KR102510728B1 - 인입식 사이드 브러시를 갖는 로봇 청소 장치 - Google Patents

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KR102510728B1
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Abstract

로봇 청소 장치(100)는 본체(111), 청소될 표면(129)에 걸쳐 로봇 청소 장치(100)를 이동시키도록 구성되는 추진 시스템(112, 113, 115a, 115b), 청소될 표면(129)에 걸쳐 로봇 청소 장치(100)를 이동시키기 위해 추진 시스템을 제어하도록 구성되는 제어기(116), 및 청소될 표면으로부터 부스러기를 쓸어내도록 배치되는 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)를 포함한다. 로봇 청소 장치(100)는, 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)가 청소될 표면(129)과 접촉하지 않게 이동하도록, 제어기(116)로부터 제어 신호를 수신시 본체(111) 내측에 배치된 공간(119) 내로 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)를 적어도 부분적으로 인입하도록 구성되는 메커니즘을 추가로 포함한다.

Description

인입식 사이드 브러시를 갖는 로봇 청소 장치
본 발명은 적어도 1개의 인입식 사이드 브러시가 장착된 로봇 청소 장치에 관한 것이다.
청소될 표면에 걸쳐 청소기를 이동시키기 위한 모터 형태의 구동 수단이 장착된 로봇 진공 청소기가 당해 기술분야에 공지되어 있다. 로봇 진공 청소기에는, 로봇 진공 청소기가 예를 들어 방 형태의 공간을 자유롭게 이동하며 청소할 수 있도록 자율 거동을 가능하게 하기 위한 마이크로프로세서(들) 형태의 지능 및 항행 수단이 추가로 장착되어 있다.
기존에는, 로봇 진공 청소기가 원형 본체를 가지고 배치되었다. 본체의 중심에 동축 구동 휠들을 구비하는 이와 같은 로봇은 항상 180° 회전할 수 있고 동일한 경로로 복귀할 수 있기 때문에 쉽게 걸리지 않으며 제어가 용이하다는 이점이 있다.
그러나, 이러한 원형 진공 청소기는 이의 형상으로 인해 구석으로 이동하거나, 벽 또는 예를 들어 의자 다리와 같이 주변 청소가 요구되는 다른 객체에 충분히 가깝게 이동할 수 없기 때문에, 원형 본체는 바닥과 벽이 만나는 가장자리 또는 구석을 청소하는 데에 적합하지 않다.
이러한 문제점을 해결하는 것을 목표로 하는 로봇 진공 청소기의 예가 US 2013/0086760에 개시되어 있는데, 이의 본체는 원형이며, 로봇 진공 청소기에는, 로봇 진공 청소기가 도달할 수 없는 구석으로부터 부스러기를 쓸어내기 위해 로봇 진공 청소기의 전방 구역에서 본체의 하면에 배치되는 회전가능 사이드 브러시들이 장착되어 있다. 또한, 각각의 회전가능 사이드 브러시는 각각의 피벗가능 암 상에 장착되는데, 이는 사이드 브러시가 본체 앞으로 인출되어 더 멀리 도달하도록 피벗될 수 있다. 사이드 브러시들은 또한 삼각형과 같은 다른 형상을 갖는 로봇 진공 청소기에도 사용되었다.
이제, 사이드 브러시들의 문제점은 예를 들어 카펫과 같은 특정 유형의 표면 상에서 열악하게 기능하는 경향이 있다는 것으로, 카펫 섬유가 회전 브러시들과 얽힐 수 있다. 게다가, 카펫은 또한 사이드 브러시들을 마모시켜서 내구성에 영향을 미치고, 심지어 로봇의 의도치 않은 부양을 야기하여, 로봇이 카펫을 철저히 청소하기 위해 카펫 내로 내려앉지 못하게 할 수 있다. 다른 단점은 문턱, 케이블, 및 카펫 가장자리와 같은 객체를 타고 넘는 로봇의 능력이 사이드 브러시들에 의해 저해된다는 것이다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 이러한 문제점을 해결하거나 적어도 완화하고, 그에 따라 사이드 브러시들에 의해 방해받지 않는 로봇 청소 장치를 제공하는 데에 있다.
상기 목적은 본 발명의 제1 양태에서 로봇 청소 장치에 의해 달성되고, 로봇 청소 장치는 본체, 청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 장치를 이동시키도록 구성되는 추진 시스템, 청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 장치를 이동시키기 위해 추진 시스템을 제어하도록 구성되는 제어기, 청소될 표면으로부터 부스러기를 쓸어내도록 배치되는 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시를 포함한다. 로봇 청소 장치는, 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시가 청소될 표면과 접촉하지 않게 이동하도록, 제어기로부터 제어 신호를 수신시 본체 내측에 배치된 공간 내로 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시를 적어도 부분적으로 인입하도록 구성되는 메커니즘을 추가로 포함한다.
유리하게는, 사이드 브러시(들)를 인입하는 것을 가능하게 함으로써, 로봇 청소 장치는 사이드 브러시가 카펫의 섬유와 얽히는 상황을 방지하거나, 문턱, 케이블, 및 카펫 가장자리와 같은 객체를 타고 넘는 로봇의 능력을 개선하거나, 단순히 로봇 청소 장치가 이동하는 표면과 사이드 브러시가 영구적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
일 구현예에서, 메커니즘은, 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시에 결합되며 상기 공간 내로 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시를 인입하도록 배치되는 인입가능 부재, 및 제어기로부터 제어 신호를 수신시 상기 공간 내로 또는 밖으로 인입가능 부재를 이동시키도록 배치되는 액추에이터(예를 들어, 모터)를 추가로 포함한다.
일 구현예에서, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시는 사이드 브러시의 회전축에 대해 축방향으로 본체 내측의 공간 내로 인입가능하도록 배치된다.
일 구현예에서, 상기 공간은 원통형이며, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시를 인입하도록 구성되는 메커니즘은 원통형 공간 내에 위치하는 나사산 로드, 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시가 부착되는 환형 나사산 부재로, 나사산 로드와 맞물리도록 배치되는 환형 나사산 부재, 및 나사산 로드를 회전시키도록 구성되는 액추에이터(예를 들어, 모터)를 포함한다. 게다가, 원통형 공간의 직경은 사이드 브러시와 원통형 공간의 내부 사이에 마찰이 발생되도록 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시의 치수에 맞게 조정되어, 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)가 상기 내부와 접촉할 때 이의 회전을 방지하고, 상기 마찰은 나사산 로드가 제1 방향으로 회전시 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시가 회전하여 청소될 표면으로부터 부스러기를 쓸어내도록 환형 나사산 부재가 나사산 로드를 따라 이동하여 공간 밖으로 인출되게 하며, 환형 나사산 부재는 환형 나사산 부재와 나사산 로드의 나사산 맞물림의 해제를 방지하는 나사산 로드의 단부 부재에 도달할 때까지 나사산 로드를 따라 이동하고, 적어도 1개의 회전하는 사이드 브러시와 청소될 표면 사이의 마찰은 나사산 로드가 제2 방향으로 회전시 환형 나사산 부재가 나사산 로드를 따라 이동하여 공간 내로 인입되게 한다. 유리하게는, 동일한 액추에이터가 사이드 브러시를 인입하고 사이드 브러시를 회전시키기 위해 사용된다.
다른 구현예에서, 메커니즘은 환형 나사산 부재와 단부 부재 사이에 배치되는 스프링을 추가로 포함한다.
또 다른 구현예에서, 로봇 청소 장치는 본체의 하면에 개구를 추가로 포함하되, 이를 통해 부스러기가 표면으로부터 제거되고, 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시는 개구에 인접하게 배치된다.
일반적으로, 청구범위에 사용된 모든 용어는, 본원에 달리 명시적으로 정의되지 않는 한, 기술 분야에서의 이의 일반적인 의미에 따라 해석되어야 한다. "요소, 기기, 구성요소, 수단, 단계 등"에 대한 모든 참조는, 달리 명시적으로 기술되지 않는 한, 상기 요소, 기기, 구성요소, 수단, 단계 등의 적어도 1개의 사례를 언급하는 것으로 개방적으로 해석되어야 한다. 본원에 개시된 임의의 방법의 단계들은, 명시적으로 기술되지 않는 한, 개시된 정확한 순서로 수행될 필요가 없다.
이제, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예시의 차원에서 기재된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 로봇 청소 장치를 도시한다.
도 2는 도 1의 로봇 청소 장치의 정면도를 도시한다.
도 3은 일 구현예에서 회전가능 사이드 브러시의 인입을 도시한다.
도 4는 다른 구현예에서 회전가능 사이드 브러시의 인입을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 일 구현예에서 회전가능 사이드 브러시의 인입/인출을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 일 구현예에서 회전가능 사이드 브러시의 인출을 도시한다.
도 7은 일 구현예에서 스프링-편향식 사이드 브러시의 인출을 도시한다.
이하에서, 본 발명은 본 발명의 특정 구현예들이 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 보다 자세히 기재될 것이다. 그러나, 본 발명은 다른 많은 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 기술된 구현예들에 국한된 것으로 해석되지 않아야 하고; 오히려, 이들 구현예는 본 개시내용이 철저하고 완전해지도록 그리고 본 발명의 범주가 당업자에게 충분히 전달되도록 예시의 차원에서 제공된다. 전체 설명에 걸쳐 유사한 번호는 유사한 요소를 가리킨다.
본 발명은 로봇 청소 장치, 또는 다시 말하면, 표면을 청소하기 위한 자동 자가-추진 기계, 예를 들어 로봇 진공 청소기, 로봇 스위퍼, 또는 로봇 바닥 세척기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로봇 청소 장치는 전원-작동되며 코드를 구비할 수 있거나, 배터리-작동될 수 있거나, 임의의 다른 종류의 적합한 에너지원, 예를 들어, 태양 에너지를 이용할 수 있다.
본 발명은 충분한 프로세싱 지능이 장착된 여러 가지의 적절한 로봇 청소 장치에 의해 수행될 수 있을 것으로 예상되지만, 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 로봇 청소 장치(100)의 저면도를 도시한다(즉, 로봇 청소 장치의 하면이 도시되어 있다). 화살표는 로봇 진공 청소기의 형태로 예시된 로봇 청소 장치(100)의 전진 방향을 나타낸다.
로봇 청소 장치(100)는 청소 장치가 청소될 표면 상에서 이동할 수 있도록 구동 휠들(112, 113)의 이동을 가능하게 하기 위한 2개의 전기 휠 모터(115a, 115b) 형태의 구동 수단을 포함하는 추진 시스템과 같은 구성요소들을 수용하는 본체(111)를 포함한다. 각각의 휠 모터(115a, 115b)는, 청소될 표면에 걸쳐 로봇 청소 장치(100)를 이동시키기 위해, 서로 독립적으로 회전하도록 각각의 구동 휠(112, 113)을 제어할 수 있다. 다른 많은 구동 휠 장치뿐만 아니라 다양한 휠 모터 장치가 고려될 수 있다. 로봇 청소 장치는 보다 전통적인 원형 본체 또는 삼각형 본체를 구비한 장치와 같이 임의의 적절한 형상을 가질 수 있음을 주목해야 한다. 대안으로, 궤도 추진 시스템이 사용될 수 있거나 심지어 호버크래프트 추진 시스템이 사용될 수 있다. 추진 시스템은 추가로 로봇 청소 장치(100)가 요(yaw), 피치(pitch), 병진 운동 또는 롤(roll) 운동 중 하나 이상을 수행하도록 배치될 수 있다.
마이크로프로세서와 같은 제어기(116)는 로봇 청소 장치가 주위를 항행해야 하는 벽, 플로어 스탠드, 테이블 다리 형태의 장애물을 검출하기 위한 장애물 검출 장치(도 1에 미도시)로부터 수신된 정보의 관점에서 요구될 때 구동 휠들(112, 113)을 회전시키도록 휠 모터들(115a, 115b)을 제어한다. 장애물 검출 장치는 장애물을 검출하고 임의의 검출된 장애물에 관한 정보를 마이크로프로세서(116)에 전달하기 위해, 예를 들어 3D 카메라, 레이저와 결합된 카메라, 레이저 스캐너 등에 의해 실시되는, 주변을 기록하는 3D 센서 시스템의 형태로 구현될 수 있다. 마이크로프로세서(116)는 로봇 청소 장치(100)가 청소될 표면에 걸쳐 요망된 대로 이동할 수 있도록 장애물 검출 장치에 의해 제공되는 정보에 따라 휠들(112, 113)의 이동을 제어하기 위해 휠 모터들(115a, 115b)과 통신한다.
또한, 로봇 청소 장치(100)에는, 청소 장치(100)에 포함된 상이한 구성요소들에 전력을 공급하기 위한 1개 이상의 배터리(117)가 장착되어 있다. 1개 이상의 배터리(117)는 로봇 청소 장치(100)가 도킹하는 충전소를 통해 충전된다.
아울러, 로봇 청소기(100)의 본체(111)는 본체(111)의 하면에서 개구(118)를 통해 본체 내에 수용되는 먼지 봉투 또는 사이클론 기기(미도시)로 부스러기를 이송하기 위해 공기 유동을 발생시키는 흡입 팬(120)을 포함한다. 흡입 팬(120)은 제어기(116)에 통신가능하게 연결되는 팬 모터(121)에 의해 구동되고, 팬 모터(121)는 흡입 팬(120)을 제어하기 위한 명령을 제어기(116)로부터 수신한다. 본체(111)는 추가로 개구(118)에 인접한 1개 이상의 회전가능 사이드 브러시(114)를 가지고 배치된다. 사이드 브러시(114)의 회전은 통상적으로 별개의 모터(도 1에 미도시) 또는 브러시 롤 모터에 의해 달성된다.
도 1을 계속 참조하면, 1개 이상의 마이크로프로세서의 형태로 구현되는 제어기/프로세싱 유닛(116)은, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리, 또는 하드 디스크 드라이브와 같이, 마이크로프로세서와 연관되는 적합한 저장 매체(126)에 다운로드되는 컴퓨터 프로그램(125)을 실행하도록 배치된다. 제어기(116)는 컴퓨터-실행가능 명령을 포함하는 적절한 컴퓨터 프로그램(125)이 저장 매체(126)에 다운로드되고 제어기(116)에 의해 실행될 때 본 발명의 구현예들에 따른 방법을 수행하도록 배치된다. 저장 매체(126)는 또한 컴퓨터 프로그램(125)을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있다. 대안적으로, 컴퓨터 프로그램(125)은 디지털 다기능 디스크(DVD), 콤팩트 디스크(CD), 또는 메모리 스틱과 같은 적합한 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 저장 매체(126)에 전달될 수 있다. 추가적인 대안으로, 컴퓨터 프로그램(125)은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 저장 매체(126)에 다운로드될 수 있다. 제어기(116)는 대안적으로 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드-프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 복합 프로그램가능 로직 소자(CPLD) 등의 형태로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에서 도 1의 로봇 청소 장치(100)의 정면도를 도시하되, 적어도 카메라(123) 및 수평 또는 수직 배향된 라인 레이저일 수 있는 제1 및 제2 라인 레이저(127, 128)를 포함하는 3D 센서 시스템 형태의 앞서 언급된 장애물 검출 장치를 예시한다. 제어기(116), 본체(111), 구동 휠들(112, 113), 및 회전가능 사이드 브러시(114)가 추가로 도시되어 있다. 제어기(116)는 로봇 청소 장치(100)의 주변부의 화상을 기록하기 위한 카메라(123)에 작동가능하게 결합된다. 제1 및 제2 라인 레이저(127, 128)는 바람직하게는 수직 라인 레이저일 수 있고, 카메라(123)의 측방향에 배치된다. 카메라(123)는 제어기(116)에 의해 초당 복수의 화상을 캡처 및 기록하도록 제어된다. 화상으로부터의 데이터는 제어기(116)에 의해 추출되고, 데이터는 통상적으로 컴퓨터 프로그램(125)과 함께 메모리(126) 내에 저장된다.
제1 및 제2 라인 레이저(127, 128)는 일반적으로 로봇 청소 장치(100)의 이동 방향으로, 로봇 청소 장치(100)의 주변부를, 바람직하게는 수직 배향으로 스캔하도록 구성된다. 제1 및 제2 라인 레이저(127, 128)는 예를 들어 청소될 방의 가구, 벽, 및 다른 객체를 조명하는 레이저 빔을 방출하도록 구성된다. 카메라(123)는 제어기(116)에 의해 화상을 캡처 및 기록하도록 제어되고, 로봇 청소 장치(100)가 청소될 표면(129)에 걸쳐 이동하는 동안, 화상으로부터 특징을 추출하고 로봇 청소 장치(100)에 의해 커버되는 거리를 측정함으로써, 제어기(116)는 이러한 화상으로부터 로봇 청소 장치(100)가 작동 중인 주위 환경의 표상 또는 레이아웃을 생성한다.
사이드 브러시(114)는 도 1 및 도 2에 예시의 목적으로 나타낸 것보다 덜 복잡한 로봇 청소 장치(100) 상에 배치될 수 있음을 주목한다.
이제, 일 구현예에서, 사이드 브러시(114)가 카펫의 섬유와 얽히는 것을 방지하기 위해, 또는 문턱, 케이블, 및 카펫 가장자리와 같은 객체를 타고 넘는 로봇(100)의 능력을 저해하는 것을 방지하기 위해, 또는 단순히 로봇 청소 장치(100)가 이동하는 표면과 사이드 브러시(114)가 영구적으로 접촉하는 것을 방지하기 위해, 로봇 청소 장치(100)에는, 본체(111)의 공간 내로 사이드 브러시(114)를 인입하기 위한 메커니즘이 장착되어 있다.
도 3은 사이드 브러시(114)가 배치되는 로드 또는 피스톤과 같은 인입가능 부재(119), 및 본체(111)의 공간(119) 내로 로드(122)를 인입하기 위한 액추에이터(예를 들어, 모터(124))를 포함하는 메커니즘이 장착된 로봇 청소 장치(100)를 도시한다.
그러므로, 사이드 브러시(114)가 청소될 표면(129)과 접촉하는 것이 더 이상 바람직하지 않은 경우, 제어기(116)는 공간(119) 내로 로드(122)를 인입하도록 모터(124)를 제어할 것이며, 그에 따라 사이드 브러시(114)는 유리하게는 공간(119) 내로 부분적으로 또는 완전히 인입되고, 그 결과 사이드 브러시(114)는 표면(129)과 더 이상 접촉하지 않게 된다. 반면에, 사이드 브러시(114)가 표면(129)과 접촉하는 것이 다시 바람직한 경우, 제어기(116)는 공간(119) 밖으로 로드(122)를 인출하도록 모터(124)를 제어할 것이며, 그에 의해 사이드 브러시(124)는 도 2에 도시된 바와 같이 공간(119) 밖으로 인출되어 최종적으로 표면(129)과 접촉할 것이다.
도 4는 다른 구현예에 따른 본체(111)의 공간(119) 내로 회전가능 사이드 브러시(114)를 인출하기 위한 메커니즘이 장착된 로봇 청소 장치(100)를 도시한다.
이 구현예에서, 회전가능 사이드 브러시(114)는 회전가능 사이드 브러시(114)의 회전축에 대해 축방향으로 공간(119) 내로 인입된다. 다시, 인입 부재(122)는 모터(124)에 의해 공간 내로 인입되거나 공간 밖으로 인출되는 로드 또는 피스톤에 의해 구현될 수 있고, 그에 따라 사이드 브러시(114)는 유리하게는 표면(129)과 접촉하지 않게 이동하도록 공간(119) 내로 부분적으로 또는 완전히 인입되거나, 표면(129)과 접촉하게 이동하도록 공간(119) 밖으로 부분적으로 또는 완전히 인출된다.
도 3 및 도 4를 참조하여 기재된 구현예들에서, 모터(124)는 인입 부재(122)가 본체(111)의 공간(119) 내로 인입되거나 공간(119) 밖으로 인출되게 하기 위해 사용되고, 사이드 브러시(114)를 실제로 회전시키기 위한 추가적인 모터(미도시)를 로봇 청소 장치(100)에 장착하는 것이 필요할 수 있다.
도 5a는 회전가능 사이드 브러시(114)의 회전축에 대해 축방향으로 회전가능 사이드 브러시(114)를 공간(119) 내로 인입하기 위한 메커니즘의 다른 구현예를 도시한다.
이 구현예에서, 인입 부재는 공간(119) 내에 위치하는 나사산 로드(122a)의 형태로 구현되고, 모터(124)가 나사산 로드(122a)를 회전시키도록 배치된다. 또한, 이 구현예에서, 공간(119)은 (앞서 예시된 구현예들의 경우와 같이) 원통형이다.
아울러, 메커니즘은 사이드 브러시(114)가 부착되는 환형 나사산 부재(130)를 포함하고, 환형 나사산 부재(130)는 나사산 로드(122a)와 맞물리도록 배치된다.
이제, 이 구현예에서, 원통형 공간(119)의 직경은 사이드 브러시(114)와 원통형 공간의 내부 사이에 마찰이 발생되도록 사이드 브러시(114)의 치수에 맞게 조정된다. 도 5a에서 알 수 있는 바와 같이, 인입된 사이드 브러시(114)는 공간(119)의 내부와 긴밀히 접촉한다.
모터(124)가 제1 방향(즉, 브러시가 청소 모드일 때, 회전하는 사이드 브러시(114)의 회전 방향)으로 나사산 로드(122a)를 회전시키기 시작할 때, 사이드 브러시(114)와 공간(119)의 내부 사이의 마찰은 사이드 브러시(114)의 회전(또는 적어도 자유 회전)을 방지하는데, 이는 환형 나사산 부재(130)와 나사산 로드(122a)의 나사산 맞물림의 해제를 방지하는 나사산 로드(122a)의 단부 구역(131)에 도달할 때까지, 환형 부재(130) 및 그에 따른 사이드 브러시(114)가 나사산 로드(122a)를 따라 하향 이동하여 공간(119) 밖으로 인출되게 하는 효과가 있다.
반면에, 도 5b를 참조하면, 모터(124)가 제2 방향(즉, 청소 모드에서, 회전하는 사이드 브러시(114)의 회전 방향의 반대 방향)으로 나사산 로드(122a)를 회전시키기 시작할 때, 사이드 브러시(114)와 공간(119)의 내부 사이의 마찰은 사이드 브러시(114)의 회전을 방지할 것이며, 이는 예를 들어 센서 또는 타이머에 의해 측정되는 위치 형태의 단부 위치, 또는 기계적 단부 정지부, 또는 단순히 공간(119)의 내부 단부벽에 도달할 때까지, 환형 부재(130) 및 그에 따른 사이드 브러시(114)가 나사산 로드(122a)를 따라 상향 이동하여 공간(119) 내로 인입되게 하는 효과가 있다.
도 5a의 인입된 사이드 브러시(114)가 공간(119) 밖으로 인출되어 청소 모드로 설정되는 것을 가정할 때, 사이드 브러시(114)와 공간(119)의 내부 사이의 마찰이 사이드 브러시(114)의 회전을 방지하는 동안, 모터(124)는 지시된 제1 방향으로 나사산 로드(122a)를 회전시킬 것이다.
도 6a를 참조하면, 마찰의 결과로, 환형 나사산 부재(130) 및 그에 따른 사이드 브러시(114)는 나사산 로드(122a)를 따라 하향 이동할 것이다.
이어서, 도 6b에서 알 수 있는 바와 같이, 환형 나사산 부재(130)가 환형 나사산 부재(130)와 나사산 로드(122a)의 맞물림의 해제를 방지하는 단부 구역(131)과 접경할 때까지, 환형 나사산 부재(130) 및 그에 따른 사이드 브러시(114)는 공간(119)을 빠져나가고, 본체(111) 밖으로 인출되며, 하향 이동할 것이다. 도 6b에서 결론지을 수 있는 바와 같이, 회전하는 사이드 브러시(114)는 이제 청소 모드이다.
이 위치에서, 환형 나사산 부재(130) 및 그에 따른 회전하는 사이드 브러시(114)가 로봇 청소 장치(100)의 본체(111) 내로 인입되는 것이 바람직한 경우, 제어기(116)는 나사산 로드(122a)의 회전 방향을 변경하도록 모터(124)를 제어할 것이며, 이 경우 회전하는 사이드 브러시(114)와 청소될 표면(129) 사이의 마찰은 환형 나사산 부재(130)가 나사산 로드(122a)를 따라 상향 이동하여 공간(119) 내로 인입되게 할 것이다.
유리하게는, 도 5a 및 도 5b와 도 6a 및 도 6b에 도시된 구현예에 의해, 사이드 브러시(114)를 공간(119) 내로 인입하거나 공간(119) 밖으로 인출하기 위해 사용되는 모터(124)는 사이드 브러시(114)를 회전시키는 데에도 사용된다. 그러므로, 단일 모터(124)가 사이드 브러시(114)의 인입/인출뿐만 아니라 이의 회전을 처리하기 위해 사용될 수 있다.
도 7은 스프링(132)이 단부 부재(131)와 환형 나사산 부재(130) 사이에 배치되는 다른 구현예를 도시하는데, 스프링은 단부 부재(131)와 환형 나사산 부재(130) 중 어느 하나에 부착된다. 유리하게는, 단부 부재(131)와 환형 나사산 부재(130)를 서로에 대해 스프링-편향되도록 배치함으로써, 회전하는 사이드 브러시(도 7에 미도시)와 청소될 표면 사이의 마찰이 선택된 스프링(132)의 강성에 기반하여 제어될 수 있다.
본 발명은 주로 몇몇 구현예를 참조하여 상기에 기재되었다. 그러나, 당업자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 상기에 개시된 구현예 외의 다른 구현예들이 첨부된 특허 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범주 내에서 동등하게 가능하다.

Claims (8)

  1. 로봇 청소 장치(100)로서,
    본체(111);
    청소될 표면(129)에 걸쳐 상기 로봇 청소 장치(100)를 이동시키도록 구성되는 추진 시스템(112, 113, 115a, 115b);
    상기 청소될 표면(129)에 걸쳐 상기 로봇 청소 장치(100)를 이동시키기 위해 상기 추진 시스템을 제어하도록 구성되는 제어기(116); 및
    상기 청소될 표면으로부터 부스러기를 쓸어내도록 배치되는 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)를 포함하고,
    상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시가 상기 청소될 표면(129)과 접촉하지 않게 이동하도록, 상기 제어기(116)로부터 제어 신호를 수신시 상기 본체(111) 내측에 배치된 공간(119) 내로 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)를 적어도 부분적으로 인입하도록 구성되는 메커니즘을 추가로 포함하고,
    상기 메커니즘은, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)를 상기 공간 내로 또는 밖으로 이동시키도록 배치되는 액추에이터(124)를 포함하고,
    상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)는 상기 액추에이터(124)가 제1 방향으로 작동시 상기 공간 밖으로 이동하고, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)는 상기 액추에이터(124)가 제2 방향으로 작동시 상기 공간 내로 이동하는 것인, 로봇 청소 장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메커니즘은, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)에 결합되며 상기 공간(119) 내로 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)를 인입하도록 배치되는 인입가능 부재(122)를 더 포함하고,
    상기 액추에이터(124)는 상기 제어기(116)로부터 제어 신호를 수신시 상기 공간 내로 또는 밖으로 상기 인입가능 부재(122)를 이동시키도록 배치되는 것인, 로봇 청소 장치(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)는 상기 사이드 브러시(114)의 회전축에 대해 축방향으로 상기 본체(111) 내측의 상기 공간(119) 내로 인입가능하도록 배치되는, 로봇 청소 장치(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공간(119)은 원통형이며, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)를 인입하도록 구성되는 상기 메커니즘은,
    상기 원통형 공간(119) 내에 위치하는 나사산 로드(122a); 및
    상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)가 부착되는 환형 나사산 부재(130)로서, 상기 나사산 로드(122a)와 맞물리도록 배치되는 환형 나사산 부재(130)를 포함하고,
    상기 액추에이터(124)는 상기 나사산 로드(122a)를 회전시키도록 구성되고,
    상기 원통형 공간(119)의 직경은 상기 사이드 브러시(114)와 상기 원통형 공간의 내부 사이에 마찰이 발생되도록 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)의 치수에 맞게 조정되어, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)가 상기 내부와 접촉할 때 이의 회전을 방지하고,
    상기 마찰은 상기 나사산 로드(122a)가 제1 방향으로 회전시 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)가 회전하여 상기 청소될 표면(129)으로부터 부스러기를 쓸어내도록 상기 환형 나사산 부재(130)가 상기 나사산 로드(122a)를 따라 이동하여 상기 공간(119) 밖으로 인출되게 하며, 상기 환형 나사산 부재(130)는 상기 환형 나사산 부재(130)와 상기 나사산 로드(122a)의 나사산 맞물림의 해제를 방지하는 상기 나사산 로드(122a)의 단부 부재(131)에 도달할 때까지 상기 나사산 로드(122a)를 따라 이동하고,
    상기 적어도 1개의 회전하는 사이드 브러시(114)와 상기 청소될 표면(129) 사이의 마찰은 상기 나사산 로드(122a)가 제2 방향으로 회전시 상기 환형 나사산 부재(130)가 상기 나사산 로드(122a)를 따라 이동하여 상기 공간(119) 내로 인입되게 하는, 로봇 청소 장치(100).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메커니즘은 상기 환형 나사산 부재(130)와 상기 단부 부재(131) 사이에 배치되는 스프링(132)을 추가로 포함하는, 로봇 청소 장치(100).
  6. 제4항에 있어서,
    상기 본체의 하면에 개구(117)를 추가로 포함하되, 이를 통해 부스러기가 상기 표면(129)으로부터 제거되고, 상기 적어도 1개의 회전가능 사이드 브러시(114)는 상기 개구(117)에 인접하게 배치되는, 로봇 청소 장치(100).
  7. 제2항에 있어서,
    상기 액추에이터(124)는 모터인, 로봇 청소 장치(100).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로봇 청소 장치(100)는 로봇 진공 청소기, 로봇 스위퍼, 또는 로봇 바닥 세척기인, 로봇 청소 장치(100).
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