专利名称：具有空气清洁功能的机器人清洁器及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及韩国专利申请No.10-2003-0013961，申请日2003年3月6日；以及10-2003-0029242，申请日2003年5月9日；和10-2003-0043244，申请日2003年6月30日，它们的内容在此通过引用全部被合并。
本发明涉及具有空气清洁功能的机器人清洁器及其系统，尤其涉及一种能够在清洁地板的同时清洁预定清洁区域中的环境空气的机器人清洁器及其系统。
背景技术：
尽管真空清洁器的发明提供了便利性，但由于使用者必须亲自操作真空清洁器以使其到达房屋的不同地方，因此清洁仍然是费力的家务劳动。为了解决这一问题，进行了针对能够自动地运行和清洁的机器人清洁器的研究。这样的传统机器人清洁器自动地在预定的区域上四处运行，并从表面上吸入灰尘和污物而不需要使用者的干预。然而，传统机器人清洁器不具备空气清洁功能，而只用于通过吸入灰尘和污物来清洁区域的表面。最近，出于对亚洲粉尘(Asian Dust)和Severe Acute RespiratorySyndrome(SARS)的担心，许多顾客深切地关注健康、清洁以及新鲜的空气。该是机器人清洁器包括自动清洁功能的时候了。
图1是传统机器人清洁器的视图。参照图1，传统机器人清洁器既没有空气清洁功能，也没有空气过滤功能，它包括清洁器主体7和设置在清洁器主体7下部处的主动轮1和从动轮2。清洁器主体7的上部设置有天线3，用于通过遥控器发送和接收信号，以及分别设置在预定位置上的距离传感器4。并且，在清洁器主体7的内部设置有用于产生抽吸力的驱动电机(未示出)和污物收集容器(未示出)。由驱动电机产生的抽吸力被传递到设置在清洁器主体7下部中的抽吸口5，以便通过抽吸力使灰尘和污物从清洁表面被吸入到抽吸口5。
然而，在根据预定的运行模式绕着清洁区域运行的同时从清洁表面上清除灰尘和污物的具有上述结构的机器人清洁器存在着问题。首先，由于机器人清洁器只具有从清洁表面吸入灰尘和污物的清洁功能，因此使用者必须购买单独的空气清洁装置，以便为机器人清洁器增加空气清洁功能。第二，在灰尘没有被完全从表面吸入到不具备空气清洁功能的机器人清洁器的抽吸口5中的情况下，在清洁区域中的空气增加了杂质，结果，使用者被暴露在不清洁空气带来的潜在危害中。
因此，迄今为止，在行业中存在着解决上述缺陷和不足的尚未满足的需要。
发明内容
研发本发明用于解决上述的现有技术中的问题。因此，本发明的一个方面提供了一种机器人清洁器及其系统，其在清洁清洁表面的同时清洁清洁区域中的环境空气。
上述方面通过提供一种机器人清洁器来实现，所述机器人清洁器带有主体；驱动部分，用于驱动设置在主体下部的多个轮；在主体中形成的灰尘抽吸部分，用于从清洁表面吸入灰尘；在主体中形成的空气清洁部分，用于从清洁区域中吸入含有灰尘的空气。机器人清洁器清洁空气并且排放被清洁的空气。在主体中设置有控制器，用于控制驱动部分和空气清洁部分。并且，主体连接到主体盖并形成机器人清洁器的外观。空气清洁部分包括抽吸驱动源，用于从清洁区域吸入含有灰尘的空气；连接到主体盖的一侧的抽吸口；连接到主体盖的另一侧的排放口；与抽吸口和排放口流体连通的空气清洁管道；以及设置在空气清洁管道中的多个过滤器，用于清洁吸入的空气。抽吸口可形成在主体盖前部的一侧中或者在主体盖上部的一侧中。排放口可形成在主体盖前部的另外一侧中或者在主体盖上部的另外一侧中。
在一个实施例中，抽吸驱动源设置在空气清洁管道中以吸入空气。
在另一个实施例中，所述多个过滤器包括从吸入的空气中过滤较大灰尘颗粒的第一过滤器，以及从空气中滤出微小灰尘颗粒和难闻气味的第二过滤器。
上述的方面也通过提供一种机器人清洁系统来实现，所述机器人清洁系统包括驱动部分，用于驱动多个轮；灰尘抽吸部分，用于从清洁机器人清洁系统还包括由控制器控制的空气清洁部分，其中机器人清洁系统同时或有选择地通过灰尘抽吸部分执行清洁任务及通过空气清洁部分执行空气清洁工作。空气清洁部分包括抽吸驱动源，用于从预定的清洁区域吸入含有灰尘的空气；抽吸口，通过该抽吸口空气被吸入；排放口，通过该排放口经清洁的空气被排放；以及至少一个过滤器，用于清洁吸入的空气。当抽吸驱动源由控制器驱动时，空气通过抽吸口被吸入，通过过滤器被清洁，并通过排放口被排放。
通过参照以下的附图，本发明的许多方面可被更好地理解。附图中的部件不一定符合比例，其重点被放在清楚地示出本发明的原理上。而且，在附图中，若干图中的类似附图标记表示相应的部件。
通过考察以下的附图和详细说明，对本领域的技术人员来说本发明的其它系统、方法、特征和优点将变得显而易见。意图是所有这些附加系统、方法、特征和优点被包括在该说明中，在本发明的范围内并且被所附的权利要求所保护。
图1是传统机器人清洁器的视图；图2的透视图示出了根据本发明实施例的带有空气清洁部分的机器人清洁器系统；图3的透视图示出了图2中的机器人清洁器，其中上盖被除去；图4是图2中的机器人清洁器的空气清洁部分的底部透视图；图5的方框图示出了根据本发明的机器人清洁器系统的中心控制装置；图6示出了根据本发明实施例的带有空气清洁部分的机器人清洁器系统的透视图。
具体实施例方式
以下将参照附图更详细地说明根据本发明实施例的机器人清洁器及其系统。
参照图2-5，机器人清洁器10包括主体12、连接到主体12以形成机器人清洁器10外观的主体盖11、灰尘抽吸部分16以及驱动部分20。机器人清洁器还包括上部照相机30、前部照相机32、障碍物传感器34、空气清洁部分60、控制器40、存储装置41以及发送/接收部分43。附图标记‘I’表示机器人清洁器10的向前方向。灰尘抽吸部分16形成于主体12上，以便通过所述灰尘抽吸部分16吸入含有灰尘的空气，并由此从清洁表面收集灰尘。灰尘抽吸部分16可采用现有技术中公知的许多形式。例如，灰尘抽吸部分16可包括抽吸电机(未示出)和用于收集通过抽吸口吸入的灰尘的灰尘收集室，或者相对着清洁表面被形成且通过抽吸电机的运转而进行操作。
驱动部分20包括设置在主体12的两个前侧部的两个从动轮21；设置在主体12的两个后侧部的两个驱动轮22；一对电机24，用于可旋转地分别驱动两个后轮22；以及牙轮皮带25，用于将驱动力从后轮22传递到前轮21。并且，驱动部分20根据控制器40发出的控制信号独立地沿着顺时针方向或逆时针方向可旋转地驱动电机24。机器人清洁器10的操作方向可通过以不同的RPMs旋转电机24来改变。前部照相机32设置在主体12上，用于拍摄前面的图像并向控制器40输出拍摄的图像。上部照相机30设置在主体12上以拍摄上方的图像，并向控制器40输出拍摄的图像。在另一实施例中，上部照相机30采用鱼眼透镜(未示出)。鱼眼透镜公开在韩国专利出版物No.1996-7005245和1994-22112中，并通过各种透镜厂家投放市场，因此省略其详细说明。
障碍物传感器34沿着主体12的外周以预定的间隔布置，用于将信号发送到外部并接收反射回的信号。障碍物传感器34可以使用用于发射超声波和接收反射回的超声波的超声波传感器。障碍物传感器34也用于测量到达障碍物或墙壁的距离。
参照图4，空气清洁部分60设置在主体12的一侧上，以从清洁区域吸入空气，并清洁空气。空气清洁部分60包括抽吸驱动源61、连接到主体盖11一侧上的抽吸口63、连接到主体盖11另一侧上的排放口65、空气清洁管道67以及多个过滤器69。抽吸驱动源61产生抽吸力，以从清洁区域吸入含有灰尘的空气。抽吸驱动源61可以设置在空气清洁管道67中，并提供与抽吸电机(未示出)相关的抽吸力，所述抽吸电机提供到达主体12的灰尘抽吸部分的底部的抽吸力。
因此，抽吸驱动源61能够以与驱动电机(未示出)相关联或者独立于驱动电机的方式实施，以向空气清洁部分60提供抽吸力。抽吸驱动源61可以由电机和风扇系统组成。
抽吸口63形成于主体盖11前部的一侧中或者主体盖11上部的一侧中。排放口65形成于主体盖11前部的另一侧中或者主体盖11上部的另一侧中。如图2所示，抽吸口63形成于主体盖11前部的一侧中，而排放口65形成于主体盖11后部的一侧中。抽吸口63和排放口65的位置可以改变。例如，抽吸口63可以形成在主体盖11前部的一侧中，而排放口65可以形成于主体盖11上部的一侧中，如图6所示。并且，可以设置至少两个抽吸口63和至少两个排放口65。在那样的实施例中，每个抽吸口63和排放口65可以独立于空气清洁管道67而设置，或者可以连接到空气清洁管道67上。
空气清洁管道67与抽吸口63和排放口65流体连通，以便通过抽吸口63被抽吸驱动源61吸入的空气通过空气清洁管道67由排放口65排出。
只要能保证抽吸口63与排放口65流体连接，流体连接线路可以采用诸如直线或曲线等各种形式。
多个过滤器69用于清洁通过抽吸口63吸入的空气。过滤器69包括第一过滤器71和第二过滤器73。第一过滤器71从空气中滤出较大的灰尘颗粒，而第二过滤器73从除去大灰尘颗粒的空气中滤出较小的灰尘颗粒和不希望的气味。在另一个实施例中，第二过滤器73可以用普通的HEPA过滤器，以滤出会引起人类呼吸系统紊乱和过敏的微小细菌和病毒、霉菌、居室和动物性粉尘。第二过滤器73可以使用普通除臭过滤器以除去各种气味。
控制器40处理通过接收/发送部分43接收的信号并相应地控制各个部件。机器人清洁器10可进一步包括键盘输入装置(未示出)。在该实施例中，键盘输入装置(未示出)形成于主体12中并包括多个键以用于机器人清洁器的功能设定，控制器40处理通过键盘输入装置(未示出)输入的键控信号。
控制器40操作灰尘抽吸部分16或者驱动部分20，并指示机器人清洁器10围绕清洁区域执行清洁任务。控制器40同时还操作空气清洁部分60。通过一起操作驱动部分20和空气清洁部分60，但不操作灰尘抽吸部分16，机器人清洁器10可在围绕清洁区域移动时仅执行空气清洁功能。
存储装置41存储拍摄的由上部照相机30捕获的上部图像，以便控制器40计算位置信息和行进信息。接收和发送部分43通过安装在控制器40(未示出)中的收发器(未示出)发送数据到外部装置80，并且将从外部装置80接收的信号经由收发器发送到控制器40。外部装置80可以是无线中继装置(未示出)或者遥控器(未示出)，通过它数据被输入/输出。在该实施例中，外部装置80是遥控器。
以下是具有上述结构的带有空气清洁功能的机器人清洁器系统的操作的详细描述。当从外部装置80接收工作命令后，机器人清洁器10通过发送/接收部分43感知工作命令。根据工作命令是用于清洁工作还是空气清洁工作，控制器40启动驱动部分20、灰尘抽吸部分16或空气清洁部分60的操作。相应地，自动地经过预定的区域，机器人清洁器10通过抽吸部分16执行清洁工作以及通过空气清洁部分60执行空气清洁工作，或者有选择地执行清洁工作和空气清洁工作。
当抽吸驱动源61被控制器40驱动时，空气通过抽吸口63被吸入，由空气清洁部分60的过滤器69清洁，接着通过排放口65被排放。当停止驱动部分20的操作的信号通过外部装置80被输入时，机器人清洁器10停止在预定的位置处，但继续执行空气清洁工作。如上所述，机器人清洁器10同时或有选择地执行清洁工作和空气清洁工作。由于上述的用于清洁表面的机器人清洁器及其系统具有空气清洁功能，因此使用者不需要购买另外的空气清洁器，因此，对使用者是有利的。并且，由于机器人清洁器为预定的清洁区域提供被清洁的新鲜空气，因此有助于更新鲜的居室环境。
前述的实施例和优点只是示例而不应被看作是对本发明的限制。本发明的说明旨在示例，而不是限制权利要求的范围。对本领域技术人员来说可以有许多变化、修改和替代。在权利要求书中，装置加功能的从句旨在覆盖这里所述的执行所述功能的结构以及结构等同物和等同结构。
权利要求
1.一种机器人清洁器，包括主体；驱动部分，用于驱动设置在主体下部处的多个轮；形成在主体中的灰尘抽吸部分，用于从清洁表面吸入灰尘；形成在主体中的空气清洁部分，用于从清洁区域中吸入含有灰尘的空气，清洁空气并排放被清洁的空气；和设置在主体中的控制器，用于控制驱动部分和空气清洁部分。
2.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中所述主体连接到形成机器人清洁器外观的主体盖上，空气清洁部分包括抽吸驱动源，用于从清洁区域吸入含有灰尘的空气；连接到主体盖的一侧上的抽吸口；连接到主体盖的另一侧上的排放口；与抽吸口和排放口流体连通的空气清洁管道；以及设置在空气清洁管道中的多个过滤器，用于清洁吸入的空气。
3.根据权利要求2所述的机器人清洁器，其中抽吸口形成在主体盖前部的一侧中。
4.根据权利要求2所述的机器人清洁器，其中抽吸口形成在主体盖上部的一侧中。
5.根据权利要求3所述的机器人清洁器，其中排放口形成在主体盖前部的另外一侧中。
6.根据权利要求4所述的机器人清洁器，其中排放口形成在主体盖前部的另外一侧中。
7.根据权利要求4所述的机器人清洁器，其中排放口形成在主体盖上部的另外一侧中。
8.根据权利要求2所述的机器人清洁器，其中抽吸驱动源设置在空气清洁管道中以吸入空气。
9.根据权利要求2所述的机器人清洁器，其中多个过滤器包括从吸入的空气中过滤出较大灰尘颗粒的第一过滤器，以及从空气中滤出微小灰尘颗粒和难闻气味的第二过滤器。
10.一种机器人清洁系统，包括驱动部分，用于驱动多个轮；灰尘抽吸部分，用于从清洁表面吸入灰尘；以及控制器，用于控制驱动部分和灰尘抽吸部分，所述机器人清洁系统还包括由控制器控制的空气清洁部分，其中机器人清洁系统同时或有选择地通过灰尘抽吸部分执行清洁任务以及通过空气清洁部分执行空气清洁工作。
11.根据权利要求10所述的机器人清洁系统，其中空气清洁部分包括抽吸驱动源，用于从预定的清洁区域吸入含有灰尘的空气；抽吸口，通过该抽吸口空气被吸入；排放口，通过该排放口经清洁的空气被排放；以及至少一个过滤器，用于清洁吸入的空气，当抽吸驱动源由控制器驱动时，空气通过抽吸口被吸入，通过过滤器被清洁，并通过排放口被排放。
全文摘要
一种机器人清洁器以及系统，用于在清洁表面的同时清洁在清洁区域中的环境空气。所述机器人清洁器及其系统包括主体；驱动部分，用于驱动设置在主体下部处的多个轮；形成在主体中的灰尘抽吸部分，用于从清洁表面吸入灰尘；以及形成在主体中的空气清洁部分，用于从清洁区域吸入含有灰尘的空气。机器人清洁器清洁空气并且排放被清洁的空气，并且，利用设置在主体中的控制器控制驱动部分和空气清洁部分。因此，由于机器人清洁器在清洁表面的同时向预定的清洁区域提供洁净和新鲜的空气，因此有助于形成更新鲜的居室环境。
文档编号A47L5/00GK1575725SQ20041003212
公开日2005年2月9日 申请日期2004年4月1日 优先权日2003年7月24日
发明者俞在宣, 朴志秀, 李周相, 高将然, 宋贞坤 申请人:三星光州电子株式会社