(57)【要約】掃除ロボット（１００）であって、ハウジングと、移動モジュールと、掃除ロボット（１００）を移動させるように移動モジュールを制御する制御モジュールと、を備え、掃除ロボット（１００）が作業表面を移動する時に、払拭ユニット（１２）は作業表面と直接又は間接的に接触することによって作業表面を払拭することができ、掃除ロボット（１００）は、作業実行状態とメンテナンス状態とを含み、掃除ロボット（１００）が作業実行状態からメンテナンス状態に切り替える過程において、制御モジュールは、作業実行状態に対応する作業実行位置からメンテナンス状態に対応するメンテナンス位置に移動するように掃除ロボット（１００）を制御し、掃除ロボット（１００）が作業実行位置からメンテナンス位置に移動する過程の少なくとも一部において、払拭ユニット（１２）の少なくとも一部を作業表面と接触しない状態にする掃除ロボット（１００）を提供する。
2021526446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除ロボットであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記掃除ロボットを移動させる移動モジュールと、
前記掃除ロボットを移動させるように前記移動モジュールを制御する制御モジュールと、を備え、
前記掃除ロボットが作業表面を移動する時に、作業表面と直接又は間接的に接触することで、作業表面を払拭し、掃除作業を実行可能な払拭ユニットが取り付けられた前記掃除ロボットにおいて、
前記掃除ロボットは、掃除作業を実行する作業実行状態を含み、前記掃除ロボットは、メンテナンス状態をさらに含み、前記掃除ロボットは前記作業実行状態から前記メンテナンス状態に切り替えることができ、
前記掃除ロボットが前記作業実行状態から前記メンテナンス状態に切り替える過程において、前記制御モジュールは、前記作業実行状態に対応する作業実行位置から前記メンテナンス状態に対応するメンテナンス位置に移動させるように前記掃除ロボットを制御し、
前記制御モジュールは、払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更することで、前記掃除ロボットが前記作業実行位置から前記メンテナンス位置に移動する過程の少なくとも一部において、前記払拭ユニットの、前記作業実行状態において作業表面と接触する状態にあった少なくとも一部を作業表面と接触しない状態にすることを特徴とする掃除ロボット。
【請求項２】
前記メンテナンス状態は補給状態を含み、前記メンテナンス位置は補給を提供するベースステーションのある位置を含むことを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項３】
前記掃除ロボットは、移動及び／又は作業のエネルギーが電池によって提供され、
前記補給状態は電池を充電する充電状態を含み、
前記ベースステーションは充電ステーションを含むことを特徴とする請求項２に記載の掃除ロボット。
【請求項４】
前記掃除ロボットは、電池電力がプリセット値よりも低くなったこと、又は作業時間がプリセット値よりも大きくなったことを検出した場合に、或いは前記掃除ロボットが電気エネルギーを補充する旨の情報を受信した場合に、前記制御モジュールが状態を切り替えるように前記掃除ロボットを制御することを特徴とする請求項３に記載の掃除ロボット。
【請求項５】
前記掃除ロボットは、
前記払拭ユニットの払拭作業表面に溜まった汚物を自主的に排除することができ、
前記メンテナンス状態は、汚物排除状態を含むことを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項６】
前記払拭ユニットは、前記掃除ロボットに取外可能に取り付けられ、
前記汚物排除状態は、前記払拭ユニットを取り外す及び／又は前記払拭ユニットを取り付ける操作を含み、
前記メンテナンス位置は前記払拭ユニットを取り外す及び／又は取り付けるベースステーションのある位置を含むことを特徴とする請求項５に記載の掃除ロボット。
【請求項７】
前記掃除ロボットが、汚物排除のプリセット条件が満たされたことを検出し、又は汚物を排除する旨の情報を受信した場合に、前記制御モジュールは、状態を切り替えるように前記掃除ロボットを制御することを特徴とする請求項５に記載の掃除ロボット。
【請求項８】
前記払拭ユニットは、払拭材料が取外可能に取り付けられることができ、
前記払拭ユニットは作業表面を払拭する時に、払拭材料を介して作業表面と間接的に接触することを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項９】
前記メンテナンス状態は待機状態を含み、
前記メンテナンス位置は前記掃除ロボットを止めるためのベースステーションのある位置を含むことを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項１０】
前記掃除ロボットは持ち上げ機構を含み、
前記制御モジュールは、さらに、前記払拭ユニットを持ち上げるように前記持ち上げ機構を制御し、前記払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、前記制御モジュールが前記払拭ユニットを持ち上げるように持ち上げ機構を制御することによって、前記払拭ユニットを作業表面と接触させないようにすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項１１】
前記払拭ユニットは、作業表面を払拭するための払拭面を含み、
前記持ち上げ機構によって前記払拭ユニットを持ち上げる時に、前記持ち上げ機構は、作業表面と接触する第１高さ位置から作業表面と接触しない第２高さ位置まで払拭面を持ち上げることを特徴とする請求項１０に記載の掃除ロボット。
【請求項１２】
前記持ち上げ機構は昇降機構又は揺動機構を含むことを特徴とする請求項１０に記載の掃除ロボット。
【請求項１３】
前記掃除ロボットは回転機構を含み、
前記制御モジュールは、さらに、前記払拭ユニットを回転させるように前記回転機構を制御し、
前記払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、前記制御モジュールが前記払拭ユニットを回転させるように前記回転機構を制御することによって、前記払拭ユニットの作業表面との接触部分を変更することを含むことを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項１４】
前記制御モジュールは、前記払拭ユニットを回転させることによって、前記払拭ユニットの作業実行状態において作業表面と接触した部分を前記作業表面から離間させ、前記作業実行状態において前記作業表面と接触しなかった部分を前記作業表面に近づけるように前記回転機構を制御することを特徴とする請求項１３に記載の掃除ロボット。
【請求項１５】
前記払拭ユニットは回転軸を含み、
前記払拭ユニットの作業表面を払拭するための払拭面は前記回転軸を中心とする曲面に形成されており、
前記回転機構は、前記払拭ユニットを回転軸回りに回転させることによって、前記曲面の作業表面との接触部分を変更することを特徴とする請求項１３に記載の掃除ロボット。
【請求項１６】
前記掃除ロボットが前記作業実行位置から前記メンテナンス位置に移動する過程において、前記払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持することを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項１７】
前記掃除ロボットが前記メンテナンス状態にある時に、及び／又は前記掃除ロボットがメンテナンスを完成して前記メンテナンス位置から離れる前に、前記払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持することを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項１８】
前記掃除ロボットは、移動及び／又は作業のためのエネルギーが電池によって提供され、
前記メンテナンス状態は電池を充電する充電状態を含み、
前記払拭ユニットは前記掃除ロボットに取外可能に取り付けられ、
前記掃除ロボットが充電状態にある時に、前記掃除ロボットは前記払拭ユニットが取り外された状態にあることを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項１９】
前記掃除ロボットが前記作業実行状態に復帰する前に、前記払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持することを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項２０】
前記掃除ロボットは、使用者からの情報を受信し、
前記制御モジュールは、前記使用者からの情報に基づいて、状態を切り替えるように前記掃除ロボットを制御することを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項２１】
無線信号受信ユニットを含み、
前記無線信号受信ユニットによって、前記使用者からの情報をリモート受信し、又は、前記掃除ロボットは操作ユニットを含み、
前記操作ユニットによって前記使用者からの情報をローカル受信することを特徴とする請求項２０に記載の掃除ロボット。
【請求項２２】
前記制御モジュールに電気的に接続され、前記掃除ロボットの移動方向における表面に掃除作業を実行する必要があるか否かを検出するための表面検出センサを含み、
前記制御モジュールは、さらに、前記表面検出センサによって前記掃除ロボットの移動方向における表面に掃除作業を実行する必要がないと検出された場合に、前記作業実行状態を解除するように前記掃除ロボットを制御し、
前記作業実行状態の解除は、前記払拭ユニットの、前記作業実行状態において作業表面と接触する状態にあった少なくとも一部を、前記掃除作業を実行する必要のない表面と接触しない状態にすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項２３】
前記作業実行状態の解除は、前記掃除作業を実行する必要のない表面において前記掃除ロボットを移動させることをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の掃除ロボット。
【請求項２４】
前記表面検出センサは、掃除ロボット移動方向に絨毯が存在するか否かを検出するための絨毯検出センサを含み、前記絨毯の存在が検出された場合に、前記制御モジュールは、前記作業実行状態を解除するように前記掃除ロボットを制御することを特徴とする請求項２２に記載の掃除ロボット。
【請求項２５】
請求項１ないし２４のいずれか１項に記載の掃除ロボットと、
前記掃除ロボットにメンテナンスを提供するベースステーションと、を備える掃除ロボットシステム。
【請求項２６】
掃除ロボットの制御方法であって、
前記掃除ロボットは、ハウジングと、移動モジュールと、前記掃除ロボットを移動させるように前記移動モジュールを制御する制御モジュールとを備え、
前記掃除ロボットが作業表面を移動する時に、作業表面を払拭して掃除作業を実行可能な払拭ユニットが取り付けられた前記掃除ロボットの制御方法において、
掃除作業を実行するように前記掃除ロボットを制御するステップと、
メンテナンス条件が満たされたか否かを判断するステップと、
メンテナンス条件が満たされた場合に、作業実行位置からメンテナンス位置に移動するように前記掃除ロボットを制御するステップと、
払拭モジュールの作業表面との接触状態を変更することで、前記掃除ロボットが前記作業実行位置から前記メンテナンス位置に移動する過程の少なくとも一部において、前記払拭モジュールの、作業実行状態において作業表面と接触する状態あった少なくとも一部を作業表面と接触しない状態にするステップと、を含むことを特徴とする掃除ロボットの制御方法。
【請求項２７】
メンテナンス条件が満たされたか否かを判断するステップは、前記掃除ロボットが自身パラメータの検出によってメンテナンス条件が満たされたか否かを判断すること、又は、前記掃除ロボットが外部情報の受信によってメンテナンス条件が満たされたか否かを判断することを含むことを特徴とする請求項２６に記載の制御方法。
【請求項２８】
前記外部情報は使用者からの情報を含むことを特徴とする請求項２７に記載の制御方法。
【請求項２９】
前記メンテナンス条件は、前記掃除ロボットの電池電力、又は作業時間、又は作業面積、又は前記払拭ユニットの汚染レベルの少なくとも１つのパラメータがプリセット値に達したことを含むことを特徴とする請求項２６に記載の制御方法。
【請求項３０】
前記払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、前記払拭ユニットを作業表面と接触させないように前記払拭ユニットを持ち上げること、又は前記払拭ユニットを回転させることで前記払拭ユニットの作業表面との接触部分を変更することを含むことを特徴とする請求項２６に記載の制御方法。
【請求項３１】
掃除ロボットシステムであって、
掃除ロボットは、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記掃除ロボットを移動させる移動モジュールと、
前記掃除ロボットを移動させるように前記移動モジュールを制御する制御モジュールと、を備え、
前記掃除ロボットが作業表面を移動する時に、作業表面を払拭して掃除作業を実行可能な払拭ユニットが取り付けられた前記掃除ロボットを備える前記掃除ロボットシステムにおいて、
前記掃除ロボットは、掃除作業を実行する作業実行状態を含み、前記掃除ロボットは、メンテナンス状態をさらに含み、前記掃除ロボットは前記作業実行状態から前記メンテナンス状態に切り替えることができ、
前記制御モジュールは、さらに、前記作業実行状態を前記メンテナンス状態に切り替えるように前記掃除ロボットをトリガし、前記掃除ロボットは使用者からの情報を受信することができ、前記制御モジュールは前記使用者からの情報に基づいて状態の切り替えをトリガすることを特徴とする掃除ロボットシステム。
【請求項３２】
前記掃除ロボットは、無線信号受信ユニットを有する第１通信ユニットを含み、
前記掃除ロボットは、前記無線信号受信ユニットによって前記使用者からの情報をリモート受信し、又は、前記掃除ロボットは、操作ユニットを含み、
前記掃除ロボットは前記操作ユニットによって前記使用者からの情報をローカル受信することを特徴とする請求項３１に記載の掃除ロボットシステム。
【請求項３３】
前記掃除ロボットにメンテナンスを提供するためのベースステーションをさらに含み、
前記掃除ロボットは、前記制御モジュールに電気的に接続されている第１通信ユニットを含み、
前記ベースステーションは、前記掃除ロボットの前記第１通信ユニットと通信するための第２通信ユニットを含み、
前記ベースステーションは、前記使用者からの情報を受信することができ、
前記掃除ロボットは、前記第２通信ユニットと前記第１通信ユニットとの通信に基づいて、前記使用者からの情報を取得し、
前記掃除ロボットの前記制御モジュールは、前記第１通信ユニットによって取得された情報に基づいて、前記状態の切り替えをトリガすることを特徴とする請求項３１に記載の掃除ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年６月８日に出願した出願番号２０１８１０５９０２８１．９、発明名称「インテリジェント床拭きロボット、インテリジェント床拭きロボットシステム及び掃除方法並びにそのベースステーション」、及び２０１８年６月８日に出願した出願番号２０１８１０５８８９１１．９、発明名称「インテリジェント床拭きロボット及びその掃除方法」である２つの中国特許出願の優先権を主張し、それらの全ての内容は援用により本出願に取り込まれる。
【０００２】
本発明は、掃除ロボット及びその制御方法、並びに掃除ロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
使用者のニーズの多様化に応じて、現在、掃除ロボットの種類が増えていき、床掃除ロボット（以下、床拭きロボットともいう）は掃除ロボットの一つである。床掃きと床拭き機能を兼ね備える床拭きロボットがあり、例えば、床掃き用のローラーブラシを備え、ほこりを吸収する以外、掃除後の床を払拭するための床拭き部材をさらに備えることによって、床の綺麗さを向上させる床拭きロボットがある。また、例えば、床を払拭するための床拭き部材を掃除部材として備える、床拭き機能のみを有する床拭きロボットもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の床拭きロボットは、通常、布巾によって床拭き作業を行い、具体的には、床拭き板又は機器本体に布巾が接続され、濡れた布巾によって硬質床を掃除するが、布巾を濡らさずに乾拭きしてもよい。ところが、床拭きの時間が長くなるにつれ、布巾の掃除効果が劣り、布巾に付く汚れが段々多くなることが避けられない。そのため、使用者は、そのたびに布巾を取り外し、洗濯し、綺麗な布巾を交換しなければならないので、使用者にとって、このような人為作業はロボットの自動化操作体験を損なう。
【０００５】
従来の床拭きロボットは、通常電池パックによって給電され、電池パックの過放電破壊を防止し、ロボットの持続的作業を確保するために、電池パックの電力が所定の閾値よりも低くなると、すぐに電池パックに電気エネルギーを補充する必要があり、使用者が頻繁にロボットの充電作業を行うと、使用者の使用体験が損なわれ、掃除ロボットのインテリジェント性が低下してしまう。
【０００６】
近年、室内環境では、絨毯等の装飾物がますます多用され、床拭きロボットが絨毯上に移動する時、その床拭き部材が絨毯と接触し、摩擦抵抗が生じることにより、絨毯は引っかき又は汚染によるダメージを受けやすい。
したがって、上記技術課題を解決するための新たな技術手段が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、掃除ロボットであって、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、前記掃除ロボットを移動させる移動モジュールと、前記掃除ロボットを移動させるように前記移動モジュールを制御する制御モジュールと、を備え、前記掃除ロボットが作業表面を移動する時に、前記払拭ユニットが作業表面と直接又は間接的に接触することで、作業表面を払拭し、掃除作業を実行可能な払拭ユニットが取り付けられた前記掃除ロボットにおいて、前記掃除ロボットは、掃除作業を実行する作業実行状態を含み、前記掃除ロボットは、メンテナンス状態をさらに含み、前記掃除ロボットは前記作業実行状態から前記メンテナンス状態に切り替えることができ、前記掃除ロボットが前記作業実行状態から前記メンテナンス状態に切り替える過程において、前記制御モジュールは、作業実行状態に対応する作業実行位置からメンテナンス状態に対応するメンテナンス位置に移動させるように掃除ロボットを制御し、前記制御モジュールは、払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更することで、前記掃除ロボットが前記作業実行位置から前記メンテナンス位置に移動する過程の少なくとも一部において、払拭ユニットの、作業実行状態において作業表面と接触する状態にあった少なくとも一部を作業表面と接触しない状態にする掃除ロボットを提供する。
【０００８】
一実施例において、前記メンテナンス状態は補給状態を含み、前記メンテナンス位置は補給を提供するベースステーションのある位置を含む。
【０００９】
一実施例において、前記掃除ロボットは、移動及び／又は作業のエネルギーが電池によって提供され、前記補給状態は電池を充電する充電状態を含み、前記ベースステーションは充電ステーションを含む。
【００１０】
一実施例において、前記掃除ロボットは、電池電力がプリセット値よりも低くなったこと、又は作業時間がプリセット値よりも大きくなったことを検出した場合に、又は前記掃除ロボットが電気エネルギーを補充する旨の情報を受信した場合に、状態を切り替えるように制御モジュールが掃除ロボットを制御する。
【００１１】
一実施例において、前記掃除ロボットは、払拭ユニットの払拭作業表面に溜まった汚物を自主的に排除することができ、前記メンテナンス状態は、汚物排除状態を含む。
【００１２】
一実施例において、前記払拭ユニットは、前記掃除ロボットに取外可能に取り付けられ、前記汚物排除状態は、払拭ユニットを取り外す及び／又は払拭ユニットを取り付ける操作を含み、前記メンテナンス位置は払拭ユニットを取り外す及び／又は取り付けるベースステーションのある位置を含む。
【００１３】
一実施例において、前記掃除ロボットが、汚物排除のプリセット条件が満たされたことを検出し、又は汚物を排除する旨の情報を受信した場合に、制御モジュールは、状態を切り替えるように掃除ロボットを制御する。
【００１４】
一実施例において、前記払拭ユニットは、払拭材料が取外可能に取り付けられることができ、前記払拭ユニットは作業表面を払拭する時に、払拭材料を介して作業表面と間接的に接触する。
【００１５】
一実施例において、前記メンテナンス状態は待機状態を含み、前記メンテナンス位置は掃除ロボットを止めるためのベースステーションのある位置を含む。
【００１６】
一実施例において、前記掃除ロボットは持ち上げ機構を含み、前記制御モジュールは、さらに、前記払拭ユニットを持ち上げるように前記持ち上げ機構を制御し、前記払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、制御モジュールが払拭ユニットを持ち上げるように持ち上げ機構を制御することによって、払拭ユニットを作業表面と接触させないようにすることを含む。
【００１７】
一実施例において、前記払拭ユニットは、作業表面を払拭するための払拭面を含み、前記持ち上げ機構によって前記払拭ユニットを持ち上げる時に、前記持ち上げ機構は、作業表面と接触する第１高さ位置から作業表面と接触しない第２高さ位置まで払拭面を持ち上げる。
【００１８】
一実施例において、前記持ち上げ機構は昇降機構又は揺動機構を含む。
一実施例において、前記掃除ロボットは回転機構を含み、前記制御モジュールは、さらに、前記払拭ユニットを回転させるように前記回転機構を制御し、前記払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、制御モジュールが払拭ユニットを回転させるように回転機構を制御することによって、払拭ユニットの作業表面との接触部分を変更することを含む。
【００１９】
一実施例において、前記制御モジュールは、払拭ユニットを回転させることによって、払拭ユニットの作業実行状態において作業表面と接触した部分を作業表面から離間させ、作業実行状態において作業表面と接触しなかった部分を作業表面に近づけるように前記回転機構を制御する。
【００２０】
一実施例において、前記払拭ユニットは回転軸を含み、前記払拭ユニットの作業表面を払拭するための払拭面は前記回転軸を中心とする曲面に形成されており、前記回転機構は、前記払拭ユニットを回転軸回りに回転させることによって、前記曲面の作業表面との接触部分を変更する。
【００２１】
一実施例において、前記掃除ロボットが前記作業実行位置から前記メンテナンス位置に移動する過程において、前記払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持する。
【００２２】
一実施例において、前記掃除ロボットがメンテナンス状態にある時に、及び／又は前記掃除ロボットがメンテナンスを完成して前記メンテナンス位置から離れる前に、前記払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持する。
【００２３】
一実施例において、前記掃除ロボットは、移動及び／又は作業のためのエネルギーが電池によって提供され、前記メンテナンス状態は電池を充電する充電状態を含み、前記払拭ユニットは前記掃除ロボットに取外可能に取り付けられ、前記掃除ロボットが充電状態にある時に、前記掃除ロボットは払拭ユニットが取り外された状態にある。
【００２４】
一実施例において、前記掃除ロボットが前記作業実行状態に復帰する前に、前記払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持する。
【００２５】
一実施例において、前記掃除ロボットは、使用者からの情報を受信し、前記制御モジュールは、前記使用者からの情報に基づいて、状態を切り替えるように掃除ロボットを制御する。
【００２６】
一実施例において、前記掃除ロボットは、無線信号受信ユニットを含み、前記無線信号受信ユニットによって、使用者からの情報をリモート受信し、又は、前記掃除ロボットは操作ユニットを含み、前記操作ユニットによって使用者からの情報をローカル受信する。
【００２７】
一実施例において、前記掃除ロボットは、制御モジュールに電気的に接続され、掃除ロボットの移動方向における表面に掃除作業を実行する必要があるか否かを検出するための表面検出センサを含み、前記制御モジュールは、さらに、前記表面検出センサによって掃除ロボットの移動方向における表面に掃除作業を実行する必要がないと検出された場合に、作業実行状態を解除するように掃除ロボットを制御し、前記作業実行状態の解除は、払拭ユニットの、作業実行状態において作業表面と接触する状態にあった少なくとも一部を、前記掃除作業を実行する必要のない表面と接触しない状態にすることを含む。
【００２８】
一実施例において、前記作業実行状態の解除は、掃除ロボットを前記掃除作業を実行する必要のない表面において移動させることをさらに含む。
【００２９】
一実施例において、前記表面検出センサは、掃除ロボット移動方向に絨毯が存在するか否かを検出するための絨毯検出センサを含み、絨毯の存在が検出された場合に、前記制御モジュールは、前記作業実行状態を解除するように掃除ロボットを制御する。
【００３０】
本発明は、上記いずれか１項に記載の掃除ロボットと、前記掃除ロボットにメンテナンスを提供するためのベースステーションとを備える、掃除ロボットシステムをさらに提供する。
【００３１】
本発明は、掃除ロボットの制御方法であって、前記掃除ロボットは、ハウジングと、移動モジュールと、前記掃除ロボットを移動させるように前記移動モジュールを制御する制御モジュールとを備え、前記掃除ロボットが作業表面を移動する時に、作業表面を払拭して掃除作業を実行可能な払拭ユニットが取り付けられた前記掃除ロボットの制御方法において、掃除作業を実行するように掃除ロボットを制御するステップと、メンテナンス条件が満たされたか否かを判断するステップと、メンテナンス条件が満たされた場合に、作業実行位置からメンテナンス位置に移動するように掃除ロボットを制御するステップと、払拭モジュールの作業表面との接触状態を変更することで、前記掃除ロボットが作業実行位置からメンテナンス位置に移動する過程の少なくとも一部において、払拭モジュールの、作業実行状態において作業表面と接触する状態あった少なくとも一部を作業表面と接触しない状態にするステップと、を含む掃除ロボットの制御方法をさらに提供する。
【００３２】
一実施例において、メンテナンス条件が満たされたか否かを判断するステップは、掃除ロボットが自身パラメータの検出によってメンテナンス条件が満たされたか否かを判断すること、又は、掃除ロボットが外部情報の受信によってメンテナンス条件が満たされたか否かを判断することを含む。
【００３３】
一実施例において、前記外部情報は使用者からの情報を含む。
【００３４】
一実施例において、前記メンテナンス条件は、前記掃除ロボットの電池電力、又は作業時間、又は作業面積、又は払拭モジュールの汚染レベルの少なくとも１つのパラメータがプリセット値に達したことを含む。
【００３５】
一実施例において、前記払拭モジュールの作業表面との接触状態の変更は、払拭モジュールを作業表面と接触させないように前記払拭モジュールを持ち上げること、又は前記払拭モジュールを回転させることで払拭モジュールの作業表面との接触部分を変更することを含む。
【００３６】
上記実施例の有益な効果として、掃除ロボットがベースステーションに戻る過程に、払拭ユニットにより作業表面が汚染されることがないので、掃除ロボットによる作業がより綺麗になる。
【００３７】
本発明は、掃除ロボットシステムであって、前記掃除ロボットは、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、前記掃除ロボットを移動させる移動モジュールと、前記掃除ロボットを移動させるように前記移動モジュールを制御する制御モジュールと、を備え、前記掃除ロボットが作業表面を移動する時に、作業表面を払拭して掃除作業を実行可能な払拭ユニットが取り付けられた前記掃除ロボットを備える前記掃除ロボットシステムにおいて、前記掃除ロボットは、掃除作業を実行する作業実行状態を含み、前記掃除ロボットは、メンテナンス状態をさらに含み、前記掃除ロボットは前記作業実行状態から前記メンテナンス状態に切り替えることができ、前記制御モジュールは、さらに、前記作業実行状態を前記メンテナンス状態に切り替えるように前記掃除ロボットをトリガし、前記掃除ロボットは使用者からの情報を受信することができ、前記制御モジュールは前記使用者からの情報に基づいて前記状態の切り替えをトリガする掃除ロボットシステムをさらに提供する。
【００３８】
一実施例において、前記掃除ロボットは、無線信号受信ユニットを有する第１通信ユニットを含み、前記掃除ロボットは、前記無線信号受信ユニットによって使用者からの情報をリモート受信し、又は、前記掃除ロボットは、操作ユニットを含み、前記掃除ロボットは前記操作ユニットによって使用者からの情報をローカル受信する。
【００３９】
一実施例において、掃除ロボットシステムは、掃除ロボットにメンテナンスを提供するためのベースステーションをさらに含み、
前記掃除ロボットは、前記制御モジュールに電気的に接続されている第１通信ユニットを含み、前記ベースステーションは、前記掃除ロボットの第１通信ユニットと通信するための第２通信ユニットを含み、前記ベースステーションは、使用者からの情報を受信することができ、前記掃除ロボットは、前記第２通信ユニットと前記第１通信ユニットとの通信に基づいて、前記使用者からの情報を取得し、前記掃除ロボットの制御モジュールは、前記第１通信ユニットによって取得された情報に基づいて、前記状態の切り替えをトリガする。
【００４０】
上記実施例の有益な効果として、掃除ロボットがベースステーションに戻ってメンテナンスを行うことを使用者によりトリガできるようにすることによって、使用者による操作がより便利になり、ロボットに対する制御がより柔軟になる。
【００４１】
本発明は、掃除ロボットとベースステーションとを備え、前記掃除ロボットは、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、前記掃除ロボットを移動させる移動モジュールと、前記掃除ロボットを移動させるように前記移動モジュールを制御する制御モジュールと、を備え、前記掃除ロボットが作業表面を移動する時に、作業表面を払拭して掃除作業を実行可能な払拭ユニットが取り付けられており、前記掃除ロボットは、メンテナンス状態をさらに含み、前記ベースステーションは、前記掃除ロボットにメンテナンスを提供し、前記払拭ユニットは前記掃除ロボットに取外可能に取り付けられ、前記メンテナンス状態は、払拭ユニットを取り外す及び／又は取り付ける操作を含み、前記制御モジュールは、さらに、払拭ユニットを取り外す及び／又は取り付けるように掃除ロボットを制御し、前記ベースステーションは、前記取り外された払拭ユニットを回収し、取り付けるための払拭ユニットを提供する掃除ロボットシステムをさらに提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
以上に述べた本発明が解决しようとする技術課題、技術手段及び有益な効果を、以下の本発明を実施するための具体的な実施例によって詳しく説明するとともに、図面の説明を参照して明確にする。
【図１】本発明の一実施例の掃除ロボットシステム構造図である。
【図２】図１に示す掃除ロボットシステムのモジュール図である。
【図３Ａ】図１に示す掃除ロボットの模式図である。
【図３Ｂ】図１に示す掃除ロボットの模式図である。
【図４Ａ】本発明の一実施例の払拭ユニットの持ち上げの模式図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施例の払拭ユニットの持ち上げの模式図である。
【図５Ａ】本発明の別の実施例の払拭ユニットの持ち上げの模式図である。
【図５Ｂ】本発明の別の実施例の払拭ユニットの持ち上げの模式図である。
【図６Ａ】本発明の一実施例の払拭ユニットの回転の模式図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施例の払拭ユニットの回転の模式図である。
【図７】本発明の一実施例の掃除ロボットの状態切り替えのフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の一実施例における掃除ロボットが絨毯に遭遇する場合の模式図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施例における掃除ロボットが絨毯に遭遇する場合の模式図である。
【図８Ｃ】本発明の一実施例における掃除ロボットが絨毯に遭遇する場合の模式図である。
【図８Ｄ】本発明の一実施例における掃除ロボットが絨毯に遭遇する場合の模式図である。
【図８Ｅ】本発明の一実施例における掃除ロボットが絨毯に遭遇する場合の模式図である。
【図８Ｆ】本発明の一実施例における掃除ロボットが絨毯に遭遇する場合の模式図である。
【図９Ａ】本発明の一実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図９Ｅ】本発明の一実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図１０Ａ】本発明の別の実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図１０Ｂ】本発明の別の実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図１０Ｃ】本発明の別の実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図１０Ｄ】本発明の別の実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図１０Ｅ】本発明の別の実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図１０Ｆ】本発明の別の実施例における掃除ロボットが敷居に遭遇する場合の模式図である。
【図１１】本発明の一実施例のベースステーションの模式図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｃ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｄ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｅ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｆ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｇ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｈ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【図１２Ｉ】本発明の一実施例における掃除ロボットによる払拭ユニットの交換の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に、図面を参照しながら、本発明の詳細及び技術内容を説明するが、添付された図面は参照及び説明を提供するためのものに過ぎず、本発明はこれに制限されない。
【００４４】
図１は本発明の一実施例の掃除ロボットシステムの構造図である。図２は図１に示す掃除ロボットシステムのモジュール図である。本実施例において、掃除ロボットシステムは掃除ロボットとベースステーションとを備える。図３Ａ及び図３Ｂは本実施例の掃除ロボットの模式図である。図１〜図２、図３Ａ〜３Ｂに示すように、掃除ロボットは、ハウジングと、ハウジングに取り付けられ、ホイールセットを含み、掃除ロボットを移動させるための移動モジュールと、掃除ロボットを移動させるように移動モジュールを制御する制御モジュールと、を備える。掃除ロボットは、ハウジングに取り付けられ、掃除ロボットが作業表面を移動する時に、掃除作業を実行できる払拭モジュールをさらに備える。払拭モジュールは、払拭ユニット１２が取り付けられ、払拭ユニットを作業表面と直接又は間接的に接触させることによって、作業表面を払拭し、掃除作業を実行する。作業表面は、床、例えば床板、タイル等を含む。
【００４５】
本実施例において、掃除ロボットは、掃除ロボットの移動及び／又は作業に駆動力を提供するための駆動ユニットを含み、駆動ユニットは、モータ、本実施例において、具体的には電機を含み、移動モジュールの移動を駆動する第１電機を含み、払拭モジュールの運動を駆動する第２電機をさらに含んでも良いが、もちろん、例えば、移動モジュールの移動を駆動する電機が伝動機構を介して払拭モジュールの運動を駆動するようにする等、電機を移動モジュールと払拭モジュールに対して共通に設けてもよい。本実施例において、掃除ロボットは、掃除ロボットに移動及び／又は作業のエネルギーを提供するためのエネルギーモジュールをさらに含む。具体的に、エネルギーモジュールは電池パックを含む。本実施例において、制御モジュールは、ハードウェア、又はソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組合せを含み、例えば、制御モジュールは、制御回路板及び／又はそれに記憶されるプログラムを含んでもよい。
【００４６】
一実施例において、払拭ユニットは払拭モジュールに取外し可能に取り付けられる。払拭モジュールは、払拭ユニットに適合し、払拭ユニットを掃除ロボットに固定するための取付けフレームを含む。払拭ユニットと取付けフレームは磁気吸着作用によって接続されるが、バックル等の機械的構造によって接続されてもよい。払拭モジュールは、駆動ユニット、作動機構等をさらに含んでもよい。一実施例において、駆動ユニットは作動機構の一部であってもよい。駆動ユニットによって作動機構を駆動し、払拭ユニットを作動させることで、掃除作業を実行し、又は払拭ユニットの位置、姿勢等を変更し、具体的な手段は下記に詳述する。作動機構は、下記する持ち上げ機構、回転機構等を含んでもよい。
【００４７】
一実施例において、払拭ユニットに払拭材料が取外可能に取り付けられ、払拭材料は、例えば使い捨ての掃除ペーパー又は掃除布巾であってもよいし、洗濯と再利用が可能な掃除布巾等の材料であってもよい。払拭材料は、貼付け又は挟持によって払拭ユニットに取り付けられる。払拭ユニットは払拭材料を介して作業表面と間接的に接触する。払拭材料は、作業表面のほこり、汚れ等の汚物を効果的に拭き取ることができるとともに、汚物を付着させることによって拭き取られた汚物を収集することもできる。一実施例において、払拭ユニット自身が払拭材料、例えば、布巾を含み、作業表面を直接に掃除してもよい。
【００４８】
本実施例において、掃除ロボットシステムは、上記掃除ロボットのほか、掃除ロボットを止めるとともに、それにメンテナンスを提供するためのベースステーションをさらに含む。一実施例において、ベースステーションは、掃除ロボットの電池パックに電気エネルギーを補充し、掃除ロボットは、自主的にベースステーションに戻り、電気エネルギーを補充することができる。ベースステーションは給電モジュール、及び充電ポートを含み、掃除ロボットがベースステーションに戻り、ベースステーションに接続し、掃除ロボットの充電ポートがベースステーションの充電ポートに接続されると、ベースステーションによる充電がトリガされ、充電状態に移行する。充電が完成後、掃除ロボットはベースステーションから離れ、作業実行状態に戻る。ベースステーションは、電気エネルギーのほか、例えばロボットのタンクに水又は洗浄液等を補給するなど、ロボットに他の補給を提供してもよく、補給の過程は充電の過程と同様である。
【００４９】
一実施例において、ベースステーションによって掃除ロボットに提供されるメンテナンスは汚物の排除を含む。掃除ロボットは、自主的にベースステーションに戻り、払拭ユニット自身の取外しを含め、払拭ユニットが作業表面を払拭する過程に溜まった汚物を排除することができる。一実施例において、払拭ユニットは掃除ロボットに取外可能に取り付けられ、掃除ロボットは自主的にベースステーションに戻り、払拭ユニットを交換することができ、ベースステーションは掃除ロボットから取り外された古い払拭ユニットを回収し、及び／又は掃除ロボットに新しい払拭ユニットを提供する。
【００５０】
もちろん、ベースステーションは、例えば洗濯、また、例えば掃除ロボットの待機場所等の他のメンテナンスを掃除ロボットに提供してもよい。
【００５１】
すなわち、本実施例において、掃除ロボットは、作業実行状態のほか、メンテナンス状態をさらに含む。作業実行状態とは、掃除ロボットが掃除作業を実行する状態であり、メンテナンス状態は上記した充電、払拭ユニットの交換等の状態を含む。掃除ロボットは、作業実行状態からメンテナンス状態に切り替えることができ、もちろん、メンテナンス状態から作業実行状態に切り替えることもできる。
【００５２】
本発明実施例の掃除ロボットは、ベースステーションの戻り、充電、払拭ユニットの交換等を含むメンテナンスを完成することができ、使用者による頻繁な介入を免除し、ロボットのインテリジェント性を向上させ、全自動・メンテナンス不要を実現する。
【００５３】
掃除ロボットがメンテナンスのためにベースステーションに戻る過程に、払拭ユニットは既に掃除作業の実行により汚染され、溜まった汚物が多くなり、汚染された払拭ユニットが作業表面と接触したままでは、戻り路の作業表面に二次汚染又は交差汚染を引き起こし、特に戻り路の作業表面が掃除済の場合に、或いはロボットがメンテナンスの要求によりベースステーションに頻繁に戻る必要がある場合に、もしくはロボットがベースステーションに戻るにはタイプの異なる作業領域（例えばキッチン、トイレ、寝室、リビングルーム等）を通過する必要がある場合に、上記問題は特に顕著になる。
【００５４】
本実施例において、掃除ロボットが作業実行状態からメンテナンス状態に切り替える過程に、制御モジュールは、作業実行状態に対応する作業実行位置からメンテナンス位置に移動するように掃除ロボットを制御する。上記作業実行位置は、例えば作業の実行が中断する位置であり、メンテナンス位置は、例えば上記ベースステーションの位置である。制御モジュールは、払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更し、掃除ロボットが作業実行位置からメンテナンス位置に移動する過程の少なくとも一部において、払拭ユニットの、作業実行状態において作業表面と接触する状態にあった少なくとも一部を作業表面と接触しない状態にする。
【００５５】
すなわち、掃除ロボットがメンテナンスのためにベースステーションに戻る過程の少なくとも一部において、払拭ユニットの掃除作業を実行した部分は作業表面と接触しなくなり、このように、掃除ロボットが作業表面を通って戻っても、汚染された払拭ユニットにより二次汚染又は交差汚染を引き起こすことがなく、掃除ロボットがベースステーションに戻ること、特にベースステーションに頻繁に戻ることによる作業表面の綺麗さへの影響を回避し、掃除ロボットによる掃除効果を高め、使用者の体験を向上させることができる。
払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、様々な方法によって実現することができ、次にいくつかの方法を例示する。
【００５６】
図４Ａ、４Ｂに示すように、一実施例において、掃除ロボットは持ち上げ機構を含み、制御モジュールは、払拭ユニット１２を持ち上げるように持ち上げ機構を制御する。図４Ａに示すように、掃除ロボットが作業実行状態にある時に、払拭ユニットは作業表面と接触し、払拭ユニットが下向きの押し当て力を受けて作業表面と密着して接触し、掃除ロボットの移動過程に払拭ユニットによって作業表面を払拭することによって、掃除作業を実行する。払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更する必要がある場合に、制御モジュールは、図４Ｂに示すように払拭ユニットを持ち上げ、持ち上げられた払拭ユニットが作業表面と接触しない状態になるように持ち上げ機構を制御する。
【００５７】
すなわち、払拭ユニットが作業表面に対して相対的に低い第１高さ位置から、作業表面に対して相対的に高い第２高さ位置まで持ち上げられる。具体的に、持ち上げ機構は、払拭ユニットに接続された取付けフレームを持ち上げることによって払拭ユニットを持ち上げることができ、持ち上げ機構は、駆動ユニット及び／又は伝動機構による駆動によって持ち上げ動作を実行することができる。もちろん、持ち上げ機構は、持ち上げられた払拭ユニットを作業表面と接触する状態に戻すこともできる。払拭ユニットが持ち上げられると、作業表面と接触しなくなるため、掃除ロボットがベースステーションに戻る過程に払拭ユニットに溜まった汚物により作業表面が汚染されることはない。したがって、掃除ロボットによる作業表面の掃除効果を向上させることができる。
【００５８】
持ち上げ機構は、移動又は回動など、様々な形式で実現できる。具体的に、払拭ユニットを上下方向に沿って上下移動させる昇降機構を含んでもよいし、或いは、具体的に、カム機構、歯車機構、リンク機構、伸縮機構等の揺動機構等を含んでもよい。例えば、図４Ａ、４Ｂに示す例では、持ち上げ機構は、具体的に、払拭ユニットを上下方向において上昇又は降下させる昇降機構１４である。図５Ａ、５Ｂに示す例では、持ち上げ機構は、具体的に、揺動機構１６であり、回動歯車と固定歯車が噛み合い、回動歯車を回りに回動し、揺動ロッドが回動歯車に伴って回動することによって、払拭ユニットを鉛直平面において回動させ、払拭ユニットの姿勢を変え、作業表面と接触する第１高さ位置から作業表面と接触しない第２高さ位置に持ち上げる。
【００５９】
図４Ａ、４Ｂ及び図５Ａ、５Ｂに示すように、払拭ユニットは作業表面を払拭するための払拭面を有し、払拭ユニットが持ち上げられる時に、払拭面が持ち上げられ作業表面と接触しなくなり、払拭面に溜まった汚物による作業表面の汚染を回避する。払拭ユニットは、具体的に、前縁と後縁が上方へ傾斜又は湾曲する払拭板であってもよく、図５Ａ、５Ｂに示すように、払拭板の底部と周りは取外可能な払拭材料で被覆されてもよい。
【００６０】
一実施例において、図６Ａ、６Ｂに示すように、掃除ロボットは回転機構を含み、制御モジュールは、払拭ユニットを回転させることによって、払拭ユニットの作業表面との接触部分を変更するように回転機構を制御する。回転機構の具体的なデザインは当業者に常用な機構デザインとしてもよいが、ここで重複して述べない。具体的に、払拭ユニットは、回転軸を含み、払拭ユニットの作業表面を払拭するための払拭面は、回転軸を中心とする曲面として形成され、回転機構によって払拭ユニットを回転軸回りに回転させることによって、曲面の作業表面との接触部分を変更する。一実施例において、払拭ユニットは円柱状をなし、円柱の中心線が回転軸であり、円柱の側面が払拭面であり、図６Ａ、６Ｂにおいて、円柱の横断面が示され、横断面のエッジにおける点が作業表面と接触する時に掃除作業を実行可能な払拭面における点である。掃除ロボットが作業実行状態にある時に、払拭ユニットが図６Ａに示す状態にあり、払拭面におけるＡ領域が作業表面と接触し、掃除作業が実行される。払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更する必要がある時に、制御モジュールは、払拭ユニットを図６Ｂに示す状態まで回転させるように回転機構を制御し、図６Ｂに示す状態において、払拭面におけるＡ領域が作業表面と接触せず、払拭面における掃除作業を実行しなかったＢ領域が作業表面と接触する。
【００６１】
すなわち、払拭ユニットを回転させることによって、払拭ユニットの、作業実行状態において作業表面と接触した部分（Ａ領域）を作業表面から離間させ、払拭ユニットの、作業状態において作業表面と接触しなかった部分（Ｂ領域）を作業表面に近接させる。掃除ロボットがベースステーションに戻る過程において、掃除作業を実行したＡ領域が作業表面と接触しなくなるので、作業表面が汚染されることはなく、また、Ｂ領域が掃除作業を実行しなかったので、Ｂ領域が作業表面と接触しても、作業表面が汚染されることもない。これによって、掃除ロボットによる掃除効果を向上させる。払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更する場合に、回転機構は、Ａ領域、つまり、作業実行状態において作業表面と接触した部分が作業表面と接触できなくなる角度だけ払拭ユニットを回転させればよく、回転機構による払拭ユニットの回転角度は、３０度、又は９０度、又は１８０度、もしくは上記条件を満たす任意の角度とすることができる。払拭ユニットが掃除作業を実行する過程に作業表面との接触部分を変更する可能性もあるので、さらに、払拭ユニットが回転後に戻る過程で作業表面と接触する部分が掃除作業未実行の部分であることを確保する必要がある。制御モジュールは、作業過程で回転した角度を記録すること、又はセンサによって払拭面の汚染レベルを検出することによって上記判断を行うことができる。
【００６２】
一実施例において、掃除ロボットが作業実行位置からメンテナンス位置に移動する過程において、払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持する。図４Ａ、４Ｂに示す実施例を例として、掃除ロボットが作業実行位置からメンテナンス位置に移動する過程において、払拭ユニットが常に作業表面と接触しない持ち上げ状態とされることによって、掃除ロボットが作業を中断してベースステーションに戻る過程全体において作業表面に汚染を引き起こすことはない。
【００６３】
一実施例において、掃除ロボットがメンテナンス状態にある時に、払拭ユニットの少なくとも一部をベースステーションの底板表面を含む作業表面と接触しない状態に維持する。同様に図４Ａ、４Ｂに示す実施例を例として、例えば掃除ロボットが充電状態にある時に、払拭ユニットを作業表面と接触しない持ち上げ状態に維持することによって、ベースステーションの底板表面が払拭ユニットによって汚染されることがなく、さらに、払拭ユニットが濡れ状態にある時に、充電過程において、濡れた払拭ユニットとベースステーションとの持続的な接触によりベースステーションが腐食され又は壊されることがなく、湿気で充電ポートに事故又は損壊を引き起こすこともない。
【００６４】
一実施例において、上記払拭ユニットは掃除ロボットに取外可能に取り付けられ、掃除ロボットが充電状態にある時に、掃除ロボットは払拭ユニットが取り外された状態である。すなわち、掃除ロボットは、先ず払拭ユニットが取り外されてから充電されることによって、ロボットの充電過程における払拭ユニットのベースステーションへの汚染又は損壊を回避することができる。もちろん、掃除ロボットの払拭ユニットの交換と充電の順番は様々な選択があり、例えば、新しい払拭ユニットを取付けてから充電する等の他の順番としてもよい。
【００６５】
一実施例において、掃除ロボットがメンテナンスを完成した後にメンテナンス位置から離れる前に、払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持する。同様に図４Ａ、４Ｂに示す実施例を例として、すなわち、掃除ロボットは、ベースステーションから離れる前に、ベースステーションにおいて払拭ユニットがベースステーションの底板表面と接触しない持ち上げ状態にあり、これによって、同様にベースステーションに対する汚染及び損壊をより効果的に回避できるが、ここで重複して述べない。もちろん、当然ながら、掃除ロボットがベースステーションに進入した後でベースステーションと接続される前に、払拭ユニットも持ち上げ状態にある。
【００６６】
一実施例において、掃除ロボットが作業実行状態に復帰する前に、払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持する。掃除ロボットがベースステーションに戻り、メンテナンスを行い、及びメンテナンスを完成して再び作業実行状態に入るまで過程において、交差汚染を回避するために、常に払拭ユニットを上記状態に維持してもよい。
【００６７】
一実施例において、掃除ロボットは、メンテナンスのためにベースステーションに戻る操作を自主的にトリガする。例えば、掃除ロボットが電池パックの電力がプリセット電圧よりも低くなったことを検出した場合に、又は作業時間がプリセット時間よりも大きくなったことを検出した場合に、掃除ロボットにベースステーションに戻って電気エネルギーを補充する必要があると判断し、制御モジュールは、状態を切り替えるように掃除ロボットを制御し、現在の作業実行位置からベースステーションへ移動し、電気エネルギーを補充するように掃除ロボットを制御し、移動過程中の特徴は上記したとおりである。また、例えば掃除ロボットが汚物排除のプリセット条件が満たされたことを検出した場合に、制御モジュールは、状態を切り替えるように掃除ロボットを制御する。上記プリセット条件は、例えば払拭ユニットによる作業済の面積がプリセット値を超えたこと、又は作業時間がプリセット値を超えたこと、もしくはセンサによって払拭ユニットの汚染レベルがプリセット値を超えたと検出したこと等である。この場合、掃除ロボットはベースステーションに戻って払拭ユニットを交換する。もちろん、掃除ロボットの切り替え状態のトリガは液体の補充が必要となった等の他の状況であってもよい。
【００６８】
一実施例において、掃除ロボットは人為的なトリガによってメンテナンスのためにベースステーションに戻る操作を行う。すなわち、掃除ロボットは使用者からの情報を受信し、制御モジュールは使用者からの情報に応じて、状態を切り替えるように掃除ロボットを制御する。例えば、使用者は、ベースステーションに戻って充電する又は汚物を排除することを支持する情報を送信し、掃除ロボットは、この情報を受信すると状態の切り替えをトリガし、ベースステーションに戻って充電する又は払拭ユニットを交換する。
【００６９】
一実施例において、掃除ロボットは、制御モジュールと電気的に接続された操作ユニットを備え、掃除ロボットは、操作ユニットを介して使用者からの情報をローカル受信する。使用者は、例えば対応するボタンを押す等、掃除ロボットにおいて直接に操作することによって掃除ロボットの状態切り替えをトリガしてもよい。制御モジュールは、操作ユニットによって受信された信号に応じて掃除ロボットの状態切り替えをトリガし、ベースステーションに戻ってメンテナンスを行うように掃除ロボットを制御する。
【００７０】
一実施例において、掃除ロボットは、制御モジュールに電気的に接続された第１通信ユニットを含み、第１通信ユニットは、使用者からの情報をリモート受信するための無線信号受信ユニットを含む。例えば、第１通信ユニットはブルートゥース（登録商標）、又はＷＩＦＩ、又はセルラーネットワーク等の通信設備を備え、使用者の携帯電話、ＰＡＤ等のインテリジェント設備と直接又は間接的に通信し、使用者設備から送信される情報を受信することができる。使用者が携帯電話等の設備においてメンテナンス操作を実行する指示を入力すると、掃除ロボットは、第１通信ユニットを介して使用者設備から送信された対応する情報を受信し、制御モジュールは、第１通信ユニットによって受信された情報に応じて掃除ロボットの状態切り替えをトリガする。
【００７１】
一実施例において、ベースステーションは、掃除ロボットの第１通信ユニットと通信する第２通信ユニットを含み、ベースステーションは、使用者からの情報を受信することができ、掃除ロボットは第２通信ユニットと第１通信ユニットの通信によって使用者からの情報を取得し、掃除ロボットの制御モジュールは、第１通信ユニットで取得された情報に応じて掃除ロボットの状態切り替えをトリガする。ベースステーションの第２通信ユニットと掃除ロボットの第１通信ユニットとは、同じタイプであっても異なるタイプであってもよいし、通信を実現する形式は直接なものであっても間接的なものであってもよい。ベースステーションが使用者からの情報を受信する方法は使用者によるベースステーションにおけるボタンの直接操作であってもよいし、その他の方法であってもよい。
【００７２】
一実施例において、掃除ロボットがベースステーションに戻る操作はベースステーションによって自主的にトリガされてもよい。例えば、ベースステーションが掃除ロボットの作業実行時間がプリセット値に達したと検出した場合に、ベースステーションに戻ってメンテナンスを行うことを通知する信号を掃除ロボットに送信する。
【００７３】
一実施例において、掃除ロボットは、制御モジュールと電気的に接続され、掃除ロボットの移動方向における表面に掃除作業を実行する必要があるか否かを検出するための表面検出センサを含み、制御モジュールは、さらに、表面検出センサによって掃除ロボット移動方向上の表面に掃除作業を実行する必要がないと検出された場合に、作業実行状態を解除するように掃除ロボットを制御する。本実施例において、表面検出センサは絨毯検出センサを含み、絨毯検出センサによってロボットの下方又は前方に絨毯があると検出された場合に、制御モジュール作業実行状態を解除するように掃除ロボットを制御する。絨毯は、汚れた払拭ユニットによって汚染されやすく、払拭ユニットに対する抵抗も大きいため、絨毯において作業実行状態を解除するように掃除ロボットを制御することによって、絨毯に対する汚染を防止し、ロボットの稼働故障を回避することができる。絨毯検出センサは、例えば超音波、レーザー、赤外線、レーダー等の様々なタイプのものを含み、検出原理と方法はここで重複して述べない。もちろん、上記掃除作業を実行する必要のない表面はさらに他のタイプの表面であってもよい。
【００７４】
本実施例において、作業実行状態の解除は、払拭ユニットの、作業実行状態において作業表面と接触する状態にあった少なくとも一部を、当該掃除作業を実行する必要のない表面と接触しない状態にすることを含む。作業実行状態の解除は、掃除ロボットを当該掃除作業を実行する必要のない表面において移動させること、具体的には、作業実行状態が解除される前の移動方向に沿って引き続き移動し、掃除作業を実行せずに当該表面を通過するように掃除ロボットを制御することをさらに含む。払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、具体的には、上記と同様に、持ち上げ機構によって、作業表面と接触させないように払拭ユニットを持ち上げてもよい。払拭ユニットを作業表面と接触させないようにすることは、掃除ロボットが絨毯等の表面の抵抗を克服することに寄与する。絨毯は、通常、床板又はタイル等の上に敷かれ、床板又はタイル等の表面よりもやや高いので、払拭ユニットの持ち上げは、掃除ロボットが高い絨毯の払拭ユニットに対する邪魔を克服するに役立ち、掃除ロボットが絨毯を乗り越えることに有利である。もちろん、払拭ユニットの作業表面との接触状態の変更は、具体的に上記回転機構等と同様にしてもよい。
【００７５】
図７は一実施例の掃除ロボットの作業実行状態からメンテナンス状態への切り替えのフローチャートである。図７に示すように、本実施例において、状態切り替えは、次のステップを含む。
【００７６】
Ｓ１：掃除作業を実行するように掃除ロボットを制御する。
Ｓ２：メンテナンス条件が満たされたか否かを判断し、メンテナンス条件が満たされた場合に、Ｓ３に移行する。
Ｓ３：払拭ユニットの、作業実行状態において作業表面と接触する状態にあった少なくとも一部を作業表面と接触しない状態にするように払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更する。
Ｓ４：作業実行位置からメンテナンス位置に移動するように掃除ロボットを制御する。
【００７７】
本実施例において、メンテナンス条件が満たされたと判断した場合に、先ず、払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更するように制御し、その後、掃除ロボットを起動させ、ベースステーションに戻るように制御することによって、掃除ロボットがベースステーションに戻る過程全体に、常に払拭ユニットの少なくとも一部を作業表面と接触しない状態に維持する。もちろん、別の実施例において、掃除ロボットを起動させてからベースステーションに戻るように制御してから、払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更するように制御してもよい。Ｓ３とＳ４を並行のステップにしてもよい。
【００７８】
具体的に、払拭ユニットの作業表面との接触状態を変更するステップは、
Ｓ３１：払拭ユニットを作業表面と接触させないように上記払拭ユニットを持ち上げるステップであってもよいし、あるいは、
Ｓ３２：払拭ユニットの作業表面との接触部分を変更するように上記払拭ユニットを回転させるステップであってもよい。
【００７９】
本実施例において、メンテナンス位置に移動するように掃除ロボットを制御した後のステップは、
Ｓ５１：充電するように掃除ロボットを制御すること、又は、
Ｓ５２：払拭ユニットを交換するように掃除ロボットを制御すること等を含む。上記実施例の説明を参照する。
【００８０】
本実施例において、ステップメンテナンス条件が満たされたか否かを判断するステップは、掃除ロボットが自身パラメータの検出によってメンテナンス条件が満たされたか否かを判断すること、又は、掃除ロボットが外部情報の受信によってメンテナンス条件が満たされたか否かを判断することを含み、外部情報は使用者からの情報を含む。メンテナンス条件は、上記掃除ロボットの電池電力、又は作業時間、又は作業面積、又は払拭モジュールの汚染レベルの少なくとも１つのパラメータがプリセット値に達したことを含む。具体的には、上記実施例の説明を参照する。
【００８１】
本実施例の他のステップは、上記実施例の説明を参照し、絨毯等の掃除作業を実行する必要のない表面を検出した場合のステップ等を含む。
本実施例において、掃除ロボットがメンテナンスを完成した後に、
Ｓ６：作業実行状態に戻るように掃除ロボットを制御するステップをさらに含む。
【００８２】
本発明の別の実施例において、掃除ロボットとベースステーションとを備える掃除ロボットシステムを提供し、その基本構造は上記実施例と類似し、制御モジュールは、払拭ユニットを取り外し、及び／又は払拭ユニットを取り付けるように掃除ロボットを制御し、すなわち掃除ロボットは、自主的に払拭ユニットを取り外し及び／又は取り付けることができ、また、ベースステーションは、取り外された払拭ユニットを回収し、及び取り付けるための払拭ユニットを提供し、すなわちベースステーションは、汚れた払拭ユニットを回収する機能及び新しい払拭ユニットを提供する機能を兼ね備える。上記掃除ロボットシステムによれば、払拭ユニットを回収及び提供する２つの機能を実現するとともに、払拭ユニットの交換操を簡単にする。掃除ロボットシステムの構造及び制御を、下記実施例によってさらに説明する。
【００８３】
本発明の別の実施例において、掃除ロボットは床掃き・床拭き複合機であってもよい。図１〜図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一実施例の掃除ロボット１００は、本体１０と、走行機構と、掃除機構と、集塵機構と、パワー機構と、制御機構とを含み、ナビゲーション機構をさらに含む。走行機構は、走行素子として、１００を移動させるための駆動ホイール２１と従動ホイール２２とを含むが、当然ながら、走行素子としてキャタピラー構造を含んでもよい。掃除機構について、掃除機構はローラーブラシ３１及びエッジブラシ３２構造を含み、ローラーブラシ３１及びエッジブラシ３２機構として、本分野公知のローラーブラシ３１、エッジブラシ３２が採用され、床、壁の隅等のほこり等の異物を掃除するために用いられる。集塵機構は、集塵ボックス、ファン等の部材を含み、ファンによって吸引力を生じ、ローラーブラシ３１、エッジブラシ３２等によって掃除したほこりを集塵ボックスに収集する。パワー機構は、電機、及び電機に接続された伝動構造を含み、伝動機構は、走行機構に接続され、電機によって伝動機構を駆動し、伝動機構の伝動作用によって走行機構を運動させ、ここで、伝動機構は、ウォームギヤとウォーム機構、ベベルギア機構等であってもよい。パワー機構には、走行機構の運動を駆動するための電機と、掃除機構の作業を電機するための電機という二組の電機が設けられてもいし、走行機構と掃除機構に共通の一組の電機が設けられてもよいが、当然ながら、一組の電機の数量が制限されず、例えば一つでも二つでもよい。もちろん、電機の代わりにモータによってパワーを提供してもよい。ナビゲーション機構は、クリフセンサ、エッジセンサ、傾斜センサ等の掃除ロボット分野に周知のセンサを含み、掃除ロボット１００の作業を制御するための環境制御データを提供する。
【００８４】
制御機構は、例えば、埋込式のデジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ，ＭＰＵ）、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ，ＰＬＤ）、システムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ，ＳＯＣ）、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ，ＣＰＵ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ，ＦＰＧＡ）等のコントローラであってもよい。
【００８５】
制御機構は、プリセットプログラム又は受信した指示に応じて掃除ロボット１００の作業を制御することができる。具体的に、制御機構は、掃除ロボット１００の作業領域においてプリセットされた走行経路に従って走行するように走行機構を制御し、走行機構によって掃除ロボット１００を走行させるとともに、制御機構は、掃除機構を作業するように制御することによって、作業領域内のほこり等ゴミを取り除く。走行機構による掃除ロボット１００のプリセット経路内の走行が完成し、掃除機構による作業も完成した時に、制御機構は、掃除機構の作業を停止させ、走行機構の走行を制御することによって、走行機構で掃除ロボット１００を作業領域から離間させることができる。掃除ロボット１００の走行経路と停止位置は、制御機構に予め設定され、制御機構の制御によって走行機構に実行させてもよい。
【００８６】
図１〜２に示すように、掃除ロボット１００は、払拭モジュールをさらに含み、払拭モジュールは、装着板４１及び作動機構を含み、作動機構は、例えば昇降機構、装着板４１には、払拭ユニットが取り付けられ、例えば、装着板４１には磁気素子、例えば磁気ストライプ又は磁気ブロックが設けられ、磁気作用によって払拭ユニットを吸着することができ、昇降機構は、昇降電機及び昇降伝動機構を含み、昇降電機によって、昇降伝動機構を駆動し、装着板４１を上昇又は降下させる。昇降伝動機構は、例えば歯車とラックの噛合によって形成される昇降伝動機構であり、掃除ロボット１００は、本体１０に設けられたセンサ、例えば床センサ、傾斜センサ等をさらに含み、床センサによって、床状態の変化が検出されると、装着板を上昇又は降下させるように制御し、当然ながら、床状態は、硬質床状態又は絨毯状態を含み、床センサによって絨毯状態を床状態として検出されると、装着板４１を上昇させるように制御し、床センサによって硬質床状態を床状態として検出されると、装着板４１を降下させるように制御する。傾斜センサによって、本体１０の持ち上げがあるか否かを検出することによって、制御機構は、装着板４１を上昇又は降下させるように昇降機構を制御し、前部の持ち上げが検出されると、装着板４１を上昇させるように制御し、後部の持ち上げが検出されると、装着板４１を降下させるように制御する。当然ながら、本実施例において、ローラーブラシ３１が取り付けられる側が本体１０の前部であり、その反対側が本体２０の後部である。払拭モジュールは、具体的に、床拭き機構であってもよく、払拭ユニットは、具体的には、床拭き布巾であってもよく、装着板４１は、具体的に床拭き板であってもよい。
【００８７】
具体的な実施例において、床センサ又は傾斜センサは本体１０に取り付けられているが、具体的な位置は限定されず、例えば機器の前壁又はベースに取り付けられ、センサの数は少なくとも１つである。
【００８８】
実施例Ａ
床センサによって床が硬質床板から絨毯状態になったと検出されると、制御機構に信号を送信し、制御機構は、正回転するように昇降電機を制御し、さらに、歯車とラックで構成される昇降伝動機構によって、装着板４１を上昇させ、このように、装着板４１に接続された払拭ユニットも上昇し、絨毯による邪魔を回避することができる。逆に、床センサによって床が絨毯状態から硬質床板状態になったと検出されると、制御機構に信号を送信し、制御機構は、逆回転するように昇降電機を制御し、さらに、歯車とラックで構成される昇降伝動機構によって装着板４１を降下させ、このように、装着板４１に接続された払拭ユニットも降下し、硬質床板と接触する状態に戻る。説明すべきこととして、床センサは電流センサを含み、電流センサによって検出される電流変化によって床状態が判断され、例えば、電流センサによってローラーブラシ３１が絨毯に遭遇する時の電流変化を検出することによって床状態が判断される。別の実施例において、床センサは視覚センサを含み、視覚センサによって検出される床画像の変化によって床状態が判断される。また、装着板４１の昇降伝動機構として、同様な機能効果を達成できる他の構造を採用してもよい。
【００８９】
図８Ａ〜８Ｆには、掃除ロボット１００による装着板４１の昇降過程を制御する実施例が示され、図８Ａは掃除ロボット１００が硬質床板において作業する初期状態であり、この時、昇降機構が起動せず、装着板４１は硬質床板と密接している。ロボットの走行過程において、床センサによって床状態が検出され、図８Ｂに示すように、床センサによって前方の床が不平坦な絨毯であり、すなわち掃除ロボット１００がまもなく絨毯と接触する状況が検出される。この時、図８Ｃに示すように、床センサから制御機構に信号が送信され、制御機構は、正回転するように昇降電機を制御し、昇降伝動機構を起動させ、払拭ユニットを上昇させるように装着板４１を制御する。図８Ｄに示すように、掃除ロボット１００が絨毯作業状態にある時に、昇降機構は、装着板４１を上昇位置に維持し、ローラーブラシ３１機構のみによって作業を行う。図８Ｅに示すように、掃除ロボット１００が絨毯での作業を終え、硬質床作業状態に入った直後の時点で、装着板４１は上昇位置のままである。図８Ｆに示すように、床センサによって床が絨毯状態から完全に硬質床状態になったと検出されると、制御機構は、逆回転するように昇降電機を制御し、昇降伝動機構を作動させ、装着板４１を降下させ、払拭ユニットを硬質床板と再び接触させる。上記ステップによって、当該掃除ロボット１００は、絨毯の邪魔を乗り越え、硬質床作業に復帰し、装着板４１に設けられた払拭ユニットによって硬質床を掃除することができる。
【００９０】
実施例Ｂ
図９Ａ〜９Ｅには、掃除ロボット１００が敷居に遭遇する時に装着板４１の昇降過程を制御する実施例が示され、掃除ロボット１００が硬質床板において作業する時に、昇降機構は起動せず、装着板４１は硬質床板と密接している。掃除ロボット１００の走行過程において、床センサによって床状態が検出され、床センサによって前方の床に突出した障害物、例えば敷居が検出されると、掃除ロボット１００は敷居を越える必要があり、掃除ロボット１００は、払拭ユニットを持ち上げる準備を行い、この時、制御機構に信号が送信され、制御機構は、正回転するように昇降電機を制御し、昇降伝動機構を起動させ、払拭ユニットを上昇させるように装着板４１を制御し、また、掃除ロボット１００が敷居から離れる時に、制御機構に信号が送信され、制御機構は、逆回転するように昇降電機を制御し、昇降伝動機構を起動させ、払拭ユニットを降下させるように装着板４１を制御し、払拭ユニットを硬質床板と再び接触する状態に戻す。上記ステップによって、当該掃除ロボット１００は、敷居の邪魔を乗り越え、図９Ｅに示す硬質床作業に再び復帰し、装着板４１に設けられた払拭ユニットによって硬質床を掃除することができる。上記持ち上げ過程によって、払拭ユニットにおける汚物が敷居等の障害物に残ることを回避することができる。
【００９１】
実施例Ｃ
図１０Ａ〜１０Ｆには、掃除ロボット１００が敷居に遭遇する時に装着板４１の昇降過程を制御する実施例が示され、掃除ロボット１００が硬質床板において作業する時に、昇降機構は起動せず、装着板４１は硬質床板と密接している。掃除ロボット１００の走行過程において、床センサによって床状態が検出され、床センサによって前方の床に突出した障害物、例えば敷居が検出されると、掃除ロボット１００の駆動ホイール２１が敷居を越えようとする時に、掃除ロボット１００の前部が先ず持ち上げられ、傾斜センサによって掃除ロボット１００の前部の持ち上げが感知されると、制御機構に信号が送信され、制御機構は、正回転するように昇降電機を制御し、昇降伝動機構を起動させ、布巾を上昇させるように装着板を制御し、掃除ロボット１００が敷居から離れる時に、機器の後部が持ち上げられ、傾斜センサによってロボットの後部の持ち上げがセンスされると、制御機構に信号が送信され、制御機構は、逆回転するように昇降電機を制御し、昇降伝動機構を起動させ、払拭ユニットを降下させるように装着板４１を制御し、払拭ユニットを硬質床板と再び接触する状態に戻す。上記ステップによって、当該掃除ロボット１００は敷居の邪魔を乗り越え、硬質床作業に再び復帰し、装着板４１に設けられた払拭ユニットによって硬質床を掃除することができる。上記持ち上げの過程払拭ユニットにおける汚物が敷居等の障害物に残ることを回避することができる。
【００９２】
図１１に示すように、掃除ロボット１００は、払拭ユニット交換機構をさらに含み、払拭ユニット交換機構は、装着板４１を含み、作動機構、取外し装置をさらに含み、掃除ロボット１００は、床センサをさらに含み、装着板４１には払拭ユニット取り付けられ、例えば、装着板４１には磁石、例えば磁気ストライプ又は磁気ブロックが設けられ、磁気作用によって払拭ユニットを吸着することができ、作動機構は、例えば昇降機構であり、昇降機構は昇降電機及び昇降伝動機構を含み、昇降電機によって装着板４１を上昇又は降下させるように昇降伝動機構を駆動する。昇降伝動機構は、例えば歯車とラックの噛合によって形成される昇降伝動機構である。床センサによって、床状態の変化を検出することで払拭ユニット回収装置２１０及び予備払拭ユニット保管装置２２０であるか否かを判断し、払拭ユニット回収装置２１０であると判断されると、制御機構は、払拭ユニットを払拭ユニット回収装置２１０まで取り外すように取外し装置を制御し、予備払拭ユニット保管装置２２０であると判断されると、制御機構は、装着板４１を降下させて払拭ユニット保管位置から新しい払拭ユニットを取り付けるように昇降機構を制御する。当然ながら、払拭ユニット回収装置２１０と予備払拭ユニット保管装置２２０を検出するセンサのタイプは限定されず、払拭ユニット回収装置２１０と予備払拭ユニット保管装置２２０の特徴を識別して正確に位置合わせすることができればよい。
【００９３】
具体的な実施例において、床状態は、硬質床、払拭ユニット回収装置２１０、予備払拭ユニット保管装置２２０を含み、上記３つの位置の表面状態が異なり、床センサによる検出で上記位置を区別することができ、当然ながら、払拭ユニット回収装置２１０と予備払拭ユニット保管装置２２０の特徴は異なっていてもよいが、もちろん両者の特徴が同じであり、他の方法によって区別してもよい。ここで、床センサのタイプは限定されず、電流センサを含み、電流センサによって検出される電流変化に応じて床状態が判断され、例えば、電流センサによって、ローラーブラシ３１が払拭ユニット回収装置２１０に遭遇する時及び予備払拭ユニット保管装置２２０に遭遇する時の電流の変化と硬質床において作業する時の電流の変化との差異を検出し、これに基づいて払拭ユニット回収装置２１０、予備払拭ユニット保管装置２２０であるか否かを判断する。別の実施例において、床センサは視覚センサを含み、視覚センサによって検出される床画像の変化に基づいて床状態を判断する。床センサは、配置位置が限定されないが、例えば、本体１０の前壁又はベースに取り付けられる。数も限定されないが、少なくとも１つである。また、装着板４１の昇降伝動機構として、同様な機能効果を達成できる他の構造を採用してもよい。
【００９４】
当該掃除ロボット１００には、掃除ロボット１００が戻って充電するためのベースステーション２００が配置されている。当該払拭ユニット回収装置２１０及び予備払拭ユニット保管装置２２０はベースステーション２００に設けられており、当然ながら、この２つの装置はベースステーション２００における２つの位置に設けられ、ベースステーション２００の第１位置には、取り外された汚れた払拭ユニットを回収するための払拭ユニット回収装置２１０が設けられ、ベースステーション２００の第２位置には、予備払拭ユニットを保管するための予備払拭ユニット保管装置２２０が設けられている。床センサによって、床状態がベースステーション２００の払拭ユニット回収装置２１０又は予備払拭ユニット保管装置２２０であると判断されると、払拭ユニットの交換を行い、払拭ユニットの交換が終了後、床状態が硬質床であると判断されると、床掃除を再開するように払拭ユニットを制御する。
【００９５】
図１２Ａに示すように、具体的な実施例において、掃除ロボット１００が硬質床において払拭ユニットによって掃除作業を行う時に払拭ユニットの交換指示を受けると、掃除ロボット１００はベースステーション２００を識別するための信号を送信する。ここで、払拭ユニットの交換指示は、使用者からの指示であってもよく、例えば使用者が端末に対する操作によって払拭ユニットの交換を指示し、掃除ロボット１００がその指示を受信し、あるいは、使用者が掃除ロボット１００の本体において例えば交換ボタンを押すなどで指示を入力し、またはベースステーション２００において指示ボタンを押すことによって、掃除ロボット１００に指示を受信させる。当然ながら、交換指示は、掃除ロボット１００の内部に設定されてもよく、例えば、掃除ロボット１００が払拭ユニットを交換するプリセット条件がプログラムされ、交換のプリセット条件が満たされると、掃除ロボット１００の払拭ユニット交換機構は払拭ユニット交換指示を受信し、例えば、掃除ロボット１００による払拭ユニット使用時間がＮになると交換が必要になるように設定される。
【００９６】
図１２Ｂに示すように、掃除ロボット１００は、ベースステーション２００を識別すると、ベースステーション２００の付近まで走行し、払拭ユニット交換の準備作業を行い、例えば、装着板４１を上昇させることで払拭ユニットを上昇させるように昇降機構を制御する。
【００９７】
別の具体的な実施例において、払拭ユニットの交換指示を受信すると、掃除ロボット１００は、直ちに制御機構に信号を送信し、制御機構は、起動して正回転するように昇降電機を制御し、さらに、歯車とラックで構成される昇降伝動機構によって装着板４１を上昇させ、このように、装着板４１に接続された払拭ユニットも持ち上げられ、交換の準備を整え、汚れた払拭ユニットの床に対する汚染を防止することができる。
【００９８】
掃除ロボットは、ベースステーション２００を識別し、払拭ユニットの交換準備を整えた後、続けて走行し、床センサによってベースステーション２００の表面を検出し、図１２Ｃに示すように、すなわち、床センサによってベースステーション２００の第１位置にある払拭ユニット回収装置２１０を検出する。この時、図１２Ｄに示すように、掃除ロボット１００は直ちに取外し装置の起動を制御する信号を送信し、汚れが付着した払拭ユニットを押し上げて装着板４１から離間させ、ベースステーション２００における払拭ユニット回収装置２１０に落下させ、ここで、取外し装置は、具体的に上下方向で移動するスライドバーであり、スライドバーのスライドによって、磁気作用に抗って払拭ユニットを装着板４１の磁石から離間させ、払拭ユニットを落下させる。もちろん、同様な効果を達成できる他の構造としてもよい。
【００９９】
図１２Ｅに示すように、掃除ロボット１００は、払拭ユニットを取外した後に、ベースステーション２００の第２位置である予備払拭ユニット保管装置２２０に走行するまで、続けて走行し、床センサによって床を検出する。この時、図１２Ｆに示すように、掃除ロボット１００は適時に制御機構を信号を送信し、制御機構は、逆回転するように昇降電機を制御し、さらに、歯車とラックで構成される昇降機構によって装着板４１を降下させ、このように、装着板４１と予備払拭ユニットとを近接させ、磁石の磁気作用によって、払拭ユニットを装着板４１に吸着接続させることができる。
【０１００】
図１２Ｇに示すように、掃除ロボット１００は、新しい払拭ユニットが取り付けられた後、装着板４１を再び上昇させることで払拭ユニットを上昇させ、ここの昇降位置は硬質床の昇降位置と異なり、昇降高さは通常作業状態よりも小さく、すなわち、装着板４１とベースステーション２００との間に隙間が存在し、このように、払拭ユニットを吸着させた後に、払拭ユニットとベースステーション２００との間にも隙間が存在し、摩擦干渉が発生することはない。あるいは、昇降機構を再び起動させ、払拭ユニットを非作業状態の位置まで上昇させてもよい。
【０１０１】
図１２Ｈに示すように、掃除ロボット１００が払拭ユニットの自主的交換を完成すると、後退してベースステーション２００から離れ、硬質床作業に移行し、この時、図１２Ｉに示すように、床センサによって床が硬質床であると検出されると、装着板４１を降下させるように昇降機構を制御し、払拭ユニットを硬質床と再び接触させる。上記ステップによって、当該掃除ロボット１００による払拭ユニットの自主的交換作業が完成し、硬質床の掃除作業を再開することができる。
【０１０２】
他の実施例において、掃除ロボットが障害物、例えば絨毯を越える時に、ロボットの前部が先ず持ち上げられ、この時、傾斜センサから信号が送信され、払拭ユニットが持ち上げられるが、掃除ロボットが障害物から離れる時に、掃除ロボットの後部が持ち上げられ、傾斜センサから信号が送信され、払拭ユニットを降下させる。このように、払拭ユニットにおける汚物が障害物に残ることを回避することができる。
【０１０３】
他の実施例において、床掃き・床拭き複合機であるロボットにおいて、スプリングによって払拭ユニットから床に対する圧力を提供し、適切な圧力によって掃除効果を向上させる。
【０１０４】
他の実施例において、払拭ユニットは、少なくとも一方側においてローラーブラシよりもロボット中心までの距離が大きくなり、このように、機器による壁の隅及び縁部の掃除がより綺麗になる。
【０１０５】
他の実施例において、ロボットが回帰充電又は払拭ユニットの交換状態に入る時に、払拭ユニットを持ち上げる必要があり、このように、汚れた払拭ユニットが掃除済みの綺麗な領域を通過することで引き起こす二次汚染を防止することができ、また、充電又は払拭ユニットの交換が完成後、中断位置に戻る時に、払拭ユニットを下ろし、作業を続行する。
【０１０６】
他の実施例において、払拭ユニットに２つ又は２つ以上の状態、例えば、作業状態、持ち上げ状態、交換状態等がある。
【０１０７】
他の実施例において、払拭ユニットの持ち上げ機構とロボットハウジングとの間に、払拭ユニットの振動による機器の他の機能、例えば視覚ナビゲーション等への影響を回避するための振動隔離装置を又はダンパー装置が設けられる必要がある。
【０１０８】
他の実施例において、ロボットは、払拭ユニットの異なる機能を識別してから、例えば乾拭きモード、湿拭きモード等の異なるモードに自主的に移行してもよい。このように、掃除作業をより効率的に行うことができる。
【０１０９】
他の実施例において、ロボットは、異なる払拭ユニットを識別してから、対応する領域、例えばキッチン、トイレ、寝室等に入って作業してもよい。このように、対応する払拭ユニットによって対応する領域において作業することができる。
【０１１０】
他の実施例において、ローラーブラシの駆動電機と払拭ユニットの振動電機との出力比は、値が１〜１０にある。これによって、掃除効果がより良好になる。
【０１１１】
他の実施例において、ローラーブラシ長さと払拭ユニット長さとの比は、値が０．５〜１．０にある。これによって、掃除効果がより良好になる。
【０１１２】
他の実施例において、床掃き・床拭き複合機器の外観はＤ字形に設計される。このように、隅の掃除効果がより良好になるとともに、機器の脱出能力に影響することもない。
【０１１３】
他の実施例において、ローラーブラシと払拭ユニットとはロボットの同一側に位置する。このように、払拭ユニットをできるだけ長くすることができ、隅の掃除効果がより良好になる。
【０１１４】
他の実施例において、払拭ユニットと床の接触面積はロボットの台座の面積との比は、数が０．２よりも大きい。このように、掃除効果、掃除効率を向上させることができる。
【０１１５】
他の実施例において、払拭ユニットと装着板との接続が磁石によって実現される。このように、払拭ユニットの交換がより便利になる。
【０１１６】
他の実施例において、集塵ボックスの体積とタンクの体積比は、値が２〜４にある。このように、航続能力を十分に確保するとともに、ロボットの重量とサイズを適切な範囲に収めることができる。
【０１１７】
他の実施例において、払拭ユニットが作業時に振動の状態にあり、タンクはロボットに対して静止し、タンクの水は変形可能なパイプを介して払拭ユニットに注入される。
【０１１８】
他の実施例において、ロボットは床掃きモードと床拭きモードの２つのモードに分けられ、床掃きモードにある場合に、払拭ユニットが持ち上げられ、床拭きモードにある場合に、ローラーブラシの回転数低は通常作業の回転数により低くなり、又は発するノイズの大きさが３０ｄｂよりも低い使用者が耐える範囲内にある。
【０１１９】
他の実施例において、床拭き状態時、ロボットの走行速度が床掃き状態時の走行速度よりも小さく又はそれと同等である。このように、床拭き効果を向上させることができる。
【０１２０】
他の実施例において、床掃きと床拭きは同時に行うことができず、２つの機能の切り替えはロボットによって自主的に完成される。このように、人為干渉を必要とせず、インテリジェント性が向上する。
【０１２１】
他の実施例において、払拭ユニットの少なくとも一方の側縁がロボットの輪郭からはみ出し、ローラーブラシの両方側はいずれも機器の輪郭はみ出していない。このように、隅の掃除効果がより良好になる。
【０１２２】
本発明の実施例の掃除ロボット、掃除ロボットシステム及びその掃除方法によれば、払拭ユニットに交換が必要になる時に、設けられた払拭ユニット交換装置、払拭ユニット回収装置、予備払拭ユニット保管装置等の協同によって、払拭ユニットの自主的交換を実現し、使用者の自動化体験を向上させるとともに、交換方法が簡単かつ迅速である。本発明によって公開されるベースステーションに払拭ユニット回収装置及び予備払拭ユニット保管装置が設けられ、ベースステーションの多機能兼用を実現し、フットプリントを節約することができる。
【０１２３】
本発明の実施例の掃除ロボット及びその掃除方法によれば、床に変化が生じる時、例えば掃除ロボットが絨毯又は敷居等の障害物に遭遇する時に、設けられた自動昇降機構によって払拭ユニットを昇降させ、床拭きロボットが絨毯等の不平坦な表面又は敷居等の突出した障害物に引っかかって動けない問題を回避し、絨毯、敷居等の障害物を乗り越えるために有利な操作制御を提供することができる。
【０１２４】
以上、上記実施例によって、本発明のいくつかの実施形態を具体的かつ詳しく説明したが、本発明特許の範囲がそれに制限されると理解すべきではない。本発明の実施例同士は適宜に組合せることができる。当業者にとって、本発明の思想から逸脱しない限り、本発明に変形と改善を加えることができ、これらはすべて本発明の保護範囲に属することは明記されるべきである。したがって、本発明特許の保護範囲は添付の特許請求の範囲とすべきである。
【図１】
2021526446.tif 000003
【図２】
2021526446.tif 000004
【図３Ａ】
2021526446.tif 000005
【図３Ｂ】
2021526446.tif 000006
【図４Ａ】
2021526446.tif 000007
【図４Ｂ】
2021526446.tif 000008
【図５Ａ】
2021526446.tif 000009
【図５Ｂ】
2021526446.tif 000010
【図６Ａ】
2021526446.tif 000011
【図６Ｂ】
2021526446.tif 000012
【図７】
2021526446.tif 000013
【図８Ａ】
2021526446.tif 000014
【図８Ｂ】
2021526446.tif 000015
【図８Ｃ】
2021526446.tif 000016
【図８Ｄ】
2021526446.tif 000017
【図８Ｅ】
2021526446.tif 000018
【図８Ｆ】
2021526446.tif 000019
【図９Ａ】
2021526446.tif 000020
【図９Ｂ】
2021526446.tif 000021
【図９Ｃ】
2021526446.tif 000022
【図９Ｄ】
2021526446.tif 000023
【図９Ｅ】
2021526446.tif 000024
【図１０Ａ】
2021526446.tif 000025
【図１０Ｂ】
2021526446.tif 000026
【図１０Ｃ】
2021526446.tif 000027
【図１０Ｄ】
2021526446.tif 000028
【図１０Ｅ】
2021526446.tif 000029
【図１０Ｆ】
2021526446.tif 000030
【図１１】
2021526446.tif 000031
【図１２Ａ】
2021526446.tif 000032
【図１２Ｂ】
2021526446.tif 000033
【図１２Ｃ】
2021526446.tif 000034
【図１２Ｄ】
2021526446.tif 000035
【図１２Ｅ】
2021526446.tif 000036
【図１２Ｆ】
2021526446.tif 000037
【図１２Ｇ】
2021526446.tif 000038
【図１２Ｈ】
2021526446.tif 000039
【図１２Ｉ】
2021526446.tif 000040
【国際調査報告】
2021526446.tif 000041
2021526446.tif 000042
2021526446.tif 000043
2021526446.tif 000044