JP2000202792A - 掃除ロボット - Google Patents

掃除ロボット

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JP2000202792A
JP2000202792A JP11007198A JP719899A JP2000202792A JP 2000202792 A JP2000202792 A JP 2000202792A JP 11007198 A JP11007198 A JP 11007198A JP 719899 A JP719899 A JP 719899A JP 2000202792 A JP2000202792 A JP 2000202792A
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JP
Japan
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obstacle
cleaning robot
cleaning
front wheel
wheel
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JP11007198A
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English (en)
Inventor
Kazutoshi Takimoto
和利 滝本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被掃除面の段差を簡単に乗り越えることがで
きる掃除ロボットを提供する。 【解決手段】 超音波センサ等により障害物を検知しな
がら自動走行して電動送風機８により吸込口１０から吸
塵を行う掃除ロボットにおいて、前輪４と、前輪４より
大径でかつ走行用モータ３により回転駆動される後輪３
と、前輪４の前方に配されて昇降機１４により昇降可能
な補助輪１３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動走行して掃除
を行う掃除ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の掃除ロボットは、電動送風機の駆
動によって吸塵を行う吸込口を本体底部に備えており、
走行モータによって駆動される後輪と水平方向に回動自
在に支持される自在車輪を前輪として有している。そし
て、進路前方の障害物との距離等を検知する検知手段に
よって障害物を回避しながら走行して所定の範囲の掃除
を自動的に行うようになっている。また、障害物との距
離及び該障害物の大きさを検知して該障害物をアーム手
段により掴んで移動し、その場所を掃除可能にしたもの
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な掃除ロボットによると、被掃除面に段差があると前輪
が乗り越えることができずに掃除ロボット本体が停止し
て掃除が行われない場合がある。また、被掃除面の段差
を乗り越えた際に掃除ロボット本体の向きが変わって位
置を誤認し、清掃残りを生じる場合があった。
【０００４】被掃除面の段差は車輪の直径の約１／２以
下であれば乗り越えられるので、車輪の径を大きくすれ
ば段差を乗り越えることができる。しかし、前輪には走
行がスムーズに行われるように水平に回動自在な自在車
輪が用いられるため、掃除ロボット本体の底面に取り付
けられる。吸込口が設けられる掃除ロボット本体の底面
の高さはできるだけ低い方が吸塵力が向上するため、前
輪の直径が小さくなり、低い段差であっても乗り越える
ことができなくなっている。
【０００５】また、障害物を移動可能にした掃除ロボッ
トにおいて、大きな障害物があった際にその障害物を移
動させることができず、掃除ロボット本体が停止や転倒
して掃除が行われない場合があった。
【０００６】本発明は、被掃除面の段差を簡単に乗り越
えることができる掃除ロボットを提供することを目的と
する。また本発明は、大きな障害物があっても掃除作業
が停止しない掃除ロボットを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明は、自動走行して掃除を行
う掃除ロボットにおいて、前輪と、前記前輪より大径で
かつ回転駆動される後輪と、前記前輪の前方に配されて
昇降可能な補助輪とを備えたことを特徴としている。こ
の構成によると、前輪が段差に衝突すると補助輪が段差
の上段部分に下降して前輪を浮上させる。そして、後輪
が回転駆動されて後輪と補助輪により掃除ロボット本体
が前進する。その後、補助輪が上昇して前輪が段差の上
段部分に接地されて前進し、大径の後輪が段差を乗り越
える。
【０００８】また請求項２に記載された発明は、請求項
１に記載された掃除ロボットにおいて、掃除ロボット本
体の前方に配されて吸塵を行う吸込口が前記補助輪とと
もに昇降するようにしたことを特徴としている。この構
成によると、前輪が段差に衝突すると補助輪と吸込口が
段差の上段部分に下降して前輪を浮上させる。そして、
後輪が回転駆動されて後輪と補助輪により吸込口から吸
塵しながら掃除ロボット本体が前進する。その後、補助
輪と吸込口が上昇して前輪が段差の上段部分に接地され
て前進し、大径の後輪が段差を乗り越える。
【０００９】また請求項３に記載された発明は、請求項
１または請求項２に記載された掃除ロボットにおいて、
前記前輪を昇降可能にしたことを特徴としている。この
構成によると、前輪が段差に衝突すると前輪が上昇する
とともに、補助輪が段差の上段部分に下降する。そし
て、後輪が回転駆動されて後輪と補助輪により掃除ロボ
ット本体が前進する。その後、補助輪が上昇するととも
に前輪が下降して段差の上段部分に接地されて前進し、
大径の後輪が段差を乗り越える。
【００１０】また請求項４に記載された発明は、請求項
３に記載された掃除ロボットにおいて、回動可能に支持
される連結部材を備え、前記連結部材の一端に回動可能
に前記補助輪を連結するとともに、他端に回動可能に前
記前輪を連結したことを特徴としている。この構成によ
ると、前輪が段差に衝突すると補助輪が段差の上段部分
に下降するとともに連結部材を介して前輪が上昇する。
そして、後輪が回転駆動されて後輪と補助輪により掃除
ロボット本体が前進する。その後、補助輪が上昇すると
ともに連結部材を介して前輪が下降して段差の上段部分
に接地されて前進し、大径の後輪が段差を乗り越える。
【００１１】また請求項５に記載された発明は、自動走
行して掃除を行う掃除ロボットにおいて、進路前方の障
害物との距離を検知する距離検知手段と、該障害物の大
きさを検知する寸法検知手段と、該障害物を掴んで移動
させるアーム手段とを備え、前記アーム手段により掃除
ロボット本体の少なくとも一部を昇降可能にしたことを
特徴としている。
【００１２】この構成によると、掃除ロボット本体が段
差に衝突するとアーム手段が段差の上段部分に下降して
接地される。そして、前輪が持ち上げられて後輪の回転
駆動により掃除ロボット本体が前進する。その後、アー
ム手段が上昇して前輪が段差の上段部分に接地されて前
進し、大径の後輪が段差を乗り越える。
【００１３】また請求項６に記載された発明は、自動走
行して掃除を行う掃除ロボットにおいて、進路前方の障
害物との距離を検知する距離検知手段と、該障害物の大
きさを検知する寸法検知手段と、該障害物を掴んで移動
させるアーム手段とを備え、障害物が所定の大きさより
大きいときに該障害物を回避するようにしたことを特徴
としている。
【００１４】この構成によると、距離検知手段により障
害物に接近したことを検知すると、寸法検知手段により
該障害物の大きさが検出され、所定の大きさより小さい
場合は、検出結果に応じてアーム手段が作動して該障害
物はアーム手段により掴まれて移動され、その部分を掃
除ロボットが通って掃除が行われる。障害物が所定の大
きさより大きい場合は、該障害物を回避して掃除ロボッ
トが進行する。
【００１５】また請求項７に記載された発明は、動走行
して掃除を行う掃除ロボットにおいて、進路前方の障害
物との距離を検知する距離検知手段と、該障害物の大き
さを検知する寸法検知手段と、該障害物を掴んで移動さ
せるアーム手段と、該障害物移動時の前記アーム手段の
負荷を検知する負荷検知手段とを備え、前記アーム手段
の負荷が所定値より大きいときに該障害物の移動を中止
するとともに該障害物を回避するようにしたことを特徴
としている。
【００１６】この構成によると、距離検知手段により障
害物に接近したことを検知すると、寸法検知手段により
該障害物の大きさが検出され、検出結果に応じてアーム
手段が作動して該障害物はアーム手段により掴まれて移
動される。その移動の際に障害物の重量が大きくアーム
手段にかかる負荷が所定値より大きくなると、障害物の
移動を中止して該障害物を回避して掃除ロボットが進行
する。
【００１７】また請求項８に記載された発明は、自動走
行して掃除を行う掃除ロボットにおいて、進路前方の障
害物との距離を検知する距離検知手段と、該障害物の大
きさを検知する寸法検知手段と、該障害物を掴んで移動
させるアーム手段とを備え、前記アーム手段によって移
動させた障害物を掃除後元の位置に戻すようにしたこと
を特徴としている。
【００１８】この構成によると、距離検知手段により障
害物に接近したことを検知すると、寸法検知手段により
該障害物の大きさが検出され、検出結果に応じてアーム
手段が作動して該障害物はアーム手段により掴まれて移
動され、その部分を掃除ロボットが通って掃除が行われ
る。その後移動させた障害物がアーム手段により元の位
置に移動される。
【００１９】また請求項９に記載された発明は、自動走
行して掃除を行う掃除ロボットにおいて、進路前方の障
害物との距離を検知する距離検知手段と、該障害物の大
きさを検知する寸法検知手段と、該障害物を掴んで移動
させるアーム手段とを備え、前記アーム手段による障害
物の移動中は掃除を行わないようにしたことを特徴とし
ている。
【００２０】この構成によると、距離検知手段により障
害物に接近したことを検知すると、寸法検知手段により
該障害物の大きさが検出される。そして、吸塵が停止さ
れて、前記検出結果に応じてアーム手段が作動して該障
害物はアーム手段により掴まれて移動される。その後、
吸塵を再開して障害物を除去した部分を掃除ロボットが
通って掃除が行われる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を参照して
説明する。図１は本発明の第１実施形態の掃除ロボット
を示す概略図である。掃除ロボット本体１の底部後方に
は走行用モータ３によって駆動される左右一対の後輪２
が設けられている。掃除ロボット本体１の底部前方には
水平方向に回転自在に支持され、後輪２より小径の前輪
４が設けられている。
【００２２】前輪４の後方には吸込口１０が開口してお
り、その内部に回転して床面Ｆを掻き上げる回転ブラシ
１１が横設されている。吸込口１０は接続パイプ１２を
介して集塵室９と連通しており、集塵室９の後方には吸
気を発生させるとともに回転ブラシ１１を回転させる電
動送風機８が配されている。７は運転状態の表示や入力
を行う操作部であり、６は制御回路５の制御によって走
行用モータ３や電動送風機８等に電力を供給するバッテ
リーである。
【００２３】前輪４の前方には昇降機１４により昇降可
能な補助輪１３が設けられている。昇降機１４の詳細を
図２に示すと、昇降モータ１４ａが回転すると、モータ
軸１４ｇに取り付けられたウォーム１４ｂと噛合するウ
ォーム歯車１４ｃが回転する。ウォーム歯車１４ｃと一
体のピニオン１４ｄは支持軸１４ｆに設けられたラック
１４ｅと噛合して、支持軸１４ｆと一体の補助輪１３
（図１参照）が上下移動するようになっている。
【００２４】このような掃除ロボットは、掃除を行う範
囲等を操作部７により入力して運転開始させると、掃除
ロボット本体１の周囲に設けられた超音波センサ等（不
図示）によって壁面等の障害物の有無や障害物との距離
を検知し障害物を回避しながら、走行用モータ３の駆動
により自動的に走行する。
【００２５】そして、電動送風機８により回転ブラシ１
１を回転しながら吸込口１０から床面Ｆの吸塵を行っ
て、集塵室９に集塵するようになっている。尚、掃除ロ
ボット本体１の方向転換は左右の後輪２の回転数を変え
るように走行用モータ３で制御することによって行われ
るようになっている。
【００２６】走行中に床面Ｆに段差Ｆ１があった場合に
段差Ｆ１が低いと前記超音波センサ等によって発見する
ことができない。このため、図３の（ａ）に示すよう
に、前輪４が衝突して掃除ロボット本体１の走行が停止
される。この時に走行用モータ３の負荷によって段差Ｆ
１に衝突したことを検知し、昇降機１４が駆動される。
【００２７】図３の（ｂ）に示すように、昇降機１４に
より補助輪１３が下降して上段部Ｆ２に接地されて前輪
４が浮上すると、後輪２のＢ方向の駆動力によって掃除
ロボット本体１がＡ方向に移動する。前輪４が上段部Ｆ
２上まで移動すると昇降機１４によって補助輪１３が上
昇して前輪４が上段部Ｆ２に接地される。更に掃除ロボ
ット本体１がＡ方向に進行して段差Ｆ１に後輪２が衝突
すると、後輪２は前輪４より大径であるため段差Ｆ１を
乗り越えて掃除が行われる。
【００２８】このように、昇降する補助輪１３を小径な
前輪４の前方に配することで、段差Ｆ１を簡単に乗り越
えることができ、走行が停止することなく掃除が行われ
るとともに、段差Ｆ１によって向きが変わることがな
く、清掃残りの発生を防止することができる。
【００２９】次に、図４は本発明の第２実施形態の掃除
ロボットを示す概略図である。第１実施形態と同一の部
材には同一の符号を付している。本実施形態は、吸込口
１０を補助輪１３と一体に昇降機１４により昇降可能に
している。これにより、接続パイプ１２は一部をジャバ
ラホース１２ａで形成して伸縮可能になっている。その
他は第１実施形態と同様の構成である。
【００３０】吸込口１０の周辺を図５に示すと、接続パ
イプ１２が前述の図２と同様の昇降機１４によって上下
移動可能に取り付けられている。接続パイプ１２の先端
に連通して取り付けられる吸込口１０内には回転ブラシ
１１が横設されている。吸込口１０の端部に設けられた
支持軸１０ａには補助輪１３が軸支されている。
【００３１】このような掃除ロボットによると、走行中
に床面Ｆに段差Ｆ１があった場合に前輪４が段差Ｆ１に
衝突して掃除ロボット本体１の走行が停止される（図３
の（ａ）参照）。この時に走行用モータ３の負荷によっ
て段差Ｆ１に衝突したことを検知し、昇降機１４が駆動
される。そして、昇降機１４により補助輪１３が吸込口
１０とともに下降して上段部Ｆ２に接地され前輪４が浮
上すると、後輪２の駆動力によって掃除ロボット本体１
が前進する。
【００３２】前輪４が上段部Ｆ２上まで移動すると昇降
機１４によって補助輪１３が吸込口１０とともに上昇し
て前輪４が上段部Ｆ２に接地される。更に掃除ロボット
本体１が進行して段差Ｆ１に後輪２が衝突すると、後輪
２は前輪４より大径であるため段差Ｆ１を乗り越えて掃
除が行われる。従って、補助輪１３によって掃除ロボッ
ト本体１が持ち上げられている間、上段部Ｆ２は下降し
た吸込口１０により吸塵されるようになっている。
【００３３】本実施形態によると第１実施形態と同様の
効果を得ることができるとともに、吸込口１０を掃除ロ
ボット本体１の最前部に配することができ、壁際等の清
掃残りを防止することができるようになる。
【００３４】次に、図６の（ａ）、（ｂ）は本発明の第
３実施形態の掃除ロボットを示す概略図である。第１実
施形態と同一の部材には同一の符号を付している。本実
施形態は、昇降機１４と同様の前輪用昇降機１６によっ
て前輪４を昇降可能にしている。その他は第１実施形態
と同様の構成である。このような掃除ロボットによる
と、図６の（ａ）に示すように、前輪４が段差Ｆ１に衝
突して掃除ロボット本体１の走行が停止される。この時
に走行用モータ３の負荷によって段差に衝突したことを
検知し、昇降機１４及び前輪用昇降機１６が駆動され
る。
【００３５】図６の（ｂ）に示すように、昇降機１４に
より補助輪１３が下降して上段部Ｆ２に接地されるとと
もに、前輪昇降機１６により前輪４が上昇すると、後輪
２のＢ方向の駆動力によって掃除ロボット本体１がＡ方
向に移動する。前輪４が上段部Ｆ２上まで移動すると昇
降機１４及び前輪用昇降機１６によって補助輪１３が上
昇し、前輪４が上段部Ｆ２に接地される。更に掃除ロボ
ット本体１がＡ方向に進行して段差Ｆ１に後輪２が衝突
すると、後輪２は前輪４より大径であるため段差Ｆ１を
乗り越えて掃除が行われる。
【００３６】本実施形態では第１実施形態と同様の効果
を得ることができるとともに、昇降機１４の移動ストロ
ークを短くできる。そして、掃除ロボット本体１の傾斜
が少なくスムーズに移動して段差Ｆ１を乗り越えること
ができる。
【００３７】次に、図７の（ａ）、（ｂ）は本発明の第
４実施形態の掃除ロボットを示す概略図である。第１実
施形態と同一の部材には同一の符号を付している。本実
施形態は、前輪４を補助輪１３と支持軸１７ａで回動可
能な連結部材１７で連結している。その他は第１実施形
態と同様の構成である。このような掃除ロボットによる
と、図７の（ａ）に示すように、前輪４が段差Ｆ１に衝
突して掃除ロボット本体１の走行が停止される。この時
に走行用モータ３の負荷によって段差Ｆ１に衝突したこ
とを検知し、昇降機１４が駆動される。
【００３８】図７の（ｂ）に示すように、昇降機１４に
より補助輪１３が下降して上段部Ｆ２に接地されると、
連結部材１７を介して前輪４が上昇する。そして、後輪
２のＢ方向の駆動力によって掃除ロボット本体１がＡ方
向に移動する。前輪４が上段部Ｆ２上まで移動すると昇
降機１４によって補助輪１３が上昇され、連結部材１７
を介して前輪４が上段部Ｆ２に接地される。更に掃除ロ
ボット本体１がＡ方向に進行して段差Ｆ１に後輪２が衝
突すると、後輪２は前輪４より大径であるため段差Ｆ１
を乗り越えて掃除が行われる。
【００３９】本実施形態では第３実施形態と同様の効果
を得ることができるとともに、複雑な前輪用昇降機１６
を用いることなく簡単な構成で昇降機１４の移動ストロ
ークを短くできる。そして、掃除ロボット本体１の傾斜
が少なくスムーズに移動して段差Ｆ１を乗り越えること
ができる。
【００４０】次に、図８は本発明の第５実施形態の掃除
ロボットを示す概略図である。第１実施形態と同一の部
材には同一の符号を付している。掃除ロボット本体１の
底部後方には走行用モータ３によって駆動される左右一
対の後輪２が設けられている。掃除ロボット本体１の底
部前方には水平方向に回転自在に支持され、後輪２より
小径の前輪４が設けられている。
【００４１】前輪４の後方には吸込口１０が開口してお
り、その内部に回転して床面Ｆを掻き上げる回転ブラシ
１１が横設されている。吸込口１０は接続パイプ１２を
介して集塵室９と連通しており、集塵室９の後方には吸
気を発生させとともに回転ブラシ１１を回転させる電動
送風機８が配されている。尚、掃除ロボット本体１の方
向転換は左右の後輪２の回転数を変えるように走行用モ
ータ３で制御することによって行われる。
【００４２】掃除ロボット本体１の上面には障害物を掴
んで移動させるアーム１５が取り付けられている。アー
ム１５は図９に示すように、固定部５１により掃除ロボ
ット本体１に取り付けられ、４つの腕部６２〜６５を夫
々独立のアーム用モータ５２〜５５により回動できるよ
うになっている。
【００４３】腕部６５の先端にはハンド部５６が設けら
れ、把持用モータ５６ｂの駆動により指部５６ａをＧ
１、Ｇ２方向に移動させて障害物を掴んだり離したりで
きるようになっている。５８はハンド部５６に取り付け
られた障害物撮影用のカメラである。
【００４４】このような掃除ロボットは、掃除を行う範
囲等を操作部７により入力して運転開始させると、掃除
ロボット本体１の周囲に設けられた超音波センサ（不図
示）等によって壁面等の障害物の有無や障害物との距離
を検知しながら、走行用モータ３の駆動により自動的に
走行する。
【００４５】そして、電動送風機８により吸込口１０か
ら床面Ｆの吸塵を行って集塵室に集塵しながら走行する
ようになっている。走行中に図１３の（ａ）に示すよう
に障害物Ｇが接近するとアーム１５が駆動されて障害物
Ｇをハンド部５６により把持し、障害物Ｇのあった場所
の掃除も行うことができるようになっている。また、ア
ーム１５の駆動中は電動送風機８を停止してバッテリー
６の消耗を防止するようになっている。
【００４６】図１３の（ｂ）のように掃除ロボット本体
１が所定距離だけ進行すると矢印Ｄにようにアーム１５
が回動され、図１３の（ｃ）のように障害物Ｇを元の位
置に戻すようになっている。これにより、室内に置かれ
た物の位置を変えて場所がわからなくなることを防止し
ている。
【００４７】図１０の（ａ）に示すように走行中の床面
Ｆに前輪４が乗り越えることのできない段差Ｆ１がある
ことをカメラ５８により発見すると、アーム１５の駆動
によりハンド部５６が下降して上段部Ｆ２に接地され
る。図１０の（ｂ）に示すように、前輪４が浮上する
と、後輪２のＢ方向の駆動力またはアーム１５により引
き寄せる牽引力によって掃除ロボット本体１がＡ方向に
移動する。
【００４８】前輪４が上段部Ｆ２上まで移動するとアー
ム１５によって前輪４が上段部Ｆ２に接地され、ハンド
部５６が上昇される。更に掃除ロボット本体１がＡ方向
に進行して段差Ｆ１に後輪２が衝突すると、後輪２は前
輪４より大径であるため段差Ｆ１を乗り越えて引き続き
掃除が行われる。段差Ｆ１に前輪４が衝突したときの走
行用モータ３（図８参照）の負荷の上昇によって段差Ｆ
１を検知し、アーム１５を駆動するようにしてもよい。
【００４９】このように、障害物を移動させるアーム１
５により段差Ｆ１を簡単に乗り越えることができ、走行
が停止することなく掃除が行われるとともに、段差Ｆ１
によって向きが変わることがなく、清掃残りを発生を防
止することができる。また、図１１に示すように、掃除
ロボット本体１の前後２箇所にアーム１５を設けてアー
ム１５の牽引力によってのみ段差Ｆ１を乗り越えるよう
にすることも可能である。
【００５０】本実施形態の掃除ロボットの制御部５のブ
ロック図を図１２に示す。制御部５は操作部７の入力に
よって決められる掃除範囲等により走行用モータ３及び
電動送風機８を制御して後輪２を駆動して走行しながら
吸塵を行うようになっている。そして、超音波センサ６
３による情報によって走行中に障害物との距離を演算す
る。
【００５１】障害物が接近すると、アーム１５を移動さ
せることにより障害物を複数の方向からカメラ５８で撮
影することができる。この複数の映像を制御部５の外部
情報判定手段６１により画像処理を行って解析し、該障
害物の三次元的な大きさを検知することができる。
【００５２】障害物の大きさが所定の大きさより小さい
場合には、アーム１５のアーム用モータ５２〜５５及び
ハンド部５６の把持用モータ５６ｂを駆動して障害物を
移動する。障害物の大きさが所定の大きさより大きい場
合にはアーム１５による移動ができないと判断して、該
障害物を回避または乗り越えるように走行用モータ３を
制御するようになっている。
【００５３】このようにすることで、大きな障害物が進
路途中にあった際にその障害物を移動させることができ
ずに、掃除ロボット本体１が停止や転倒して掃除が行わ
れなくなることを防止することができる。尚、上記所定
の大きさは、アーム１５の指部５６ａで掴むことができ
ない寸法や、アーム１５で持ち上げることができない重
さに対応する大きさ（例えば、障害物の幅、高さ及び奥
行き寸法の総和や積等）を予め記憶させている。
【００５４】また、制御部５にはアーム１５を駆動する
アーム用モータ５２〜５５の負荷を検知する負荷検知手
段６２を有している。障害物の幅、高さ、奥行き寸法等
によって推測した重量より該障害物が重いため持ち上げ
ることができない場合がある。この時に、アーム用モー
タ５２〜５５の負荷が所定値に達するとアーム１５によ
る障害物の移動を中止し、該障害物を回避走行するよう
にしている。
【００５５】このようにすることで、上記と同様に重い
障害物が進路途中にあった際にその障害物を移動させる
ことができずに掃除ロボット本体１が停止や転倒して掃
除が行われなくなることを防止することができる。
【００５６】
【発明の効果】請求項１の発明によると、昇降する補助
輪を小径な前輪の前方に配することで、段差を簡単に乗
り越えることができ、走行が停止することなく掃除が行
われるとともに、段差によって向きが変わることがな
く、清掃残りの発生を防止することができる。
【００５７】請求項２の発明によると、昇降する補助輪
を小径な前輪の前方に配することで、段差を簡単に乗り
越えることができ、走行が停止することなく掃除が行わ
れるとともに、段差によって向きが変わることがなく、
清掃残りの発生を防止することができる。更に、吸込口
を掃除ロボット本体の最前部に配することができ、壁際
等の清掃残りを防止することができるようになる。
【００５８】請求項３の発明によると、昇降する補助輪
を小径な前輪の前方に配することで、段差を簡単に乗り
越えることができ、走行が停止することなく掃除が行わ
れるとともに、段差によって向きが変わることがなく、
清掃残りの発生を防止することができる。更に、昇降機
の移動ストロークを短くできるとともに、掃除ロボット
本体の傾斜が少なくスムーズに移動して段差を乗り越え
ることができる。
【００５９】請求項４の発明によると、昇降する補助輪
を小径な前輪の前方に配することで、段差を簡単に乗り
越えることができ、走行が停止することなく掃除が行わ
れるとともに、段差によって向きが変わることがなく、
清掃残りの発生を防止することができる。更に、簡単な
構成で昇降機の移動ストロークを短くでき、掃除ロボッ
ト本体の傾斜が少なくスムーズに移動して段差を乗り越
えることができる。
【００６０】請求項５の発明によると、障害物を移動さ
せるアーム部材により段差を簡単に乗り越えることがで
き、走行が停止することなく掃除が行われるとともに、
段差によって向きが変わることがなく、清掃残りの発生
を防止することができる。
【００６１】請求項６、請求項７の発明によると、進路
途中に大きな障害物があった際にその障害物を移動させ
ることができずに掃除ロボット本体が停止や転倒して掃
除が行われなくなることを防止することができる。
【００６２】請求項８の発明によると、障害物が接近す
るとアームが駆動されて障害物を把持して障害物のあっ
た場所の掃除も行うとともに、障害物を元の位置に戻す
ようになっている。従って、室内に置かれた物の位置を
変えて場所がわからなくなることを防止することができ
る。
【００６３】請求項９の発明によると、アーム部材の駆
動中は電動送風機を停止して掃除を行わないので、バッ
テリーの消耗を防止するとともに、バッテリーの電気容
量を小さくすることができ、コスト削減及び軽量化を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の掃除ロボットの概
略図である。
【図２】 本発明の第１実施形態の掃除ロボットの昇
降機を示す図である。
【図３】 本発明の第１実施形態の掃除ロボットの段
差を乗り越える動作を説明する図である。
【図４】 本発明の第２実施形態の掃除ロボットの概
略図である。
【図５】 本発明の第２実施形態の掃除ロボットの吸
込口を示す図である。
【図６】 本発明の第３実施形態の掃除ロボットの段
差を乗り越える動作を説明する図である。
【図７】 本発明の第４実施形態の掃除ロボットの段
差を乗り越える動作を説明する図である。
【図８】 本発明の第５実施形態の掃除ロボットの概
略図である。
【図９】 本発明の第５実施形態の掃除ロボットのア
ームを示す図である。
【図１０】 本発明の第５実施形態の掃除ロボットの段
差を乗り越える動作を説明する図である。
【図１１】 本発明の第５実施形態の他の掃除ロボット
の概略図である。
【図１２】 本発明の第５実施形態の掃除ロボットの制
御部のブロック図である。
【図１３】 本発明の第５実施形態の掃除ロボットの掃
除動作を説明する図である。
【符号の説明】
１ 掃除ロボット本体 ２ 後輪 ３ 走行用モータ ４ 前輪 ５ 制御部 ６ バッテリー ７ 操作部 ８ 電動送風機 ９ 集塵室 １０ 吸込口 １１ 回転ブラシ １２ 接続パイプ １３ 補助輪 １４ 昇降機 １５ アーム ５６ ハンド部 ６１ 外部情報判定手段 ６２ 負荷検知手段 Ｆ 床面 Ｆ１ 段差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B006 KA02 KA06 3B057 DA00 DE06 3F059 AA12 BA03 BA08 BB07 CA05 CA06 DB05 DC08 DD18 FB12 5H301 AA02 AA10 BB11 CC06 CC10 DD01 GG09 GG10 GG12 HH10 LL01 LL06 LL11 LL17

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動走行して掃除を行う掃除ロボットに
    おいて、前輪と、前記前輪より大径でかつ回転駆動され
    る後輪と、前記前輪の前方に配されて昇降可能な補助輪
    とを備えたことを特徴とする掃除ロボット。
  2. 【請求項２】 掃除ロボット本体の前方に配されて吸塵
    を行う吸込口が前記補助輪とともに昇降するようにした
    ことを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
  3. 【請求項３】 前記前輪を昇降可能にしたことを特徴と
    する請求項１または請求項２に記載の掃除ロボット。
  4. 【請求項４】 回動可能に支持される連結部材を備え、
    前記連結部材の一端に回動可能に前記補助輪を連結する
    とともに、他端に回動可能に前記前輪を連結したことを
    特徴とする請求項３に記載の掃除ロボット。
  5. 【請求項５】 自動走行して掃除を行う掃除ロボットに
    おいて、進路前方の障害物との距離を検知する距離検知
    手段と、該障害物の大きさを検知する寸法検知手段と、
    該障害物を掴んで移動させるアーム手段とを備え、前記
    アーム手段により掃除ロボット本体を昇降可能にしたこ
    とを特徴とする掃除ロボット。
  6. 【請求項６】 自動走行して掃除を行う掃除ロボットに
    おいて、進路前方の障害物との距離を検知する距離検知
    手段と、該障害物の大きさを検知する寸法検知手段と、
    該障害物を掴んで移動させるアーム手段とを備え、障害
    物が所定の大きさより大きいときに該障害物を回避する
    ようにしたことを特徴とする掃除ロボット。
  7. 【請求項７】 自動走行して掃除を行う掃除ロボットに
    おいて、進路前方の障害物との距離を検知する距離検知
    手段と、該障害物の大きさを検知する寸法検知手段と、
    該障害物を掴んで移動させるアーム手段と、該障害物移
    動時の前記アーム手段の負荷を検知する負荷検知手段と
    を備え、前記アーム手段の負荷が所定値より大きいとき
    に該障害物の移動を中止するとともに該障害物を回避す
    るようにしたことを特徴とする掃除ロボット。
  8. 【請求項８】 自動走行して掃除を行う掃除ロボットに
    おいて、進路前方の障害物との距離を検知する距離検知
    手段と、該障害物の大きさを検知する寸法検知手段と、
    該障害物を掴んで移動させるアーム手段とを備え、前記
    アーム手段によって移動させた障害物を掃除後元の位置
    に戻すようにしたことを特徴とする掃除ロボット。
  9. 【請求項９】 自動走行して掃除を行う掃除ロボットに
    おいて、進路前方の障害物との距離を検知する距離検知
    手段と、該障害物の大きさを検知する寸法検知手段と、
    該障害物を掴んで移動させるアーム手段とを備え、前記
    アーム手段による障害物の移動中は掃除を行わないよう
    にしたことを特徴とする掃除ロボット。
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