JPH0947413A - 清掃ロボット - Google Patents

清掃ロボット

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JPH0947413A
JPH0947413A JP7202254A JP20225495A JPH0947413A JP H0947413 A JPH0947413 A JP H0947413A JP 7202254 A JP7202254 A JP 7202254A JP 20225495 A JP20225495 A JP 20225495A JP H0947413 A JPH0947413 A JP H0947413A
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JP
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wiping
moving
robot
dust collecting
floor surface
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JP7202254A
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Hideaki Nakanishi
秀明 中西
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動手段の接地部の汚れによる床面の二次的
な汚染や移動手段の滑り、故障を防止すること、加え
て、障害物乗り越え時や清掃作業以外の移動時は、集塵
手段や清拭手段が邪魔になることなく走行可能な清掃ロ
ボットを提供する。 【解決手段】 本体部と、床面上で本体部を移動させる
移動部と、進行方向に対して前記移動部の後方に設けら
れ、床面を清拭する清拭部と、進行方向に対して前記移
動部の前方に設けられ、床面上のゴミを集塵する集塵部
とを有する。更に、前記清拭部が、進行方向に対して横
方向において前記移動部の幅以上の大きさを有し、前記
集塵部が、進行方向に対して横方向において前記清拭部
の幅と略等しいかもしくはそれ以上の大きさを有する。
加えて、集塵部及び清拭部を、床面に対して上下動させ
る昇降機構を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、床面の清掃作業に
使用される清掃ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の清掃ロボットの分野では、例え
ば、特公昭６１ー３４８４号公報の第１図に示されるよ
うに、ゴミの吸込口が車輪の前方に高さ一定に固定され
たものや、特開平５ー６１５４５号公報の図１、２に示
されるように、ゴミを吸引する床ノズルが車輪の後方に
高さ一定に固定されたもの、あるいは、特公昭６３ー１
５８５０号公報の第１図に示されるような、洗剤液を供
給しつつ回転洗浄体を回転させて清拭作業を行う洗浄機
を備えた清掃ロボット等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の清掃ロボットでは、集塵手段のみ備えたロボットの
場合、床面に固着した汚れの除去や消毒は不可能であ
る。一方、清拭手段のみ備えたロボットの場合、ゴミや
粉塵の多い場所では、これらが回転洗浄体に撒き散らさ
れたり、巻き込まれたりする上、回転洗浄体が汚損しや
すく、早期交換が必要になる。
【０００４】また、いずれの清掃ロボットも、前進、後
退、方向転換といった動作中に、移動手段の車輪が未清
掃領域に侵入する可能性があり、車輪接地部にゴミや粉
塵が付着する恐れがある。この車輪接地部の汚れは、清
掃済領域を逆に汚してしまうだけでなく、車輪の摩擦力
の低下を引き起こして床面との間に滑りを生じたり、移
動手段にゴミがからまり、故障の原因となることもあ
る。
【０００５】更に、清掃手段が一定の高さに固定されて
いると、特に清拭手段は床面に接しているため、床面上
に障害物がある場合、それがコードのような比較的高さ
の低い些細なものでも、衝突して引きずったり、巻き込
んだりする恐れがある。また、床に段差、傾斜等がある
場合は、清掃ロボットが移動不能に陥ってしまう。ま
た、清掃作業以外の移動時はこれらの集塵、清掃手段が
走行の邪魔になるという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、１台の清掃ロボットで、
床面のゴミや粉塵を集塵する集塵作業と、床面の汚れの
除去や消毒等を行う清拭作業とを順次行うとともに、移
動手段の接地部の汚れによる床面の二次的な汚染や移動
手段の滑り、故障を防止する清掃ロボットを提供するこ
とにある。
【０００７】加えて、障害物乗り越え時や清掃作業以外
の移動時は、集塵手段や清拭手段が邪魔になることなく
走行可能な清掃ロボットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の清掃ロボットは、本体部と、床面上で本体
部を移動させる移動部と、進行方向に対して前記移動部
の後方に設けられ、床面を清拭する清拭部と、進行方向
に対して前記移動部の前方に設けられ、床面上のゴミを
集塵する集塵部とを有することを特徴とする。
【０００９】更に、前記清拭部が、進行方向に対して横
方向において前記移動部の幅以上の大きさを有し、前記
集塵部が、進行方向に対して横方向において前記清拭部
の幅と略等しいかもしくはそれ以上の大きさを有するこ
とを特徴とする。
【００１０】加えて、集塵部及び清拭部を、床面に対し
て上下動させる昇降機構を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る清掃ロボ
ット（以下、単にロボットと称す）の側面図、図２は同
じロボットの下面図である。尚、このロボットは、通常
図１、図２の左側に向かって進行する。
【００１２】まず、このロボットの構成を説明する。ロ
ボットは、本体を走行させるための移動部１、床のゴミ
や粉塵を本体に吸い込む集塵部２、及び洗剤や消毒液等
で床面を清拭する清拭部３からなっている。
【００１３】移動部１は、右側駆動輪１Ａ、左側駆動輪
１Ｂ、前方案内輪１Ｃ、及び後方案内輪１Ｄからなって
いる。右側駆動輪１Ａ、左側駆動輪１Ｂは、不図示のモ
ータによりそれぞれ独立して駆動され、本体を走行させ
ると共に、左右の回転速度を変化させることにより本体
の向きを変更させる。また、各々サスペンション機構
（不図示）を有しており、床面に凹凸や段差があっても
床面との接触を保てるようになっている。前方案内輪１
Ｃ、後方案内輪１Ｄは図２に示すように、本体の中心線
上に配置されており、車輪の向きはそれぞれ本体の回転
半径に応じて、アクチュエータ（不図示）により能動的
に変更される。
【００１４】集塵部２は本体最前部に取り付けられてお
り、吸引口２Ａ、下部接触センサ２Ｂ、及び上部接触セ
ンサ２Ｃからなっている。吸引口２Ａは、本体に内蔵さ
れたファン（不図示）により発生する吸引力で、ゴミや
粉塵を本体内部に吸い込むためのものである。尚、下部
接触センサ２Ｂと上部接触センサ２Ｃの働きについては
後述する。
【００１５】清拭部３は本体最後部に取り付けられてお
り、複数個の回転体３Ａ、下部接触センサ３Ｂ（図８に
図示）、及び上部接触センサ３Ｃからなっている。回転
体３Ａは、床面との接地部分にスポンジや不織布のよう
な軟物質あるいはブラシ等を使用し、それを覆う上側部
分にはプラスチック等の固い材料を用いて、床面を均一
に押圧をするように構成されている。回転体３Ａは横１
列に隙間なく並べられている。また、それぞれの回転体
３Ａの中央には貫通穴が開いており、ここから洗剤や消
毒液等の洗浄液が床面に滴下される。洗浄液は本体に内
蔵されたタンク（不図示）に貯蔵されており、このタン
クからポンプ（不図示）等の供給機構により適宜送出さ
れる。
【００１６】この構成により洗浄液をを床面に塗り延ば
して行く。また、隣り合う回転体３Ａは同じ回転数で互
いに逆方向に回転するようになっており、互いの摩擦に
よる摩耗を防いでいる。尚、下部接触センサ３Ｂと上部
接触センサ３Ｃの働きについては後述する。
【００１７】これらの、移動部１、集塵部２、及び清拭
部３は、右側駆動輪１Ａの右端から左側駆動輪１Ｂの左
端までの距離ｗ１と、本体横方向の吸引口２Ａの幅ｗ２
と、同じく回転体３Ａの幅ｗ３との間に次式（１）が成
り立つよう構成されている（図２参照）。 ｗ１＜ｗ３≦ｗ２ （１） この結果、ロボット直進時には、まず本体最前部の集塵
部２が幅ｗ２でゴミや粉塵を集塵し、その後、本体最後
部の清拭部３が、集塵済領域と同じかそれ以下の幅ｗ３
で床面に固着した汚れの除去や消毒を行うことになる。
このようにすることで、一連の清掃工程が一度に行われ
る。更に、清拭部３は、集塵部２により集塵が行われた
領域のみを通過するので回転体３Ａの汚損を防止でき
る。
【００１８】また、左右の駆動輪１Ａ、１Ｂの接地部
は、必ず集塵済領域内を通過するため、ゴミや粉塵が駆
動輪１Ａ、１Ｂに付着することを最小限にとどめられ
る。また、逆に駆動輪１Ａ、１Ｂの接地部により床面が
汚れることがあっても、その後、駆動輪１Ａ、１Ｂが通
過した場所を清拭部３が清拭することになるので、汚れ
を極力取り除くことができる。
【００１９】また、万一、全く清掃作業の行われていな
い領域を後退しなければならない場合があっても、駆動
輪１Ａ、１Ｂの接地部は、清拭済領域内を通過するため
汚れにくい。
【００２０】次に、旋回時におけるロボットの動作を説
明する。図３は、旋回時のロボットの下面図である。そ
れぞれの車輪の接地部の重心位置を車輪接地点と定義す
る。即ち、２つの駆動輪１Ａ、１Ｂの接地点をそれぞれ
Ｑ１、Ｑ２とする。また、旋回における回転中心Ｏを原
点、点Ｏと点Ｑ１、Ｑ２を結ぶ線をＸ軸、原点Ｏを通り
Ｘ軸に垂直な線をＹ軸として、Ｘ−Ｙ座標をとる。右側
駆動輪１Ａの回転数をｖ１、左側駆動輪１Ｂの回転数を
ｖ２、その比ｖ２／ｖ１をｖ、駆動輪接地点Ｑ１、Ｑ２
の間の距離を２ｔ、回転中心Ｏから点Ｑ１までの距離を
ｘ１、回転中心Ｏから点Ｑ２までの距離をｘ２、ロボッ
トの回転半径（即ち、回転中心Ｏから２つの駆動輪接地
点Ｑ１、Ｑ２の中間の点Ｐまでの距離）をｘとすると、 ｖ＝ｖ２／ｖ１ ＝ｘ２／ｘ１ ＝（ｘ＋ｔ）／（ｘ−ｔ） （２） となる。
【００２１】従って、 ｘ＝｛（ｖ＋１）／（ｖ−１）｝・ｔ （３） となる。この式（３）から分かるように、回転半径ｘは
回転数ｖ１、ｖ２の比ｖにより変化する。
【００２２】また、ロボットの回転半径ｘおよび旋回方
向は、回転数比ｖだけでなく案内輪１Ｃ、１Ｄの向きに
よっても決定される。図３に示すように、旋回時には案
内輪１Ｃ、１Ｄは、本体中心線より同じ角度で逆方向に
その向きを変える。点Ｐと案内輪１Ｃ、１Ｄの接地点と
の距離をｙ、本体中心線に対する前方案内輪１Ｃまたは
後方案内輪１Ｄの角度をθとすると、 θ＝ｔａｎ~1（ｙ／ｘ） （４） となる。従って、回転半径ｘでロボットを方向転換させ
るためには、式（２）、式（４）で求まるｖ、θの値を
とるように、駆動輪１Ａ、１Ｂおよび、案内輪１Ｃ、１
Ｄを制御すればよい。
【００２３】また、回転中心Ｏから駆動輪接地部までの
距離の最小値、最大値をそれぞれｒ１、ｒ２、回転中心
Ｏと吸引口２Ａ外周とを結ぶ線分の最小値、最大値をそ
れぞれｒ３、ｒ４、回転中心Ｏと回転体３Ａ外周とを結
ぶ線分の最小値、最大値をそれぞれｒ５、ｒ６として、 ｒ１＞ｒ５≧ｒ３ （５） ｒ２＜ｒ６≦ｒ４ （６） が成り立つように、ロボットの移動部１、集塵部２、及
び清拭部３を構成する。
【００２４】式（５）、（６）が成り立てば、ロボット
は、上述した直進時の作業を旋回時にも行うことが可能
である。即ち、前進時には、清拭部３が集塵済領域から
はみ出ることなく清拭作業を行い、かつ駆動輪１Ａ、１
Ｂの接地部は集塵済領域内から出ることはない。後退時
も、駆動輪１Ａ、１Ｂの接地部は、清拭済領域内を通過
するため汚れにくい。
【００２５】より望ましい構成としては、例えば、図
２、図３に示すように、本体下面から見た吸引口２Ａと
回転体３Ａの外形が、Ｘ方向両端部で略同一形状をなす
とともに、吸引口２Ａと回転体３ＡのＹ方向の幅が等し
く、かつ、吸引口２Ａと回転体３ＡがＸ軸に対して線対
称な位置にあればよい。このような構成とすることによ
り、旋回時は、回転半径ｘが一定値以上であれば、式
（５）、（６）がともに成り立つ。更に、直進時にも上
述したような作業を行うことができ、また、壁に沿って
の作業時には、集塵、清拭作業ともに壁際まで行うこと
ができる。
【００２６】但し、この構成の場合、回転半径ｘが小さ
くなると式（５）が成り立たなくなってくる（ｒ１＞ｒ
５が成り立たなくなる）。従って、実走行時の最小回転
半径で式（５）、（６）が成立するように駆動輪の横方
向の幅ｗ１を設定しておき、式（５）、（６）の成立す
る範囲内で走行制御を行うようにする。
【００２７】図４は、ロボットが壁に接近した際、隣接
する未清掃領域に移行して清掃を継続する清掃手順の一
例である。図４では他の図と同様、吸引口２Ａの幅ｗ２
と回転体３Ａの幅ｗ３とは等しくなっている。
【００２８】まず、集塵部２が壁６に接するまで前進し
た後（図４（ａ））、次の１８０°回転の際、壁６にロ
ボットがぶつからない位置まで後退する（図４
（ｂ））。図３の点Ｐにあたる位置を中心に、１８０°
右回転して前後を入れ替える（図４（ｃ））。尚、回転
の際、回転体３Ａは汚損防止のためできる限り集塵済領
域からはみ出ないことが望ましいので、ロボット本体の
縦横比は、横方向に大きめにとっている。あるいは、式
（１）の通り、吸引口２Ａの幅ｗ２を回転体３Ａの幅ｗ
３より大きくしてもよい。但し、図中ロボットの左側の
領域が清掃済領域であれば、その領域に回転体３Ａが侵
入しても、回転体３Ａを汚損することはない。
【００２９】次に、清拭部３が壁６に接するまで後退す
る（図４（ｄ））。この時点で横幅が回転体３Ａの幅ｗ
３に等しい領域において、一通りの清掃が完了する。次
に、前進して図４（ｃ）で１８０°回転した位置付近ま
で戻る（図４（ｅ））。
【００３０】この位置で、点Ｐを中心に９０°左回転し
て、図中右方向にロボットを向ける（図４（ｆ））。次
に、清掃済領域の幅に等しいか、それより短い距離だけ
前進する（図４（ｇ））。ロボットは、駆動輪１Ａ、１
Ｂの滑り等による誤差のため、実際には経路から多少外
れて走行して行くことがある。この場合、図４（ｇ）で
の前進距離を清掃済領域の幅と等しくすれば、隣り合う
清掃領域間で未清掃の領域ができる場合がある。そこ
で、図４（ｇ）での前進距離を、清掃済領域の幅より短
い距離にして、隣り合う清掃済領域が所定幅だけ重なる
ようにすることが望ましい。
【００３１】次に、点Ｐを中心に９０°左回転して、ロ
ボットを壁６のある方向に向け（図４（ｈ））、再度壁
６に接するまで前進する（図４（ｉ））。次に、図４
（ｅ）での走行距離と等しいか、それより短い距離だけ
後退する（図４（ｊ））。この位置で、点Ｐを中心に１
８０°右回転して前後を入れ替える（図４（ｋ））。こ
の際、向かって本体左側の領域は清掃済領域であるの
で、回転体３Ａは侵入しても汚損することはない。次
に、清拭部３が壁６に接するまで後退する（図４
（ｌ））。次に、前進して清掃済領域に隣接する未清掃
領域の清掃を開始する（図４（ｍ））。以下、同様の動
作を繰り返して清掃を進めて行く。
【００３２】尚、前述の式（２）、（３）、（４）は、
図４での回転動作においても成り立つ。即ち、図４での
回転動作は、旋回動作における回転半径ｘ＝０に相当す
るので、駆動輪１Ａ、１Ｂの回転数比をｖ＝−１、本体
中心線に対する前方案内輪１Ｃまたは後方案内輪１Ｄの
角度をθ＝π／２となるように制御すればよい。
【００３３】次に、図５に集塵部２および清拭部３の昇
降機構４（詳しくは後述する）による昇降動作の一例を
示す。ロボットが障害物や段差、傾斜等に接触した場
合、移動部１により乗り越え可能な高さであっても、集
塵部２や清拭部３が障害物等に当接してロボットに過大
な付加がかかることがある。この場合、集塵部２や清拭
部３が障害物等に当接するのを避けうる高さまで、集塵
部２および清拭部３を上昇させ、ロボットに過大な付加
がかかるのを防止する。昇降機構４は、対象物（障害物
や段差、傾斜等）から集塵部２や清拭部３を本体側に回
避させつつ上昇させ、同じ経路で下降させるような機構
を有している。
【００３４】尚、集塵部２と清拭部３はそれぞれ独立に
上下動するが、昇降機構４に使用されているアクチュエ
ータを共通化して同時に昇降する構成にしてもよい。
【００３５】また、集塵部２と清拭部３の障害物回避に
必要な上昇長さは等しいので、集塵部２と清拭部３を一
体化した構造とし、図６に示すように昇降機構４は、両
部の取り付けられた構造体ごと昇降させる機構にしても
よい（詳しくは後述する）。
【００３６】尚、図４に示したようなロボットの方向転
換時に、昇降機構４を動作させて清拭部３を上昇させれ
ば、清拭部３は未集塵領域を清拭することはない。従っ
て、回転体３Ａの汚損を防止できるという利点を生じ
る。
【００３７】次に、集塵部２に設けられた下部接触セン
サ２Ｂと上部接触センサ２Ｃの働きを説明する。図７に
集塵部２の障害物接触時の様子を示す。下部接触センサ
２Ｂと上部接触センサ２Ｃは、床に垂直な壁面に接触し
た場合同時に動作するような位置に設置されている。ま
た、下部接触センサ２Ｂは吸入口２Ａの最下端に取り付
けられており、上部接触センサ２Ｃは移動部１が乗り越
え不可能な最小高さに反応する高さに取り付けられてい
る。
【００３８】図７のように、下部接触センサ２Ｂが障害
物７を検出し、上部接触センサ２Ｃの反応がなければ、
対象障害物７は乗り越え可能と判断し、昇降機構４が作
動して集塵部２及び清拭部３を所定距離上昇させ、ロボ
ットは乗り越え動作に入る。但し、乗り越え動作中に下
部接触センサ２Ｂが障害物を検出した場合は、乗り越え
不可能と判断し、ロボットは後退または旋回して回避動
作に入る。一方、上部接触センサ２Ｃが障害物を検出し
た場合は、最初から対象障害物は乗り越え不可能と判断
して、ロボットは後退または旋回して回避動作に入る。
【００３９】前述した、図４（ａ）、図４（ｉ）の動作
はその一例であり、ロボットは下部接触センサ２Ｂと上
部接触センサ２Ｃが壁６を検出するまで（壁６に接する
まで）前進している。
【００４０】尚、接触センサ２Ｂ、２Ｃは、図２に示す
ように本体横方向に複数要素に分割して設置されてお
り、反応した接触センサのある位置によって障害物の存
在する方向も検出できるため、ロボットは適切な回避動
作を選択できる。
【００４１】次に、清拭部２に設けられた下部接触セン
サ３Ｂと上部接触センサ３Ｃの働きを説明する。図８に
清拭部３を任意の回転体３Ａの中心軸で切断した拡大縦
断面図を示す。下部接触センサ３Ｂはひずみゲージ等か
らなっている。また、回転体３Ａは障害物に接触すると
その取り付け部が変形しやすい構造になっている。従っ
て、回転体３Ａが障害物に接触した場合、下部接触セン
サ３Ｂ取り付け部にひずみを生じ、下部接触センサ３Ｂ
がこのひずみを検出することにより障害物を検知でき
る。
【００４２】また、下部接触センサ３Ｂは、各回転体３
Ａ保持部に近接した位置に複数個ずつ設置されており、
障害物接触時にはその箇所や方向も検出可能である。
【００４３】上部接触センサ３Ｃは集塵部の上部接触セ
ンサ２Ｃと同じ高さに取り付けられている。上部接触セ
ンサ３Ｃも複数要素に分割して設置されているため、反
応したセンサのある位置によって障害物の存在する方向
も検出できる。上部接触センサ３Ｃは、床に垂直な壁面
に接触した場合、下部接触センサ３Ｂと同時に動作する
ような位置に設置されている。障害物回避や乗り越え動
作は前進時と同様である。
【００４４】即ち、下部接触センサ３Ｂが障害物７を検
出し、上部接触センサ３Ｃの反応がなければ、対象障害
物は乗り越え可能と判断し、昇降機構４が作動して集塵
部２及び清拭部３を所定距離上昇させ、ロボットは乗り
越え動作に入る。但し、乗り越え動作中に下部接触セン
サ３Ｂが障害物を検出した場合は、乗り越え不可能と判
断し、ロボットは後退または旋回して回避動作に入る。
一方、上部接触センサ３Ｃが障害物を検出した場合は、
最初から対象障害物は乗り越え不可能と判断して、ロボ
ットは後退または旋回して回避動作に入る。
【００４５】前述した、図４（ｄ）、図４（ｌ）の動作
はその一例であり、ロボットは下部接触センサ３Ｂと上
部接触センサ３Ｃが壁６を検出するまで（壁６に接する
まで）後退している。
【００４６】尚、接触センサ２Ｂ、２Ｃおよび３Ｃは、
発光部と受光部を備えた非接触式センサ、あるいはパッ
シブ型ＡＦセンサ等に置き換えてもよい。
【００４７】次に、第２実施例に係るロボットについて
説明する。図９は、第２実施例に係るロボットの側面
図、図１０は同じロボットの下面図である。尚、このロ
ボットは、通常図９、図１０の左側に向かって進行す
る。
【００４８】本実施例では、移動部１に右側クローラ１
Ｅ、左側クローラ１Ｆの一対のクローラを使用してい
る。この移動部１を除けば、本実施例のロボットは前述
した第１実施例のロボットと同じ構造であるので、移動
部１以外は第１実施例と同じ符号を付し、説明を省略す
る。
【００４９】右側クローラ１Ｅの右端から左側クローラ
１Ｆの左端までの距離ｗ１と、旋回時の回転中心Ｏから
クローラ接地部までの距離の最小値ｒ１、最大値ｒ２
が、前述した式（１）及び式（５）、式（６）を満たし
ていれば、第１実施例で示した車輪により走行するロボ
ット同様、直進時および旋回時に２つのクローラ１Ｅ、
１Ｆの接地部が、集塵も清拭もされていない領域に入る
ことはない。従って、クローラ１Ｅ、１Ｆが汚れるのを
防止できるため、清掃済領域の二次的な汚染やクローラ
１Ｅ、１Ｆの摩擦力の低下、故障等の発生を抑制でき
る。
【００５０】しかし、クローラの構造的な問題として、
車輪に比べて直進性は良いものの、旋回時は接地面の大
部分が横滑りを生じるため、エネルギー損失が大きい
上、クローラの摩耗や汚れによる接地部の局所的な摩擦
力の差や床面の凹凸等により回転中心位置が変化しやす
い。このため、クローラは車輪に比べて旋回時の制御が
難しく、例えば、図４に示したような走行動作を正確に
行うことは難しい。
【００５１】そこで図１１に示すように、ロボット本体
の中央下側に方向転換機構５を設けている。この方向転
換機構５は、ロボット方向転換時に、ロボットの本体を
所定の高さまで上昇させてクローラ１Ｅ、１Ｆを床面か
ら離し、その後、所定角度回転させ、再び元の高さまで
降下させるものである。
【００５２】方向転換機構５は脚部５Ａを備えており、
脚部５Ａは通常走行時はクローラ間の床面から離れた位
置に収納されているが、方向転換時は移動部１の停止
後、方向転換機構５より下方に出てきて床面に接地さ
れ、本体を上昇、回転、下降させる。
【００５３】これにより回転精度の向上が図れるうえ、
接地面の滑りによるエネルギー損失がなくなるため、駆
動力の低減が可能となる。特に、図４に示したような走
行動作を行う場合は、回転中心が、図３における点Ｐに
相当する位置になるように方向転換機構５を設置する。
【００５４】前述した、集塵部２および清拭部３の昇降
機構４について説明する。図１２は、図５で説明した集
塵部２の昇降機構４を示す部分断面図である。ロボット
の本体部に設けられているモータ８を駆動させると、こ
のモータ８の出力軸に取り付けられたピニオン９が回転
する。集塵部２の上部には、ピニオン９と噛み合うラッ
ク１０が設けられており、ピニオン９が回転すること
で、集塵部２はガイド１１に沿って昇降動作を行う。
尚、図中１２で示す部分は伸縮自在なジャバラであり、
集塵部２の昇降動作に伴って伸縮するようになってい
る。また、清拭部３の昇降機構４も同様の機構で昇降動
作を行う。
【００５５】図１３は、図６で説明した集塵部２と清拭
部３が一体となっているタイプの昇降機構４を示す部分
断面図である。移動手段１には、台形ねじ１４が回転可
能に取り付けられている。また、移動手段１には、数箇
所に昇降ガイド１３が取り付けられている。台形ねじ１
４に噛み合うように昇降台板１５が設けられており、集
塵部２と清拭部３は、この昇降台板１５に取り付けられ
ている。台形ねじ１４をモータ等により回転させると、
台形ねじ１４に噛み合っている昇降台板１５は昇降ガイ
ド１３に沿って昇降動作を行う。これにより、図６で示
した集塵部２と清拭部３を一体に昇降させる動きが実現
できる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、本体最
前部に備えられた集塵部の幅が、本体最後部に備えられ
た清拭部の幅と比べて、略等しいかもしくはそれ以上で
あり、かつ清拭部の幅が移動部の幅以上となっているの
で、集塵済領域内を移動部の接地部が通過し、その後を
清拭部が清拭するようになる。その結果、移動部の接地
部分の汚れは最小限にとどめられ、床面の汚れも極力取
り除かれる。また、清拭部は、集塵済領域と同一幅以下
で清拭作業を行うため、一連の清掃工程が一度に行われ
るうえ、清拭部の回転体の汚損を抑止できる。加えて、
集塵部と清拭部の昇降機構を備えているので、多少の障
害物や、段差、傾斜は乗り越えることが可能であり、ま
た、清掃作業以外の移動時も集塵部や清拭部が邪魔にな
らない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るロボットの側面図
【図２】本発明の第１実施例に係るロボットの下面図
【図３】旋回時におけるロボットの下面図
【図４】壁際におけるロボットの清掃手順の一例と清掃
済領域を示す下面図
【図５】昇降機構による昇降動作を示す側面図
【図６】昇降機構による昇降動作を示す側面図
【図７】ロボットの集塵部の障害物接触時の様子を示す
拡大側面図
【図８】ロボットの清拭部を任意の回転体中心軸で切断
した拡大縦断面図
【図９】本発明の第２実施例に係るロボットの側面図
【図１０】本発明の第２実施例に係るロボットの下面図
【図１１】第２実施例のロボットにおける方向転換機構
動作時の様子を示す側面図
【図１２】図５で説明した昇降機構を示す部分断面図
【図１３】図６で説明した昇降機構を示す部分断面図
【符号の説明】
１：移動部 ２：集塵部 ３：清拭部 ４：昇降機構

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 本体部と、 床面上で本体部を移動させる移動部と、 進行方向に対して前記移動部の後方に設けられ、床面を
    清拭する清拭部と、 進行方向に対して前記移動部の前方に設けられ、床面上
    のゴミを集塵する集塵部と、 を有することを特徴とする清掃ロボット。
  2. 【請求項２】 前記清拭部が、進行方向に対して横方向
    において前記移動部の幅以上の大きさを有し、 前記集塵部が、進行方向に対して横方向において前記清
    拭部の幅と略等しいかもしくはそれ以上の大きさを有す
    ることを特徴とする請求項１記載の清掃ロボット。
  3. 【請求項３】 前記集塵部及び前記清拭部を、床面に対
    して上下動させる昇降機構を備えたことを特徴とする請
    求項１乃至請求項２記載の清掃ロボット。
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