РОБОТ-ПЫЛЕСОС Российский патент 2005 года по МПК A47L9/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к роботу-пылесосу и, более точно, к роботу-пылесосу, который способен выполнять не только сухую очистку посредством использования вакуумного действия, но также влажную уборку путем использования приводимой во вращение влажной ткани, которую можно прикреплять к чистящему устройству и отсоединять от него.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как известно в данной области техники, робот-пылесос автоматически перемещается по поверхности пола помещения и выполняет чистку определенной зоны путем всасывания пыли и грязи с поверхности пола.

На фиг.1 и 2 показан один пример такого робота-пылесоса, который будет кратко описан ниже.

Фиг.1 представляет собой изображение в перспективе, иллюстрирующее обычный робот-пылесос, от которого отделена крышка. Ссылочный номер 10 обозначает корпус робота-пылесоса, ссылочный номер 20 обозначает часть для всасывания пыли, ссылочный номер 30 обозначает всасывающее отверстие, ссылочный номер 40 обозначает часть, образованную датчиками, ссылочный номер 50 обозначает управляющую часть, и ссылочный номер 60 обозначает аккумуляторную батарею.

Как показано, имеется множество приводных колес 11, 12, расположенных на обеих сторонах корпуса 10 робота-пылесоса и предназначенных для обеспечения перемещения робота-пылесоса. Корпус 10 робота-пылесоса по существу представляет собой круглую плиту с по существу полусферической крышкой, прикрепленной к ней. На чертеже крышка опущена.

Часть 20 для всасывания пыли служит для всасывания внутрь пыли с поверхности пола с большой всасывающей силой, которую часть 20 для всасывания пыли создает во всасывающем канале (непоказанном), образованном в корпусе 10 робота-пылесоса. Часть 20 для всасывания пыли включает в себя электродвигатель (непоказанный) для создания вакуума и пылесборник (непоказанный), предназначенный для сбора пыли, которая всасывается внутрь по всасывающему каналу при приведении в действие электродвигателя для создания вакуума.

На нижней поверхности корпуса 10 робота-пылесоса образовано всасывающее отверстие 30, которое сообщается по текучей среде с всасывающим каналом, и внутри всасывающего отверстия 30 имеется щетка 31, выполненная с возможностью вращения и предназначенная для сметания пыли с поверхности пола, подлежащей очистке.

Часть 40, образованная датчиками, расположена вдоль боковой стороны корпуса 10 робота-пылесоса с заранее заданными интервалами и предназначена для передачи "наружу" сигналов и приема отраженных сигналов. Часть 40, образованная датчиками, включает в себя датчик препятствий (непоказанный) и датчик длины перемещения (непоказанный).

Управляющая часть 50 обрабатывает сигналы, полученные в ее приемопередающей части, и управляет соответствующими элементами соответствующим образом. Более точно, управляющая часть 50 принимает сигналы от внешнего управляющего устройства или от устройства дистанционного управления и соответствующим образом приводит в движение приводные колеса 11, 12 и приводит в действие предназначенный для создания вакуума электродвигатель части 20 для сбора пыли. Кроме того, управляющая часть 50 управляет работой робота-пылесоса в соответствии с сигналами, полученными от части 40, образованной датчиками.

Робот-пылесос, подобный описанному выше, может определять расстояние до препятствий, таких как мебель, офисная техника и стены, с помощью части 40, образованной датчиками, и избирательно приводить в движение приводные колеса 11, 12 корпуса 10 робота-пылесоса в соответствии с данными определенными значениями. При необходимости робот-пылесос может также менять направление движения.

Однако обычный робот-пылесос, подобный описанному выше, имеет недостаток. А именно, несмотря на то, что робот-пылесос может эффективно удалять пыль, он не обеспечивает хорошего удаления грязи, трудно поддающейся удалению, такой как посторонний материал, прилипший к поверхности пола, подлежащей очистке. Соответственно, пользователь обычно сначала удаляет пыль из определенной зоны, а затем протирает эту зону, чтобы убедиться, что грязь, трудно поддающаяся удалению, тоже удалена.

В результате полная уборка обычно занимает много времени, и пользователь сталкивается с неудобствами, связанными с необходимостью протирать зону, подлежащую очистке, влажной тканью.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение позволяет преодолеть вышеуказанные проблемы известного уровня техники, и, соответственно, в основу настоящего изобретения положена задача создания робота-пылесоса усовершенствованной конструкции, который способен не только удалять пыль с поверхности пола, подлежащей очистке, но также удалять грязь, трудно поддающуюся удалению, такую как посторонний материал, прилипший к поверхности пола, путем использования отсоединяемой влажной ткани.

Для решения проблем, описанных выше, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения разработан робот-пылесос, который содержит корпус робота-пылесоса и узел, предназначенный для чистки приводимой во вращение, влажной тканью, который прикреплен к нижней поверхности корпуса робота-пылесоса с возможностью отсоединения. Корпус робота-пылесоса имеет блок управления, который запрограммирован для обеспечения автоматического перемещения робота-пылесоса по поверхности пола, подлежащей очистке, и выполнения роботом-пылесосом операции чистки в соответствии с предварительно заданными величинами, приводную часть, приводимую в действие в соответствии с управляющим сигналом, поступающим из блока управления, и часть для всасывания пыли, предназначенную для улавливания и сбора пыли с помощью электродвигателя, служащего для создания всасывающей силы.

Узел для чистки приводимой во вращение влажной тканью включает корпус узла, предназначенного для чистки приводимой во вращение влажной тканью, тело вращения, установленное с возможностью вращения на нижнем конце корпуса узла для чистки приводимой во вращение влажной тканью и к которому влажная ткань прикреплена с возможностью отсоединения. Средство привода вращательного движения предусмотрено для создания движущей силы для обеспечения вращения тела вращения во время работы робота-пылесоса. Узел передачи движущей силы смонтирован в корпусе узла для чистки приводимой во вращение влажной тканью так, что один конец узла передачи движущей силы присоединен к средству привода вращательного движения и отсоединен от данного средства, и при этом узел передачи движущей силы используется для передачи движущей силы от средства привода вращательного движения к телу вращения.

Средство привода вращательного движения имеет двунаправленный двигатель вращения, который имеет две оси вращения, выступающие от обоих концов для вращения в одном и том же направлении. Узел передачи движущей силы имеет червячное колесо, соединенное с телом вращения, и червяк, имеющий часть червяка, входящую в зацепление с червячным колесом. На одном конце червяка предусмотрена соединительная часть, предназначенная для винтового соединения с осями вращения средства привода вращательного движения, и опорная часть, образованная на другом конце указанной соединительной части.

На наружной окружной периферии соединительной части осей вращения образована наружная резьба, и внутренняя резьба образована на конце осей вращения или на соединительной части там, где наружная резьба отсутствует.

Соответствующие резьбы, образованные на соединительной части и осях вращения, представляют собой левые резьбы, так что соединение может быть выполнено, когда оси вращения вращаются в направлении по часовой стрелке. Кроме того, соответствующие резьбы, образованные на соединительной части и осях вращения, представляют собой правые резьбы, так что соединение выполняется, когда оси вращения вращаются в направлении против часовой стрелки.

Соединительная часть и опорная часть соответственно опираются на поддерживающую консоль, которая выступает от нижней поверхности корпуса узла, предназначенного для чистки приводимой во вращение влажной тканью. Поддерживающая консоль имеет выполненное в ней сквозное установочное отверстие и предназначенное для приема соответственно соединительной части и опорной части.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеуказанные задачи и другие признаки настоящего изобретения станут более очевидными из подробного описания предпочтительного варианта его осуществления со ссылкой на приложенные чертежи, в которых:

фиг.1 представляет собой перспективное изображение обычного робота-пылесоса;

фиг.2 представляет собой вид снизу устройства по фиг.1;

фиг.3 представляет собой перспективное изображение робота-пылесоса согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором используется узел, предназначенный для чистки приводимой во вращение влажной тканью;

фиг.4 представляет собой выполненное с пространственным разделением элементов, перспективное изображение снизу, иллюстрирующее робот-пылесос в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

фиг.5 представляет собой выполненное с пространственным разделением элементов, перспективное изображение робота-пылесоса в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Фиг.3 представляет собой перспективное изображение робота-пылесоса согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылочный номер 100 обозначает робот-пылесос, ссылочный номер 101 обозначает переднюю камеру, ссылочный номер 102 обозначает направленную вверх камеру, и ссылочный номер 200 обозначает узел, предназначенный для чистки приводимой во вращение влажной тканью.

Как показано, робот-пылесос 100 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения определяет свое местоположение на основе данных, полученных из изображений, зафиксированных передней и направленной вверх камерами 101, 102, и соответствующим образом выполняет операцию чистки в соответствии с заранее заданными программами блока управления (непоказанного). Робот-пылесос 100 имеет узел 200, который предназначен для чистки приводимой во вращение влажной тканью и присоединен к нижней поверхности робота-пылесоса с возможностью отсоединения.

Узел 200, предназначенный для чистки приводимой во вращение влажной тканью, предпочтительно предусмотрен вблизи корпуса 120 щетки, в котором установлена щетка 121, выполненная с возможностью вращения. Как показано на фиг.4, также предпочтительно, чтобы в корпусе 110 робота-пылесоса было образовано пространство 111, форма которого соответствует форме узла 200, предназначенного для чистки приводимой во вращение влажной тканью и которое позволяет полностью вставить в него узел 200, предназначенный для чистки приводимой во вращение влажной тканью.

Как показано на фиг.4 и 5, узел 200, предназначенный для чистки приводимой во вращение влажной тканью, содержит корпус 210 узла, предназначенного для чистки приводимой во вращение влажной тканью, тело 220 вращения, которое установлено с возможностью вращения на нижнем конце корпуса 210 узла, предназначенного для чистки приводимой во вращение влажной тканью и к которому влажная ткань 221 прикреплена с возможностью отсоединения, и средство 230 привода вращательного движения. Средство 230 привода вращательного движения создает движущую силу для обеспечения вращения тела 220 вращения во время работы робота-пылесоса 100. Узел 240 передачи движущей силы установлен в корпусе 210 узла, предназначенного для чистки приводимой во вращение влажной тканью так, что один конец узла 240 передачи движущей силы может быть присоединен к средству 230 привода вращательного движения и отсоединен от данного средства 230, при этом узел 240 передачи движущей силы предназначен для передачи движущей силы от средства 230 привода вращательного движения к телу 220 вращения.

Тело 220 вращения имеет вид по существу круглой пластины, к которой влажная ткань 221 прикреплена с возможностью отсоединения в месте, находящемся напротив поверхности, подлежащей очистке. Соединительный выступ 222 выступает приблизительно в центре тела 220 вращения для соединения тела 220 вращения с червячным колесом 241 и вращения вместе с ним. Влажная ткань 221 может быть прикреплена к телу 220 вращения с возможностью отсоединения. Например, влажная ткань 221 может быть прикреплена к телу 220 вращения с помощью "липучки" типа Velcro или обернута вокруг тела 220 вращения.

Средство 230 привода вращательного движения может иметь вид выполненного с возможностью двунаправленного вращения двигателя, который имеет две оси 231 вращения, выступающие от обоих концов для вращения в одном и том же направлении.

Узел 240 передачи движущей силы имеет червячное колесо 241, соединенное с телом 220 вращения, и червяк 242. Червячное колесо 241 соединено с телом 220 вращения с помощью соединительного элемента 241а. Соединительный элемент 241а имеет соединительное отверстие 241b, образованное на одном конце и предназначенное для приема соединительного выступа 222. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения тело 220 вращения и червячное колесо 241 соединены друг с другом путем установки соединительного выступа 222 в соединительное отверстие 241b по посадке с гарантированным натягом. Однако данное решение не следует рассматривать как ограничивающее.

Возможны различные альтернативные варианты, и, например, тело 220 вращения может быть соединено с червячным колесом 241 с помощью других физических соединительных средств, таких как винты, или даже химических соединительных средств, таких как связующее вещество.

Червяк 242 имеет часть 242а червяка, входящую в зацепление с червячным колесом 241, соединительную часть 242b, предусмотренную на одном конце червяка для обеспечения винтового соединения с осью 231 вращения средства 230 привода вращательного движения, и опорную часть 242с, образованную на другом конце соединительной части 242b. На наружной окружной периферии соединительной части 242b или оси 231 вращения образована наружная резьба, и внутренняя резьба образована на конце оси 231 вращения или на соединительной части 242b там, где наружная резьба отсутствует.

Более точно, резьбы, образованные на двух соединительных частях 242b и на двух осях 231 вращения, могут иметь вид левой резьбы, так что соединение может быть выполнено путем вращения осей 231 вращения в направлении по часовой стрелке, и могут иметь вид правой резьбы, так что соединение может быть выполнено путем вращения осей 231 вращения в направлении против часовой стрелки. За счет этого предотвращается разъединение винтового соединения соединительной части 242b, образованного путем вращения осей 231 вращения.

Предпочтительно, чтобы соединительная часть 242b и опорная часть 242с опирались на поддерживающую консоль 250, которая выступает от нижней поверхности корпуса 210 узла для чистки приводимой во вращение влажной тканью. Поддерживающая консоль 250 имеет выполненное в ней сквозное установочное отверстие 251, которое предназначено для приема соединительной части 242b и опорной части 242с.

Работа робота-пылесоса с узлом для чистки приводимой во вращение влажной тканью будет описана ниже со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения и сопровождающие чертежи.

Робот-пылесос 100 начинает выполнять операцию чистки по команде от пользователя. Робот-пылесос 100 получает информацию о местоположении с помощью изображений, зафиксированных передней и направленной вверх камерами 101, 102, и перемещается по поверхности пола, подлежащей очистке, в соответствии с программами, заранее заданными в блоке управления (непоказанном). Когда электродвигатель, предназначенный для создания всасывающей силы и установленный внутри робота-пылесоса 100, работает, внутри пылесборника создается отрицательное давление и благодаря отрицательному давлению воздух, содержащий пыль из окружающей среды, всасывается в пылесборник.

В дополнение к работе робота-пылесоса 100 средство 230 привода вращательного движения также начинает работать. Соответственно, две оси 231 вращения, соединенные со средством 230 привода вращательного движения, приводятся во вращение вместе. При вращении осей 231 вращения червяк 242, соединенный с осью 231 вращения с помощью винтового соединения, также приводится во вращение в том же направлении. Кроме того, червяк 242 введен в зацепление с червячным колесом 241, и, соответственно, червячное колесо 241 приводится во вращение вокруг оси, перпендикулярной по отношению к направлению вращения червяка 242.

Соответственно, тело 220 вращения, установленное на нижнем конце корпуса 210 узла, предназначенного для чистки приводимой во вращение влажной тканью, и соединенное с червячным колесом 241, воспринимает вращающую силу от червячного колеса 241 и, таким образом, вращается в том же направлении, что и червячное колесо 241.

Влажная ткань 221 прикреплена к нижнему торцу тела 220 вращения, а именно с помощью скрепляющего средства типа Velcro. Соответственно, влажная ткань 221, прикрепленная к нижнему торцу тела 220 вращения, также приводится во вращение вместе с телом 220 вращения. Вращающаяся влажная ткань 221 успешно удаляет любую трудно поддающуюся удалению грязь, когда вращающаяся влажная ткань 221 контактирует с поверхностью пола, подлежащей очистке.

При использовании робота-пылесоса, имеющего узел, предназначенный для чистки приводимой во вращение влажной тканью, согласно настоящему изобретению может быть эффективно удалена не только пыль, но также и грязь, трудно поддающаяся удалению, такая как посторонний материал, прилипший к поверхности пола, подлежащей очистке. В результате пользователю будет более удобно использовать робот-пылесос, поскольку ему не нужно будет протирать очищаемую поверхность после сухой чистки.

Несмотря на то, что предпочтительные варианты осуществления описаны выше в целях иллюстрации и пояснения, изобретение не следует рассматривать как ограниченное вышеприведенным описанием, но его следует рассматривать как охватывающее любые модификации, изменения и замены, и предусмотрено, что изобретение ограничено только нижеприведенной формулой изобретения.

Робот-пылесос может быть использован для как для сухой очистки поверхностей при использовании вакуумного действия, так и для влажной уборки с помощью приводимой во вращение влажной ткани, выполненной съемной, и позволяет удалять пыль с очищаемой поверхности и прилипшую к ней грязь. Робот-пылесос содержит корпус, блок управления, который запрограммирован для обеспечения автоматического перемещения робота-пылесоса по поверхности пола, подлежащей очистке, и выполнения операции чистки в соответствии с предварительно заданными величинами, приводную часть, приводимую в действие в соответствии с управляющим сигналом, поступающим из блока управления, и часть для всасывания пыли, предназначенную для улавливания и сбора пыли с помощью электродвигателя, служащего для создания всасывающей силы. К нижней поверхности корпуса робота-пылесоса прикреплен с возможностью отсоединения узел для чистки приводимой во вращение влажной тканью, который содержит корпус, тело вращения, которое установлено с возможностью вращения на нижнем конце корпуса узла для очистки приводимой во вращение влажной тканью и к которому влажная ткань прикреплена с возможностью отсоединения. Узел для чистки имеет средство привода вращательного движения, предназначенное для создания движущей силы для обеспечения вращения тела вращения во время работы робота-пылесоса, и узел передачи движущей силы, смонтированный в корпусе узла для чистки приводимой во вращение влажной тканью, причем один конец узла передачи движущей силы выполнен с возможностью присоединения к средству привода вращательного движения и отсоединения от данного средства. Узел передачи движущей силы используется для передачи движущей силы средства привода вращательного движения к телу вращения. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Робот-пылесос, содержащий корпус робота-пылесоса, содержащий:

блок управления, который запрограммирован для обеспечения автоматического перемещения робота-пылесоса по поверхности пола, подлежащей очистке, и выполнения операции чистки в соответствии с предварительно заданными величинами;

приводную часть, приводимую в действие в соответствии с управляющим сигналом, поступающим из блока управления, и

часть для всасывания пыли, предназначенную для улавливания и сбора пыли с помощью электродвигателя, служащего для создания всасывающей силы, и

узел для чистки приводимой во вращение влажной тканью, который прикрепляется к нижней поверхности корпуса робота-пылесоса с возможностью отсоединения.

корпус узла для чистки приводимой во вращение влажной тканью;

тело вращения, которое установлено с возможностью вращения на нижнем конце корпуса узла для очистки приводимой во вращение влажной тканью и к которому влажная ткань прикреплена с возможностью отсоединения;

средство привода вращательного движения, предназначенное для создания движущей силы для обеспечения вращения тела вращения во время работы робота-пылесоса, и

узел передачи движущей силы, смонтированный в корпусе узла для чистки приводимой во вращение влажной тканью, причем один конец узла передачи движущей силы выполнен с возможностью присоединения к средству привода вращательного движения и отсоединения от данного средства, при этом узел передачи движущей силы используется для передачи движущей силы средства привода вращательного движения к телу вращения.

червячное колесо, соединенное с телом вращения, и

червяк, имеющий часть червяка, входящую в зацепление с червячным колесом, соединительную часть на одном конце червяка для обеспечения винтового соединения с осями вращения средства привода вращательного движения, и опорную часть, образованную на другом конце соединительной части.