(57)【要約】【課題】床面からゴミを受け入れるように動作可能な自律性清掃ロボットに搭載可能な清掃ビンを提供する。【解決手段】床面からゴミを受け入れるように動作可能な自律性清掃ロボットに搭載可能な清掃ビンは、気流から分離されたゴミの第１部分を受け入れるためのゴミ区画と、気流から分離されたゴミの第２部分を受け入れるための微粒子区画と、を含む。また、清掃ビンは、上部開口及び下部開口を画定する内管を有するゴミ分離コーンを含む。上部開口は、空気チャンネルから気流を受け入れる。内管は、気流が内管内でサイクロンを形成するように、上部開口から下部開口へテーパ付けられている。【選択図】図１
2020103969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本出願の明細書及び図面に記載された発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、清掃ロボット、特に自律性清掃ロボットのための清掃ビンに関する。
【背景技術】
【０００２】
清掃ロボットは、例えば住宅などの周囲環境内で清掃タスクを自動的に実行する可動性のロボットを含む。多くの種類の清掃ロボットは、様々な形である程度の自律性を有する。清掃ロボットは、周囲環境を動き回って自律的に進むことができ、周囲環境を自律的に進む際にゴミ（ｄｅｂｒｉｓ）を吸い込むことができる。吸い込まれたゴミは、清掃ロボットから手動で取り外し可能な清掃ビンに蓄えられることが多く、これによりゴミを清掃ビンから取り出すことができる。いくつかの場合、自律性清掃ロボットは、清掃ビンから吸い込まれたゴミを取り出して空にするという目的のために、自動的に排出ステーションとドッキングするように設計され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、床面からゴミを受け入れるように動作可能な自律性清掃ロボットに搭載可能な清掃ビンは、清掃ビンの内幅を画定する清掃ビンの両横側面の間に位置する入口を含む。清掃ビンは、真空アセンブリに接続されるように構成された出口であって、真空アセンブリは、清掃ビンの入口から清掃ビンの出口へ気流を方向付けるように動作可能である、出口と、気流から分離されたゴミの第１部分を受け入れるためのゴミ区画と、をさらに含む。また、清掃ビンは、ゴミ区画の上に位置するとともに、清掃ビンの上壁の内面に対して傾いたゴミ区画の上面により画定された空気チャンネルを含む。空気チャンネルは、清掃ビンの内幅にわたって広がるとともに、ゴミ区画からゴミ区画の上面を通ってきた気流を受け入れる。清掃ビンは、気流から分離されたゴミの第２部分を受け入れる微粒子区画を含む。また、清掃ビンは、上部開口及び下部開口を画定する内管を有するゴミ分離コーンを含む。上部開口は、空気チャンネルから気流を受け入れる。内管は、気流が内管内でサイクロンを形成するように、上部開口から下部開口へテーパ付けられている。
【０００４】
別の態様では、自律性清掃ロボットは、本体と、床面にわたって本体を移動させるように動作可能な駆動部と、本体に担持された真空アセンブリと、を含む。真空アセンブリは、本体が床面にわたって移動する際に床面からゴミを運ぶために気流を発生させるように動作可能である。ロボットは、本体に搭載された清掃ビンをさらに含む。清掃ビンは、入口と、出口であって、ゴミを含む気流が入口から出口へ向かうように真空アセンブリに接続された出口と、気流から分離されたゴミの第１部分を受け入れるためのゴミ区画と、気流から分離されたゴミの第２部分を受け入れるための微粒子区画と、気流からゴミの第２部分を分離するサイクロンであってゴミの第２部分を微粒子区画へ向かうように方向付けるサイクロンを形成するように、ゴミ区画からの気流を受け入れるように構成されたゴミ分離コーンと、を含む。
【０００５】
いくつかの実装形態では、入口は、清掃ビンの内幅の７５％〜１００％の長さにわたって広がる。
【０００６】
いくつかの実装形態では、ゴミ区画の上面は、第１フィルタを含む。いくつかの場合、第１フィルタは、１００μｍ〜５００μｍの幅のゴミが空気チャンネルへ通過するのを妨げるような大きさとされる。いくつかの場合、第１フィルタのフィルタ面と清掃ビンを通る水平面とは、５°〜４５°の角度をなす。
【０００７】
いくつかの実装形態では、ゴミ区画の上面とゴミ分離コーンの長手軸とは、８５°〜９５°の角度を画定する。ゴミ区画の上面は、例えば、ゴミ分離コーンに向かって下向きに傾斜している。
【０００８】
いくつかの実装形態では、空気チャンネルは、清掃ビンの内幅の９５％〜１００％の長さにわたって広がる。
【０００９】
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、出口から排出ポートへ気流を向けるように動作可能な別の真空アセンブリに接続されるように構成された排出ポートを含む。また、清掃ビンは、例えば、ゴミ区画及び微粒子区画に空気圧接続された開放エリアをカバーする第１フラップを含む。第１フラップは、例えば、第１フラップのゴミ区画を向く側の圧力が第１フラップの微粒子区画を向く側の圧力より小さい場合に開くように構成されている。いくつかの場合、清掃ビンは、ゴミ区画と微粒子区画との間の開放エリアをカバーする第２フラップを含む。第１フラップによりカバーされた開放エリアは、例えば、第２フラップによりカバーされた開放エリアより大きく、第１フラップは、第２フラップと比べて排出ポートから遠くに位置している。
【００１０】
いくつかの実装形態では、ゴミ分離コーンの長手軸は、ゴミ分離コーンの上部開口が清掃ビンの入口から遠ざかる方向に傾くように、清掃ビンを通る鉛直軸と５°〜２５°の角度を画定する。
【００１１】
いくつかの実装形態では、内管は、円錐状構造体であって当該円錐状構造体の中央軸と１５°〜４０°の角度をなす傾斜を画定する円錐状構造体である。
【００１２】
いくつかの実装形態では、内管の上部開口の直径は、２０ｍｍ〜４０ｍｍであり、内管の下部開口の直径は、５ｍｍ〜２０ｍｍである。
【００１３】
いくつかの実装形態では、ゴミ分離コーンは、第１ゴミ分離コーンであり、第１ゴミ分離コーンの内管は、気流の第１部分を受け入れる。清掃ビンは、例えば、第１ゴミ分離コーンに隣接する第２ゴミ分離コーンを含む。第２ゴミ分離コーンは、例えば、上部開口及び下部開口を画定する内管を有する。上部開口は、例えば、空気チャンネルから気流の第２部分を受け入れる。内管は、例えば、気流の第２部分が内管内でサイクロンを形成するように、上部開口から下部開口へテーパ付けられている。
【００１４】
いくつかの実装形態では、ゴミ分離コーンは、一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンの一つであり、当該一組のゴミ分離コーンは、各ゴミ分離コーンの上部開口が入口から遠ざかる方向に傾くように、入口から遠ざかる方向に角度をなす同一平面上の長手軸を有する。
【００１５】
いくつかの実装形態では、ゴミ区画の上面は、第１フィルタを含み、清掃ビンは、ゴミ分離コーンと出口との間に位置する第２フィルタをさらに含む。
【００１６】
いくつかの実装形態では、出口は、清掃ビンの内幅にわたって広がる。
【００１７】
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、空気チャンネルに空気圧接続されるとともにゴミ分離コーンの内管に空気圧接続された入口ダクトをさらに含む。入口ダクトは、例えば、入口の幅の５％〜１５％の最小幅を有する。
【００１８】
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、ゴミ分離コーンの内管から出口へ向かうように気流を方向付けるための出口ダクトをさらに含む。出口ダクトは、例えば、ゴミ分離コーンの内管へ向けてテーパ付けられる。
【００１９】
いくつかの実装形態では、清掃ビンは、ゴミ区画の底面及び微粒子区画の底面を画定するドアをさらに含む。ドアは、例えば、ゴミ区画及び微粒子区画の両方のゴミを清掃ビンから取り除くことができるように、手動で開けられるように構成される。
【００２０】
いくつかの実装形態では、清掃ビンの最大高さは、８０ｍｍ未満である。
【００２１】
いくつかの実装形態では、ロボットは、本体に回転可能に搭載された清掃ローラをさらに含む。清掃ローラは、例えば、ゴミを清掃ビンの入口に向けて移動させるようにゴミを巻き込むように構成される。清掃ビンの入口は、例えば、清掃ローラの長さの６０％〜１００％の長さにわたって広がる。
【００２２】
前述の構成の利点としては、以下に説明する点及び本明細書の他の箇所で説明する点が含まれ得るが、これらに限定されない。当該清掃ビンは、真空アセンブリの直前に位置するフィルタに到達するゴミが少なくなるように、複数段階でゴミを分離することができる。一点においては、ゴミがフィルタに到達しにくくなるので、フィルタを通る気流を妨げにくくなる。結果として、気流を発生させるために当該真空アセンブリにより引き出される総電力量は、気流がフィルタに到達する前に気流からゴミの大半を分離することを行わない真空アセンブリにより引き出される総電力量よりも小さい。別の側面においては、清掃作業中にフィルタに到達するゴミが少なくなるので、フィルタを頻繁にクリーニング又は交換する必要がない。フィルタのクリーニング又は交換が必要となるまでに、ロボットは、より多くの量のゴミを吸い込むことができる。
【００２３】
さらに、当該清掃ビンは、比較的コンパクトな外形で（例えば高さ方向に小さな外形で）複数のゴミ分離段階を実現することができる。結果として、清掃ビンは、比較的コンパクトな外形の（例えば床面に対する高さが小さい外形の）自律性清掃ロボットとともに使用可能である。これに関し、当該清掃ビンが搭載された自律性清掃ロボットが周囲環境において占有する空間を小さくすることができ、周囲環境中でより目立たないものとすることができる。また、当該清掃ロボットは、小さな外形有することによって、より小さな空間（例えば家具その他の障害物の下）にフィットすることもできる。いくつかの例では、清掃ビンは、円形に配置されずに一直線に並んだ複数のゴミ分離コーンを含む。ゴミ分離コーンを一直線に並べることにより、清掃ビン全体の高さを、ゴミ分離コーンが円形に並べられた場合の清掃ビン全体の高さに比べて小さくすることが可能となる。
【００２４】
本明細書に記載された主題の一つ以上の実装形態の詳細について、添付図面及び以下の説明に記載される。考えられるその他の特徴、態様、及び利点は、発明の詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】清掃作業中の自律性清掃ロボット及び清掃ビンの右側断面図である。
【図２】図１の自律性清掃ロボットの底面図である。
【図３Ａ】図１の自律性清掃ロボットのための清掃ビンの上側前方斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの清掃ビンの右側断面図である。
【図３Ｃ】清掃ビンの上側面を取り外した状態の、図３Ａの清掃ビンの切取り上面図である。
【図４Ａ】図３Ａの清掃ビンのためのゴミ分離器の前方斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａのゴミ分離器の後方断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａのゴミ分離器の後方断面図である。
【図５Ａ】図１の自律性清掃ロボットの真空アセンブリに接続された図３Ａの清掃ビンの右側断面図である。
【図５Ｂ】図１の自律性清掃ロボットの真空アセンブリから切り離され、ドアが開位置とされた状態の図５Ａの清掃ビンの右側断面図である。
【図６】清掃ビンを携えた自律性清掃ロボットが排出ステーションでドッキングされる際の、図３Ａの清掃ビンの右側断面図である。
【図７】清掃ビンの前側面及び横側面を取り外した状態の、図３Ａの清掃ビンのゴミ区画の切取り前方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
個々の図面における類似の参照番号及び記号は、類似の要素を示す。
【００２７】
図１を参照すると、清掃ビン１００が清掃ロボット１０２に搭載される。清掃ビン１００は、床面１０６の清掃作業中にロボット１０２により吸い込まれたゴミ１０４を受け入れる。清掃作業中、ロボット１０２の真空アセンブリ１０８は、ゴミ１０４を床面１０６から真空アセンブリ１０８に向けて持ち上げるために気流１１０を発生させる。気流１１０は、プレナム１１２を通して床面１０６からゴミ１０４を引き込む。次いで、気流１１０は、清掃ビン１００の入口１１４を通り、ゴミ区画１１６を通り、ゴミ区画１１６の上面１１８を通って空気チャンネル１２０に入り、ゴミ分離コーン１２２を通った後、清掃ビン１００の出口１２６でフィルタ１２４を通るように方向付けられる。ゴミ１０４を含む気流１１０が清掃ビン１００を通過する際、ゴミ１０４は、気流１１０から分離され、清掃ビン１００内に堆積する。
【００２８】
清掃ビン１００は、複数のゴミ分離段階を含む複数区画ビンであり、これにより、気流１１０が清掃作業中に各段階を経る際に気流１１０からゴミが分離される。ゴミ分離の一つ以上の段階において、ゴミ１０４の一部１０４ａは、ゴミ区画１１６内に堆積する。別のゴミ分離段階では、ゴミ１０４の別の部分１０４ｂが微粒子区画１２８内に堆積する。さらなるゴミ分離段階では、ゴミ１０４のさらに別の部分１０４ｃがフィルタ１２４上に堆積する。
【００２９】
ゴミ１０４が微粒子区画１２８内に堆積する段階では、ゴミ分離コーン１２２が、気流１１０を受け入れて気流１１０にサイクロン１２１を形成させる。サイクロン１２１により、気流１１０内に含まれるゴミ１０４の一部１０４ｂの分離が容易になる。その後、この部分１０４ｂは、微粒子区画１２８に堆積する。フィルタ１２４の前の複数のゴミ分離段階により、フィルタ１２４に到達するゴミ１０４の量が低減され得る。ゴミ１０４のうちフィルタ１２４に到達する部分１０４ｃがより少なくなるので、清掃作業中、真空アセンブリ１０８が気流１１０を発生させるために利用可能な、フィルタ１２４の詰まっていないエリアがより広く保たれる。結果として、清掃作業中に真空アセンブリ１０８に必要な電力量を小さくすることができ、これにより、真空アセンブリ１０８の全体的なエネルギー効率が向上する。
【００３０】
いくつかの実装形態では、清掃ロボット１０２は、床面１０６からゴミを吸い込みながら自律的に床面１０６を縦走する自律性清掃ロボットである。図１及び図２に図示された例では、ロボット１０２は、床面１０６にわたって移動可能な本体２００を含む。図２に示されるように、いくつかの実装形態では、本体２００は、実質的に長方形状の前方部分２０２ａと、実質的に半円形状の後方部分２０２ｂと、を含む。前方部分２０２ａは、例えば、前方部分２０２ａの前側面２０６に対して実質的に垂直な二つの横側面２０４ａ、２０４ｂを含む。
【００３１】
ロボット１０２は、駆動ホイール２１０ａ、２１０ｂとともに動作可能なアクチュエータ２０８ａ、２０８ｂを含む駆動システムを含む。アクチュエータ２０８ａ、２０８ｂは、本体２００に搭載されるとともに、本体２００に回転可能に搭載された駆動ホイール２１０ａ、２１０ｂに動作可能に接続される。駆動ホイール２１０ａ、２１０ｂは、床面１０６の上で本体２００を支持する。ロボット１０２は、清掃作業中にロボット１０２が床面１０６を動き回って自律的に進むようにアクチュエータ２０８ａ、２０８ｂを操作するコントローラ２１２を含む。アクチュエータ２０８ａ、２０８ｂは、前方駆動方向１３０（図１に示した）にロボット１０２を駆動するように動作可能である。いくつかの実装形態では、ロボット１０２は、床面１０６の上で本体２００を支持するキャスタホイール２１１を含む。キャスタホイール２１１は、例えば、床面１０６の上で本体２００の後方部分２０２ｂを支持し、駆動ホイール２１０ａ、２１０ｂは、床面１０６の上で本体２００の前方部分２０２ａを支持する。
【００３２】
また、真空アセンブリ１０８は、ロボット１０２の本体２００内、例えば本体２００の後方部分２０２ｂに担持される。コントローラ２１２は、気流１１０を発生させて清掃作業中にロボット１０２がゴミ１０４を吸い込むことができるように、真空アセンブリ１０８を操作する。ロボット１０２は、例えば、本体２００の後方部分２０２ｂにベント２１３を含む。真空アセンブリ１０８により発生した気流１１０は、ベント２１３を通してロボット１０２の周囲環境へ排気される。いくつかの実装形態では、真空アセンブリ１０８により発生した気流１１０は、本体の後方部分２０２ｂのベントにより排気されるのではなく、ロボット１０２の清掃ヘッドに接続された導管を通して排気される。清掃ヘッドは、例えば、床面１０６を巻き込んで（ｅｎｇａｇｅ）ゴミ１０４を清掃ビン１００へ掃き込む一つ以上のローラを含む。清掃ヘッドへ排気された気流１１０は、清掃ヘッド近傍の気流の量を増加させて床面１０６上のゴミ１０４を掻き回すことにより、床面１０６からゴミを集める性能をさらに向上させ得る。
【００３３】
いくつかの場合、清掃ロボット１０２は、ゴミを吸い込むために床面１０６を渡って自律的に移動する自己完結型ロボットである。清掃ロボット１０２は、例えば、真空アセンブリ１０８に電力を供給するために電池を携える。エネルギー効率の向上により、清掃ロボット１０２の各区画に必要な大きさが低減され得るので、清掃ロボット１０２の全体的な大きさ及び／又は高さが低減され得る。例えば、真空アセンブリ１０８のエネルギー効率の向上により、床面１０６からゴミ１０４を吸い込むために必要な真空アセンブリ１０８の大きさが低減され得る。これにより、真空アセンブリ１０８の電力の必要条件を満たすための電池の大きさもまた小さくなり得る。
【００３４】
図１及び図２に図示された例では、ロボット１０２の清掃ヘッドは、第１ローラ２１２ａ及び第２ローラ２１２ｂを含む。ローラ２１２ａ、２１２ｂは、清掃ビン１００の前方に位置し、清掃ビン１００は、真空アセンブリ１０８の前方に位置する。ローラ２１２ａ、２１２ｂは、アクチュエータ２１４ａ、２１４ｂに動作可能に接続されるとともに、それぞれ本体２００に回転可能に搭載される。特に、ローラ２１２ａ、２１２ｂは、ローラ２１２ａ、２１２ｂが床面１０６のゴミ１０４を巻き込むように、本体２００の前方部分２０２ａの下側面に搭載される。ローラ２１２ａ、２１２ｂは、床面１０６に対して平行な軸に関して回転可能である。ローラ２１２ａ、２１２ｂは、例えば、床面１０６上のゴミ１０４を収集するために床面１０６を巻き込むブラシ又はフラップを含む。ローラ２１２ａ、２１２ｂの長さはそれぞれ、例えば、１０ｃｍ〜５０ｃｍ、例えば１０ｃｍ〜３０ｃｍ、２０ｃｍ〜４０ｃｍ、３０ｃｍ〜５０ｃｍである。ローラ２１２ａ、２１２ｂは、実質的に、横側面２０４ａ、２０４ｂの間の前方部分２０２ａの全幅にわたって広がる。
【００３５】
清掃作業中、コントローラ２１２は、ローラ２１２ａ、２１２ｂを回転させることにより床面１０６上のゴミ１０４を巻き込んでゴミ１０４をプレナム１１２に向けて移動させるように、アクチュエータ２１４ａ、２１４ｂを操作する。ローラ２１２ａ、２１２ｂは、例えば、プレナム１１２に向けてのゴミ１０４の移動に協力するために互いに対して逆向きに回転する。例えば、一方のローラは反時計回りに回転し、他方のローラは時計回りに回転する。次いで、プレナム１１２が、ゴミ１０４を含む気流１１０を清掃ビン１００へ案内する。本明細書での説明においては、気流１１０が清掃ビン１００を通って真空アセンブリ１０８へ向かっている間に、ゴミ１０４が清掃ビン１００の異なる区画に堆積する。
【００３６】
いくつかの実装形態では、ゴミ１０４をローラ２１２ａ、２１２ｂに向けて掃き込むために、ロボット１０２は、非水平軸（例えば、床面１０６との間で７５°〜９０°の角度をなす軸）に関して回転するブラシ２１４を含む。ロボット１０２は、ブラシ２１４に動作可能に接続されたアクチュエータ２１６を含む。ブラシ２１４は、床面１０６のうちローラ２１２ａ、２１２ｂが通常到達できない部分のゴミ１０４を巻き込むことができるように、本体２００の周縁を越えて延在する。清掃作業中、コントローラ２１２は、ブラシ２１４を回転させることによりローラ２１２ａ、２１２ｂが到達できないゴミ１０４を巻き込むように、アクチュエータ２１６を操作する。特に、ブラシ２１４は、周囲環境の壁近くのゴミ１０４を巻き込むことができ、ロボット１０２によるゴミ１０４の吸込みが容易になるようにローラ２１２ａ、２１２ｂに向かってゴミ１０４をブラシで払うことができる。
【００３７】
ゴミ１０４がロボット１０２により吸い込まれる場合、清掃ビン１００は、吸い込んだゴミ１０４を複数の区画に蓄える。清掃ビン１００は、ロボット１０２により吸い込まれたゴミ１０４を受け入れるとともに真空アセンブリ１０８と空気連通するように、清掃作業中、ロボット１０２の本体２００に搭載される。図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、清掃ビン１００は、入口１１４、ゴミ区画１１６、空気チャンネル１２０、ゴミ分離コーン１２２、及び出口１２６を画定する本体３００を含む。本体３００は、横側面３０２ａ、３０２ｂ、前側面３０４、後側面３０６、上側面３０８、及び底側面３１０を含む。図３Ｃに示すように、横側面３０２ａ、３０２ｂは、清掃ビン１００の内幅Ｗ１を画定する。内幅Ｗ１は、例えば、１５ｃｍ〜４５ｃｍ、例えば１５ｃｍ〜２５ｃｍ、２５ｃｍ〜３５ｃｍ、３５ｃｍ〜４５ｃｍなどである。内幅Ｗ１は、例えば、ローラ２１２ａ、２１２ｂの長さの６５％〜１００％、例えばローラ２１２ａ、２１２ｂの長さの６５％〜７５％、７５％〜８５％、８５％〜１００％である。
【００３８】
いくつかの実装形態では、前側面３０４、後側面３０６、及び横側面３０２ａ、３０２ｂは、清掃ビン１００の長方形状の水平断面を画定する。水平断面の幾何学的形状は、別の実装形態ではこれと異なり得る。いくつかの例では、清掃ビン１００の幾何学的形状の一部は、ロボット１０２の幾何学的形状の一部とマッチする。例えば、ロボット１０２が円形又は半円形の幾何学的形状を含む場合には、いくつかの場合、清掃ビン１００の各側面のいずれかがロボット１０２の円形又は半円形の幾何学的形状に沿う。当該側面は、例えば、清掃ビン１００の水平断面がロボット１０２の円形又は半円形の幾何学的形状に沿うように、弧状部分を含む。
【００３９】
いくつかの実装形態では、横側面３０２ａ、３０２ｂ、上側面３０８、及び底側面３１０は、清掃ビン１００の長方形状の鉛直断面を画定する。清掃ビン１００の鉛直断面の幾何学的形状は、別の実装形態ではこれと異なり得る。いくつかの例では、鉛直断面は、楕円形状、台形形状、五角形形状、又はその他の適切な形状を有する。横側面３０２ａ、３０２ｂは、ある場合には互いに平行であるが、別の場合には互いに交差する軸に沿って延在する。同様に、ある場合には、上側面３０８及び底側面３１０は互いに平行であるが、別の場合には、上側面３０８及び底側面３１０は、互いに交差する軸に沿って延在する。いくつかの場合、横側面３０２ａ、３０２ｂ、上側面３０８、及び／又は底側面３１０は、一つ以上の湾曲部分を含む。
【００４０】
本明細書での説明においては、ゴミ１０４を蓄えるのに加えて、清掃ビン１００は、気流１１０から異なる大きさのゴミを分離するために複数のゴミ分離段階を含む。図３Ｂに示すように、ゴミ貯蔵及びゴミ分離の両方の機能を有するにもかかわらず、清掃ビン１００は、比較的小さな高さＨ１を有し得る。清掃ビン１００の高さＨ１は、例えば、５０ｍｍ〜１００ｍｍ、例えば１００ｍｍ未満、８０ｍｍ未満、６０ｍｍ未満である。清掃ビン１００の入口１１４と出口１２６との間の部分の高さは、例えば、高さＨ１以下である。
【００４１】
清掃ビン１００の入口１１４は、清掃ビン１００の前側面３０４を貫通する開口である。入口１１４は、清掃ビン１００の横側面３０２ａ、３０２ｂの間に位置する。入口１１４は、プレナム１１２及びゴミ区画１１６に空気圧接続される（ｐｎｅｕｍａｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）。いくつかの実装形態では、清掃ビン１００がロボット１０２の本体２００に搭載される際に清掃ビン１００がロボット１０２の本体２００と封止係合を形成するように、封止部が清掃ビン１００の前側面３０４の外面上に位置する。これに関し、入口１１４は、清掃作業中に、ゴミ１０４を含む気流１１０の方向をプレナム１１２からゴミ区画１１６へ向ける。
【００４２】
入口１１４は、長さＬ１にわたって広がり、長さＬ１は、例えば、清掃ビン１００の内幅Ｗ１の７５％〜１００％であり、例えば内幅Ｗ１の７５％〜８５％、８０％〜９０％、８５％〜９５％である。入口１１４は、例えば、ローラ２１２ａ、２１２ｂの長さの６０％〜１００％にわたって広がり、例えばローラ２１２ａ、２１２ｂの長さの６０％〜７０％、７０％〜８０％、８０％〜９０％、９０％〜１００％などにわたって広がる。入口１１４が実質的にローラ２１２ａ、２１２ｂの全長にわたって広がるので、真空アセンブリ１０８により発生した気流１１０は、ローラ２１２ａ、２１２ｂの全長に沿って気流１１０を引き込むことができる。結果として、気流１１０により、ローラ２１２ａ、２１２ｂの全長にわたって広がる位置においてゴミ１０４の吸込みが容易になり得る。
【００４３】
ゴミ区画１１６は、前側面３０４、底側面３１０、横側面３０２ａ、３０２ｂ、ゴミ区画１１６の後面３１４、及びゴミ区画１１６の上面１１８により画定される。ゴミ区画１１６は、ロボット１０２により吸い込まれた大きめのゴミを蓄える。ゴミ区画１１６は、典型的には、ロボット１０２により吸い込まれたゴミ１０４の体積の大部分を蓄える。これに関し、ゴミ区画１１６の体積は、横側面３０２ａ、３０２ｂ、前側面３０４、後側面３０６、上側面３０８、及び底側面３１０により画定される清掃ビン１００の全体体積の２５％〜７５％であり、例えば２５％〜５０％、４０％〜６０％、及び５０％〜７５％などである。
【００４４】
図３Ｂに示す全体像から、ゴミ区画１１６の鉛直断面は、台形形状を有する。いくつかの場合、ゴミ区画１１６の後面３１４及び前面は実質的に平行であり、例えば互いに０°〜１５°の角度をなす。前面は、例えば、清掃ビン１００の前側面３０４の内面に対応する。ゴミ区画１１６の上面１１８は、入口１１４を画定する前側面３０４に対して角度をなす。ゴミ区画１１６の上面１１８は、例えば、ゴミ区画１１６に入る気流１１０の方向に対して角度をなし、及び／又は、ゴミ区画１１６の上面１１８を通る気流１１０の方向に対して角度をなす。上面１１８とゴミ区画１１６に入る気流１１０の方向とは、例えば５°〜４５°の角度をなし、例えば、５°〜２５°、１５°〜３５°、２５°〜４５°の角度をなす。ゴミ区画１１６の上面１１８は、清掃ビン１００の上側面３０８の内側面に対しても角度をなす。いくつかの例では、上面１１８は、入口１１４を通る気流１１０が水平に上面１１８に向かうような角度とされる。上面１１８及び前側面３０４は、例えば鋭角をなし、例えば、９０°未満の角度をなす。上面１１８は、例えば、清掃ビン１００を通過する水平面に対して角度をなす。上面１１８と水平面とは、５°〜４５°の角度をなし、例えば、５°〜２５°、１５°〜３５°、２５°〜４５°の角度をなす。
【００４５】
上面１１８は、ブロック面１１８ｂにより囲まれたフィルタ面１１８ａを含む。フィルタ面１１８ａは、気流１１０がゴミ区画１１６から空気チャンネル１２０へ流れるのを可能にするプレフィルタ又はスクリーンなどのフィルタである。フィルタ面１１８ａは、いくつかの場合、取り外し可能かつ洗浄可能である。フィルタ面１１８ａは、いくつかの場合、使い捨てフィルタである。フィルタ面１１８ａは、例えば、多孔質面である。フィルタ面１１８ａは、１００μｍ〜５００μｍの幅のゴミが空気チャンネル１２０へ通過するのを妨げるような大きさとされる。フィルタ面１１８ａは、入口から水平方向に進むゴミ１０４及び気流１１０がフィルタ面１１８ａの方を向いて空気チャンネル１２０に入るように、上面１１８に沿って位置する。
【００４６】
ブロック面１１８ｂは、ゴミ区画１１６の特定の部分において気流１１０をブロックするように、フィルタ面１１８ａ及び入口１１４に対して位置する。フィルタ面１１８ａは、ブロック面１１８ｂの一部３１６と入口１１４との間に位置する。ブロック面１１８ｂの一部３１６は、フィルタ面１１８ａとゴミ区画１１６の後面３１４との間に位置する。ブロック面１１８ｂの一部３１６は、例えば、ブロック面１１８ｂの一部３１６の下のデッドゾーン３１８に気流１１０が入るのを妨げる非水平面である。結果として、デッドゾーン３１８に入った任意のゴミ１０４は、気流１１０から分離される。デッドゾーン３１８に入ったゴミ１０４は、例えば、フィルタ面１１８ａを通過するには大きすぎるゴミ１０４である。このゴミ１０４の一部がゴミ区画１１６内に蓄えられるが、いくつかの場合、ゴミ１０４は、気流１１０が発生している間は、清掃作業中、ゴミ区画１１６で再循環を続ける。ブロック面１１８ｂ及び生じたデッドゾーン３１８により、ゴミ１０４がフィルタ面１１８ａを通る気流１１０の邪魔をするのを防ぐことができる。
【００４７】
空気チャンネル１２０は、例えばフィルタ面１１８ａが気流１１０からゴミ１０４の一部を分離した後、ゴミ区画１１６からフィルタ面１１８ａを通ってきた気流１１０を受け入れる。空気チャンネル１２０は、ゴミ区画１１６の上に位置し、ゴミ区画１１６の上面１１８、清掃ビン１００の上側面３０８の内側面、及び清掃ビン１００の横側面３０２ａ、３０２ｂにより画定される。空気チャンネル１２０の底面は、例えば、ゴミ区画１１６の上面１１８に対応する。いくつかの場合、空気チャンネル１２０は、実質的に、清掃ビン１００の内幅Ｗ１の全長にわたって広がり、例えば清掃ビン１００の内幅Ｗ１の９５％〜１００％にわたって広がる。空気チャンネル１２０は、例えば、実質的に三角形形状又は台形形状を有する。特に、空気チャンネル１２０の鉛直断面は、実質的に三角形形状を有する。空気チャンネル１２０の底面は、空気チャンネル１２０の上面と、例えば、５°〜４５°の角度をなし、例えば５°〜２５°、１５°〜３５°、２５°〜４５°などの角度をなす。空気チャンネル１２０の底面は、ゴミ分離コーン１２２に向かって下向きに傾斜している。
【００４８】
図４Ａも参照すると、清掃ビン１００は、ハウジング３２２、渦ファインダ３２４、及びゴミ分離コーン１２２を含むゴミ分離器３２０を含む。ハウジング３２２は、空気チャンネル１２０から気流１１０を受け入れるように入口ダクト３２６を画定する。いくつかの例では、入口ダクト３２６の底面は、空気チャンネル１２０の底面に対して平行である。入口ダクト３２６は、空気チャンネル１２０に空気圧接続されるとともに、図４Ｂに示されるゴミ分離器３２０の内部体積３２８に空気圧接続される。ゴミ分離器３２０の内部体積３２８は、ハウジング３２２及び渦ファインダ３２４により画定された上部内管３２８ａを含む。内部体積３２８は、ゴミ分離コーン１２２により画定された下部内管３２８ｂをさらに含む。内部体積３２８は、上部内管３２８ａ及び下部内管３２８ｂにより形成された連続的な内部体積である。
【００４９】
いくつかの例では、図４Ｃに示すように、ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２は、４０ｍｍ〜８０ｍｍであり、例えば４０ｍｍ〜６０ｍｍ、５０ｍｍ〜７０ｍｍ、６０ｍｍ〜８０ｍｍである。ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２は、例えば、清掃ビン１００の全体高さの５０％〜９０％であり、例えば清掃ビン１００の全体高さの５０％〜６０％、６０％〜７０％、７０％〜８０％、８０％〜９０％などである。
【００５０】
いくつかの例では、入口ダクト３２６の最小断面積は、５０ｍｍ２〜３００ｍｍ２又はそれ以上であり、例えば５０ｍｍ２〜２００ｍｍ２、２００ｍｍ２〜３００ｍｍ２、又はそれ以上などである。さらなる例では、入口ダクト３２６の最小高さＨ３は、１０ｍｍ〜２５ｍｍであり、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍ、１５ｍｍ〜２５ｍｍなどである。いくつかの場合、入口ダクト３２６の最小高さＨ３は、ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２のパーセントで表される。最小高さＨ３は、例えば、ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２の１５％〜４０％であり、例えば全体高さＨ２の１５％〜３０％、２０％〜３５％、２５％〜４０％である。
【００５１】
入口ダクト３２６は、ハウジング３２２により画定された上部内管３２８ａに空気圧接続される。ハウジング３２２は、ゴミ分離コーン１２２及び渦ファインダ３２４に固定される。ハウジング３２２は、渦ファインダ３２４の出口ダクト３３４が上部内管３２８ａを通って延在するように、渦ファインダ３２４を受け入れる。図４Ｃに示すように、いくつかの例では、ハウジング３２２は円筒形状を有し、上部内管３２８ａも円筒形状を有する。いくつかの例では、ハウジング３２２は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの高さＨ４を有し、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍ、１５ｍｍ〜２５ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍなどの高さＨ４を有する。
【００５２】
図３Ｃ及び図４Ａに示すように、ゴミ分離器３２０の入口ダクト３２６は、上部内管３２８ａの表面の接線方向を向いた第１翼３３０と、第１翼３３０に対して角度をなす第２翼３３２と、を含む。いくつかの場合、高さＨ４は、ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２のパーセントで表される。高さＨ４は、例えば、ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２の１５％〜４０％であり、例えば全体高さＨ２の１５％〜３０％、２０％〜３５％、２５％〜４０％である。いくつかの例では、ハウジング３２２の高さＨ４は、入口ダクト３２６の最小高さＨ３に実質的に等しい。いくつかの実装形態では、上部内管３２８ａの高さは、ハウジング３２２の高さから渦ファインダ３２４の壁厚さを差し引いたものに等しい。いくつかの例では、上部内管３２８ａの直径Ｄ１は、２０ｍｍ〜４０ｍｍであり、例えば２０ｍｍ〜３０ｍｍ、２５ｍｍ〜３５ｍｍ、３０ｍｍ〜４０ｍｍなどである。上部内管３２８ａの高さは、例えば、ハウジング３２２の高さＨ４よりも０．５ｍｍ〜２ｍｍ小さい。
【００５３】
第２翼３３２及び第１翼３３０は、例えば、１０°〜４０°の角度をなし、例えば、１０°〜２０°、２０°〜３０°、３０°〜４０°などの角度をなす。いくつかの実装形態では、入口ダクト３２６の最小幅Ｗ２は、５ｍｍ〜２０ｍｍであり、例えば５ｍｍ〜１５ｍｍ、１０ｍｍ〜２０ｍｍなどである。最小幅Ｗ２は、例えば、清掃ビン１００の入口１１４の幅の５％〜１５％であり、例えば入口１１４の幅の５％〜１０％、１０％〜１５％などである。直径Ｄ２は、例えば、直径Ｄ１の７０％〜９５％であり、例えば直径Ｄ１の７０％〜８５％、７５％〜９０％、８０％〜９５％などである。このような大きさとすることにより、入口１１４と出口１２６との間の気流１１０の流れるエリアの急激な縮小が最低限に抑えられ得るので、真空アセンブリ１０８によって引かれる全体の力が減少する。
【００５４】
上部内管３２８ａは、ゴミ分離コーン１２２により画定された下部内管３２８ｂに空気圧接続される。ゴミ分離コーン１２２は、下部内管３２８ｂの上部開口３４６及び下部内管３２８ｂの下部開口３４８を画定する。上部開口３４６は、上部内管３２８ａに下部内管３２８ｂを空気圧接続する。下部開口３４８は、微粒子区画１２８に下部内管３２８ｂを接続し、これにより、本明細書において説明するように、微粒子区画１２８がゴミ分離器３２０からのゴミ１０４を受け入れることができる。
【００５５】
ゴミ分離コーン１２２は、円錐台形形状を有する。これに関し、下部内管３２８ｂも円錐台形形状を有する。ゴミ分離コーン１２２及び上部内管３２８ａの高さＨ５は、３０ｍｍ〜６０ｍｍであり、例えば３０ｍｍ〜４０ｍｍ、４０ｍｍ〜５０ｍｍ、５０ｍｍ〜６０ｍｍである。いくつかの場合、高さＨ５は、ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２のパーセントで表される。高さＨ５は、例えば、ゴミ分離器３２０の全体高さＨ２の６０％〜９０％であり、例えば全体高さＨ２の６０％〜８０％、６５％〜８５％、７０％〜９０％である。
【００５６】
図４Ｂに戻ると、ゴミ分離コーン１２２及び下部内管３２８ｂが円錐台形形状を有するので、ゴミ分離コーン１２２及び下部内管３２８ｂは、円錐台形形状の中央軸３３６に対する角度Ａ１により定めることができる。下部内管３２８ｂの中央軸３３６は、円錐台形の中央軸、例えば下部内管３２８ｂにより画定されるゴミ分離コーン１２２の中央軸に対応する。角度Ａ１は、傾斜とゴミ分離コーン１２２の中央軸３３６との間の角度に対応する。角度Ａ１は、例えば、７．５°〜２０°であり、例えば７．５°〜１５°、１０°〜１７．５°、１２．５°〜２０°である。
【００５７】
いくつかの例では、下部内管３２８ｂの下部開口３４８の直径Ｄ２は、５ｍｍ〜２０ｍｍであり、例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ、１０ｍｍ〜１５ｍｍ、１５ｍｍ〜２０ｍｍなどである。下部内管３２８ｂの上部開口３４６の直径は、例えば、上部内管３２８ａの直径Ｄ１に等しい。直径Ｄ２は、例えば、直径Ｄ１の１０％〜５０％であり、例えば直径Ｄ１の１０％〜３０％、２０％〜４０％、３０％〜５０％などである。
【００５８】
図３Ｂ及び図４Ｂを参照すると、いくつかの例では、ゴミ分離器３２０及びゴミ分離コーン１２２は、清掃ビン１００内で傾いている。いくつかの実装形態では、清掃ビン１００を通る鉛直軸３４９とゴミ分離コーン１２２の中央軸３３６とのなす角度Ａ２は、０°〜４５°であり、例えば０°〜１０°、５°〜２５°、１０°〜４０°、１５°〜４５°などである。鉛直軸３４９は、例えば、床面１０６に対して垂直である。いくつかの場合、鉛直軸３４９は、前側面３０４及び／又は後側面３０６に対して平行である。
【００５９】
いくつかの例では、中央軸３３６は、ゴミ区画１１６の上面１１８及び／又は空気チャンネル１２０の底面に対して実質的に垂直である。中央軸と空気チャンネル１２０の底面とは、例えば、８５°〜９５°の角度をなし、例えば８７°〜９３°、８９°〜９１°などの角度をなす。ゴミ分離コーン１２２が鉛直軸３４９に対して傾いているので、ゴミ分離コーン１２２を収容できるように清掃ビン１００の高さＨ１を増加させる必要なしに、ゴミ分離コーン１２２の深さを増加させることができる。結果として、清掃ビン１００は、コンパクトな高さＨ１を維持したままでも、ゴミ１０４を分離するためにサイクロン１２１を効果的に形成することができる。
【００６０】
渦ファインダ３２４は、気流１１０がゴミ分離器３２０の内部体積３２８を出ていく出口ダクト３３４を含む。出口ダクト３３４は、フィルタ１２４の前の出口チャンネル３４０に下部内管３２８ｂを空気圧接続する。上部内管３２８ａは、下部内管３２８ｂに空気圧接続され、下部内管３２８ｂは、出口ダクト３３４に空気圧接続される。出口ダクト３３４の下部開口３４２は、下部内管３２８ｂ内に位置する。これに関し、出口ダクト３３４は、上部内管３２８ａを通って延在するとともに、下部内管３２８ｂ内で終端する。ゴミ分離器３２０及びゴミ分離コーン１２２が傾いているので、出口ダクト３３４から外へ向かう気流１１０に対する制限が小さくなり得る。特に、このゴミ分離器３２０の傾きによって、仮にゴミ分離器３２０から鉛直方向に気流が出ていくような向きで出口ダクト３３４が配置されていたとすると生じ得るであろう、出口ダクト３３４において気流１１０に課される制限が低減される。
【００６１】
いくつかの例では、出口ダクト３３４は、下部内管３２８ｂに向けてテーパ付けられる。図４Ｂに示すように、出口ダクト３３４の内壁面と下部内管３２８ｂの中央軸３３６とは、例えば、５°〜３０°の角度Ａ３をなし、例えば５°〜２０°、１０°〜２５°、１５°〜３０°などの角度Ａ３をなす。いくつかの場合、出口ダクト３３４の外壁面及び出口ダクト３３４の内壁面は、中央軸３３６と角度Ａ３をなす。出口ダクト３３４の下部開口３４２は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの直径Ｄ３を有し、直径Ｄ３は例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍ、２０ｍｍ〜３０ｍｍなどである。直径Ｄ３は、例えば、直径Ｄ１の２５％〜７５％であり、例えば直径Ｄ１の２５％〜５０％、４０％〜６０％、５０％〜７５％などである。出口ダクト３３４の上部開口３４４は、下部開口３４２の直径Ｄ３より大きな直径を有し、当該直径は例えば下部開口３４２の直径より０．５ｍｍ〜５ｍｍだけ大きい。出口ダクト３３４のテーパにより、下部内管３２８ｂ内に形成されるサイクロン１２１の深さが増加し得る。特に、清掃作業中、サイクロン１２１の最深点は下部内管３２８ｂの下部開口３４８に向かってさらに下方へ延び得る。出口ダクト３３４のテーパにより、出口ダクト３３４から出る空気の通路が増加し得るので、気流１１０に対する狭窄が低減される。これに関し、出口ダクト３３４のテーパにより、真空アセンブリ１０８による電力消費が低減され得る。
【００６２】
いくつかの例では、出口ダクト３３４の長さＬ２は、出口ダクト３３４の下部開口３４２が下部内管３２８ｂ内に位置するような十分な長さである。長さＬ２は、例えば、１０．５ｍｍ〜３０．５ｍｍであり、例えば１１ｍｍ〜２６ｍｍ、１６ｍｍ〜３０ｍｍなどである。長さＬ２は、例えば、ハウジング３２２の高さＨ４よりも０．５ｍｍ〜５ｍｍ小さい。
【００６３】
図３Ｂを参照すると、微粒子区画１２８は、ゴミ分離器３２０の下に位置する。微粒子区画１２８は、清掃ビン１００の底側面３１０、清掃ビン１００の横側面３０２ａ、３０２ｂ、微粒子区画１２８の壁部３５０、及び微粒子区画１２８とゴミ区画１１６との間の分離壁３５２により画定される。壁部３５０は、微粒子区画１２８の上面を画定する。微粒子区画１２８は、実質的に三角形形状又は実質的に台形形状を有する。これに関し、壁部３５０は、清掃ビン１００の底側面３１０に対して角度をなす。壁部３５０は、例えば、清掃ビン１００の底側面３１０との間で、空気チャンネル１２０の底面と清掃ビン１００の上側面３０８との間の角度と類似の角度をなす。
【００６４】
分離壁３５２は、ゴミ区画１１６と微粒子区画１２８との間で気流を妨げるので、ゴミ１０４が各区画１１６、１２８の間で移動することをも妨げる。大きなサイズのゴミはフィルタ面１１８ａで分離されてゴミ区画１１６内に堆積するので、微粒子区画１２８は、より小さな大きさのゴミ（例えば微粒子）を受け入れる。微粒子区画１２８が蓄えるゴミ１０４は、典型的にはゴミ区画１１６よりも少ない。これに関し、微粒子区画１２８の体積は、ゴミ区画１１６の体積の１％〜１０％であり、例えばゴミ区画１１６の体積の１％〜５％、４％〜８％、５％〜１０％などである。ゴミ区画１１６の体積は、例えば、６００ｍＬ〜１０００ｍＬであり、例えば６００ｍＬ〜８００ｍＬ、７００ｍＬ〜９００ｍＬ、７５０ｍＬ〜８５０ｍＬ、８００ｍＬ〜１０００ｍＬなどである。微粒子区画の体積は、例えば、２０ｍＬ〜１００ｍＬであり、例えば２０ｍＬ〜５０ｍＬ、３０ｍＬ〜７０ｍＬ、４０ｍＬ〜６０ｍＬ、４５ｍＬ〜５５ｍＬ、６０ｍＬ〜１００ｍＬなどである。
【００６５】
フィルタ１２４の前の出口チャンネル３４０は、清掃ビン１００の上側面３０８、清掃ビン１００の横側面３０２ａ、３０２ｂ、ゴミ分離器３２０、フィルタ１２４、及び微粒子区画１２８の壁部３５０により画定される。フィルタ１２４は、清掃ビン１００の出口１２６において、清掃ビン１００の後側面３０６上に位置する。いくつかの場合、フィルタ１２４は、清掃ビン１００の後側面３０６に対して取り外し可能に取り付けられる。フィルタ１２４により、気流１１０は、清掃ビン１００の出口１２６を通過してロボット１０２の真空アセンブリ１０８に向かうことができるようになる。いくつかの例では、フィルタ１２４は、高効率微粒子空気（ＨＥＰＡ：ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ａｉｒ）フィルタである。いくつかの場合、フィルタ１２４は、取り外し可能であり、交換可能であり、使い捨てであり、且つ／又は洗浄可能である。
【００６６】
いくつかの場合、出口１２６は、清掃ビン１００の内幅Ｗ１全体にわたって広がる。加えて、フィルタ１２４は、清掃ビン１００の内幅Ｗ１全体にわたって広がり、出口チャンネル３４０は、清掃ビン１００の内幅Ｗ１全体にわたって広がる。出口１２６は、例えば、内幅Ｗ１の長さの９０％〜１００％にわたって広がる。出口１２６が清掃ビン１００の内幅Ｗ１全体にわたって広がる場合、清掃ビン１００の後側面３０６は、出口１２６に対応する。
【００６７】
図３Ａ及び図３Ｃを参照して単一のゴミ分離器３２０について説明したが、いくつかの例では、ゴミ分離器３２０は、いくつかのゴミ分離器の組３２０ａ〜３２０ｆのうちの１個である。図３Ａ及び図３Ｃに図示された例では、ゴミ分離器３２０、３２０ａは、６個のゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆのうちの１個である。いくつかの実装形態では、清掃ビン１００内に存在するゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆはそれより少ないかそれより多く、例えば１個〜５個又は７個以上である。いくつかの実装形態では、清掃ビン１００は、２個〜１６個のゴミ分離器を含み、例えば２個〜４個のゴミ分離器、４個〜８個のゴミ分離器、４個〜１２個のゴミ分離器、４個〜１６個のゴミ分離器などを含む。いくつかの場合、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆは一直線に並ぶ。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆは、清掃ビン１００を通る水平軸３５６に沿って並ぶ。水平軸３５６は、清掃ビン１００の前側面３０４に対して平行である。ゴミ分離器の組３２０ａ〜３２０ｆは、清掃ビン１００の内幅Ｗ１にわたって並ぶ。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆは、例えば、清掃ビン１００の内幅Ｗ１全体にわたって広がる。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆは、気流１１０が同じ向きで各ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆへ向かうように並ぶ。特に、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆに受け入れられる気流１１０の各部分はそれぞれ、清掃ビン１００の後側面３０６に向かって後方へ向かう。同様に、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆから排気される気流１１０の各部分は、清掃ビン１００の後側面３０６へ向かう。
【００６８】
ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆはそれぞれ、ゴミ分離器３２０（例えば図４Ａ〜図４Ｃに示したようなもの）について説明したものと同様の構造及び導管を含む。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆはそれぞれ、気流１１０の一部を受け入れるように空気チャンネル１２０に空気圧接続される。入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆは、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆに入ってくる気流１１０を、清掃ビン１００の後側面３０６に向かって（例えば、清掃ビン１００の後側面３０６へ向かう複数の平行な軸に沿って）同じ方向で向かうように方向付ける。入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆは、空気をゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆに引き入れるために真空アセンブリ１０８が必要とし得る全体的な電力の増加分を低減するような形で空気をゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆへ流し込むような形状とすることができる。特に、入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆを通る流路は、流路に沿った空気の狭窄を低減するような形状とされ得る。これに関し、入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆを組み合わせた幅は空気チャンネル１２０の幅よりも小さいものであり得るが、入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆの形状により、入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆにおける気流１１０のための流路が狭くなることで起こり得る電力増加が低減され得る。
【００６９】
ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの出口ダクト３３４ａ〜３３４ｆはそれぞれ、出口チャンネル３４０に空気圧接続される。出口ダクト３３４ａ〜３３４ｆは、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆからの気流１１０を、清掃ビン１００の後側面３０６に向かって後方へ、且つ清掃ビン１００の上側面３０８に向かって上方へ（例えば、清掃ビン１００の後側面３０６に向かって後方へ、且つ清掃ビン１００の後側面３０６に向かって上方へ向かう複数の平行な軸に沿って）同じ方向に向かうように方向付ける。
【００７０】
ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの各長手軸は、互いに平行である。いくつかの場合、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの各長手軸（例えばゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆのゴミ分離コーンの中央軸）は、同一平面上に位置する。各長手軸は、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆのゴミ分離コーンの上部開口が入口１１４から離れた側に傾くように、清掃ビン１００の入口１１４から離れるような角度を有する。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆのゴミ分離コーンの下部開口はそれぞれ、微粒子区画１２８において気流１１０から分離された小さな大きさのゴミを堆積させるように、微粒子区画１２８に接続される。
【００７１】
いくつかの場合、ゴミ分離器３２０ａ、３２０ｃ、３２０ｅは、入口ダクト３２６ａ、３２６ｃ、３２６ｅが気流１１０の方向をゴミ分離器３２０ａ、３２０ｃ、３２０ｅの内管内で（図３Ｃに示した視点で）時計回りとするように位置付けられる点で、ゴミ分離器３２０ｂ、３２０ｄ、３２０ｆと異なる。これに対し、入口ダクト３２６ｂ、３２６ｄ、３２６ｆは、気流１１０の方向をゴミ分離器３２０ｂ、３２０ｄ、３２０ｆの内管内で（図３Ｃに示した視点で）反時計回りとするように位置付けられる。いくつかの場合、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆは、どの入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆも他の入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆのうち一つに隣接するように、対で並べられる。これに関し、空気チャンネル１２０は、入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆの各々のために別々の導管を含む必要がない。むしろ、図３Ｃに示すように、空気チャンネル１２０は、空気チャンネル１２０からの気流１１０を入口ダクト３２６ａ〜３２６ｆへ案内するための３個の別個の導管３５４ａ〜３５４ｃを含む。いくつかの場合、時計回りのゴミ分離器３２０ａ、３２０ｃ、３２０ｅはそれぞれ、（ｉ）反時計回りのゴミ分離器３２０ｂ、３２０ｄ、３２０ｆと別の反時計回りのゴミ分離器３２０ｂ、３２０ｄ、３２０ｆとの間に位置するか、又は（ｉｉ）反時計回りのゴミ分離器３２０ｂ、３２０ｄ、３２０ｆと清掃ビン１００の横側面３０２ａ、３０２ｂの一方との間に位置する。加えて、反時計回りのゴミ分離器３２０ｂ、３２０ｄ、３２０ｆはそれぞれ、（ｉ）時計回りのゴミ分離器３２０ａ、３２０ｃ、３２０ｅと別の時計回りのゴミ分離器３２０ａ、３２０ｃ、３２０ｅとの間に位置するか、又は（ｉｉ）時計回りのゴミ分離器３２０ａ、３２０ｃ、３２０ｅと横側面３０２ａ、３０２ｂの一方との間に位置する。
【００７２】
図５Ａを参照すると、出口１２６は、ゴミを含む気流１１０が入口１１４から出口１２６へ向かうように、ロボット１０２の真空アセンブリ１０８のハウジング５００に接続されるように構成される。ハウジング５００及び出口１２６は、真空アセンブリ１０８により発生した気流１１０が確実に清掃ビン１００を通って進むように、接続時に封止係合を形成する。再び図１を参照すると、清掃作業中、真空アセンブリ１０８は、清掃ローラ２１２ａ、２１２ｂ付近から清掃ビン１００を通って真空アセンブリ１０８へ向かうように空気を引き込み、気流１１０を形成するように動作する。
【００７３】
ゴミ１０４を含む気流１１０は、ロボット１０２のプレナム１１２を通った後、清掃ビン１００の入口１１４を通って清掃ビン１００へ入るように方向付けられる。特に、気流１１０は、ゴミ区画１１６へ入るように方向付けられる。いくつかの実装形態では、入口１１４は、ゴミ区画１１６に入る気流１１０を、当該気流１１０に含まれるゴミ１０４がゴミ区画１１６の上面１１８に向かうような形で方向付ける。
【００７４】
フィルタ面１１８ａを通過するには大きすぎるゴミ１０４は、ゴミ区画１１６内に残る。フィルタ面１１８ａは、分離されたゴミがゴミ区画１１６内に保持されるようにするゴミ分離段階として機能する。フィルタ面１１８ａを通過するには大きすぎるゴミ１０４の一部１０４ａは、フィルタ面１１８ａに接触する。このゴミ１０４の一部１０４ａは、気流１１０と、清掃ビン１００の上側面３０８に対するゴミ区画１１６の上面１１８の下向き傾斜とにより、ゴミ区画１１６の後部に向けて動かされる。加えて、空気チャンネル１２０を通って進む際に気流１１０の向きがフィルタ面１１８ａに沿って接線方向となるので、気流１１０は、フィルタ面１１８ａに沿って蓄積されるゴミ１０４の一部１０４ａを剥ぎ取る。いくつかの実装形態では、気流１１０は、フィルタ面１１８ａに沿って蓄積されたゴミ１０４をブロック面１１８ｂに向けて動かす。ゴミ１０４がブロック面１１８ｂに到達すると、ゴミ１０４は、フィルタ面１１８ａから分離されることにより、気流１１０から分離される。その後、ゴミ１０４は、ゴミ区画１１６へ落下する。このため、ゴミ１０４が剥ぎ取られることにより、ゴミ１０４がフィルタ面１１８ａを塞いでフィルタ面１１８ａを通る気流１１０の邪魔をするのを防ぐことができる。その後、ゴミ１０４の一部１０４ａは、ゴミ区画１１６のデッドゾーン３１８に向かうので、フィルタ面１１８ａから分離され、ゴミ区画１１６内で（例えば重力により）落下する。ゴミ区画１１６は、清掃作業中、このゴミ１０４の分離された部分１０４ａを蓄える。
【００７５】
いくつかの場合、ゴミ区画１１６に蓄えられたゴミ１０４の一部１０４ａは、複数段階中に気流１１０から分離されたゴミに対応する。その代わりに、又はそれに加えて、ゴミ区画１１６は、気流１１０に乗って進むには重すぎるゴミ１０４が重力によりゴミ区画１１６の底へ落下するゴミ分離段階として機能する。いくつかの例では、フィルタ面１１８ａは、本明細書で記載されるような別のゴミ分離段階として機能する。ゴミ区画１１６は、これらのゴミ分離段階の両方の間に気流１１０から分離されたゴミ１０４を受け入れる。
【００７６】
気流１１０から分離されたゴミ１０４の一部１０４ａは、本明細書で記載されるようなサイクロン１２１を通じて気流１１０から分離される部分１０４ｂとは異なる。特に、ゴミ１０４の一部１０４ａは、サイクロンを形成していない気流１１０の一部１１０ａを通じて分離される。ゴミ区画１１６を通って進む気流１１０の一部１１０ａは、例えば、上面１１８にわたって広がるループに沿って進み、ゴミ区画１１６の後面に沿って進み、ゴミ区画１１６の底面に沿って進み、ゴミ区画１１６の前面に沿って進み、上面１１８を通過する。いくつかの例では、気流１１０の一部１１０ａのいくつかは、直接、入口１１４からゴミ区画１１６を通り、ゴミ区画１１６の上面１１８を通って進む。気流１１０の一部１１０ａは、サイクロンを形成しない。これに関し、ゴミ区画１１６は、サイクロンが形成されていない状態の気流１１０から上記部分１０４ａを分離する。
【００７７】
気流１１０がゴミ区画１１６を通った後、当該気流１１０は、フィルタ面１１８ａを通ってゴミ区画１１６の外へ向かう。その後、気流１１０は、空気チャンネル１２０を通るように方向付けられ、これにより気流１１０はゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆへ向かう。気流１１０は、各ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆにおいてサイクロン（例えばサイクロン１２１）を形成する。図５Ａは、サイクロン１２１が形成される単一のゴミ分離器３２０を示す。ゴミ分離器３２０は、気流１１０の一部１１０ｂを受け入れるとともに、当該気流１１０の一部１１０ｂにサイクロン１２１を形成させる。特に、気流１１０の一部１１０ｂは、ゴミ分離器３２０の内部体積３２８の周りを回転する。気流１１０の一部１１０ｂが内部体積３２８の周りを回転し続けると、気流１１０の一部１１０ｂの通る経路の直径が減少する。この経路は、例えば、複数の略円形のループを含み、当該円形のループは、内部体積３２８の底に近づくほど直径が減少する。これに関し、気流１１０の一部１１０ｂは、サイクロン１２１を形成する。単一のサイクロン１２１が図示されているが、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの各々は、気流１１０の異なる部分を受け入れるとともに、気流１１０の対応する部分に、他のゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆにより形成されたサイクロンとは異なるサイクロンを形成させる。
【００７８】
ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆは、ゴミ１０４の一部１０４ｂを分離するとともに微粒子区画１２８に当該部分１０４ｂを堆積させる、別のゴミ分離段階として働く。気流１１０がゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆに到達する前にフィルタ面１１８ａがゴミ１０４の一部１０４ａを気流１１０から分離するので、気流１１０に到達するゴミ１０４はより小さくなる傾向があり得る。フィルタ面１１８ａはまた、気流１１０から繊維状又はフィラメント状のゴミも分離することができる。これにより、大きなゴミやフィラメント状のゴミがゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆ内の比較的小さな空間から出られなくなる可能性が低減され得る。いくつかの実装形態では、図４Ａ〜図４Ｃのゴミ分離器３２０について説明したように、気流１１０は、ゴミ分離器３２０の入口ダクト３２６を通って内部体積３２８に入るように方向付けられる。特に、気流１１０は、上部内管３２８ａへ入るように方向付けられる。いくつかの場合、上部内管３２８ａ中に向かう気流１１０に含まれるゴミ１０４は、上部内管３２８ａに入る際に、渦ファインダ３２４の外面に当たる。結果として、ゴミ１０４は、減速し、下部内管３２８ｂに向かって下方へ落下し始める。
【００７９】
加えて、上部内管３２８ａが下部内管３２８ｂに空気圧接続されているので、ゴミ１０４を含む気流１１０も、上部内管３２８ａから下部内管３２８ｂへ向かう。気流１１０が内部体積３２８を通って進む際、気流１１０はサイクロン１２１を形成する。渦ファインダ３２４は、気流が上部内管３２８ａを通って進む際のサイクロン１２１の形成を容易にする。下部内管３２８ｂの円錐形状はさらに、気流１１０が下部内管３２８ｂを通って流れる際のサイクロン１２１の形成を容易にする。サイクロン１２１は、少なくとも下部内管３２８ｂの一部を通って延在する。
【００８０】
真空アセンブリ１０８は、ゴミ分離器３２０の頂部で出口ダクト３３４を通して気流１１０を引き込む傾向があり、これにより、サイクロン１２１の下向きの流れ方向と反対方向の真空吸引力が印加される。いくつかの実装形態では、この真空吸引力により、ゴミ分離器３２０の中央部に向けて減圧ゾーンが形成され、これにより、気流１１０がサイクロン１２１の形態で当該減圧ゾーンの周りを急速に動くことになる。気流１１０に含まれるゴミ１０４は、下部内管３２８ｂの壁部に接触し、これにより、ゴミ１０４が気流１１０に対して減速するとともに下部内管３２８ｂの壁部の斜面に沿って下向きに移動する。ゴミ１０４と当該壁部との間の摩擦により、ゴミ１０４の速度がさらに低減され得る。重力により、ゴミ１０４は、微粒子区画１２８の方へ下向きの力を受ける。これに関し、ゴミ１０４の一部１０４ｂは、ゴミ分離器３２０に形成されたサイクロン１２１により、気流１１０から分離される。下部開口３４８は、下部内管３２８ｂを通って進むゴミ１０４を微粒子区画１２８が受け入れるように、微粒子区画１２８に対して位置付けられる。気流１１０から分離されたゴミ１０４は、下部内管３２８ｂを通って下部開口３４８へ向かい、微粒子区画１２８に入るように重力から力を受ける。
【００８１】
ゴミ分離器３２０について説明したが、この流れのダイナミクスはゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの各々に対して適用可能である。特に、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆはそれぞれ、各内管内でサイクロンを形成するように気流１１０の一部を受け入れる。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの各々は、吸い込まれたゴミ１０４の一部を気流１１０から分離し、当該分離されたゴミを微粒子区画１２８に堆積させる。
【００８２】
気流１１０は、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆにより形成されたサイクロンを辿って進み、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆの出口ダクトを通って引き出される。清掃ビン１００のエンベロープが短い（例えば高さＨ１が短い）ので、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆは、出口ダクトを通ってゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆから出た気流１１０の一部に対する狭窄が小さくなるように、傾けられている。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆからの気流１１０の各部分は、出口チャンネル３４０で再び混ざり合う。混ざりあった気流１１０は、出口チャンネル３４０を通して引き込まれ、これにより気流１１０が出口１２６及びフィルタ１２４を通るように方向付けられる。フィルタ１２４は、清掃ビン１００のための追加のゴミ分離段階として働く。フィルタ１２４は、所定サイズよりも大きなゴミ１０４（例えば約０．１μｍ〜約０．５μｍより大きな幅を有するゴミ１０４）を気流１１０から分離する。いくつかの場合、次に、真空アセンブリ１０８は、ベント２１３を通してロボット１０２の周囲環境へ気流１１０を排気する。別の例では、気流１１０は、床面１０６上のゴミをより強くかき回すために清掃ヘッドに排気される。
【００８３】
これに関し、一具体例では、清掃ビン１００は、４つの異なる段階においてゴミ１０４の分離を促進する。重力により促進される気流１１０からのゴミ１０４の分離が、第１分離段階である。フィルタ面１１８ａにより促進される気流１１０からのゴミ１０４の分離が、第２分離段階である。ゴミ分離コーン１２２により促進される気流１１０からのゴミ１０４の分離が、第３分離段階である。フィルタ１２４により促進される気流１１０からのゴミ１０４の分離が、第４分離段階である。
【００８４】
清掃作業後、ゴミ区画１１６内に残ったゴミ１０４は、清掃ビン１００内に堆積したゴミ１０４の第１部分１０４ａに対応する。ゴミ１０４の第２部分１０４ｂは、微粒子区画１２８内に堆積し、ゴミ１０４の第３部分１０４ｃは、清掃ビン１００の出口１２６でフィルタ１２４に堆積する。次いで、気流１１０は、清掃ビン１００の入口１１４を通り、ゴミ区画１１６を通り、ゴミ区画１１６の上面１１８を通って空気チャンネル１２０に入り、ゴミ分離コーン１２２を通った後、清掃ビン１００の出口１２６でフィルタ１２４を通るように方向付けられる。ゴミ区画１１６のゴミ１０４は、概して大きいゴミ（例えば１００μｍ〜５００μｍ又はそれ以上の幅のゴミ）を含み、微粒子区画１２８のゴミ１０４は、１００μｍ〜５００μｍ又はそれ以下の幅のゴミを含む。
【００８５】
いくつかの実装形態では、清掃ビン１００は、ロボット１０２の本体２００に取外し可能に搭載されるとともに、清掃作業後にロボット１０２から取り外される。特に、図５Ｂを参照すると、清掃ビン１００は、清掃ビン１００内に蓄えられたゴミ１０４を取り除けるようにするために、真空アセンブリ１０８のハウジング５００から切り離される。真空アセンブリ１０８は、例えば、ロボット１０２の一部である。いくつかの場合、ハウジング及び真空アセンブリ１０８は、清掃ビン１００に取り付けられ、清掃ビン１００、真空アセンブリ１０８、及びハウジング５００は、清掃ビン１００からゴミ１０４を取り除けるようにするためにユニットとして取り外される。いくつかの場合、清掃ビン１００がロボット１０２の本体２００に搭載されたままの状態で、ゴミが清掃ビン１００から取り除かれる。清掃ビン１００の底側面３１０は、ゴミ区画１１６の底面及び微粒子区画１２８の底面を画定するドア５０２を含む。ドア５０２が開くと、ゴミ区画１１６及び微粒子区画１２８の両方のゴミ１０４を清掃ビン１００から（例えばドア５０２から）取り除くことが可能になる。ドア５０２は、清掃ビン１００に回転可能に取り付けられる。使用者は、各区画１１６、１２８からゴミ１０４を出すことができるように、各区画１１６、１２８からドア５０２を手動で回転させる。あるいは、ドア５０２は、清掃ビン１００にスライド可能に取り付けられるか、ゴミ区画１１６及び微粒子区画１２８の両方のゴミ１０４を取り出せるようにドア５０２を手動で開けられるようなその他の形で取り付けられる。
【００８６】
いくつかの場合、ゴミ区画１１６及び微粒子区画１２８の内容物を出すのに加えて、使用者は、ロボット１０２から清掃ビン１００を取り外した後、清掃ビン１００からフィルタ１２４を取り外す。次いで、使用者は、フィルタ１２４をクリーニングして、フィルタ１２４を清掃ビン１００に再配置する。いくつかの場合、使用者は、フィルタ１２４を廃棄して、新しいフィルタを清掃ビン１００に再配置する。いくつかの場合、フィルタ面１１８ａが取り外され、クリーニングされて再配置されるか、又はフィルタ面１１８ａが廃棄されて新しいフィルタ面と交換される。
【００８７】
いくつかの実装形態では、清掃作業後、ロボット１０２は、真空アセンブリを含む排出ステーション６００（図６に模式的に示す）でドッキングされる。排出ステーション６００は、排出操作を実行する。当該排出操作では、真空アセンブリが動作して、清掃ビン１００を通って排出ステーション６００へ向かう気流６０２を発生させる。図６は、現在の文脈におけるロボット１０２の真空アセンブリ１０８を示すが、簡単のためにロボット１０２の他の構成要素は示していない。さらに、排出ステーション６００が模式的に図示されている。ロボット１０２がドッキング可能な排出ステーションの例は、その全体が本明細書に援用される「Ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ  Ｓｔａｔｉｏｎ」と題されて２０１６年１０月１１日に発行された米国特許第９４６２９２０号明細書に記載されている。
【００８８】
排出操作中、気流６０２により、清掃ビン１００内のゴミ１０４が排出ステーション６００へ向かう。排出ステーション６００は、例えば、排出ステーション６００の真空アセンブリが動作時にロボット１０２のベント２１３を通して空気を引き込むことにより図６に示す気流６０２を発生させるように、清掃ローラ２１２ａ、２１２ｂと封止を形成する。気流６０２は、ゴミ区画１１６及び微粒子区画１２８内に収容されたゴミ１０４を排出ステーション６００へ運ぶ。これに関し、使用者は、清掃ビン１００から手動でゴミ１０４を出す必要がない。
【００８９】
図７は、ゴミ区画１１６の内部が見えるように清掃ビン１００の横側面３０２ｂ及び前側面３０４が取り外された状態の、ゴミ区画１１６の切取り斜視図である。排出ステーション６００の真空アセンブリにより空気を引き込めるようにするために、清掃ビン１００は、排出ステーション６００の真空アセンブリに接続されるように構成された排出ポート７００を含む。排出ステーション６００の真空アセンブリは、清掃ビン１００の出口１２６からの気流６０２を排出ポート７００へ向けるように動作可能である。気流６０２は、周囲環境から、ベント２１３を通り、出口１２６を通り、出口チャンネル３４０を通り、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆへ向かう。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆからの気流６０２の一部６０２ａは、空気チャンネル１２０を通った後、ゴミ区画１１６の上面１１８を通ってゴミ区画１１６へ向かう。いくつかの場合、気流１１０の一部６０２ａは、フィルタ面１１８ａにおいてゴミ区画１１６内のゴミを排出ポート７００へ運び、これによりフィルタ面１１８ａを通る気流を妨げ得るゴミの蓄積が低減される。ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆからの気流６０２の別の部分６０２ｂは、本明細書に記載されるように、微粒子区画１２８を通った後、分離壁３５２を通ってゴミ区画１１６へ向かう。気流６０２の一部６０２ｂは、微粒子区画１２８におけるゴミ１０４の一部１０４ｂを排出ポート７００へ運ぶ。部分６０２ａ、６０２ｂは、ゴミ区画１１６で再び混ざり合った後、排出ポート７００を通って排出ステーション６００へ向かう。
【００９０】
排出ステーション６００により微粒子区画１２８を空にできるようにするために、分離壁３５２は、ゴミ区画１１６と微粒子区画１２８との間に開放エリア７０４ａ、開放エリア７０４ｂ、及び開放エリア７０４ｃを含む。開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃは、ゴミ区画１１６及び微粒子区画１２８と空気圧接続される。図７に図示するように、開放エリア７０４ａは、微粒子区画１２８とゴミ区画１１６との間の不連続な開放エリアの組に対応する。別の場合、開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃはそれぞれ、他の開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃと不連続な、単一の連続的な開放エリアである。別の実装形態では、分離壁３５２に沿って、より少ないか又はより多くの開放エリアが存在する。
【００９１】
開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃは、開閉式のフラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃによりカバーされる。フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃは、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃのゴミ区画１１６を向く側の圧力がフラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃの微粒子区画１２８を向く側の圧力より小さい場合に開くように構成される。いくつかの実装形態では、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃの上部は、分離壁３５２に固定され（例えば分離壁３５２に接着され）、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃの底部は、留められておらず、上述の圧力条件下で分離壁３５２から離れることができる。フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃは、変形可能で弾力性のある材料から形成される。フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃは、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃの微粒子区画１２８を向く側が高圧である場合に、これに応答して変形し、開位置となる。高圧が開放されて両側の圧力が均一化されると、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃは、弾性的に閉位置に戻る。
【００９２】
いくつかの場合、排出ポート７００から遠くに位置する開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃは、排出ポート７００の近くに位置する開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃより大きい。例えば、開放エリア７０４ａは開放エリア７０４ｂより大きく、開放エリア７０４ｂは開放エリア７０４ｃより大きい。開放エリア７０４ａは、開放エリア７０４ｂに比べて排出ポート７００から遠くに位置し、開放エリア７０４ｂは、開放エリア７０４ｃに比べて排出ポート７００から遠くに位置する。従って、フラップ７０６ａはフラップ７０６ｂより長く、フラップ７０６ｂはフラップ７０６ｃより長い。開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃの相対サイズ及び排出ポート７００までの相対距離により、開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃの各々を通って流れる気流６０２の相対位置が決定される。結果として、相対サイズおよび相対距離は、開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃの各々を同程度の量の気流６０２が流れるように選択され得る。これにより、微粒子区画１２８及びゴミ区画１１６からのゴミ１０４をより均一に排出ステーション６００から排出することが可能になる。特に、排出ポート７００から最も遠い開放エリア７０４ａの大きさを増加させることにより、排出作業中に、微粒子区画１２８及びゴミ区画１１６のうち排出ポート７００から最も遠い位置にあるゴミ１０４を、清掃ビン１００からより容易に排出することができる。気流６０２が微粒子区画１２８からゴミ区画１１６へ入る複数の流入点により、ゴミ区画１１６で混ざり合った気流６０２の渦巻き運動が促進され、これによりゴミ１０４が掻き回されてゴミ区画１１６からのゴミ１０４の排出性が向上する。
【００９３】
フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃが開位置（図６に示す）にある場合、ゴミ区画及び微粒子区画１２８は空気圧接続される。結果として、ゴミ１０４を含む気流６０２は、ゴミ区画１１６と微粒子区画１２８との間を流れることができるようになる。特に、気流６０２の一部６０２ｂは、ゴミ分離器３２０ａ〜３２０ｆを通って微粒子区画１２８へ、次いでゴミ区画１１６へ流入し、これにより、排出ステーション６００は、微粒子区画１２８からゴミ１０４を排出することが可能になる。真空アセンブリが気流６０２を発生させるように排出ステーション６００が排出操作を実行すると、真空アセンブリの動作が、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃのゴミ区画１１６の側の圧力を減少させ、これにより、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃを開位置へ変形させる。
【００９４】
フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃが閉位置（図７に示す）にある場合、開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃは、ゴミ区画１１６及び微粒子区画１２８と空気圧接続されない。結果として、空気は、微粒子区画１２８から開放エリア７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃを通ってゴミ区画１１６へ直接流れることができない。清掃作業中にロボット１０２の真空アセンブリ１０８が動作すると、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃのゴミ区画１１６を向く側の圧力が、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃの他側の圧力より大きくなることにより、フラップ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃが閉位置のままとなる。結果として、ゴミ区画１１６に堆積したゴミ１０４及び微粒子区画１２８に堆積したゴミ１０４は、清掃作業中は各区画に残ったままとなる。
【００９５】
いくつかの実装形態について説明したが、これらは様々に変形され得ることが理解されるであろう。従って、他の実装形態も特許請求の範囲に含まれる。
【００９６】
さらに、本発明では以下の例を含むことも好ましい。
［項１］
床面からゴミを受け入れるように動作可能な自律性清掃ロボットに搭載可能な清掃ビンであって、
前記清掃ビンの内幅を画定する前記清掃ビンの横側面の間に位置する入口と；
真空アセンブリに接続されるように構成された出口であって、前記真空アセンブリは、前記清掃ビンの前記入口から前記清掃ビンの前記出口へ気流を方向付けるように動作可能である、出口と；
前記気流から分離されたゴミの第１部分を受け入れるためのゴミ区画と；
前記ゴミ区画の上に位置するとともに、前記清掃ビンの上壁の内面に対して傾いた前記ゴミ区画の上面により画定された空気チャンネルであって、前記清掃ビンの前記内幅にわたって広がるとともに、前記ゴミ区画から前記ゴミ区画の前記上面を通ってきた前記気流を受け入れる、空気チャンネルと；
前記気流から分離されたゴミの第２部分を受け入れるための微粒子区画と；
上部開口及び下部開口を画定する内管を有するゴミ分離コーンであって、前記上部開口は、前記空気チャンネルから前記気流を受け入れ、前記内管は、前記気流が前記内管内でサイクロンを形成するように前記上部開口から前記下部開口へテーパ付けられている、ゴミ分離コーンと；
を備える清掃ビン。
［項２］
前記入口は、前記清掃ビンの前記内幅の７５％〜１００％の長さにわたって広がる、項１に記載の清掃ビン。
［項３］
前記ゴミ区画の前記上面は、第１フィルタを含む、項１に記載の清掃ビン。
［項４］
前記第１フィルタは、１００μｍ〜５００μｍの幅のゴミが前記空気チャンネルへ通過するのを妨げるような大きさとされる、項３に記載の清掃ビン。
［項５］
前記第１フィルタのフィルタ面と前記清掃ビンを通る水平面とは、５°〜４５°の角度をなす、項３に記載の清掃ビン。
［項６］
前記ゴミ区画の前記上面と前記ゴミ分離コーンの長手軸とは、８５°〜９５°の角度を画定し、前記ゴミ区画の前記上面は、前記ゴミ分離コーンに向かって下方に傾斜している、項１に記載の清掃ビン。
［項７］
前記空気チャンネルは、前記清掃ビンの前記内幅の９５％〜１００％の長さにわたって広がる、項１に記載の清掃ビン。
［項８］
前記出口から排出ポートへ気流を向けるように動作可能な別の真空アセンブリに接続されるように構成された排出ポートと；
前記ゴミ区画と前記微粒子区画とに空気圧接続された開放エリアをカバーする第１フラップであって、前記第１フラップの前記ゴミ区画を向く側の圧力が前記第１フラップの前記微粒子区画を向く側の圧力より小さい場合に開くように構成された第１フラップと；
をさらに備える、項１に記載の清掃ビン。
［項９］
前記ゴミ区画と前記微粒子区画との間の開放エリアをカバーする第２フラップをさらに備え、
前記第１フラップによりカバーされた前記開放エリアは、前記第２フラップによりカバーされた前記開放エリアより大きく、前記第１フラップは、前記第２フラップと比べて前記排出ポートから遠くに位置している、項８に記載の清掃ビン。
［項１０］
前記ゴミ分離コーンの長手軸は、前記ゴミ分離コーンの前記上部開口が前記清掃ビンの前記入口から遠ざかる方向に傾くように、前記清掃ビンを通る鉛直軸と５°〜２５°の角度を画定する、項１に記載の清掃ビン。
［項１１］
前記内管は、円錐状構造体であって前記円錐状構造体の中央軸と１５°〜４０°の角度をなす傾斜を画定する円錐状構造体である、項１に記載の清掃ビン。
［項１２］
前記内管の前記上部開口の直径は、２０ｍｍ〜４０ｍｍであり、前記内管の前記下部開口の直径は、５ｍｍ〜２０ｍｍである、項１に記載の清掃ビン。
［項１３］
前記ゴミ分離コーンは、第１ゴミ分離コーンであり、前記第１ゴミ分離コーンの前記内管は、前記気流の第１部分を受け入れ、
前記清掃ビンは、前記第１ゴミ分離コーンに隣接する第２ゴミ分離コーンを備え、前記第２ゴミ分離コーンは、上部開口及び下部開口を画定する内管を有し、前記上部開口は、前記空気チャンネルから前記気流の第２部分を受け入れ、前記内管は、前記気流の前記第２部分が前記内管内でサイクロンを形成するように前記上部開口から前記下部開口へテーパ付けられている、項１に記載の清掃ビン。
［項１４］
前記ゴミ分離コーンは、一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンの一つであり、前記一組のゴミ分離コーンは、各ゴミ分離コーンの上部開口が前記入口から遠ざかる方向に傾くように、前記入口から遠ざかる方向に角度をなす同一平面上の長手軸を有する、項１に記載の清掃ビン。
［項１５］
前記ゴミ区画の前記上面は、第１フィルタを含み、前記清掃ビンは、前記ゴミ分離コーンと前記出口との間に位置する第２フィルタをさらに備える、項１に記載の清掃ビン。
［項１６］
前記出口は、前記清掃ビンの前記内幅にわたって広がる、項１に記載の清掃ビン。
［項１７］
前記空気チャンネルに空気圧接続されるとともに前記ゴミ分離コーンの前記内管に空気圧接続された入口ダクトをさらに備え、前記入口ダクトは、前記入口の幅の５％〜１５％の最小幅を有する、項１に記載の清掃ビン。
［項１８］
前記ゴミ分離コーンの前記内管から前記出口へ向かうように前記気流を方向付けるための出口ダクトをさらに備え、前記出口ダクトは、前記ゴミ分離コーンの前記内管に向かってテーパ付けられている、項１に記載の清掃ビン。
［項１９］
前記ゴミ区画の底面及び前記微粒子区画の底面を画定するドアをさらに備え、前記ドアは、前記ゴミ区画及び前記微粒子区画の両方のゴミを前記清掃ビンから取り除くことができるように、手動で開けられるように構成されている、項１に記載の清掃ビン。
［項２０］
前記清掃ビンの最大高さは、８０ｍｍ未満である、項１に記載の清掃ビン。
［項２１］
本体と；
床面にわたって前記本体を移動させるように動作可能な駆動部と；
前記本体に担持された真空アセンブリであって、前記本体が前記床面にわたって移動する際に前記床面からゴミを運ぶために気流を発生させるように動作可能な真空アセンブリと；
前記本体に搭載された清掃ビンと、
を備える自律性清掃ロボットであって、
前記清掃ビンは、
入口と；
出口であって、前記ゴミを含む前記気流が前記入口から前記出口へ向かうように前記真空アセンブリに接続された出口と；
前記気流から分離された前記ゴミの第１部分を受け入れるためのゴミ区画と；
前記気流から分離された前記ゴミの第２部分を受け入れるための微粒子区画と；
前記気流から前記ゴミの前記第２部分を分離するサイクロンであって前記ゴミの前記第２部分を前記微粒子区画へ向かうように方向付けるサイクロンを形成するように、前記ゴミ区画からの前記気流を受け入れるように構成されたゴミ分離コーンと；
を有する、自律性清掃ロボット。
［項２２］
前記本体に回転可能に搭載された清掃ローラであって前記ゴミを巻き込むことにより前記ゴミを前記清掃ビンの前記入口に向けて移動させるように構成された清掃ローラをさらに備え、前記清掃ビンの前記入口は、前記清掃ローラの長さの６０％〜１００％にわたって広がる、項２１に記載の自律性清掃ロボット。
【符号の説明】
【００９７】
１００  清掃ビン
１０２  清掃ロボット
１０４  ゴミ
１０４ａ  第１部分
１０４ｂ  第２部分
１０４ｃ  第３部分
１０６  床面
１０８  真空アセンブリ
１１０  気流
１１２  プレナム
１１４  入口
１１６  ゴミ区画
１１８  上面
１１８ａ  フィルタ面
１１８ｂ  ブロック面
１２０  空気チャンネル
１２１  サイクロン
１２２  ゴミ分離コーン
１２４  フィルタ
１２６  出口
１２８  微粒子区画
１３０  前方駆動方向
２００  本体
２０２ａ  前方部分
２０２ｂ  後方部分
２０４ａ、２０４ｂ  横側面
２０６  前側面
２０８ａ、２０８ｂ  アクチュエータ
２１０ａ、２１０ｂ  駆動ホイール
２１１  キャスタホイール
２１２  コントローラ
２１２ａ  第１ローラ
２１２ｂ  第２ローラ
２１３  ベント
２１４  ブラシ
２１４ａ、２１４ｂ  アクチュエータ
２１６  アクチュエータ
３００  本体
３０２ａ、３０２ｂ  横側面
３０４  前側面
３０６  後側面
３０８  上側面
３１０  底側面
３１４  後面
３１６  一部
３１８  デッドゾーン
３２０、３２０ａ〜３２０ｆ  ゴミ分離器
３２２  ハウジング
３２４  渦ファインダ
３２６、３２６ａ〜３２６ｆ  入口ダクト
３２８  内部体積
３２８ａ  上部内管
３２８ｂ  下部内管
３３０  第１翼
３３２  第２翼
３３４、３３４ａ〜３３４ｆ  出口ダクト
３３６  中央軸
３４０  出口チャンネル
３４２  下部開口
３４４  上部開口
３４６  上部開口
３４８  下部開口
３４９  鉛直軸
３５０  壁部
３５２  分離壁
３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃ  導管
３５６  水平軸
５００  ハウジング
５０２  ドア
６００  排出ステーション
６０２  気流
７００  排出ポート
７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃ  開放エリア
７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃ  フラップ
【図１】
2020103969.tif 000003
【図２】
2020103969.tif 000004
【図３Ａ】
2020103969.tif 000005
【図３Ｂ】
2020103969.tif 000006
【図３Ｃ】
2020103969.tif 000007
【図４Ａ】
2020103969.tif 000008
【図４Ｂ】
2020103969.tif 000009
【図４Ｃ】
2020103969.tif 000010
【図５Ａ】
2020103969.tif 000011
【図５Ｂ】
2020103969.tif 000012
【図６】
2020103969.tif 000013
【図７】
2020103969.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月1日(2020.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面からゴミを受け入れるように動作可能な自律性清掃ロボットに搭載可能な清掃ビンであって、
前記清掃ビンの内幅を画定する前記清掃ビンの横側面の間に位置する入口と；
前記自律性清掃ロボットの真空アセンブリに接続されるように構成された出口であって、前記自律性清掃ロボットの前記真空アセンブリは、前記清掃ビンの前記入口から前記清掃ビンの前記出口へ気流を方向付けるように動作可能である、出口と；
前記清掃ビンの前記内幅の少なくとも一部にわたって一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンであって、前記ゴミ分離コーンは、サイクロンが前記ゴミ分離コーンの内管内で形成されるとともに前記気流からゴミの第１部分を分離するように、前記気流の一部を受け入れるように構成されている、一組のゴミ分離コーンと；
前記気流から分離されたゴミの前記第１部分を受け入れるための微粒子区画と；
を備える清掃ビン。
【請求項２】
前記気流から分離されたゴミの第２部分を受け入れるためのゴミ区画をさらに備え、前記ゴミ区画は、サイクロンが形成されていないときに前記気流からゴミの前記第２部分を分離するように構成されている、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項３】
前記ゴミ区画の表面を通る前記気流を受け入れるように前記ゴミ区画に空気圧接続された空気チャンネルであって、前記ゴミ分離コーンの前記内管へ前記気流を方向付けるように前記ゴミ分離コーンの前記内管に空気圧接続された空気チャンネルをさらに備え、
前記ゴミ区画の前記表面は、前記気流からゴミの第３部分を分離するためのフィルタを備える、請求項２に記載の清掃ビン。
【請求項４】
前記ゴミ分離コーンはそれぞれ、下部開口及び上部開口を備え、前記ゴミ分離コーンの上部開口は、前記ゴミ区画から前記気流を受け入れるように構成されており、前記ゴミ分離コーンの下部開口は、前記微粒子区画が、前記下部開口を通る前記気流から分離されたゴミの前記第１部分を受け入れるように、前記微粒子区画に接続されている、請求項２に記載の清掃ビン。
【請求項５】
前記入口は、前記清掃ビンの前記内幅の７５％〜１００％の長さにわたって広がる、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項６】
前記ゴミ分離コーンは、前記ゴミ分離コーンの上部開口が前記入口から遠ざかる方向に傾くように、前記入口から遠ざかる方向に角度をなす同一平面上の長手軸を有する、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項７】
前記ゴミ分離コーンの前記長手軸は、前記ゴミ分離コーンの上部開口が前記清掃ビンの前記入口から遠ざかる方向に傾くように、前記清掃ビンを通る鉛直軸と５°〜２５°の角度を画定する、請求項６に記載の清掃ビン。
【請求項８】
前記ゴミ分離コーンは、前記ゴミ分離コーンの上部開口が前記出口に向かって傾くように、前記入口から遠ざかる方向に角度をなす同一平面上の長手軸を有する、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項９】
前記ゴミ分離コーンの各々に空気圧接続された空気チャンネルをさらに備え、前記空気チャンネルは、前記清掃ビンの前記内幅にわたって広がる、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項１０】
前記ゴミ分離コーンの前記内管の傾斜と前記ゴミ分離コーンの前記内管の中心軸とが１５°〜４０°の角度をそれぞれ画定する、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項１１】
前記一組のゴミ分離コーンは、前記清掃ビンの前側面に平行な水平軸に沿って位置している、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項１２】
前記清掃ビンの前記横側面は、前記清掃ビンの長方形の鉛直断面を画定する、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項１３】
前記一組のゴミ分離コーンは、４個〜１６個のゴミ分離器を含む、請求項１に記載の清掃ビン。
【請求項１４】
自律性清掃ロボットであって、
床面まわりで前記自律性清掃ロボットを動かすための駆動システムと；
真空アセンブリと；
清掃ビンであって、
入口と；
前記真空アセンブリに接続された出口であって、前記真空アセンブリは、前記清掃ビンの前記入口からの気流を前記清掃ビンの前記出口へ方向付けるように操作可能である、出口と；
前記気流から分離されたゴミの第１部分を受け入れるための区画と；
前記清掃ビンの一部にわたって一直線に並んだ一組のゴミ分離コーンであって、前記ゴミ分離コーンは、サイクロンが前記ゴミ分離コーン内で形成されるとともに前記気流からゴミの前記第１部分を分離するように、前記気流の一部を受け入れるように構成されている、一組のゴミ分離コーンと；
を有する清掃ビンと、
を備える自律性清掃ロボット。
【請求項１５】
前記清掃ビンの前記入口は、前記清掃ビンの内幅を画定する前記清掃ビンの横側面の間に位置する、請求項１４に記載の自律性清掃ロボット。
【請求項１６】
前記清掃ビンの前記区画は、第１区画であり、前記清掃ビンは、前記気流から分離されたゴミの第２部分を受け入れる第２区画をさらに備え、前記第２区画は、サイクロンが形成されていないときに前記気流からゴミの前記第２部分を分離するように構成されている、請求項１４に記載の自律性清掃ロボット。
【請求項１７】
前記第２区画の表面を通る前記気流を受け入れるように前記第２区画に空気圧接続された空気チャンネルであって、前記ゴミ分離コーンの内管へ前記気流を方向付けるように前記ゴミ分離コーンの前記内管に空気圧接続された空気チャンネルをさらに備え、
前記第２区画の前記表面は、前記気流からゴミの第３部分を分離するためのフィルタを備える、請求項１６に記載の自律性清掃ロボット。
【請求項１８】
前記ゴミ分離コーンはそれぞれ、下部開口及び上部開口を備え、前記ゴミ分離コーンの上部開口は、前記第２区画から前記気流を受け入れるように構成されており、前記ゴミ分離コーンの下部開口は、前記第１区画が、前記下部開口を通る前記気流から分離されたゴミの前記第１部分を受け入れるように、前記第１区画に接続されている、請求項１６に記載の自律性清掃ロボット。
【請求項１９】
前記入口は、前記清掃ビンの内幅の７５％〜１００％の長さにわたって広がる、請求項１６に記載の自律性清掃ロボット。
【請求項２０】
前記ゴミ分離コーンは、前記ゴミ分離コーンの上部開口が前記入口から遠ざかる方向に傾くように、前記入口から遠ざかる方向に角度をなす同一平面上の長手軸を有する、請求項１４に記載の自律性清掃ロボット。
【外国語明細書】
2020103969000001.pdf