Brevet FR2858203A1 — publié le 20050204

La présente invention concerne un robot nettoyeur équipé d'une fonction de désinfection du sol, et plus particulièrement un robot nettoyeur capable d'effectuer 5 simultanément ou de façon sélective un nettoyage automatique du sol ou une désinfection automatique du sol. D'une façon générale, un robot nettoyeur est une machine de travail autopropulsée qui se déplace de façon logique pour aspirer la poussière ou les petites saletés. 10 Le robot nettoyeur détermine une distance à des obstacles, tels qu'un meuble, des équipements de bureau, des murs ou équivalent, placés dans une zone qui doit être nettoyée en utilisant des capteurs. Le robot nettoyeur entraîne de façon sélective une paire de moteurs de façon à éviter une 15 collision ou une interférence avec les obstacles, si bien qu'il peut modifier automatiquement sa direction pour nettoyer la zone. En faisant référence à la figure 1, le robot nettoyeur comprend un corps 1, deux roues entraînées 2 20 prévues des deux côtés d'une partie avant inférieure du corps, deux roues d'entraînement 3 prévues des deux côtés d'une partie arrière inférieure du corps, une paire de moteurs 5 permettant d'entraîner les deux roues d'entraînement arrière 3, et une courroie synchrone 7 25 permettant de transmettre une force d'entraînement aux roues entraînées avant 2. Le robot nettoyeur comprend de plus un orifice d'aspiration 9 prévu au niveau d'une partie d'extrémité avant du corps 1 afin d'aspirer la poussière ou les petites saletés. L'orifice d'aspiration 9 est entraîné 30 par un moteur d'entraînement prédéterminé (non représenté). Le robot nettoyeur présentant la structure susmentionnée change automatiquement sa direction de déplacement en entraînant de façon sélective une paire de moteurs 5 tout en commandant l'orifice d'aspiration 9 pour nettoyer la zone. Comme le robot nettoyeur conventionnel aspire la poussière ou la saleté sur le sol par l'orifice d'aspiration 9 tout en se déplaçant sur une surface de nettoyage, le robot nettoyeur ne peut désinfecter des 5 bactéries ou virus pouvant exister sur le sol. Pour désinfecter la surface du sol, un utilisateur nettoie à nouveau le sol avec un chiffon à poussière humide ébouillanté, ce qui peut être gênant. En conséquence, il existe dans l'industrie un besoin jusqu'à présent non 10 résolu de répondre aux manquements et inadéquations précédemment cités. En conséquence, la présente invention résout les problèmes sus- mentionnés associés à la technique antérieure, et un aspect de la présente invention consiste 15 à fournir un robot nettoyeur capable d'effectuer simultanément ou sélectivement la réalisation d'un nettoyage automatique du sol et d'une désinfection automatique du sol. Pour réaliser cet aspect, on propose un robot 20 nettoyeur qui comprend un corps qui se déplace automatiquement sur une surface à nettoyer. Une unité d'entraînement destinée à entraîner une pluralité de roues est prévue sous le corps. Un capteur de détection d'obstacle est prévu sur une partie avant du corps afin de 25 détecter un obstacle placé en avant d'une direction de déplacement, et une mémoire permet d'enregistrer les informations de position de l'obstacle détecté par le capteur de détection d'obstacle. Une section d'aspiration et de collecte de poussière est installée dans le corps 30 pour aspirer la poussière sur un sol. Une section de désinfection est installée sous une partie inférieure du corps afin de désinfecter le sol. Une section de commande permet de contrôler l'unité d'entraînement et de diriger le robot nettoyeur le long d'une trajectoire de déplacement donnée et commande la section d'aspiration et de collecte de poussière ainsi que la section de désinfection. La section de désinfection peut travailler simultanément à ou séparément de la section d'aspiration et de collecte de 5 poussière. La section de désinfection comprend une lampe de désinfection, une chambre réceptacle formée sur une partie inférieure du corps et destinée à loger la lampe de désinfection, et une fenêtre transparente qui s'engage de façon amovible dans la chambre réceptacle et par laquelle 10 la lampe irradie une lumière sur le sol. La section de désinfection peut être installée sur une partie avant de la partie inférieure du corps, ou peut être installée entre l'unité d'entraînement et la section d'aspiration et de collecte de poussière sous la partie inférieure du corps. Dans un autre mode de réalisation, la section de désinfection peut être installée sur une partie arrière de la partie inférieure du corps, ou peut être installée sur les côtés gauche et droite de la partie inférieure du corps. L'unité d'entraînement peut comporter une paire de moteurs installés sur le corps et entraînés par des sources d'alimentation respectives. Une paire de roues d'entraînement est mise en rotation par la paire de moteurs d'entraînement. Une paire de roues entraînées suit la paire 25 de roues d'entraînement, et un moyen de transmission entraîne les roues d'entraînement et les roues entraînées. Le moyen de transmission peut être une courroie synchrone. D'autres systèmes, méthodes, caractéristiques et avantages de la présente invention seront ou deviendront 30 apparents pour le spécialiste de la technique à l'examen des schémas suivants et de la description détaillée. On envisage que tous ces systèmes supplémentaires, méthodes, fonctions et avantages soient inclus dans la présente description, fassent partie de l'étendue de la présente invention et soient protégés par les revendications annexées. Ces caractéristiques, ainsi que d'autres caractéristiques, aspects et avantages de la présente 5 invention seront mieux compris en faisant référence aux dessins d'accompagnement. Les composants des dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle, car l'accent est donné sur une illustration claire des principes de la présente invention. De plus, dans les dessins, des références 10 numériques identiques désignent des pièces correspondantes dans toutes les vues. Les dessins montrent: - la fig. 1 est un schéma montrant une vue de dessous illustrant une surface de dessous d'un robot nettoyeur conventionnel; - la fig. 2 est une vue en perspective illustrant la structure d'un robot nettoyeur équipé d'une fonction de désinfection du sol selon un mode de réalisation de la présente invention; - la fig. 3 est un schéma fonctionnel montrant 20 une commande d'un robot nettoyeur selon un mode de réalisation de la présente invention; et - les fig. 4A à 4D sont des vues en perspective illustrant des robots nettoyeurs équipés d'une fonction de désinfection du sol selon un mode de réalisation de la 25 présente invention. Des modes de réalisation de la présente invention seront décrits dans le détail par la suite en faisant référence aux dessins d'accompagnement. La fig. 2 est une vue en perspective illustrant une structure d'un robot 30 nettoyeur présentant une fonction de désinfection du sol selon la présente invention, et la fig. 3 est un schéma fonctionnel montrant une commande d'un robot nettoyeur selon la présente invention. La référence numérique I désigne un avant du robot nettoyeur. En faisant référence aux fig. 2 et 3, le robot nettoyeur comprend un corps 12, une section d'aspiration et de collecte de poussière 16, une unité d'entraînement 20, une caméra supérieure 30, une caméra avant 32, des capteurs de détection d'obstacle 34, 5 une section de commande 40, une section de désinfection 11, une mémoire 41 et une unité de transmission 43. La section d'aspiration et de collecte de poussière 16 est montée dans le corps 12 pour aspirer et collecter la poussière sur un sol. La section d'aspiration et de 10 collecte de poussière 16 peut être structurée selon différentes méthodes. Par exemple, la section d'aspiration et de collecte de poussière 16 peut comprendre un moteur d'aspiration (non représenté) et une chambre de collecte de poussière destinée à collecter la poussière qui est aspirée 15 par un orifice ou un tuyau d'aspiration qui fait face au sol. L'unité d'entraînement 20 comprend deux roues entraînées 21 montées des deux côtés d'une partie avant du corps, deux roues d'entraînement 22 montées au niveau des deux côtés d'une portion arrière du corps, une paire de 20 moteurs 24 destinés à entraîner deux roues d'entraînement arrière 22, respectivement, et un moyen de transmission 25 destiné à transmettre une force d'entraînement aux roues entraînées avant 21. Le moyen de transmission 25 comprend une courroie synchrone, mais peut comporter une poulie à 25 engrenages. Les unités d'entraînement 20 font tourner respectivement les moteurs 24 dans les directions avant ou arrière par un signal de commande émanant de la section de commande 40. Une direction de déplacement est déterminée en 30 commandant différemment une révolution des moteurs d'entraînement respectifs 24. La caméra avant 32 est montée dans le corps 12 pour photographier une image vers l'avant du corps 12 et émettre cette image vers la section de commande 40. La caméra supérieure 30 est montée dans le corps pour photographier une image supérieure à partir du corps 12 et émettre cette image vers la section de commande 40. Dans un autre mode de réalisation, une lentille grand angulaire (non représentée) est employée pour la caméra 5 supérieure 30. La structure de la lentille grand angulaire est divulguée dans la publication de brevet coréen non examinée n 1996-7005245, dans la publication de brevet coréen non examinée n 1997-48669, et dans la publication de brevet coréen non examinée n 199422112, et est 10 disponible dans le commerce auprès de plusieurs fabricants de lentilles. Les capteurs de détection d'obstacle 34 sont disposés sur une circonférence du corps selon un intervalle prédéterminé de façon à émettre un signal vers l'extérieur 15 et recevoir un signal réfléchi. Dans un autre mode de réalisation, le capteur de détection d'obstacle 34 peut être un capteur d'ondes ultrasonores qui émet des ondes ultrasonores et reçoit des ondes ultrasonores réfléchies. Le capteur de détection d'obstacle 34 est utilisé pour 20 mesurer une distance du corps 12 jusqu'à un obstacle ou à un mur. Un capteur de détection de distance de déplacement (non représenté) connecté à la section de commande 40 peut comporter un capteur de détection de rotation (non 25 représenté) qui détecte une vitesse de rotation des roues d'entraînement 22 ou des roues entraînées 21. Par exemple, le capteur de détection de rotation (non représenté) peut comporter un encodeur qui détecte la vitesse de rotation du moteur 24. Les figures 4A-4D sont des vues en perspective illustrant des robots nettoyeurs comportant une fonction de désinfection du sol selon des modes de réalisation de la présente invention. La section de désinfection 11 sera maintenant décrite en faisant référence aux figures 4A-4D. La section de désinfection 11 comporte une lampe de désinfection 55, une chambre réceptacle 57 et une fenêtre transparente 59. La lampe de désinfection 55 est une lampe de désinfection générale à ultraviolets, qui est disponible 5 dans le commerce. Une telle lampe désinfecte différents virus existant sur une surface d'un sol, dont la description sera ici omise. La chambre réceptacle 57 est un espace permettant de loger la lampe de désinfection 55, et elle est formée 10 dans une fente formée sur une surface inférieure du robot nettoyeur 10. La chambre réceptacle 57 peut être formée en une fente elliptique formée pour s'adapter à la forme de la lampe de désinfection 55. La fenêtre transparente 59 est engagée, de façon amovible, dans la chambre réceptacle 57, 15 si bien que la lampe de désinfection 55 irradie une lumière sur la surface du sol. De même, la fenêtre transparente protège la lampe de désinfection 55 des saillies ou substances existant sur le sol. La section de désinfection 11 peut être installée 20 sur une partie avant d'une surface inférieure du corps 12 (fig. 4A), ou peut être installée entre l'unité d'entraînement 20 et la section d'aspiration et de collecte de poussière 16 sous la surface inférieure du corps 12 (fig. 4B). La section de désinfection 11 peut être 25 installée sur une portion arrière d'une surface inférieure du corps 12 (fig. 4C), ou peut être installée sur les côtés droite et gauche de la surface inférieure du corps 12 (fig. 4D) . De plus, la position installée de la section de désinfection 11 peut être sélectionnée à un endroit 30 quelconque où la lampe de désinfection 55 peut irradier de la lumière sur le sol. La section de désinfection 11 peut fonctionner simultanément à la section d'aspiration et de collecte de poussière 16, ou peut fonctionner indépendamment de la section d'aspiration et de collecte de poussière 16. De même, la mémoire 41 enregistre l'image vers le haut prise par la caméra 30, et contribue à l'acquisition des informations de position ou des informations de déplacement (référence à la fig. 3). L'unité de transmission 43 émet les données à un dispositif périphérique 80 via un émetteur-récepteur (non représenté) monté dans la section de commande 40, et transmet aussi un signal depuis le dispositif périphérique 80 reçu par l'émetteur-récepteur (non représenté) et 10 transmis à la section de commande 40. Le dispositif périphérique 80 est de préférence un relais sans fil (non représenté) ou un contrôleur distant (non représenté) permettant d'entrer et d'émettre des données. Le dispositif périphérique 80 peut être une télécommande. La section de 15 commande 40 traite le signal reçu par l'unité de transmission 43, et commande en conséquence chaque élément du robot nettoyeur. Dans la situation dans laquelle le corps 12 est équipé d'un appareil à entrée par touches (non représenté) et de plusieurs touches permettant d'activer 20 les fonctions du robot nettoyeur, la section de commande 40 traite les signaux des touches entrés depuis l'appareil à touches. La section de commande 40 commande l'unité d'entraînement 20 pour un déplacement dans une zone de 25 travail le long d'un modèle de déplacement prédéterminé. La section de commande 40 génère aussi une carte d'image de la région supérieure sur la base de l'image photographiée par la caméra supérieure 30. Comme alternative, à réception d'une instruction de travail émise sans fil depuis 30 l'appareil à touches ou d'une commande externe, elle peut être définie pour réaliser la préparation de la carte d'image avant le travail de nettoyage. Après avoir préparé la carte d'image, la section de commande 40 perçoit sa position en utilisant la carte d'image. De façon spécifique, si un signal demandant un travail de nettoyage est reçu sans fil par l'unité d'entrée à touches ou par l'extérieur, la section de commande 40 reconnaît la position actuelle du robot nettoyeur en 5 comparant la carte d'image enregistrée avec les images actuelles émises par la caméra supérieure 30, ou la caméra supérieure 30 et la caméra avant 32, et contrôle alors l'unité d'entraînement 20 pour qu'elle se déplace depuis la position perçue vers une trajectoire de déplacement cible. 10 Le signal de demande de travail de nettoyage comprend une tâche de nettoyage ou une surveillance par les caméras 30 et 32. Lorsque le robot nettoyeur se déplace le long de la trajectoire de déplacement cible, la section de commande 15 calcule une erreur de déplacement en utilisant une distance de déplacement mesurée par l'encodeur et la position actuelle qui est perçue, et en comparant l'image actuelle à la carte d'image enregistrée, et compense l'erreur pour permettre à l'unité d'entraînement 20 de suivre la 20 trajectoire de déplacement cible. Lorsque le robot nettoyeur 10 se déplace, la section de commande 40, simultanément ou de façon sélective, actionne la section d'aspiration et de collecte de poussière 16 et l'unité de désinfection 11 en fonction 25 du signal de demande de nettoyage. En conséquence, la lampe de désinfection 55 de la section de désinfection 11 est alimentée par une alimentation (non présentée) prévue dans le corps 12. La poussière ou saleté existant sur le sol est aspirée dans le 30 corps 12 par le moteur d'aspiration (non représenté) et le tuyau d'aspiration, alors que l'air purifié est déchargé de celui-ci. Par conséquent, le robot nettoyeur nettoie et désinfecte simultanément ou sélectivement le sol. Si l'utilisateur introduit un signal demandant l'arrêt du fonctionnement de l'unité d'entraînement 20 par le dispositif périphérique 80, le robot nettoyeur 10 peut simultanément, ou sélectivement, effectuer le travail de 5 nettoyage et de désinfection du sol en restant au repos dans un espace souhaité. Après que le travail de nettoyage ou le travail de désinfection est terminé, si l'utilisateur entre l'instruction d'arrêt du travail au robot nettoyeur par le dispositif périphérique 80, la section de 10 commande 40 du robot nettoyeur 10 arrête le travail de nettoyage et de désinfection et ramène le robot nettoyeur dans sa position initiale. Comme décrit précédemment, le robot nettoyeur équipé de la fonction de désinfection selon l'invention 15 peut de façon simultanée ou sélective effectuer le travail de nettoyage et de désinfection du sol tout en se déplaçant sur un espace donné. Alors que l'invention a été montrée et décrite en faisant référence à certains modes de réalisation de celle-ci, les spécialistes de la technique 20 comprendront que différentes modifications dans la forme et les détails peuvent être réalisées sans déroger à l'esprit et à l'étendue de l'invention tels que définis par les revendications annexées. l1 REVENDICATIONS 1. Robot nettoyeur, caractérisé en ce qu'il comporte: - un corps (12) qui se déplace automatiquement sur une surface à nettoyer; - une unité d'entraînement destinée à entraîner plusieurs roues (21, 22) montées sous le corps; - au moins un capteur (34) de détection 10 d'obstacle positionné sur une partie avant du corps pour détecter un obstacle situé en avant d'une direction de déplacement; - une mémoire (41) pour enregistrer des informations de position de l'obstacle détecté par le 15 capteur de détection d'obstacle; - une section (16) d'aspiration et de collecte de poussière montée dans le corps pour aspirer la poussière sur un sol; - une section (11) de désinfection montée sous 20 une partie inférieure du corps pour désinfecter le sol; et - une section de commande destinée à commander l'unité d'entraînement pour qu'elle déplace le robot nettoyeur le long d'une trajectoire de déplacement donnée et commande la section d'aspiration et de collecte de 25 poussière et la section de désinfection. 2. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la revendication 1, caractérisé en ce que la section (11) de désinfection fonctionne simultanément ou séparément de la section (16) d'aspiration et de collecte de poussière. 3. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la revendication 1, caractérisé en ce que la section (11) de désinfection comprend: - une lampe de désinfection; - une chambre réceptacle formée sur une partie inférieure du corps pour loger la lampe de désinfection; et - une fenêtre transparente, engagée de façon 5 amovible dans la chambre réceptacle, par laquelle la lampe de désinfection irradie une lumière sur le sol. 4. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la revendication 1, caractérisé en ce que la section (11) de désinfection est montée sur une portion avant du bas du 10 corps. 5. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la revendication 1, caractérisé en ce que la section (11) de désinfection est montée entre l'unité d'entraînement et la section d'aspiration et de collecte de poussière, sous le bas du corps. 6. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la revendication 1, caractérisé en ce que la section (11) de désinfection est montée sur une portion arrière du bas du corps. 7. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la revendication 1, caractérisé en ce que la section (11) de désinfection est montée sur les côtés droite et gauche du bas du corps. 8. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la 25 revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'entraînement comprend: - une paire de moteurs montés dans le corps et entraînés par une source d'alimentation; une paire de roues d'entraînement (22) qui 30 pivotent via la paire de moteurs d'entraînement; - une paire de roues entraînées (21) qui pivotent en fonction de la paire de roues d'entraînement; et - un moyen de transmission qui entraîne les roues d'entraînement et les roues entraînées. 9. Robot nettoyeur tel que revendiqué dans la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de transmission est une courroie synchrone.