(57)【要約】  前方駆動方向（Ｆ）を有するロボット本体（１１０）と、ロボット本体（１１０）を床面（１０）上に支持する駆動システム（１２０）と、を含む移動式表面清掃ロボット（１００）。駆動システム（１２０）は、右及び左駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）と、駆動ホイールの後方に配置されたキャスターホイール組立体（１２６）と、を含む。キャスターホイール組立体は、垂直方向で移動するよう支持されるキャスターホイール（１２７ａ）と、キャスターホイールを床面に向けて付勢する懸架バネ（１２７ｂ）とを含む。ロボットはまた、駆動ホイールの前方でロボット本体により支持され、床面と係合するよう構成された少なくとも１つの清掃要素（３１０）を有する清掃システム（１６０）を含む。懸架バネ（１２７ｂ）は、ロボット本体の後端（１１６）を床面上に持ち上げて、少なくとも１つの清掃要素の床面との係合を維持するのに十分なバネ定数を有する。【選択図】      図１２Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動式表面清掃ロボット（１００）であって、
前方駆動方向（Ｆ）を有するロボット本体（１１０）と、
前記ロボット本体（１１０）を床面（１０）上に支持して、該床面（１０）にわたって前記ロボット（１００）を操縦するための駆動システム（１２０）と、
を備え、
前記駆動システム（１２０）が、
前記ロボット本体（１１０）の対応する右及び左部分上に配置された右及び左駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）と、
前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の後方に配置されたキャスターホイール組立体（１２６）であって、垂直方向で移動するよう支持されるキャスターホイール（１２７ａ）と、前記キャスターホイール（１２７ａ）を前記床面（１０）に向けて付勢する懸架バネ（１２７ｂ）とを含む前記キャスターホイール組立体（１２６）と、
前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の前方で前記ロボット本体（１１０）により支持され、前記床面（１０）と係合するよう構成された少なくとも１つの清掃要素（３１０）を含む清掃システム（１６０）と、
を備え、
前記懸架バネ（１２７ｂ）が、前記ロボット本体（１１０）の後端（１１６）を前記床面（１０）よりも上に持ち上げて前記少なくとも１つの清掃要素（３１０）についての前記床面（１０）との係合を維持するのに十分なバネ定数を有する、ロボット（１００）。
【請求項２】
前記ロボット（１００）の重心（ＣＧ）が、前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の前方に位置付けられ、それにより、前記ロボット本体（１１０）が前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の周りで前方に枢動できるようになる、請求項１に記載のロボット（１００）。
【請求項３】
前記ロボット（１００）の重心（ＣＧ）が、前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の駆動軸線と前記ロボット本体（１１０）の前端（１１５）との間の距離の０％〜３５％の距離だけ前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の前方に位置付けられ、それにより、前記床面（１０）との前記少なくとも１つの清掃要素（３１０）の係合を生じさせる、請求項２に記載のロボット（１００）。
【請求項４】
前記ロボット本体（１１０）によって支持され、前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の前方で且つ前記少なくとも１つの清掃要素（３１０）の後方に配置された少なくとも１つのクリアランス調整器（１２８、１２８ａ、１２８ｂ）を更に備え、
前記少なくとも１つのクリアランス調整器（１２８、１２８ａ、１２８ｂ）が、前記ロボット本体（１１０）の底面（１１８）と前記床面（１０）との間に最小クリアランス高さ（Ｃ）を形成する、請求項１に記載のロボット（１００）。
【請求項５】
前記最小クリアランス高さ（Ｈ）が少なくとも２ｍｍである、請求項４に記載のロボット（１００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのクリアランス調整器（１２８、１２８ａ、１２８ｂ）が、前記ロボット本体（１１０）によって回転可能に支持されるローラ（１２８、１２８ａ、１２８ｂ）を含む、請求項４に記載のロボット（１００）。
【請求項７】
前記駆動システム（１２０）が更に、
前記それぞれの右及び左駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）を支持し、前記ロボット本体（１１０）に枢動可能に結合された第１の端部（１２３ａ）及び前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）を回転可能に支持する第２の端部（１２３ｂ）を各々が有する右及び左駆動ホイール懸架アーム（１２３）と、
前記右及び左駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）のそれぞれを前記床面（１０）に向かって付勢する右及び左駆動ホイール懸架バネ（１２５）と、
を含む、請求項１に記載のロボット（１００）。
【請求項８】
前記駆動ホイール懸架アーム（１２３）の各々が、枢動点（１２７ａ）と、ホイール枢動部（１２７ｂ）と、前記枢動点（１２７ａ）及び前記ホイール枢動部（１２７ｂ）から離間して配置されたバネアンカー（１２７ｃ）と、を構成し、
前記駆動ホイール懸架アーム（１２３）の各々が、前記バネアンカー（１２７ｃ）を付勢する駆動ホイール懸架バネ（１２５）を含み、それにより、前記駆動ホイール懸架アーム（１２３）が前記枢動点（１２７ａ）の周りで回転して、対応する前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）を前記床面（１０）に向けて移動させるようにする、請求項７に記載のロボット（１００）。
【請求項９】
前記駆動ホイール懸架バネ（１２５）が、前記ロボット（１００）の全体重量（Ｗ）の４０％〜８０％に等しいバネ力（Ｆｓ）を提供する、請求項８に記載のロボット（１００）。
【請求項１０】
前記駆動ホイール懸架アーム（１２３）の各々が、第１及び第２の脚部（１２３Ｌ1、１２３Ｌ2）を有するＬ字形状を形成し、
前記駆動ホイール懸架アーム（１２３）の枢動点（１２３ａ、１２７ａ）が、前記床面（１０）に対して前記ロボット本体（１１０）の高さ（ＨR）の少なくとも半分未満に位置付けられる、請求項８に記載のロボット（１００）。
【請求項１１】
Ｌ字形状の前記駆動ホイール懸架アーム（１２３）の斜辺が、前記ロボット本体（１１０）の高さ（ＨR）の７０％〜１５０％に等しい長さ（ＬA）を有する、請求項１０に記載のロボット（１００）。
【請求項１２】
時計回り（ＣＷ）及び反時計回り（ＣＣＷ）の回転における駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）当たりの最大許容可能重量限界（Ｆｎ）が次式で決定され、
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上式において、Ｆｓは前記駆動ホイール懸架バネ（１２５）のバネ力であり、βは前記駆動ホイール懸架アーム（１２３）と前記ロボット本体（１１０）の上部水平部分との間の角度であり、Ｔは前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の摩擦牽引力、Ｒは前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の半径である、請求項１１に記載のロボット（１００）。
【請求項１３】
前記駆動ホイール（１２４ａ、１２４ｂ）の各々が、前記ロボット本体（１１０）の高さ（ＨR）の７５％〜１２０％に等しい直径（φD）を有する、請求項１２に記載のロボット（１００）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの清掃要素（３１０）が、ブリストル（３１８、３２０、３３０）を有するローラブラシ（３１０）を含み、
前記懸架バネ（１２７ｂ）が、前記床面（１０）よりも上にロボット本体（１１０）の後端（１１６）を上昇させて、前記床面（１０）との前記ローラブラシブリストル（３１８、３２０、３３０）のブリストル長（ＬB）の少なくとも５％の係合を生じさせる、請求項１に記載のロボット（１００）。
【請求項１５】
前記ローラブラシ（３１０）が、
長手方向回転軸線（ＸA、ＸB）を定めるブラシコア（３１４）と、
前記ブラシコア（３１４）の円周上に配置され且つ前記ブラシコア（３１４）の円周に沿って等間隔に離間して配置されたブリストル（３１８、３２０、３３０）の３つ又はそれ以上の二重列（３２５）と、
を含み、
前記ブリストル（３１８、３２０、３３０）の二重列（３２５）の各々が、
第１のブリストル組成物を含み、第１の高さ（ＬB、ＬB1）を有する第１のブリストル列（３２５ａ）と、
前記第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物を含み、第２の高さ（ＬB、ＬB2）を有する第２のブリストル列（３２５ｂ）と、
を含み、
前記第２のブリストル列（３２５ｂ）が、前記第１の高さ（ＬB1）の１０％よりも小さいか又は等しいギャップ（Ｄｃ）だけ前記第１のブリストル列（３２５ａ）から円周方向に離間して配置され、
前記第１の高さ（ＬB1）が、前記第２の高さ（ＬB2）の９０％よりも小さいか又は等しい、請求項１４に記載のロボット（１００）。
【請求項１６】
前記第２のブリストル列（３２５ｂ）の前記第２の高さ（ＬB2）の少なくとも５％が前記床面（１０）と係合する、請求項１５に記載のロボット（１００）。
【請求項１７】
前記二重ブリストル列（３２５）の各々の前記第１のブリストル列（３２５ａ）が、前記ローラブラシ（３１０、３１０ａ、３１０ｂ）の回転方向において前記第２のブリストル列（３２５ｂ）の前方にある、請求項１５に記載のロボット（１００）。
【請求項１８】
前記ローラブラシ（３１０）が更に、前記ブリストル列（３２５、３２５ａ、３２５ｂ）の間で且つ該ブリストル列に実質的に平行に配列されたエラストマー製ベーン（３４０）を含み、
記ベーン（３４０）の各々が、前記ブラシコア（３１４）に取り付けられた第１の端部（３４０ａ）から、前記ブラシコア（３１４）により取り付けられていない第２の端部（３４０ｂ）まで延びる、請求項１５に記載のロボット（１００）。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの清掃要素（３１０）が、長手方向回転軸線（ＸA）を定めるブラシコア（３１４）と、前記ブラシコア（３１４）の円周上に配置され且つ前記ブラシコア（３１４）の円周に沿って等間隔に離間して配置されたブリストル（３１８、３２０、３３０）の３つ又はそれ以上の二重列（３２５）と、を含む第１のローラブラシ（３１０、３１０ａ）を備え、
前記ブリストル（３１８、３２０、３３０）の二重列（３２５）の各々が、
第１のブリストル組成物を含み、第１の高さ（ＬB1）を有する第１のブリストル列（３２５ａ）と、
前記第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物を含み、第２の高さ（ＬB2）を有する第２のブリストル列（３２５ｂ）と、
を含み、
前記第２のブリストル列（３２５ｂ）が、前記第１の高さ（ＬB1）の１０％よりも小さいか又は等しいギャップ（Ｄｃ）だけ前記第１のブリストル列（３２５ａ）から円周方向に離間して配置され、
前記第１の高さ（ＬB1）が、前記第２の高さ（ＬB2）の９０％よりも小さいか又は等しく、
前記第１のローラブラシ（３１０、３１０ａ）とは反対側で回転可能に配列された第２のローラブラシ（３１０、３１０ｂ）が、
長手方向回転軸線（ＸB）を定めるブラシコア（３１４）と、
前記ブラシコア（３１４）上に配置され且つ前記ブラシコア（３１４）の周りで円周方向に離間して配置されたブリストル（３１８）の３つ又はそれ以上の列（３１５）と、
を含む、請求項１に記載のロボット（１００）。
【請求項２０】
前記ロボット本体（１１０）が、方形の前方外形輪郭又は円形の外形輪郭を形成する、請求項１に記載のロボット（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表面清掃ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空掃除機は一般に、空気ポンプを用いて部分真空を生成して、通常は床から、任意選択的には更に他の表面から塵埃及び汚れを引き上げるようにしている。真空掃除機は通常、後で廃棄するために集塵バッグ又はサイクロン内に汚れを集める。家庭並びに産業界で使用される真空掃除機は、小型バッテリ駆動式携帯装置、家庭用セントラル真空掃除機、排出するまでに数百リットルの塵埃を扱うことができる大型の定置用産業電気機器、及び大量の流出液の回収又は汚染土壌の除去のための自走式真空トラックなど、様々なサイズ及びモデルが存在する。
【０００３】
自律式ロボット真空掃除機は一般に、通常動作条件下では、床を真空掃除しながら居住空間及び日常的な障害物の間を移動する。自律式ロボット真空掃除機は一般に、壁、家具、又は階段などの障害物を避けることを可能にするセンサを含む。ロボット真空掃除機は、障害物に衝突したときにその駆動方向を変える（例えば、転回又は後退する）ことができる。ロボット真空掃除機はまた、床上に異常な汚れスポットを検出したときに駆動方向又は駆動パターンを変えることができる。毛髪及び他のデブリは、ブラシの周りに巻き付いて、ブラシの回転を失速状態にし、従って、ロボットの清掃効率を低下させる可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の１つの態様は、前方駆動方向を有するロボット本体と、ロボット本体を床面上に支持して、該床面にわたってロボットを操縦するための駆動システムと、を備えた移動式表面清掃ロボットを提供する。駆動システムは、ロボット本体の対応する右及び左部分上に配置された右及び左駆動ホイールと、駆動ホイールの後方に配置されたキャスターホイール組立体と、を含む。キャスターホイール組立体は、垂直方向で移動するよう支持されるキャスターホイールと、キャスターホイールを床面に向けて付勢する懸架バネとを含む。ロボットはまた、駆動ホイールの前方でロボット本体により支持され、床面と係合（engage）するよう構成された少なくとも１つの清掃要素を有する清掃システムを備える。懸架バネは、ロボット本体の後端を床面上に持ち上げて少なくとも１つの清掃要素の床面との係合（engagement）を維持するのに十分なバネ定数を有する。
【０００５】
本開示の実施構成は、以下の特徴の１又はそれ以上を含むことができる。一部の実施構成において、ロボットの重心は、駆動ホイールの前方に位置付けられ、ロボット本体が駆動ホイールの周りで前方に枢動できるようにする。ロボットの重心は、駆動ホイールの駆動軸線とロボット本体の前端との間の距離の１％〜３５％の距離で駆動ホイールの前方に位置付けられ、少なくとも１つの清掃要素の床面との係合を生じるようにすることができる。
【０００６】
ロボットは、ロボット本体によって支持され、駆動ホイールの前方で且つ少なくとも１つの清掃要素の後方に配置された少なくとも１つのクリアランス調整器を含むことができる。少なくとも１つのクリアランス調整器は、ロボット本体の底面と床面との間に最小クリアランス高さ（例えば、少なくとも２ｍｍ）を提供する。一部の実施例において、クリアランス調整器は、ロボット本体によって回転可能に支持されるローラを含む。
【０００７】
一部の実施構成において、駆動システムは、それぞれの右及び左駆動ホイールを支持する右及び左駆動ホイール懸架アームを含む。各駆動ホイール懸架アームは、ロボット本体に枢動可能に結合された第１の端部及び駆動ホイールを回転可能に支持する第２の端部を有する。駆動システムはまた、それぞれの右及び左駆動ホイールを床面に向かって付勢する右及び左駆動ホイール懸架バネを含む。一部の実施例において、各駆動ホイール懸架アームは、枢動点と、ホイール枢動部と、枢動点及びホイール枢動部から離間して配置されたバネアンカーとを定める。各駆動ホイール懸架アームは、バネアンカーを付勢する駆動ホイール懸架バネを含み、駆動ホイール懸架アームが枢動点の周りで回転して、対応する駆動ホイールを床面に向けて移動させるようにする。
【０００８】
各駆動ホイール懸架アームは、第１及び第２の脚部を有するＬ字形状を定めることができ、駆動ホイール懸架アームの枢動点は、床面に対してロボット本体の高さの少なくとも半分未満に位置付けられる。その上、Ｌ字形駆動ホイール懸架アームの斜辺は、ロボット本体の高さの７０％〜１５０％に等しい長さを有することができる。各駆動ホイールは、ロボット本体の高さの７５％〜１２０％に等しい直径を有することができる。
【０００９】
一部の実施構成において、清掃要素は、ブリストルを有するローラブラシである。懸架バネは、床面とのローラブラシブリストルのブリストル長の少なくとも５％の係合を生じさせるよう床面の上方にロボット本体の後端を上昇させる。一部の実施例において、ローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの円周上に配置され且つブラシコアの円周に沿って等間隔に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の二重列と、を含む。ブリストルの各二重列は、第１のブリストル組成物及び第１の高さを有する第１のブリストル列と、第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物及び第２の高さを有する第２のブリストル列と、を含む。第２のブリストル列は、第１の高さの１０％よりも小さいか又は等しいギャップで第１のブリストル列から円周方向に離間して配置される。第１の高さは、第２の高さの９０％よりも小さいか又は等しい。一部の実施例において、第２のブリストル列の第２の高さの少なくとも５％が床面と係合する。各二重ブリストル列の第１のブリストル列は、ローラブラシの回転方向で第２のブリストル列の前方にあることができる。ローラブラシは更に、ブリストル列の間で且つブリストル列に実質的に平行に配列されたエラストマー製ベーンを含むことができる。各ベーンは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。
【００１０】
一部の実施構成において、清掃システムは、第１及び第２のローラブラシを含む。第１のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの円周上に配置され且つブラシコアの円周に沿って等間隔に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の二重列と、を含む。ブリストルの各二重列は、第１のブリストル組成物及び第１の高さを有する第１のブリストル列と、第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物及び第２の高さを有する第２のブリストル列と、を含む。第２のブリストル列は、第１の高さの１０％よりも小さいか又は等しいギャップで第１のブリストル列から円周方向に離間して配置される。第１の高さは、第２の高さの９０％よりも小さいか又は等しい。第２のローラブラシは、第１のローラブラシとは反対側で回転可能に配列され、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコア上に配置され且つブラシコアの周りで円周方向に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の列と、を含む。ロボット本体は、方形の前方外形輪郭又は円形の外形輪郭を定める。
【００１１】
本開示の別の態様は、清掃用電気器具の回転可能ローラブラシを提供する。ローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの円周上に配置され且つブラシコアの円周に沿って等間隔に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の二重列と、を含む。ブリストルの各二重列は、第１の高さを有する第１のブリストル組成物の第１のブリストル列と、第２の高さを有し且つ第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物の第２のブリストル列と、を含む。第２のブリストル列は、第１の高さの１０％よりも小さいか又は等しいギャップ（例えば、ブラシコアの表面に沿ったコード長として測定したとき）で第１のブリストル列から円周方向に離間して配置される。第１の高さは、第２の高さの９０％よりも小さいか又は等しい。
【００１２】
一部の実施構成において、各二重ブリストル列の第１のブリストル列は、ローラブラシの回転方向で第２のブリストル列の前方にある。ローラブラシは、ブリストル列の間で且つブリストル列に実質的に平行に配列されたエラストマー製ベーンを含むことができる。各ベーンは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。ベーンは、第２のブリストル列の第２の高さよりも小さい第３の高さを有することができる。
【００１３】
一部の実施構成において、第１のブリストル列及び第２のブリストル列は各々、ブラシコアに沿って長手方向に配列された逆Ｖ字形状を定める。第１のブリストル列のブリストルの各々は、第２のブリストル列のブリストルの各々の第２の直径よりも小さい第１の直径を有することができる。各ブラシコアは、ブラシ要素を解除可能に受けるため長手方向に延びるＴ字型チャンネルを定めることができる。ブラシ要素は、Ｔ字型チャンネル内に滑動可能に受けるような相補的サイズにされたＴ字型を定めるアンカーと、該アンカーに取り付けられたブリストルの少なくとも１つの二重列又はベーンとを含む。
【００１４】
本開示の別の態様は、清掃用電気器具の回転可能ローラブラシ組立体を提供する。ローラブラシ組立体は、第１のローラブラシと、該第１のローラブラシとは反対側で回転可能に配列された第２のローラブラシとを含む。第１のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの円周上に配置され且つブラシコアの円周に沿って等間隔に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の二重列と、を含む。ブリストルの各二重列は、第１の高さを有する第１のブリストル組成物の第１のブリストル列と、第２の高さを有する、第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物の第２のブリストル列と、を含む。第２のブリストル列は、第１の高さの１０％よりも小さいか又は等しいギャップ（例えば、ブラシコアの表面に沿ったコード長として測定したとき）で第１のブリストル列から円周方向に離間して配置される。また、第１の高さは、第２の高さの９０％よりも小さいか又は等しい。第２のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコア上に配置され且つブラシコアの周りで円周方向に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の列と、を含む。
【００１５】
一部の実施構成において、各二重ブリストル列の第１のブリストル列は、ローラブラシの回転方向で第２のブリストル列の前方にある。第１のローラブラシは、ブリストル列の間で且つブリストル列に実質的に平行に配列されたエラストマー製ベーンを含むことができる。各ベーンは、第１のローラブラシのブラシコアに取り付けられた第１の端部から、第１のローラブラシのブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。その上、ベーンは、第２のブリストル列の第２の高さよりも小さい第３の高さを有することができる。
【００１６】
これに加えて又は代替として、第２のブラシは、ブリストル列の間で且つブリストル列に実質的に平行に配列されたエラストマー製ベーンを含むことができる。各ベーンは、第２のローラブラシのブラシコアに取り付けられた第１の端部から、第２のローラブラシのブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。ベーンは、第２のローラブラシのブリストルよりも短くすることができる。
【００１７】
一部の実施構成において、各ローラブラシのブリストルの列は各々、対応するブラシコアに沿って長手方向に配列された逆Ｖ字形状を定める。第１の回転可能ブラシの第１の回転方向は、回転可能ロータブラシ組立体の前方駆動方向に対して前方転動方向とすることができる。
【００１８】
ローラブラシ組立体は、ブリストル列に平行に配列され、対応するブラシコアに対して半径方向で測定したときに０．０６０インチ以下の係合距離でブリストル列を係合するブラシバーを含むことができる。ブラシバーは、係合したローラブラシの回転と干渉して、係合したブリストルから繊維を剥ぎ取る。
【００１９】
本開示の更に別の態様において、移動式表面清掃ロボットは、前方駆動方向を有するロボット本体と、ロボット本体を床面上に支持して、該床面にわたってロボットを操縦するための駆動システムとを含む。駆動システムは、ロボット本体の対応する右及び左部分上に配置された右及び左駆動ホイールを含む。ロボットは、駆動ホイールの後方に配置されたキャスターホイール組立体と、駆動ホイールの前方でロボット本体により支持される清掃システムと、を含む。清掃システムは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの円周上に配置され且つブラシコアの円周に沿って等間隔に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の二重列と、を含む被駆動ローラブラシを備える。ブリストルの各二重列は、第１の高さを有し且つ第１のブリストル組成物の第１のブリストル列と、第２の高さを有し且つ第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物の第２のブリストル列と、を含む。第２のブリストル列は、第１の高さの１０％よりも小さいか又は等しいギャップ（例えば、ブラシコアの表面に沿ったコード長として測定したとき）で第１のブリストル列から円周方向に離間して配置される。また、第１の高さは、第２の高さの９０％よりも小さいか又は等しい。
【００２０】
一部の実施構成において、第２のブリストル列の第２の高さの少なくとも５％が床面と係合する。一部の実施例において、各二重ブリストル列の第１のブリストル列は、ローラブラシの回転方向で第２のブリストル列の前方にある。ロボットの重心は、駆動ホイールの前方に位置付けられ、ロボット本体が駆動ホイールの周りで前方に枢動できるようにすることができる。一部の実施例において、ロボット本体は、方形の前方外形輪郭又は円形の外形輪郭を定める。
【００２１】
ロボットは、ロボット本体によって支持され、駆動ホイールの前方で且つローラブラシの後方に配置された少なくとも１つのクリアランス調整器ローラを含むことができる。少なくとも１つのクリアランス調整器は、ロボット本体と床面との間に少なくとも２ｍｍの最小クリアランス高さを提供する。
【００２２】
一部の実施構成において、ロボットは、第１のローラブラシとは反対側で回転可能に配列された第２のローラブラシを含む。第２のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコア上に配置され且つブラシコアの周りで円周方向に離間して配置されたブリストルの３又はそれ以上の列と、を含む。第２のブラシのブリストルの３又はそれ以上の列は、ブリストルの二重列とすることができる。ブリストルの各二重列は、第１の高さを有する第１のブリストル組成物の第１のブリストル列と、第２の高さを有し且つ第１のブリストル組成物よりも剛性のある第２のブリストル組成物の第２のブリストル列と、を含む。第２のブリストル列は、第１の高さの１０％よりも小さいか又は等しいギャップ（例えば、ブラシコアの表面に沿ったコード長として測定したとき）で第１のブリストル列から円周方向に離間して配置される。また、第１の高さは、第２の高さの９０％よりも小さいか又は等しい。
【００２３】
清掃システムは、ロボット本体上に配置される収集容積部と、第１及び第２のローラブラシの上に配列されるプレナムと、プレナム及び収集容積部と空気レンツした導管と、を含むことができる。
【００２４】
本開示の別の態様は、ロボット本体、駆動システム、ロボットコントローラ、及び清掃システムを含む移動式表面清掃ロボットを提供する。ロボット本体は、前方駆動方向を有する。駆動システムは、ロボット本体を床面上に支持して該床面にわたってロボットを操縦するようにし、ロボットコントローラと連通している。ロボット本体によって支持される清掃システムは、ロボット本体によって回転可能に支持される第１及び第２のローラブラシを含む。第１のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの周りに円周方向に離間して配置されたブリストルの少なくとも２つの長手方向列と、を含む。各ブリストルは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。ブリストルは全て、実質的に同じ長さを有する。ロボット本体は、第１のローラブラシの後方で第２のローラブラシを回転可能に支持する。第２のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの周りに円周方向に離間して配置されたブリストルの少なくとも２つの長手方向列と、を含み、各二重列が、第１のブリストル長を有するブリストルの第１の列と、第１のブリストル列に平行に隣接し、第１のブリストル長とは異なる第２のブリストル長を有するブリストルの第２の列とを有する。ブリストルの各二重列の第１及び第２のブリストル列は、第１の長さの約１／４未満のコード長でブラシコアに沿って円周方向に離間して配置される。その上、各ブリストルは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。
【００２５】
一部の実施構成において、第１のブリストル長は、第２のブリストル長の９０％未満である。一部の実施例において、ブリストルの各二重列の第１のブリストル列は、第２のローラブラシの回転方向で第２のブリストル列の前方にある。これに加えて又は代替として、第１のローラブラシは、ブリストルの列の間で且つブリストルの列に実質的に平行に配列されたベーンを含むことができる。各ベーンは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びたエラストマー材料を含む。第１のローラブラシのベーンは、ブリストルよりも短くすることができる。一部の実施例において、第２のローラブラシは、ブリストルの二重列の間で且つブリストルの二重列に実質的に平行に配列されたベーンを含む。各ベーンは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びたエラストマー材料を含む。第２のローラブラシのベーンは、ブリストルよりも短くすることができる。一部の実施例において、各ローラブラシのブリストルの列は各々、対応するブラシコアに沿って長手方向に配列された逆Ｖ字形状を定める。
【００２６】
一部の実施例において、ロボットは、第１及び第２のブラシモータを含む。第１のブラシモータは、第１のローラブラシに結合され、第１のローラブラシを第１の方向で駆動する。第２のブラシモータは、第２のローラブラシに結合され、第２のローラブラシを第１の方向とは判定の第２の方向で駆動する。これに加えて又は代替として、第１の回転方向は、前方駆動方向に対して前方転動方向とすることができる。
【００２７】
一部の実施構成において、各ブラシコアは、ブラシ要素を解除可能に受けるための長手方向に延びるＴ字型チャンネルを定める。ブラシ要素は、Ｔ字型を定めるアンカーを含み、Ｔ字型チャンネル内に滑動可能に受けるような相補的サイズにされる。ブラシ要素はまた、アンカーに取り付けられたブリストルの少なくとも１つの長手方向列又はベーンを含む。ブラシ要素は、アンカーに取り付けられたブリストルの二重列を含むことができる。これに加えて又は代替として、ブラシコアは、複数の等間隔に円周方向に離間したＴ字型チャンネルを定めることができる。
【００２８】
一部の実施構成において、清掃システムは、ローラブラシの一方又は両方のブリストルに平行に係合するよう配列されたブラシバーを含む。ブラシバーは、係合したローラブラシの回転と干渉し、係合したブリストルから繊維を剥ぎ取る。一部の実施例において、清掃システムは更に、ロボット本体上に配置された収集容積部と、第１及び第２のローラブラシの上に配列されたプレナムと、ブレナム及び収集容積部と空気連通した導管と、を更に含む。
【００２９】
本開示の別の態様は、前方駆動方向を有するロボット本体と、ロボット本体を床面上に支持して、該床面にわたってロボットを操縦するための駆動システムと、を備えた移動式表面清掃ロボットを提供する。駆動システムは、ロボット本体の対応する右及び左部分上に配置された右及び左駆動ホイールと、駆動ホイールの後方に配置されたキャスターホイール組立体とを含む。キャスターホイール組立体は、垂直で移動するよう支持されるキャスターホイールと、キャスターホイールを床面に向けて付勢する懸架バネと、を含む。ロボットは、駆動システムと連通したロボットコントローラと、駆動ホイールの前方でロボット本体によって支持される清掃システムとを含む。清掃システムは、床面と係合するよう構成された少なくとも１つの清掃要素を含み、懸架バネは、ロボット本体の後端を床面上に持ち上げて少なくとも１つの清掃要素の床面との係合を維持するのに十分なバネ定数を有する。
【００３０】
一部の実施例において、清掃要素は、ブリストルを有するローラブラシを含む。懸架バネは、床面の上方にロボット本体の後端を上昇させ、床面とのローラブラシブリストルのブリストル長の少なくとも５％の係合を生じさせるようにする。これに加えて又は代替として、ロボットの重心は、駆動ホイールの前方に位置付けられ、ロボット本体が駆動ホイールの周りで前方に枢動できるようにする。
【００３１】
一部の実施構成において、ロボットは、駆動ホイールの前方でロボット本体上に配置されたクリアランス調整器を含む。クリアランス調整器は、ロボット本体の底面と床面との間に最小クリアランス高さ（例えば、少なくとも２ｍｍ）を維持する。クリアランス調整器は、駆動ホイールの前方で且つ清掃要素の後方に配置することができる。これに加えて又は代替として、クリアランス調整器は、ロボット本体によって回転可能に支持されるローラである。
【００３２】
一部の実施構成において、少なくとも１つの清掃要素は、ロボット本体によって回転可能に支持される第１のローラブラシを含む。第１のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの周りに円周方向に離間して配置されたブリストルの少なくとも２つの長手方向列と、を含む。各ブリストルは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。ブリストルは全て、実質的に同じ長さを有する。清掃要素は更に、第１のローラブラシの後方でロボット本体によって回転可能に支持される第２のローラブラシを含む。第２のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの周りに円周方向に離間して配置されたブリストルの少なくとも２つの長手方向列と、を含む。ブリストルの各二重列は、第１のブリストル長を有するブリストルの第１の列と、第１のブリストル列に平行に隣接し、第１のブリストル長とは異なる第２のブリストル長を有するブリストルの第２の列とを含む。ブリストルの各二重列の第１及び第２のブリストル列は、第１の長さの約１／４未満のコード長でブラシコアに沿って円周方向に離間して配置される。その上、各ブリストルは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。一部の実施例において、清掃システムは、第１及び第２のブラシモータを含む。第１のブラシモータは、第１のローラブラシに結合され、第１のローラブラシを第１の方向で駆動する。第２のブラシモータは、第２のローラブラシに結合され、第２のローラブラシを第１の方向とは判定の第２の方向で駆動する。
【００３３】
本開示の更に別の態様は、前方駆動方向を有するロボット本体と、ロボット本体を床面上に支持して、該床面にわたってロボットを操縦するための駆動システムと、を備えた移動式表面清掃ロボットを提供する。駆動システムは、ロボット本体の対応する右及び左部分上に配置された右及び左駆動ホイール組立体を含む。各駆動ホイール組立体は、駆動ホイールと、ロボット本体に回転可能に結合された第１の端部及び駆動ホイールを回転可能に支持する第２の端部を有する駆動ホイール懸架アームと、駆動ホイールを床面に向けて付勢する駆動ホイール懸架バネと、を有する。駆動システムは更に、ロボット本体の底面と床面との間の最小クリアランス高さを維持するため、駆動ホイールの前方に配置された少なくとも１つのクリアランス調整器を含む。駆動システムは更に、駆動ホイールの後方に配置されたキャスターホイール組立体を含み、垂直で移動するよう支持されるキャスターホイールと、キャスターホイールを床面に向けて付勢する懸架バネとを含む。ロボットは更に、駆動システムと連通したロボットコントローラと、駆動ホイールの前方でロボット本体によって支持される清掃システムとを含む。清掃システムは、床面に係合するよう構成され、ブリストルを有する少なくとも１つのローラブラシを含む。懸架バネは、ロボット本体の後端を床面上に持ち上げて少なくとも１つのローラブラシの床面との係合を維持するのに十分なバネ定数を有する。ロボット本体の前方部分が平坦な前面を有し、ロボット本体の後方部分が、半円形状を定める。
【００３４】
一部の実施構成において、懸架バネは、ロボット本体を床面上方のある高さで支持し、床面とのローラブラシブリストルのブリストル長の少なくとも５の係合を生じさせる。これに加えて又は代替として、駆動ホイール懸架アームは、ロボット本体の高さの７０％〜１５０％に等しい長さを有することができる。駆動ホイール懸架アームの第１の端部は、ロボット本体の高さの半分未満でロボット本体上に配置することができる。加えて、駆動ホイール懸架バネは全体として、ロボットの全体重量の４０％〜８０％に等しいバネ力を提供する。
【００３５】
一部の実施構成において、キャスターホイール懸架バネは、ロボット本体の後端を床面上に持ち上げて、床面とのローラブラシブリストルのブリストル長の少なくとも５％の係合を生じさせる。ロボットの重心は、駆動ホイールの前方に位置付けられ、ロボット本体が駆動ホイールの周りで前方に枢動できるようにすることができる。
【００３６】
最小クリアランス高さは、少なくとも２ｍｍとすることができる。一部の実施例において、１つ又は複数のクリアランス調整器は、駆動ホイールの前方で且つローラブラシの後方に配置される。これに加えて又は代替として、クリアランス調整器は、ロボット本体によって回転可能に支持されるローラとすることができる。
【００３７】
一部の実施構成において、少なくとも１つの清掃要素は、ロボット本体によって回転可能に支持される第１のローラブラシを含む。第１のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの周りに円周方向に離間して配置されたブリストルの少なくとも２つの長手方向列と、を含む。各ブリストルは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。ブリストルは全て、実質的に同じ長さを有する。清掃要素は更に、第１のローラブラシの後方でロボット本体によって回転可能に支持される第２のローラブラシを含む。第２のローラブラシは、長手方向回転軸線を定めるブラシコアと、ブラシコアの周りに円周方向に離間して配置されたブリストルの少なくとも２つの長手方向列と、を含む。ブリストルの各二重列は、第１のブリストル長を有するブリストルの第１の列と、第１のブリストル列に平行に隣接し、第１のブリストル長とは異なる第２のブリストル長を有するブリストルの第２の列とを含む。ブリストルの各二重列の第１及び第２のブリストル列は、第１の長さの約１／４未満のコード長でブラシコアに沿って円周方向に離間して配置される。その上、各ブリストルは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びる。
【００３８】
一部の実施構成において、第１のブリストル長は、第２のブリストル長の９０％未満である。ブリストルの各二重列の第１のブリストル列は、第２のローラブラシの回転方向で第２のブリストル列の前方にあることができる。
【００３９】
第１のローラブラシは、ブリストルの列の間で且つブリストルの列に実質的に平行に配列されたベーンを含むことができる。各ベーンは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びたエラストマー材料を含む。ベーンは、ブリストルよりも短くすることができる。これに加えて又は代替として、第２のローラブラシは、ブリストルの二重列の間で且つブリストルの二重列に実質的に平行に配列されたベーンを含むことができる。各ベーンは、ブラシコアに取り付けられた第１の端部からブラシコアにより取り付けられていない第２の端部まで延びたエラストマー材料を含み、ベーンはブリストルよりも短い。各ローラブラシのブリストルの列は各々、対応するブラシコアに沿って長手方向に配列された逆Ｖ字形状を定める。
【００４０】
ロボットは更に、第１及び第２のブラシモータを含むことができる。第１のブラシモータは、第１のローラブラシに結合することができ、第１のローラブラシを第１の方向で駆動することができる。第２のブラシモータは、第２のローラブラシに結合することができ、第２のローラブラシを第１の方向とは判定の第２の方向で駆動することができる。第１の回転方向は、前方駆動方向に対して前方転動方向とすることができる。
【００４１】
一部の実施構成において、各ブラシコアは、ブラシ要素を解除可能に受けるための長手方向に延びるＴ字型チャンネルを定める。ブラシ要素は、Ｔ字型を定め、Ｔ字型チャンネル内に活動可能に受けるような相補的サイズにされたアンカーと、アンカーに取り付けられたブリストルの少なくとも１つの長手方向列又はベーンとを含む。ブラシ要素は、アンカーに取り付けられたブリストルの二重列を含むことができる。一部の実施例において、ブラシコアは、複数の等間隔に円周方向に離間したＴ字型チャンネルを定める。
【００４２】
一部の実施構成において、清掃システムは更に、ローラブラシの一方又は両方のブリストルに平行に係合するよう配列されたブラシバーを含む。ブラシバーは、係合したローラブラシの回転と干渉し、係合したブリストルから繊維を剥ぎ取る。これに加えて又は代替として、清掃システムは、ロボット本体上に配置された収集容積部と、第１及び第２のローラブラシの上に配列されたプレナムと、ブレナム及び収集容積部と空気連通した導管と、を含むことができる。
【００４３】
本開示の１又はそれ以上の実施構成の詳細は、添付図面及び以下の説明において記載される。他の態様、特徴、及び利点は、本明細書及び図面並びに請求項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】例示的な清掃ロボットの斜視図である。
【図２】図１に示すロボットの底面図である。
【図３】例示的なロボットシステムの概略図である。
【図４】例示的な清掃ロボットの部分分解図である。
【図５】図５に示すロボットの底部斜視図である。
【図６】線６−６に沿った、図４に示すロボットの断面図である。
【図７】例示的な清掃ロボットのブラシの部分底面図である。
【図８】ブラシバー構成を例示した、例示的な清掃ロボットの部分断面図である。
【図９】例示的なローラブラシの側面図である。
【図１０Ａ】ブリストルの二重列を有する例示的なローラブラシの斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａのローラブラシの正面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａのローラブラシの側面図である。
【図１１】例示的な二重ブラシ清掃システムの部分断面図である。
【図１２Ａ】例示的な清掃ロボットの概略底面図である。
【図１２Ｂ】例示的な清掃ロボットの概略側面図である。
【図１２Ｃ】例示的な清掃ロボットの概略側面図である。
【図１２Ｄ】ロボットのホイールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
種々の図面における同じ参照符号は同じ要素を示している。
【００４６】
移動可能に支持される自律式ロボットは、表面を横断しながら当該表面を清掃することができる。ロボットは、表面上で負圧（例えば、部分真空）を加えることでデブリを攪拌し及び／又は表面からデブリを持ち上げ、次いで、このデブリを表面から集めることによって表面からデブリを除去することができる。
【００４７】
図１〜３を参照すると、一部の実施構成において、ロボット１００は、例えば、ｘ、ｙ、及びθ成分を有する駆動コマンドに基づいて、床表面１０にわたってロボット１００を操縦することができる駆動システム１２０により支持される本体１１０を含む。ロボット本体１１０は、前方部分１１２と後方部分１１４とを有する。駆動システム１２０は、右及び左被駆動ホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂを含む。ホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂは、本体１１０によって定められる横軸線Ｘに沿って実質的に対向し、それぞれのホイール１２４ａ、１２４ｂを駆動する駆動モータ１２２ａ、１２２ｂをそれぞれ含む。駆動モータ１２２ａ、１２２ｂは、本体１１０（例えば、ファスナー又は工具不要接続を介して）に解除可能に接続することができ、駆動モータ１２２ａ、１２２ｂは、任意選択的に、実質的にそれぞれのホイール１２４ａ、１２４ｂの上に位置付けられる。ホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂは、シャーシ１１０に解除可能に取り付けられ、それぞれのバネによって床面１０と係合するよう押し付けることができる。ロボット１００は、ロボット本体１１０の後方部分１１４を支持するよう配置されたキャスターホイール１２６を含むことができる。ロボット本体１１０は、ロボット１００の何れかの電気部品に給電するために電力供給源（例えば、バッテリ）１０２を支持する。
【００４８】
一部の実施例において、ホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂは、ロボット本体１１０に移動可能に固定（例えば、回転可能に取り付け）され、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂをロボット本体から下向きに離れるよう付勢するバネ付勢（例えば、約５〜２５ニュートン）を受ける。例えば、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂは、展開位置に移動したときに約１０ニュートン、ロボット本体１１０内の格納位置に移動したときに約２０ニュートンの下向きの付勢力を受けることができる。このバネ付勢により、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂは、ロボット１００の何らかの清掃要素が床表面１０に接触しながら、床表面１０との接触及び牽引力を維持することが可能となる。
【００４９】
ロボット１００は、本体１１０によって定められる互いに直交する３つの軸線、すなわち、横軸線Ｘ、前後軸線Ｙ、及び中心垂直軸線Ｚに対する移動の種々の組み合わせにより床面１０にわたって移動することができる。前後軸線Ｙに沿った前方への駆動方向は、Ｆ（以下「前方」と呼ばれる場合もある）で示され、前後軸線Ｙに沿った後方への駆動方向は、Ａ（以下「後方」と呼ばれる場合もある）で示される。横軸線Ｘは、ホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂの中心点によって定められる軸線に実質的に沿ってロボット１００の右側Ｒと左側Ｌとの間に延びる。
【００５０】
図２及び１２Ｂを参照すると、一部の実施構成において、ロボット１００は、空で約１０〜６０Ｎの重さがある。ロボット１００は、横軸線Ｘ（例えば、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂを接続する中心線）からロボット１００の前部（すなわち、移動方向に面する前面）への距離の最大３５％に重心を有することができる。ロボット１００は、表面１０上での良好な牽引及び可動性を確保するために、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂ上にその重量の大部分を有することに依存することができる。その上、ロボット本体１１０の後方部分１１４上に配置されたキャスター１２６は、ロボット重量の約０〜２５％を支持することができ、キャスター１２６は、ロボット１００が移動している間ハードストップに乗っている。ロボット１００は、ロボット重量の約０〜２５％を支持するため、及びロボット１００の前方部分１１２が加速時に地面上に確実に固定されないようにするために、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂに隣接しその前方にある、ロボット本体１１０により回転可能に支持される右及び左従動ホイール１２８ａ、１２８ｂのような１又はそれ以上のクリアランス調整器１２８ａ、１２８を含むことができる。
【００５１】
本体１１０の前方部分１１２は、バンパー１３０を保持し、該バンパーは、例えば、ホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂが清掃ルーチン中に床面１０にわたってロボット１００を推進させるときに、ロボット１００の駆動経路における１又はそれ以上の事象を（例えば、１又はそれ以上のセンサを介して）検出する。ロボット１００は、事象に応答してロボット１００を操縦（例えば、障害物から離れて）するようホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂを制御することにより、バンパー１３０によって検出された事象（例えば、障害物、段差、壁）に応答することができる。本明細書では一部のセンサがバンパー上に配置されて記載されているが、これらのセンサは、これに加えて、又は代替として、ロボット１００上の様々な異なる位置の何れかに配置することができる。
【００５２】
本体１１０の上部分に配置されたユーザインタフェース１４０は、１又はそれ以上のユーザコマンドを受け取り、及び／又はロボット１００のステータスを表示する。ユーザインタフェース１４０は、ロボット１００によって保持されたロボットコントローラ１５０と通信し、ユーザインタフェース１４０によって受け取られる１又はそれ以上のコマンドが、ロボット１００による清掃ルーチンの実行を開始できるようにする。
【００５３】
図３〜５を参照すると、信頼性があり堅牢な自律移動を達成するために、ロボット１００は、複数の異なるタイプのセンサ５３０を有するセンサシステム５００を含むことができ、これらセンサは、互いに連動して用いて、ロボット１００がロボットの環境において行うべき措置に関してインテリジェントに決定することができるほどに十分なロボットの環境の感知をもたらすことができる。センサシステム５００は、障害物検出障害物回避（ＯＤＯＡ）センサ、通信センサ、ナビゲーションセンサ、その他を含むことができる。一部の実施構成において、センサシステム５００は、側距ソナーセンサ５３０ａ（例えば、前方本体部分１１２上に配置される）、近接段差センサ５３０ｂ（例えば、赤外線センサ）、接触センサ、レーザスキャナ、及び／又はイメージングソナーを含む。これに加えて又は代替として、センサ５３０は、限定ではないが、近接センサ、ソナー、レーダー、ＬＩＤＡＲ（ライダー；光検出及び側距、散乱光の特性を測定して遠隔ターゲットの距離及び／又は他の情報を求める光学的リモートセンシングを必要とする可能性がある）、ＬＡＤＡＲ（レーザ検出及び側距）、その他、赤外線段差センサ、接触センサ、カメラ（例えば、点群ボリュームイメージング、３次元（３Ｄ）イメージング、又は深度図センサ、可視光カメラ及び／又は赤外線カメラ）、などを含むことができる。
【００５４】
ロボットコントローラ１５０（制御システムを実行する）は、壁に追従するような操縦、床を磨き洗浄するような操縦、又は障害物が検出されたときに（例えば、バンパーセンサシステム４００により）移動方向を変える操縦、などの動作をロボット１００にさせる挙動部を実行することができる。ロボットコントローラ１５０は、各ホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂの回転速度及び方向を独立して制御することによって、床面１０上のあらゆる方向でロボット１００を操縦することができる。例えば、ロボットコントローラ１５０は、ロボット１００を前方Ｆ、反転（後方）Ａ、右Ｒ、及び左Ｌ方向で操縦することができる。ロボット１００が実質的に前後軸線Ｙに沿って移動すると、ロボット１００は、左右の転回を交互に繰り返して、中心垂直軸線Ｚの周りで前後に回転（以下、くねり運動と呼ばれる））するようにする。くねり運動により、ロボット１００は、清掃動作中にスクラバーとして作動することが可能となる。その上、くねり運動は、ロボットコントローラ１５０がロボットの静止を検出するのに用いることができる。これに加えて、又は代替として、ロボットコントローラ１５０は、例えば、ロボット１００が障害物から離れて操縦できるように、実質的に所定位置で回転するようロボット１００を操縦することができる。ロボットコントローラ１５０は、床面１０を横断している間に実質的にランダムな（例えば、擬似ランダムな）経路上でロボット１００を配向することができる。ロボットコントローラ１５０は、ロボット１００の周りに配置された１又はそれ以上のセンサ５３０（例えば、衝突センサ、近接センサ、壁センサ、静止センサ、及び／又は段差センサ）に対して応答することができる。ロボットコントローラ１５０は、センサ５３０から受け取った信号に応答してホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂの向きを変え、ロボット１００が床面１０を処理している間に障害物及び散乱物を避けるようにすることができる。使用中にロボット１００が立ち往生するか又は動けなくなった場合には、ロボットコントローラ１５０は、一連の脱出挙動を通じて、ロボット１００が脱出して通常の清掃動作に戻ることができるようにホイールモジュール１２０ａ、１２０ｂを配向することができる。
【００５５】
図３を参照すると、一部の実施構成において、ロボット１００は、清掃流体が残されている床面１０の部分にロボット１００が戻ることができるように、床面１０にわたって擬似ランダムパターンでロボット１００を操縦するよう構成されたナビゲーションシステム６００を含む。ナビゲーションシステム６００は、ロボットコントローラ１５０上で格納及び／又は実行される挙動ベースのシステムとすることができる。ナビゲーションシステム６００は、センサシステム５００と通信して、駆動システム１２０に対して駆動コマンドを決定し送出することができる。
【００５６】
図２〜８を参照すると、ロボット１００は、乾式清掃システム３００のような清掃サブシステム３００を有する清掃システム１６０を含む。乾式清掃システム３００は、横軸線Ｘに平行に延び且つ床面１０と接触するようロボット本体１１０により回転可能に支持される少なくとも１つのローラブラシ３１０（例えば、ブリストル及び／又は叩きフラップを備えた）を含む。ブラシ３１０は、第１及び第２の端部３１１、３１３を含み、各端部は、ロボット本体１１０に解除可能に接続される。清掃システム１６０は、ローラブラシ３１０を受けるための清掃ヘッド１８０を含む。ローラブラシ３１０は、清掃ヘッド１８０に解除可能に接続することができる。図示の実施例において、清掃ヘッド１８０は、ロボット本体１１０の前方部分１１２に位置付けられる。一部の実施例において、清掃ヘッド１８０は、ローラブラシ３１０を受けるための矩形形状を有する凹部１８４を定める。凹部１８４は、ブラシ３１０が床面１０と接触して清掃するのを可能にする。清掃ヘッド１８０はまた、ローラブラシ３１０の上に配列されるプレナム１８２を定める。導管又は配管２０８は、プレナム１８２と収集容積部との間の空気連通を提供する。
【００５７】
ローラブラシ３１０ａ、３１０ｂは、対応するブラシモータ３１２ａ、３１２ｂによって、又はホイール駆動モータ１２２ａ、１２２ｂのうちの１つによって駆動することができる。被駆動ローラブラシ３１０は、床面１０上のデブリを攪拌して、該デブリを吸い込み経路内に移動させ、収集容積部２０２ｂに排気する。これに加えて又は代替として、被駆動ローラブラシ３１０は、攪拌したデブリを床面１０から、ローラブラシ３１０に隣接する集塵ビン（図示せず）又は配管２０８のうちの１つに移動させることができる。ローラブラシ３１０は、床１０に対して結果として生じる力が床面１０を前方に押し進めるように回転することができる。ロボット本体１１０は、集塵ビンへのアクセスを可能にする取り外し可能カバー１０４を含むことができ、収集容積部２０２ｂに解除可能にアクセスするハンドル１０６を含むことができる。
【００５８】
一部の実施構成において、ロボット本体１１０は、ロボット本体１１０の底部前方部分１１２上に配置されたサイドブラシ１４０を含む。サイドブラシ１４０は、床面１０上のデブリを攪拌し、デブリを真空モジュール１６２の吸い込み経路に移動させる。一部の実施例において、サイドブラシ１４０は、ロボット本体１１０を越えて延びて、コーナー部又は家具の周りなど届きにくい区域にあるデブリを攪拌することが可能となる。
【００５９】
図９〜１０Ｃを参照すると、一部の実施構成において、清掃システム１６０は、第１及び第２のローラブラシ３１０ａ、３１０ｂを含む。ブラシ３１０ａ、３１０ｂは、表面１０から汚れを取り除くために同時に回転する。各ブラシ３１０ａ、３１０ｂは、長手方向回転軸線ＸA、ＸBを定めるブラシコア３１４を含む。ブラシ３１０ａ、３１０ｂは、表面１０から汚れを取り除くために、ブラシの長手方向回転軸線ＸA、ＸBの周りで同時に回転する。その上、ブラシ３１０ａ、３１０ｂは、ブラシの長手方向回転軸線ＸA、ＸBの周りで同方向又は反対方向に回転することができる。一部の実施例において、ロボット１００は、第１及び第２のブラシモータ３１２ａ、３１２ｂを含む。第１のブラシモータ３１２ａは、第１のローラブラシ３１０ａに結合され、該第１のローラブラシ３１０ａを第１の方向で駆動する。第２のブラシモータ３１２ｂは、第２のローラブラシ３１０ｂに結合され、該第２のローラブラシ３１０ｂを第１の方向とは反対の第２の方向で駆動する。この回転の第１の方向は、前方駆動方向Ｆに対して前方転動方向とすることができる。
【００６０】
図６及び９を参照すると、一部の実施構成において、第１のローラブラシ３１０ａは、ブラシコア３１４の周りに円周方向に離間して配置されたブリストル３１８の少なくとも２つの長手方向列３１５を含む。各ブリストル３１８は、ブラシコア３１４に取り付けられた第１の端部３１８ａから、ブラシコア３１４により取り付けられていない第２の端部３１８ｂまで延びる。ブリストル３１８は全て実質的に同じ長さＬBを有することができる。
【００６１】
図６及び１０Ａ〜１０Ｃを参照すると、一部の実施構成において、第２のローラブラシ３１０ｂは、ブラシコア３１４の周りに円周方向に離間して配置されたブリストル３２０、３３０の少なくとも２つの長手方向二重列３２５を含む。各二重列３２５は、第１のブリストル長ＬB1を有するブリストル３２０の第１の列３２５ａと、第１のブリストル列３２５ａに平行に隣接し、第１のブリストル長ＬB1とは異なる第２のブリストル長ＬB2（例えば、第２のブリストル長ＬB2が第１のブリストル長ＬB1よりも大きい）を有するブリストル３２０の第１の列３２５ａと、を有する。第１及び第２のブリストル列３２５ａ、３２５ｂは、ブラシコア３１４に沿って狭いギャップで円周方向に離間している。一部の実施例において、コード長Ｄｃは、第１のブリストル長ＬB1のおよそ１／４未満である。加えて、各ブリストル３２０、３３０は、ブラシコア３１４に取り付けられた第１の端部３２０ａ、３３０ａから、ブラシコア３１４により取り付けられていない第２の端部３２０ｂ、３３０ｂまで延びることができる。一部の実施例において、第１のブリストル長ＬB1は、第２のブリストル長ＬB2の９０％未満である。これに加えて又は代替として、ブリストル３２０、３３０の各二重列３２５の第１のブリストル列３２５ａは、第２のローラブラシ３１０ｂの回転方向ＲBでブリストル３３０の第２の列３２５ｂの前方にあることができる。
【００６２】
第２のローラブラシ３１０ｂの一部の実施構成において、ブリストル３２０の第１の列３２５ａは、第１のブリストル組成物から形成され、ブリストル３３０の第２の列３２５ｂは、第２のブリストル組成物から形成され、第１のブリストル組成物は、第２のブリストル組成物よりも剛性がある。第１のブリストル長ＬB1は、第２のブリストル長ＬB2の９０％を超えない程度とすることができ、第１の列３２５ａ及び第２の列３２５ｂは、第２のブリストル長ＬB2の１０％を超えない（すなわち、より長いブリストル３３０の長さの１０％を超えない）程度の狭いギャップで分離することができる。一部の実施例において、第２のローラブラシ３１０ｂは、ブラシコアの円周に沿って６０〜１２０度で等間隔に分離されたブリストル３２０、３３０の３又はそれ以上の二重列を有する。また、５つよりも多い二重列３２５を有すると、第２のローラブラシ３１０ｂを駆動するモードに対して過剰なパワーを利用する結果となる可能性がある。３つよりも少ない二重列３２５を有すると、ブリストル３３０が清掃している表面に対して十分な頻度で接触しないので、清掃性能の悪化をもたらすことになる。
【００６３】
第１のローラブラシ３１０ａは、単一の高さのブリストル３１８の３又はそれ以上の列を含むことができる。これに加えて又は代替として、第１のローラブラシ３１０ａは、図１０Ｃの第２のローラブラシ３１０に関して図示し本明細書で記載されるものと同じ、ブリストル３２０、３３０の１又はそれ以上の二重列３２５を含むことができる。
【００６４】
図７及び９を再度参照すると、ブラシ３１０におけるブリストルオフセットＯは、ブリストル３１８、３２０、３３０がブラシ３１０の所期の回転方向ＲAに対してブラシ３１０の中心軸線ＸA、ＸBの前方又は後方に離れて装着される距離である。中心軸線ＸA、ＸBの前方に装着されるブリストル３１８、３２０、３３０は、床１０に接触するときに必然的に後方掃きとなるが、中心軸線ＸA、ＸBの後方に装着されるブリストル３１８、３２０、３３０は、床１０に対して離れてブリストル３１８、３２０、３３０を駆動することになる（結果として消費電力が大きく、「ブラシ跳ね返り」の可能性がある）。ブラシ３１０の中心軸線ＸA、ＸBの前に装着されるブリストル３１８、３２０、３３０は、同じ有効直径に対してより長いブリストル３１８、３２０、３３０を生じ、比較的低剛性のブラシ３１０がもたらされる。その結果、カーペット敷きの床面１０を横断し清掃している間の電流引き込み又は消費電力が、後方オフセットブリストル構成に比べて有意に低減することができる。一部の実施構成において、ブリストル３１８、３２０、３３０は、ブラシ３１０の中心軸線ＸA、ＸBの後方に０〜３ｍｍ（例えば、１ｍｍ）のオフセットを有する。
【００６５】
Ｙ軸に沿って測定したときの長手方向回転軸線ＸA、ＸB間の間隔距離Ｄｓは、ブラシ３１０ａ、３１０ｂの直径φA、φBよりも大きいか又は等しい。一部の実施例において、ブラシ３１０ａ、３１０ｂは、それぞれのブリストル３１８、３２０、３３０の遠位の第２の端部３１８ｂ、３２０ｂ、３２０ｃが約１〜１０ｍｍのギャップの距離を有するように離間して配置される。
【００６６】
図６、９及び１０Ａ〜１０Ｃを再度参照すると、一部の実施構成において、一方又は両方のブラシ３１０ａ、３１０ｂは、ブリストル３１８の列３１５又はブリストル３２０、３３０の二重列３２５の間に実質的に平行に配列されたベーン３４０を含む。各ベーン３４０は、ブラシコア３１４に取り付けられた第１の端部３４０ａから、ブラシコア３１４により取り付けられていない第２の端部３１８ｂまで延びるエラストマー材料を含む。ベーン３４０は、ブラシコア３１４の周りに毛髪が絡みつくのを防ぐ。加えて、ベーン３４０は、除去及び清掃をより容易にするために、毛髪をブラシコア３１４の外側部分に向かって保持する。ベーン３４０は、ブラシコア３１４上で直線状に延び、又は逆Ｖ字形状を定めることができる。ベーン３４０は、ブリストル３１８、３２０、３３０よりも短くすることができる。ベーン３４０は、毛髪がブラシコア３１４の周りに固く深く巻き付くのを防ぐので、ブラシコア３１４の周りに巻き付いた毛髪の除去を容易にすることができる。加えて、ベーン３４０は、ブラシ３１０ａ、３１０ｂを通過する空気流を増大させ、これにより塵埃ビン２０２ｂ内への毛髪及び他のデブリの堆積が増大する。ブラシ３１０のコア３１４の周りに毛髪が深く巻き付かないので、掃除機は、尚もブラシ３１０から毛髪を引き寄せることができる。
【００６７】
一部の実施構成において、各ブラシコア３１４は、ブラシ要素３７０を解除可能に受けるために長手方向に延びたＴ字型チャンネル３６０を定める。ブラシ要素３７０は、Ｔ字型を定め且つＴ字型チャンネル３６０内に滑動可能に受けるような相補的サイズにされたアンカー３７２と、アンカー３７２に取り付けられるブリストル３１８、３２０、３３０の少なくとも１つの長手方向列又はベーン３４０とを含む。Ｔ字型アンカー３７２は、保守整備のためユーザがブラシ要素３７０をブラシコア３１４上で滑動させるのを可能にすると共に、一方でブラシ３１０の作動中にブリストルが離脱するのを防ぐ。一部の実施例において、チャンネル３６０は、ブラシ要素３７０を解除可能に受けるための他の形状を定め、該ブラシ要素３７０は、チャンネル３６０によって滑動可能に受けられるようなサイズにされた相補的形状を有する。チャンネル３６０は、ブラシコア３１４の周りに円周方向で等間隔に配置することができる。ベーン３４０は、第２のブリストル列３２５ｂの高さＬB2よりも低い高さＬVを有する。
【００６８】
図１１を参照すると、一部の実施構成において、特にロボット１００が高い消費電力を有する実施構成では、プレナム１８２がデブリを蓄積すると、ブラシ３１０ａ、３１０ｂは、プレナム１８２からデブリを擦り落とし、従って、デブリの蓄積を最小限にすることができる。一部の実施例において、ブリストル３２０、３３０の二重列３２５は、第２のブリストル列３２５ｂに平行に隣接した０．００３〜０．０１０インチ（例えば、０．００９インチ）のブリストル直径φAの第１の列３２５ａを有し、第２のブリストル列３２５ｂは、０．００１〜０．００７インチ（例えば、０．００５インチ）のブリストル直径φBを有する。第１のブリストル列３２５ａ（より小さい直径のブリストル列）は、ブラシコア３１４の周りのフィラメント巻き付けを妨げるために、第２のブリストル列３２５ｂ（より大きな直径のブリストル列）よりも相対的により剛性がある。更に、ブリストル列３２５ａ、３２５ｂのうちの少なくとも１つのブリストル列のブリストル３２０、３３０は、プレナム１８２と干渉するほど十分に長く、プレナム１８２内部を清浄に維持し、床面１０上の移行部及びしっくい線に対してより遠くまで届くことができるようにする。ロボット１００が表面から毛髪を取り込むと、毛髪は、表面１０から集塵ビン２０２ｂに直ぐに移送することはできず、毛髪がブラシ３１０からプレナム１８２に、次いで集塵ビン２０２ｂに移動するまでに幾らかの時間を要する可能性がある。より高密度及び／又はより高剛性のブリストル３２０、３３０は、ブラシ３１０上の毛髪を捕捉して、集塵ビン２０２ｂ内での毛髪の堆積が比較的少なくなる場合がある。従って、軟質と高剛性のブリストル３２０、３３０の組み合わせ（この場合、軟質のブリストル３３０の方が高剛性のブリストル３２０よりも長い）は、毛髪をより長い軟質のブリストル３３０にて捕捉し、従って、集塵ビン２０２ｂにより迅速に移動させることが可能となる。加えて、より高密度及び／又は高剛性のブリストル３２０、３３０の組み合わせは、多様な表面タイプからのデブリ（特に毛髪）の取り出しを可能にする。ブリストル３２５ａの第１の列は、硬質の床張り及び硬質カーペットからのデブリの取り込みに有効である。軟質のブリストルは、柔軟性があり、集めた毛髪をプレナムに放出するのにより良好である。
【００６９】
清掃システム１６０が床面１０からデブリを吸い込むと、汚れ及びデブリは、清掃ヘッド１８０のプレナム１８２に付着することができる。清掃ヘッド１８０は、蓄積した汚れ又はデブリを清掃ヘッド１８０内から取り除くためにユーザによる取り外しを可能にするよう、ロボット本体１１０及び／又は清掃システム１６０に解除可能に接続することができる。清掃のためにロボット１００の大幅な分解を必要とせずに、ユーザは、ロボット本体１１０上に位置するハンドル１０６を把持して引っ張ることにより、清掃ヘッド１８０を（例えば、工具無しコネクタ又はファスナーを解除することにより）取り外し、収集容積部２０２ｂを空にすることができる。
【００７０】
図７を再度参照すると、一部の実施構成において、清掃ヘッドは、大きな物体（例えば、ワイヤ、コード、及び衣類）がブラシの周りに巻き付くのを防ぐためにワイヤベイル１９０を含む。ワイヤベイルは、垂直方向又は水平方向に配置することができ、垂直及び水平構成の両方の組み合わせを含むことができる。
【００７１】
図８を再度参照すると、一部の実施構成において、ロボット１００は、ローラブラシ３１０ａ、３１０ｂのうちの１つのローラブラシのブリストル３１８、３２０、３３０に平行に配列されて係合した少なくとも１つのブラシバー２００ａ、２００ｂを含む。ブラシバー２００ａ、２００ｂは、係合したローラブラシ３１０ａ、３１０ｂの回転と干渉して、係合したブリストル３１８、３２０、３３０から繊維又はフィラメントを剥ぎ取る。ブラシ３１０ａ、３１０ｂが回転して床面１０を清掃するときに、ブリストル３１８、３２０、３３０は、ブラシバー２００ａ、２００ｂと接触する。ブラシバー２００ａ、２００ｂは、ブラシ３１０ａ、３１０ｂの端部上でデブリ（例えば、毛髪）を攪拌し、これらデブリを拭い取って真空空気流に投入し、収集容積部２０２ｂ内に堆積させる。ローラブラシ３１０により、ロボット１００は、集塵ビン２０２ｂ内へのデブリ（特に毛髪）の収集を増大させ、ブラシ３１０ａ、３１０ｂ上での毛髪の絡みつきを低減することが可能になる。一部の実施例において、ブラシバー２００ａは、第２のブリストル列３２５ｂのみと最小限に干渉し、第１のブリストル列３２５ａのより剛性のあるブリストルとは干渉しない。ブラシバー２００ａ、２００ｂは、第２のブリストル列３２５ｂの軟質のブリストル３３０の第２の端部３３０ｂと干渉し、対応するブラシコア３１４に対して半径方向で測定したときに、軟質ブリストル３３０の長さＬB2の０．０１０〜０．０６０インチの係合距離Ｅでこれらを係合することができる。
【００７２】
図２、５、６、１２Ａ及び１２Ｂを参照すると、一部の実施構成において、ロボット１００は、ロボット１００の後方部分１１４に位置するキャスターホイール組立体１２６を含み、前後軸線Ｙの周りに配置することができる。キャスターホイール組立体１２６は、垂直移動に対して支持されるキャスターホイール１２７ａと、床面１０に向かってキャスターホイール１２７ａを付勢する懸架バネ１２７ｂとを含む。懸架バネ１２７ｂは、ロボット本体１１０の後方部分１１４を床面１０の上に持ち上げて、少なくとも１つの清掃要素（例えば、ローラブラシ３１０ａ、３１０ｂ）の床面１０との係合を維持するのに十分であるようなバネ定数を有する。懸架バネ１２７ｂは、床面１０とのローラブラシブリストル３１８、３２０、３３０のブリストル長ＬB（例えば、第１及び／又は第２のブリストル長ＬB1、ＬB2）の少なくとも５％の係合を生じさせる高さＨで床面１０上にロボット１００の後端１１６を支持する。ロボット１００の重心ＣＧは、駆動軸線の前方（駆動軸線と前端１１５との間の距離の０〜３５％）に位置付けられ、ロボット本体１１０の前方部分１１２を下向きに維持するのを助け、ローラブラシ３１０ａ、３１０ｂの床１０との係合を生じさせることができる。例えば、この重心配置により、ロボット本体１１０は、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂの周りで前方に枢動できるようになる。
【００７３】
一部の実施例において、キャスターホイール組立体１２６は、床面１０との接触を維持するよう付勢された垂直方向バネ付勢の旋回キャスターである。垂直方向バネ付勢の旋回キャスターホイール組立体１２６は、ロボット１００が床面１０と接触していないかどうかを検出するのに用いることができる（例えば、ロボット１００が階段から離れて後退した場合、垂直方向バネ付勢の旋回キャスター１２６が降下することができる）。加えて、キャスターホイール組立体１２６は、ロボット本体１１０の後方部分１１４を床面１０から離して保持し、ロボット１００が床面１０を横断しているとき、又はロボット１００が障害物を乗り越えているときに、ロボット１００が床面１０に擦れるのを防ぐ。加えて、垂直方向バネ付勢の旋回キャスター組立体１２６は、ローラブラシ３１０ａ、３１０ｂと床面１０との間を一定に維持する重心ＣＧの位置の許容範囲を可能にする。
【００７４】
一部の実施構成において、ロボット１００は、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂの前方でロボット本体１１０上の前方部分１１２に配置された少なくとも１つのクリアランス調整器１２８を含む。一部の実施例において、クリアランス調整器１２８は、ロボット本体１１０によって回転可能に支持されるローラ又はホイールである。クリアランス調整器１２８は、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂの前方で且つローラブラシ３１０の後方に配置された右及び左ローラ１２８ａ、１２８ｂとすることができる。クリアランス調整器／ローラ１２８ａ、２８ｂは、ロボット本体１１０の底面１１８と床面１０との間のクリアランス高さＣ（例えば、少なくとも５ｍｍ）を維持することができる。
【００７５】
図１２Ｂ〜１２Ｄを参照すると、一部の実施構成において、各駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂは、ロボット本体１１０に枢動可能に結合された第１の端部１２３ａと、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂを回転可能に支持する第２の端部１２３ｂとを有する駆動ホイール懸架アーム１２３、並びに駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂを床面１０に向かって付勢する駆動ホイール懸架バネ１２５によって回転可能に支持される。一部の実施例において、駆動ホイール懸架アーム１２３は、枢動点１２７ａ、ホイール枢動部１２７ｂ、並びに枢動点１２７ａ及びホイール枢動部１２７ｂから離間して配置されたバネアンカー１２７ｃを有するブラケット（図１２Ｃ）である。バネ１２５がバネアンカー１２７ｂを付勢することにより、懸架アーム１２３が枢動点１２７ａ（すなわち、支点）の周りで回転して、駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂを床面１０に向けて移動させるようになる。一部の実施例において、懸架アーム１２３は、第１及び第２の脚部１２３Ｌ1、１２３Ｌ2を有するＬ字型ブラケットである。ブラケット１２３の枢動点１２３ａ、１２７ａは、ロボット１００の高さＨRの下側２５％に位置付けることができ、床面１０に対してロボット本体１１０の高さＨRの少なくとも半分未満である。これに加えて又は代替として、Ｌ字型ブラケット１２３の斜辺は、ロボット本体１１０の高さＨRの７０％〜１５０％に等しい長さＬAを有することができる。一部の実施例において、駆動ホイール懸架バネ１２５は全体として、ロボット１００の全体重量Ｗの４０％〜８０％に等しいバネ力Ｆｓ（例えば、Ｆｓ＝０．５Ｗ）を提供する。各駆動ホイール１２４ａ、１２４ｂは、ロボット本体１１０の高さＨRの７５％〜１２０％に等しい直径φDを有することができる。
【００７６】
一部の実施構成において、ホイール１２４ａ、１２４ｂは、ホイールの回転方向に応じて異なるように機能する。牽引力は、滑ることなく２つの面（ロボットのホイール１２４ａ、１２４ｂと床面１０と）の間で生成される最大摩擦力である。ホイール１２４ａ、１２４ｂの時計回りの回転及び反時計回りの回転は、牽引力Ｔ＝０、又は、
2015520639.tif 000003
である場合にのみ等しい。
【００７７】
ここで、βは、ロボット本体１１０の上部水平部分に対する駆動ホイール懸架アーム１２３の角度である。Ｒはホイール１２４ａ、１２４ｂの半径、ＬAはホイールアーム１２３の長さである。牽引力は、枢動点が床面１０上にあるときにのみゼロに等しい。従って、弱方向での性能を改善するために、枢動点はゼロに近くすべきであり、従って、床面１０に接近する必要がある。枢動点が低くなるほど、ホイール１２４ａ、１２４ｂの性能がより良好になる。ホイール性能を改善するために以下の２つの式が考慮される。
2015520639.tif 000004
【００７８】
ここで、βは、ロボット本体１１０の上部水平部分に対する駆動ホイール懸架アーム１２３の角度である。Ｒはホイール１２４ａ、１２４ｂの半径、ＬAはホイールアーム１２３の長さである。Ｆｓは垂直バネ力、Ｆｎは最大許容可能重量限界である。上記の式に基づくと、一部の実施例において、垂直バネ力Ｆｓ＝２．５ＬBｆ（定数）では、ホイール半径Ｒ＝４１ｍｍ、ホイールアームは、長さＬA＝８０ｍｍを有し、ｍｕ＝０．８（摩擦係数）である。加えて、アームは、初期角度θ＝−１６．０°を形成することができる。一部の実施例において、最大許容可能Ｆｎ（重量限度）＝２．５ＬBｆ／ホイールである。
【００７９】
一部の実施構成において、ロボット１００は、平坦な前方面（例えば、平坦な線形バンパー１３０）を有する前方本体部分と、半円形状を定める後方本体部分１１４とを有する。ロボット１００がコーナー部に接近し、コーナー部で立ち往生したときには、ロボット１００は、コーナー部及び／又は壁から脱出するために後方駆動することが必要となる場合がある。一部の実施例において、ロボット１００が立ち往生した際の脱出能力を向上させるために、ロボット１００が後方に移動するときにより高い牽引力が必要とされる。
【００８０】
幾つかの実施構成を説明してきた。それでも尚、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができる点を理解されたい。従って、他の実施構成も添付の請求項の範囲内にある。
【符号の説明】
【００８１】
１０  床面
１００  ロボット
１１５  ロボットの前端
１１６  ロボットの後端
１２３  駆動ホイール懸架アーム
１２５  駆動ホイール懸架バネ
１２４ａ、１２４ｂ  駆動ホイール
３１０ａ、３１０ｂ  ローラブラシ
【図１】
2015520639.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015520639.tif 000012
【図８】
2015520639.tif 000013
【図９】
2015520639.tif 000014
【図１０Ａ】
2015520639.tif 000015
【図１０Ｂ】
2015520639.tif 000016
【図１０Ｃ】
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【図１１】
2015520639.tif 000018
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【国際調査報告】
2015520639.tif 000023
2015520639.tif 000024