РОБОТ-ПЫЛЕСОС
ROBOT-VACUUM CLEANER

Изобретение относится к роботу-пылесосу.
Обычные пылесосы обслуживаются пользователем, который перемещает пылесос и, в частности, перемещает напольную насадку, посредством которой всасывается пыль, по очищаемой поверхности. При этом, например, обычные напольные пылесосы содержат корпус, который установлен на роликах и/или на скользящих полозьях. В корпусе расположен пылесборник, в котором находится фильтровальный мешок. Напольная насадка посредством всасывающей трубы и всасывающего шланга соединена с пылесборной камерой. Кроме того, в обычных напольных пылесосах в корпусе расположен блок электровентилятора, который создает в пылесборнике разрежение. Таким образом, в направлении движения потока воздуха блок электровентилятора расположен позади напольной насадки, всасывающей трубы, всасывающего шланга, а также пылесборника, или, соответственно, фильтровального мешка. Поскольку через такие блоки электровентиляторов протекает очищенный воздух, они иногда обозначаются также термином "двигатели на чистом воздухе" ("Clean-Air-Motor").
Раньше имелись, в частности, также пылесосы, в которых всасываемый грязный воздух проводился непосредственно сквозь электровентилятор в непосредственно примыкающий к нему фильтровальный мешок. Примеры этого показаны в US 2101390, US 2036056 и US 2482337. В настоящее время эти формы пылесосов больше не имеют широкого распространения.
Такие электровентиляторы загрязненного воздуха или пыльного воздуха обозначаются также терминами „Dirty-Air-Motor" или „Direct-Air-Motor", т.е. соответственно "двигатель на грязном воздухе" или "двигатель на прямом воздухе". Применение таких двигателей на загрязненном воздухе описывается также в GB 554177, US 4644606, US 4519112, US 2002/0159897, US 5573369, US 2003/0202890 или US 6171054.
В течение последних лет завоевали популярность также роботы-пылесосы. Такие роботы-пылесосы пользователь уже не должен проводить над очищаемой поверхностью; напротив, они ездят по полу самостоятельно. Примеры таких роботов-пылесосов известны, например, из ЕР 2741483, DE 102013100192 и US 2007/0272463.
Недостаток этих известных роботов-пылесосов состоит в том, что они принимают только небольшое количество пыли. Это обусловлено тем, что либо пыль принимается только за счет очищающего воздействия вращающегося щеточного валика, либо используются блоки электровентилятора с очень незначительной производительностью.
Альтернативный робот-пылесос описывается в WO 02/074150. Конструкция этого робота-пылесоса состоит из двух частей и содержит модуль резервуара или вентилятора и модуль чистящей головки, который соединен с модулем вентилятора посредством шланга.
Обычные роботы-пылесосы часто испытывают трудности, если очищаемая поверхность является неровной. Такие неровности могут создаваться, например, в случае, когда на жестком полу (например, паркетном) лежит ковер, и робот-пылесос должен переместиться с жесткого пола на ковер. Другие неровности могут представлять собой, например, пороги дверей. Роботы-пылесосы регулярно наталкиваются на такие возвышения очищаемой поверхности и не могут двигаться дальше, так как они не в состоянии преодолеть возвышение.
В свете вышеизложенного уровня техники задача, лежащая в основе изобретения, состоит в том, чтобы создать улучшенный робот-пылесос.
Эта задача решена объектом изобретения, определенным в пункте 1 формулы изобретения. Согласно изобретению представлен робот-пылесос, содержащий основание, установленное на колесах, пылеуловитель и расположенную на основании напольную насадку для вбирания в робот-пылесос потока воздуха, причем возможно регулирование высоты напольной насадки по отношению к основанию.
Возможность регулирования напольной насадки по высоте позволяет роботу-пылесосу преодолевать неровности пола, в частности, встречающиеся возвышения. То есть, например, когда робот-пылесос, перемещаясь с жесткого пола, наталкивается своей напольной насадкой на край ковра, имеется возможность приподнимать напольную насадку относительно основания, так что после этого робот-пылесос сможет переместиться на ковер. Само основание может быть выполнено нерегулируемым по высоте.
Напольная насадка соединена по текучей среде (аэродинамически), например, посредством шлангового и/или трубного соединения, с основанием и/или с пылеуловителем. Через напольную насадку поток воздуха (например, всасываемый) попадает в робот-пылесос и, таким образом, проходит после этого в соединенный с напольной насадкой пылеуловитель.
Регулирование высоты напольной насадки, укрепленной на основании, может происходить различным образом. В частности, возможно приведение напольной насадки в наклонное положение по отношению к основанию. Основание может быть направлено параллельно очищаемой поверхности. Возможно такое наклонное положение, при котором расстояние между напольной насадкой и плоской очищаемой поверхностью увеличивается, начиная от основания.
Наклонное, или косое положение робота-пылесоса позволяет ему перемещаться на возвышение. Если напольная насадка при этом по меньшей мере частично лежит на полу (на возвышении), то таким образом имеется возможность посредством перемещения (вперед) робота-пылесоса приподнимать также основание.
Напольная насадка может быть закреплена или размещена на основании различными способами. Например, возможно шарнирное соединение напольной насадки с основанием с возможностью поворота. В этом случае регулирование высоты напольной насадки происходит посредством поворота вокруг оси поворота. Это позволяет приводить напольную насадку в наклонное положение относительно основания. В исходном положении напольная насадка может быть направлена параллельно основанию и/или параллельно очищаемой поверхности.
Возможно расположение напольной насадки сбоку от основания. В частности, она может быть расположена перед основанием (в надлежащем направлении движения). Основание может содержать корпус. В этом случае возможно закрепление, или расположение, напольной насадки на корпусе. Возможно ее шарнирное соединение, например, с корпусом основания, с возможностью поворота. Возможно расположение напольной насадки сбоку от корпуса, в частности, перед корпусом (при рассмотрении в надлежащем направлении движения).
В описанных ранее робота-пылесосах возможна фиксация напольной насадки по отношению к основанию в жестко заданном положении или в нескольких жестко заданных положениях. Таким образом, возможна фиксация напольной насадки в желаемом положении относительно основания, что позволяет настраивать как желаемые соотношения давления у напольной насадки, под ней и/или внутри нее, так и движение робота-пылесоса на неровность или возвышение пола. В случае конструкции с возможностью поворота может идти речь, в частности, об одном или нескольких наклонных, или угловых положениях. Альтернативно или дополнительно возможно расположение напольной насадки со свободной подвижностью относительно основания.
Описанные ранее роботы-пылесосы позволяют включать в них датчик расстояния и/или датчик помехи. Датчик расстояния и/или датчик помехи может представлять собой оптический датчик или датчик давления. Датчик расстояния и/или датчик помехи может быть расположен в основании или в напольной насадке. Датчик расстояния или датчик помехи служит для обнаружения неровностей, в частности, возвышений.
Описанные ранее роботы-пылесосы могут содержать шаговый двигатель или сервомотор для регулирования высоты напольной насадки относительно основания. Такой шаговый двигатель или сервомотор позволяет, например, двигать напольную насадку вокруг оси поворота (поворачивать).
Описанные ранее роботы-пылесосы могут иметь щеточный валик, расположенный на напольной насадке или внутри нее. Щеточный валик (иногда называемый также выбивальной щеткой и/или ротационной щеткой) может приводиться в движение электромотором.
Возможно наличие в напольной насадке опорной пластины с опорной поверхностью, которая при эксплуатации робота-пылесоса обращена к очищаемой поверхности, причем в опорной пластине имеется канал для потока воздуха в опорной поверхности, через который очищаемый воздух поступает в напольную насадку. Опорная пластина обозначается также термином "подошва насадки". Канал для потока воздуха обозначается также терминами "всасывающая щель", "отверстие сопла", "раструб всасывающего устройства" или "всасывающий канал".
При эксплуатации робота-пылесоса опорная пластина может в исходном положении лежать своей опорной поверхностью на очищаемой поверхности или располагаться на расстоянии от нее. Опорная поверхность может быть расположена, в частности, параллельно очищаемой поверхности. Возможно наличие в напольной насадке рейки со щеткой, которая, в случае нахождения на расстоянии, позволяет регулировать движение воздуха через зазор между чистящейся поверхностью и опорной пластиной. Канал для потока воздуха может проходить параллельно опорной поверхности и иметь прямую, то есть неизогнутую форму. Он может иметь две параллельные поперечные стороны, в частности, выполненные прямолинейными по форме. В частности, он может иметь прямоугольную форму или опорную поверхность.
В качестве продольного направления обозначается то направление, в котором канал для потока воздуха имеет минимальную протяженность параллельно опорной поверхности напольной насадки; поперечное направление располагается перпендикулярно ему (т.е. в направлении максимальной протяженности канала для потока воздуха) и также параллельно опорной поверхности. Таким образом, продольные стороны - это стороны, проходящие вдоль направления минимальной протяженности, или, соответственно, параллельно ему, а поперечные стороны - это стороны, проходящие вдоль направления максимальной протяженности в плоскости опорной поверхности.
Напольная насадка может иметь также несколько каналов для потока воздуха. В случае нескольких каналов для потока воздуха они могут иметь одинаковую форму или разные формы.
Возможно наличие в напольной насадке приводного устройства для приведения в движение по меньшей мере одного из колес. Колеса могут быть рассчитаны на непосредственное касание или контакт с полом. В альтернативном варианте возможно их выполнение в качестве ведущих колес для гусеничной цепи. В последнем случае для перемещения робота-пылесоса при эксплуатации робота-пылесоса гусеничная цепь будет непосредственно касаться пола.
Одно из колес, несколько колес или все колеса могут представлять собой всенаправленные колеса. Это полезно, в частности, при непосредственном контакте колес с полом при эксплуатации робота-пылесоса.
Применение одного или нескольких всенаправленных колес делает возможным универсальное и разнообразное перемещение напольной насадки, благодаря чему робот-пылесос в состоянии надежно проникать даже в узкие и труднодоступные места, а также снова выходить из них.
Напольная насадка может содержать поворотное устройство для поворота канала для потока воздуха вокруг оси, перпендикулярной опорной поверхности. Такое поворотное устройство позволяет направлять канал для потока воздуха, через который принимаемая грязь и пыль поступает в напольную насадку, предпочтительным образом. Это повышает эффективность всасывания робота-пылесоса, так как, в частности, на основании положения канала для потока воздуха оптимизируется площадь пола, обрабатываемая напольной насадкой. Возможно, в частности, такое выполнение поворотного устройства, как это описано в Европейской заявке на изобретение ЕР 15151741.4.
На боковой поверхности каждого из всенаправленных колес может иметься некоторое количество роликов или тел качения, выполненных с возможностью поворота, оси которых проходят не параллельно колесной оси (всенаправленного колеса). В частности, оси роликов могут быть направлены под углом к колесной оси или проходить перпендикулярно ей. Пример всенаправленного колеса - это колесо Илона, которое описывается, помимо прочего, в US 3876255.
Описанные ранее роботы-пылесосы могут содержать управляющее устройство для управления регулированием высоты напольной насадки относительно основания. В частности, управляющее устройство может быть предназначено для автоматического управления регулированием высоты напольной насадки относительно основания. Например, возможно управляющее устройство, предназначенное для управления поворотным движением напольной насадки вокруг оси поворота.
Управляющее устройство может быть предназначено для управления вышеуказанным шаговым двигателем или вышеуказанным сервомотором. Управляющее устройство может быть предназначено для управления регулированием высоты в зависимости от сигналов или данных датчика расстояния и/или датчика помехи, или высоты как функции от этих сигналов или данных. Если, например, датчик расстояния и/или датчик помехи фиксирует неровность или возвышение, то управляющее устройство позволяет инициировать приподнимание напольной насадки относительно основания. Аналогичным образом управляющее устройство позволяет инициировать опускание напольной насадки при обнаружении углубления.
Описанные ранее роботы-пылесосы могут содержать датчик давления и/или датчик потока воздуха для определения давления и/или скорости всасываемого воздуха. Возможно управляющее устройство, предназначаемое для управления регулированием высоты напольной насадки в зависимости от данных или сигналов датчика давления и/или датчика расхода воздуха, или как функции от этих данных или сигналов. Это позволяет регулировать условия всасывания и/или условия прохождения воздуха желаемым образом, чтобы достигать оптимального результата всасывания.
Описанные ранее роботы-пылесосы могут содержать блок электровентилятора для всасывания потока воздуха через напольную насадку. Под блоком электровентилятора может подразумеваться Dirty-Air-Motor или Clean-Air-Motor.
Возможен блок электровентилятора, содержащий центробежный вентилятор, в частности, одноступенчатый. Применение блока электровентилятора приводит к особенно хорошим результатам очистки, или всасывания. В центробежном вентиляторе воздух всасывается в аксиальном направлении, или параллельно приводной оси рабочего колеса, и вследствие вращения рабочего колеса поворачивается, в частности, примерно на 90°, а выдувается в радиальном направлении.
В напольной насадке имеется всасывающее отверстие, сообщающееся с блоком электровентилятора. Это всасывающее отверстие сообщается по текучей среде, т.е. состоит в аэродинамическом соединении, с каналом для потока воздуха.
Возможно такое расположение блока электровентилятора между напольной насадкой и блоком пылесборника, что всасываемый через напольную насадку поток воздуха проходит через блок электровентилятора в блок пылесборника.
Таким образом, в роботе-пылесосе предпочтительно применение двигателя типа Dirty-Air-Motor, или Direct-Air-Motor. Робот-пылесос согласно изобретению позволяет даже при незначительной мощности двигателя достигать высоких значений объемного потока.
Согласно альтернативному варианту возможно также расположение блока электровентилятора по ходу потока текучей среды позади пылеуловителя таким образом, что всасываемый через напольную насадку поток воздуха проходит через пылеуловитель в блок электровентилятора. В частности, в этом альтернативном варианте применяется двигатель на чистом воздухе („Clean-Air-Motor").
Описанные ранее роботы-пылесосы могут иметь модуль напольной насадки и модуль электроснабжения, причем модуль напольной насадки содержит основание, установленное на колесах, и соединенную с основанием напольную насадку. Модуль электроснабжения установлен на колесах и имеет приводное устройство, предназначенное для приведения в движение по меньшей мере одного из колес модуля электроснабжения. Модуль электроснабжения соединен посредством кабеля питания с модулем напольной насадки для снабжения модуля напольной насадки электропитанием.
Конструкция робота-пылесоса с модулем напольной насадки, с одной стороны, и модулем электроснабжения, с другой стороны, позволяет получить робот-пылесос с возможностью его разностороннего применения. При этом питание модуля напольной насадки происходит посредством (самодвижущегося) модуля электроснабжения. Поэтому для модуля напольной насадки не требуются собственные аккумуляторы и, таким образом, возможно его компактное исполнение и небольшой вес. Благодаря этому улучшается подвижность модуля напольной насадки. Модуль напольной насадки имеет возможность доставать очищаемые поверхности даже в узких местах.
Модуль напольной насадки и модуль электроснабжения в этом варианте осуществления выполнены как отдельные или (пространственно) разделенные блоки; каждый из них установлен соответственно (отдельно) на собственных колесах. Модуль напольной насадки и модуль электроснабжения обладают подвижностью независимо друг от друга. В частности, возможно их соединение друг с другом только посредством кабеля питания.
Пылеуловитель может располагаться на модуле напольной насадки или внутри него. В альтернативном варианте пылеуловитель может располагаться на модуле электроснабжения или внутри него. В последнем случае модуль напольной насадки и модуль электроснабжения соединены друг с другом посредством всасывающего шланга. Этот всасывающий шланг позволяет проводить воздух, всасываемый через напольную насадку, в пылеуловитель.
Блок электровентилятора может располагаться на модуле напольной насадки или внутри него. В альтернативном варианте блок электровентилятора может располагаться на модуле электроснабжения или внутри него.
В любом случае, если пылеуловитель расположен на модуле электроснабжения или внутри него, а блок электровентилятора - на модуле напольной насадки или внутри него, блок электровентилятора содержит двигатель типа Dirty-Air-Motor.
При наличии предусмотренного модуля электроснабжения одно колесо, несколько или все колеса модуля электроснабжения могут представлять собой всенаправленные колеса.
В качестве альтернативы варианту осуществления с двумя модулями возможен робот-пылесос, содержащий только один модуль. Тогда, например, пылеуловитель и/или блок питания могут быть расположены на основании, установленном на колесах, или внутри него. В этом случае отдельный модуль электроснабжения не предусматривается.
Робот-пылесос может представлять собой пылесос с мешком. Пылесос с мешком - это такой пылесос, в котором всосанная пыль отделяется и собирается в фильтровальном мешке пылесоса. Робот-пылесос может представлять собой, в частности, пылесос с мешком, рассчитанный на одноразовые мешки.
2
2
В описанных роботах-пылесосах пылеуловитель может содержать фильтровальный мешок пылесоса, в частности, имеющий площадь до 2000 см, в частности, до 1500 см. В частности, пылеуловитель может состоять из такого фильтровального мешка пылесоса.
Площадь фильтра фильтровального мешка пылесоса обозначает всю ту поверхность материала фильтра, которая находится между боковыми швами, проходящими по краям, или в пределах, ограниченных такими швами (например, сварными или склеенными швами). При этом нужно учитывать также, возможно, имеющиеся складки боковой или наружной поверхности. Площадь отверстия для заполнения мешка, или впускного отверстия (включая один из швов, окружающих это отверстие) не входит в площадь поверхности фильтра.
Фильтровальный мешок пылесоса может представлять собой плоский пакет или иметь форму с прямоугольным дном. Плоский пакет образуется двумя боковыми стенками из материала фильтра, которые соединены друг с другом вдоль краев их боковой поверхности (например, сварены или склеены). Возможно предусмотренное в одной из двух боковых стенок отверстие для заполнения мешка, или впускное отверстие. Боковые поверхности или стенки могут иметь прямоугольную основную форму. Каждая боковая стенка может содержать один или несколько слоев нетканого материала и/или нетканого полотна.
Возможен робот-пылесос в форме пылесоса с фильтровальным мешком, содержащий фильтровальный мешок для пылесоса, причем фильтровальный мешок для пылесоса выполнен в форме плоского пакета и/или одноразового мешка.
Стенка фильтровального мешка пылесоса может содержать один или несколько слоев нетканого материала и/или один или несколько слоев нетканого полотна. Она может содержать, в частности, слоистый материал из одного или нескольких слоев нетканого материала и/или одного или нескольких слоев нетканого полотна. Такой слоистый материал описан, например, в WO 2007/068444.
Понятие "нетканый материал" понимается согласно стандарту DIN EN ISO 9092:2010. При этом, в частности, пленочные и бумажные структуры, в частности, фильтровальная бумага, не рассматриваются как нетканый материал. "Нетканое полотно" - это структура из волокон и/или элементарных нитей или коротковолокнистой пряжи, которые посредством какого-либо способа сформированы в плоскостную структуру (исключая переплетение пряжи, как в сотканном материале, плетеной ткани, трикотаже, кружевах или тафтинговой ткани), однако, не соединялись посредством какого-либо способа. Способ соединения делает из нетканого материала нетканое полотно. Нетканый материал или нетканое полотно могут быть высушены, вымочены или экструдированы.
Описанные всасывающие устройства могут содержать крепление для фильтровального мешка пылесоса. Такое крепление может располагаться на основании, у основания или внутри него и/или на корпусе, у корпуса или внутри корпуса робота-пылесоса.
2
Вместо пылесоса с фильтровальным мешком робот-пылесос может представлять собой пылесос без мешка, в частности, с выходным фильтром, имеющим площадь фильтра, составляющую по меньшей мере 800 см. Пылесос без мешков - это такой пылесос, в котором всасываемая пыль отделяется и собирается без использования фильтровального мешка. В этом случае блок пылесборника может содержать отбойный, или центробежный, или циклонный, пылеуловитель.
Описанные ранее роботы-пылесосы могут содержать устройство навигации для самостоятельного перемещения робота-пылесоса. Устройство навигации может быть соединено с управляющим устройством для управления регулированием высоты напольной насадки относительно основания. Таким образом, возможно также управление регулированием высоты в зависимости от данных или сигналов устройства навигации, или как функция этих данных или сигналов.
Описанные роботы-пылесосы могут содержать одно или несколько устройств определения местоположения. Под устройствами определения местоположения могут подразумеваться, в частности, камеры, датчики перемещения и/или датчики расстояния. Датчики расстояния могут работать, например, на основе звуковых волн или на основе электромагнитных волн.
Устройство навигации может быть соединено с одним или несколькими устройствами определения местоположения. Таким образом, возможна, в частности, навигация, или самостоятельное перемещение в зависимости от данных или сигналов одного или нескольких устройств определения местоположения, или как функция этих данных или сигналов.
Дальнейшие признаки описываются посредством фигур. При этом схематично показаны:
фиг. 1 вариант осуществления робота-пылесоса из двух модулей;
фиг. 2 блок-схема робота-пылесоса из двух модулей;
фиг. 3 вариант осуществления робота-пылесоса из одного модуля.
Фиг. 1 представляет собой схематичное изображение первого варианта осуществления робота-пылесоса 1. Показанный робот-пылесос 1 содержит модуль 2 энергоснабжения и модуль 3 напольной насадки, который соединен с модулем 2 электроснабжения посредством гибкого всасывающего шланга 4. Таким образом, в этом варианте осуществления робот-пылесос 1 построен как двухмодульная конструкция, причем модуль 2 электроснабжения и модуль 3 напольной насадки представляют собой разделенные блоки, которые соединены друг с другом только посредством всасывающего шланга 4.
Модуль 2 электроснабжения установлен на четырех колесах 5, причем каждое из этих колес выполнено в виде всенаправленного колеса. Однако по существу возможно также использование обычных колес вместо всенаправленных колес. Каждое всенаправленное колесо 5 имеет на своей поверхности некоторое количество роликов 6, выполненных с возможностью поворота. Все оси вращения роликов 6 не параллельны колесной оси 7 соответствующего всенаправленного колеса. Так, например, оси вращения роликов могут проходить под углом 45° к соответствующей колесной оси. Поверхности роликов или, соответственно, тел качения, выпуклая или, соответственно, дугообразная.
Примеры таких всенаправленных колес описаны в US 3876255, US 2013/0292918, DE 102008019976 или DE 202013008870.
Модуль 2 электроснабжения имеет приводное устройство для приведения в движение колес 5 модуля электроснабжения. Возможно наличие в приводном устройстве отдельных приводных узлов для каждого колеса 5, например, в форме электродвигателей, так что каждое колесо 5 приводится в движение независимо от других колес. Ролики 6 помещены с возможностью их поворота без привода.
Благодаря соответствующему приводу отдельных или всех колес 5 модуль 2 электроснабжения обеспечивает возможность его перемещения в любых направлениях. Если, например, все четыре колеса 5 вращаются с одной и той же скоростью в одном и том же направлении, то модуль электроснабжения едет прямо. Движение колес на одной стороне в противоположных направлениях позволяет осуществлять перемещение вбок, или сдвиг.
По существу не обязательно все колеса должны быть выполнены с возможностью привода; могут быть предусмотрены также отдельные колеса, не имеющие собственного привода. Кроме того, также возможно, что для выполнения определенных перемещений отдельные колеса не приводятся в движение, даже если они по существу выполнены с возможностью привода.
В альтернативных вариантах осуществления возможно также выполнение в форме всенаправленных колес большего или меньшего количества колес, чем четыре. При этом не обязательно выполнение всех колес в виде всенаправленных колес. Пример с тремя всенаправленными колесами описан в US 2007/0272463.
Модуль 3 напольной насадки содержит основание 8 и расположенную на этом основании 8 напольную насадку 9. Основание 8 (и вместе с тем также весь модуль 3 напольной насадки) в показанном примере установлено на четырех всенаправленных колесах 5. Эти колеса в варианте осуществления меньше по размеру, чем колеса модуля 2 электроснабжения. Модуль 3 напольной насадки также имеет приводное устройство для колес 5 в аналогичной форме. Здесь приводное устройство для каждого колеса также содержит отдельный приводной узел, например, в форме электродвигателя, чтобы приводить в движение каждое колесо отдельно и независимо от остальных колес. Это позволяет перемещать модуль напольной насадки также в любых направлениях путем приведения в движение колес надлежащим образом. В альтернативном варианте возможно также использование обычных колес вместо всенаправленных колес.
Вместо колес, которые - как в проиллюстрированном примере -непосредственно соприкасаются с полом и вследствие этого контакта вызывают перемещение робота-пылесоса, возможно также выполнение колес в виде ведущих колес для гусеничной цепи, для перемещения робота-пылесоса на гусеничном ходу.
Напольная насадка 9 шарнирно соединена с основанием 8 посредством шарнирного соединения 10 с возможностью поворота. Вследствие этого соединения с возможностью поворота напольная насадка 9 выполнена регулируемой по высоте относительно основания 8, она имеет возможность откидываться вверх.
Напольная насадка 9 имеет опорную пластину с опорной поверхностью, которая при эксплуатации робота-пылесоса обращена к полу, т.е. к очищаемой поверхности. В опорной пластине проведен параллельно опорной поверхности канал для потока воздуха, через который загрязненный воздух всасывается и посредством гибкого шлангового соединения 11 направляется в основание 8, откуда он через всасывающий шланг 4 проводится к пылеуловителю в модуле 2 электроснабжения.
Возможно наличие в напольной насадке поворотного устройства для поворота канала для потока воздуха вокруг оси, перпендикулярной опорной поверхности.
В показанном примере модуль 2 электроснабжения имеет корпус 12, на котором, сверху от него, расположен блок 13 электровентилятора. От блока 13 электровентилятора патрубок 14 ведет во внутреннюю часть корпуса 12 к фильтровальному мешку пылесоса, расположенному внутри корпуса и образующему пылеуловитель. Фильтровальный мешок пылесоса может быть укреплен съемным образом внутри корпуса 12 обычным способом, например, посредством удерживающей пластины.
Таким образом, в показанной конструкции осуществляется сквозное сообщающееся соединение по текучей среде, или аэродинамическое соединение, с пылеуловителем через напольную насадку 9, шланговое соединение 11, основание 8, всасывающий шланг 4, блок 13 электровентилятора и патрубок 14. При этом блок 13 электровентилятора расположен между всасывающим шлангом 4 и пылеуловителем, так что загрязненный воздух, всасываемый через напольную насадку, проходит сквозь блок 13 электровентилятора (в частности, через патрубок 14) в фильтровальный мешок пылесоса, расположенный внутри корпуса 12.
Таким образом, под блоком 13 электровентилятора подразумевается Dirty-Air-Motor, или двигатель на загрязненном воздухе. Речь идет, в частности, о блоке электровентилятора, который содержит центробежный вентилятор.
Блок электровентилятора при потребляемой электрической мощности менее 450 Вт создает объемный расход, превышающий 30 л/с (определяемый согласно стандарту DIN EN 60312 1:2014 01 при 8-ом размере отверстия контрольной заслонки), при потребляемой электрической мощности менее 250 Вт - объемный расход, превышающий 25 л/с, и при потребляемой электрической мощности менее чем 100 Вт объемный расход, превышающий 10 л/с.
Диаметр вентилятора может составлять от 60 мм до 160 мм. Например, может использоваться блок электровентилятора, который применяется также в вертикальных пылесосах Soniclean (например, SONICLEAN VT PLUS).
Блок электровентилятора в пылесосе SONICLEAN VT PLUS соответствует стандарту DIN EN 60312 1:2014 01, как разъяснено выше. Измерения на блоке электровентилятора производились без корпуса пылесоса. Относительно необходимых промежуточных элементов для подключения к измерительной камере действуют указания раздела 7.3.7.1. В таблице показано, что при низком числе оборотов и незначительной потребляемой мощности достигаются высокие значения объемного расхода.
Электровентилятор " на загрязненном воздухе" (диаметр рабочего колеса 82 мм) при 8-ом размере отверстия контрольной заслонки (40 мм)
Вместо двигателя типа Dirty-Air-Motors модуль 2 электроснабжения может иметь также обычный двигатель на чистом воздухе, который расположен в направлении движения потока воздуха позади пылеуловителя. В этом случае всасываемый загрязненный воздух через всасывающий шланг 4 попал бы к модулю 2 электроснабжения, прошел бы в его корпус 12 и в пылеуловитель, например, имеющий форму фильтровального мешка пылесоса.
Робот-пылесос 1 содержит устройство навигации для самостоятельного перемещения модуля 2 электроснабжения и модуля 3 напольной насадки. Для этого в корпусе 12 модуля 2 электроснабжения расположен соответствующим образом запрограммированный микроконтроллер. Устройство навигации связано с устройствами определения местоположения. К ним относятся камера 15, а также датчики 16 расстояния. Под датчиками расстояния могут подразумеваться, например, лазерные датчики.
Навигация робота-пылесоса производится известным способом, как описано, например, в WO 02/074150. Расположенное в корпусе 8 устройство управления и навигации управляет как приводным узлом модуля 2 электроснабжения, так и приводным узлом модуля 3 напольной насадки.
Для последнего предусмотрено устройство для передачи управляющих сигналов от устройства навигации в корпусе 12 модуля 2 электроснабжения к модулю 3 напольной насадки, в частности, к приводному устройству модуля напольной насадки. Для этого возможно размещение беспроводных передатчика/приемника соответственно на стороне модуля 2 электроснабжения и на стороне модуля 3 напольной насадки. В альтернативном варианте для передачи управляющих сигналов также возможно проводное соединение, предусмотренное вдоль всасывающего шланга.
Модуль 3 напольной насадки также может содержать и поддерживать одно или более устройств определения местоположения. Например, в модуле напольной насадке могут быть предусмотрены датчики перемещения и/или датчики расстояния. Чтобы использовать соответствующие сведения для управления и навигации, соответствующие сигналы от модуля напольной насадки передаются к устройству навигации.
Электропитание модуля напольной насадки, в частности, его приводного устройства, может осуществляться посредством кабеля питания или без кабеля. Так, возможно, в частности, наличие в блоке 2 пылесборника аккумуляторов, заряжаемых, например, посредством кабеля питания или без кабеля (индуктивным образом). Для зарядки аккумуляторов робот-пылесос 1 может, например, самостоятельно перемещаться к зарядному устройству.
Питание напольной насадки, в частности, ее приводного устройства, происходит посредством кабеля питания, проходящего внутри всасывающего шланга 4 или вдоль него. Если питание приводного устройства модуля напольной насадки не происходит исключительно через электрическое соединение по всасывающему шлангу 4, то в самом модуле 3 напольной насадки могут иметься также аккумуляторы.
Фиг. 2 представляет собой принципиальную блок-схему робота-пылесоса 1 с модулем 2 электроснабжения и модулем 3 напольной насадки. Приводное устройство для колес 5 модуля 2 электроснабжения содержит, во-первых, четыре приводных узла 17 в форме электродвигателей и, во-вторых, микроконтроллер 18 для управления электродвигателями.
В модуле 2 электроснабжения предусмотрено, кроме того, устройство 19 навигации, которое служит для самостоятельного передвижения модуля электроснабжения и модуля напольной насадки. Устройство 19 навигации, содержащее микроконтроллер, соединено как с микроконтроллером 18 приводного устройства, так и с еще одним микроконтроллером 20, который представляет собой часть устройства определения местоположения. В микроконтроллере 20 сигналы с данными от разных датчиков и/или камер обрабатываются и предоставляются устройству 19 навигации.
Кроме того, устройство 19 навигации соединено с блоком 13 электровентилятора, чтобы управлять им.
Электропитание, или подача напряжения, в показанном примере производится посредством аккумулятора 21, который может заряжаться беспроводным способом или через провод. На фигуре для большей наглядности отображены не все соединения, служащие для электропитания.
Модуль 3 напольной насадки имеет также приводное устройство для его четырех колес 5, причем приводное устройство, как и в случае модуля 2 электроснабжения, содержит микроконтроллер 18, а также четыре электродвигателя 17. Управляющие сигналы для приводного устройства модуля 3 напольной насадки поступают от устройства 19 навигации, которое расположено в модуле 2 электроснабжения. Передача сигналов происходит посредством проводного соединения 22, которое может быть расположено, например, в стенке всасывающего шланга. Однако в альтернативном случае эта передача сигнала могла бы производиться также беспроводным образом.
Модуль 3 напольной насадки содержит основание 8, на котором посредством шарнирного соединения 10 помещена с возможностью поворота напольная насадка 9. На стороне напольной насадки 9, обращенной к очищаемой поверхности, расположен схематично показанный канал 24 для потока воздуха. Загрязненный воздух всасывается через канал 24 для потока воздуха и через основание 8, а также через всасывающий шланг 4 проводится в модуль электроснабжения, точнее говоря, в его пылеуловитель.
В первом положении (исходное положение) напольная насадка 9 направлена параллельно основанию и параллельно (плоской) очищаемой поверхности. Возможна, в частности, фиксация напольной насадки в этом положении.
Как видно, в частности, также на фиг. 1, на напольной насадке 9 расположен датчик 25 расстояния или датчик помехи. Если посредством этого датчика 25 расстояния или датчика 25 помехи, обнаруживается, например, неровность очищаемой поверхности, такая, как возвышение, имеется возможность переместить напольную насадку 9 по ее высоте относительно очищаемой поверхности или относительно основания 8. Неровность может представлять собой, например, край ковра или порог двери.
Регулирование высоты напольной насадки 9 происходит, например, посредством поворота напольной насадки вокруг шарнирного соединения, которым напольная насадка 9 соединена с основанием 8. Для этого возможно выполнение осей 10 вращения в виде валов, каждый из которых соединен с шаговым двигателем или сервомотором 26.
В модуле 3 напольной насадки предусмотрено управляющее устройство 27 для управления регулированием высоты напольной насадки 9 относительно основания 8. Управляющее устройство содержит программируемый микроконтроллер и соединено с датчиком 25. Если датчик 25 расстояния или помехи обнаруживает помеху в форме, например, возвышения, то направляется соответствующий сигнал в управляющее устройство 27, которое тогда управляет электродвигателем 26 таким образом, что напольная насадка поворачивается на определенный угол и тем самым приподнимается. Затем напольную насадку можно зафиксировать в этом новом положении посредством остановки (или блокирования) электродвигателей 26.
Датчик 25 расстояния или помехи позволяет проверить, будет ли помеха существовать также при этой (новой) установке напольной насадки 9 по высоте, или по угловому положению. Если помеха все еще обнаруживается, возможно, например, дальнейшее поднятие напольной насадки 9.
Благодаря приподнятой напольной насадке 9 модуль 3 напольной насадки больше не блокируется возвышением, так как оно помещается под напольной насадкой 9.
Если в процессе продвижения вперед напольная насадка 9 садится или ложится на такое возвышение, при дальнейшем движении модуля напольной насадки вперед основание 8 также поднимется вверх вследствие наклонного положения напольной насадки 9. Таким образом, модуль 3 напольной насадки в целом надвигает себя на возвышение и продвигается через него.
Возможно наличие датчика расстояния также на нижней поверхности напольной насадки 9, т.е. на стороне, обращенной к очищаемой поверхности. Этот датчик расстояния может быть расположен, например, в опорной пластине напольной насадки 9. Этим датчик расстояния позволяет определять расстояние между напольной насадкой (ее нижней поверхностью) и очищаемой поверхностью. На основании изменений в фиксируемом расстоянии можно устанавливать, имеются на очищаемой поверхности неровности или нет.
Если таким образом обнаруживается углубление в очищаемой поверхности (например, переход с ковра на жесткий пол), напольная насадка может снова опуститься. Аналогичным образом, на основании сокращающегося расстояния между опорной поверхностью напольной насадки и очищаемой поверхностью, имеется возможность определить, есть ли возвышение, и выполнить соответствующий подъем напольной насадки.
В модуле 3 напольной насадки, в частности, в напольной насадке 9, может иметься активный (приводимый в движение электромотором) щеточный валик или пассивный (не приводимый в движение электромотором) щеточный валик.
Вместо варианта исполнения, представленного на фиг. 1 и 2, при котором блок вентилятора расположен на стороне модуля электроснабжения, возможно также расположение блока вентилятора на модуле напольной насадки или внутри него. В этом случае пылеуловитель может быть предусмотрен также на стороне модуля напольной насадки. Вследствие этого становится излишним соединение между модулем напольной насадки и модулем электроснабжения посредством всасывающего шланга. В этом случае между модулем электроснабжения и модулем напольной насадки нужен только электрический кабель. Однако в альтернативном варианте возможен, кроме того, пылеуловитель, предусмотренный на стороне модуля электроснабжения.
Вместо двухмодульного варианта осуществления, каким он схематично проиллюстрирован на фигурах 1 и 2, робот-пылесос может состоять также лишь из одного модуля, как это схематично показано на фиг. 3.
В этом случае напольная насадка 9 также шарнирно соединена посредством оси вращения или вала 10 с основанием 8, которое в этом случае содержит корпус 12. Напольная насадка 9 при этом варианте исполнения также перемещается по высоте относительно основания 8 посредством поворота вокруг оси вращения 10. В исходном положении напольная насадка 9 может быть направлена параллельно плоской очищаемой поверхности. Поворот напольной насадки приводит к ее наклонному положению.
В этом варианте осуществления напольная насадка 9 также имеет на своей нижней поверхности (на стороне, обращенной к очищаемой поверхности) канал для потока воздуха, через который загрязненный воздух всасывается и через шланговое соединение 11 проводится в корпус 12 основания 8, во внутренней части которого расположен пылеуловитель, например, в форме фильтровального мешка пылесоса или отбойного пылеуловителя.