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KR20170141597A - 자동 청소기 - Google Patents

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KR20170141597A
KR20170141597A KR1020170072385A KR20170072385A KR20170141597A KR 20170141597 A KR20170141597 A KR 20170141597A KR 1020170072385 A KR1020170072385 A KR 1020170072385A KR 20170072385 A KR20170072385 A KR 20170072385A KR 20170141597 A KR20170141597 A KR 20170141597A
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KR
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cleaning
casing
base
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KR1020170072385A
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Inventor
초우 츠머오
Original Assignee
호봇 테크놀로지 코포레이션 리미티드
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Publication date
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Abstract

자동 청소기는 고속 왕복형의 청소 수단을 구비하여 세척천이 지면을 고속 왕복으로 닦도록 하며, 진공 청소기를 구비하여 세척천 전방의 쓰레기를 흡입 제거할 수 있다.

Description

자동 청소기{AUTOMATIC CLEANING MACHINE}
본 발명은 자동 청소기에 관한 것으로서, 특히는 왕복형의 청소 수단을 구비하는 자동 청소기에 관한 것이다.
현재 시장에서 판매하는 로봇 청소기(sweeping robot)는 주요하게 쓰레기를 제거하는 것으로서, 로봇 청소기는 통상적으로 측면 브러쉬, 진공 흡입구 또는 중앙 브러쉬를 겸비하거나 바닥용 세척천을 구비하지만, 상기 세척천은 로봇에 의해 끌려가므로 물흔적, 발자국, 미세 먼지에 대한 청결 효과가 한정적이다.
현재 시장에서 판매하는 자동 청소기(irobot의 scooba)는 로봇이 지면에 물을 분사하고 중앙 브러쉬로 쓸고난 후, 고무 스크레이퍼로 물을 흡수하여 려과하며, 이의 단점은 지면이 평탄하지 않을 경우, 지면에 물이 잔류할 수 있는 것이며, 틈이 있는 바닥 재질에서는 사용할 수 없다.
현재 시장에서 판매하는 로봇 청소기(mint: mint)는 젖은 천을 밀고 다니는 로봇이 움직여 지면을 닦는 것으로서, 이의 단점은 세척천 전방에 누적되는 쓰레기를 수집할 수 없고 닦는 빈도가 매우 낮아 청결 효과가 한정적인 것이다.
따라서, 전술한 로봇의 단점 중의 적어도 하나를 개선하는 가정용 청결용 로봇을 필요로 한다.
본 발명은, 자동 청소기를 제공하는 것으로서, 왕복형 청소 수단을 구비하여 세척천으로 지면을 왕복으로 닦고, 한쌍의 주행 바퀴는 로봇을 행진할 수 있도록 하며, 마이크로 컴퓨터를 구비하는 제어 시스템 및 여러가지 센서로 장애물을 탐지하고, 주변 환경 거리를 탐지하며, 청결 경로를 기획하며, 흡진 장치를 더 구비하여 세척천 전방의 쓰레기를 제거할 수 있고, 분수 장치를 더 구비하여 지면을 닦을 수 있는 데 그 목적이 있다.
자동 청소기는 왕복형 청결 수단, 주행 장치 및 제어 시스템을 포함한다. 왕복형 청결 수단은 적어도 하나의 청결 장치 및 적어도 하나의 왕복형 장치를 포함한다. 적어도 하나의 청결 장치는 평면을 접촉하기 위한 것이다. 적어도 하나의 왕복형 장치는, 상기 적어도 하나의 청결 장치에 연결되고, 상기 적어도 하나의 청결 장치를 왕복 운동시켜, 왕복으로 평면을 닦는다. 주행 장치는 자동 청소기가 평면을 주행하기 위한 것이다. 제어 시스템은 왕복형 청결 수단 및 주행 장치에 커플링되어, 왕복형 청결 수단 및 주행 장치를 제어한다.
일 실시예에 있어서, 적어도 하나의 청결 장치는 제1 청결 장치 및 제2 청결 장치를 포함하고. 상기 적어도 하나의 왕복형 장치는, 제1 청결 장치를 제1 방향에서 왕복 운동을 진행하도록 하고, 제2 청결 장치를 제2 방향에서 왕복 운동을 진행하도록 하며, 제1 방향은 제2 방향과 상반된다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기 케이싱을 더 포함한다. 케이싱은 왕복형 청결 수단의 상기 적어도 하나의 왕복형 장치, 제어 시스템 및 주행 장치를 수용한다. 상기 적어도 하나의 청결 장치는 밀착판, 롤러 및 세척천을 포함한다. 밀착판은 케이싱의 베이스의 하방에 위치한다. 롤러는 밀착판 및 케이싱 사이에 위치하고, 밀착판 또는 베이스는 롤링하여, 밀착판과 베이스 사이의 마찰력을 감소시킨다. 세척천은 밀착판에 설치되어, 평면과 접촉한다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기는 케이싱 및 탄성 부재를 더 포함한다. 케이싱은 왕복형 청결 수단의 상기 적어도 하나의 왕복형 장치, 제어 시스템 및 주행 장치를 수용한다. 탄성 부재는 주행 장치 및 케이싱 사이에 설치되어, 탄성 부재를 통해 주행 장치는 자동 청소기와 멀리 떨어진 방향으로 인가한다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기는 흡진 장치를 더 포함한다. 흡진 장치는 흡입구를 포함하여 평면의 입자를 흡입하고, 공기 흐름에 따라 흡입구에서 흡진 장치에 흡입된다. 적어도 하나의 청결 장치는 제1 청결 장치를 포함한다. 흡입구는 제1 청결 장치의 전방에 위치하고, 흡입구는 제1 청결 장치의 예정 거리내에 위치하며, 또한 예정 거리내에서 제1 청결 장치는 입자가 누적되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기는 분수 장치를 더 포함하고, 평면에 물을 분사한다.
일 실시예에 있어서, 주행 장치는 이동 바퀴 그룹 및 외부 하우징을 포함하고, 외부 하우징은 이동 바퀴 그룹을 수용하기 위한 것이고 슬리브를 포함한다. 케이싱은 베이스 , 고정 기둥 , 플랜지 및 고정 나사를 포함한다. 고정 기둥은 베이스에 설치되고 베이스에서 돌출되며, 슬리브는 고정 기둥의 외주면에 씌움 설치된다. 플랜지는 고정 기둥의 최상측에 설치된다. 고정 나사는 고정 기둥에 나사 조임되어, 플랜지를 고정 기둥의 최상측에 고정시킨다. 탄성 부재의 일단은 플랜지에 인접하고, 탄성 부재의 타단은 주행 장치의 외부 하우징의 슬리브에 인접한다.
일 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 왕복형 장치는 닦기용 모터, 크랭크축, 적어도 하나의 크랭크 및 적어도 하나의 슬라이딩 레일을 포함한다. 크랭크축은 닦기용 모터에 의해 구동되고 회동된다. 적어도 하나의 크랭크는, 그 일단은 크랭크축에 연결되고, 그 타단은 상기 적어도 하나의 청결 장치의 밀착판에 연결되기 위한 것이다. 또한 크랭크축의 회동에 따라 왕복 운동을 진행한다. 적어도 하나의 슬라이딩 레일은, 밀착판의 일부분을 제한하여, 적어도 하나의 청결 장치를 왕복 운동시킨다.
일 실시예에 있어서, 흡진 장치의 흡입구는 제1 청결 장치의 밀착판에 설치된다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기는 전동 청결 브러쉬를 더 포함한다. 흡진 장치의 흡입구는 자동 청소기의 케이싱의 베이스에 설치된다. 전동 청결 브러쉬는 베이스에 고정되고, 또한 입자를 흡입구로 쓸어버린다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기는 적어도 하나의 센서를 더 포함하고 이는 케이싱 전측 또는 하측에 설치되며, 비접촉식으로 장애물 또는 단애를 탐지한다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기는 보호 가드 및 적어도 하나의 리밋 스위치를 포함한다. 보호 가드는 자동 청소기 외측에 설치된다. 적어도 하나의 리밋 스위치는 보호 가드에 의해 접촉된 후 장애물을 탐지한다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기는 적어도 하나의 레이저 거리 측정 장치를 더 포함하고, 이는 장애물의 거리를 탐지하고 주변 환경 거리를 측정하며, 지도를 구축하고 청결 경로를 기획한다.
본 발명의 각각의 실시예의 기술 개선은 하기 중의 하나를 포함한다. 왕복형 청소 수단을 설계하여, 단위 시간의 세척천 닦기 빈도를 향상시켜 비교적 높은 효율로 청결할 수 있다. 흡진 장치는 세척천 전방에 누적된 쓰레기를 흡입 제거한다. 스마트형 제어 물 분사는 세척천이 최적의 습도를 갖도록 하여 최고의 청결 효과를 달성시킨다. 시스템은 모든 장치를 통합 조정하여 인공 지능에 가입하도록 하고 로봇은 전체 방을 청결할 수 있다.
하기의 상세한 설명 및 도면은 단지 설명을 위한 것으로서 본 발명을 한정하지 않으며, 본 발명을 전면적으로 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 청소기의 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 청소기의 저면도이다.
도 3은 도 2 중 단면선 A-A의 단면도이다.
도 4는 도 2 중 단면선 B-B의 단면도이다.
도 5는 도 2 중 단면선 C-C의 단면도이다.
도 6은 도 2 중 단면선 K-K의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 청소기가 도 2 중 단면선 A-A에 대응되는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복형 청결 수단의 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템의 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 청소기의 횡단면도이다.
도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고, 여기서 동일한 부호는 다수의 시점으로 동일하거나 유사한 부재를 식별하기 위한 것이다. 도면은 부호의 방향을 따라 관찰해야 한다.
기존의 로봇 청소기에 따르면, 세척천은 단지 로봇 청소기의 주행을 통해 지면을 닦는 것으로서, 즉 주행 횟수는 닦음 횟수이고, 다른 기존의 로봇 청소기는 단지 건식 쓸기 기능만 갖기에, 따라서 선행기술에 따르면, 물흔적, 발자국, 미세 먼지 등을 청결할 수 없다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동 청소기(100)를 제공하는 바, 고속 왕복형을 구비하는 청소 수단은 세척천이 고속 왕복으로 지면을 닦도록 하고, 한쌍의 주행 바퀴를 구비하여 기계가 행진할 수 있도록 한다. 일 실시예에 있어서 진공 청소기를 구비하여 세척천 전방의 쓰레기를 흡입 제거할 수 있다. 일 실시예에 있어서 분수 장치를 구비하여 지면을 적셔 닦을 수 있다. 일 실시예에 있어서 마이크로 컴퓨터를 구비하는 제어 시스템 및 여러가지 센서는 장애물을 탐지할 수 있고, 주변 환경 거리를 탐지하며, 청결 경로를 기획하고, 구체적인 구조는 하기의 상세한 설명과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 청소기의 횡단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 청소기의 저면도이다. 도 3은 도 2 중 단면선 A-A의 단면도이다. 도 4는 도 2 중 단면선 B-B의 단면도이다. 도 5는 도 2 중 단면선 C-C의 단면도이다. 도 6은 도 2 중 단면선 K-K의 단면도이다.
왕복형 청결 수단에 관하여
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 왕복형 청결 수단은 닦기용 모터(110), 풀리 장치(120), 크랭크축(130) 및 적어도 하나의 크랭크 및 적어도 하나의 청결 장치를 포함한다. 본 실시예에서 적어도 하나의 크랭크는 두 개의 크랭크(140 및 150)를 포함하고, 크랭크(140 및 150)의 자유단 장치는 청결 장치를 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 닦기용 모터(110)는 회동하고, 풀리 장치(120)를 거쳐 감속한 후, 크랭크축(130)을 회동하도록 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 크랭크축(130)은 회전하여 적어도 하나의 크랭크가 직선의 왕복 운동을 진행하도록 하며, 본 실시예에서 크랭크축(130)은 두 개의 크랭크(140 및 150)를 함께 동작시켜 직선의 왕복 운동을 진행하도록 한다. 비교적 바람직한 상황은 상기 다수의 크랭크(140 및 150)의 차이가 180°인 것이므로, 크랭크(140 및 150)의 양단의 청결 장치는 서로 반대 방향 왕복형 선형 운동을 나타낸다.
다시 도 3을 참조하면, 프런트 청결 장치는 삼각대(210), 프런트 밀착판(220) 및 세척천(230)을 포함한다. 삼각대(210)는 크랭크(140)의 자유단 및 프런트 밀착판(220) 사이에 연결되고, 세척천(230)은 프런트 밀착판(220)의 하측면에 장착 설치되거나 부착된다. 크랭크(140)의 자유단은 삼각대(210)를 푸시하고, 나아가 프런트 밀착판(220)을 푸시하여, 프런트 밀착판(220)에 접착된 프런트 세척천(230)은 지면에서 왕복형으로 운동할 수 있게 된다. 리어 청결 장치는 삼각대(240), 리어 밀착판(250) 및 세척천(260)을 포함한다. 삼각대(240)는 크랭크(150)의 자유단 및 리어 밀착판(250) 사이에 연결되고, 세척천(260)은 리어 밀착판(250)의 하측면에 장착 설치되거나 부착된다. 크랭크(150)의 자유단은 삼각대(240)를 푸시하고, 나아가 리어 밀착판(250)을 푸시하여, 리어 밀착판(250)에 접착된 세척천(260)은 지면에서 왕복형으로 운동할 수 있게 된다.
프런트, 리어 밀착판(220 및 250)의 운동 방향은 완전히 상반되어, 반작용력은 서로 저촉하게 되고, 자동 청소기(100)는 안정적으로 작업할 수 있다. 다시 도 2 및 4를 참조하면, 프런트 청결 장치는 적어도 하나의 롤러(270)를 포함하고, 프런트 밀착판(220)은 두 개의 슬라이딩 레일를 포함한다. 롤러(270)는 프런트 밀착판(220)에 고정되고, 프런트 밀착판(220)의 최상면과 자동 청소기(100)의 케이싱(320)의 베이스(310)의 최저면 사이에 위치한다. 프런트 밀착판(220)이 왕복으로 앞뒤로 운동할 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 롤러(270)는 베이스(310) 또는 프런트 밀착판(220)을 롤링시켜, 프런트 밀착판(220)과 베이스(310) 사이의 상대 운동 시의 마찰력을 감소시킨다. 일 실시예에 있어서, 베이스(310)의 상방측에 슬라이딩홈(271)이 형성되고, 프런트 밀착판(220)의 일부분은 슬라이딩홈(271)에 의해 제한되며, 상방의 슬라이딩홈(271)을 이용하여 프런트 밀착판(220)을 제한하여, 프런트 밀착판(220)이 아래로 떨어지지 않도록 한다.
리어 청결 장치는 적어도 하나의 롤러(280)를 더 포함하고, 리어 밀착판(250)은 두 개의 슬라이딩 레일을 구비한다. 롤러(280)는 리어 밀착판(250)에 고정되고, 리어 밀착판(250)의 최상면과 자동 청소기(100)의 케이싱(320)의 베이스(310)의 최저면 사이에 위치한다. 리어 밀착판(250)이 왕복으로 앞뒤로 운동할 경우, 롤러(280)는 베이스(310) 또는 리어 밀착판(250)에 대해 롤링하여, 리어 밀착판(250)과 베이스(310) 사이에 운동 시의 마찰력을 감소시킨다. 일 실시예에 있어서, 베이스(310)의 상방측에 슬라이딩홈(281)이 형성되고, 리어 밀착판(250)의 일부분은 슬라이딩홈(281)에 제한되며, 슬라이딩홈(281)을 이용하여 리어 밀착판(250)을 제한하여, 리어 밀착판(250)이 아래로 떨어지지 않도록 한다.
닦기용 모터(110)의 회전 속도는 세척천(230 및 260)의 앞뒤로 닦는 속도이고, 분당 앞뒤로 100~2000회 닦을 수 있으며, 이는 고효율의 청결 수단이다.
상기와 같이 비록 왕복형 청결 수단의 실시예를 상세하게 설명하였지만, 그러나 본 발명은 전술한 구조에 한하지 않는다. 일 실시예에서 단지 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 구조를 이용하면 되고, 예를 들어 설명하자면 일 실시예에 있어서 왕복형 청결 수단은 캠 및 스트레이트 바를 포함한다(미도시). 스트레이트 바는 캠에 당접한다. 캠은 비원형 형태를 구비하는 바, 예를 들면 타원형이거나, 또는 일단에 돌출된 반 타원형으로 형성되어 있으며 타단은 반원형으로 형성된다. 캠이 회전할 경우, 스트레이트 바는 직선의 왕복 운동을 진행할 수 있다. 다시 예를 들어 설명하자면, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복형 청결 수단의 모식도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 있어서, 왕복형 청결 수단은 회전 바퀴(131), 스트레이트 바(141) 및 청결 장치(231)를 포함한다. 청결 장치(231) 하측에 세척천(230)이 장착 설치되어 있다. 회전 바퀴(131)가 회전할 경우, 스트레이트 바(141)의 일단을 이동시키고, 스트레이트 바(141)에 연결되는 타단 청결 장치(231)는 전후로의 왕복 운동을 진행하며, 세척천(230)을 통해 왕복으로 지면을 닦고 청결한다.
진공 청소기에 관하여
우선, 리어 밀착판(220 및 250)의 상호 왕복 운동은 비록 지면을 청결할 수 있지만, 쓰레기가 프런트 세척천(230)의 전방 가장자리에 누적될 수 있고, 즉 도 2의 흡진 장치에 근접한 활동 흡입구(611)가 위치한 곳이다. 일 실시예에 있어서, 자동 청소기(100)는 흡진 장치를 더 포함한다. 흡진 장치는 진공 펌프 모터(640), 진공 펌프 임펠러(630) 및 공기 관로를 포함한다. 공기 관로는 활동 흡입구(611), 튜브(612), 여과망 모듈(610 및 620), 쓰레기 수집통(600) 및 배출구(613)를 포함한다. 진공 펌프 모터(640)는 진공 펌프 임펠러(630)를 회동시켜 공기 흐름을 형성하고, 상기 공기 흐름이 공기 관로에서 공기 흐름(20a)으로부터 공기 흐름(20f)의 경로로 유동하도록 한다.
흡진 장치의 활동 흡입구(611)는 프런트 세척천(230)의 전측 가장자리의 전방에 설치되어, 주행 장치가 주행 방향에 따라 전진할 경우, 흡진 장치는 미리 쓰레기 입자를 흡입한 후, 다시 프런트 세척천(230)이 평면의 상기 쓰레기 입자가 위치한 부분을 닦도록 한다. 활동 흡입구(611)는 프런트 세척천(230)의 전측 가장자리의 예정 거리 내에 더욱 위치하고, 여기서 상기 예정 거리내에서 흡진 장치는 공기 흐름(20a)을 거쳐 프런트 세척천(230)의 전측 가장자리에 누적된 쓰레기를 흡입하여, 프런트 세척천(230)의 전측 가장자리에 쓰레기 입자가 누적되지 않도록 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 쓰레기 입자를 누적하지 않는 목적에 따라, 흡진 장치의 각종 효율 또는 활동 흡입구(611)의 각종 크기에 한하여 실험을 진행하여, 상기 예정 거리의 거리를 결정하며, 즉 상기 예정 거리는 흡진 장치의 효율 또는 활동 흡입구(611)의 크기에 따라 결정되며, 흡진 장치의 효율이 높을 수록 상기 예정 거리는 멀다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 흡진 장치의 활동 흡입구(611)는 프런트 밀착판(220)의 전측에 위치되고, 공기 흐름(20a)은 프런트 밀착판(220)의 전측에 근접하는 활동 흡입구(611)에서 흡입된 후, 공기 흐름(20b)는 튜브(612)를 경과한다. 도 1에 도시된 튜브(612)는 쓰레기 수집통(600)과 맞물리고, 공기 흐름(20c)는 여과망 모듈의 초급 여과망(610)을 경과하며, 공기 흐름(20d)이 다시 헤파 여과망(620)을 경과하여 공기 흐름(20e)에 도달할 경우, 대부분 먼지는 이미 깨끗하게 여과된다. 이어서, 공기 흐름(20e)은 공기 흐름(20f)을 거친 후 배출구(613)에서 배출된다. 따라서 지면상의 먼지는 흡진 장치에 의해 흡입된다. 일 실시예에 있어서, 헤파 여과망(620)은 여과망 모듈의 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter)의 여과망일 수 있다.
주행 장치에 관하여
도 2 및 5를 참조하면, 자동 청소기(100)의 실시예에 따르면, 그 주행 장치는 두 그룹의 이동 바퀴 그룹(400) 및 두 그룹의 외부 하우징(402)을 구비한다. 외부 하우징(402)은 이동 바퀴 그룹(400)을 수용하기 위한 것이다. 이동 바퀴 그룹(400)은 캐터필러 바퀴 모터(430), 캐터필러 구동 바퀴(410) 및 캐터필러(420)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 이동 바퀴 그룹(400)은 롤러 및 상기 롤러를 구동하는 모터로 이루어진다. 이동 바퀴 그룹(400)의 캐터필러 바퀴 모터(430)는 내부 감속기를 거쳐, 캐터필러 구동 바퀴(410)를 회동시키고, 캐터필러 구동 바퀴(410)는 전체 캐터필러(420)로 하여금 자동 청소기(100)가 지면에서 이동하도록 한다. 도 10을 참조하면, 제어 시스템(500)은 회로가 두 개의 캐터필러 바퀴 모터(430)에 연결되도록 구동하고, 제어 시스템(500)의 소프트웨어는 두 개의 캐터필러 바퀴 모터(430)를 제어할 수 있으며, 자동 청소기(100)는 전진, 후퇴, 회전 등을 할 수 있다. 제어 시스템(500) 내의 인공 지능(AI) 소프트웨어를 매칭하여, 자동 청소기(100)는 자동으로 전체 방의 바닥을 닦을 수 있다(상세한 내용은 하기와 같음).
캐터필러 바퀴 정압 구조에 관하여
자동 청소기(100) 전체 기계는 지면과 단지 두 개 부분이 접촉되고, 한 곳은 세척천(230 및 260)이며, 다른 한곳은 캐터필러(420)이며, 이 두 부분에 가해지는 압력이 분균일할 경우, 자동 청소기(100)는 훌륭하게 정상적으로 동작할 수 없게 된다. 세척천(230 및 260)에 분배되는 정압력이 지나치게 클 경우, 캐터필러(420)는 미끄러져 기계를 푸시할 수 없다. 다시 말하자면, 캐터필러(420)에 분배되는 정압력이 지나치게 크고, 세척천(230 및 260)에 충분하지 않은 정압력이 분배될 경우, 지면은 깨끗하게 닦아지지 않는다. 따라서 설계는 반드시 고정된 비율로 압력을 분배해야만, 기계는 정상적으로 주행할 수 있고 지면을 깨끗하게 닦을 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 캐터필러 바퀴 정압 구조에 따르면, 자동 청소기(100)는 스프링(440)을 더 포함하고, 스프링(440)은 주행 장치 및 자동 청소기(100)의 케이싱(320) 사이에 위치하고, 스프링(440)을 거쳐 주행 장치는 자동 청소기(100)와 멀리 떨어진 방향으로 힘을 인가하고, 즉 주행 장치를 아래로 누른다. 더욱 구체적으로 본 실시예를 말하자면, 스프링(440)은 베이스(310) 및 주행 장치 사이에 설치되고, 스프링(440)을 거쳐 이동 바퀴 그룹(400)을 아래로 누르기에, 따라서 단지 스프링(440)의 스프링 상수(常數)를 잘 설계하면, 고정되는 압력을 설계할 수 있으며, 세척천(230 및 260); 및 캐터필러(420) 상기 두 개 부분에서 지면에 대한 정압력을 분배할 수 있다. 더욱 상세하게 말하자면, 본 실시예에 따른 캐터필러 바퀴 정압 구조는 하기와 같다. 주행 장치의 외부 하우징(402)은 슬리브(401)와 외부 하우징(402)에 위치하는 일단을 포함한다. 케이싱(320)은 고정 기둥(443), 스프링 플랜지(441) 및 고정 나사(442)를 포함한다. 슬리브(401)는 이동 바퀴 그룹(400)의 외부 하우징의 돌출단에 설치된다. 다시 도 5를 참조한다. 고정 기둥(443)은 베이스(310)에 설치되고 베이스(310)에서 돌출되며, 슬리브(401)는 고정 기둥(443)의 외주면에 씌움 설치된다. 스프링 플랜지(441)는 고정 기둥(443) 최상측에 설치되고, 고정 나사(442)는 고정 기둥(443)에 나사 조임되어 스프링 플랜지(441)를 고정 기둥(443) 최상측에 고정시킨다.
스프링(440)의 상단은 스프링 플랜지(441)에 인접하고, 스프링(440)의 하단은 주행 장치의 외부 하우징(402)의 일부분과 인접되며, 더욱 구체적으로 말하자면 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 하우징(402)의 슬리브(401)의 하단부에 인접한다. 따라서, 스프링(440)을 통해 이동 바퀴 그룹(400)은 아래로 눌린다. 일 실시예에 있어서, 별도로 다른 하나의 스프링을 설치하여 청결 장치를 아래로 누를 필요가 없기에, 청결 장치의 프런트 밀착판(220) 및 리어 밀착판(250)의 왕복 운동은 더욱 순리롭다.
분수 장치에 관하여
선행기술에 따라, 건식으로는 때, 발자국, 물흔적, 미세 먼지 등을 깔끔하게 제거할 수 없다. 따라서 본 발명의 실시예는 분수 장치를 더 설치하고, 분수 장치를 이용하여 물을 분사하면 용이하게 지면의 더러운 흔적들을 깔끔하게 제거할 수 있다. 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 분수 장치는 물저장통(700), 수관(710), 펌프(720), 수관(730) 및 좌측 노즐(740)과 우측 노즐(750)을 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제어 시스템(500)은 펌프(720)가 물을 분사하도록 구동한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 물은 물저장통(700)에 저장되고, 수관(710)에 진입하여 펌프(720)에 도달한다. 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 청결수는 펌프(720)에 의해 가압된 후, 배수관(730)을 거치고, 다시 도 6에 도시된 좌측 노즐(740) 및 우측 노즐(750)을 거쳐 분사된다. 부호741은 좌측 노즐(740)의 분출 범위를 표시하고, 부호751은 우측 노즐(750)의 분출 범위를 표시한다. 제어 시스템(500)은 기계의 행진 속도에 따라 펌프(720)가 물을 분사할 시기와 분사량을 제어하여, 세척천(230 및 260)이 지나치게 젖거나 지나치게 마르지 않게 되어 최적의 청결 효과를 달성시킬 수 있다.
제어 시스템에 관하여
모터 구동
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템의 기능 블록도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 제어 시스템(500)은, 프로세서(510)(CPU), 메모리(511)(RAM), 플래시 메모리(512)(flash), 펄스 폭 변조(PWM)장치(520), 적어도 하나의 파워 드라이버(521) 및 리모컨 수신기(910)를 포함한다. 프로세서(510), 메모리(511) 및 플래시 메모리(512)는 마이크로 컴퓨터 연산과 기억의 기본 모듈이다. 운영 소프트웨어는 플래시 메모리(512)에 저장되고, 운영 소프트웨어는 펄스 폭 변조 장치(520)가 출력 신호를 상기 다수의 파워 드라이버(521)에 출력하는 것을 제어하여, 나아가 각각의 모터(430, 110, 640 및 720)를 추진한다. 제1 및 제2 캐터필러 바퀴 모터(430)는 자동 청소기(100)의 주행를 담당하고, 닦기용 모터(110)는 왕복형 청결 수단의 왕복 닦기 동작을 담당하며, 진공 펌프 모터(640)는 진공 흡진을 담당하고, 펌프 모터(640)는 분수를 담당한다.
장애물 탐지
도 1에 도시된 바와 같이, 자동 청소기(100)는 적어도 하나의 전방 접근 센서(810)를 더 포함하고, 자동 청소기(100)의 전단에 설치되어 전방 장애물을 탐지하여, 충돌을 방지한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 자동 청소기(100)는 적어도 하나의 하방 접근 센서(820)를 포함하고, 외각의 최저측에 설치되고, 바람직하게는 베이스(310)의 최저면에 설치된다. 하방 접근 센서(820)는 전방이 단애인지의 여부를 탐지하여, 자동 청소기(100)가 뒤집히는 것을 방지하고, 접근 센서(810 및 820)은 적외선 센서, 레이저 거리 측정, 또는 초음파 센서 등일 수 있고, 현재 기존 또는 미래 발전의 기타 센서를 사용할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 있어서, 자동 청소기(100)는 보호 가드(330) 및 리밋 스위치(830)를 더 포함한다. 자동 청소기(100)의 전방에 보호 가드(330)를 설치할 수 있고, 보호 가드(330)가 장애물에 충돌한 후 리밋 스위치(830)(limit switch)를 눌러, 마이크로 컴퓨터 또는 프로세서(510)는 이미 장애물에 부딪혔다는 것을 인지하여 기타의 동작 또는 이동을 진행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 자동 청소기(100)는 거리 측정 센서(840)를 더 포함하고, 자동 청소기(100)가 레이저 거리 측정 기능을 구비하도록 하며, 전방 장애물 거리를 측정하거나 주변 환경 거리를 측정하여, 지도를 구축하여 청결 경로를 기획할 수 있다.
자동 청결 기능
제어 시스템(500)의 마이크로 컴퓨터 또는 프로세서(510)에 구축된 프로그램은 자동으로 모든 모터를 제어할 수 있고, 장애물 탐지 또는 청결 경로를 기획할 수 있으며, 전체 방을 청결할 수 있다.
리모컨 기능
제어 시스템(500)의 리모컨 수신기(910)와 리모컨 송신기(900)는, 적외선 또는 무선 전송의 방식일 수 있거나, 또는 기존 또는 미래의 발전된 기타 리모컨 수신기(910)와 리모컨 송신기(900)를 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 청소기가 도 2 중 단면선 A-A에 대응되는 단면도이다. 도 7의 실시예는 도 2 및 도 3의 실시예와 유사하기에, 동일한 부재는 동일한 부호를 사용하고, 또한 관련 설명을 생략하였으며, 단지 두 개의 실시예의 적어도 하나는 상이하다. 도 7의 단면선 A1-A1은 도 2의 단면선 A-A에 대응된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 프런트 밀착판(220)의 활동 흡입구(611)는 베이스(310)에 고정되는 전동 원통 브러쉬(690) 및 고정 흡입구(619)로 바뀔 수 있고, 원통 브러쉬(690)의 원통에 나선형 브러쉬(910)가 있으며, 브러쉬(910)는 고정 흡입구(619) 근처에 위치한다. 전동의 원통 브러쉬(690)는 지면을 청결할 수 있고, 브러쉬(910)가 먼지, 머리카락, 쓰레기를 쓸어올린 후, 상기 물질들은 고정 흡입구(619)로부터 공기 흐름(20a)에 의해 흡입되어 쓰레기 수집통(600)에 도달하여, 고효율적인 청결을 달성한다.
반드시 이해해야 할 것은 본 발명은 자동 청소기(100)의 외형에 한하지 않는다. 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 청소기의 횡단면도이다. 도 10의 실시예는 도 1의 실시예와 유사하기에, 동일한 부재는 동일한 부호를 사용하고, 또한 관련 설명을 생략하였으며, 단지 두 개의 실시예의 적어도 하나는 상이하다. 도 10에 도시된 바와 같이, 자동 청소기(100)의 외형은 원형으로 설계할 수 있다. 일 실시예에 있어서 삼각형일 수도 있다(미도시).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고속 왕복형 청소 수단이 설계되어 있기에, 세척천 닦기 빈도는 분당 200회 이상이고, 고효율의 청결을 실현시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 진공 청소기가 설치되어 있어, 세척천 전방에 누적된 쓰레기를 흡입 제어할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 분수 장치가 설치되어 있기에, 지능형으로 분수를 제어할 수 있어, 세척천이 가장 최적의 습도를 유지하여 최적의 청결 효과를 달성한다. 본 발명의 일 실시예에 의해, 전술한 모든 장치를 시스템 통합 조정할 수 있고, 또한 인공 지능에 가입하여 로봇은 전체 방의 바닥을 완벽하게 청결할 수 있다.
이미 상세하게 본 발명을 설명하였는 바, 동일한 방법은 여러가지 방법으로써 개변할 수 있으며, 이는 자명한 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나는 것으로 간주하여서는 아니 된다. 이는 모든 본 기술분야의 통상의 기술자의 뚜렷한 보정으로서 반드시 본 발명의 특허청구범위에 속해야 한다.
100: 자동 청소기, 441: 스프링 플랜지,
110: 닦기용 모터, 442: 고정 나사
120: 풀리 장치, 443: 고정 기둥
130: 크랭크축, 500: 제어 시스템
131: 회전 바퀴, 510: 프로세서
140: 크랭크, 511: 메모리
141: 스트레이트 바, 512: 플래시 메모리
150: 크랭크, 520: 펄스 폭 변조 장치
20a : 공기 흐름, 521: 파워 드라이버
20b : 공기 흐름, 600: 쓰레기 수집통
20c : 공기 흐름, 610: 초급 여과망
20d : 공기 흐름, 611: 활동 흡입구
20e : 공기 흐름, 612: 튜브
20f : 공기 흐름, 613: 배출구
210: 삼각대, 619: 고정 흡입구
220: 프런트 밀착판, 620: 헤파 여과망
230: 세척천, 630: 진공 펌프 임펠러
231: 청결 장치, 640: 펌프 모터
240: 삼각대, 690: 원통 브러쉬
250: 리어 밀착판, 700: 물저장통
260: 세척천, 710: 수관
270: 롤러, 720: 펌프
271: 슬라이딩홈, 730: 수관
280: 롤러, 740: 좌측 노즐
281: 슬라이딩홈, 741: 분출 범위
310: 베이스, 750: 우측 노즐
320: 케이싱, 751: 분출 범위
330: 보호 가드, 810: 전방 접근 센서
400: 이동 바퀴 그룹, 820: 하방 접근 센서
401: 슬리브, 830: 리밋 스위치
402: 외부 하우징, 840: 거리 측정 센서
410: 캐터필러 구동 바퀴, 900: 리모컨 송신기
420: 캐터필러, 910: 리모컨 수신기
430: 모터, 910: 브러쉬
440: 스프링,

Claims (13)

  1. 평면과 접촉하기 위한 적어도 하나의 청결 장치;
    상기 적어도 하나의 청결 장치에 연결되고, 상기 적어도 하나의 청결 장치를 왕복 운동시켜, 상기 평면을 왕복하여 닦도록 하는 적어도 하나의 왕복형 장치를 포함하는 왕복형 청결 수단;
    상기 자동 청소기가 상기 평면에서 주행하도록 하기 위한 주행 장치;
    상기 왕복형 청결 수단 및 상기 주행 장치에 커플링되고, 상기 왕복형 청결 수단 및 상기 주행 장치를 제어하기 위한 제어 시스템; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 청결 장치는 제1 청결 장치 및 제2 청결 장치를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 왕복형 장치는 상기 제1 청결 장치를 제1 방향에서 왕복 운동을 진행하도록 하고, 상기 제2 청결 장치를 제2 방향에서 왕복 운동을 진행하도록 하며, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 상반되는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  3. 제 1항에 있어서,
    케이싱을 더 포함하고,
    상기 케이싱은, 상기 왕복형 청결 수단의 상기 적어도 하나의 왕복형 장치, 상기 제어 시스템 및 상기 주행 장치를 수용하고,
    상기 적어도 하나의 청결 장치는,
    상기 케이싱의 베이스의 하방에 위치하는 밀착판;
    상기 밀착판과 상기 케이싱 사이에 위치하고, 상기 밀착판 또는 상기 베이스에서 롤링하여, 상기 밀착판과 상기 베이스 사이의 마찰력을 감소시키는 롤러;
    상기 밀착판에 설치되어, 상기 평면과 접촉하기 위한 세척천; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  4. 제 1항에 있어서,
    케이싱 및 탄성 부재를 더 포함하고,
    상기 케이싱은 상기 왕복형 청결 수단의 상기 적어도 하나의 왕복형 장치, 상기 제어 시스템 및 상기 주행 장치를 수용하며,
    상기 탄성 부재는 상기 주행 장치와 상기 케이싱 사이에 설치되어, 상기 탄성 부재를 통해 상기 주행 장치를 상기 자동 청소기와 멀리 떨어진 방향으로 인가하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  5. 제 1항에 있어서,
    흡진 장치를 더 포함하고,
    상기 흡진 장치는 상기 평면의 입자를 공기 흐름에 따라 상기 흡입구로부터 상기 흡진 장치에 흡인되게 하기 위한 흡입구를 포함하고,
    적어도 하나의 청결 장치는 제1 청결 장치를 포함하며,
    상기 흡입구는 상기 제1 청결 장치의 전방에 위치하고, 상기 흡입구는 상기 제1 청결 장치의 예정 거리에 위치하며, 또한 상기 예정 거리내에서 상기 제1 청결 장치는 입자를 누적시키지 않는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 평면에 분수하기 위한 분수 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 주행 장치는 이동 바퀴 그룹 및 외부 하우징을 포함하고, 상기 외부 하우징은 상기 이동 바퀴 그룹을 수용하기 위한 것으로서 슬리브를 포함하며,
    상기 케이싱은,
    베이스;
    상기 베이스에 설치되고 상기 베이스에서 돌출되며, 상기 슬리브는 외주면에 씌움 설치되는 고정 기둥;
    상기 고정 기둥의 최상측에 설치되는 플랜지;
    상기 고정 기둥에 나사 조임되어, 상기 플랜지를 상기 고정 기둥의 최상측에 고정시키기 위한 고정 나사; 를 포함하고,
    상기 탄성 부재의 일단은 상기 플랜지에 인접하며, 상기 탄성 부재의 타단은 상기 주행 장치의 상기 외부 하우징의 상기 슬리브에 인접하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 왕복형 장치는,
    닦기용 모터;
    상기 닦기용 모터에 의해 구동되어 회동하기 위한 크랭크축;
    일단이 상기 크랭크축에 연결되고, 타단이 상기 적어도 하나의 청결 장치의 밀착판에 연결되며, 또한 상기 크랭크축의 회동에 따라 왕복 운동을 진행하기 위한 적어도 하나의 크랭크;
    상기 밀착판의 일부분을 제한하여, 상기 적어도 하나의 청결 장치를 왕복 운동시키기 위한 적어도 하나의 슬라이딩 레일; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 흡진 장치의 상기 흡입구는 상기 제1 청결 장치의 밀착판에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  10. 제 5항에 있어서,
    전동 청결 브러쉬를 더 포함하고,
    상기 흡진 장치의 상기 흡입구는 상기 자동 청소기의 케이싱의 베이스에 설치되고,
    상기 전동 청결 브러쉬는 상기 베이스에 고정되며, 또한 상기 입자를 상기 흡입구에 쓸어버리는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 케이싱의 전측 또는 하측에 설치되고, 비접촉식으로 장애물 또는 단애를 탐지하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 자동 청소기 외측에 설치되는 보호 가드;
    보호 가드에 의해 접촉된 후 장애물을 탐지하기 위한 적어도 하나의 리밋 스위치; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
  13. 제 1항에 있어서,
    장애물의 거리를 탐지하고 주변 환경 거리를 측정하며, 지도를 구축하고 청결 경로를 기획하기 위한 적어도 하나의 레이저 거리 측정 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
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