KR20140061490A - 자동 청소 기기 - Google Patents

Abstract

자동 진공 청소기로서, 제 1 축선을 한정하는, 그리고 더러운 공기 유입구, 깨끗한 공기 유출구, 상기 더러운 공기 유입구와 상기 깨끗한 공기 유출구 사이의 공기류 경로를 수용하는 본체 및 상기 더러운 공기 유입구와 상기 깨끗한 공기 유출구 사이의 공기류 경로 내에 배치되는 분리 장치를 포함하고, 상기 분리 장치는 제 2 축선을 한정하고, 상기 분리 장치는 상기 제 2 축선이 상기 본체의 제 1 축선과 실질적으로 평행하도록 배향되고, 상기 분리 장치의 일부는 상기 진공 청소기의 본체의 전방 부분으로부터 돌출하는, 자동 진공 청소기.

Description

자동 청소 기기{AUTONOMOUS CLEANING APPLIANCE}

본 발명은 자동 청소 기기, 더 구체적으로는 자동 또는 '로봇' 진공 청소기에 관한 것이다.

이동 가능한 로봇은 점점 더 평범한 것이 되어가고 있고, 우주 탐험, 잔디 깎기 및 바닥 청소와 같은 다양한 분야에서 사용된다. 최근 10년간 로봇 바닥 청소 기기, 특히 진공 청소기의 분야에서 매우 급속한 발전이 있었고, 이것의 일차적인 목적은 바닥을 청소하면서 자동으로 눈에 띄지 않게 가정이나 사무실의 영역을 항행하는 것이다.

공지된 자동 안내 진공 청소기는 EP0803224에서 예시되어 있고, 이 진공 청소기는 커버를 구비하는 하우징을 지지하는 섀시 및 이 섀시에 대해 이동 가능하고, 또한 충돌 검출 시스템의 일부를 형성하는 전방 부분을 포함한다. 커버는 하우징에 고정되고, 하우징은 전방 부분의 직후방에서 중간벽 내로 연속된다. 중간 벽은 사용자가 진공 청소기를 운반하기 위한 손잡이 내로 연속된다.

로봇 진공 청소기에서 보통이지만, 섀시는 브러시 바, 팬/모터 유닛, 먼지 용기, 충전식 배터리, 직경방향에 위치되는 바퀴를 구동하기 위한 구동 모터, 및 브러시 바를 구동하기 위한 추가의 구동 모터를 갖는 청소기 헤드를 지지한다. 또한, 청소기는 구동 모터와의 필요에 따라 접속되는 전자 제어 시스템 및 바닥 상에서 진공 청소기의 운동을 안내 및 제어하기 위한 감지 시스템을 구비한다. 바닥 표면으로부터 제거되는 먼지를 수집하기 위해, 진공 청소기는 위에서 설명된 중간 벽에 의해 한정되는 체임버 내에 위치되는 백 형태의 먼지 용기를 구비한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 이 먼지 용기는 진공 청소기의 외부 커버 내에 수용되므로 사용자가 접근하는 것이 불편하다.

이러한 배경하에서, 본 발명은 창안되었고, 이 목적을 달성하기 위해 본 발명은 원통 축선을 가지는, 그리고 더러운 공기 유입구, 깨끗한 공기 유출구, 더러운 공기 유입구와 깨끗한 공기 유출구 사이의 공기류 경로를 수용하는 원통형 본체 및 더러운 공기 유입구와 깨끗한 공기 유출구 사이의 공기류 경로 내에 배치되는 분리 장치를 포함하는 자동 진공 청소기에 존재한다. 분리 장치는 축선을 가지는 원통형 용기를 포함하고, 여기서 분리 장치는 그 축선이 본체의 원통 축선과 실질적으로 평행하도록 배향되고, 여기서 분리 장치의 일부는 진공 청소기의 본체의 전방 부분으로부터 돌출한다.

그러므로, 본 명에서 분리 장치는 그 축선이 청소기의 본체의 원통 축선에 실질적으로 평행하므로 직립 배향으로 존재하고, 게다가 분리 장치는 청소기의 전방에 위치하고, 부분적으로 노출된다. 이것에 의해 사용자는 분리 장치를 비울 필요가 있는 경우에 분리 장치에 쉽게 접근할 수 있게 되고, 그것의 직립 배향은 사용자에 의해 파지를 쉽게 한다. 또한, 분리 장치의 위치는 진공 청소기가 방의 이곳저곳을 이동하는 중에 부딪힐 수 있는 장애물에 대한 탄성 범퍼를 제공한다는 것을 의미한다. 분리 장치는 비교적 정교한 어떤 전자장치도 없는 비교적 대형인 컴포넌트이므로, 진공 청소기에 어느 정도의 충돌 보호를 제공하고, 또한 진공 청소기가 충돌할 수 있는 장애물에 대해서도 어느 정도의 보호를 제공한다.

낮은 프로파일 및 게다가 '깨끗한' 상면을 갖는 진공 청소기를 제공하기 위해, 본체는 평평한 상면을 한정할 수 있고, 분리 장치도 본체의 평평한 상면과 동일면을 이루는 평평한 상면을 한정할 수 있다. 이러한 구성은 진공 청소기의 낮은 프로파일에 기여할 뿐만 아니라 또한 항행(navigation) 센서가 본체의 상면에 장착될 수 있는 상황에서 유익하므로, 이와 같은 센서에 회전식 레이저 레인지 파인더(laser range finder)에서 유용한 바와 같은 360° 시야를 제공한다.

본체 내에 분리 장치의 장착성을 향상시키기 위해, 본체는 분리 장치를 수용할 수 있는 부분 원통형 도킹 베이(docking bay) 부분을 포함할 수 있고, 이 도킹 베이 부분은 분리 장치의 외부 프로파일을 보충하는 형상을 가진다. 이러한 목적을 위해, 도킹 베이 부분은 부분적으로 본체 부분에 의해, 그리고 부분적으로 커버 부분에 의해 한정될 수 있고, 커버 부분은 분리 장치의 대향 측면에 위치하는 제 1 및 제 2 아암 부분을 한정할 수 있다. 본체 부분은 분리 장치의 하단부를 지지하는 플랫폼 부분을 포함할 수도 있다.

본체 부분은 더러운 공기 유입구로부터 깨끗한 공기 유출구까지의 공기류 경로를 따라 공기류를 발생시키기 위한 공기류 발생기를 포함할 수도 있다.

본체 부분은 섀시 상에 탑재될 수 있고, 섀시는 표면 상에 본체를 지지하기 위한 트랙션 수단 및 더러운 공기 유입구를 한정하는 청소기 헤드를 포함하고, 여기서 본체 부분은 장애물과의 충돌에 응답하여 섀시에 대해 상대 이동될 수 있고, 감지 수단이 상대 운동을 감지하기 위해 제공되어, 진공 청소기의 구동 제어 시스템에 적절한 신호를 제공한다.

다른 배열에서, 본체 및 이 본체에 대해 수용된 위치와 바닥으로부터 기기를 들어 올리기 위해 사용자가 파지할 수 있는 전개된 위치 사이에서 이동 가능한 손잡이를 포함하는 자동 표면 처리 기기가 제공된다. 수용된 위치에 있을 때, 손잡이는 기기의 컴포넌트에의 접근 또는 그 제거를 방지하기 위해 기기의 컴포넌트와 맞물린다.

그러므로 손잡이는 다중 기능, 예를 들면, 사용자가 기기를 들고 운반할 수 있도록 함과 동시에 또한 기계의 다른 컴포넌트를 위한 보존 장치의 역할 및/또는 가동식 접근 도어의 역할도 한다. 이것은 바닥 연마기 및 스위퍼(sweeper)와 같은 다양한 형태의 표면 처리 기기에서 유용하지만, 특히 이동 가능한 로봇 진공 청소기의 분야에서 용도를 갖는다.

기기의 본체는 평면 프로파일에서 실질적으로 원형일 수 있고, 유리하게, 손잡이는 본체 상의 직경방향으로 대향 점 상에 제공되는 제 1 및 제 2 저널을 중심으로 선회될 수 있다.

전개된 위치에서, 손잡이는 기기의 종축선에 실질적으로 수직한 평면 내에서 연장될 수 있고, 이러한 방식으로 기기는 사용자가 운반하고 있는 상태일 때 바닥 표면에 대해 평행한 배향을 자유롭게 취할 수 있다.

기기의 추가의 컴포넌트는 기기의 착탈 가능한 패널일 수 있고, 수용된 위치의 손잡이는 착탈 가능한 패널의 적어도 일부와 맞물려서 사용자가 이것을 기기로부터 제거할 수 없도록 배치될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 착탈 가능한 패널은 기기의 배기 유출구 내에 위치되는 필터 요소를 포함하고, 패널은 사용자가 주기적으로 필터 요소를 세정시킬 수 있도록 착탈 가능하다. 더 구체적으로, 수용된 위치에서 손잡이는 기기의 주변에 의해 한정되는 채널의 내부에 안착될 수 있고, 채널은 착탈 가능한 패널에 의해 적어도 부분적으로 한정된다.

대안적으로 또는 추가적으로, 추가의 컴포넌트는 하나 이상의 전기 소켓일 수 있고, 수용된 위치의 손잡이는 사용자에 의한 접근을 방지하기 위해 상기 소켓 또는 각각의 소켓의 적어도 일부를 차폐하도록 채널 내에서 한정될 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은 외주면을 한정하는 본체 및 수용된 위치와 바닥으로부터 기기를 들어올리기 위해 사용자가 파지할 수 있는 전개된 위치 사이에서 본체에 대해 이동 가능한 손잡이를 포함하는 자동 표면 처리 기기에 존재하고, 여기서 수용된 위치에서 손잡이는 기기의 종축선에 대해 어떤 각도에 위치하는 평면 내에서 연장되고, 수용된 위치에 있을 때 손잡이는 기기의 외주면의 적어도 일부에 접촉하여 위치된다.

유리하게, 수용된 위치에서 이 배열은 기기의 주변 표면에 일치하므로 원형의 외부 프로파일을 유지함과 동시에 사용자가 기기를 운반하기 위해 쉽게 접근할 수 있고, 이것에 의해 휴대성을 향상시킬 수 있으므로 이 배열은 기기의 정상 작동 시에 사용자에게 돌출하지 않는 운반 배열체를 자동 기기에 제공한다.

이하에서 본 발명을 더 용이하게 이해할 수 있도록 단지 예시로서 첨부한 도면에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기기의 전면 사시도이고;
도 2는 도 1의 기기의 상면도이고;
도 3은 도 1의 기기의 저면도이고;
도 4는 본 발명의 기기의 주요 조립체를 보여주는 분해 사시도이고;
도 5는 손잡이가 수용된 위치에 있는 본 발명의 기기의 후면 사시도이고;
도 6은 손잡이가 전개된 위치에 있는 본 발명의 기기의 후면 사시도이고;
도 7은 손잡이가 전개된 위치에 있고, 착탈 가능한 패널이 제거된 본 발명의 기기의 후면 사시도이고;
도 8은 이동 가능한 로봇의 섀시의 전면도이고;
도 9는 이동 가능한 로봇의 본체의 저면도이고;
도 10은 이동 가능한 로봇의 본체의 후면도이고;
도 11a, 도 11b, 도 11c 및 도 11d는 다양한 '충돌' 상황에서의 로봇의 개략도이고;
도 12는 기기의 시스템의 개략도이다.

도면의 도 1, 2, 3 및 4를 참조하면, 로봇 진공 청소기(2)(이하, '로봇'이라 함)의 형태의 자동 표면 처리 기기는 4 개의 주된 조립체를 포함하는 본체를 갖는다: 섀시(또는 소울 플레이트)(4), 섀시(4) 상에 탑재되는 본체(6), 섀시(4) 상에 장착될 수 있고, 로봇(2)의 본체에 대체로 원형인 원통상 프로파일을 제공하는 외부 커버(8), 및 본체(6)의 전방 부분 상에 탑재되고, 외부 커버(8)의 상보적 형상의 절결부(12)를 통해 돌출하는 분리 장치(10).

본 명세서에서, 로봇과 관련되는 용어 '전방' 및 '후방'은 작동 중의 로봇의 순방향 및 역방향의 의미로 사용될 것이고, 분리 장치(10)는 로봇의 전방에 위치된다. 이와 유사하게, 용어 '좌' 및 '우'는 로봇의 전진 운동 방향을 기준으로 하여 사용될 것이다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 로봇(2)의 본체는 주로 조작성의 이유로 대체로 비교적 짧은 원통의 형태를 갖고, 따라서 로봇이 이동하는 표면에 대해 실질적으로 수직으로 연장되는 원통 주축선(C)을 갖는다. 따라서, 원통 축선(C)은 로봇(2)의 전후 방향으로 배향되고, 따라서 분리 장치(10)의 중심을 통과하는 로봇(2)의 종축선(L)에 실질적으로 수직으로 연장된다. 본체의 직경은 바람직하게는 200 mm 내지 300 mm의 범위, 더 바람직하게는 220 mm 내지 250 mm의 범위이다. 가장 바람직하게, 본체는 조작성과 청소 효율 사이의 특히 효과적인 절충안인 것으로 입증된 230 mm의 직경을 갖는다.

섀시(4)는 로봇의 수개의 컴포넌트를 지지하고, 바람직하게는 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)와 같은 고강도 사출 성형된 플라스틱 재료로 제조되지만, 이것은 알루미늄이나 강과 같은 적절한 금속이나 탄소 섬유 복합재와 같은 복합 재료로 제조될 수도 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 섀시(4)의 일차적 기능은 구동 플랫폼으로서 그리고 로봇이 이동하는 표면을 청소하기 위한 청소 장치를 장착하기 위한 것이다.

특히 도 3 및 도 4를 참조하면, 섀시(4)의 전방 부분(14)은 비교적 평평하고, 트레이(tray)의 형태를 갖고, 로봇(2)의 전방을 형성하는 만곡된 기수(prow; 15)를 한정한다. 섀시의 전방 부분(14)의 각각의 측면은 각각의 트랙션 유닛(20)을 장착할 수 있는 리세스(16, 18)를 갖는다. 이 실시형태에서, 트랙션 유닛(20)은 앞 풀리 바퀴 및 뒷 풀리 바퀴의 주위에 구속되는 연속적인 고무 코팅된 벨트 또는 트랙을 가지는 전동식 캐터필러 트랙 유닛의 형태임에 주목해야 하지만, 대안적으로 단순한 바퀴 배열체도 사용될 수 있다.

이 한 쌍의 트랙션 유닛(20)은 섀시(4)의 대향 측면 상에 위치되고, 로봇이 순방향 및 역방향으로 구동될 수 있도록, 좌 또는 우를 향하는 만곡된 경로를 따르도록, 또는 트랙션 유닛(20)의 회전 속도 및 방향에 따라 양 방향으로 일점 상에서 선회하도록 독립적으로 작동 가능하다. 이와 같은 배열체는 때때로 차동 구동체로서 공지되어 있다. 트랙션 유닛(20)의 정확한 형태가 본 발명의 핵심이 아니므로 이하에서 더 상세히 설명하지 않는다.

섀시(4)의 비교적 협소한 전방 부분(14)은 후방 부분(22)으로 확대되고, 이 후방 부분(22)은 대체로 원통 형태를 갖는, 그리고 실질적으로 섀시(4)의 전체 폭을 그 종축선(L)에 대해 횡방향으로 가로질러 종축선(L)에 대해 연장하는 청소기 헤드(24)를 포함한다.

청소기 헤드(24)는 지지 표면을 대면하는 직사각형 흡인 개구(26)를 한정하고, 로봇(2)이 작동 중일 때 이 흡인 개구(26) 내로 쓰레기 및 파편이 흡인된다. 세장형 브러시 바(28)는 청소기 헤드(24) 내에 수용되어, 종래의 방식으로 감속 기어 및 구동 벨트 배열체(32)를 통해 전기 모터(30)에 의해 구동되지만 기어 전용의 트랜스미션과 같은 다른 구동 구성도 적합하다.

흡인 개구(26)의 전방의 섀시(4)의 하측면은 흡인 개구(26)를 향해 흡인되는 더러운 공기를 위한 경로를 제공하는 복수의 채널(33)(간단히 하기 위해 단 2 개에만 도면부호를 표시하였다)을 또한 포함한다. 섀시(4)의 하측면은 또한 복수(도시된 실시형태에서는 4 개)의 뒷 바퀴 또는 롤러(31)를 장착하고 있고, 이것은 섀시(4)가 바닥 표면 상에 정지되어 있거나 바닥 표면 상에서 이동 중일 때 섀시(4)를 위한 추가의 지지점을 제공한다. 섀시의 하측면이 바닥 표면에 대해 평행하게 배향되도록 롤러(31)가 섀시를 지지하는 것에 주목해야 한다. 게다가, 바퀴 또는 롤러가 바람직하지만, 스키드(skid) 또는 러너(runner)와 같은 단단한 베어링 점으로서 구현될 수도 있다.

본 실시형태에서, 청소기 헤드(24)와 섀시(4)는 단일의 플라스틱 성형체이므로, 청소기 헤드(24)는 섀시(4)와 일체이다. 그러나, 이것이 반드시 그럴 필요는 없고, 2 개의 컴포넌트는 분리된 것일 수 있고, 청소기 헤드(24)는 나사나 당업자에게 명확한 적절한 결합 기술에 의해 섀시(4)에 적절히 부착될 수 있다.

청소기 헤드(24)는 섀시(4)의 에지까지 연장되는, 그리고 로봇의 커버(8)와 일치하는 제 1 및 제 2 단부면(27, 29)을 갖는다. 도 2 및 도 3의 수평 또는 평면 프로파일을 고려하면, 청소기 헤드의 단부면(27, 29)은 평평하고, 로봇(2)의 횡축선(X)을 따른 직경방향의 대향점에서 커버(8)에 대해 접선(T로 표시됨)으로 연장됨을 알 수 있다. 이것의 이점은 로봇이 '월 팔로윙(wall following)' 모드로 이동할 때 방의 벽에 극단적으로 접근하여 주행할 수 있으므로 벽의 직전까지 청소할 수 있다는 것이다. 게다가, 청소기 헤드(24)의 단부면(27, 29)이 로봇(2)의 양측면의 접선방향으로 연장되므로, 벽이 로봇(2)의 우측에 있거나 좌측에 있거나 불문하고 벽의 직전까지 청소할 수 있다. 또한 이 유익한 에지 청소 능력은 트랙션 유닛(20)이 커버의 내측에 그리고 실질적으로 횡축선(X)에 위치됨으로써 향상된다는 것에 주목해야 하고, 이것은 월 팔로윙 작업 중에 커버 및 이에 따라 또한 청소기 헤드(24)의 단부면(27, 29)이 거의 벽에 접촉하는 방식으로 로봇이 조종될 수 있다는 것을 의미한다.

청소 작업 중에 흡인 개구(26) 내로 흡인된 쓰레기는 도관(34)을 통해 청소기 헤드(24)로부터 배출되고, 도관(34)은 청소기 헤드(24)로부터 상방으로 연장하고, 또 전진 방향으로 대면할 때까지 약 90 °를 통해 섀시(4)의 전방향을 향해 만곡된다. 도관(34)은 본체(6) 상에 제공되는 상보적 형상의 덕트(42)와 맞물리도록 성형되는 가요성 벨로즈 배열체(38)를 가지는 직사각형 마우스에서 끝난다.

덕트(42)는 본체(6)의 전방 부분(46) 상에 제공되고, 대체로 원형인 베이스 플랫폼(48)을 가지는 전방을 대면하는 대체로 반원통형 리세스(50)에 개구되어 있다. 리세스(50)와 플랫폼(48)은 도킹 부분을 제공하고, 사용 중에 이 도킹 부분 내에 분리 장치(10)가 장착되고, 분리 장치(10)는 이 도킹 부분으로부터 배출의 목적을 위해 분리될 수 있다.

이 실시형태에서 분리 장치(10)는 내용이 참조에 의해 본 명세서에 포함되는 WO2008/009886에 개시된 바와 같은 사이클론 분리기로 이루어지는 것에 주목해야 한다. 이와 같은 분리 장치의 구성은 주지된 것이므로 본 명세서에서 더 설명되지 않지만, 분리 장치(10)가 충만되었을 때 이 장치(10)를 비울 수 있도록 퀵-릴리즈(quick-release) 체결 수단과 같은 적절한 메커니즘에 의해 본체(6)에 착탈 가능하게 부착될 수 있다. 분리 장치(10)의 특성은 본 발명의 핵심이 아니고, 사이클론 분리 장치 대신 필터-멤브레인, 다공질 박스 필터 또는 일부의 다른 형태의 분리 장치와 같은 본 기술분야에 공지된 다른 수단에 의해 공기류로부터 쓰레기를 분리할 수 있다.

분리 장치(10)가 도킹 부분(50)에 맞물렸을 때, 분리 장치(10)의 더러운 공기 유입구(52)는 덕트(42)에 수용되고, 이 덕트(42)의 타단부는 브러시 바 도관(34)의 마우스(36)에 연결될 수 있으므로 덕트(42)는 청소기 헤드(24)로부터 분리 장치(10)에 더러운 공기를 전달한다. 다소의 각도 오정렬에도 불구하고 분리 장치(10)의 더러운 공기 유입구(52)와 시일 상태로 결합할 수 있도록 벨로즈(38)는 어느 정도의 탄성을 가지는 덕트(34)의 마우스(36)를 제공한다. 본 명세서에서 벨로즈로서 설명되어 있으나, 덕트(34)는 더러운 공기 유입구(52)와 맞물리기 위한 가요성 고무 커프 시일과 같은 대안적인 탄성 시일을 구비할 수도 있다.

더러운 공기는 분리 장치(10)를 통해 공기류 발생기에 의해 흡인되고, 본 실시형태에서 공기류 발생기는 전동 모터 및 팬 유닛(도시되지 않음)이고, 이것은 본체(6)의 좌측 상에 위치되는 모터 하우징(60) 내에 위치된다. 모터 하우징(60)은 도킹 부분(50)의 원통 형상의 벽에서 개방되는, 그 결과 분리 장치(10)의 원통형 곡률과 일치하는 만곡된 유입구 마우스(62)를 포함한다. 도 4에 도시되어 있지 않았으나, 분리 장치(10)는 이 분리 장치(10)가 도킹 부분(50)과 맞물릴 때 유입구 마우스(62)와 일치되는 깨끗한 공기 유출구를 포함한다. 사용 시, 흡인 모터는 모터 유입구 마우스(62)의 영역 내에 저압을 발생하도록 작동될 수 있고, 그 결과 청소기 헤드(24)의 흡인 개구(26)로부터 도관(34), 덕트(42) 및 분리 장치(10)의 더러운 공기 유입구(52)로부터 깨끗한 공기 유출구에 이르는 공기류 경로를 따라 더러운 공기를 흡인한다. 다음에 깨끗한 공기는 모터 하우징(60)을 통과하고, 필터를 갖는 깨끗한 공기 유출구(61)를 통해 로봇(2)의 후방으로부터 배기된다.

커버(8)는 도 4에서 본체(6)로부터 분리되어 있고, 섀시(4)와 본체(6)가 로봇(2)의 대부분의 기능적 컴포넌트를 탑재하므로, 커버(8)는 후에 더 상세히 설명되는 주로 보호용 셸의 역할을 하는, 그리고 사용자 제어 인터페이스(70)를 탑재하는 외피를 제공한다.

커버(8)는 대체로 원통형인 측벽(71) 및 평평한 상면(72)을 포함하고, 도킹 부분(50) 및 원통형 분리 장치(10)의 형상을 보완하는 형상의 부분 원형의 절결부(12)를 제외하면, 평평한 상면(72)은 본체(6)의 평면 프로파일에 대응하는 실질적으로 원형인 프로파일을 제공한다. 게다가, 커버(8)의 평평한 상면(72)은 분리 장치의 상면과 동일평면 내에 있고, 그러므로 분리 장치가 본체 상에 장착되었을 때 분리 장치는 커버와 동일평면에 안착된다.

도 1에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 커버(8)의 부분 원형의 절결부(12) 및 본체(6) 내의 반원통형 리세스(50)는 분리 장치(10)의 양 측면에 위치하는, 그리고 도킹 부분(50)의 전방으로부터 약 5% 내지 40%, 바람직하게는 20% 돌출하는 도킹 부분인 2 개의 돌출하는 로브 또는 아암(73a)을 한정하는 말발굽 형상의 베이(bay)를 제공한다. 그러므로, 분리 장치(10)의 일부는 커버(8)가 로봇(2)의 본체 상에 설치된 경우에도 노출된 상태로 유지되고, 이것에 의해 사용자는 배출의 목적을 위해 분리 장치(10)에 신속하게 접근할 수 있다. 게다가, 측면에 위치하는 아암(73a)은 분리 장치(10)를 부분적으로 둘러싸고, 사실상 포위하고, 이것은 로봇(2)의 본체로부터 분리 장치(10)를 제거시킬 수 있는 횡방향 충격으로부터 이 장치를 보호한다. 측면에 위치하는 로브는, 그 환경의 매핑(mapping) 및/또는 장애물의 검출을 위해 로봇이 사용할 수 있는, 여기서 도면부호 75로 식별되는 하우징 센서 모듈에 특히 적합하다. 이 경우, 돌출하는 로브(73)의 재료는 적절한 센서-투과 재료이어야 한다. 센서 모듈은 레이저 레인지 파인더, 초음파 트랜스듀서, 위치 감지 기기(PSD) 또는 광학 센서와 같은 로봇의 항행을 위해 적절한 임의의 센서일 수 있다.

측벽(71)의 대향 부분은, 커버(8)가 본체(6)에 연결되었을 때, 청소기 헤드(24)의 각각의 단부(27, 29) 상에 끼워맞춤되는 아치형 리세스(74)(도 3에서는 단지 하나만 도시됨)를 포함한다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 청소기 헤드(24)의 단부와 각각의 아치(74) 사이에는 물체와의 충돌의 경우에 이들 사이에 상대 운동을 허용하도록 간극이 존재한다.

전술한 바와 같이, 예시적 실시형태의 분리 장치(10)는 원통형 빈(bin)으로서, 이것은 로봇의 도킹 베이 부분(50) 내에 안착되고, 또 로봇(2)의 전방을 한정하도록 커버(8)로부터 돌출한다. 이 빈(10)은 그 종축선(도면에서 'A'로 표시됨)이 로봇(2)의 종축선(L) 및 횡축선(X)의 양자 모두에 수직이 되고, 그러므로 실질적으로 원통 축선/수직 축선(C)에 평행하도록 직립 배향을 가지는 것에 주목한다. 분리 장치(10)의 일부가 이러한 방식으로 로봇(2)의 전방에서 노출됨으로써, 사용자는 분리 장치를 비울 필요가 있는 경우에 이것을 로봇(2)으로부터 제거하기 위해 분리 장치에 쉽게 접근할 수 있다. 그러므로, 사용자는 분리 장치(10)에 접근하기 위해 도어, 해치 또는 패널을 조작할 필요가 없다. 게다가, 분리 장치는, 사용자가 분리 장치의 충만 정도를 볼 수 있도록 투명할 수 있으므로 기계적인 또는 전자적인 빈 충만(bin-full) 표시기를 회피할 수 있다. 게다가, 분리 장치, 특히 사이클론 분리 장치는 모터 및 배터리와 같은 전자 컴포넌트보다 경량이므로, 로봇의 전방 상의 분리 장치의 구성은 표면을 등판하도록 로봇을 더욱 도와 준다. 그러나, 종래 기술의 기계에서는 더 무거운 컴포넌트가 전방에 위치되는 경향이 있고, 반면 먼지 용기는 후방이나 기계의 중심을 향해 위치된다.

추가의 이점은, 로봇 수단의 전방의 대부분이 충돌 중에 장애물과 먼저 접촉하는 로봇의 부분이 되므로, 분리 장치(10)가 로봇(2)을 위한 범퍼로서 작용하는 것이다. 바람직하게 빈은 로봇이 장애물과 충돌하는 경우 어느 정도의 탄성을 제공하는 적절한 기계적 특성의 플라스틱 재료로 제작된다. 하나의 실시형태는 빈(10)에 적절한 정도의 탄성을 제공하기 위해 적절한 두께(예를 들면, 약 0.5 내지 2 mm)로 제작되는 투명 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)이다. 그러므로, 빈(10)은 보호되지 않는 경우에 커버(8)를 손상시킬 수 있는 경질의 및/또는 날카로운 물체로부터 로봇(2)의 본체를 어느 정도 보호한다. 이와 유사하게, 빈의 탄성은 충돌 중에 손상에 취약할 수 있는 장애물을 위해 어느 정도의 보호를 제공한다.

로봇(2)은 사용자가 로봇(2)을 잡아서 운반할 수 있는 손잡이(76)의 형태의 운반 수단을 더 포함한다. 이하 도 5, 6 및 7을 참조하여 운반 손잡이(76)의 세부를 더 상세히 설명한다.

본 실시형태의 운반 손잡이(76)은 반원형이고, 로봇(2)의 횡축선(X)을 따라 커버(8)의 양측 상에 위치되는 2 개의 직경방향으로 대향하는 장착 보스(78) 사이에 연장된다. 손잡이(76)는 이 손잡이(76)가 커버(8)의 상부 주변 에지(81) 상의 상보적 형상의 리세스 또는 채널(80) 내에 끼워맞춤되는 제 1의 수용된 위치와 이것이 로봇(2)의 종축선에 실질적으로 수직인 평면 내에 놓이도록 상방으로 연장하는 전개된 위치 사이에서 보스(78)를 중심으로 선회될 수 있다. 손잡이(76)의 외면에는 사용자가 손잡이(76)를 전개시키기 위한 파지 부분의 역할을 하는 그루브 또는 채널(90)이 제공된다.

도 6 및 도 7은 손잡이(76)가 전개된 것을 도시한다. 수용된 위치에서, 손잡이(76)는 커버(8)의 '명확한' 원형 프로파일을 유지하고, 로봇(2)의 정상 작동 중에 사용에 방해되지 않는다. 예를 들면, 손잡이(76)의 상부 에지(76a)가 커버(8)의 측벽(71)의 상부 에지(81)의 연속부를 형성하는 상태에 주목한다. 손잡이(76)의 직경방향의 장착 배열 및 손잡이(76)가 커버(8)의 일부 내에 수용되는 방식에 의해 손잡이(76)는 돌출하지 않을 뿐만 아니라 운반의 목적을 위해 사용자가 쉽게 접근할 수 있고, 운반 시, 로봇(2)은 실질적으로 수평 배향을 유지하고, 이것은 한 손으로 로봇(2)을 집어 올리고, 운반하고, 표면 상에 다시 내려놓는 것을 용이화한다. 본 명세서에 도시되어 있지 않으나, 손잡이(76)는 선회 보스(78) 내에 수용되는 적절한 코일 스프링(들)에 의해 수용된 위치로 스프링 편향될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

손잡이(76)가 수용된 위치에 있을 때 커버(8)의 일부 내에 눈에 띄지 않게 꼭 끼워질 수 있는 것 외에도, 손잡이(76)는 이하에서 설명되는 바와 같이 컴포넌트에의 접근 또는 컴포넌트의 제거를 방지하기 위해 로봇(2)의 추가의 컴포넌트와 맞물리도록 작동될 수 있다.

도 5, 6 및 7에 명확히 도시된 바와 같이, 커버(8)의 후방 부분은 개구(91)를 포함하고, 이 개구 내에 2 그룹의 통기 루버 또는 슬릿(94)이 구비되는 착탈 가능한 패널(92)이 수용되고, 흡인 발생기를 위한 배기 유출구를 제공한다. 패널(92)은 커버(8)의 측벽(71)의 곡률에 일치하도록 대체로 납작하고 만곡되어 있다. 패널(92)은 약 90 °의 호만큼 커버(8)의 둘레의 주위에 연장되지만, 이것은 발명의 개념에 본질적인 것은 아니고, 패널(92)은 필요한 경우 더 작을 수 있고, 또는 대안적으로 복수의 패널이 제공될 수 있다.

커버(8)의 형상에 완전히 일치시키기 위해, 패널(92)의 상부 부분(92a)은 커버 측벽(71)의 손잡이 리세스(80)를 모사하는 채널을 한정하도록 단차를 가지거나 리세스를 가질 수 있다. 그러므로, 손잡이(76)가 수용된 위치에 있을 때, 손잡이(76)는 패널(92)의 리세스 부분과 맞물려서 우발적으로 로봇(2)으로부터 손잡이(76)가 제거되는 것을 방지한다. 손잡이(76)와 패널(92) 사이의 적극적인 맞물림을 형성하기 위해, 손잡이(76) 및 패널(92) 중 하나 또는 양자 모두는 상보적 형태부를 포함할 수 있으므로 손잡이(76)는 수용된 위치로 진입되었을 때 패널(92) 상의 정위치에 스냅 결합되어야 한다. 이러한 목적을 위해, 도시된 실시형태에서, 패널(92a)의 리세스 부분은 세장형 그루브 또는 홈(92b)을 포함하고, 그 내부에 손잡이 상의 상보적 형상의 리브(도시되지 않음)가 맞물릴 수 있다. 그러므로, 손잡이(76)는 착탈 가능한 스냅 끼워맞춤(snap-fit)에 의해 패널(92)과 맞물릴 수 있다. 또한, 일단 손잡이(76)가 전개되면, 그루브(92b)는 사용자가 로봇(2)으로부터 패널을 용이하게 제거할 수 있게 하는 파지 기구를 제공한다.

패널(92)의 상부 에지는 립 부분(92c)을 한정하고, 이것은 커버(8)의 상면(72) 상까지 연장되는 개구(91)의 각각의 부분(91a)을 보충하는 형상을 갖는다. 패널(92)이 개구(91) 내에서 자체의 완전한 '홈(home)' 위치에 있을 때, 립 부분(92c)은 커버(8)의 상면(72)과 동일면을 이루고, 따라서 패널(92)이 정확하게 위치되었다는 신속 기준(ready-reference)을 사용자에게 제공한다.

도시된 실시형태에서, 패널은 루버(94)를 포함하므로 로봇(2)의 흡인 발생기를 위한 배기 포트를 구성한다. 그러므로, 이러한 목적을 위해, 도면에 도시되어 있지 않으나, 패널(92)은 또한 필터 요소(도시되지 않음)를 장착할 수 있고, 흡인 발생기로부터의 공기류는 이 필터 요소 및 패널 통기 루버(94) 만을 통과할 수 있도록 필터 요소는 패널의 내측 표면에 적절히 고정되어 기밀 시일을 제공한다.

패널(92)의 제거를 방지하거나 제거를 허용하도록 패널(92)을 위한 유지 기능을 제공하는 것 외에도 손잡이(76)는 또한 추가의 기능을 제공한다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 채널(80)의 외부를 대면하는 표면은 전기 소켓일 수 있는 제 1 및 제 2 개구(94, 96)를 한정한다. 예시적 실시형태에서, 제 1 소켓(94)은 원형이고, 전력 잭용 소켓일 수 있고, 제 2 잭은 직사각형이고, 로봇(2)의 제어 시스템을 위한 통신 포트(예를 들면, USB 포트)일 수 있다. 채널(145) 내의 그 위치에 기인되어, 사용자는 손잡이(76)가 전개된 위치에 있을 때 소켓(94, 96)에 접근할 수 있으나, 손잡이(76)가, 도 5에 도시된 바와 같이, 소켓(94, 96)의 적어도 일부, 바람직하게는 전체를 덮고 있는 수용된 위치에 있을 때 소켓에 접근하는 것이 방지된다. 그러므로, 주목할만 하게도 손잡이(76)는 다중의 역할을 수행한다: 첫째, 이것은 용이하게 접근할 수 있는 운반 손잡이를 제공함으로써 로봇(2)의 휴대성을 향상시키고, 또 로봇(2)은 비교적 평평한 배향으로 이동되는 것이 보장되고; 둘째, 이것은 로봇이 작동 중일 때 로봇(2)의 착탈 가능한 패널을 견고하게 유지하도록 기능하고; 셋째, 이것은 로봇의 전기 포트(64, 96)에의 접근을 선택적으로 허용하거나 방지하여 포트(94, 96) 내의 먼지 및 파편의 축적에 기인되는 작동 중의 불의의 손상을 방지한다.

도 8, 도 9 및 도 10를 참조하면, 서로에 대한 상대적 슬라이딩 운동을 가능하게 하도록 본체(6)가 섀시(4)에 부착되는 방법 및 자체의 경로 내의 물체와의 충돌에 관한 정보를 수집하기 위해 로봇(2)이 이 상대 운동을 사용하는 방법을 도시한다.

섀시(4)와 본체(6) 사이의 상대적 슬라이딩 운동을 가능하게 하도록, 전방 및 후방 맞물림 수단은, 섀시(4)와 본체(6)가 수직 방향, 즉 로봇(2)의 종축선(L)에 수직한 방향으로, 즉 그 원통 축선을 따라 분리될 수 없도록, 그러나 서로에 대해 작은 양의 미끄럼이 허용되도록, 섀시(4)와 본체(6)를 상호 고정한다.

먼저, 본체(6)의 전방 부분을 검토하면, 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 전방 맞물림 수단은 본체(6)의 전방 부분, 특히 플랫폼(48) 내의 중심 위치 내에 한정되는 레이스트랙/경기장 또는 파라-트런케이티드(para-truncated) 원과 유사한 형태의 대체로 타원형으로 성형되는 슬롯형 개구(140)를 포함한다. 거드전 핀(142)의 형태의 슬라이딩 가능한 피벗 부재는 이 개구를 통해 수용되고, 개구(140) 및 상부 플랜지(142b) 하측으로 짧은 거리로 연장되는 슬리브 섹션(142a)을 포함한다.

맞물림 수단은 또한 벽을 가진 리세스(144)의 형태로 섀시(4)의 전방 부분 상에 상보적 구조물을 포함하고, 이것은 또한 플랫폼(48) 내의 개구(140)의 형상에 대응하는 레이스 트랙 형상을 갖는다. 본체(6)는 플랫폼(48) 상에서 본체(6)가 섀시(4) 내의 리세스(144)를 덮도록 섀시(4) 상에 장착될 수 있다. 다음에 거드전 핀(142)은 나사와 같은 적절한 기계적 패스너에 의해 리세스(144)의 바닥에 고정되는데, 이 거드전 핀(142)은 도 8에서 리세스(144) 내의 자체 위치에 점선으로 도시되어 있다. 그러므로 본체(6)는 수직방향으로 분리되지 않도록 섀시(4)에 접합된다. 그러나, 거드전 핀(142)은 섀시(4)에 부동 상태로 고정됨과 동시에 개구(140) 내에서 슬라이딩 가능하게 유지되므로, 본체(6)는 거드전 핀(142)에 대해 상대적으로 슬라이딩할 수 있고, 및/또는 그 둥근 형상에 기인되어 그것을 중심으로 각도방향으로 선회될 수 있다.

섀시(4)의 전방 부분은 또한 리세스(144)의 양측 상에 위치되는 2 개의 채널(145)을 포함하고, 이것은 본체(6)의 하측면 상에, 더 구체적으로는 개구(140)의 양측의 플랫폼(48) 상에 제공되는 각각의 롤러(147)를 위한 지지 표면의 역할을 한다. 롤러(147)는 섀시(4) 상에서 본체(6)를 지지하고, 2 개의 부품 사이의 원활한 슬라이딩 운동을 촉진하는데, 도 9에서 점선으로 도시되어 있다.

후방 맞물림 수단은 섀시(4)에 대한 본체(6)의 후방 부분(150)의 운동을 제약한다. 도 8과 도 10의 비교로부터, 청소기 헤드(24)의 후측의 섀시(4)의 후방 부분(146)은 충돌 검출 수단(148)을 포함하는 것을 볼 수 있는데, 이 충돌 검출 수단(148)은 또한 본체(6)의 후방 부분(146)을 섀시(4)에 연결시켜주는 고정 장착부의 역할을 한다.

충돌 검출 수단의 양측은 본체 지지 수단을 포함하고, 양 본체 지지 수단은 동일한 것이므로, 간단히 하기 위해 하나만을 설명한다. 본체 지지 수단은 섀시(4) 내에 한정되는 접시형 리세스(154) 내에 안착되는 슬리브형 튜브형 지지 부재(152)를 포함한다. 본 실시형태에서, 접시형 리세스(154)는 섀시(4)의 후방 부분(146)을 가로질러 고정되는 플레이트 부재(155)의 형태로 착탈 가능한 섀시 부분 내에 제공된다. 그러나, 리세스(154)는 섀시(4)의 일체의 부품일 수도 있다.

스프링(156)은 그 하단부가 섀시(4)에 연결되고, 슬리브 부재(152)를 통해 연장하고, 스프링의 단부는 아이릿(158)에 위치된다. 슬리브(152) 및 스프링(156)은 본체(6)의 하측면 상의 상보적 소켓(160)과 맞물리고, 이 소켓(160)은 본체(6)가 섀시(4) 상에 장착될 때 슬리브(152)의 상단부를 위치시키는 융기된 벽(160a)을 포함한다. 이러한 방식으로 장착될 때, 스프링(156)은 소켓(160) 내의 중심 개구(162) 내로 연장되고, 아이릿(158)은 본체(6) 내의 고정 핀에 고정된다. 이 고정 핀은 도면에 도시되어 있지 않으나, 스프링이 부착될 수 있는 임의의 핀이나 적절한 고정점일 수 있음에 유의한다.

지지용 슬리브 부재(152)는 섀시(4)와 본체(6) 사이에 이동 가능하게 장착되므로, 슬리브 부재(152)는 로봇의 종축선(L)을 따라 본체(152)의 직선적 요동을 가능하도록, 그러나 후에 더 설명되는 바와 같이 본체(6)의 후방 부분(146)의 경우 후방 맞물림 수단에 의해 구속될 때 약 10 도 만큼 거드전 핀(142)을 중심으로 각도방향으로 선회하도록 임의의 방향으로 경사될 수 있다. 본 실시형태에서, 스프링(156)은 지지용 슬리브 부재(152)를 직립 위치로 압박하는 셀프 센터링 힘을 지지용 슬리브 부재(152)에 제공하고, 이와 같은 작용은 또한 충돌 검출 시스템을 위한 재설정 힘을 제공한다. 대안적 실시형태(도시되지 않음)에서, 지지용 슬리브 부재(152)는 중실체일 수 있고, 섀시에 대한 본체의 상대 위치를 '재설정'하는 힘은 대안적 편향 메커니즘에 의해 제공될 수 있다.

슬리브 부재(152)가 특정량의 운동 상태로 섀시(4) 상에 본체(6)를 지지할 수 있으나, 수직방향으로 분리되지 않도록 섀시(4)에 본체(6)의 후방 부분(150)을 견고하게 연결하지 않는다. 이 목적을 위해, 충돌 검출 수단(148)은 본체(6) 상에 제공되는 포스트 또는 로드(160, 162)의 형태의 제 1 및 제 2 안내 부재를 포함하고, 이것은 섀시(4) 상에 제공되는 각각의 핀(164, 166)과 맞물린다. 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 핀(164, 166)은 플레이트 부재(155) 내에 한정되는 각각의 윈도우(168, 170)를 통해 연장하고, 그곳에서 각각의 와셔(172, 174)에 의해 유지된다. 섀시(4)의 후방 부분(146) 상에 본체(6)의 후방 부분(150)을 장착하기 위해, 안내 부재(160, 162)는 이들이 각각의 와셔(172, 174)와 접촉할 때까지 핀(164, 166) 상에 압입된다. 그러므로 본체(6)의 후방 부분(150)의 운동은 윈도우가 안내 트랙의 역할을 하도록 윈도우(168, 170)의 형상에 일치하도록 제약된다. 본 실시형태에서, 윈도우(168, 170)는 대체로 삼각형의 형상이고, 따라서 이것에 의해 본체(6)는 거드전 핀(142)에 대해 직선적으로 슬라이딩할 수 있고, 그러나 윈도우(168, 170)에 의해 설정된 이동 한계 내에서 거드전 핀(142)을 중심으로 각도방향으로 선회할 수 있다. 그러나, 본체(6)의 허용 운동은 윈도우(168, 170)의 적절한 재성형에 의해 변경될 수 있다는 것에 주목해야 한다.

충돌 검출 수단(148)은 또한 섀시(4)에 대한 본체(6)의 상대적 운동을 검출하기 위한 스위치 수단(180)을 포함한다. 스위치 수단(180)은 본체(6)의 후방 부분(150)의 하측면 상에 제공되는 제 1 및 제 2 소형의 스냅-액션 스위치(180a, 180b)(또한 일반적으로 '마이크로 스위치'로 알려져 있음)을 포함하고, 이것은 본체(6)가 섀시(4)에 장착될 때 섀시(4)의 후방 부분(146)의 중심부 내에 제공되는 액츄에이터(182)의 양측에 위치된다. 본 실시형태에서, 액츄에이터(182)는 스위치(180a, 180b)를 작동시키기 위한 각진 전연부를 갖는 쐐기 형상부의 형태를 취한다. 도면에 도시되어 있지 않으나, 스위치(180a, 180b)는 로봇의 제어 수단과 접속된다. 쐐기형 액츄에이터(182)에 대한 스위치(180a, 180b)의 위치는 도 10에 도시되어 있고, 이 스위치(180a, 180b)는 점선으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 스위치(180a, 180b)는, 이것의 작동 아암(183)이 쐐기형 액츄에이터(182)의 각진 전연부의 양측에 직접 인접하여 위치되도록 위치된다.

스위치(180a, 180b)는 로봇이 청소를 위해 방을 돌아다닐 때 장애물과 충돌하는 상황에서 작동된다. 이와 같은 로봇의 감지 및 매핑(mapping) 시스템은 신뢰할 수 없을 수도 있고, 때때로 장애물이 시간 내에 검출되지 않으므로, 이와 같은 충돌 검출 설비는 자동 진공 청소기의 경우에 바람직하다. 다른 로봇 진공 청소기는 충돌을 검출하기 위한 수단이 필수적인 '랜덤 바운스(random bounce)' 방법으로 작동한다. 그러므로, 충돌 검출 설비는 로봇이 회피적 작용을 취하도록 충돌을 검출하기 위해 요구된다. 예를 들면, 제어 수단은 단순히 로봇을 역전시킨 다음 다른 방향으로 전진 운동을 재개하도록, 또는 대안적으로 전진 운동을 정지하고, 90° 또는 180° 선회시킨 다음, 전진 운동을 다시 한번 재개하도록 결정할 수 있다.

이하에서 상이한 충돌 상황에서 섀시(4), 본체(6) 및 충돌 검출 수단을 개략적으로 도시한 도 11a, 11b, 11c 및 11d를 참조하여 스위치(180a, 180b)의 작동을 설명한다. 이하의 도면에서, 이전의 도면과 공통되는 부분은 동일한 도면부호로 표시된다.

도 11a는 비충돌 위치에서 본체(6), 섀시(4), 거드전 핀(142), 본체 피벗 개구(140), 스위치(180a, 180b) 및 쐐기형 액츄에이터(182)의 상대 위치를 도시한다. 도시된 바와 같이, 스위치(180a, 180b)의 어느 것도 도면부호 'X'로 나타낸 바와 같이 작동되지 않았다.

도 11b는 화살표(C)로 나타낸 바와 같이 '정면' 위치에서 장애물과 충돌하는 로봇(2)을 도시한다. 본체(6)는 직선적으로 후방으로, 즉 축선(L)을 따라 이동이 유발되고, 2 개의 스위치(180a, 180b)는 쐐기형 액츄에이터(182)에 대해 후방으로 이동되고, 그 결과 틱 마크 또는 체크 마크로 나타낸 바와 같이 실질적으로 동시에 스위치(180a, 180b)를 트리거한다.

대안적으로, 도 11c에서 화살표(C)로 나타낸 바와 같이 우측에 장애물이 충돌한 경우, 본체(6)는 거드전 핀(142)을 중심으로 좌측으로 선회되고, 이러한 상황에서 스위치(180a, 180b)는 액츄에이터(182)에 대해 좌측으로 이동하고, 그 결과 스위치(180b)를 위해 체크 마크로 나타낸 바와 같이 좌측 스위치(180a)의 작동 전에 우측 스위치(180b)가 작동된다.

반대로, 로봇(2)이 그 좌측 상에서 장애물과 충돌하는 경우, 도 11d에서 화살표(C)로 나타낸 바와 같이, 본체(6)는 우측으로 선회되고, 이 경우 스위치(180a, 180b)는 액츄에이터(182)에 대해 우측으로 이동하고, 그러므로 스위치(180a)를 위한 체크 마크로 나타낸 바와 같이 우측 스위치(180b) 전에 좌측 스위치(180a)가 트리거된다.

도 11c 및 도 11d에 도시된 경사각 충돌에서 스위치(180a, 180b) 중의 하나만이 작동되는 것으로 도시되어 있으나, 이와 같은 충돌은 비록 먼저 작동된 스위치보다 이후의 시간이지만 다른 하나의 스위치를 작동시킬 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

스위치(180a, 180b)는 로봇의 제어 수단에 접속되므로, 이 제어 수단은 스위치(180a, 180b)의 트리거링을 모니터링함으로써 충돌의 방향 및 스위치의 트리거링 이벤트 사이의 상대 타이밍을 식별할 수 있다.

로봇(2)은 본체(6)와 섀시(4) 사이의 상대적 선운동 및 각운동의 감지에 의해 충돌을 검출할 수 있으므로, 본 발명은 공지된 로봇 진공 청소기에서 일반적인 바와 같은 로봇의 전방에 충돌 셸을 장착할 필요성을 방지한다. 범프 셸은 취약하고 부피가 클 수 있으므로 본 발명은 로봇의 강건성을 증대하고, 또한 크기 및 복잡성을 감소시킬 수 있다.

감지 수단은 쐐기형 액츄에이터의 양측에 배치되는 스냅-액션 스위치를 포함하는 것으로 설명되었고, 이와 같은 배열체에 의해

본체는 직선방향(양 스위치가 동시에 작동된 상태)으로 또는 각도방향(하나의 스위치가 다른 스위치 전에 작동된 상태)으로 이동할 때 편리하게 스위치를 작동시킬 수 있도록 한다. 그러나, 당업자는 다른 스위치 메커니즘, 예를 들면, 라이트-게이트 스위치 또는 자기/홀 효과 스위치와 같은 무접점 스위치도 가능하다는 것을 인정할 것이다.

작동 시, 로봇(2)은 재충전 가능한 배터리 팩(도시되지 않음)에 의해 구동되어 그 환경의 주변에 자동으로 추진될 수 있다. 이것을 달성하기 위해, 로봇(2)은 도 12에 개략적으로 도시되어 있는 적절한 제어 수단을 탑재한다. 제어 수단은 다양한 센서로부터 수신된 신호를 처리하여 적절한 방식으로 로봇(2)을 구동하기 위한 적절한 제어 회로 및 처리 기능을 포함하는 제어기(200)의 형태를 취한다. 제어기(200)는 로봇(2)의 센서 세트(82) 내에 접속되고, 이 수단에 의해 로봇은 인접 환경을 매핑하기 위해 그 환경에 대한 정보를 수집하고 청소를 위한 최적의 루트를 계획한다. 도면에 도시되지 않았으나, 센서 세트(202)는 로봇의 전방 상의 직립 로브(73) 내에 위치될 수 있고, 이것은 경로 전방의 방해되지 않는 시야를 제공한다. 센서 세트는 환경 내의 다양한 물체로부터 로봇의 거리 및 그 물체의 크기와 형상을 나타내는 정보를 제어 수단에 제공하는 적외선 및 초음파 송수신기를 포함할 수 있다. 또한 제어기(200)는 컴포넌트를 적절하게 구동 및 제어하기 위해 도 12에서 도면부호 210으로 표시된 흡인 팬 모터 및 브러시 바 모터(212)에 접속된다. 그러므로 제어기(200)는 청소될 방의 이곳저곳에 로봇을 항행시키기 위해 트랙션 유닛(20)을 제어하도록 작동될 수 있다.. 로봇 진공 청소기를 작동 및 항행시키는 특정의 방법은 본 발명의 실체가 아니고, 이와 같은 제어 방법은 수종이 본 기술분야에 공지되어 있다는 것에 주목해야 한다. 예를 들면, 하나의 특정의 작동 방법은 항행 시스템에서 광 검출 장치를 사용하는 WO00/38025에 더 상세히 설명되어 있다. 이것은 광 검출기 장치에 의해 검출된 광 레벨이 광 검출기 장치에 의해 이전에 검출된 광 레벨과 동일하거나 실질적으로 동일한 때를 확인함으로써, 청소기가 방 내에서의 자체의 위치를 특정하는 것을 가능하게 한다.

메모리 모듈(201)은 제어기의 처리 기능을 실행하기 위해 제어기에 제공되고, 이 메모리 모듈(201)은 대안적으로 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 별도의 컴포넌트 대신에 제어기(200) 내에 일체화될 수 있다.

제어기(200)는 또한 사용자 인터페이스(70)으로부터의 적절한 입력부, 트랙션 유닛(20) 상에 제공되는 로터리 인코더와 같은 적절한 회전 감지 수단(208), 및 본 명세서에서 이후에 더 상세히 설명되는 충돌 검출 수단(206)을 갖는다. 전력 및 제어 입력이 제어기(200)로부터 트랙션 유닛(20)에 제공되고, 또한 흡인 모터(210) 및 브러시 바 모터(212)에 제공된다.

마지막으로, 전력 입력이 배터리 팩(214)으로부터 제어기(200)에 제공되고, 충전기 인터페이스(216)가 제공되고 이 수단에 의해 제어기(200)는 배터리 공급 전압이 적절한 한계 미만으로 강하되었을 때 배터리 팩(214)의 충전을 실행할 수 있다. 충전기 인터페이스(216)는 위에서 설명된 전기 입력 소켓(94)일 수 있다. 또한, 제어기가, 예를 들면, 진단의 목적을 위해 외부 컴퓨터에 데이터를 제공하기 위한, 그리고 필요에 따라 제어기(200)가 다시 프로그램될 수 있도록 하는 전자 통신 입력/출력 라인(218)이 제공된다. 입력/출력 라인(218)은 위에서 설명된 데이터 포트(96)일 수 있다.

발명의 개념으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 많은 변형례가 가능하다. 예를 들면, 이상에서 로봇(2)은 평면 프로파일에서 대체로 원형으로 설명되었으나, 이것은 원형 이외의 다른 다각형 원통체일 수 있고, 주요 고려사항은 한정된 공간 내에서의 조작성이라는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 본체는, 예를 들면, 일반적으로 오각형 또는 팔각형 원통체, 심지어 정사각형 단면의 원통체의 형태를 취할 수 있다. 동일한 것이 분리 장치의 형태에도 적용된다. 본 특정 실시형태에서 원형의 횡단면을 가지는 원통형 빈으로서 설명되었으나, 이것은 정사각형 또는 직사각형 횡단면을 갖는 다소 박스 형태의 구조, 또는 다각형 베이스를 갖는 다른 형태의 원통체와 같은 다른 형태를 취할 수도 있다.

또한, 로봇(2)은 손잡이(76)가 수용된 위치에 있을 때 손잡이(76)와 맞물리는 단일의 패널(92)을 가지는 것으로서 설명되었으나, 대안적으로는 상이한 기능을 위한 복수의 패널이 제공될 수도 있다.

위의 실시형태에서, 본체(6)는 섀시를 중심으로 직선방향으로 뿐만 아니라 각도방향으로 이동될 수 있는 것으로 설명되었다. 그러나, 충돌이 광범위한 각도로부터 검출될 수 있고, 또 본체가 섀시에 대해 직선방향과 각도방향의 조합 대신에 직선방향 또는 각도방향으로 이동하는 충돌 검출 시스템에 본 발명이 존재한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (11)

1. 자동 진공 청소기로서, 제 1 축선을 한정하는, 그리고 더러운 공기 유입구, 깨끗한 공기 유출구, 상기 더러운 공기 유입구와 상기 깨끗한 공기 유출구 사이의 공기류 경로를 수용하는 본체 및 상기 더러운 공기 유입구와 상기 깨끗한 공기 유출구 사이의 공기류 경로 내에 배치되는 분리 장치를 포함하고, 상기 분리 장치는 제 2 축선을 한정하고, 상기 분리 장치는 상기 제 2 축선이 상기 본체의 제 1 축선과 실질적으로 평행하도록 배향되고, 상기 분리 장치의 일부는 상기 진공 청소기의 본체의 전방 부분으로부터 돌출하는, 자동 진공 청소기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체는 실질적으로 평평한 상면을 한정하고, 상기 분리 장치는 상기 본체의 상면과 동일 평면인 실질적으로 평평한 상면을 한정하는, 자동 진공 청소기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 분리 장치를 내부에 수용할 수 있는 도킹 베이(docking bay)를 포함하고, 상기 도킹 베이 부분은 상기 분리 장치의 외부 프로파일을 보충하는 형상을 갖는, 자동 진공 청소기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 본체는 상기 분리 장치의 하단부를 지지하는 플랫폼 부분을 포함하는, 자동 진공 청소기.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 본체는 상기 분리 장치의 대향 측면에 위치하는 제 1 및 제 2 아암 부분을 한정하는, 자동 진공 청소기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 아암 부분은 센서 하우징인, 자동 진공 청소기.
7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체는 상기 더러운 공기 유입구로부터 상기 깨끗한 공기 유출구까지의 상기 공기류 경로를 따라 공기류를 발생시키기 위한 공기류 발생기를 포함하는, 자동 진공 청소기.
8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체는 섀시를 포함하고, 상기 섀시는 표면 상에 상기 본체를 지지하기 위한 트랙션 수단 및 상기 더러운 공기 유입구를 한정하는 청소기 헤드를 포함하는, 자동 진공 청소기.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체는 실질적으로 원통형인, 자동 진공 청소기.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리 장치는 실질적으로 원통형인, 자동 진공 청소기.
11. 첨부한 도면을 참조하여 이상에서 설명된 바와 같은, 또는 첨부한 도면에 도시된 바와 같은 진공 청소기.

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