ES2640394T3 - Robot aspirador - Google Patents
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Abstract
Robot aspirador (1), que comprende un dispositivo de aspiración (3) montado sobre ruedas (5) y un dispositivo de alimentación de corriente (2) montado sobre ruedas (5), comprendiendo el dispositivo de aspiración (3) una tobera de suelo, un separador de polvo (11) y una unidad de ventilador de motor (9) para aspirar un flujo de aire mediante la tobera de suelo, presentando el dispositivo de aspiración (3) un dispositivo de accionamiento (16, 17), para accionar al menos una de las ruedas (5) del dispositivo de aspiración (3), y presentando el dispositivo de alimentación de corriente (2) un dispositivo de accionamiento (16, 17), para accionar al menos una de las ruedas (5) del dispositivo de alimentación de corriente (2), estando unido el dispositivo de alimentación de corriente a través de un cable de alimentación de corriente al dispositivo de aspiración para alimentar corriente al dispositivo de aspiración.
Description
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DESCRIPCION
Robot aspirador
La invencion se refiere a un robot aspirador.
Los aspiradores convencionales los usa un usuario que mueve el aspirador y en particular mueve la tobera de suelo, a traves de la cual se aspira el polvo, por la superficie que debe limpiarse. A este respecto, los aspiradores de suelo convencionales comprenden por ejemplo una carcasa, que esta montada sobre ruedecillas y/o patines de deslizamiento. En la carcasa esta dispuesto un recipiente colector de polvo, en el que se encuentra una bolsa de filtro. Una tobera de suelo esta unida, a traves de un tubo aspirador y una manguera aspiradora, con la camara colectora de polvo. En los aspiradores de suelo convencionales, en la carcasa esta dispuesta ademas una unidad de ventilador de motor, que genera en el recipiente colector de polvo una subpresion. En la direccion del flujo de aire, la unidad de ventilador de motor esta dispuesta por tanto detras de la tobera de suelo, del tubo aspirador, de la manguera aspiradora asf como del recipiente colector de polvo o la bolsa de filtro. Puesto que este tipo de unidades de ventilador de motor son atravesadas por aire purificado, en ocasiones se denominan tambien motores de aire limpio (“clean-air-motor”).
En particular antiguamente habfa tambien aspiradores en los que el aire sucio aspirado se conduda directamente a traves del ventilador de motor y hacia el interior de una bolsa de polvo conectada inmediatamente junto al mismo. Ejemplos de ello se muestran en los documentos US 2.101.390, US 2.036.056 y US 2.482.337. Estas formas de aspirador ya no estan muy generalizadas hoy en dfa.
Este tipo de ventiladores de motor de aire sucio se denominan tambien “dirty-air-motor” o “direct-air-motor”. El uso de tales motores de aire sucio tambien se describe en los documentos GB 554 177, US 4.644.606, US 4.519.112, US 2002/0159897, US 5.573.369, US 2003/0202890 o US 6.171.054.
En los ultimos anos han adquirido popularidad tambien los robots aspiradores. Tales robots aspiradores ya no tienen que guiarse por un usuario por la superficie que debe limpiarse; mas bien recorren de manera autonoma el suelo. Ejemplos de tales robots aspiradores se conocen, por ejemplo, por los documentos EP 2 741 483, DE 10 2013 100 192 y US 2007/0272463.
La desventaja de estos robots aspiradores conocidos radica en que estos solo tienen una recogida de polvo reducida. Esto se debe a que o bien la recogida de polvo solo se consigue por el efecto de cepillado de un cilindro con cepillo rotatorio, o bien se usan unidades de ventilador de motor con una potencia muy baja.
Un robot aspirador alternativo se describe en el documento WO 02/074150. Este robot aspirador esta construido en dos partes y comprende un modulo de recipiente o de ventilador y un modulo de cabezal limpiador, que esta unido a traves de una manguera con el modulo de ventilador.
Por el documento US 2004/0200505 se conoce un sistema de limpieza robotico que comprende un limpiador robotico y una unidad central. La unidad central esta unida con el sistema de limpieza robotico mediante un cable electrico para alimentar corriente al limpiador robotico.
Se conoce una estacion de carga para cargar limpiadores roboticos por el documento WO 2008/002027.
Ante estos antecedentes, el objetivo de la invencion se basa en proporcionar un robot aspirador mejorado. Este objetivo se soluciona mediante el objeto de la reivindicacion 1. De acuerdo con la invencion se proporciona un robot aspirador, que comprende un dispositivo de aspiracion montado sobre ruedas y un dispositivo de alimentacion de corriente montado sobre ruedas,
comprendiendo el dispositivo de aspiracion una tobera de suelo, un separador de polvo y una unidad de ventilador de motor para aspirar un flujo de aire mediante la tobera de suelo,
presentando el dispositivo de aspiracion un dispositivo de accionamiento, para accionar al menos una de las ruedas del dispositivo de aspiracion, y
presentando el dispositivo de alimentacion de corriente un dispositivo de accionamiento para accionar al menos una de las ruedas del dispositivo de alimentacion de corriente,
estando unido el dispositivo de alimentacion de corriente con el dispositivo de aspiracion a traves de un cable de alimentacion de corriente, para alimentar corriente al dispositivo de aspiracion.
Mediante la construccion del robot aspirador con un dispositivo de aspiracion por un lado y un dispositivo de alimentacion de corriente por otro lado se obtiene un robot aspirador versatil. Puesto que el separador de polvo esta previsto en el lado del dispositivo de aspiracion, puede evitarse una union mediante manguera de aspiracion entre el dispositivo de aspiracion y el dispositivo de alimentacion de corriente. La alimentacion de corriente del dispositivo de aspiracion se produce a traves del dispositivo de alimentacion de corriente (que se mueve de manera autonoma). Por tanto, el dispositivo de aspiracion no tiene que presentar ninguna batena propia y puede configurarse por tanto
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compacto y presentar un menor peso. En total se mejora as^ la movilidad del dispositivo de aspiracion. El dispositivo de aspiracion tambien puede llegar, en condiciones estrechas, a las superficies que han de aspirarse.
El dispositivo de aspiracion y el dispositivo de alimentacion de corriente estan configurados como unidades independientes o (espacialmente) separadas; estan montadas en cada caso (por separado) sobre ruedas propias. El dispositivo de aspiracion y el dispositivo de alimentacion de corriente pueden moverse independientemente uno de otro. En particular, pueden estar unidos entre sf solamente a traves del cable de alimentacion de corriente.
La unidad de ventilador de motor puede estar dispuesta entre la tobera de suelo y el separador de polvo de tal manera que un flujo de aire aspirado por la tobera de suelo fluye a traves de la unidad de ventilador de motor hacia el interior del separador de polvo.
Con ello se utiliza un dirty-air-motor o direct-air-motor de manera ventajosa en un robot aspirador. Incluso con una potencia de motor reducida puede lograrse con el robot aspirador de acuerdo con la invencion un flujo volumetrico elevado y por tanto un efecto de limpieza elevado sobre moquetas y suelos duros. Un dirty-air-motor presenta por ejemplo un numero de revoluciones maximo de menos de 30.000 U/min y un consumo electrico de menos de 900 W.
En la direccion del flujo de aire, la tobera de suelo, en ocasiones tambien denominada “tobera de aspiracion”, esta dispuesta en el dispositivo de aspiracion (flmdicamente) delante de la unidad de ventilador de motor, y la unidad de ventilador de motor delante del separador de polvo. El aire aspirado por la tobera de suelo por medio de la unidad de ventilador de motor se conduce por la unidad de ventilador de motor hacia el interior del separador de polvo. Debido a la comunicacion de fluido o desde el punto de vista reologico se garantiza un flujo de aire continuo desde la tobera de suelo hacia el interior del separador de polvo.
Se ha demostrado sorprendentemente que los motores de aire sucio (dirty-air-motor) tambien pueden utilizarse de manera ventajosa en robots aspiradores, en particular para transportar el aire sucio aspirado por la tobera de suelo a traves de la unidad de ventilador de motor hacia el interior del separador de polvo.
A diferencia de en los robots aspiradores convencionales con unidades de ventilador de motor, donde en funcionamiento en particular en la unidad colectora de polvo o la camara colectora de polvo reina una subpresion, en esta disposicion hay en el dispositivo de aspiracion, desde el punto de vista reologico detras de la unidad de ventilador de motor, en particular en el separador de polvo una sobrepresion. Esto lleva a una construccion del dispositivo de aspiracion simplificada y de menor peso. En particular ya no es necesario prever una carcasa con paredes laterales reforzadas, por ejemplo con nervios de refuerzo.
Alternativamente a la disposicion anteriormente descrita, la unidad de ventilador de motor tambien puede estar dispuesta flmdicamente detras del separador de polvo, de tal manera que un flujo de aire aspirado por la tobera de suelo fluye a traves del separador de polvo hacia el interior de la unidad de ventilador de motor. En esta alternativa se utiliza en particular un motor de aire limpio (clean-air-motor).
En los robots aspiradores descritos, el dispositivo de alimentacion de corriente puede presentar una alimentacion de corriente sin cables o una fuente de tension sin cables. El dispositivo de alimentacion de corriente puede comprender una o barias batenas. A traves de estas batenas se alimenta corriente o tension tanto al propio dispositivo de alimentacion de corriente como al dispositivo de aspiracion.
El dispositivo de aspiracion puede presentar tres o cuatro ruedas, en particular exactamente tres o exactamente cuatro ruedas. El dispositivo de accionamiento del dispositivo de aspiracion puede estar configurado para accionar una de las ruedas, varias o todas las ruedas del dispositivo de aspiracion. Para cada rueda accionable puede presentar el dispositivo de accionamiento una unidad de accionamiento independiente o autonoma. Esto permite un accionamiento independiente o autonomo de cada rueda.
El dispositivo de alimentacion de corriente puede presentar tres o cuatro ruedas, en particular exactamente tres o exactamente cuatro ruedas. El dispositivo de accionamiento del dispositivo de alimentacion de corriente puede estar configurado para accionar una de las ruedas, varias o todas las ruedas del dispositivo de alimentacion de corriente. Para cada rueda accionable puede presentar el dispositivo de accionamiento una unidad de accionamiento independiente o autonoma. Esto permite un accionamiento independiente o autonomo de cada rueda.
El dispositivo de accionamiento del dispositivo de aspiracion puede estar configurado por separado espacialmente o independientemente del dispositivo de accionamiento del dispositivo de alimentacion de corriente. En particular, el dispositivo de aspiracion y el dispositivo de alimentacion de corriente pueden accionarse independientemente uno de otro. Por ejemplo pueden moverse en direcciones diferentes. Tambien puede no moverse uno de los dos, mientras se mueve el otro.
En los robots aspiradores anteriormente descritos, la unidad de ventilador de motor puede estar dispuesta sobre y/o por encima de la tobera de suelo, en particular inmediatamente sobre y/o por encima de la tobera de suelo. Esto conduce a una potencia de aspiracion ventajosa. Asimismo puede conseguirse una construccion compacta del dispositivo de aspiracion, en particular de la unidad formada por tobera de suelo y unidad de ventilador de motor. Por
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ejemplo, la unidad de ventilador de motor puede estar dispuesta de tal manera que el aire aspirado por la tobera de suelo entra inmediatamente desde la tobera de suelo a la unidad de ventilador de motor.
La unidad de ventilador de motor puede estar en comunicacion de fluido, a traves de una seccion de tubo, con la tobera de suelo. En este caso, la unidad de ventilador de motor ya no esta dispuesta inmediatamente sobre y/o por encima de la tobera de suelo. La seccion de tubo puede tener en particular una longitud desde 10 mm hasta 300 mm, en particular desde 10 mm hasta 100 mm.
En los robots aspiradores descritos anteriormente, el dispositivo de aspiracion puede comprender una carcasa, estando dispuesta la unidad de ventilador de motor sobre, en o dentro de la carcasa, y/o estando dispuesto el separador de polvo sobre, en o dentro de la carcasa. El separador de polvo puede estar dispuesto, flmdicamente, inmediatamente delante o inmediatamente detras de la unidad de ventilador de motor. El separador de polvo puede estar unido flmdicamente a traves de una seccion de tubo con la unidad de ventilador de motor. La seccion de tubo puede tener en particular una longitud de desde 10 mm has 300 mm, en particular desde 10 mm hasta 100 mm.
La carcasa puede comprender una pared de carcasa, que se compone particularmente de plastico.
En los robots aspiradores descritos anteriormente, el separador de polvo puede estar dispuesto de manera libremente accesible desde fuera. En este caso, el separador de polvo no esta alojado en una camara colectora de polvo en una carcasa. En lugar de ello, el separador de polvo puede estar dispuesto fuera de una carcasa del dispositivo de aspiracion, por ejemplo sobre o en la carcasa. Alternativamente, el dispositivo de aspiracion tambien puede estar configurado sin carcasa. En este caso, el separador de polvo puede estar dispuesto inmediatamente en la unidad de ventilador de motor o unido con esta a traves de una seccion de tubo. La libre accesibilidad desde fuera permite un acceso sencillo y directo al separador de polvo, en particular un recambio o reemplazo sencillo del mismo.
En los robots aspiradores descritos anteriormente, el dispositivo de alimentacion de corriente o el dispositivo de aspiracion puede comprender un tambor para cable con un resorte de enrollado. Asf se hace posible un enrollado autonomo del cable. Alternativamente, el cable de alimentacion de corriente puede estar configurado como cable helicoidal. Esto reduce tambien, en caso de distancias variables durante el funcionamiento entre el dispositivo de alimentacion de corriente y el dispositivo de aspiracion, el riesgo de que el cable se enrede.
En los robots aspiradores anteriormente descritos, una de las ruedas, varias o todas las ruedas del dispositivo de aspiracion y/o una de las ruedas, varias o todas las ruedas del dispositivo de alimentacion de corriente pueden ser ruedas omnidireccionales. El uso de ruedas omnidireccionales posibilita un movimiento muy flexible y versatil del dispositivo de aspiracion o del dispositivo de alimentacion de corriente.
Cada rueda omnidireccional presenta en su penmetro una pluralidad de ruedecillas o cuerpos de rodadura montados de manera giratoria, cuyos ejes no discurren en paralelo al eje de rueda (de la rueda omnidireccional). En particular, los ejes de las ruedecillas pueden discurrir o estar orientados oblicua o transversalmente al eje de rueda. Un ejemplo de rueda omnidireccional es una rueda Mecanum, que se describe entre otros en el documento US 3.876.255.
La unidad de ventilador de motor puede estar configurada de tal manera, con un consumo electrico de menos de 450 W de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1 con diafragma 8 genera un flujo volumetrico de mas de 30 l/s, en particular de mas de 35 l/s. Alternativa o adicionalmente, la unidad de ventilador de motor puede estar configurada de tal manera que, con un consumo electrico de menos de 250 W de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1 con diafragma 8, genera un flujo volumetrico de mas de 25 l/s, en particular de mas de 30 l/s. Alternativa o adicionalmente, la unidad de ventilador de motor puede estar configurada de tal manera que, con un consumo electrico de menos de 100 W de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1 con diafragma 8, genera un flujo volumetrico de mas de 10 l/s, en particular de mas de 15 l/s.
De esta manera se obtiene un robot aspirador especialmente eficiente, que presenta en particular en comparacion con los robots aspiradores convencionales una fuerza de succion mucho mayor.
Las especificaciones de un aspirador o de una unidad de ventilador de motor se determinan de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1:2014-01. En particular se remite al apartado 5.8. A este respecto se usa el dispositivo de medicion en la realizacion B de acuerdo con el apartado 7.3.7.3. En caso de que se mida una unidad de ventilador de motor sin carcasa de aspirador, se usa igualmente el dispositivo de medicion B. Para piezas intermedias dado el caso necesarias para la conexion a la camara de medicion son validas las explicaciones en el apartado 7.3.7.1.
Para el termino “flujo de aire” de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1 se usan tambien los terminos “flujo volumetrico” y “flujo de aire de aspiracion”.
La tobera de suelo puede presentar una placa de suelo con una superficie de base, que esta orientada durante el funcionamiento del robot aspirador hacia la superficie que debe aspirarse, presentando la placa de suelo en paralelo a la superficie de base al menos un canal de corriente de aire, por ejemplo con una abertura prevista lateralmente en la placa de suelo. En particular, la placa de suelo puede apoyarse con su superficie de base, durante el funcionamiento del robot aspirador, sobre la superficie que debe aspirarse o estar distanciada del mismo, por
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ejemplo por medio de un liston de cerdas. La placa de suelo puede presentar en paralelo a la superficie de base al menos un canal de corriente de aire curvado. El canal de corriente de aire curvado puede presentar la forma de un anillo circular o de un segmento de anillo circular.
La placa de suelo se denomina tambien suela de tobera. La tobera de suelo presenta una abertura de aspiracion para establecer una comunicacion de fluido con la unidad de ventilador de motor. Esta abertura de aspiracion se encuentra en comunicacion de fluido, es decir desde el punto de vista reologico, con el al menos un canal de corriente de aire. Mediante el al menos un canal de corriente de aire, en particular uno o varios, se ajusta de manera ventajosa la presion de compresion de la tobera de suelo a una buena potencia de aspiracion.
El dispositivo de aspiracion puede estar configurado y/o el dispositivo de alimentacion de corriente puede estar dispuesto de tal manera que no es posible contacto alguno de la rueda de ventilador de la unidad de ventilador de motor con una sonda de prueba de acuerdo con la norma IEC/EN 60335 mediante la tobera de suelo. Se hace referencia aqu al apartado 8 de la version DIN EN 60335-1: 2012-10. En particular se usara la sonda de prueba B.
Esto reduce el riesgo de danar la unidad de ventilador de motor y el riesgo de resultar lesionado en caso de coger la tobera de suelo con el motor en marcha.
El robot aspirador puede ser un aspirador de bolsa. Un aspirador de bolsa es un aspirador en el que el polvo aspirado se separa y se acumula en una bolsa de filtro de aspirador. El robot aspirador puede ser en particular un aspirador de bolsa para bolsas desechables.
En los robots aspiradores descritos anteriormente, el separador de polvo puede comprender una bolsa de filtro de aspirador, en particular con una superficie de como maximo 2000 cm2, en particular como maximo 1500 cm2. El separador de polvo puede estar compuesto en particular por una bolsa de filtro de aspirador de este tipo.
La superficie filtrante de una bolsa de filtro de aspirador designa toda la superficie del material de filtro que se encuentra entre o dentro de las costuras marginales (por ejemplo costuras de sellado o adhesion). A este respecto tambien han de tenerse en cuenta pliegues laterales o en la superficie superior posiblemente presentes. El area de la abertura de llenado de la bolsa o abertura de entrada (incluida una costura que rodea esta abertura) no forma parte de la superficie filtrante.
La bolsa de filtro de aspirador puede ser una bolsa plana o presentar una forma de fondo cuadrado. Una bolsa plana se forma por dos paredes laterales de material filtrante, que estan unidas entre sf a lo largo de sus bordes perimetrales (por ejemplo soldadas o adheridas). En una de las dos paredes laterales puede estar prevista la abertura de llenado de la bolsa o abertura de entrada. Las superficies o paredes laterales pueden presentar en cada caso una forma elemental rectangular. Cada pared lateral puede comprender una o varias capas de velo y/o material no tejido.
El robot aspirador en forma de aspirador de bolsa puede comprender una bolsa de filtro de aspirador, estando configurada la bolsa de filtro de aspirador en forma de bolsa plana y/o como bolsa desechable.
La pared de bolsa de la bolsa de filtro de aspirador puede comprender una o varias capas de un velo y/o una o varias capas de un material no tejido. En particular puede comprender un laminado formado por una o varias capas de velo y/o una o varias capas de material no tejido. Un laminado de este tipo se describe por ejemplo en el documento WO 2007/068444.
El termino material no tejido se entiende en el sentido de la norma DIN EN ISO 9092:2010. A este respecto no se consideran material no tejido en particular estructuras de pelfcula y papel, en particular papel filtrante. Un “velo” es una estructura formada por fibras y/o filamentos sin fin o hilos de fibra cortos, que se han conformado mediante cualquier procedimiento dando lugar a un producto plano (a excepcion del entrelazamiento de hilos como en material textil tejido, material textil tricotado, generos de punto, encaje o material textil tuftado), pero que no se han unido mediante ningun procedimiento. Mediante un procedimiento de union se crea un material no tejido a partir de un velo. El velo o el material no tejido pueden estar aplicados en seco, aplicados en mojado o extrudidos.
Los dispositivos de aspiracion descritos pueden comprender un soporte para una bolsa de filtro de aspirador. Un soporte de este tipo puede estar dispuesto sobre, en o dentro de una carcasa del dispositivo de aspiracion, inmediatamente en la unidad de ventilador de motor o en una seccion de tubo unida flmdicamente con la unidad de ventilador de motor.
El robot aspirador puede comprender un filtro de soplado, en particular con una superficie filtrante de al menos 800 cm2. El filtro de soplado puede estar configurado en particular plisado o plegado. Asf es posible lograr una superficie superior grande con una superficie de base mas pequena. A este respecto, el filtro de soplado puede estar previsto en un soporte, tal como se describe por ejemplo en la solicitud de patente europea n.° 14179375.2. tales filtros de soplado permiten la utilizacion de bolsas de filtro de aspirador con capacidad de separacion reducida, por ejemplo de bolsas de filtro de aspirador de una capa. Como bolsa de filtro de aspirador con capacidad de separacion reducida puede utilizarse, por ejemplo, una bolsa en la que el material filtrante de la pared de la bolsa este compuesto por un velo hilado (spunbond), que presenta un gramaje de 15 g/m2 a 100 g/m2 En particular, la bolsa de
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filtro de aspirador puede estar configurada por tanto de una capa. Alternativamente, puede utilizarse por ejemplo una bolsa en la que el material filtrante de la pared de la bolsa esta compuesto por un laminado formado por un velo hilado, un material fundido y soplado (meltblown) y otro velo hilado (SMS).
Los robots aspiradores descritos anteriormente pueden presentar una bolsa externa o saco externo, que rodea el separador de polvo o en la que / en el que esta dispuesto el separador de polvo. Una bolsa externa de este tipo es ventajosa en particular en el caso de un aspirador de bolsa en el que la bolsa de filtro de aspirador esta dispuesta de manera libremente accesible desde fuera. La bolsa externa puede cumplir una funcion protectora y/o presentar propiedades amortiguadoras de ruidos y/o de filtrado de polvo. La bolsa externa puede comprender, por ejemplo, un material electreto.
En lugar de un aspirador de bolsa, el robot aspirador puede ser un aspirador sin bolsa, en particular con un filtro de soplado tal como se describio anteriormente con una superficie filtrante de al menos 800 cm2. Un aspirador sin bolsa es un aspirador en el que el polvo aspirado se separa y acumula sin una bolsa de filtro de aspirador. En este caso, el separador de polvo puede comprender un separador de impacto o un separador centnfugo o un separador ciclonico.
La unidad de ventilador de motor puede presentar un ventilador radial, en particular de una fase. En un ventilador radial, el aire se aspira en paralelo o axialmente al eje de accionamiento de la rueda de ventilador y se desvfa mediante la rotacion de la rueda de ventilador, en particular aproximadamente 90°, y se sopla radialmente.
En principio, la tobera de suelo puede ser una tobera de suelo activa o pasiva. Una tobera de suelo activa presenta en la abertura de aspiracion un cilindro con cepillo (en ocasiones tambien denominado cepillo batidor y/o de rotacion). El cilindro con cepillo puede accionarse por electromotor. Una tobera de suelo pasiva no presenta ningun cilindro con cepillo.
En los robots aspiradores descritos puede lograrse, debido a la construccion global, tambien con una tobera de suelo pasiva, es decir sin cilindro con cepillo, una muy buena eficiencia y potencia de aspiracion. En caso de utilizar toberas de suelo pasivas se simplifica la estructura y se reduce por tanto el peso de la tobera de suelo, por lo que el dispositivo de accionamiento de la tobera de suelo tiene una menor necesidad de potencia.
Los robots aspiradores descritos estan configurados para recorrer de manera autonoma o automatica una superficie que debe limpiarse.
Los robots aspiradores descritos anteriormente pueden presentar un dispositivo de control para controlar el dispositivo de aspiracion y/o del dispositivo de alimentacion de corriente. En particular, el dispositivo de control puede estar configurado para controlar el dispositivo de accionamiento del dispositivo de alimentacion de corriente y/o para controlar el dispositivo de accionamiento del dispositivo de aspiracion. El dispositivo de control puede estar configurado alternativa o adicionalmente para el control de la unidad de ventilador de motor.
El dispositivo de control puede estar dispuesto exclusivamente en el dispositivo de alimentacion de corriente, exclusivamente en el dispositivo de aspiracion o tanto en el dispositivo de alimentacion de corriente como en el dispositivo de aspiracion. El dispositivo de control puede comprender dos unidades de control, comprendiendo el dispositivo de aspiracion una primera unidad de control y el dispositivo de alimentacion de corriente una segunda unidad de control. En caso de que el dispositivo de control este dispuesto, en cambio, por ejemplo en forma de una unidad de control exclusivamente en el lado del dispositivo de alimentacion de corriente, se controla entonces tambien el dispositivo de aspiracion desde el dispositivo de alimentacion de corriente.
Si el dispositivo de control esta dispuesto tanto en el dispositivo de alimentacion de corriente como en el dispositivo de aspiracion, puede presentar una configuracion maestro-esclavo. A modo de ejemplo, la unidad de control puede estar configurada en el lado del dispositivo de alimentacion de corriente como maestro y controlar la unidad de control esclava en el lado del dispositivo de aspiracion.
El dispositivo de alimentacion de corriente puede presentar una conexion de comunicacion inalambrica o por cable con el dispositivo de aspiracion, para intercambiar senales de datos con el dispositivo de aspiracion. Esto permite un control eficaz de todo el robot aspirador desde uno de los dos dispositivos. Asf puede controlarse por ejemplo el dispositivo de aspiracion desde el dispositivo de alimentacion de corriente, en particular si el dispositivo de alimentacion de corriente comprende todo el dispositivo de control.
En caso de que el dispositivo de alimentacion de corriente presente una conexion de comunicacion por cable con el dispositivo de aspiracion, la comunicacion y la alimentacion de corriente pueden producirse a traves de un cable comun. El cable comun puede comprender uno o varios hilos para la alimentacion de corriente y uno o varios hilos para la comunicacion.
Los robots aspiradores descritos anteriormente pueden comprender un dispositivo de navegacion para el desplazamiento autonomo del dispositivo de alimentacion de corriente y/o del dispositivo de aspiracion. En particular, el dispositivo de control puede comprender un dispositivo de navegacion para el desplazamiento autonomo del dispositivo de alimentacion de corriente y/o del dispositivo de aspiracion. Esto posibilita una aspiracion
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autonoma mediante el robot aspirador. El control y la navegacion del dispositivo de aspiracion pueden realizarse exclusivamente mediante el o en el lado del dispositivo de alimentacion de corriente.
En los robots aspiradores descritos, el dispositivo de alimentacion de corriente y/o el dispositivo aspirador pueden comprender uno o varios dispositivos para la determinacion de la posicion. En cuanto a los dispositivos para la determinacion de la posicion puede tratarse en particular de camaras, sensores de recorrido y/o sensores de distancia. Los sensores de distancia pueden basarse por ejemplo en ondas sonoras u ondas electromagneticas. El dispositivo de alimentacion de corriente puede comprender uno o varios dispositivos para la determinacion de la posicion tanto del dispositivo de alimentacion de corriente como del dispositivo de aspiracion. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo de aspiracion puede comprender uno o varios dispositivos para la determinacion de la posicion tanto del dispositivo de aspiracion como del dispositivo de alimentacion de corriente.
El dispositivo de alimentacion de corriente puede presentar un dispositivo de elevacion para regular la altura de la cara inferior del dispositivo de alimentacion de corriente, en particular la cara inferior de la carcasa del dispositivo de alimentacion de corriente, por encima del suelo. Asf puede regularse la distancia de la cara inferior del dispositivo de alimentacion de corriente o la distancia al suelo del dispositivo de alimentacion de corriente. Esto permite, por ejemplo en una posicion de carga del robot aspirador, aumentar la altura de la cara inferior por encima del suelo, a fin de situar el dispositivo de aspiracion bajo el dispositivo de alimentacion de corriente o su carcasa.
Otras caractensticas se describen con ayuda de las figuras. A este respecto muestra esquematicamente
la figura 1 un ejemplo de realizacion de un robot aspirador;
la figura 2 un diagrama de bloques de un ejemplo de realizacion de un robot aspirador.
La figura 1 es una representacion esquematica de un ejemplo de realizacion de un robot aspirador 1. El robot aspirador 1 mostrado comprende un dispositivo de alimentacion de corriente 2 y un dispositivo de aspiracion 3, que esta unido, a traves de un cable 4 flexible, con el dispositivo de alimentacion de corriente 2.
El dispositivo de alimentacion de corriente 2 esta montado sobre cuatro ruedas 5, estando configurada cada una de estas ruedas como rueda omnidireccional. Cada rueda omnidireccional 5 presenta en su penmetro una pluralidad de ruedecillas 6 montadas de manera giratoria. Los ejes de giro de las ruedecillas 6 son, todos ellos, no paralelos al eje de rueda 7 de la respectiva rueda omnidireccional. Asf pueden adoptar, por ejemplo, los ejes de giro de las ruedecillas un angulo de 45° respecto al eje de rueda respectivo. Las superficies superiores de las ruedecillas o cuerpos de rodadura son abombadas o curvadas.
Ejemplos de tales ruedas omnidireccionales estan descritos en los documentos US 3.876.255, US 2013/0292918, DE 10 2008 019 976 o DE 20 2013 008 870.
El dispositivo de alimentacion de corriente 2 presenta un dispositivo de accionamiento, para accionar las ruedas 5 del dispositivo de alimentacion de corriente. El dispositivo de accionamiento puede presentar para cada rueda 5 una unidad de accionamiento independiente, por ejemplo en forma de un electromotor, de modo que cada rueda 5 puede accionarse independientemente de las demas ruedas. Las ruedecillas 6 estan montadas de manera que pueden girar sin accionamiento.
Mediante un accionamiento adecuado de ruedas 5 individuales o de todas ellas, el dispositivo de alimentacion de corriente 2 puede moverse en direcciones arbitrarias. Si por ejemplo se mueven las cuatro ruedas 5 a la misma velocidad y en el mismo sentido de giro, entonces el dispositivo de alimentacion de corriente se mueve en lmea recta. Mediante un movimiento en sentido contrario de las ruedas a un lado puede conseguirse un desplazamiento o deslizamiento lateral.
En principio no tienen que estar configuradas todas las ruedas de manera accionable; ruedas individuales tambien pueden estar previstas sin accionamiento propio. Asimismo tambien es posible no accionar ruedas individuales para determinados movimientos, incluso aunque en principio sean accionables.
En formas de realizacion alternativas tambien pueden estar configuradas menos o mas de cuatro ruedas en forma de ruedas omnidireccionales. Un ejemplo con tres ruedas omnidireccionales se describe en el documento US 2007/0272463.
Tambien el dispositivo de aspiracion 3 esta equipado en el ejemplo mostrado con cuatro ruedas 5 omnidireccionales. Al igual que el dispositivo de alimentacion de corriente 2, tambien el dispositivo de aspiracion 3 presenta un dispositivo de accionamiento para las ruedas 5. Tambien en este caso comprende el dispositivo de accionamiento para cada rueda una unidad de accionamiento individual, por ejemplo en forma de electromotores, a fin de accionar cada rueda por separado e independientemente de las demas ruedas. De esta manera tambien puede desplazarse el dispositivo de aspiracion mediante un accionamiento adecuado de las ruedas en direcciones arbitrarias.
El dispositivo de aspiracion 3 presenta una tobera de suela que comprende una placa de suelo con una superficie de base que, durante el funcionamiento del robot aspirador, esta orientada hacia el suelo, es decir hacia la superficie
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que debe aspirarse. En la placa de suelo estan practicados, en paralelo a la superficie de base, uno o varios canales de corriente de aire, mediante los cuales se aspira el aire sucio. El o los canales de corriente de aire pueden presentar una abertura prevista lateralmente en la placa de suelo. El canal de corriente de aire puede estar configurado recto o curvado, en particular en forma de anillo circular o de segmento de anillo circular. En particular para movimientos laterales de la tobera de suelo puede ser ventajosa la forma de un segmento de anillo circular o de un anillo circular. Alternativamente, la tobera de suelo puede comprender un dispositivo de giro para girar el canal de corriente de aire alrededor de un eje perpendicular a la superficie de base, tal como se describe por ejemplo en la solicitud de patente europea n.° 15151741.4.
El dispositivo de aspiracion 3 presenta una carcasa 8, en la que esta dispuesta una unidad de ventilador de motor para aspirar un flujo de aire mediante la tobera de suelo. En el lado exterior de la carcasa 8 esta colocado un soporte para una placa de retencion 10 de una bolsa de filtro de aspirador 11.
En cuanto al ejemplo mostrado en la figura 1, se trata por tanto de un aspirador de bolsa. Esto significa que el separador de polvo es una bolsa de filtro de aspirador, en la que se separa la suciedad y el polvo aspirados. En cuanto a esta bolsa de filtro de aspirador puede tratarse en particular de una bolsa plana, cuyas paredes de bolsa comprenden una o varias capas de velo y/o material no tejido. La bolsa de filtro de aspirador esta realizada como bolsa desechable.
La placa de retencion 10 de la bolsa de filtro de aspirador 11 esta adherida o soldada de manera convencional con el material de filtro de velo de la pared de la bolsa. En la carcasa 8 del dispositivo de aspiracion 3 esta prevista una abertura 12. Desde la unidad de ventilador de motor hacia el interior de la carcasa 8, una seccion de tubo a conduce a la abertura 12, de modo que el aire aspirado mediante la tobera de suelo es conducido a traves de la unidad de ventilador de motor, por la abertura 12 hacia el interior de la bolsa de filtro de aspirador 11.
Dentro de o en el soporte, la bolsa de filtro de aspirador 11 esta fijada de manera desmontable a traves de su placa de retencion 10. En cuanto al soporte, puede tratarse por ejemplo de dos rieles, en los que se desplaza la placa de retencion 10. Formas de realizacion alternativas son igualmente factibles sin embargo, siempre que la bolsa de filtro de aspirador pueda retirarse de manera desmontable sin romperse.
En el ejemplo mostrado, la bolsa de filtro de aspirador 11 esta dispuesta, de manera libremente accesible desde fuera, en la carcasa 8 del dispositivo de aspiracion 3. Alternativamente, la bolsa de filtro de aspirador 11 tambien puede estar fijada, de manera extrafble, en el interior de la carcasa 8, por ejemplo por medio de una placa de retencion. En tal caso, puede llegarse a la bolsa de filtro de aspirador por ejemplo a traves de una tapa de apertura en la carcasa 8, aunque en ese caso ya no es libremente accesible desde fuera.
En la disposicion mostrada se establece por tanto mediante la tobera de suelo, la unidad de ventilador de motor y la seccion de tubo que se encuentra en el interior de la carcasa una comunicacion de fluido o desde el punto de vista reologico continua con el separador de polvo en forma de la bolsa de filtro de aspirador 11. La unidad de ventilador de motor esta dispuesta a este respecto entre la tobera de suelo y el separador de polvo, de modo que el aire sucio aspirado por la tobera de suelo fluye a traves de la unidad de ventilador de motor 9 (en particular por la seccion de tubo) hacia el interior de la bolsa de filtro de aspirador dispuesta por fuera en la carcasa 8.
En cuanto a la unidad de ventilador de motor, se trata por tanto de un dirty-air-motor o motor de aire sucio. Se trata en particular de una unidad de ventilador de motor, que presenta un ventilador radial.
La unidad de ventilador de motor presenta, con un consumo electrico de menos de 450 W, un flujo volumetrico de mas de 30 l/s (determinado de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1:2014-01 con diafragma 8), con un consumo electrico de menos de 250 W, un flujo volumetrico de mas de 25 l/s, y con un consumo electrico de menos de 100 W, un flujo volumetrico de mas de 10 l/s.
El diametro del ventilador puede ascender a de 60 mm a 160 mm. Por ejemplo puede usarse una unidad de ventilador de motor tal como se utiliza en aspiradores Soniclean Upright (por ejemplo SONICLEAN VT PLUS).
La unidad de ventilador de motor del SONICLEAN VT PLUS se ha especificado de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1:2014-01 tal como se explico anteriormente. La unidad de ventilador de motor se ha medido sin carcasa de aspirador. Para piezas intermedias necesarias para la conexion a la camara de medicion son validas las explicaciones en el apartado 7.3.7.1. La tabla muestra que con numeros de revoluciones bajos y consumo reducido se logran elevados flujos volumetricos.
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- “Dirty air” de SONICLEAN VT PLUS (diametro de rueda de ventilador 82 mm) con diafragma 8 (40 mm)
- Consumo
- Tension Numero de revoluciones Subpresion Caja Flujo volumetrico
- [W]
- [V] [RPM] [kPa] [l/s]
- 200
- 77 15.700 0,98 30,2
- 250
- 87 17.200 1,17 32,9
- 300
- 95 18.400 1,34 35,2
- 350
- 103 19.500 1,52 37,5
- 400
- 111 20.600 1,68 39,4
- 450
- 117 21.400 1,82 41,0
Durante el funcionamiento se aspira aire por la unidad de ventilador de motor. La corriente de aire entra entonces por una abertura de la tobera de suelo en el robot aspirador 1 y fluye por la unidad de ventilador de motor 9. Debido a la disposicion de la unidad de ventilador de motor delante - en la direccion del flujo de aire - del separador de polvo (en forma de bolsa de filtro de aspirador), en el separador de polvo reina una sobrepresion.
En lugar de un dirty-air-motor, tambien puede estar prevista una configuracion (por ejemplo con un clean-air-motor) en la que el ventilador este dispuesto flmdicamente detras del separador de polvo.
La alimentacion de energfa o tension del robot aspirador puede producirse sin cables por medio de batenas, produciendose la alimentacion de corriente del dispositivo de aspiracion 3, en particular de su dispositivo de accionamiento, desde el dispositivo de alimentacion de corriente 2 a traves de un cable de alimentacion de corriente 4. Para evitar que el cable 4 se enrede, puede estar previsto en el interior del dispositivo de alimentacion de corriente 2 un tambor para cable con un resorte de enrollado.
El dispositivo de alimentacion de corriente 2 presenta batenas que pueden cargarse por ejemplo por cable o sin cables (por induccion). Para la carga de las batenas, el robot aspirador 1, en particular el dispositivo de alimentacion de corriente 2, puede desplazarse por ejemplo de manera autonoma hasta una estacion de carga.
El control del robot aspirador se produce por medio de un dispositivo de control. El control de todo el robot aspirador se produce preferentemente en una configuracion maestro-esclavo de ambos dispositivos. Para ello, por ejemplo desde el dispositivo de alimentacion de corriente 2 (como maestro) tambien puede controlarse el dispositivo de aspiracion 3 (como esclavo). Por medio del dispositivo de control se controlan los dispositivos de accionamiento del dispositivo de alimentacion de corriente y del dispositivo de aspiracion.
El dispositivo de control presenta un dispositivo de navegacion para el desplazamiento autonomo del dispositivo de alimentacion de corriente y del dispositivo de aspiracion. Para ello, el dispositivo de alimentacion de corriente 2 presenta una unidad de control con un dispositivo de navegacion, mediante el cual se efectua una navegacion tanto del dispositivo de alimentacion de corriente como del dispositivo de aspiracion. Para ello, en el dispositivo de control 2 esta dispuesto un microcontrolador correspondientemente programado. El dispositivo de alimentacion de corriente 2 presenta dispositivos para la determinacion de la posicion. A ellos pertenecen camaras 13 y 14 asf como sensores de distancia 15. En cuanto a los sensores de distancia puede tratarse, por ejemplo, de sensores laser.
La navegacion del robot aspirador se produce de manera conocida, tal como se describe por ejemplo en el documento WO 02/074150. Para el control del dispositivo de accionamiento del dispositivo de aspiracion 3 esta previsto en el dispositivo de alimentacion de corriente 2 un dispositivo para la transmision de senales de control al dispositivo de aspiracion 3, en particular hacia su dispositivo de accionamiento. Para ello pueden estar dispuestos en el lado del dispositivo de alimentacion de corriente 2 y del dispositivo de aspiracion 3 en cada caso emisores/receptores inalambricos. Alternativamente, en el cable 4 puede estar prevista tambien una conexion por cable para la transmision de senales de control.
Tambien el dispositivo de aspiracion 3 puede comprender, como apoyo, uno o varios dispositivos para la determinacion de la posicion. Por ejemplo, en el dispositivo de aspiracion pueden estar previstos sensores de recorrido y/o sensores de distancia. A fin de usar las correspondientes informaciones para el control y la navegacion, se transmiten las correspondientes senales desde el dispositivo de aspiracion 3 hacia el dispositivo de alimentacion de corriente 2.
En una realizacion alternativa, el control y/o la navegacion tambien pueden efectuarse parcialmente o por completo en el lado del dispositivo de aspiracion 3.
La figura 2 es un diagrama de bloques esquematico de un robot aspirador 1 con un dispositivo de alimentacion de corriente 2 y un dispositivo de aspiracion 3. El dispositivo de accionamiento para las ruedas 5 del dispositivo de alimentacion de corriente 2 comprende, por un lado cuatro unidades de accionamiento 16 en forma de
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electromotores y, por otro lado, un microcontrolador 17 para controlar los electromotores.
En el dispositivo de alimentacion de corriente 2 esta prevista ademas una unidad de control 18, que comprende un dispositivo de navegacion y que sirve para el control asf como para el desplazamiento autonomo tanto del dispositivo de aspiracion 3 como del dispositivo de alimentacion de corriente 2. La unidad de control 18 esta conectada tanto con el microcontrolador 17 del dispositivo de accionamiento como con un microcontrolador 19 adicional, que forma parte de los dispositivos para la determinacion de la posicion por parte del dispositivo de alimentacion de corriente. En el microcontrolador 19 se procesan senales de datos procedentes de diferentes sensores y/o camaras y se ponen a disposicion de la unidad de control 18.
La alimentacion de corriente o tension se produce en el ejemplo mostrado a traves de una batena 20, que puede cargarse sin cable o por cable. La carga puede producirse en una estacion de carga, a la que se aproxima el robot de manera autonoma. Para minimizar la necesidad de espacio del robot en la estacion de carga, en la operacion de carga o limpieza el dispositivo de aspiracion puede posicionarse debajo del dispositivo de alimentacion de corriente. Para ello, el dispositivo de alimentacion de corriente se eleva automaticamente usando un esquipo de elevacion y por tanto aumenta su distancia con el suelo, de modo que el dispositivo de aspiracion puede situarse debajo.
Para mayor claridad no se han reproducido todas las conexiones de alimentacion de corriente y de datos en la figura.
El dispositivo de aspiracion 3 presenta igualmente un dispositivo de accionamiento para sus cuatro ruedas 5, comprendiendo el dispositivo de accionamiento, al igual que en el caso del dispositivo de alimentacion de corriente 2, un microcontrolador 17 asf como cuatro electromotores 16. Senales de control para el dispositivo de accionamiento del dispositivo de aspiracion 3 proceden de la unidad de control 18, que esta dispuesta en el dispositivo de alimentacion de corriente 2. La transmision de las senales se produce a traves de una lmea de conexion 19, que puede estar dispuesta por ejemplo en el cable de alimentacion de corriente. Alternativamente esta transmision de senales podna producirse no obstante tambien de manera inalambrica.
A traves del microcontrolador 17 se control tambien la unidad de ventilador de motor 9, enviandose correspondientes senales de control desde la unidad de control 18 del dispositivo de alimentacion de corriente 2 al dispositivo de aspiracion 3.
La alimentacion de corriente y tension del dispositivo de aspiracion 3 se produce a traves de la batena 20 del dispositivo de alimentacion de corriente 2. Para ello esta prevista una lmea 20 que esta dispuesta en un cable de alimentacion de corriente entre el dispositivo de alimentacion de corriente 2 y el dispositivo de aspiracion 3.
En los ejemplos de realizacion descritos es posible, aunque no necesario, que en o dentro de la tobera de suelo este previsto un cilindro con cepillo (por ejemplo un cepillo batidor y/o cepillo rotatorio).
Claims (16)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Robot aspirador (1), que comprende un dispositivo de aspiracion (3) montado sobre ruedas (5) y un dispositivo de alimentacion de corriente (2) montado sobre ruedas (5),comprendiendo el dispositivo de aspiracion (3) una tobera de suelo, un separador de polvo (11) y una unidad de ventilador de motor (9) para aspirar un flujo de aire mediante la tobera de suelo,presentando el dispositivo de aspiracion (3) un dispositivo de accionamiento (16, 17), para accionar al menos una de las ruedas (5) del dispositivo de aspiracion (3), ypresentando el dispositivo de alimentacion de corriente (2) un dispositivo de accionamiento (16, 17), para accionar al menos una de las ruedas (5) del dispositivo de alimentacion de corriente (2),estando unido el dispositivo de alimentacion de corriente a traves de un cable de alimentacion de corriente al dispositivo de aspiracion para alimentar corriente al dispositivo de aspiracion.
- 2. Robot aspirador segun la reivindicacion 1, en el que la unidad de ventilador de motor (9) esta dispuesta entre la tobera de suelo y el separador de polvo (11) de tal manera que un flujo de aire aspirado por la tobera de suelo fluye a traves de la unidad de ventilador de motor (9) hacia el interior del separador de polvo (11).
- 3. Robot aspirador segun la reivindicacion 1, en el que la unidad de ventilador de motor (9) esta dispuesta flmdicamente detras del separador de polvo (11) de tal manera que un flujo de aire aspirado por la tobera de suelo fluye a traves del separador de polvo hacia el interior de la unidad de ventilador de motor.
- 4. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de alimentacion de corriente presenta una conexion de comunicacion inalambrica o por cable con el dispositivo de aspiracion para intercambiar senales de datos con el dispositivo de aspiracion.
- 5. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de ventilador de motor esta dispuesta sobre y/o por encima de la tobera de suelo, en particular directamente sobre y/o por encima de la tobera de suelo.
- 6. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de aspiracion comprende una carcasa, estando dispuesta la unidad de ventilador de motor sobre, en o dentro de la carcasa y/o estando dispuesto el separador de polvo sobre, en o dentro de la carcasa.
- 7. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el separador de polvo esta dispuesto de manera libremente accesible desde fuera
- 8. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que una de las ruedas, varias o todas las ruedas del dispositivo de aspiracion y/o una de las ruedas, varias o todas las ruedas del dispositivo de alimentacion de corriente son ruedas omnidireccionales.
- 9. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de ventilador de motor esta configurada de tal manera que, con un consumo electrico de menos de 450 W de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1 con diafragma 8 genera un flujo volumetrico de mas de 30 l/s, con un consumo electrico de menos de 250 W de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1 con diafragma 8 genera un flujo volumetrico de mas de 25 l/s y/o con un consumo electrico de menos de 100 W de acuerdo con la norma DIN EN 60312-1 con diafragma 8 genera un flujo volumetrico de mas de 10 l/s.
- 10. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el separador de polvo es una bolsa de filtro de aspirador, en particular con una superficie filtrante de como maximo 2000 cm2, en particular como maximo 1500 cm2.
- 11. Robot aspirador segun la reivindicacion 10, en el que la bolsa de filtro de aspirador esta configurada en forma de bolsa plana y/o como bolsa desechable, y/oen el que la pared de la bolsa de la bolsa de filtro de aspirador comprende una o varias capas de un velo y/o una o varias capas de un material no tejido.
- 12. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de ventilador de motor presenta un ventilador radial.
- 13. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la tobera de suelo no presenta ningun cepillo rotatorio.
- 14. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de control para controlar el dispositivo de aspiracion y/o el dispositivo de alimentacion de corriente.
- 15. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de navegacion para el desplazamiento autonomo del dispositivo de alimentacion de corriente y/o del dispositivo de aspiracion.
- 16. Robot aspirador segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de alimentacion decorriente y/o el dispositivo de aspiracion comprenden uno o varios dispositivos (13, 14, 15) para la determinacion de la posicion.
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