本说明书涉及用于清洁机器人，特别是用于自主清洁机器人的清洁箱。
背景技术：
清洁机器人包括在环境(例如家庭)内自主地执行清洁任务的移动机器人。许多种类的清洁机器人在某种程度上和以不同的方式是自主的。清洁机器人可以自主地在环境四周导航并且在它们自主地导航环境时摄取碎屑。摄取的碎屑通常存储在清洁箱中，清洁箱可以从清洁机器人手动地移除，使得碎屑可以从清洁箱清空。在一些情况下，自主清洁机器人可被设计为与排空站自动对接，以便排空其清洁箱的摄取的碎屑。
技术实现要素：
在一个方面，可安装到自主清洁机器人的清洁箱包括定位在清洁箱的横向侧之间的入口，自主清洁机器人可操作以从地板表面接收碎屑，清洁箱的横向侧限定清洁箱的内部宽度。清洁箱还包括配置为连接到真空组件的出口和碎屑隔室，真空组件可操作以将气流从清洁箱的入口引导到清洁箱的出口，碎屑隔室用于接收从气流分离的碎屑的第一部分。清洁箱还包括空气通道，空气通道定位在碎屑隔室上方并且由相对于清洁箱的顶壁的内表面倾斜的碎屑隔室的顶表面限定。空气通道跨越清洁箱的内部宽度并且接收来自碎屑隔室通过碎屑隔室的顶表面的气流。清洁箱包括颗粒隔室，以接收从气流分离的碎屑的第二部分。清洁箱还包括碎屑分离锥体，其具有限定上开口和下开口的内导管。上开口接收来自空气通道的气流。内导管从上开口向下开口渐缩，使得气流在内导管内形成旋风。
在另一方面，自主清洁机器人包括本体，可操作以使本体跨过地板表面移动的驱动器，以及承载在本体中的真空组件。真空组件可操作以在本体移动跨过地板表面时产生气流以从地板表面携带碎屑。机器人还包括安装到本体的清洁箱。清洁箱包括入口；连接到真空组件的出口，使得包含碎屑的气流从入口引导到出口；接收从气流分离的碎屑的第一部分的碎屑隔室；接收从气流分离的碎屑的第二部分的颗粒隔室；以及配置为从碎屑隔室接收气流以形成旋风的碎屑分离锥体，旋风将碎屑的第二部分与气流分离，并将碎屑的第二部分朝向颗粒隔室引导。
在一些实施方式中，入口跨越清洁箱的内部宽度的在75％和100％之间的长度。
在一些实施方式中，碎屑隔室的顶表面包括第一过滤器。在一些情况下，第一过滤器的尺寸被设定为抑制具有在100微米和500微米之间的宽度的碎屑传送进入空气通道中。在一些情况下，第一过滤器的过滤表面和通过清洁箱的水平平面形成在5度和45度之间的角度。
在一些实施方式中，碎屑隔室的顶表面和碎屑分离锥体的纵向轴线限定在85度和95度之间的角度。例如，碎屑隔室的顶表面朝向碎屑分离锥体向下倾斜。
在一些实施方式中，空气通道跨越清洁箱的在内部宽度的95％和100％之间的长度。
在一些实施方式中，清洁箱包括排空端口，其被配置为连接到另一真空组件，该另一真空组件可操作以将气流从出口引导到排空端口。清洁箱还包括例如第一扁平片，第一扁平片覆盖气动地连接碎屑隔室和颗粒隔室的开放区域。第一扁平片例如被配置为当第一扁平片的面向碎屑隔室的一侧上的压力小于第一扁平片的面向颗粒隔室的一侧上的压力时打开。在一些情况下，清洁箱包括第二扁平片，第二扁平片覆盖碎屑隔室和颗粒隔室之间的开放区域。由第一扁平片覆盖的开放区域例如大于由第二扁平片覆盖的开放区域，并且第一扁平片被定位为比第二扁平片更远离排空端口。
在一些实施方式中，碎屑分离锥体的纵向轴线与通过清洁箱的垂直轴线限定在5度和25度之间的角度，使得碎屑分离锥体的上开口倾斜远离清洁箱的入口。
在一些实施方式中，内导管是限定斜面的锥形结构，该斜面与锥形结构的中心轴线形成角度，该角度在15和40度之间。
在一些实施方式中，内导管的上开口的直径在20毫米和40毫米之间，并且内导管的下开口的直径在5毫米和20毫米之间。
在一些实施方式中，碎屑分离锥体是第一碎屑分离锥体，并且第一碎屑分离锥体的内导管接收气流的第一部分。清洁箱包括例如与第一碎屑分离锥体相邻的第二碎屑分离锥体。第二碎屑分离锥体具有例如限定上开口和下开口的内导管。上开口接收例如来自空气通道的气流的第二部分。内导管例如从上开口到下开口渐缩，使得气流的第二部分在内导管内形成旋风。
在一些实施方式中，碎屑分离锥体是一组线性布置的碎屑分离锥体中的一个，并具有远离入口成角度的共面纵向轴线，使得碎屑分离锥体的上开口倾斜远离入口。
在一些实施方式中，碎屑隔室的顶表面包括第一过滤器，并且清洁箱还包括定位在碎屑分离锥体和出口之间的第二过滤器。
在一些实施方式中，出口跨越清洁箱的内部宽度。
在一些实施方式中，清洁箱还包括气动地连接到空气通道并且气动地连接到碎屑分离锥体的内导管的入口管道。入口管道包括例如入口宽度的在5％和15％之间的最小宽度。
在一些实施方式中，清洁箱还包括出口管道，以将来自碎屑分离椎体的内导管的气流朝向出口引导。出口管道例如朝向碎屑分离锥体的内导管渐缩。
在一些实施方式中，清洁箱还包括门，该门限定碎屑隔室的底表面和颗粒隔室的底表面。例如，门被配置为手动打开，以使得碎屑隔室和颗粒隔室二者中的碎屑能够从清洁箱移除。
在一些实施方式中，清洁箱的最大高度小于80毫米。
在一些实施方式中，机器人还包括可旋转地安装到本体的清洁辊。清洁辊例如被配置为接合碎屑以将碎屑朝向清洁箱的入口移动。清洁箱的入口例如跨越在清洁辊的长度的60％和100％之间的长度。
前述的优点可以包括但不限于下面和本文其他地方描述的那些。清洁箱可以在多个阶段中分离碎屑，使得更少的碎屑到达在真空组件之前紧接着定位的过滤器。在一个方面，碎屑不太可能到达过滤器，因此不太可能阻碍气流通过过滤器。因此，真空组件产生气流吸取的总功率量小于在气流到达过滤器之前不将大部分碎屑与气流分离的真空组件吸取的总功率量。在另一方面，因为在清洁操作期间较少的碎屑到达过滤器，所以过滤器不需要经常清洁或更换。在需要清洁或更换过滤器之前，机器人可以摄取更大量的碎屑。
此外，清洁箱以相对紧凑的外形(例如具有较低高度的外形)实现多个阶段的碎屑分离。因此，清洁箱可与具有相对紧凑外形(例如相对于地板表面具有较低高度的外形)的自主清洁机器人一起使用。在这点上，安装有该清洁箱的自主清洁机器人可以占据环境中的少量空间，并且在环境中不太突出。由于清洁机器人的较小的外形，清洁机器人也可以适于较小的空间中，例如在家具和其他障碍物下面。在一些示例中，清洁箱包括线性布置而不是以循环布置定位的多个碎屑分离锥体。碎屑分离锥体的线性布置可以允许清洁箱的总高度与碎屑分离锥体循环地布置的清洁箱的高度相比更小。
在附图和下面的描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。从说明书、附图和权利要求书，其它潜在特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是在清洁操作期间自主清洁机器人和清洁箱的右侧横截面图。
图2是图1的自主清洁机器人的仰视图。
图3A是用于图1的自主清洁机器人的清洁箱的俯视前视透视图。
图3B是图3A的清洁箱的右侧横截面图。
图3C是图3A的清洁箱的顶部挖切视图，其中移除了清洁箱的顶侧。
图4A是用于图3A的清洁箱的碎屑分离器的前视透视图。
图4B和4C是图4A的碎屑分离器的后横截面图。
图5A是图3A的清洁箱的右侧横截面图，其中清洁箱连接到图1的自主清洁机器人的真空组件。
图5B是图5A的清洁箱的右侧横截面图，其中清洁箱从图1的自主清洁机器人的真空组件分离，并且门处于打开位置。
图6是当承载清洁箱的自主清洁机器人在排空站处对接时，图3A的清洁箱的右侧横截面图。
图7是图3A的清洁箱的碎屑隔室的前视透视挖切视图，其中移除了清洁箱的前侧和横向侧。
各个附图中相同的附图标记和标识指示相同的元件。
具体实施方式
参考图1，清洁箱100安装到清洁机器人102。清洁箱100在地板表面106的清洁操作期间接收由机器人102摄取的碎屑104。在清洁操作期间，机器人102的真空组件108产生气流110，以将碎屑104从地板表面106朝向真空组件108升高。气流110从地板表面106吸取碎屑104通过集气室112。气流110然后被引导通过清洁箱100的入口114，通过碎屑隔室116，通过过碎屑隔室116的顶表面118，进入空气通道120，通过碎屑分离锥体122，然后通过清洁箱100的出口126处的过滤器124。当包含碎屑104的气流110行进通过清洁箱100时，碎屑104与气流110分离并且沉积在清洁箱100内。
清洁箱100是多隔室箱，其包括多个阶段碎屑分离，以在清洁操作期间当气流110前进通过每个阶段时从气流110分离碎屑。在碎屑分离的一个或多个阶段中，碎屑104的一部分104a沉积在碎屑隔室116内。在碎屑分离的另一阶段中，碎屑104的另一部分104b沉积在颗粒隔室128内。在碎屑分离的又一阶段中，碎屑104的另外部分104c沉积在过滤器124上。
在碎屑104沉积在颗粒隔室128内的阶段中，碎屑分离锥体122接收气流110并使气流110形成旋风121。旋风121促进包含在气流110内的碎屑104的部分104b的分离。部分104b进而沉积在颗粒隔室128内。在过滤器124之前的碎屑分离的多个阶段可以减少到达过滤器124的碎屑104的量。因为碎屑104的较小部分104c到达过滤器124，所以可用于真空组件108以产生气流110的过滤器124处的开放区域在清洁操作期间保持较高。因此，在清洁操作期间，真空组件108的功率需求可以较低，从而提高真空组件108的总体能量效率。
在一些实施方式中，清洁机器人102是自主清洁机器人，其自主地横越地板表面106，同时从地板表面106摄取碎屑。在图1和2所示的示例中，机器人102包括可横跨地板表面106移动的本体200。如图2所示，在一些实施方式中，本体200包括具有基本上矩形形状的前部202a和具有基本半圆形形状的后部202b。前部202a包括例如基本上垂直于前部202a的前侧206的两个横向侧204a，204b。
机器人102包括驱动系统，该驱动系统包括可与驱动轮210a，210b一起操作的致动器208a，208b。致动器208a，208b安装在本体200中并且可操作地连接到驱动轮210a，210b，驱动轮210a，210b可旋转地安装到本体200。驱动轮210a，210b在地板表面106上方支撑本体200。机器人102包括控制器212，其在清洁操作期间操作致动器208a，208b以在地板表面106到处自主地导航机器人102。致动器208a，208b可操作以在向前驱动方向130中驱动机器人102(图1所示)。在一些实施方式中，机器人102包括在地板表面106上方支撑本体200的脚轮211。脚轮211例如在地板表面106上方支撑本体200的后部202b，并且驱动轮210a，210b在地板表面106上方支撑本体200的前部202a。
真空组件108也被承载在机器人102的本体200内，例如在本体200的后部202b中。控制器212操作真空组件108以产生气流110并且使机器人102能够在清洁操作期间摄取碎屑104。机器人102包括例如在本体200的后部202b处的通风口213。由真空组件108产生的气流110通过通风口213排出到机器人102的环境中。在一些实施方式中，由真空组件108产生的气流110通过连接到机器人102的清洁头的导管排出，而不是通过在本体的后部202b处的通风口排出。清洁头包括例如一个或多个接合地板表面106并将碎屑104扫到清洁箱100中的辊。排出到清洁头的气流110可以通过增加接近清洁头的气流量以搅动地板表面106上的碎屑104来进一步改善从地板表面106的碎屑拾取。
在一些情况下，清洁机器人102是自主地在地板表面106上移动以摄取碎屑的独立机器人。清洁机器人102例如承载电池以向真空组件108供电。改善的能量效率可以减小清洁机器人102的部件所需的尺寸，从而减小清洁机器人102的整体尺寸和/或高度。例如，真空组件108的改善的能量效率可以减小从地板表面106摄取碎屑104所需的真空组件108的尺寸。反过来，电池的尺寸也可以更小以满足真空组件108的功率要求。
在图1和2所示的示例中，机器人102的清洁头包括第一辊212a和第二辊212b。辊212a，212b位于清洁箱100的前方，清洁箱100位于真空组件108的前方。辊212a，212b可操作地连接到致动器214a，214b，并且每个可旋转地安装到本体200。特别地，辊212a，212b安装到本体200的前部202a的下侧，使得辊212a，212b接合地板表面106上的碎屑104。辊212a，212b可围绕平行于地板表面106的轴线旋转。辊212a，212b包括例如接合地板表面106以收集在地板表面106上的碎屑104的刷子或扁平片。辊212a，212b各自具有例如在10cm和50cm之间，例如在10cm和30cm之间，20cm和40cm，30cm和50cm之间的长度。辊212a，212b基本上跨越横向侧204a，204b之间的前部202a的整个宽度。
在清洁操作期间，控制器212操作致动器214a，214b以旋转辊212a，212b，以接合在地板表面106上的碎屑104，并且朝向集气室112移动碎屑104。辊212a，212b例如相对于彼此反向旋转，以配合使碎屑104朝向集气室112移动，例如一个辊逆时针旋转，而另一个辊顺时针旋转。集气室112又将包含碎屑104的气流110引导到清洁箱100中。如本文所述，在气流110通过清洁箱100朝向真空组件108行进期间，碎屑104沉积在清洁箱100的不同隔室中。
在一些实施方式中，为了将碎屑104扫向辊212a，212b，机器人102包括围绕非水平轴线(例如与地板表面106形成在75度和90度之间的角度的轴线)旋转的刷子214。机器人102包括可操作地连接到刷子214的致动器216。刷子214延伸超过本体200的周边，使得刷子214能够在辊212a，212b通常不能到达的地板表面106的部分上接合碎屑104。在清洁操作期间，控制器212操作致动器216以旋转刷子214，以接合辊212a，212b不能到达的碎屑104。特别地，刷子214能够接合环境的壁附近的碎屑104，并且朝向辊212a，212b刷擦碎屑104，以便于机器人102摄取碎屑104。
当机器人102摄取碎屑104时，清洁箱100将摄取的碎屑104存储在多个隔室中。清洁箱100在清洁操作期间安装到机器人102的本体200，使得清洁箱100接收由机器人102摄取的碎屑104，并且使得清洁箱100与真空组件108气动连通。参考图3A和3B，清洁箱100包括限定入口114的本体300，碎屑隔室116，空气通道120，碎屑分离锥体122和出口126。本体300包括横向侧302a，302b，前侧304，后侧306，顶侧308和底侧310。如图3C所示，横向侧302a，302b限定清洁箱100的内部宽度W1。内部宽度W1例如在15cm和45cm之间，例如在15cm和25cm之间，25cm和35cm之间，35cm和45cm之间等。内部宽度W1例如为辊212a，212b的长度的65％至100％，例如为辊212a，212b的长度的65％至75％，75％至85％，85％至100％。
在一些实施方式中，前侧304，后侧306和横向侧302a，302b限定清洁箱100的矩形水平横截面。水平横截面的几何形状可以在其他实施方式中变化。在一些示例中，清洁箱100的几何形状的一部分与机器人102的几何形状的一部分匹配。例如，如果机器人102包括圆形或半圆形几何形状，在一些情况下，清洁箱100的一侧跟随机器人102的圆形或半圆形几何形状。该侧例如包括弧形部分，使得清洁箱100的水平横截面跟随机器人102的圆形或半圆形几何形状。
在一些实施方式中，横向侧302a，302b，顶侧308和底侧310限定清洁箱100的矩形垂直横截面。清洁箱100的垂直横截面的几何形状在其他实施方式中可以变化。在一些示例中，垂直横截面具有椭圆形状，梯形形状，五边形形状或其它适当的形状。在一些情况下，横向侧302a，302b彼此平行，而在其它情况下，横向侧302a，302b沿着彼此相交的轴线延伸。类似地，在一些情况下，顶侧308和底侧310彼此平行，而在其他情况下，顶侧308和底侧310沿着彼此相交的轴线延伸。在一些情况下，横向侧302a，302b，顶侧308和/或底侧310包括一个或多个弯曲部分。
如本文所述，除了存储碎屑104之外，清洁箱100包括碎屑分离的多个阶段，以将不同尺寸的碎屑与气流110分离。如图3B所示，尽管具有碎屑存储和碎屑分离的功能，但是清洁箱100可以具有相对小的高度H1。清洁箱100的高度H1例如在50mm和100mm之间，例如小于100mm，小于80mm，小于60mm。清洁箱100的在入口114和出口126之间的部分的高度例如小于或等于高度H1。
清洁箱100的入口114是通过清洁箱100的前侧304的开口。入口114位于清洁箱100的横向侧302a，302b之间。入口114气动地连接到集气室112和碎屑隔室116。在一些实施方式中，密封件定位在清洁箱100的前侧304的外表面上，使得当清洁箱100安装在机器人102的本体200中时，清洁箱100形成与机器人102的本体200的密封接合。在这点上，在清洁操作期间，入口114将包含碎屑104的气流110从集气室112引导到碎屑隔室116中。
入口114横跨长度L1，例如，在清洁箱100的内部宽度W1的75％和100％之间，例如，内部宽度W1的75％至85％，80％至90％，85％至95％。入口114跨越例如辊子212a，212b的长度的60％至100％，例如辊212a，212b的长度的60％至70％，70％至80％，80％至90％，90％和100％等。因为入口114横跨辊212a，212b的基本上整个长度，所以由真空组件108产生的气流110可以沿着辊212a，212b的整个长度抽吸气流110。因此，气流110可以便于在横跨辊212a，212b的整个长度的位置处摄取碎屑104。
碎屑隔室116由前侧304，底侧310，横向侧302a，302b，碎屑隔室116的后表面314和碎屑隔室116的顶表面118限定。碎屑隔室116存储由机器人102摄取的较大碎屑。碎屑隔室116通常存储由机器人102摄取的碎屑104的大部分体积。在这方面，碎屑隔室116具有由横向侧302a，302b，前侧304，后侧306，顶侧308和底侧310限定的清洁箱100的总体积的25％至75％之间的体积，例如25％至50％，40％至60％和50％至75％等。
从图3B所示的视图可见，碎屑隔室116的垂直横截面具有梯形形状。在一些情况下，碎屑隔室116的后表面314和前表面基本上平行，例如，相对于彼此形成在0和15度之间的角度。前表面例如对应于清洁箱100的前侧304的内表面。碎屑隔室116的顶表面118相对于限定入口114的前侧304成角度。碎屑隔室116的顶表面118例如相对于气流110进入碎屑隔室116的方向成角度和/或相对于气流110通过碎屑隔室116的顶表面118的方向成角度。顶表面118和气流110进入碎屑隔室116的方向形成例如在5度和45度之间的角度，例如在5度和25度之间，15度和35度之间，25度和45度之间。碎屑隔室116的顶表面118还相对于清洁箱100的顶侧308的内表面成角度。在一些示例中，顶表面118成角度，其方式为使得行进通过入口114的气流110水平地朝向顶表面118引导。顶表面118和前侧304例如形成锐角，例如小于90度的角度。顶表面118例如相对于穿过清洁箱100的水平面成角度。顶表面118和水平平面形成在5度和45度之间的角度，例如在5度和25度之间，15度和35度之间，25度和45度之间。
顶表面118包括由阻挡表面118b包围的过滤表面118a。过滤表面118a是允许气流110从碎屑隔室116行进到空气通道120中的过滤器，例如预过滤器或筛网。在一些情况下，过滤表面118a是可移除的和可清洗的。在一些情况下，过滤表面118a是一次性过滤器。过滤表面118a例如是多孔表面。过滤表面118a的尺寸设置为抑制具有100倒500微米之间的宽度的碎屑传送入空气通道120。过滤表面118a沿着顶表面118定位，使得来自入口的水平定向的碎屑104和气流110被朝向过滤表面118a引导并引导进入空气通道120中。
阻挡表面118b相对于过滤表面118a和入口114定位，以阻挡在碎屑隔室116的某些部分中的气流110。过滤表面118a定位在阻挡表面118b的部分316和入口114之间。阻挡表面118b的部分316定位在过滤表面118a和碎屑隔室116的后表面314之间。阻挡表面118b的部分316例如是非水平表面，其抑制气流110进入阻挡表面118b的部分316下方的死区318。因此，进入死区318的任何碎屑104与气流110分离。进入死区318的碎屑104例如是太大而不能通过过滤表面118a的碎屑104。虽然这些碎片104中的一些存储在碎屑隔室116内，但是在一些情况下，在清洁操作期间，在产生气流110的同时，碎屑104继续在碎屑隔室116周围再循环。阻挡表面118b和所得的死区318可以防止碎屑104阻碍气流110通过过滤表面118a。
空气通道120例如在过滤表面118a已将碎屑104的一部分与气流110分离之后接收来自碎屑隔室116的通过过滤表面118a的气流110。空气通道120位于碎屑隔室116上方，并且由碎屑隔室116的顶表面118，清洁箱100的顶侧308的内表面和清洁箱100的横向侧302a，302b限定。空气通道120的底表面例如对应于碎屑隔室116的顶表面118。在一些情况下，空气通道120基本上跨越清洁箱100的内部宽度W1的整个长度，例如跨越清洁箱100的内部宽度W1的95％和100％之间。空气通道120具有例如大致三角形形状或梯形形状。特别地，空气通道120的垂直横截面具有基本上三角形的形状。空气通道120的底表面与空气通道120的顶表面形成例如在5度和45度之间的角度，例如在5度和25度之间，15度和35度之间，25度和45度之间等。空气通道120的底表面朝向碎屑分离锥体122向下倾斜。
还参考图4A，清洁箱100包括碎屑分离器320，碎屑分离器320包括壳体322，涡流探测器324和碎屑分离锥体122。壳体322限定入口管道326，以接收来自空气通道120的气流110。在一些示例中，入口管道326的底表面平行于空气通道120的底表面。入口管道326气动地连接到空气通道120并且气动地连接到碎屑分离器320的内部体积328，如图4B所示。碎屑分离器320的内部体积328包括由壳体322和涡流探测器324限定的上内导管328a。内部体积328还包括由碎屑分离锥体122限定的下内导管328b。内部体积328是由上内导管328a和下内导管328b形成的连续的内部体积。
在一些示例中，如图4C所示，碎屑分离器320的总高度H2在40mm和80mm之间，例如在40和60mm之间，50和70mm之间，60和80mm之间。碎屑分离器320的总高度H2例如在清洁箱100的总高度的50％和90％之间，例如在清洁箱100的总高度的50％和60％之间，60％和70％之间，70％和80％之间，80％和90％之间等。
在一些示例中，入口管道326的最小横截面积在50mm2和300mm2之间或更大，例如在50和200mm2之间，200和300mm2之间或更大等。在另一示例中，入口管道326的最小高度H3在10mm和25mm之间，例如在10mm和20mm之间，15mm和25mm之间等。在一些情况下，入口管道326的最小高度H3是碎屑分离器320的总高度H2的百分比。最小高度H3例如为碎屑分离器320的总高度H2的15％至40％，例如为总高度H2的15％至30％，20％至35％，25％至40％。
入口管道326气动连接到由壳体322限定的上内导管328a。壳体322固定到碎屑分离锥体122和涡流探测器324。壳体322接收涡流探测器324，使得涡流探测器324的出口管道334延伸通过上内导管328a。如图4C所示，在一些实例中，壳体322具有圆柱形形状，并且上内导管328a也具有圆柱形形状。在一些示例中，壳体322具有在10毫米和30毫米之间的高度H4，例如，在10mm和20mm之间，15mm和25mm之间，20mm和30mm之间等。
如图3C和4A中所示，碎屑分离器320的入口管道326包括与上内导管328a的表面相切的第一叶片330和相对于第一叶片330成角度的第二叶片332。在一些情况下，高度H4是碎屑分离器320的总高度H2的百分比。高度H4例如是碎屑分离器320的总高度H2的15％至40％，例如总高度H2的15％至30％，20％至35％，25％至40％。在一些示例中，壳体322的高度H4基本上等于入口管道326的最小高度H3。在一些实施方式中，上内导管328a的高度等于壳体322的高度减去涡流探测器324的壁厚度。在一些示例中，上内导管328a的直径D1在20mm和40mm之间，例如在20mm和30mm之间，25mm和35mm之间，30mm和40mm之间等。上内导管328a的高度例如比壳体322的高度H4小0.5mm至2mm。
第二叶片332和第一叶片330形成例如在10度和40度之间的角度，例如在10度和20度之间，20度和30度之间，30度和40度之间等。在一些实施方式中，入口管道326具有在5mm和20mm之间的最小宽度W2，例如在5mm和15mm之间，10mm和20mm之间等。最小宽度W2在清洁箱100的入口114的宽度的例如5％和15％之间，例如在入口114的宽度的5％和10％之间，10％和15％之间等。直径D2例如在直径D1的70％和95％之间，例如在直径D1的70％和85％之间，75％和90％之间，以及80％和95％之间等。通过以这种方式定尺寸，可以使入口114和出口126之间的气流110的流动区域的突然变窄最小化，从而降低由真空组件108吸取的总功率。
上内导管328a气动地连接到由碎屑分离锥体122限定的下内导管328b。碎屑分离锥体122限定下内导管328b的上开口346和下内导管328b的下开口348。上开口346气动地将下内导管328b连接到上内导管328a。下开口348将下内导管328b连接到颗粒隔室128，使得如本文所述，颗粒隔室128可从碎屑分离器320接收碎屑104。
碎屑分离锥体122具有截头圆锥形状。在这点上，下内导管328b也具有截头圆锥形状。碎屑分离锥体122和上内导管328a的高度H5在例如30mm和60mm之间，例如在30mm和40mm之间，40mm和50mm之间，50mm和60mm之间。在一些情况下，高度H5是碎屑分离器320的总高度H2的百分比。高度H5例如是碎屑分离器320的总高度H2的60％至90％，例如总高度H2的60％至80％，65％至85％，70％至90％。
返回参考图4B，因为碎屑分离锥体122和下内导管328b具有截头圆锥形形状，所以它们可以由相对于截头圆锥形状的中心轴线336的角度A1限定。下内导管328b的中心轴线336对应于由下内导管328b限定的截头圆锥体(例如碎屑分离锥体122)的中心轴线。角度A1对应于碎屑分离锥体122的斜面与中心轴线336之间的角度。角度A1例如在7.5度和20度之间，例如在7.5度和15度之间，10度和17.5度之间，12.5度和20度之间。
在一些示例中，下内导管328b的下开口348的直径D2在5mm和20mm之间，例如在5mm和10mm之间，10mm和15mm之间，15mm和20mm之间等。下内导管328b的上开口346的直径例如等于上内导管328a的直径D1。直径D2例如在直径D1的10％至50％之间，例如在直径D1的10％和30％之间，20％和40％之间，30％和50％之间等。
参考图3B和4B，在一些示例中，碎屑分离器320和碎屑分离锥体122在清洁箱100内倾斜。在一些实施方式中，通过清洁箱100的垂直轴线349和碎屑分离锥体122的中心轴线336形成在0和45度之间的角度A2，例如在0和10度之间，5度和25度之间，10度和40度之间，15度和45度之间等。垂直轴线349例如垂直于地板表面106。在一些情况下，垂直轴线349平行于前侧304和/或后侧306。
在一些示例中，中心轴线336基本上垂直于碎屑隔室116的顶表面118和/或空气通道120的底表面。中心轴线336和空气通道120的底表面形成例如85度和95度之间，例如在87度和93度之间，89度和91度之间等的角度。因为碎屑分离锥体122相对于垂直轴线349倾斜，所以碎屑分离锥体122的深度可以更大，而不需要增加清洁箱100的高度H1以容纳分离锥体122。因此，清洁箱100仍然可以有效地形成旋风121，以分离碎屑104，同时保持紧凑的高度H1。
涡流探测器324包括出口管道334，气流110通过出口管道334离开碎屑分离器320的内部体积328。出口管道334在过滤器124之前气动地将下内导管328b连接到出口通道340。上内导管328a气动地连接到下内导管328b，并且下内导管328b气动地连接到出口管道334。出口管道334的下开口342定位在下内导管328b内。在这方面，出口管道334延伸通过上内导管328a并终止于下内导管328b内。因为碎屑分离器320和碎屑分离锥体122是倾斜的，所以从出口管道334引出的气流110可以受较少限制。特别地，碎屑分离器320的倾斜减少了在出口管道334处的气流110的限制，如果出口管道334被定向为将气流垂直地引导出碎屑分离器320，则可能发生这种限制。
在一些示例中，出口管道334朝向下内导管328b渐缩。如图4B所示，出口管道334的内壁表面和下内导管328b的中心轴线336形成例如5和30度之间，例如在5和20度之间，10和25度之间，15和30度之间等的角度A3。在一些情况下，出口管道334的外壁表面和出口管道334的内壁表面二者都与中心轴线336形成角度A3。出口管道334的下开口342具有在10mm和30mm之间，例如在10mm和20mm之间，20mm和30mm之间等的直径D3。直径D3例如是直径D1的25％至75％，例如是直径D1的25％和50％之间，40％和60％之间，50％和75％之间等。出口管道334的上开口344具有大于下开口342的直径D3的直径，例如比下开口342的直径大0.5mm至5mm。出口管道334的锥形可以增加在下内导管328b内形成的旋风121的深度。特别地，在清洁操作期间，旋风121的最低点可以朝向下内导管328b的下开口348更远地向下延伸。出口管道334的渐缩可以增加出口管道334外的空气路径，从而减少对气流110的收缩。在这点上，出口管道334的锥形可以减少真空组件108的功率消耗。
在一些示例中，出口管道334的长度L2足够使得出口管道334的下开口342定位在下内导管328b内。长度L2例如在10.5mm和30.5mm之间，例如在11mm和26mm之间，16mm和30mm之间等。长度L2例如比壳体322的高度H4大0.5mm到5mm。
参考图3B，颗粒隔室128定位在碎屑分离器320下方。颗粒隔室128由清洁箱100的底侧310，清洁箱100的横向侧302a，302b，颗粒隔室128的壁350，以及在颗粒隔室128和碎屑隔室116之间的分离壁352限定。壁350限定了颗粒隔室128的上表面。颗粒隔室128具有基本上三角形或基本上梯形的形状。在这方面，壁350相对于清洁箱100的底侧310成角度。例如，壁350与清洁箱100的底侧310形成的角度类似于空气通道120的底表面和清洁箱100的顶侧308之间形成的角度。
分离壁352抑制碎屑隔室116和颗粒隔室128之间的气流，因此也抑制碎屑104在隔室116,128之间移动。颗粒隔室128接收较小尺寸的碎屑，例如颗粒，因为较大尺寸的碎屑在过滤表面118a处分离并且沉积在碎屑隔室116内。颗粒隔室128通常存储比碎屑隔室116少的碎屑104。在这点上，颗粒隔室128的体积在碎屑隔室116的体积的1％和10％之间，例如在碎屑隔室116的体积的1％至5％，4％至8％和5％至10％等。碎屑隔室116的体积例如在600mL和1000mL之间，例如在600和800mL之间，700mL和900mL之间，750mL和850mL之间，800mL和1000mL之间等。颗粒隔室的体积例如在20mL和100mL之间，例如在20mL和50mL之间，30mL和70mL之间，40mL和60mL之间，45mL和55mL之间，60mL和100mL之间等。
在过滤器124之前的出口通道340由清洁箱100的顶侧308，清洁箱100的横向侧302a，302b，碎屑分离器320，过滤器124和颗粒隔室128的壁350限定。过滤器124在清洁箱100的出口126处定位在清洁箱100的后侧306上。在一些情况下，过滤器124可拆卸地附接到清洁箱100的后侧306。过滤器124使气流110能够传送通过清洁箱100的出口126并且传送朝向机器人102的真空组件108。在一些示例中，过滤器124是高效颗粒空气(HEPA)过滤器。在一些情况下，过滤器124是可移除的，可替换的，一次性的和/或可洗的。
在一些情况下，出口126跨越清洁箱100的整个内部宽度W1。此外，过滤器124跨越清洁箱100的整个内部宽度W1，并且出口通道340跨越清洁箱100的整个内部宽度W1。出口126跨越例如内部宽度W1的长度的90％至100％。如果出口126跨越清洁箱100的整个内部宽度W1，则清洁箱100的后侧306对应于出口126。
虽然已经参考图3A和3C描述了单个碎屑分离器320，但是在一些示例中，碎屑分离器320是多个碎屑分离器320a-320f的组中的一个。在图3A和3C所示的示例中，碎屑分离器320,320a是六个碎屑分离器320a-320f中的一个。在一些实施方式中，更少或更多的碎屑分离器320a-320f存在于清洁箱100内，例如1-5个或7个或更多的碎屑分离器。在一些实施方式中，清洁箱100包括2至16个碎屑分离器，例如2至4个碎屑分离器，4至8个碎屑分离器，4至12个碎屑分离器，4至16个碎屑分离器等。在一些情况下，碎屑分离器320a-320f线性布置。碎屑分离器320a-320f沿着通过清洁箱100的水平轴线356布置。水平轴线356平行于清洁箱100的前侧304。碎屑分离器320a-320f的组跨过清洁箱100的内部宽度W1布置。碎屑分离器320a-320f例如跨越清洁箱100的整个内部宽度W1。碎屑分离器320a-320f布置为使得气流110沿相同方向被引导到碎屑分离器320a-320f中的每一个中。特别地，由碎屑分离器320a-320f接收的气流110的部分各自朝向清洁箱100的后侧306向后引导。类似地，从碎屑分离器320a-320f排出的气流110的部分朝向清洁箱100的后侧306引导。
碎屑分离器320a-320f中的每一个包括类似于关于碎屑分离器320所描述的结构和导管，例如，如图4A-4C所示。碎屑分离器320a-320f的入口管道326a-326f各自气动地连接到空气通道120，以接收气流110的一部分。入口管道326a-326f以相同的方向朝向清洁箱100的后侧306(例如沿着朝向清洁箱100的后侧306的平行轴线)将气流110引导到碎屑分离器320a-320f中。入口管道326a-326f可以被成形为以某种方式将空气漏入碎屑分离器320a-320f中，该方式使得减小真空组件108将空气吸入碎屑分离器320a-320f所需的总功率增加量。特别地，通过入口管道326a-326f的流动路径可以成形为减少沿着流动路径的空气收缩。在这点上，即使入口管道326a-326f可以具有小于空气通道120的宽度的组合宽度，入口管道326a-326f的形状可以减小可能由缩窄在入口管道326a-326f处的气流110的流动路径引起的功率增加量。
碎屑分离器320a-320f的出口管道334a-334f各自气动连接到出口通道340。出口管道334a-334f将来自碎屑分离器320a-320f的气流110以相同的方向向后朝向清洁箱100的后侧306并且向上朝向清洁箱100的顶侧308(例如沿着向后朝向清洁箱的后侧306并向上朝向清洁箱100的后侧306的平行轴线)引导。
碎屑分离器320a-320f的纵向轴线彼此平行。在一些情况下，碎屑分离器320a-320f的纵向轴线，例如碎屑分离器320a-320f的碎屑分离锥体的中心轴线是共面的。纵向轴线远离清洁箱100的入口114成角度，使得碎屑分离器320a-320f的碎屑分离锥体的上开口远离入口114倾斜。碎屑分离器320a-320f的碎屑分离锥体的下开口各自连接到颗粒隔室128，以沉积从颗粒隔室128中的气流110分离的较小尺寸的碎屑。
在一些情况下，碎屑分离器320a，320c，320e与碎屑分离器320b，320d，320f不同在于入口管道326a，326c，326e定位为在碎屑分离器320a，320c，320e的内导管内以顺时针方向(从图3C所示的视角)引导气流110。相比之下，入口管道326b，326d，326f定位为在碎屑分离器320b，320d，320f的内导管内以逆时针方向(从图3C所示的视角)引导气流110。在一些情况下，碎屑分离器320a-320f成对布置，使得每个入口管道326a-326f与其它入口管道326a-326f中的一个相邻。在这方面，空气通道120不需要包括用于每个入口管道326a-326f的单独的导管。相反，如图3C所示，空气通道120包括三个单独的导管354a-354c，以将气流110从空气通道120导引到入口管道326a-326f中。在一些情况下，每个顺时针取向的碎屑分离器320a，320c，320e定位在(i)逆时针取向的碎屑分离器320b，320d，320f和另一个逆时针取向的碎屑分离器320b，320d，320f之间，或(ii)逆时针取向的碎屑分离器320b，320d，320f和清洁箱100的一个横向侧302a，302b之间。此外，每个逆时针取向的碎屑分离器320b，320d，320f定位在(i)顺时针取向碎屑分离器320a，320c，320e和另一个顺时针取向的碎屑分离器320a，320c，320e之间，或(ii)顺时针取向的碎屑分离器320a，320c，320e和一个横向侧302a，302b之间。
参考图5A，出口126被配置为连接到机器人102的真空组件108的壳体500，使得包含碎屑的气流110从入口114被引导到出口126。壳体500和出口126在连接时形成密封接合，以确保由真空组件108产生的气流110行进通过清洁箱100。返回参考图1，在清洁操作期间，操作真空组件108以从清洁辊212a，212b附近抽吸空气通过清洁箱100，并朝向真空组件108抽吸空气，以形成气流110。
包含碎屑104的气流110被引导通过机器人102的集气室112，然后通过清洁箱100的入口114进入清洁箱100。特别地，气流110被引导到碎屑隔室116中。在一些实施方式中，入口114以某种方式引导气流110到碎屑隔室116中，该方式使得包含在气流110内的碎屑104被引导朝向碎屑隔室116的顶表面118。
过大而不能传送通过过滤表面118a的碎屑104保留在碎屑隔室116内。过滤表面118a用作碎屑分离的一阶段，其导致分离的碎屑保留在碎屑隔室116内。碎屑104的太大而不能传送通过过滤表面118a的部分104a接触过滤表面118a。由于气流110和碎屑隔室116的顶表面118相对于清洁箱100的顶侧308的向下角度，碎屑104的该部分104a朝向碎屑隔室116的后部移动。另外，因为气流110在其行进通过空气通道120时沿着过滤表面118a切向地引导，所以气流110剪切碎屑104的沿过滤表面118a积聚的部分104a。在一些实施方式中，气流110将已沿着过滤表面118a积聚的碎屑104朝向阻挡表面118b移动。当碎屑104到达阻挡表面118b时，碎屑104与过滤表面118a分离，从而与气流110分离。然后碎屑104落入碎屑隔室116中。碎屑104的剪切从而可以防止碎屑104阻挡过滤表面118a并阻碍气流110通过过滤表面118a。碎屑104的该部分104a然后被引导向碎屑隔室116的死区318，从而例如由于重力从过滤表面118a分离并落入碎屑隔室116内。碎屑隔室116在清洁操作期间存储碎屑104的该分离部分104a。
在一些情况下，碎屑104的存储在碎屑隔室116中的部分104a对应于在多个阶段期间与气流110分离的碎屑。可替代地或附加地，碎屑隔室116用作碎屑分离的一阶段，其中由于重力，太重而不能随气流110行进的碎屑104落向碎屑隔室116的底部。在一些示例中，过滤表面118a用作如本文所述的另一碎屑分离阶段。在这两个碎片分离阶段期间，碎屑隔室116接收从气流110分离的碎屑104。
如本文所述，碎屑104的从气流110分离的部分104a与通过旋风121从气流110分离的部分104b不同。特别地，碎屑104的部分104a通过气流110的非气旋的部分110a分离。例如，行进穿过碎屑隔室116的气流110的部分110a沿着跨过顶表面118的回路，沿着碎屑隔室116的后表面，沿着碎屑隔室116的底表面，沿着碎屑隔室116的前表面行进，然后行进通过顶表面118。在一些示例中，气流110的一些部分110a直接从入口114行进通过碎屑隔室116，然后行进通过碎屑隔室116的顶表面118。气流110的部分110a不形成旋风。在这方面，碎屑隔室116将部分104a与气流110分离，而形成没有旋风。
在气流110行进通过碎屑隔室116之后，气流110通过过滤表面118a被引导出碎屑隔室116。然后，气流110被引导通过空气通道120，空气通道120将气流110引导朝向碎屑分离器320a-320f。气流110在每个碎屑分离器320a-320f中形成旋风，例如旋风121。图5A示出了其中形成有旋风121的单个碎屑分离器320。碎屑分离器320接收气流110的一部分110b，并使气流110的部分110b形成旋风121。特别地，气流110的部分110b围绕碎屑分离器320的内部体积328旋转。随着气流110的部分110b继续围绕内部体积328旋转，气流110的部分110b所遵循的路径的直径减小。该路径例如包括多个基本圆形的回路，并且圆形回路的直径朝向内部体积328的底部减小。在这点上，气流110的部分110b形成旋风121。虽然图示了单个旋风121，但是每个碎屑分离器320a-320f接收气流110的不同部分，并使气流110的相应部分形成与由其它碎屑分离器320a-320f形成的旋风不同的旋风。
碎屑分离器320a-320f用作碎屑分离的另一阶段，其分离碎屑104的部分104b并且将部分104b沉积在颗粒隔室128中。因为在气流110到达碎屑分离器320a-320f之前，过滤表面118a将碎屑104的部分104a与气流110分离，因此到达气流110的碎屑104可能趋于更小。过滤表面118a还可以从气流110分离纤维或细丝碎屑。这可以减小大的碎屑或细丝碎屑卡在碎屑分离器320a-320f内相对小的空间中的可能性。在一些实施方式中，如关于图4A-4C中的碎屑分离器320所述，气流110被引导通过碎屑分离器320的入口管道326并且进入内部体积328中。特别地，气流110被引导到上内导管328a中。在一些情况下，当碎屑104进入上内导管328a时，包含在被引导到上内导管328a中的气流110中的碎屑104撞击涡流探测器324的外表面。因此，碎屑104失去速度并开始向下朝向下内导管328b落下。
另外，因为上内导管328a气动地连接到下内导管328b，所以包含碎屑104的气流110也从上内导管328a朝向下内导管328b引导。当气流110行进通过内部体积328时，气流110形成旋风121。当气流行进通过上内导管328a时，旋涡探测器324便于形成旋风121。当气流110流动通过下内导管328b时，下内导管328b的圆锥形状进一步有助于形成旋风121。旋风121延伸通过下内导管328b的至少一部分。
真空组件108倾向于通过在碎屑分离器320的顶部处的出口管道334抽吸气流110，由此施加与旋风121的向下流动方向相反的真空力。在一些实施方式中，真空力产生朝向碎屑分离器320的中心部分的较低压力区，使得气流110围绕旋风121形式的较低压力区快速移动。包含在气流110中的碎屑104接触下内导管328b的壁，导致碎屑104相对于气流110减慢并沿着下内导管328b的壁的倾斜表面向下迁移。碎屑104和壁之间的摩擦可以进一步降低碎屑104的速度。由于重力，碎屑104被迫向下朝向颗粒隔室128。在这点上，由于在碎屑分离器320中形成的旋风121，碎屑104的部分104b与气流110分离。较低的开口348相对于颗粒隔室128定位，使得颗粒隔室128接收行进通过下内导管328b的碎屑104。从气流110分离的碎屑104被重力迫使朝向下开口348通过下内导管328b并且进入颗粒隔室128中。
尽管关于碎屑分离器320进行了描述，但流动动力学适用于每个碎屑分离器320a-320f。特别地，碎屑分离器320a-320f各自接收气流110的一部分，以在它们各自的内导管内形成旋风。碎屑分离器320a-320f中的每一个将所摄取的碎屑104的一部分与气流110分离，并将分离的碎屑沉积到颗粒隔室128中。
从由碎屑分离器320a-320f形成的旋风继续，气流110被抽吸通过碎屑分离器320a-320f的出口管道。因为清洁箱100的外壳较短，例如，高度H1较短，所以碎屑分离器320a-320f倾斜，使得通过出口管道从碎屑分离器320a-320f出来的气流110的部分较少收缩。来自碎屑分离器320a-320f的气流110的部分在出口通道340中重新组合。组合气流110被抽吸通过出口通道340，其引导气流110通过出口126和过滤器124。过滤器124用作清洁箱100的碎屑分离的附加阶段。过滤器124从气流110分离大于预定尺寸的碎屑104，例如具有大于在约0.1微米和约0.5微米之间的宽度的碎屑104。在一些情况下，真空组件108然后通过通风口213将气流110排出到机器人102的环境中。在其它示例中，气流110被排出到清洁头以增加地板表面106上的碎屑的搅动。
在这方面，在一个具体示例中，清洁箱100便于在四个不同阶段中分离碎屑104。通过重力促进的碎屑104与气流110的分离是分离的第一阶段。由过滤表面118a促进的碎屑104与气流110的分离是分离的第二阶段。由碎屑分离锥体122促进的碎屑104与气流110的分离是分离的第三阶段。由过滤器124促进的碎屑104与气流110的分离是分离的第四阶段。
在清洁操作之后，保留在碎屑隔室116内的碎屑104对应于沉积在清洁箱100内的碎屑104的第一部分104a。碎屑104的第二部分104b沉积在颗粒隔室128内，并且碎屑104的第三部分104c沉积在清洁箱100的出口126处的过滤器124处。气流110然后被引导通过清洁箱100的入口114，通过碎屑隔室116，通过过碎屑隔室116的顶表面118，进入空气通道120，通过碎屑分离锥体122，然后通过清洁箱100的出口126处的过滤器124。尽管碎屑隔室116中的碎屑104通常包括更大的碎屑，例如具有100微米至500微米或更大的宽度，但是颗粒隔室128中的碎屑104包括具有100微米至500微米或更小的宽度的更小的碎屑。
在一些实施方式中，清洁箱100可拆卸地安装到机器人102的本体200，并且在清洁操作之后从机器人102移除。特别地，参照图5B，清洁箱100从真空组件108的壳体500分离，以使得能够移除存储在清洁箱100内的碎屑104。真空组件108例如是机器人102的一部分。在一些情况下，壳体和真空组件108附接到清洁箱100，并且清洁箱100，真空组件108和壳体500作为单元被移除，以使得能够从清洁箱100移除碎屑104。在一些情况下，当清洁箱100仍然安装到机器人102的本体200时，从清洁箱100移除碎屑。清洁箱100的底侧310包括门502，门502限定了碎屑隔室116的底表面和颗粒隔室128的底表面。门502在打开时使得门502能够使碎屑隔室116和颗粒隔室128中的碎屑104从清洁箱100移除。门502可旋转地附接到清洁箱100。用户手动地将门502旋转远离隔室116,128，以使得碎屑104能够从隔室116,128排空。可替代地，门502可滑动地附接到清洁箱100，或以某种其他方式附接，该其他方式使得门502能够被手动打开以接近碎屑隔室116和颗粒隔室128中的碎屑104。
在一些情况下，除了清空碎屑隔室116和颗粒隔室128的内容物，用户从机器人102移除清洁箱100，然后从清洁箱100移除过滤器124。然后，用户清洁过滤器124并将过滤器124重新定位在清洁箱100中。在一些情况下，用户丢弃过滤器124并且将新的过滤器重新定位在清洁箱100中。在一些情况下，过滤表面118a被移除、清洁和重新定位，或者过滤表面118a被丢弃并且用新的过滤表面替换。
在一些实施方式中，在清洁操作之后，机器人102对接在排空站600(图6中示意性地示出)处，排空站600包括真空组件。排空站600执行排空操作，其中真空组件被操作以产生朝向排空站600通过清洁箱100的气流602。图6示出了上下文的机器人102的真空组件108，但是为了简单起见未示出机器人102的其他部件。此外，示意性地图示了排空站600。机器人102能够对接至的排空站的示例关于2016年10月11日公布的题为“Evacuation Station”的美国专利9,462,920进行了描述，其内容通过引用整体并入本文。
在排空操作期间，气流602将清洁箱100内的碎屑104引导朝向排空站600。排空站600例如与清洁辊212a，212b形成密封，使得排空站600的真空组件在操作时抽吸空气通过机器人102的通风口213，从而产生图6中所示的气流602。气流602将包含在碎屑隔室116和颗粒隔室128内的碎屑104运送到排空站600中。在这方面，用户不需要手动地从清洁箱100清空碎屑104。
图7图示了碎屑隔室116的剖面透视图，其中清洁箱100的横向侧302b和前侧304被移除，使得碎屑隔室116的内部是可见的。为了使空气能够被排空站600的真空组件抽吸，清洁箱100包括配置为连接到排空站600的真空组件的排空端口700。排空站600的真空组件可操作以引导气流602从清洁箱100的出口126到排空端口700。气流602从环境被引导通过通风口213，通过出口126，通过出口通道340，并进入碎屑分离器320a-320f。来自碎屑分离器320a-320f的气流602的部分602a被引导通过空气通道120，然后通过碎屑隔室116的顶表面118进入碎屑隔室116中。在一些情况下，气流110的部分602a将在过滤表面118a处碎屑隔室116内的碎屑朝向排空端口700运送，从而减少可能阻碍气流通过过滤表面118a的碎屑积聚。如本文所述，来自碎屑分离器320a-320f的气流602的另一部分602b被引导通过颗粒隔室128，然后通过分离壁352进入碎屑隔室116。气流602的部分602b将颗粒隔室128中的碎屑104的部分104b朝向排空端口700运送。部分602a，602b在碎屑隔室116中重新组合，然后被引导通过排空端口700到排空站600中。
为了使得颗粒隔室128能够由排空站600排空，分离壁352包括在碎屑隔室116和颗粒隔室128之间的开放区域704a，开放区域704b和开放区域704c。开放区域704a，704b，704c气动地连接碎屑隔室116和颗粒隔室128。如图7所示，开放区域704a对应于在颗粒隔室128和碎屑隔室116之间的一组不连续的开放区域。在其他情况下，开放区域704a，704b，704c每个是与其它开放区域704a，704b，704c不连续的单个连续开放区域。在其它实施方式中，沿着分离壁352存在更少或更多的开放区域。
开放区域704a，704b，704c被可打开的扁平片706a，706b，706c覆盖。扁平片706a，706b，706c被配置为当扁平片706a，706b，706c的面向碎屑隔室116的一侧上的压力小于扁平片706a，706b，706c的面向颗粒隔室128的一侧上的压力时打开。在一些实施方式中，扁平片706a，706b，706c的顶部分固定到分离壁352，例如粘附到分离壁352，而扁平片706a，706b，706c的底部分是松动的并且在上述压力条件下可移动远离分离壁352。扁平片706a，706b，706c由可变形和弹性材料形成。响应于扁平片706a，706b，706c的面向颗粒隔室128的一侧上的较高压力的存在，扁平片706a，706b，706c变形到打开位置。当释放较高压力并且任一侧上的压力均衡时，扁平片706a，706b，706c弹性地返回到关闭位置。
在某些情况下，位于更远离排空端口700的开放区域704a，704b，704c比位于更靠近排空端口700的开放区域704a，704b，704c大。开放区域704a例如大于开放区域704b，开放区域704b大于开放区域704c。开放区域704a定位为比开放区域704b更远离排空端口700，开放区域704b定位为比开放区域704c更远离排空端口700。因此，扁平片706a比扁平片706b长，扁平片706b比扁平片706c长。开放区域704a，704b，704c的相对尺寸和到排空端口700的相对距离确定流动通过每个开放区域704a，704b，704c的气流602的相对部分。因此，可以选择相对尺寸和相对距离，使得相似量的气流602流动通过每个开放区域704a，704b，704c，使得来自颗粒隔室128和碎屑隔室116的碎屑104能够更均匀地排出到排空站600中。特别地，通过增加最远离排空端口700的开放区域704a的尺寸，位于颗粒隔室128和碎屑隔室116的最远离排空端口700的部分处的碎屑104可以在排空操作期间更容易地从清洁箱100排空。从颗粒隔室128进入碎屑隔室116的气流602的多个进入点可以促进碎屑隔室116中的组合气流602的涡旋运动，从而搅动碎屑104并改善碎屑104从碎屑隔室116的排出。
当扁平片706a，706b，706c处于打开位置(如图6所示)时，碎屑隔室和颗粒隔室128被气动地连接。因此，允许包含碎屑104的气流602在碎屑隔室116和颗粒隔室128之间流动。特别地，气流602的部分602b流动通过碎屑分离器320a-320f，进入颗粒隔室128中，然后进入碎屑隔室116中，从而使得排空站600能够从颗粒隔室128排空碎屑104。当排空站600执行排空操作以使真空组件产生气流602时，真空组件的操作降低了扁平片706a，706b，706c的面对碎屑隔室116的一侧的压力，从而使得扁平片706a，706b，706c变形到打开位置。
当扁平片706a，706b，706c处于关闭位置(如图7所示)时，开放区域704a，704b，704c不气动地连接碎屑隔室116和颗粒隔室128。因此，空气不能直接通过开放区域704a，704b，704c从颗粒隔室128流动到碎屑隔室116中。当机器人102的真空组件108在清洁操作期间操作时，扁平片706a，706b，706c的面向碎屑隔室116的一侧的压力大于扁平片706a，706b，706c的一侧的压力，从而使得扁平片706a，706b，706c保持在关闭位置。因此，沉积在碎屑隔室116中的碎屑104和沉积在颗粒隔室128中的碎屑104在清洁操作期间保持在它们各自的隔室中。
已经描述了多种实施方式。然而，应当理解，可以进行各种修改。因此，其他实施方式在权利要求的范围内。