孔に挿入されることで前記バンパーボディーが前記ケースに揺動可能に装着されるとよい。前記ケースの底部及び前記パッド部には連通するホールが形成されており、該ホールを通って前記ホイールが外部に露出されるとよい。 A coupling rib protrudes from the bottom of the case, a coupling hole is provided in the arm, and the bumper body can swing on the case by inserting the coupling rib into the coupling hole. It is good to be attached to. A hole communicating with the bottom portion of the case and the pad portion is formed, and the wheel may be exposed to the outside through the hole.
前記ホイールアセンブリーはホイールケースに収容され、前記ホイールケースの底部には前記ホイールが貫通して外部に露出されるようなホールが形成されるとよい。前記ホイールケースの底部に形成されたホール、前記ケースの底部に形成されたホール及び前記パッド部に形成されたホールは連通するとよい。 The wheel assembly may be accommodated in a wheel case, and a hole may be formed in a bottom portion of the wheel case so that the wheel penetrates and is exposed to the outside. The hole formed in the bottom portion of the wheel case, the hole formed in the bottom portion of the case, and the hole formed in the pad portion may be communicated.
前記ホイールケースの底面にはレッグが形成され、前記ケースの上部面には前記レッグに対応する溝が設けられ、該溝に前記レッグが挿入されることによって、前記ホイールケースが前記ケースの上部面に固定されるとよい。前記ホイールは前記パッド部の中心部を通って外部に露出されるとよい。 A leg is formed on a bottom surface of the wheel case, and a groove corresponding to the leg is provided on an upper surface of the case. By inserting the leg into the groove, the wheel case is attached to an upper surface of the case. It is good to fix to. The wheel may be exposed to the outside through a center portion of the pad portion.
一態様によれば、中心部にホールが形成されたベースと、前記ベースの底面に装着され、且つ前記ホールに対応するホールが形成されたパッド部と、前記ベースに収容され、且つ前記ケース及び前記パッド部に形成されたホールを通って外部に露出されるホイールと、前記ホイールを走行させる第1モーターと、前記ホイールの走行方向を変える第2モーターと、を備えるロボット掃除機が提供される。 According to one aspect, a base having a hole formed in the center thereof, a pad portion attached to the bottom surface of the base and having a hole corresponding to the hole, accommodated in the base, and the case and There is provided a robot cleaner comprising: a wheel exposed to the outside through a hole formed in the pad portion; a first motor for running the wheel; and a second motor for changing the running direction of the wheel. .
前記第1モーター及び前記第2モーターはホイールカバーに装着され、前記ホイールカバーは前記ベースに装着されるとよい。前記第1モーターは前記ホイールに連結され、前記第2モーターは前記第1モーター及び前記ホイールを共に回転させるとよい。 The first motor and the second motor may be attached to a wheel cover, and the wheel cover may be attached to the base. The first motor may be connected to the wheel, and the second motor may rotate both the first motor and the wheel.
前記第2モーターは第1ギアに連結されて該第1ギアを回転させ、前記第1モーター及び前記ホイールは第2ギアに連結され、前記第2ギアは前記第1ギアと連動して回転するとよい。 The second motor is connected to a first gear to rotate the first gear, the first motor and the wheel are connected to a second gear, and the second gear is rotated in conjunction with the first gear. Good.
前記ベースにはサポータが装着され、前記ホイールカバーは前記サポータに装着されるとよい。前記サポータには弾性部材が設けられており、該弾性部材は、前記ホイールが凹凸のある床面を走行する時に前記ホイールカバーが受ける衝撃を緩和するとよい。 A supporter is attached to the base, and the wheel cover is preferably attached to the supporter. The supporter is provided with an elastic member, and the elastic member may reduce an impact received by the wheel cover when the wheel travels on an uneven floor.
前記ベースの一側には、走行方向の前方に障害物があるか否かを感知する前面センサーが設けられているとよい。前記前面センサーは、前記ベースの外側に向かう押圧部を備えており、走行中に前記障害物により前記押圧部が押されると、前記走行方向の前方に障害物があるものと検知されるとよい。前記ベースには、走行している床面が連続しているか否かを感知する落下防止センサーが設けられているとよい。 A front sensor for detecting whether there is an obstacle ahead of the traveling direction may be provided on one side of the base. The front sensor includes a pressing portion that faces the outside of the base, and when the pressing portion is pressed by the obstacle during traveling, it may be detected that there is an obstacle in front of the traveling direction. . The base may be provided with a fall prevention sensor that senses whether or not the running floor is continuous.
前記落下防止センサーは、走行している床面よりも低い床面では下降してスイッチを押下することによって、床面が連続しているか否かを検知するとよい。前記落下防止センサーの下部に位置する前記ベースにはホールが形成され、該ホールを通って前記落下防止センサーの一部が前記ベースの外部に露出されるとよい。 The fall prevention sensor may detect whether or not the floor surface is continuous by descending on a floor surface lower than the traveling floor surface and pressing a switch. A hole may be formed in the base located below the fall prevention sensor, and a part of the fall prevention sensor may be exposed to the outside of the base through the hole.
前記パッド部には入れ替え可能なパッドが装着されるとよい。前記ベースと前記パッド部との間には弾性部材が挟まれているとよい。前記ベースの上部はカバーにより覆われ、前記ベース及び前記カバーの外側面にはバンパーが設けられているとよい。 The pad portion may be provided with a replaceable pad. An elastic member may be sandwiched between the base and the pad portion. The upper part of the base may be covered with a cover, and a bumper may be provided on the outer surface of the base and the cover.
一実施例に係るロボット掃除機によれば、様々な走行モーションを具現でき、走行中に障害物を效率的に回避することができる。また、単一のホイールが設けられていても、ロボット掃除機が安定して走行できる。また、障害物を回避する時、ロボット掃除機の本体が回転しなくても走行方向を変えることができるため、ロボット掃除機の外形を、既存の円形の他、様々な形態にデザインすることができる。 According to the robot cleaner according to the embodiment, various traveling motions can be realized, and obstacles can be effectively avoided during traveling. Moreover, even if a single wheel is provided, the robot cleaner can travel stably. In addition, when avoiding obstacles, the direction of travel can be changed without rotating the main body of the robot cleaner, so the outer shape of the robot cleaner can be designed in various forms in addition to the existing circular shape. it can.
以下、一実施例に係るロボット掃除機について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a robot cleaner according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1A及び図1Bは、一実施例に係るロボット掃除機を示す斜視図であり、図2は、図1に示したロボット掃除機の分解斜視図である。 1A and 1B are perspective views showing a robot cleaner according to one embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the robot cleaner shown in FIG.
図1A、図1B及び図2を参照すると、一実施例に係るロボット掃除機1は、ハウジング10及びホイールユニット20を備えている。ハウジング10はホイールユニット20を覆ってロボット掃除機1の外形を形成する。ホイールユニット20はハウジング10の内部に装着されて駆動される。
Referring to FIGS. 1A, 1B, and 2, a
ハウジング10は、ケース及びバンパーを備えている。ケースは、ベース11及びカバー12を備えている。ベース11の上部は開口しており、カバー12により覆われる。ベース11にホイールユニット20が装着されるとよい。ベース11は、長方形を含む様々な多角形状の他、円形をしていてもよい。
The
バンパーは、バンパーボディー13及びバンパーカバー14を備えている。バンパーボディー13はベース11の外側面に設けられ、バンパーカバー14はカバー12の外側面に設けられる。バンパーは、ロボット掃除機1が走行中に障害物に突き当たる際、ロボット掃除機1が受ける衝撃を緩和させることができる。バンパーボディー13は、ベース11の全外側面に設けられるとよく、バンパーカバー14はカバー12の全外側面に設けられるとよい。例えば、ベース11が長方形をしている場合、4つの側面ともバンパーボディー13が設けられるとよい。カバー12も同様、4つの側面にバンパーカバー14が設けられるとよい。
The bumper includes a
ベース11の底面にはパッド部15が装着されている。パッド部15の上面はベース11の底面に装着される。パッド部15の中心部には、ホイール233が露出されるようにホール150が設けられている。パッド部15の下面には、床面を掃除できる布製のパッド(図示せず)が取り付けられている。該パッド(図示せず)はベルクロなどによりパッド部15の下面に取り付けられるとよい。
A
パッド部15の上面には弾性部材151が配置されている。弾性部材151は、パッド部15の上面とベース11の底面との間に挟持されている。弾性部材151は、ロボット掃除機1がバランスを取るようにパッド部15及びベース11に弾性力を与える。パッド部15が弾性部材151により揺動可能にベース11の底面に取り付けられることによって、ロボット掃除機1はバランスを取ることができる。
An
図3は、図1に示したロボット掃除機の分解斜視図の一部である。図3を参照すると、ベース11にはホイールユニット20が着座している。ベース11の外側面にはバンパーボディー13が配置されており、ベース11の底面にはパッド部15が取り付けられている。
3 is a part of an exploded perspective view of the robot cleaner shown in FIG. Referring to FIG. 3, the
バンパーボディー13は、ベース11の外側面に対応する形態をしている。バンパーボディー13はベース11の外側面を覆うように設けられている。バンパーボディー13は、ベース11が障害物から受ける衝撃を緩和させられるように、外部の衝撃を吸収できる素材で作製すればよい。バンパーボディー13には、内側に突き出たアーム130が設けられている。アーム130はバンパーボディー13の角部に複数個設けられていればよい。アーム130の一側には結合孔131が形成されており、結合孔131にベース11の結合リブ111が挿入されるようになっている。
The
ベース11の底面にはホイールユニット20が着座している。ホイールユニット20はベース11の底面の中心に配置されている。ベース11の中心部にはホール110が形成され、ホイール233が外部に露出されるようになっている。ベース11の底面には結合孔131に挿入される結合リブ111が突設されている。結合孔131に結合リブ111が挿通することで、バンパーボディー13がベース11に揺動可能に装着されるとよい。そのために、結合孔131の直径は結合リブ111の直径よりも大きくなっている。
A
ベース11の底面にはセンサー30が装着され得るセンサー結合部112が突設されている。センサー結合部112は、外部の衝撃により、バンパーボディー13に形成されたアーム130の端部が、センサー結合部112に装着されたセンサー30を押圧できるような位置に設けられれている。障害物によりバンパーボディー13の形状が変形すると、バンパーボディー13の内側に突き出たアーム130がセンサー30を押すことがある。このようにセンサー30がアーム130により押されると、センサー30は、前方に障害物があることを検知し、検知した情報を制御部(図示せず)に伝送する。制御部(図示せず)は、障害物を回避するようにロボット掃除機1を動作させることができる。
A
センサー結合部112及びセンサー30は、ロボット掃除機1の前方向に位置している障害物を全て感知できるように複数個が設けられているとよい。例えば、ロボット掃除機1を上方から見た時、ロボット掃除機1が長方形の形状をしているとすれば、長方形の各角部分にセンサー30及びセンサー結合部112が設けられているとよい。アーム130は、センサー30に対応する位置に複数個が設けられているとよい。
A plurality of
ベース11の底面にはパッド部15が装着されている。パッド部15は締結部材にてベース11の底面に取り付けられるとよい。パッド部15の上面とベース11の底面間には弾性部材151が挟持されている。この弾性部材151により、ロボット掃除機1は1つのホイールユニット20により駆動されてもバランスを取ることができる。
A
図4は、図1のロボット掃除機におけるホイールユニットを示す図であり、図5は、図1のロボット掃除機におけるケースを示す図であり、図6は、図1のロボット掃除機においてカバーが取り外された様子を示す図である。 4 is a view showing a wheel unit in the robot cleaner of FIG. 1, FIG. 5 is a view showing a case in the robot cleaner of FIG. 1, and FIG. 6 is a cover in the robot cleaner of FIG. It is a figure which shows a mode that it removed.
図4乃至図6を参照すると、ホイールユニット20は、収容部210が形成されているホイールケース21、ホイルケース21の上部開口を覆うホイールカバー22、及び収容部210に収容されるホイールアセンブリー23を備えている。ホイールケース21の底面には、ホイールアセンブリー23のホイール233が外部に露出されるようにホール(図示せず)が形成されている。ホイールケース21に形成されたホール(図示せず)、ベース11の底面に形成されたホール110、及びパッド部115に形成されたホール150は連通すればよい。
4 to 6, the
ホイールケース21の底面には複数個のレッグ211が突設され、ベース11の上部面にはレッグ211に対応する溝113が形成されており、レッグ211は溝113に嵌着すればよい。ホイールケース21がベース11の上部面に締結されることで、ホイールユニット20がベース11に装着されるとよい。ホイールケース21の上側にはホイールカバー22との結合のための結合孔212が形成されている。
A plurality of
ホイールカバー22には、ホイールアセンブリー23の一部またはホイールアセンブリー23と接続しているケーブル(図示せず)が、電源部、回路部などに接続できるようにホール220が形成されている。ホイールカバー22にはホイールケース21との結合のための結合孔221が形成されている。ホイールケース21に形成された結合孔212とホイールカバー22に形成された結合孔221とを通過する締結部材によりホイールカバー22がホイールケース21に取り付けられるとよい。
A
図7は、一実施例に係るホイールアセンブリーを示す図であり、図8は、図7のホイールアセンブリーの動作を示す概念図である。 FIG. 7 is a view showing a wheel assembly according to an embodiment, and FIG. 8 is a conceptual view showing an operation of the wheel assembly of FIG.
図7及び図8を参照すると、ホイールアセンブリー23は、第1モーター231、第2モーター232及びホイール233を備えている。ホイール233は、ホイールケース21に形成されたホール(図示せず)、ベース11の底面に形成されたホール110及びパッド部115に形成されたホール150を通過してロボット掃除機1の外部に露出されるようになっている。ホイール233は、ロボット掃除機1が置かれる床面に接触する。
Referring to FIGS. 7 and 8, the
ホイール233は、第1モーター231によりX軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転可能である。ホイール233が第1モーター231により回転することによってロボット掃除機1が走行できる。一例として、ホイール233が時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機1は前方に走行し、ホイール233が反時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機1は後方に走行できる。
The
ホイール233は、第2モーター232によりZ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転可能である。このとき、ホイール233と第1モーター231は第2モーター232によりZ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転できる。ホイール233が第2モーター232により回転すると、ロボット掃除機1の走行方向が可変する。ロボット掃除機1の走行方向は、ホイール233が回転する角度に従って可変すればよい。
The
一例として、ホイール233が第2モーター232によりZ軸を中心にして時計回り方向に所定角度回転すると、ロボット掃除機1が右前方または左後方に移動できるようにホイール233が配置されてよい。ホイール233がZ軸を中心にして所定角度回転した状態でホイール233が第1モーター231によりX軸を中心にして時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機1は右前方に走行し、反時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機1は左後方に走行することができる。ロボット掃除機1がZ軸を中心にして反時計回り方向に所定角度回転すると、ロボット掃除機1は左前方または右後方に移動できるようにホイール233が配置されてもよい。ホイール233がZ軸を中心にして所定角度回転した状態でホイール233が第1モーター231によりX軸を中心にして時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機は左前方に走行し、反時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機1は右後方に走行することができる。
As an example, the
ホイール233が第1モーター231により時計回り方向または反時計回り方向に回転することによってロボット掃除機1は前方または後方に走行することができる。ロボット掃除機1が移動中に障害物に突き当たってバンパーボディー13が衝撃を受けた場合、バンパーボディー13に設けられたアーム130の端部がセンサー30を押す。センサー30は、走行していた方向で障害物が感知されたことを制御部(図示せず)に知らせ、制御部(図示せず)は第2モーター232を駆動してホイール233の走行方向を切り替えることができる。
When the
上記のように、ホイール233を第2モーター232により回転させることによって、ロボット掃除機1の走行方向を変えることができる。そのため、ロボット掃除機1はその場で回転をしなくても方向を切り替えて特定方向に走行可能である。これにより、効率的な動作で障害物を回避することができる。ホイール233の角度を変更して全方向に走行可能になっているため、センサー30は全方向に位置している障害物を感知できるように複数個が設けられているとよい。アーム130はセンサー30に対応するように設けられているとよい。
As described above, the traveling direction of the
図9は、図1のロボット掃除機が走行する様子を示す図である。図9を参照すると、図1のロボット掃除機1は、ホイール233の方向が変わることによって走行方向が変わるようになっている。詳しくは、ロボット掃除機1のハウジング10が回転することなく、第2モーター232によりホイール233が回転することによって走行方向が変わるようになっている。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the robot cleaner of FIG. 1 travels. Referring to FIG. 9, the
例えば、ロボット掃除機1が(1)位置から(2)位置に移動し、センサー30により前方に障害物Wがあることが感知されると、第2モーター232によりホイール233はA方向に90゜回転する。ホイール233がA方向に90゜回転した後、ロボット掃除機1は(2)位置から(3)位置に移動できる。この時、ロボット掃除機1の本体は回転しないでホイール233のみがA方向に回転して走行する。そのため、ロボット掃除機1のバンパーカバー14の上部におけるP点の位置は、(1)位置及び(2)位置において変わらない。
For example, when the
ロボット掃除機1を(3)位置から(4)位置に走行させようとする場合は、(2)位置から(3)位置に走行する時と同様、ホイール233をA方向に90゜回転させ、これでロボット掃除機1が(3)位置から(4)位置に走行することができる。この時にもバンパーカバー14のP点の位置は変わらない。
When the
ロボット掃除機1が多面体の形状をしている場合に、従来のロボット掃除機1のように方向切替のために回転をしなければならないと、大きい回転半径を要し、回転及び走行に時間がかかるが、本発明によれば、方向切替のためにホイールの走行方向を変えればよく、ロボット掃除機の本体を回転させる必要はないため、狭いスキ間または隅部の掃除が容易でなり、不必要な動作を省け、掃除時間を短縮することができる。
When the
上記では、ベースの底面に設けられたパッド部15により床面が掃除されるロボット掃除機について説明したが、ロボット掃除機の本体が回転することなく、ホイールの走行方向が変わることによってロボット掃除機の走行方向が変わる上記の特徴は、真空掃除が可能なロボット掃除機にも適用可能である。真空掃除が可能なロボット掃除機は、キャスター(caster)がベースの底面に設けられることから、ロボット掃除機が単一のホイールにより走行してもバランスを取ることができる。
In the above, the robot cleaner in which the floor surface is cleaned by the
図10は、他の実施例に係るロボット掃除機を示す斜視図であり、図11は、図10のロボット掃除機の分解斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing a robot cleaner according to another embodiment, and FIG. 11 is an exploded perspective view of the robot cleaner of FIG.
図10及び図11を参照すると、他の実施例に係るロボット掃除機5は、ハウジング及びホイールユニット70を備えている。ホイールユニット70はハウジングの内部に装着されている。ハウジングの底面下側にはパッド部80が装着されている。他の実施例に係るロボット掃除機5は円形をしている。すなわち、ロボット掃除機5は、上方または下方から見て円形になっている。
Referring to FIGS. 10 and 11, a
ハウジングは、カバー52及びベース53を備えている。カバー52は、ベース53の上側に装着されてベース53の上部を覆う。ベース53の内部にはホイールユニット70が装着されている。ベース53の底面下側にはパッド部80が装着されている。カバー52の上部、またはカバー52とベース53とが形成する空間には、回路部60が設けられている。
The housing includes a
上記ハウジングにはバンパーを装着すればよい。バンパーは、ロボット掃除機1が走行中に障害物に突き当たった時に受ける衝撃を緩和させることができる。バンパーは、バンパーボディー50及びバンパーカバー51を備えている。バンパーボディー50は、カバー52とベース53の外側面を覆うように装着される。詳しくは、バンパーボディー50は、ベース53の底面を除く外側面全体を覆うように設けられている。バンパーカバー51はベース53の外周形状に対応するリング状をしている。バンパーカバー51はバンパーボディー50の底面に結合される。バンパーカバー51とバンパーボディー50とはねじにて締結されるとよい。
A bumper may be attached to the housing. The bumper can relieve the impact received when the
図12は、図10のロボット掃除機5におけるベース部とパッド部を示す分解斜視図である。図12を参照すると、図10のロボット掃除機5におけるベース53の底面下側にはパッド部80が装着されている。パッド部80は締結部材によりベース53の底面下側に取り付けられるとよい。パッド部80には、ホイール74が通過できるホール810,820,830が形成されている。パッド部80の上面とベース53の底面下側との間には弾性部材811が挟持されている。弾性部材811により、ロボット掃除機5が1つのホイールにより駆動されてもバランスを取ることができる。
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a base portion and a pad portion in the
パッド部80は、パネル部81、結合部82及びパッド83を備えている。パネル部81は締結部材によりベース53の底面下側に結合されるとよい。パネル部81の上面には弾性部材811が設けられている。パネル部81には、ホイール74が通過できるホール810が形成されている。
The
パネル部81の下面には結合部82が結合されるようになっている。例えば、結合部82はベルクロ(velcro)としてもよい。結合部82は、パネル部81の下面に接着剤または接着テープなどにて接着されてもよい。結合部82には、ホイール74が通過できるように、パネル部81に形成されたホール810に対応するホール820が形成されている。
A
結合部82の下面にはパッド83が分離可能に装着されるようになっている。パッド83は床面に接触して床面を掃除することができる。パッド83は結合部82から分離して入れ替え可能にする。パッド83は、結合部82から分離して、洗浄後に再使用可能なものにしてもよく、使い捨てのものにしてもよい。パッド83には、ホイール74が通過できるように、パッド部80及び結合部82に形成されたホール810,820に対応するホール830が形成されている。
A
ベース53の外周面にはベース53の内側に窪んだ溝531が形成されている。溝531は上下方向に延在している。バンパーボディー50の内周面には、ベース53の溝531に対応する形態の溝531が形成されている。バンパーボディー50がベース53の外周面に装着されると、ベース53及びバンパーボディー50に形成された溝により、バンパーボディー50がベース53の外周面に沿って滑ることなく固着されることが可能になる。ベース53の底面上側には、センサーが装着され得るリブ532、及びサスペンション部を構成するサポータ536が装着され得る溝534が設けられている。センサー及びサスペンション部については後述する。
A
図13は、図10のロボット掃除機5の本体を示す図であり、図14は、図10のロボット掃除機5におけるホイールユニットの分解斜視図であり、図15は、図10のロボット掃除機5のホイールユニットを示す図である。
13 is a view showing a main body of the
図13乃至図15を参照すると、他の実施例に係るホイールユニット70は、ベース53に装着されている。ベース53の底面にはホイール74が通過できるホール530が形成されている。ホイール74はホール53を通過して床面と接触しつつ走行する。ホイールユニット70は、ホイールカバー71、第1モーター72、第2モーター73及びホイール74を備えている。第1モーター72、第2モーター73及びホイール74はホイールカバー71に装着されており、ホイールカバー71はベース53に装着されている。
Referring to FIGS. 13 to 15, a
ホイールカバー71にはサポータ536が挿入され得るホール713が形成されている。サポータ536の一端部は、ベース53に形成された溝534に挿入され、他端部は、ホイールカバー71に形成されたホール713に挿入されるようになっている。サポータ536の外周面には止め部538が張り出している。止め部538の直径はホール534の直径よりも大きくなっている。ホール534は止め部538を通過できず、ホイールカバー71が止め部538に保持されるようになっている。これでホイールカバー71がベース53に装着可能となる。
The
ホイール74は、第1モーター72により回転できるように第1モーター72の回転軸に結合されている。ホイール74と第1モーター72との間にはギアボックス720が挟まれている。ギアボックス720内には、第1モーター72の回転力をホイール74に伝達するギアなどが備えられている。ホイール74と第1モーター72とが連結されたものをホイールアセンブリーと呼ぶことができる。ギアボックス720の一側にはブラケット711が装着されている。ブラケット711にはシャフト722が装着される。このとき、シャフト722の回転によりブラケット711が回転するようにしてシャフト722がブラケット711に固着される。これで、シャフト722の回転によりホイールアセンブリーが回転可能になる。
The
ホイール74は第1モーター72によりX軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転可能になっている。ホイール74が第1モーター72により回転することによってロボット掃除機5が走行できる。例えば、ホイール74が時計回り方向に回転すれば、ロボット掃除機5は前方に走行し、ホイール74が反時計回り方向に回転すれば、ロボット掃除機5は後方に走行することができる。
The
第2モーター73はモーターケース710に装着され、モーターケース710はキャップカバー71の内側面に装着されることで、第2モーター73がキャップカバー71に装着されるようになっている。第2モーター73の回転軸(図示せず)は第1ギア720に連結され、第2モーター73により第1ギア720が回転できる。第1ギア720が第2ギア721に噛み合うようになっており、よって第2ギア721は第1ギア720と連動して回転できる。
The
第2ギア721にはシャフト722が装着される。シャフト722は第2ギア721と共に回転できるように装着される。例えば、第2ギア721には円形以外のホールが形成され、シャフト722の外側は第2ギア721のホールに対応する形状をし、該ホールに挿入されればよい。これで、シャフト722は第2ギア721と共に回転可能である。ギアボックス720に装着されたブラケット711にも、第2ギア721に形成されたホールの形状に類似したホールが形成され、シャフト722が貫通すればよい。
A
シャフト722は、第2ギア721及びブラケット711に形成されたホールを貫通するようになっている。第2モーター73が提供する回転力は第1ギア720に伝達され、第1ギア720が回転することに連動して第2ギア721が回転する。第2ギア721が回転することによって、第2ギア721に装着されたシャフト722が回転し、シャフト722が回転することによって、シャフト722が固定されたブラケット711に結合されたホイールアセンブリーが回転する。シャフト722の上端部にはキャップ712が設けられ、該キャップ712はホイールカバー71に装着されている。
The
ホイール74は第2モーター73によりZ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転できる。このとき、ホイール74と第1モーター72は第2モーター73によりZ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転できる。ホイール74が第2モーター73により回転すれば、ロボット掃除機5が走行する方向が可変する。ロボット掃除機5の走行方向は、ホイール74が回転する角度に従って可変すればよい。
The
図16は、図10のロボット掃除機5における前面センサーを示す図であり、図17は、図10のロボット掃除機5の前面センサーの分解斜視図であり、図18は、図10のロボット掃除機5の本体を上方から見た図である。
16 is a diagram showing a front sensor in the
図13、図16乃至図18を参照すると、一実施例に係る前面センサー61は、ベース53に形成されたリブ532に装着されている。前面センサー61は、ロボット掃除機5の走行方向の前方に障害物がある否かを感知することができる。ロボット掃除機5が走行中に障害物に衝突すると前面センサー61が押され、ロボット掃除機5の前方に障害物があるという情報を制御部(図示せず)に伝送する。前面センサー61はベース53の周りに沿って複数個が設けられている。これにより、ロボット掃除機5の走行方向が変わっても、前方に障害物があるか否かが感知できる。
Referring to FIGS. 13 and 16 to 18, the
前面センサー61は、ハウジング610,611、スイッチ613、押圧部614及び弾性部材616を備えている。前面センサー61は、ハウジング610,611を貫通する締結部材によりリブ532に結合されるとよい。ハウジングは上部ハウジング610及び下部ハウジング611を有する。下部ハウジング611には押圧部614が着座している。押圧部614の一側にはラッチ615が延設されている。上部ハウジング610の一側面にはホール612が形成されている。ラッチ615は、上部ハウジング610に形成されたホール612を通ってハウジングの外部に露出されるとよい。上部ハウジング610の一側面の外部にはスイッチ613が設けられている。ラッチ615はスイッチ613を押すようになっている。
The
押圧部614の一端はベース53の外側に向かうようになっている。押圧部614の他端には弾性部材616が設けられている。弾性部材616は、押圧部614をベース53の外側に付勢する弾性力を押圧部614に与える。押圧部614を押す障害物が除去されると、弾性部材616により、押圧部614は押される前の位置に復帰することができる。
One end of the
ロボット掃除機5が障害物に衝突すると、押圧部614が押される。押圧部614が押されると、ラッチ615によりスイッチ613が押圧される。これで、ロボット掃除機5の外側に障害物があることを感知できる。ロボット掃除機5の外側に障害物があるという情報は制御部(図示せず)に伝送され、制御部(図示せず)は、ロボット掃除機5が障害物を回避するために走行方向を切り替えるように第2モーター73を駆動し、ホイール74の方向を変えることができる。ロボット掃除機5の走行方向が変わり、押圧部614を押す障害物が除去されると、押圧部614は、押される前の位置に復帰する。押圧部614が押される前の位置に復帰すると、ラッチ615がスイッチ613を押圧しない状態となる。スイッチ613が押圧されないと、制御部(図示せず)は、前面センサー61により障害物が感知されなかったと判断できる。
When the
図19及び図20は、図10のロボット掃除機5における落下防止センサーを示す図である。
19 and 20 are diagrams showing a fall prevention sensor in the
図19及び図20を参照すると、図10のロボット掃除機5のベース53には落下防止センサー62が取り付けられている。落下防止センサー62は、ベース53に設けられたリブ532に取り付けられている。リブ532の上側には前面センサー61が設けられ、リブ532の下側には落下防止センサー62が設けられている。リブ532が形成されたベース53の底面にはホール(図示せず)が形成され、該ホール(図示せず)を通って落下防止センサー62の一部がベース53の外部に露出されるとよい。
19 and 20, a
落下防止センサー62は、ロボット掃除機5の走行する床面が連続しているか否かを感知することができる。落下防止センサー62により、ロボット掃除機5の走行している床面よりも低い面が感知されると、落下防止センサー62は制御部(図示せず)に、走行している床面よりも低い面がロボット掃除機5の前方で感知されたという情報を伝送する。該情報を受信すると制御部(図示せず)は、ロボット掃除機5の走行方向を切り替えるようにホイール74の方向を変えることができる。これにより、ロボット掃除機5が落下することを防止することができる。
The
落下防止センサー62は、ボディー621、弾性部材623及びスイッチ624を備えている。ボディー621は、ベース53に形成されたリブ532に装着され、ボディー621の一部は、リブ532の形成されているベース53の底面に形成されたホール(図示せず)を通ってベース53の外部に露出されるようになっている。ボディー621の外側面にはリブ625が張り出して設けられている。このリブ625との干渉により、ボディー621が上記ホール(図示せず)から離脱することを防止することができる。弾性部材623がバネであると、弾性部材623は、リブ625の上部に位置したボディー621に嵌着されるとよい。
The
ベース53の外部に露出されたボディー621の一部は、パッド83の上部面に接触すればよい。ボディー621には、質量体(図示せず)を収容できる空間である収容部620が形成されている。ロボット掃除機5の走行時に、質量体(図示せず)により、ボディー621は床面またはパッド83の上部面を押下するように力を受ける。ボディー621の外側にはボディー621に弾性力を伝達する弾性部材623が装着されている。弾性部材623によりボディー621は上方に付勢される。ボディー621の一側にはラッチ622が延設されている。
A part of the
ロボット掃除機5が床面を走行する時、ボディー621は床面またはパッド83を押圧すればよい。この時、ボディー621は床面により上方に持ち上げられ、ラッチ622がスイッチ624を押下しない。
When the
ロボット掃除機5が走行している床面よりも低い床面に到達し、ボディー621の下部に位置している床面の方が、ロボット掃除機5が走行している床面よりも低い床面であると、この低い床面側にボディー621が下降することがある。ボディー621が下降すると、ラッチ622がスイッチ624を押下することになる。スイッチ624が押下されると、制御部(図示せず)は、ロボット掃除機5の近隣に、走行している床面よりも低い床面が存在すると判断する。ロボット掃除機5が走行している床面よりも低い床面が近隣に存在するものと判断されると、制御部(図示せず)は、ロボット掃除機5の走行方向を切り替えるよう、第2モーター73を駆動してホイール74の方向を変えることができる。これにより、ロボット掃除機5の落下が防止できる。一方、ボディー621は、低い床面側に下降しても、リブ625に干渉されてホール(図示せず)から離脱しない。
A floor surface that is lower than the floor surface on which the
ロボット掃除機5が走行方向を切り替えることによってロボット掃除機5全体が走行中の床面に位置するようになると、ロボット掃除機5の走行している床面によりボディー621が上方に持ち上げれる。ボディー621が上方に持ち上げられると、ラッチ622がスイッチ624を押下しなくなる。ラッチ622がスイッチ624を押下しないと、制御部(図示せず)は、ロボット掃除機5が落下する危険がないと見なし、ロボット掃除機5の動作を続けることができる。これにより、ロボット掃除機5の落下が防止できる。
When the
図21及び図22は、図10のロボット掃除機5のサスペンション部を示す図である。図21及び図22を参照すると、図10のロボット掃除機5は、凹凸のある床面を走行する時、ホイール74が床面に密着して走行できるようにサスペンション部が設けられている。
21 and 22 are views showing a suspension part of the
サスペンション部は、サポータ536及び弾性部材537を備えている。ベース53の底面上側には溝534が設けられており、溝534にサポータ536の一端部が挿着されるようになっている。サポータ536の外周面には止め部538が張り出して形成されている。サポータ536にはホイールカバー71が装着され、ホイールカバー71の上部にカバー52が装着されている。ホイールカバー71は、止め部538の上方に装着されている。サポータ536の他端部はカバー52の底面に装着されている。弾性部材537は、サポータ536に装着されるが、ホイールカバー71とカバー52との間に配置されて、ホイールカバー71を床面側に押す弾性力を与える。これにより、ホイールカバー71に装着されたホイール74が床面に密着可能となる。
The suspension unit includes a
そのため、凹凸のある床面を走行しても、ホイール74は床面の凹凸に密着して移動できる。また、凹凸のある床面を走行する時にロボット掃除機5が受ける衝撃をサスペンション部により吸収できる。これにより、ロボット掃除機5はより安定して走行することが可能になる。
Therefore, even if the vehicle travels on an uneven floor, the
1,5 ロボット掃除機
10 ハウジング
11,53 ベース
12 カバー
13 バンパーボディー
14,50 バンパーカバー
15,80 パッド部
20 ホイールユニット
21 ホイールケース
30 センサー
130 アーム
231 第1モーター
232 第2モーター
233 ホイール
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記ベースの底面に装着され、且つ前記ホールに対応するホールが形成されたパッド部と、
前記ベースに収容され、且つ前記ケース及び前記パッド部に形成されたホールを通って外部に露出されるホイールと、
前記ホイールを走行させる第1モーターと、
前記ホイールの走行方向を変える第2モーターと、
を備えるロボット掃除機。 A base with a hole in the center,
A pad portion mounted on the bottom surface of the base and having a hole corresponding to the hole;
A wheel accommodated in the base and exposed to the outside through a hole formed in the case and the pad portion;
A first motor for running the wheel;
A second motor for changing the traveling direction of the wheel;
Robot cleaner equipped with.
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