JP6692204B2 - 自律走行型掃除機 - Google Patents
自律走行型掃除機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6692204B2 JP6692204B2 JP2016081639A JP2016081639A JP6692204B2 JP 6692204 B2 JP6692204 B2 JP 6692204B2 JP 2016081639 A JP2016081639 A JP 2016081639A JP 2016081639 A JP2016081639 A JP 2016081639A JP 6692204 B2 JP6692204 B2 JP 6692204B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main body
- drive wheel
- turning
- angular velocity
- vacuum cleaner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/24—Floor-sweeping machines, motor-driven
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
- A47L11/4002—Installations of electric equipment
- A47L11/4005—Arrangements of batteries or cells; Electric power supply arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
- A47L11/4061—Steering means; Means for avoiding obstacles; Details related to the place where the driver is accommodated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
- A47L11/4063—Driving means; Transmission means therefor
- A47L11/4066—Propulsion of the whole machine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
- A47L11/4072—Arrangement of castors or wheels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Description
本体を前進させるには両輪を同時に前進方向に回転させ、後退させるときには両輪を同時に後退方向に回転させる。旋回時には、2つの駆動輪の角速度を異なる値にする。
(1)前記本体の反時計回りの旋回時の前記右駆動輪の角速度の大きさを、前記本体の直進時の前記右駆動輪の角速度の大きさより大きくする。
(2)前記本体の時計回りの旋回時の前記左駆動輪の角速度の大きさを、前記本体の直進時の前記左駆動輪の角速度の大きさより大きくする。
(3)前記本体の反時計回り及び/又は時計回りの超信地旋回時の前記右駆動輪又は前記左駆動輪それぞれの角速度の大きさを、前記本体の直進時における前記右駆動輪又は前記左駆動輪それぞれの角速度の大きさより大きくする。
図1は、本発明の実施形態1に係る自律走行型掃除機を左前方から見た斜視図である。なお、自律走行型掃除機Sが進行する向きのうち、サイドブラシ7を設けた側(自律走行型掃除機Sが通常進行する方向)を前方、鉛直上向きを上方、駆動輪2、3が対向する方向であって駆動輪2側を左方、駆動輪3側を右方とする。すなわち図1等に示すように前後、上下、左右方向を定義する。駆動輪2,3の直径は互いに略同一である。
充電池9は、例えば、充電することで再利用可能な二次電池であり、電池収容部1s6に収容されている。充電池9は自律走行型掃除機Sの左右端部に亘って配置されている。
充電池9からの電力は、各種障害物検知手段8、15、16、制御装置10、駆動輪2,3や各種ブラシ5、7のモータ、及び吸引ファン11等に供給される。自律走行型掃除機Sは、制御装置10により統括的に制御される。 吸引ファン11、及び、回転ブラシモータ5m(図4参照)が駆動すると、回転ブラシ5(図3参照)によって床面等の塵埃が掻き込まれる。掻き込まれた塵埃は、吸口14、吸込み口12iを介して集塵ケース12内に導かれる。集塵フィルタ13で塵埃が取り除かれた空気は、排気口1s5(図2参照)を通して排出される。
バンパ1bを介して障害物と衝突した際の作用力がバンパばねに作用すると、バンパばねは平面視で内側に倒れ込むように変形し、バンパ1bを外向きに付勢しつつバンパ1bの後退を許容する。バンパ1bが障害物から離れて前記した作用力がなくなると、バンパばねの付勢力によってバンパ1bは元の位置に復帰する。ちなみに、バンパ1bの後退(つまり、障害物との接触)は、後記するバンパセンサ15(図4参照)によって検知され、その検知結果が制御装置10に入力される。
制御装置10は、利用者による操作ボタンbuの操作、及び、各種障害物検知手段(センサ8、15、16)から入力される信号に応じて演算処理を実行し、各種モータ、吸引ファン11等と信号を入出力する。
自律走行型掃除機Sは、部屋50内を走行している。部屋50は、上面視矩形状の壁51で囲まれている。部屋50は、図5中左下側に机55の脚55a−55dが置かれている。自律走行型掃除機Sは、前方測距用センサ8又はバンパセンサ15により障害物を検出したら進行方向を変える反射走行を行うことができる。自律走行型掃除機Sが図中P1より出発し、障害物である壁51bに近接する点P2に近づいたとする。このとき自律走行型掃除機Sは、例えば反時計回りにその場で回転(超信地旋回)することで進行方向を変えた後、前進する。すなわち、壁51bで反射しているかのような走行軌跡を示す。
前方用測距センサ8のそれぞれの検出範囲が互いにほとんど重複しないように設定しておくことで、椅子の脚55のように細い障害物の場合、1つのみの測距センサが障害物を検出し易く、一方、2つ以上の測距センサが同時に障害物を検出するということは生じにくい。また、細い障害物が2つの測距センサの中間に位置した場合、1つの測距センサも障害物を検出しないままバンパセンサ15に接触し得る。このため、1つの測距センサ8のみが近接を検知する場合や、バンパセンサ15で障害物を検出した場合に細い障害物と判別すると好ましい。
なお、本実施例よりも多数の測距センサを配し、各測距センサの検出範囲を広い範囲で重複させる場合、細い障害物を検出したと判定する検出センサ個数を増やし、例えば2つに設定しても構わない。
また、本体Shの動きとして、超信地旋回前の先端位置P11の移動速度も直進時に比べて速く、超信地旋回時には約550mm/sとなる。
まず、本体Shが障害物61に近接もしくは接触すると、本体Shは、本体Shの左右どちらかに障害物61があるのかを測距センサ8及び/又はバンパセンサ15で検知する。この例では本体Shの左側に障害物61がある。本体Shは、先端位置から見て障害物61がある側(この例では反時計回り側)と反対方向に超信地旋回する。すなわち、時計回りに超信地旋回を行う(矢印A)。このとき、本体Shは、測距センサ8を監視しながら、障害物61が本体Shの上面視の図心から見て略側方に位置するまで超信地旋回を継続する。こうすることで、その後の旋回動作により障害物61を回り込むことができる。
旋回方向外側の車輪(反時計回りでは右車輪2)の角速度を、直進時における旋回方向外側の車輪の角速度より速くすることにより、旋回に要する時間を短縮させることができる。
具体的には旋回時の本体Shの先端位置の速度を、直進時の本体Shの先端位置の速度以上又は速度超にする。本実施例では直進時の本体Shの先端位置の速度300mm/sに対して、旋回時の本体Shの先端位置の速度は、これより高い320mm/sとしている。回転中心O(この例では障害物61としている)から旋回方向外側の車輪(右車輪2)までの距離は、回転中心Oから本体Shの先端位置P21までの距離以下であり、右車輪2の移動速度は例えば310mm/sである。
なお、旋回時の動作として、本体Shの側面に設けた測距センサ8による障害物までの距離の検知結果に応じて、旋回半径を変化させながら旋回してもよい。
本実施形態の構成は、下記の点を除き実施形態1と同様にできる。図11は、本体Shが壁51に沿って移動する壁際走行を行っている例を示す図である。図12は図11の要部拡大図である。
壁際走行は本体側面に設けた測距センサ8を用いて、壁51から約10mm離れた状態を保つように走行する。壁際走行時の本体Shの速度は、実施形態1の反射走行中の直進時の速度以上又は速度超とする。
また、壁51にさらに近い場合(壁から5mm未満の場合)は、右車輪2の角速度をAより大きい値であるB%程度遅くし、左車輪3の角速度をB%程度高くしている(図13のV4)。Bは、例えば、下限を10、上限を15又は20にすることができる。これにより旋回半径を比較的大きくできるため、壁51から速やかに離れることで衝突を抑制できる。
なお、各実施例では反射走行を行うとして説明したが、図14のように規則性を持ってジグザグに走行するジグザグ走行を行っても良い。直進動作時の速度は、反射走行時の直進速度でも良いし、ジグザグ走行時の直進速度でもよい。
5 回転ブラシ
8 前方用測距センサ(障害物検知手段)
9 充電池
11 吸引ファン
12 集塵ケース
14 吸口
15 バンパセンサ(障害物検知手段)
16 床面用測距センサ(障害物検知手段)
S 自律走行型掃除機
Sh 本体部(非回転部、車体)
Claims (6)
- 本体と、
該本体の底面側に設けられ、互いに異なる速度で回転駆動可能な左駆動輪及び右駆動輪と、
前記左駆動輪及び前記右駆動輪の角速度を制御する制御部と、を備える自律走行型掃除機であって、
前記制御部は、次の(1)乃至(3)のうち、1つ、2つ又は3つを行うことを特徴とする自律走行型掃除機。
(1)前記本体の反時計回りの旋回時の前記右駆動輪の角速度の大きさを、前記本体の直進時の前記右駆動輪の角速度の大きさより大きくする。
(2)前記本体の時計回りの旋回時の前記左駆動輪の角速度の大きさを、前記本体の直進時の前記左駆動輪の角速度の大きさより大きくする。
(3)前記本体の反時計回り及び/又は時計回りの超信地旋回時の前記右駆動輪又は前記左駆動輪それぞれの角速度の大きさを、前記本体の直進時における前記右駆動輪又は前記左駆動輪それぞれの角速度の大きさより大きくする。 - 前記制御部は、前記(1)、(2)、及び(3)のすべてを行うことを特徴とする請求項1に記載の自律走行型掃除機。
- 前記制御部は、細い障害物を発見した後の所定時間以内、又は、細い障害物を発見した直後の旋回若しくは超信地旋回を終えてからの所定時間以内に、新たに細い障害物を発見したら、旋回角度を180°以上とする旋回動作を実行させることを特徴とする請求項1又は2に記載の自律走行型掃除機。
- 前記所定時間は、4秒以下であることを特徴とする請求項3に記載の自律走行型掃除機。
- 壁面と略平行に進行する壁際走行を行い、
該壁際走行時、直進走行時における前記左駆動輪及び前記右駆動輪それぞれの角速度に対して、壁に少し近づいた場合又は壁から少し遠ざかった場合に、一方の駆動輪の角速度を略A%低くし、他方の駆動輪の角速度を略A%高くすることを特徴とする請求項1乃至4何れか一項に記載の自律走行型掃除機。 - 前記Aは、1以上20以下であることを特徴とする請求項5に記載の自律走行型掃除機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016081639A JP6692204B2 (ja) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | 自律走行型掃除機 |
CN201710223750.9A CN107296569A (zh) | 2016-04-15 | 2017-04-07 | 自主行走型清扫机 |
TW106112383A TWI680736B (zh) | 2016-04-15 | 2017-04-13 | 自主行走型清掃機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016081639A JP6692204B2 (ja) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | 自律走行型掃除機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017189481A JP2017189481A (ja) | 2017-10-19 |
JP6692204B2 true JP6692204B2 (ja) | 2020-05-13 |
Family
ID=60085512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016081639A Active JP6692204B2 (ja) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | 自律走行型掃除機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6692204B2 (ja) |
CN (1) | CN107296569A (ja) |
TW (1) | TWI680736B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019170668A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 株式会社日立製作所 | 自律走行型掃除機および扉 |
CN111714031B (zh) * | 2019-03-20 | 2023-10-03 | 北京奇虎科技有限公司 | 扫地设备执行清扫的方法、装置及电子设备 |
JP7231469B2 (ja) * | 2019-04-19 | 2023-03-01 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 自律型掃除機 |
KR20220003339A (ko) * | 2020-07-01 | 2022-01-10 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법 |
CN112137529B (zh) * | 2020-09-28 | 2021-08-24 | 珠海市一微半导体有限公司 | 一种基于密集障碍物的清扫控制方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930000081B1 (ko) * | 1990-12-07 | 1993-01-08 | 주식회사 금성사 | 청소기의 자동 청소방법 |
KR20050072300A (ko) * | 2004-01-06 | 2005-07-11 | 삼성전자주식회사 | 청소로봇 및 그 제어방법 |
JP2007215928A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Funai Electric Co Ltd | 自走式掃除機 |
US8271132B2 (en) * | 2008-03-13 | 2012-09-18 | Battelle Energy Alliance, Llc | System and method for seamless task-directed autonomy for robots |
KR101566207B1 (ko) * | 2011-06-28 | 2015-11-13 | 삼성전자 주식회사 | 로봇 청소기 및 그 제어방법 |
JP6072603B2 (ja) * | 2013-05-16 | 2017-02-01 | 日立アプライアンス株式会社 | 自律走行型掃除機 |
KR101578882B1 (ko) * | 2014-05-02 | 2015-12-18 | 에브리봇 주식회사 | 로봇 청소기 및 그 제어 방법 |
JP6453583B2 (ja) * | 2014-08-20 | 2019-01-16 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 電気掃除機 |
WO2016056226A1 (ja) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 自律走行型掃除機 |
-
2016
- 2016-04-15 JP JP2016081639A patent/JP6692204B2/ja active Active
-
2017
- 2017-04-07 CN CN201710223750.9A patent/CN107296569A/zh active Pending
- 2017-04-13 TW TW106112383A patent/TWI680736B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201737853A (zh) | 2017-11-01 |
TWI680736B (zh) | 2020-01-01 |
JP2017189481A (ja) | 2017-10-19 |
CN107296569A (zh) | 2017-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11157015B2 (en) | Coverage robot navigating | |
JP6692204B2 (ja) | 自律走行型掃除機 | |
KR101832076B1 (ko) | 전기청소기 | |
US9854956B2 (en) | Robot cleaner and control method thereof | |
JP6517482B2 (ja) | 自律走行体および電気掃除機 | |
WO2007008148A1 (en) | Robotic cleaning device | |
CN110507238B (zh) | 自主行走式吸尘器 | |
JP2018061529A (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
CN109744946B (zh) | 自主行走式电吸尘器 | |
JP2018130198A (ja) | 自走式電気掃除機 | |
JP6698610B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
JP6531211B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
JP2020010981A (ja) | 自走式掃除機 | |
JP2016047141A (ja) | 電気掃除機 | |
JP6948775B2 (ja) | 自律走行型電気掃除機 | |
JP2019086871A (ja) | 自律走行型電気掃除機及び電気掃除機システム | |
JP6494952B2 (ja) | 自律走行体 | |
JP2019083871A (ja) | 掃除機システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160418 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170120 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170126 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190408 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190410 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200318 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20200326 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200403 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200414 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6692204 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |