(57)【要約】      （修正有）【課題】拭き掃除シート前方に累積したごみを収集する自動清掃機を提供する。【解決手段】ふき取りシートに高速で往復するように床面を拭き掃除させ、真空吸塵装置によりふき取りシート前方のごみを吸引する。【選択図】図２
2017221654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動清掃機であって、
平面に接触する少なくとも一つの清掃装置と、
前記少なくとも一つの清掃装置に接続されるとともに、前記少なくとも一つの清掃装置を、前記平面を往復してふき取るするように往復運動させる少なくとも一の往復式装置と、
を含む往復式ふき取り機構と、
前記自動清掃機に前記平面上を走行させる走行装置と、
前記往復式ふき取り機構及び前記走行装置に接続され、前記往復式ふき取り機構と前記走行装置を制御する制御システムと、
を含むことを特徴とする自動清掃機。
【請求項２】
少なくとも一つの清掃装置は、第１の清掃装置と第２の清掃装置を含み、
前記少なくとも一つの往復式装置は、前記第１の清掃装置を第１の方向に沿って、往復運動させるとともに、前記第２の清掃装置を第２の方向に沿って往復運動させ、且つ前記第１の方向は前記第２の方向の反対方向であること、
を特徴とする請求項１に記載の自動清掃機。
【請求項３】
外殻を更に含み、
前記外殻は、前記往復式ふき取り機構の前記少なくとも一つの往復式装置と、前記制御システムと、前記走行装置とを収容し、
前記少なくとも一つの清掃装置は、
前記外殻の底部に配置されるブラシディスクと、
前記ブラシディスクと前記外殻との間に位置し、前記ブラシディスクまたは前記底部において回動することにより、前記ブラシディスクと前記底部との間の摩擦力を減少するローラと、
前記ブラシディスクに設けられ、前記平面に接触するふき取りシートと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動清掃機。
【請求項４】
外殻と弾性部材とを更に含み、
前記外殻は前記往復式ふき取り機構の前記少なくとも一つの往復式装置と前記制御システムと前記走行装置とを収容し、
前記弾性部材は、前記走行装置と前記外殻との間に設けられ、これにより前記弾性部材を介し、前記走行装置に前記ロボット掃除機から離れる方向の力を加えること、
を特徴とする請求項１に記載の自動清掃機。
【請求項５】
吸塵装置を更に含み、
前記吸塵装置は、吸入口を含み、前記平面における粒子を空気流に伴い、前記吸入口から前記吸塵装置に吸入し、
少なくとも一つの清掃装置は、第１の清掃装置を含み、
前記吸入口は、前記第１の清掃装置の前方に位置され、前記吸入口は前記第１の清掃装置の所定距離内に位置するとともに、前記所定距離内において前記第１の清掃装置は粒子を累積しないこと、
を特徴とする請求項１に記載の自動清掃機。
【請求項６】
前記平面に噴水する噴水装置を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項７】
前記走行装置は、移動ホイール組及び外部殻体を含み、前記外部殻体は前記移動ホイール組を収容し、且つスリーブを含み、
前記外殻は、底部と、前記底部に設けられ、前記底部から突出し、且つ前記スリーブが外周面を嵌設する固定柱と、
前記固定柱の上側に設けられる止め片と、
前記固定柱に螺着され、前記止め片を前記固定柱の上側に固定する固定ねじと、を含み、
前記弾性部材の一端が前記止め片に当接され、前記弾性部材の他端が前記走行装置の前記外部殻体の前記スリーブに当接されること、
を特徴とする請求項４に記載の自動清掃機。
【請求項８】
前記少なくとも一の往復式装置は、
ふき取り用モータと、
前記ふき取り用モータにより駆動され、回動を行うクランク軸と、
一端が前記クランク軸に接続され、他端が前記少なくとも一の清掃装置のブラシディスクに接続されるとともに、前記クランク軸の回動に伴い往復運動を行う少なくとも一のクランクと、
前記ブラシディスクの一部を制限し、前記少なくとも一の清掃装置を往復運動させる少なくとも一のスライドレールと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の自動清掃機。
【請求項９】
前記吸塵装置の前記吸入口は、前記第１の清掃装置のディスクブラシ上に設置されることを特徴とする請求項５に記載の自動清掃機。
【請求項１０】
電動清掃ブラシを更に含み、
前記吸塵装置の前記吸入口は、前記自動清掃機の外殻の底部に設置され、且つ前記電動清掃ブラシは、前記底部に固定され、前記粒子を前記吸入口に掃き入れること、
を特徴とする請求項５に記載の自動清掃機。
【請求項１１】
前記外殻の前方又は下側に設けられ、障害物又は段差を非接触式で検出する少なくとも一つのセンサーを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の自動清掃機。
【請求項１２】
前記自動清掃機の外側に設けられるバンパーと、
バンパーにより接触した後、障害物を検出する少なくとも一のリミットスイッチと、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の自動清掃機。
【請求項１３】
障害物の距離を検出し、周囲環境の距離を測量して、地図を作製するとともに清掃ルートを計画する少なくとも一つのレーザー測距装置を更に含むこと、
を特徴とする請求項１に記載の自動清掃機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動清掃機に関し、特に往復式の清掃機構を有する自動清掃機に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場で売られているロボット掃除機（sweeping robot）は、ごみの吸引除去が主であり、ロボット掃除機は通常、サイドブラシ、バキューム吸引口を有する、又は中央ブラシを兼ね備える、又は拭き掃除シートを兼ね備えている。しかし、この拭き掃除シートは、ロボットにより引っ張りながら移動しており、水跡、足跡、微細な埃の清掃効果は限定される。
【０００３】
現在売られている水拭き機能を有するロボット掃除機（irobot製のscooba）は、ロボットにより床に水を吹き付けながら、中央ブラシで掃除したのち、ゴムブレーザーにより水を吸引し濾過する。このロボットの欠点は床に凹凸を有する場合、床面に水が残留し、隙間を有する床材には使用できないということである。
【０００４】
現在売られている拭き掃除機能を有するロボット掃除機（mint製のmint）は、ウェットシートを押し移動する機械により床を拭き掃除ながら移動する。その欠点は、拭き掃除シート前方に累積したごみを収集することができないため、ふき取り効率が低く、清掃効果が限られていることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、前記ロボットの少なくとも一つの欠点を改善した家庭用ロボット掃除機が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例の目的は、ふき取りシートを往復させて床面を拭き掃除する往復式の清掃機構を有し、また、機器を移動させる一対の走行ホイールを有し、また、障害物を検出し、周囲環境の距離を検出して清掃ルートを計画するマイクロコンピュータ及びマルチセンサを有する。実施例において、前記自動清掃機は更に、ふき取りシート前方のごみを吸引除去可能な吸塵装置を有する。また実施例において、前記自動清掃機はさらに、床面を濡らす噴水装置を有する。
【０００７】
自動清掃機は、往復式ふき取り機構と、走行装置と、制御システムとを含む。往復式ふき取り機構は、少なくとも一の清掃装置と、少なくとも一の往復式装置を含む。少なくとも一の清掃装置は平面に接触する。少なくとも一の往復式装置は、前記少なくとも一の清掃装置に接続されるとともに、前記少なくとも一の清掃装置を、平面を往復して拭き掃除を行うように往復運動させる。走行装置は、平面において自動清掃機を走行させる。制御システムは往復式ふき取り機構及び走行装置と接続され、往復式ふき取り機構及び走行装置を制御する。
【０００８】
一実施例において、少なくとも一の清掃装置は、第１の清掃装置と第２の清掃装置を含む。前記少なくとも一の清掃装置は、第１の清掃装置を第１方向に往復運動させるとともに、第２の清掃装置を第２方向に往復運動させ、且つ第１方向は第２方向とは相反する。
【０００９】
一実施例において、自動清掃機は更に、外殻を含む。外殻は、往復式ふき取り機構の前記少なくとも一の往復装置と制御装置と走行装置を収容する。前記少なくとも一の清掃装置は、ブラシディスクと、ローラとふき取りシートを含む。ブラシディスクは外殻の底部に配置される。ローラは、ブラシディスクと外殻の間に位置し、ブラシディスクまたは底部において転動し、ブラシディスクと底部間の摩擦力を減少させる。ふき取りシートはブラシディスクに設置され平面と接触する。
【００１０】
一実施例において、自動清掃機は更に、外殻及び弾性部材を含む。外殻は、往復式ふき取り機構の前記少なくとも一の往復式装置と、制御装置と、走行装置を収容する。弾性部材は走行装置と外殻の間に設けられ、弾性部材により走行装置を自動清掃機から離れる方向へ力を加える。
【００１１】
一実施例において、自動清掃機は更に、吸塵装置を含む。吸塵装置は、吸入口を含み、平面上の粒子を空気流とともに吸入口から吸塵装置中へ吸引する。少なくとも一の清掃装置は、第1の清掃装置を含む。吸入口は第1の清掃装置の前方に位置し、吸入口は第1の清掃装置の所定距離内に位置するとともに、所定距離内において第1の清掃装置は粒子を累積しない。
【００１２】
一実施例において、自動清掃機は更に、平面に向けて噴水する噴水装置を含む。
【００１３】
一実施例において、走行装置は、移動ホイール組と外部殻体を含み、外部殻体は移動ホイール組を収容し且つスリーブを含む。外殻は、底部と、固定柱と、止め片と、固定ねじを含む。固定柱は、底部に設けられるとともに、底部から突出し、且つスリーブは、固定柱の外周面に嵌設する。止め片は、固定柱の上部に設けられる。固定ねじは、固定柱中にねじ込みされ、止め片を固定柱の上部に固定する。弾性部材の一端は止め片に当接され、弾性部材の他端は走行装置の外部殻体のスリーブに当接される。
【００１４】
一実施例において、前記少なくとも一の往復式装置は、ふき取り用モータと、クランク軸と、少なくとも一のクランクと、少なくとも一のスライドレールを含む。クランク軸は、ふき取り用モータにより駆動されて回動を行う。少なくとも一のクランクは、その一端がクランク軸に接続され、且つその他端は前記少なくとも一の清掃装置のブラシディスクに接続される。またクランク軸の回動に伴い往復運動を行う。少なくとも一のスライドレールは、ブラシディスクの一部を制限することにより、少なくとも一の清掃装置を往復運動させる。
【００１５】
一実施例において、吸塵装置の吸入口は第１の清掃装置のブラシディスクに設けられる。
【００１６】
一実施例において、自動清掃機は更に、電動清掃ブラシを含む。吸塵装置の吸入口は自動清掃機の外殻の底部上に設置される。電動清掃ブラシは底部に固定されるとともに粒子を吸入口に掃き入れる。
【００１７】
一実施例において、自動清掃機は更に、少なくとも一のセンサを含み、外殻前側又は下側に設けられ、障害物又は段差を非接触式に検出する。
【００１８】
一実施例において、自動清掃機は更に、バンパーと少なくとも一のリミットスイッチを含む。バンパーは自動清掃機の外側に設けられる。少なくとも一のリミットスイッチはバンパーにより接触された後障害物を検出する。
【００１９】
一実施例において、自動清掃機は更に、少なくとも一のレーザー測距装置を含み、障害物の距離を検出するとともに周囲環境の距離を測量することにより、マップを作製し、清掃ルートを計画する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の各実施例の技術は更に、以下のうち一つを含む。往復式清掃機構を設計してふき取りシートの単位時間当たりのふき取り効率を向上させて効率よく清掃することができる。吸塵装置はふき取りシート前方に累積したごみを吸引除去する。人工知能型噴水制御によりふき取りシートの最適湿度を維持して最適清掃効果が達成できる。システムが全ての装置を統合して、人工知能を追加することにより、ロボットによる部屋全体の清掃が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
以下の詳細な説明及び図面は、本発明を更に全面的に理解できるようにするものであり、本発明を限定するものではない。
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の自動清掃機の上面図である。
【図２】本発明の一実施例の自動清掃機の下面図である。
【図３】図２中の断面線Ａ−Ａの断面図である。
【図４】図２中の断面線Ｂ−Ｂの断面図である。
【図５】図２中の断面線Ｃ−Ｃの断面図である。
【図６】図２中の断面線Ｋ−Ｋの断面図である。
【図７】本発明の別の実施例の自動清掃機の図２中の断面線Ａ−Ａに対応する断面図である。
【図８】本発明の別の実施例の往復式ふき取り機構の概略図である。
【図９】本発明の実施例の制御システムの機能ブロック図である。
【図１０】本発明の別の実施例の自動清掃機の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。同一の符号は複数の視点からの同一の又は類似する部材を識別する。特に、図面は符号の方向により観察しなければならない。
【００２４】
従来のロボット掃除機において、ふき取りシートは単に、ロボット掃除機の走行により床面を拭きとり、即ち走行回数がふき掃除回数となる。別の周知のロボット掃除機は乾拭きの機能しか有していない。従って、周知の技術では、水跡、足跡、微細な粉塵などを清掃することができなかった。本発明の一実施例によれば、自動清掃機１００を提供し、ふき取りシートを高速に往復させて床面を拭きとる高速往復式の清掃機構を有し、また、機器を移動させる一対の走行ホイールを有する。また、一実施例において、ふき取りシート前方のごみを吸引除去可能な真空吸塵装置を有することもできる。また一実施例において、床面を濡らす噴水装置を有することもできる。また一実施例において、障害物を検出し、周囲環境の距離を検出して清掃ルートを計画するマイクロコンピュータ及びマルチセンサを有する。詳細な説明は以下のとおりである。
【実施例】
【００２５】
図1は本発明の一実施例の自動清掃機の上面図である。図2は本発明の一実施例の自動清掃機の下面図である。図3は図２中の断面線Ａ−Ａの断面図である。図４は図２中の断面線Ｂ−Ｂの断面図である。図５は図２中の断面線Ｃ−Ｃの断面図である。図６は図２中の断面線Ｋ−Ｋの断面図である。
【００２６】
［往復式ふき取り機構］
図２−図６に示すように、本発明の一実施例の往復式ふき取り機構は、ふき取り用モータ１１０と、プーリー装置１２０と、クランク軸１３０及び少なくとも一のクランクと、少なくとも一の清掃装置とを含む。本実施例中の少なくとも一のクランクは二つのクランク１４０及び１５０を含み、且つクランク１４０及び１５０の自由端装置に清掃装置を有する。図４に示すように、ふき取り用モータ１１０が回動し、プーリー装置１２０が減速したのち、クランク軸１３０を回動させる。図３に示すように、クランク軸１３０の回動により少なくとも一のクランクに直進の往復運動を実行させる。本実施例におけるクランク軸130は更に二つのクランク１４０及び１５０に直進の往復運動を実行させる。より好ましくは、前記クランク１４０及び１５０の相互の角度は１８０°であり、これによりクランク１４０と１５０の両端の清掃装置が反対方向の往復式線性運動を呈する。
【００２７】
再度、図３を参照すると、前方清掃装置は、三脚フレーム２１０と、前方ブラシディスク２２０と、ふき取りシート２３０とを含む。三脚フレーム２１０は、クランク１４０の自由端と前方ブラシディスク２２０との間に接続され、ふき取りシート２３０は、前方ブラシディスク２２０の下側面に装着または付着される。クランク１４０の自由端は三脚フレーム２１０を押動し、更に前方ブラシディスク２２０を押動して、前方ブラシディスク２２０に粘着している前方ふき取りシート２３０を床面にて往復するように運動させる。後方清掃装置は、三脚フレーム２４０と、後方ブラシディスク２５０と、ふき取りシート２６０とを含む。三脚フレーム２４０は、クランク１５０の自由端と後方ブラシディスク２５０との間に接続され、ふき取りシート２６０は後方ブラシディスク２５０の下側面に装着または付着される。クランク１５０の自由端は三脚フレーム２４０を押動し、更に後方ブラシディスク２５０を押動して、後方ブラシディスク２５０のふき取りシート２６０を床面上で往復するように運動させる。
【００２８】
前方ブラシディスク２２０と後方ブラシディスク２５０の運動方向は完全に相反し、反作用力により相互に相殺し、自動清掃機１００が安定して作業が行える。図２及び図４を参照すると、前方清掃装置はさらに、少なくとも一のローラ２７０を有し、且つ前方ブラシディスク２２０は二つのスライダレールを備える。ローラ２７０は前方ブラシディスク２２０に固定され且つ前方ブラシディスク２２０の上面と自動清掃機１００の外殻３２０の底部３１０の下面との間に位置する。前方ブラシディスク２２０は往復するように運動するとき、図４に示すように、ローラ２７０は底部３１０または前方ブラシディスク２２０に対し転動して、前方ブラシディスク２２０と底部３１０との間の相対運動時の摩擦力を減少できる。一実施例において、底部３１０の上方側にスライド溝２７１が形成され、且つ前方ブラシディスク２２０の一部がスライド溝２７１内に制限され、これにより上方のスライド溝２７１が前方ブラシディスク２２０を制限して、前方ブラシディスク２２０の下方への脱落を防ぐ。
【００２９】
後方清掃装置は、更に、少なくとも一のローラ２８０を有し、且つ後方ブラシディスク２５０は二つのスライダレールを備える。ローラ２８０は後方ブラシディスク２５０に固定され且つ後方ブラシディスク２５０の上面と自動清掃機１００の外殻３２０の底部３１０の下面との間に位置する。後方ブラシディスク２５０は往復するように運動するとき、ローラ２８０は底部３１０または後方ブラシディスク２５０に対し転動して、後方ブラシディスク２５０と底部３１０との間の相対運動時の摩擦力を減少できる。一実施例において、底部３１０の上方側にスライド溝２８１が形成され、且つ後方ブラシディスク２５０の一部がスライド溝２８１内に制限され、これにより上方のスライド溝２８１が後方ブラシディスク２５０を制限して、後方ブラシディスク２５０の下方への脱落を防ぐ。
【００３０】
ふき取り用モータ１１０の回転速度はふき取りシート２３０及び２６０による往復ふき取り速度により決定され、毎分１００〜２０００回の往復ふき取りが可能であり、これは高効率のふき取り機構である。
【００３１】
以上のように往復式ふき取り機構の実施例を詳細に説明したが、本発明は前述の構造に限定されない。一実施例において回転速度運動を利用して直線運動の構造に変換するだけでもよく、例えば、一実施例中の往復式ふき取り機構は、凸輪及びロッド(図示せず)を含むことができる。ロッドは凸輪に当接する。凸輪は非円形の形状を有し、例えば楕円形または一端に突出した半楕円形を形成し、もう一端に半円形を形成したものでもよい。凸輪が回転を行うと、ロッドが直線の往復運動を行うことができる。更に例を挙げると、図８に本発明の別の実施例の往復式ふき取り機構の概略図を示す。図８に示すように、一実施例において、往復式ふき取り機構は、回転ホイール１３１とロッド１４１と清掃装置２３１を含む。清掃装置２３１の下側にふき取りシート２３０を設置する。回転ホイール１３１が回転すると、ロッド１４１の一端を引き動かして移動し、ロッド１４１の他端に接続された清掃装置２３１を前後に往復するように運動させ、ふき取りシート２３０を往復してふき取り、床面を清潔にする。
【００３２】
［真空吸塵装置］
前方ブラシディスク２２０及び後方ブラシディスク２５０の相互の往復運動により、床面を清潔にすることができるが、前方ふき取りシート２３０の前縁、即ち図２の吸塵装置の可動吸入口６１１にごみが累積してしまう。一実施例において、自動清掃機１００は更に、吸塵装置を含む。吸塵装置は真空ポンプモータ６４０と、真空ポンプ翼車６３０と、空気管路を含む。空気管路は可動吸入口６１１と、スロート６１２と、ろ過モジュール(６１０及び６２０)と、ごみ収集タンク６００と、排出口６１３とを含む。真空ポンプモータ６４０は真空ポンプ翼車６３０を回転させて空気流を形成し、前記空気流が空気管路中で空気流２０ａから２０ｆまでのルートを流動する。
【００３３】
吸塵装置の可動吸入口６１１は、前方ふき取りシート２３０の前縁の前方に設けられ、これにより走行装置が走行方向へ前進するとき、吸塵装置が予めごみ粒子を吸入したのち、更に前方ふき取りシート２３０が平面の前記ごみ粒子が存在する位置の部分をふき取る。可動吸入口６１１は更に前方ふき取りシート２３０の前縁の所定距離内に位置し、前記所定距離内において、吸塵装置は空気流２０ａにより前方ふき取りシート２３０の前縁に累積したごみを吸入し、前方ふき取りシート２３０の前縁にごみ粒子を累積させない。本分野において通常の知識を有する者は、ごみ粒子を累積させないように、吸塵装置の各種効率又は可動吸入口６１１の各種大きさについての実験を行うことにより、前記所定距離の距離を決定することができる。即ち前記所定距離は吸塵装置の効率又は可動吸入口６１１の大きさによって決まり、吸塵装置の効率が高いほど、前記所定距離は遠くなる。図１及び図３に示すように、吸塵装置の可動吸入口６１１は前方ブラシディスク２２０の前側に設けられ、空気流２０ａは、前方ブラシディスク２２０の前側に近い可動吸入口６１１から吸入された後、空気流２０ｂはスロート６１２を通過する。図１に示すように、スロート６１２はごみ収集タンク６００に相互に接続され、空気流２０ｃがフィルタモジュールの一次フィルタ６１０を通過し、空気流２０ｄがさらに高効率フィルタ６２０を通過して空気流２０ｅに達したとき、大部分の塵埃は既に清浄にろ過されている。その後、空気流２０ｅは空気流２０ｆを通過したのち排出口６１３から排出される。従って、床面の塵埃は吸塵装置により吸入される。一実施例において、高効率フィルタ６２０はHEPAフィルタ（High Efficiency Particulate Air filter）であってもよい。
【００３４】
［走行装置］
図２及び図５を参照すると、自動清掃機１００の一実施例によれば、走行装置は二組の移動ホイール組４００及び二組の外部殻体４０２を有する。外部殻体４０２は移動ホイール組４００を収容する。移動ホイール組４００は、クローラホイールモータ４３０と、クローラ駆動ホイール４１０とクローラ４２０を含む。一実施例において、移動ホイール組４００は、ローラ及び前記ローラを駆動するモータにより構成されてもよい。移動ホイール組４００のクローラホイールモータ４３０は内部の減速機により、クローラ駆動ホイール４１０を転動させて、クローラ駆動ホイール４１０は全てのクローラ４２０を動かし、自動清掃機１００を床面上において移動させる。図１０を参照すると、制御システム５００は２つのクローラホイールモータ４３０に接続された駆動回路を有し、制御システム５００内のソフトウェアにより二つのクローラホイールモータ４３０が制御して、自動清掃機１００を前進、後退、方向転換などさせることができる。制御システム５００内の人工知能（ＡＩ）ソフトウェアと合わせて、自動清掃機１００は全ての部屋の床板を自動的に清掃することができる(詳細はのちに詳述する)。
【００３５】
［クローラホイール定圧構造］
自動清掃機１００は、全ての機器が床面に接するのは二つの部分だけであり、一つはふき取りシート２３０及び２６０であり、もう一つはクローラ４２０である。この二つの部分が受ける圧力が不均等である場合、自動清掃機１００は良好で正常な運行ができない。ふき取りシート２３０及び２６０に正の圧力が多く配分された場合、また、クローラ４２０に正の圧力が十分に配分されなかった場合、クローラ４２０はスリップして機械を推し進めることができない。言い換えれば、クローラ４２０に正の圧力が非常に多く分配され、且つふき取りシート２３０及び２６０に正の圧力が十分に分配されなかった場合、床面をきれいにふき取ることができない。従って、一定比率の圧力を分配するように設計されなければならず、これにより機械は清浄に走行し又床面を清潔にふき取ることが可能である。
【００３６】
図５に示すように、本発明の一実施例のクローラホイール定圧構造によれば、自動清掃機１００は更に、ばね４４０を含み、ばね４４０は走行装置と自動清掃機１００の外殻３２０との間に設けられ、これにより、ばね４４０を介して走行装置を自動清掃機１００から離れる方向に力を施し、即ち走行装置を下方向に加圧する。更に具体的に言えば、本実施例において、ばね４４０は底部３１０と走行装置との間に設けられ、ばね４４０を介して移動ホイール組４００を下方向に加圧する。これによりばね４４０のばね係数を適切に設計するだけで、一定の圧力が設計でき、ふき取りシート２３０及び２６０と、クローラ４２０の二つの部分が床板に対する正の圧力を配分することができる。更に詳細に言えば、本実施例のクローラホイール定圧構造は以下のとおりである。走行装置の外部殻体４０２は、外部殻体４０２の一端に位置するスリーブ４０１を含む。外殻３２０は、更に固定柱４４３と、ばね止め片４４１と、固定ねじ４４２とを含む。スリーブ４０１は、移動ホイール組４００の外側ケースの突出端に設けられる。図５を参照すると、固定柱４４３は底部３１０に設けられるとともに底部３１０から突出し、且つスリーブ４０１は固定中４４３の外周面に嵌設される。ばね止め片４４１は、固定柱４４３の上部に設けられる。固定ねじ４４２は、固定柱４４３中にねじ込みされ、ばね止め片４４１を固定柱４４３の上部に固定する。
【００３７】
ばね４４０の上端はばね止め片４４１に当接し、ばね４４０の下端は走行装置の外部殻体４０２一部に当接し、更に具体的には図５に示すように、外部殻体４０２のスリーブ４０１の底端部に当接する。従って、ばね４４０を介して移動ホイール組４００を下方に加圧することができる。一実施例において、清掃装置を下方に加圧する別のばねを更に設けず、これにより、清掃装置の前方ブラシディスク２２０及び後方ブラシディスク２５０の往復運動がさらにスムーズにできるようにしている。
【００３８】
［噴水装置］
従来の技術によれば、乾拭きだけでは汚れ、足跡、水シミ、微細塵埃などが拭き取れなかった。従って、本発明の一実施例は更に、噴水装置を設置し、噴水装置により水を噴出し床面の汚れシミ跡を容易に除去できる。図１及び図６に示すように、噴水装置は貯水タンク７００と、水チューブ７１０と、水ポンプ７２０と、水チューブ７３０と、左ノズル７４０及び右ノズル７５０とを含む。図９に示すように、制御システム５００は、噴水を駆動する水ポンプ７２０を制御することができる。図１に示すように、水を貯水タンク７００に貯蓄し、水チューブ７１０を経て水ポンプ７２０に供給する。図１及び図６に示すように、清掃水は水ポンプ７２０により加圧されたのち、水チューブ７３０を経て、更に図６中に示される左ノズル７４０及び右ノズル７５０により噴出される。符号７４１は左ノズル７４０の噴出範囲を表示し、符号７５１は右ノズル７５０の噴出範囲を表示する。制御システム５００は機器の進行速度に応じて水ポンプ７２０の噴水タイミング及び噴水量を制御し、ふき取りシート２３０及び２６０が濡れすぎないように又は乾きすぎないようにして、最適な清掃効果が得られる。
【００３９】
［制御システム］
［モータ駆動］
図９は本発明の一実施例の制御システムの機能ブロック図である。図９に示すように、本発明の一実施例の制御システム５００は、処理装置（ＣＰＵ）５１０と、メモリ（ＲＡＭ）５１１と、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ）５１２と、パルス幅変調（PWM）装置５２０と、少なくとも一の駆動器５２１と、リモートコントロール受信機９１０とを含む。処理装置５１０とメモリ５１１とフラッシュメモリ５１２は、マイクロコンピュータの演算と記憶の基本モジュールとする。オペレーションソフトウェアをフラッシュメモリ５１２に記憶し、オペレーションソフトウェアはパルス幅変調装置５２０が効率信号を前記駆動器５２１に出力するように制御し、さらに各モータ４３０、１１０、６４０及び７２０を作動させる。第１の及び第２のクローラホイールモータ４３０は自動清掃機１００の走行を担当し、ふき取り用モータ１１０は往復式ふき取り機構の往復ふき取り動作を担当し、真空ポンプモータ６４０は真空吸塵を担当し、水ポンプモータ６４０は噴水を担当する。
【００４０】
［障害物検出］
図１に示すように、自動清掃機１００は、自動清掃機１００の前端に設置され且つ前方の障害物を検出する少なくとも一の前方近接センサ８１０を更に含み、衝突を防止する。図２に示すように、自動清掃機１００は、更に、外部殻体の底側に設置され、好ましくは底部３１０の底面に設置される少なくとも一の下方近接センサ８２０を含む。下方近接センサ８２０は、自動清掃機１００が転落しないように、前方に段差を有するか否か検出することができ、近接センサ８１０及び８２０は赤外線センサ、レーザー測距又は超音波センサなどであってもよく、また現在すでにある又は将来的に開発されるその他のセンサであってもよい。
【００４１】
図５に示すように、一実施例において、自動清掃機１００は、更にバンパー３３０とリミットスイッチ８３０を含む。自動清掃機１００の前方にバンパー３３０を設置してもよく、バンパー３３０が障害物に衝突した後、リミットスイッチ（limit switch）830が押圧された場合、マイクロコンピュータまたは処理装置５１０が障害物に衝突したことを認識し、その他の操作または移動を実行する。
【００４２】
一実施例において、自動清掃機１００は更に、測距センサ８４０を含み、自動清掃機１００にレーザー測距機能を備えさせることができ、それが前方障害物の距離を測定し又は周囲環境の距離を測定して、地図を作製し清掃ルートを計画することができる。
【００４３】
［自動清掃機能］
制御システム５００のマイクロコンピュータ又は処理装置５１０に内蔵されたプログラムは全てのモータを自動制御することができ、障害物検出又は清掃ルートの計画を実行して、全ての部屋の清掃を実行する。
【００４４】
［リモート機能］
制御システム５００のリモートコントロール受信機９１０とリモートコントロール送信機９００は、赤外線式又は無線伝送方式であってもよく、または現在存在する又は将来的に開発されるその他のリモートコントロール受信委９１０及びリモートコントロール発信機９００であってもよい。
【００４５】
図７に、本発明の別の実施例の自動清掃機の図２中の断面線Ａ−Ａに対応する断面図を示す。図７の実施例は図２及び図３の実施例に類似するので、同一の部材は同一の符号を使用するとともに、その関連説明を省略し、二つの実施例の少なくとも一の差異だけを説明する。図７の断面線Ａ１−Ａ１は図２中の断面線Ａ−Ａに対応する。図７に示すように、前方ブラシディスク２２０の可動吸入口６１１を、底部３１０に固定された電動の円筒ブラシ６９０及び固定吸入口６１９に変更し、円筒ブラシ６９０の円筒上に螺旋式ブラシ９１０を有し、ブラシ９１０は固定吸入口６１９付近に位置する。電動の円筒ブラシ６９０により床面を清潔にでき、ブラシ９１０により塵埃、毛髪、ごみが巻き上げられた後、これらの物体は固定吸入口６１９から空気流２０ａにより吸入されごみ収集タンク６００まで達して効率よく清潔にできる。
【００４６】
本発明は自動清掃機１００の外形を限定するものではないことを理解すべきである。図１０は本発明の別の実施例のロボット掃除機の上面図を表示する。図１０の実施例には図１の実施例に類似するので、同一の部材は同一の符号を使用するとともに、その他の関連説明を省略し、二つの実施例の少なくとも一の差異のみを説明する。図１０に示されるように、自動清掃機１００の外形は円形に設計されてもよい。一実施例において、三角形になされてもよい(図示せず)。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の一実施例によれば、高速往復式清掃機構を設計したので、ふき取りシートのふき取り回数は毎分２００回以上であり、効率よく清掃できる。一実施例において、真空吸塵装置を設置し、ふき取りシートの前方に累積したごみを吸入除去することができる。一実施例において、噴水装置を設置し、噴水をＡＩ制御することができ、ふき取りシートの最適な湿度を維持して、最適な清掃効果が達成できる。本発明の一実施例のために、システムは前述の全ての装置を統合するとともに、人工知能を組み合わせることにより、ロボットが部屋の全ての床板を清潔にすることができる。
【００４８】
本発明を詳細に説明したが、同一の方法により複数の方法を用いて変更することができることは明白である。これらの変形は本発明の本質及び範囲を逸脱したものとみなされない。これらについて本分野において通常の知識を有するものがなした明らかな修正もまた全て本明細書の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１００  自動清掃機
１１０  ふき取り用モータ
１２０  プーリー装置
１３０  クランク軸
１３１  回転ホイール
１４０  クランク
１４１  ロッド
１５０  クランク
２０ａ  空気流
２０ｂ  空気流  
２０ｃ  空気流
２０ｄ  空気流
２０ｅ  空気流
２０ｆ  空気流
２１０  三脚フレーム
２２０  前方ブラシディスク
２３０  ふき取りシート
２３１  清掃装置
２４０  三脚フレーム
２５０  後方ブラシディスク
２６０  ふき取りシート
２７０  ローラ
２７１  スライド溝
２８０  ローラ
２８１  スライド溝
３１０  底部
３２０  外殻
３３０  バンパー
４００  移動ホイール組
４０１  スリーブ
４０２  外部殻体
４１０  クローラ駆動ホイール
４２０  クローラ
４３０  モータ
４４０  ばね
４４１  ばね止め片
４４２  固定ねじ
４４３  固定柱
５００  制御システム
５１０  処理装置
５１１  メモリ
５１２  フラッシュメモリ
５２０  パルス幅変調装置
５２１  駆動器
６００  ごみ収集タンク
６１０  一次フィルタ
６１１  可動吸入口
６１２  スロート
６１３  排出口
６１９  固定吸入口
６２０  高効率フィルタ
６３０  真空ポンプ翼車
６４０  ポンプモータ
６９０  円筒ブラシ
７００  貯水タンク
７１０  水チューブ
７２０  水チューブ
７３０  水チューブ
７４０  左ノズル
７４１  噴出範囲
７５０  右ノズル
７５１  噴出範囲
８１０  前方近接センサ 
８２０  下方近接センサ
８３０  リミットスイッチ
８４０  測距センサ
９００  リモートコントロール発信機
９１０  リモートコントロール受信機
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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