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JP7804503B2 - Side brush device and floor cleaning machine - Google Patents
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JP7804503B2 - Side brush device and floor cleaning machine - Google Patents

Side brush device and floor cleaning machine

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JP7804503B2 JP2022048198A JP2022048198A JP7804503B2 JP 7804503 B2 JP7804503 B2 JP 7804503B2 JP 2022048198 A JP2022048198 A JP 2022048198A JP 2022048198 A JP2022048198 A JP 2022048198A JP 7804503 B2 JP7804503 B2 JP 7804503B2
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Description

本発明は、サイドブラシ装置及び床面清掃機に関する。 The present invention relates to a side brush device and a floor cleaning machine.

従来、車両前部にサイドブラシ装置が設けられた床面清掃機が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のサイドブラシ装置は、サイドブラシがブラシデッキの下面に取り付けられており、ブラシデッキの上面にはリンク機構、アクチュエータ、電動モータが設置されている。リンク機構及びアクチュエータによってサイドブラシが上下及び左右に揺動され、電動モータによってサイドブラシが回転される。サイドブラシの非使用時には床面清掃機の下面にサイドブラシが格納されており、サイドブラシの使用時には床面清掃機からサイドブラシが引き出されて清掃幅が拡幅される。 Conventionally, floor sweepers equipped with a side brush device at the front of the vehicle are known (see, for example, Patent Document 1). In the side brush device described in Patent Document 1, the side brush is attached to the underside of the brush deck, and a link mechanism, actuator, and electric motor are installed on the upper surface of the brush deck. The link mechanism and actuator cause the side brush to swing up and down and left and right, and the electric motor causes the side brush to rotate. When the side brush is not in use, it is stored on the underside of the floor sweeper, and when it is in use, the side brush is pulled out from the floor sweeper to expand the cleaning width.

特開2019-082807号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-082807

特許文献1に記載のサイドブラシ装置では、床面清掃機による清掃中にサイドブラシが障害物に衝突すると、リンク機構やアクチュエータ等に過大な負荷が加わって装置各部が損傷するおそれがある。 In the side brush device described in Patent Document 1, if the side brush collides with an obstacle while the floor cleaner is cleaning, excessive loads may be applied to the link mechanism, actuator, etc., which could damage various parts of the device.

そこで、本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、サイドブラシが障害物に接触しても装置各部が損傷することがないサイドブラシ装置及び床面清掃機を提供することを目的とする。 The present invention was developed in light of these issues, and aims to provide a side brush device and floor cleaning machine that prevents damage to the various parts of the device even if the side brush comes into contact with an obstacle.

本発明のサイドブラシ装置は、機体側面から略縦向きの回転軸で回転するサイドブラシを突出して清掃幅を拡幅するサイドブラシ装置であって、機体の内外方向に前記サイドブラシを揺動させる揺動アームと、前記サイドブラシを機体外側に向かって押し出すスプリングと、前記サイドブラシの機体外側への揺動限界を規定するストッパと、前記揺動アームの先端側で前記サイドブラシを保持するブラケットと、前記スプリングの反力に抗して前記ブラケットを牽引するワイヤーと、前記揺動アームに前記ブラケットを上下動可能に連結するリンク機構と、を備え、前記揺動アームの揺動中心よりも進行方向後側で前記サイドブラシが揺動されるように、前記ストッパによって前記サイドブラシの揺動が規制され、前記ワイヤーの牽引によって前記サイドブラシが上昇すると共に機体内側に格納され、前記ワイヤーの牽引を緩めて前記サイドブラシが下降すると共に機体外側に突出される。この構成によれば、揺動アームの揺動中心よりも進行方向後側でサイドブラシが揺動可能なため、サイドブラシが障害物に衝突してもサイドブラシを機体内側に逃がして、サイドブラシ装置の損傷を抑えることができる。サイドブラシと障害物の衝撃がスプリングによって吸収されると共に、機体が障害物を通過した後にスプリングによってサイドブラシを機体外側に戻すことができる。また、ワイヤーが牽引されると、ブラケットと一体にサイドブラシが上昇され、スプリングの反力に抗してサイドブラシが機体内側に格納される。ワイヤーの牽引が緩められると、ブラケットと一体にサイドブラシが下降され、スプリングの反力によってサイドブラシが機体外側に押し出される。このように、ワイヤーを用いた簡易な構成でサイドブラシを昇降させると共に機体の内外方向に揺動させることができる。ブラケット上に複雑な構成が不要になってサイドブラシ装置の薄型化を図ることができ、サイドブラシ装置の周辺部材のレイアウトの自由度を確保することができる。 The side brush device of the present invention is a side brush device that extends a cleaning width by projecting a side brush that rotates on a substantially vertical axis from the side of the machine body, and is equipped with a swing arm that swings the side brush inward and outward from the machine body, a spring that pushes the side brush toward the outside of the machine body, a stopper that defines the limit of swing of the side brush toward the outside of the machine body, a bracket that holds the side brush at the tip of the swing arm, a wire that pulls the bracket against the reaction force of the spring, and a link mechanism that connects the bracket to the swing arm so that it can move up and down , and the swing of the side brush is restricted by the stopper so that the side brush swings behind the swing center of the swing arm in the direction of travel, and the side brush rises as the wire is pulled and stored inside the machine body, and when the wire is released the side brush descends and protrudes outside the machine body. With this configuration, the side brushes can swing rearward in the direction of travel relative to the swing center of the swing arm, so even if they collide with an obstacle, they can be deflected into the interior of the vehicle, minimizing damage to the side brush device. The spring absorbs the impact between the side brushes and the obstacle, and the spring returns the side brushes to the exterior of the vehicle after the vehicle has passed the obstacle. Furthermore, when the wire is pulled, the side brushes are raised together with the brackets and retracted inside the vehicle against the spring's reaction force. When the wire is released, the side brushes are lowered together with the brackets and pushed outward by the spring's reaction force. In this way, the side brushes can be raised and lowered and swung inward and outward with a simple wire-based configuration. Since no complex structure is required on the brackets, the side brush device can be made thinner, ensuring greater flexibility in the layout of peripheral components of the side brush device.

上記のサイドブラシ装置において、前記揺動アームの揺動中心が機体内側に位置している。この構成によれば、揺動アームの揺動中心が障害物に衝突することが防止される。 In the above-mentioned side brush device, the swing center of the swing arm is located inside the machine body. This configuration prevents the swing center of the swing arm from colliding with an obstacle.

上記のサイドブラシ装置は、前記ワイヤーの牽引力を前記ブラケットの引き上げ力に変換する変換機構を備え、前記ブラケットは前記ワイヤーの牽引力によって上昇し、前記ブラケットを含む前記サイドブラシの自重によって下降する。この構成によれば、ワイヤーの牽引力をブラケットの引き上げ力に変換することで、サイドブラシ装置に上下動用の駆動源が不要になってサイドブラシ装置の薄型化を図ることができる。 The above-mentioned side brush device is equipped with a conversion mechanism that converts the pulling force of the wire into a pulling force for the bracket, and the bracket rises due to the pulling force of the wire and falls due to the weight of the side brush including the bracket. With this configuration, by converting the pulling force of the wire into a pulling force for the bracket, the side brush device does not need a drive source for vertical movement, making it possible to make the side brush device thinner.

上記のサイドブラシ装置において、前記変換機構は、前記ワイヤーの先端に取り付けられたスライダと、前記スライダと前記ブラケットを連結する傾動リンクと、前記傾動リンクの進退動作を下側から支持するガイドと、を有し、前記スライダと前記傾動リンクの連結位置が前記ガイドよりも退避方向に位置付けられると、前記傾動リンクが水平姿勢になって前記ブラケットが上昇し、前記スライダと前記傾動リンクの連結位置が前記ガイドよりも進出方向に位置付けられると、前記傾動リンクが傾斜姿勢になって前記ブラケットが下降する。この構成によれば、スライダ、傾動リンク、ガイドを用いた簡易な構成でワイヤーの牽引力をブラケットの引き上げ力に変換することができる。 In the above-mentioned side brush device, the conversion mechanism includes a slider attached to the end of the wire, a tilt link connecting the slider to the bracket, and a guide supporting the tilt link's forward and backward movement from below. When the connection position between the slider and the tilt link is positioned further back than the guide, the tilt link assumes a horizontal position and the bracket rises. When the connection position between the slider and the tilt link is positioned further forward than the guide, the tilt link assumes an inclined position and the bracket descends. This configuration allows the pulling force of the wire to be converted into a pulling force for the bracket with a simple configuration using a slider, tilt link, and guide.

上記のサイドブラシ装置において、前記傾動リンクには進退方向に長孔が形成され、前記傾動リンクの長孔に連結軸を介して前記スライダが連結されている。この構成によれば、サイドブラシが障害物に衝突して機体内側に押し込まれても、スライダと傾動リンクの相対的な傾きと連結位置が変化することで、サイドブラシを下降させておくことができ、ワイヤーの牽引によってサイドブラシが機体内側に揺動するときのようにサイドブラシが上昇することがない。 In the above-mentioned side brush device, the tilting link has a long hole formed in the forward/backward direction, and the slider is connected to the long hole in the tilting link via a connecting shaft. With this configuration, even if the side brush collides with an obstacle and is pushed into the interior of the aircraft, the relative tilt and connecting position between the slider and tilting link change, allowing the side brush to remain lowered and preventing it from rising as would occur if the side brush were to swing into the interior of the aircraft due to the pulling of the wire.

上記のサイドブラシ装置において、前記変換機構は、前記スライダが設置される支持台を有し、前記支持台の上面には前記スライダの進退方向に一対のスリットが形成され、当該一対のスリットには前記スライダの一対の突起が挿し込まれ、前記支持台の一対のスリットは進出方向に向かって幅広に形成されている。この構成によれば、スライダの進出方向へのスライドに遊びが持たされて、サイドブラシとブラケットの機体の内外方向への揺動がスライダと傾動リンクよって規制されることがない。 In the above-mentioned side brush device, the conversion mechanism has a support base on which the slider is mounted, and a pair of slits are formed on the upper surface of the support base in the direction in which the slider moves forward and backward, a pair of protrusions on the slider are inserted into the pair of slits, and the pair of slits on the support base are formed wider in the forward direction. With this configuration, there is play in the slider's sliding in the forward direction, and the slider and tilting link do not restrict the swinging of the side brush and bracket in and out of the machine body.

本発明の床面清掃機は、上記のサイドブラシ装置と、機体内側でメインブラシによって床面を清掃するメインブラシ装置と、機体各部を統括制御する制御部と、を備えている。この構成によれば、メインブラシによる清掃幅をサイドブラシによって拡幅することができる。また、サイドブラシと障害物の衝突によるサイドブラシ装置の損傷を抑えることができる。 The floor cleaning machine of the present invention comprises the above-mentioned side brush device, a main brush device that cleans the floor surface with a main brush inside the machine body, and a control unit that controls all parts of the machine body. With this configuration, the cleaning width of the main brush can be expanded by the side brush. In addition, damage to the side brush device due to collision between the side brush and an obstacle can be reduced.

上記の床面清掃機は、進行方向前方の障害物を検出する障害物センサを備え、前記障害物センサの検出範囲に入ることなく、前記サイドブラシ装置によって前記サイドブラシの格納状態と使用状態が切替えられる。この構成によれば、床面清掃機を自律走行させながら清掃している場合に、サイドブラシの格納状態と使用状態が切替られても、障害物センサによってサイドブラシが障害物であると誤検出されることがない。 The above-mentioned floor cleaning machine is equipped with an obstacle sensor that detects obstacles ahead in the direction of travel, and the side brush device switches the side brush between a stored state and an in-use state without the obstacle entering the detection range of the obstacle sensor. With this configuration, when the floor cleaning machine is cleaning while autonomously traveling, even if the side brush is switched between a stored state and an in-use state, the obstacle sensor will not mistakenly detect the side brush as an obstacle.

上記の床面清掃機は、走行経路の各地点に清掃条件を設定した清掃プランを記憶する記憶部を備え、前記制御部は、清掃プランに従って自律走行しながら床面の清掃を制御しており、清掃プランには前記メインブラシ装置に関する清掃条件及び前記サイドブラシ装置に関する清掃条件が設定され、前記サイドブラシ装置に関する清掃条件として、当該サイドブラシの格納状態と使用状態の切替タイミングが設定されている。この構成によれば、床面清掃機の学習モードでサイドブラシを用いた清掃を学習させて、床面清掃機の再現モードでサイドブラシによって清掃幅を拡幅の有無を走行経路の地点に応じて再現することができる。 The floor cleaning machine described above is equipped with a memory unit that stores a cleaning plan that sets cleaning conditions for each point on its travel route, and the control unit controls the cleaning of the floor surface while autonomously traveling according to the cleaning plan. The cleaning plan sets cleaning conditions for the main brush unit and cleaning conditions for the side brush unit, and the cleaning conditions for the side brush unit set the timing for switching between the stored state and the used state of the side brush. With this configuration, the floor cleaning machine's learning mode can be used to learn cleaning using the side brushes, and the floor cleaning machine's reproduction mode can be used to reproduce whether or not the cleaning width is widened by the side brushes depending on the point on the travel route.

上記の床面清掃機において、前記サイドブラシ装置は左右一対で床面の塵埃を機体側部前方から内部に掻き集めるよう互いに逆方向に回転するサイドブラシ装置であり、前記制御部は、機体が左右に旋回する際に、内側のサイドブラシの回転数を外側のサイドブラシの回転数よりも減少させる。この構成によれば、機体の旋回時にサイドブラシの回転負荷によって走行経路が不安定になることがない。 In the floor cleaning machine described above, the side brush devices are a pair of left and right side brush devices that rotate in opposite directions to sweep dust off the floor from the front sides of the machine body toward the interior, and the control unit reduces the rotation speed of the inner side brush compared to the rotation speed of the outer side brush when the machine body turns left or right. With this configuration, the rotational load of the side brushes does not cause the machine body to become unstable when turning.

上記の床面清掃機において、前記サイドブラシ装置は単一で床面の塵埃を機体側部前方から内部に掻き集めるように回転するサイドブラシ装置であり、前記制御部は、機体が左右に旋回する際に内側に位置する前記サイドブラシの回転数を減少させる。この構成によれば、機体の旋回時にサイドブラシの回転負荷によって走行経路が不安定になることがない。 In the floor cleaning machine described above, the side brush device is a single side brush device that rotates to sweep dust off the floor from the front side of the machine body to the inside, and the control unit reduces the rotation speed of the side brush located on the inside when the machine body turns left or right. With this configuration, the rotational load of the side brush does not cause the travel path to become unstable when the machine body turns.

上記の床面清掃機において、前記制御部は、機体の旋回角に応じて前記サイドブラシの回転数を変化させる。この構成によれば、機体の旋回角に応じてサイドブラシの回転数を適切に調整できる。 In the floor cleaning machine described above, the control unit changes the rotation speed of the side brushes according to the rotation angle of the machine body. This configuration allows the rotation speed of the side brushes to be appropriately adjusted according to the rotation angle of the machine body.

上記の床面清掃機において、前記サイドブラシはサイドブラシモータによって回転され、前記制御部は、機体の走行速度と前記サイドブラシモータの電流値によって前記サイドブラシの回転数を決定する。この構成によれば、機体の走行負荷をサイドブラシの回転負荷で相殺するように、機体の走行速度と床面の状態に応じてサイドブラシの回転数を適切に調整できる。 In the floor cleaning machine described above, the side brushes are rotated by a side brush motor, and the control unit determines the rotation speed of the side brushes based on the traveling speed of the machine and the current value of the side brush motor. With this configuration, the rotation speed of the side brushes can be appropriately adjusted according to the traveling speed of the machine and the condition of the floor surface so that the traveling load of the machine is offset by the rotation load of the side brushes.

上記の床面清掃機において、前記制御部は、機体の走行速度と前記サイドブラシモータの電流値によって前記サイドブラシの最低回転数を決定する。この構成によれば、機体の走行負荷をサイドブラシの回転負荷で相殺し、さらに清掃性能を維持すると共に走行性能を維持することができる。 In the floor cleaning machine described above, the control unit determines the minimum rotation speed of the side brushes based on the traveling speed of the machine body and the current value of the side brush motor. With this configuration, the traveling load of the machine body is offset by the rotational load of the side brushes, further maintaining cleaning performance and traveling performance.

本発明によれば、サイドブラシが障害物に衝突してもサイドブラシ装置の損傷を抑えることができる。 This invention minimizes damage to the side brush device even if the side brush collides with an obstacle.

本実施形態の清掃装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a cleaning device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の床面清掃機の平面図である。1 is a plan view of a floor cleaning machine according to an embodiment of the present invention; 本実施形態の床面清掃機の正面図である。FIG. 2 is a front view of the floor cleaning machine of the present embodiment. 本実施形態の床面清掃機の側面図である。FIG. 2 is a side view of the floor cleaning machine of the present embodiment. 本実施形態の床面清掃機の制御ブロック図である。FIG. 2 is a control block diagram of the floor cleaning machine of the present embodiment. 実施形態のサイドブラシ装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the side brush device according to the embodiment. 本実施形態のサイドブラシ装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the side brush device of the present embodiment. 本実施形態のサイドブラシ装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the side brush device of the present embodiment. 本実施形態の制御部及び記憶部の制御ブロック図である。FIG. 2 is a control block diagram of a control unit and a storage unit according to the present embodiment. 本実施形態の床面清掃機の走行動作の一例を示す図である。5A and 5B are diagrams illustrating an example of a traveling operation of the floor cleaning machine of the present embodiment. 本実施形態の床面清掃機の旋回動作の説明図である。5A and 5B are explanatory diagrams of a turning operation of the floor cleaning machine of the present embodiment. 本実施形態のサイドブラシの回転数制御の説明図である。5A and 5B are diagrams illustrating control of the rotation speed of the side brush according to the embodiment. 本実施形態のサイドブラシの最低回転数の設定例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of setting the minimum rotation speed of the side brush according to the embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本実施形態のサイドブラシ装置及び床面清掃機について説明する。図1は本実施形態の床面清掃機の斜視図である。図2は本実施形態の床面清掃機の平面図である。図3は本実施形態の床面清掃機の正面図である。図4は本実施形態の床面清掃機の側面図である。図5は本実施形態の床面清掃機の制御ブロック図である。なお、図2(A)はサイドブラシの格納状態を示し、図2(B)はサイドブラシの使用状態をそれぞれ示している。 The side brush device and floor cleaning machine of this embodiment will now be described with reference to the drawings. Figure 1 is a perspective view of the floor cleaning machine of this embodiment. Figure 2 is a plan view of the floor cleaning machine of this embodiment. Figure 3 is a front view of the floor cleaning machine of this embodiment. Figure 4 is a side view of the floor cleaning machine of this embodiment. Figure 5 is a control block diagram of the floor cleaning machine of this embodiment. Note that Figure 2(A) shows the side brush in a stored state, and Figure 2(B) shows the side brush in a used state.

図1に示すように、床面清掃機1は、床面を自律走行しながら乾式清掃する清掃機であり、商業施設、製造工場、鉄道駅、空港、ホテル、オフィス、病院、学校等に使用される。床面清掃機1の機体2の下部には、駆動輪としての前輪3と補助輪としての一対の後輪4が設けられている。前輪3の左右側方には左右一対のサイドブラシ装置75が設けられており、前輪3の後方にはメインブラシ装置71が設けられている。各サイドブラシ装置75には回転軸が略縦向きのサイドブラシ76が装着されており、メインブラシ装置71には回転軸が横向きのメインブラシ(ロールブラシ)72が装着されている。 As shown in Figure 1, floor cleaning machine 1 is a cleaning machine that performs dry cleaning while autonomously traveling on floor surfaces, and is used in commercial facilities, manufacturing plants, train stations, airports, hotels, offices, hospitals, schools, etc. Front wheels 3 serving as drive wheels and a pair of rear wheels 4 serving as auxiliary wheels are provided on the bottom of the body 2 of floor cleaning machine 1. A pair of left and right side brush devices 75 are provided on the left and right sides of the front wheels 3, and a main brush device 71 is provided behind the front wheels 3. Each side brush device 75 is equipped with a side brush 76 whose rotation axis is oriented approximately vertically, and the main brush device 71 is equipped with a main brush (roll brush) 72 whose rotation axis is oriented horizontally.

一対のサイドブラシ76が床面FL(図3参照)に回転接触して装置内側に塵埃がかき集められ、装置内側でメインブラシ72が床面FLに回転接触して吸引口(不図示)に塵埃が送られる。メインブラシ72による清掃幅がサイドブラシ76によって拡幅されている。メインブラシ72の後方には塵埃を溜めるバケット5が設けられており、バケット5の上方には吸引ブロア(不図示)を駆動するブロアモータ25が設けられている。機体2の上部後側にはハンドル11及びアクセルグリップ12が設けられ、ハンドル11の前側には操作パネル13が設けられている。機体2の下部前側には緩衝装置としてバンパー7が設けられている。 A pair of side brushes 76 rotate in contact with the floor surface FL (see Figure 3), sweeping up dust inside the device, while the main brush 72 rotates in contact with the floor surface FL inside the device, sending the dust to a suction port (not shown). The cleaning width of the main brush 72 is widened by the side brushes 76. A bucket 5 for collecting dust is provided behind the main brush 72, and a blower motor 25 for driving a suction blower (not shown) is provided above the bucket 5. A handlebar 11 and accelerator grip 12 are provided on the upper rear side of the machine body 2, and an operation panel 13 is provided in front of the handlebar 11. A bumper 7 is provided on the lower front side of the machine body 2 as a shock absorber.

機体外面には各種カメラやセンサ等が設けられている。機体前面には前方カメラ37a、段差センサ44、超音波センサ45aが設けられ、機体両側面には左右一対の側方カメラ37b、超音波センサ45bが設けられ、機体後面には後方カメラ37c(図5参照)が設けられている。機体前面のバンパー7の上方が窪んでおり、機体前面の窪みにはLRF(Laser Range Finder)42(図3参照)、コーナーセンサとしての左右一対の超音波センサ45cが設けられている。これらカメラやセンサによって床面清掃機1の周辺環境を認識すると共に障害物を検出することが可能になっている。 Various cameras and sensors are mounted on the exterior of the machine. A forward camera 37a, a step sensor 44, and an ultrasonic sensor 45a are mounted on the front of the machine, a pair of left and right side cameras 37b and an ultrasonic sensor 45b are mounted on both sides of the machine, and a rear camera 37c (see Figure 5) is mounted on the rear of the machine. There is a recess above the bumper 7 on the front of the machine, and in this recess on the front of the machine is mounted an LRF (Laser Range Finder) 42 (see Figure 3) and a pair of left and right ultrasonic sensors 45c as corner sensors. These cameras and sensors enable the floor cleaning machine 1 to recognize its surrounding environment and detect obstacles.

図2(A)、(B)に示すように、床面清掃機1の前部には左右一対のサイドブラシ装置75が設けられており、左右一対のサイドブラシ76の格納状態と使用状態が切替えられている。各サイドブラシ76のブラシ円板77がサイドブラシモータ28の下面に取り付けられており、ブラシ円板77から無数のブラシ毛79が放射状に延びている。サイドブラシ76の格納状態ではブラシ円板77が機体内側に位置付けられ、ブラシ毛79の一部だけが機体側面から露出している。サイドブラシ76の使用状態ではブラシ円板77が機体外側に位置付けられ、ブラシ毛79の大部分が機体側面から露出している。 As shown in Figures 2(A) and (B), a pair of left and right side brush devices 75 are provided at the front of the floor cleaning machine 1, and a pair of left and right side brushes 76 can be switched between a stored state and an in-use state. The brush disc 77 of each side brush 76 is attached to the underside of the side brush motor 28, and countless brush bristles 79 extend radially from the brush disc 77. When the side brushes 76 are in the stored state, the brush disc 77 is positioned inside the machine body, with only some of the brush bristles 79 exposed from the side of the machine body. When the side brushes 76 are in use, the brush disc 77 is positioned outside the machine body, with most of the brush bristles 79 exposed from the side of the machine body.

図3に示すように、サイドブラシ76の使用状態を正面から見たときには、床面FLの垂線Zに対してサイドブラシ76の回転軸Cが僅かに外向きに傾けられている。正面視にてサイドブラシ76の外側のブラシ毛79が床面FLに接しており、サイドブラシ76の内側のブラシ毛79が床面FLから離れている。図4に示すように、サイドブラシ76の使用状態を側方から見たときには、床面FLの垂線Zに対してサイドブラシ76の回転軸Cが僅かに前方に傾けられている。側面視にてサイドブラシ76の前側のブラシ毛79が床面FLに接しており、サイドブラシ76の後側のブラシ毛79が床面FLから離れている。 As shown in Figure 3, when the side brush 76 is viewed from the front while in use, the rotation axis C of the side brush 76 is tilted slightly outward with respect to the perpendicular Z to the floor surface FL. When viewed from the front, the outer bristles 79 of the side brush 76 are in contact with the floor surface FL, and the inner bristles 79 of the side brush 76 are spaced apart from the floor surface FL. As shown in Figure 4, when the side brush 76 is viewed from the side while in use, the rotation axis C of the side brush 76 is tilted slightly forward with respect to the perpendicular Z to the floor surface FL. When viewed from the side, the front bristles 79 of the side brush 76 are in contact with the floor surface FL, and the rear bristles 79 of the side brush 76 are spaced apart from the floor surface FL.

左側のサイドブラシ76は時計回りに回転し、右側のサイドブラシ76は反時計回りに回転する(図2(B)参照)。すなわち、左右のサイドブラシ76は床面FLの塵埃を機体側部前方から内部に掻き集めるよう互いに逆方向に回転する。サイドブラシ76のブラシ毛79の前部外側が床面FLに強く接しており、サイドブラシ76の前部の内向き回転によって機体内側に塵埃が集められる。一方で、サイドブラシ76のブラシ毛79の後部内側が床面FLから離れているため、サイドブラシ76の後部の外向きの回転によって機体外側に塵埃が掃き出され難くなっている。ブラシ毛79は可撓性を持った線材によって形成されており、ブラシ毛79が床面FLに接触することで床面FLに沿うようにブラシ毛79が撓んでいる。 The left side brush 76 rotates clockwise, while the right side brush 76 rotates counterclockwise (see Figure 2(B)). That is, the left and right side brushes 76 rotate in opposite directions to sweep dust from the floor surface FL from the front sides of the aircraft toward the interior. The front outer sides of the bristles 79 of the side brushes 76 are in strong contact with the floor surface FL, and the inward rotation of the front parts of the side brushes 76 collects dust inside the aircraft. On the other hand, the rear inner sides of the bristles 79 of the side brushes 76 are away from the floor surface FL, making it difficult for dust to be swept outside the aircraft when the rear parts of the side brushes 76 rotate outward. The bristles 79 are made of flexible wire, and when the bristles 79 come into contact with the floor surface FL, the bristles 79 bend to follow the floor surface FL.

図5に示すように、床面清掃機1には、走行部15、走行操作部21、清掃部24、操作表示部31、マイク32、スピーカ33、通信部34、電源部35、撮像部36、計測部41、制御部51、記憶部61が設けられている。走行部15、走行操作部21、清掃部24、操作表示部31、マイク32、スピーカ33、通信部34、電源部35、撮像部36、計測部41にはインターフェース67及びバス68を介して制御部51及び記憶部61が電気的に接続されている。制御部51にはバス68を介して記憶部61が電気的に接続されている。制御部51と機体各部の間で電気信号が送受信されている。 As shown in FIG. 5, the floor cleaning machine 1 is provided with a travel unit 15, a travel operation unit 21, a cleaning unit 24, an operation display unit 31, a microphone 32, a speaker 33, a communication unit 34, a power supply unit 35, an imaging unit 36, a measurement unit 41, a control unit 51, and a memory unit 61. The control unit 51 and memory unit 61 are electrically connected to the travel unit 15, the travel operation unit 21, the cleaning unit 24, the operation display unit 31, the microphone 32, the speaker 33, the communication unit 34, the power supply unit 35, the imaging unit 36, and the measurement unit 41 via an interface 67 and a bus 68. The memory unit 61 is electrically connected to the control unit 51 via the bus 68. Electrical signals are sent and received between the control unit 51 and each unit of the machine.

走行部15は、駆動モータ16、駆動エンコーダ17、操舵モータ18、操舵センサ19を有している。駆動モータ16によって前輪3(図1参照)が回転されて床面清掃機1が走行される。左右一対の後輪4に連結した駆動エンコーダ17によって走行量と走行方向が検出される。操舵モータ18によって前輪3が水平回りに操舵され、操舵センサ19によって前輪3の操舵角が検出される。走行操作部21は、ハンドルセンサ22、アクセルセンサ23を有している。ハンドルセンサ22によってハンドル11(図1参照)の揺動角が検出され、アクセルセンサ23によってアクセルグリップ12(図1参照)の回転角が検出される。 The traveling unit 15 has a drive motor 16, a drive encoder 17, a steering motor 18, and a steering sensor 19. The drive motor 16 rotates the front wheels 3 (see Figure 1), causing the floor cleaning machine 1 to travel. The travel distance and direction are detected by a drive encoder 17 connected to the pair of left and right rear wheels 4. The steering motor 18 steers the front wheels 3 horizontally, and the steering sensor 19 detects the steering angle of the front wheels 3. The traveling operation unit 21 has a handle sensor 22 and an accelerator sensor 23. The handle sensor 22 detects the swing angle of the handle 11 (see Figure 1), and the accelerator sensor 23 detects the rotation angle of the accelerator grip 12 (see Figure 1).

清掃部24は、ブロアモータ25、メインブラシモータ26、メインブラシシリンダ27、左右一対のサイドブラシモータ28、左右一対のサイドブラシシリンダ29を有している。ブロアモータ25によって吸引ブロア(不図示)が駆動される。メインブラシモータ26によってメインブラシ72(図1参照)が回転され、メインブラシシリンダ27によってメインブラシ72が昇降される。サイドブラシモータ28によってサイドブラシ76(図1参照)が回転され、サイドブラシシリンダ29によって後述するワイヤー98(図6参照)を介してサイドブラシ76が昇降されると共に機体2の内外方向に揺動される。なお、サイドブラシモータ28は左右のサイドブラシ76に対応して、右側のサイドブラシモータ28a、左側のサイドブラシモータ28bで構成される。 The cleaning unit 24 has a blower motor 25, a main brush motor 26, a main brush cylinder 27, a pair of left and right side brush motors 28, and a pair of left and right side brush cylinders 29. The blower motor 25 drives a suction blower (not shown). The main brush motor 26 rotates the main brush 72 (see Figure 1), and the main brush cylinder 27 raises and lowers the main brush 72. The side brush motor 28 rotates the side brush 76 (see Figure 1), and the side brush cylinder 29 raises and lowers the side brush 76 via a wire 98 (see Figure 6), which will be described later, and also swings it inward and outward from the aircraft body 2. The side brush motor 28 consists of a right side brush motor 28a and a left side brush motor 28b, corresponding to the left and right side brushes 76.

操作表示部31は、操作パネル13にオペレータの操作を受け付ける操作画面等を表示させる。操作画面によって床面清掃機1の動作モードが選択され、床面清掃機1に対して各種設定が入力される。マイク32は床面清掃機1の周囲の音声を集音し、スピーカ33は床面清掃機1の警報音を放音する。通信部34は、床面清掃機1と外部端末を無線通信する。なお、床面清掃機1に着脱可能なスマートフォン等の携帯端末を、操作表示部31、マイク32、スピーカ33、通信部34として機能させてもよい。電源部35はバッテリ(不図示)及び充電回路等を有し、電源部35から装置各部に電力が供給される。 The operation display unit 31 displays an operation screen, etc., on the operation panel 13, which accepts operations from the operator. The operation screen is used to select the operating mode of the floor cleaning machine 1 and input various settings to the floor cleaning machine 1. The microphone 32 collects sound around the floor cleaning machine 1, and the speaker 33 emits an alarm sound from the floor cleaning machine 1. The communication unit 34 wirelessly communicates between the floor cleaning machine 1 and an external terminal. Note that a mobile terminal such as a smartphone that is detachable from the floor cleaning machine 1 may function as the operation display unit 31, microphone 32, speaker 33, and communication unit 34. The power supply unit 35 has a battery (not shown) and a charging circuit, etc., and power is supplied from the power supply unit 35 to each part of the device.

撮像部36は、前方カメラ37a、左右一対の側方カメラ37b、後方カメラ37cを有している。前方カメラ37aによって床面清掃機1の前方が撮像され、左右一対の側方カメラ37bによって床面清掃機1の左右側方が撮像され、後方カメラ37cによって床面清掃機1の後方が撮像される。各カメラ37a-37cによって床面清掃機1の周囲画像が撮像されて、ドライブレコーダ等によって床面清掃機1の清掃状況が記録される。また、カメラ37a-37cの撮像画像が解析されて床面清掃機1の周辺環境や立入禁止エリアや障害物等が画像認識されてもよい。 The imaging unit 36 has a front camera 37a, a pair of left and right side cameras 37b, and a rear camera 37c. The front camera 37a captures an image of the front of the floor cleaning machine 1, the pair of left and right side cameras 37b capture images of the left and right sides of the floor cleaning machine 1, and the rear camera 37c captures an image of the rear of the floor cleaning machine 1. Images of the surroundings of the floor cleaning machine 1 are captured by each camera 37a-37c, and the cleaning status of the floor cleaning machine 1 is recorded by a drive recorder or the like. In addition, the images captured by the cameras 37a-37c may be analyzed to recognize images of the surrounding environment of the floor cleaning machine 1, restricted areas, obstacles, etc.

計測部41は、LRF42、バンパーセンサ43、段差センサ44、超音波センサ45a-45cを有している。LRF42によって床面清掃機1から壁や障害物までの距離及び角度が計測される。バンパーセンサ43によってバンパー7(図1参照)と壁や障害物の接触が検出される。段差センサ44によって床面FLの段差が検出される。超音波センサ45a-45cによって床面清掃機1から近距離の範囲で、床面清掃機1の前方の障害物、左右側方の障害物、斜め前方の障害物が検出される。これら各種センサによって床面清掃機1の周辺環境が検出される。 The measurement unit 41 has an LRF 42, a bumper sensor 43, a step sensor 44, and ultrasonic sensors 45a-45c. The LRF 42 measures the distance and angle from the floor cleaning machine 1 to a wall or obstacle. The bumper sensor 43 detects contact between the bumper 7 (see Figure 1) and the wall or obstacle. The step sensor 44 detects steps on the floor surface FL. The ultrasonic sensors 45a-45c detect obstacles in front of, to the left and right sides of, and diagonally forward of, the floor cleaning machine 1 within a short distance. These various sensors detect the surrounding environment of the floor cleaning machine 1.

記憶部61には、走行経路の各地点に清掃条件を設定した清掃プランや、その他のパラメータが記憶されている。清掃プランには、走行経路の他、ブロアモータ25等の各モータに関する清掃条件、メインブラシ装置71に関する清掃条件、サイドブラシ装置75に関する清掃条件等が設定されている。メインブラシ装置71に関する清掃条件としては、メインブラシ72の回転数や床面FLへの圧接の有無及び強さ等が設定されている。サイドブラシ装置75に関する清掃条件としては、サイドブラシ76の回転数の他、サイドブラシ76の格納状態と使用状態の切替タイミング等が設定されている。 The memory unit 61 stores a cleaning plan that sets cleaning conditions for each point on the travel route, as well as other parameters. In addition to the travel route, the cleaning plan sets cleaning conditions for each motor such as the blower motor 25, cleaning conditions for the main brush device 71, and cleaning conditions for the side brush device 75. Cleaning conditions for the main brush device 71 include the rotation speed of the main brush 72 and whether or not and how strongly the brush is pressed against the floor surface FL. Cleaning conditions for the side brush device 75 include the rotation speed of the side brush 76, as well as the timing for switching the side brush 76 between its stored state and its used state.

制御部51は、装置各部を統括制御している。制御部51によって清掃プランに従って自律走行しながら床面FLの清掃が制御されている。制御部51はプロセッサによって構成され、記憶部61は各種記憶媒体によって構成されている。プロセッサによって記憶媒体からプログラムや各種データが読み出されて各種処理が実施される。プロセッサとしては、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等が使用される。記憶媒体としては、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等が使用される。 The control unit 51 provides overall control over each part of the device. The control unit 51 controls the cleaning of the floor surface FL while the robot travels autonomously according to a cleaning plan. The control unit 51 is made up of a processor, and the memory unit 61 is made up of various storage media. The processor reads programs and various data from the storage media and performs various processes. The processor may be a CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), etc. The memory media may be a ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), HDD (Hard Disk Drive), flash memory, etc.

この床面清掃機1には、手動モード、学習モード、再現モードの3つの動作モードが用意されている。手動モードは、オペレータが床面清掃機1を手動操作して床面FLを清掃するモードである。学習モードは、オペレータが床面清掃機1を手動操作して床面清掃機1に清掃プランを学習させるモードである。再現モードは、清掃プランを再現するように、床面清掃機1が床面FL上を自律走行しながら清掃するモードである。また、床面清掃機1は、学習モードで学習された清掃プランに従って清掃する他、事前に作成された清掃プランに従って清掃することも可能である。 This floor cleaning machine 1 has three operating modes: manual mode, learning mode, and reproduction mode. In manual mode, an operator manually operates the floor cleaning machine 1 to clean the floor surface FL. In learning mode, an operator manually operates the floor cleaning machine 1 to have the floor cleaning machine 1 learn a cleaning plan. In reproduction mode, the floor cleaning machine 1 cleans while autonomously traveling over the floor surface FL so as to reproduce the cleaning plan. In addition to cleaning according to a cleaning plan learned in learning mode, the floor cleaning machine 1 can also clean according to a cleaning plan created in advance.

上記したように、床面清掃機1には、機体両側面から略縦向きの回転軸で回転する左右一対のサイドブラシ76を突出して清掃幅を拡幅する左右一対のサイドブラシ装置75が設けられている。サイドブラシ76によって清掃幅が拡幅されるが、サイドブラシ76によって床面清掃機1の側方の障害物に衝突し易くなる。また、超音波センサ45a-45c等によって障害物が確実に検出されるとは限らない。そこで、本実施形態の床面清掃機1では、サイドブラシ76の揺動中心(揺動軸84(図10参照))よりも進行方向後側でサイドブラシ76が揺動され、サイドブラシ76が障害物に衝突した場合にサイドブラシ76を機体内側に逃がしている。 As described above, the floor cleaning machine 1 is provided with a pair of left and right side brush devices 75 that extend from both sides of the machine body, with a pair of left and right side brushes 76 that rotate on a substantially vertical axis, thereby widening the cleaning width. While the side brushes 76 widen the cleaning width, the side brushes 76 also make the floor cleaning machine 1 more susceptible to colliding with obstacles on the sides. Furthermore, ultrasonic sensors 45a-45c and the like do not always reliably detect obstacles. Therefore, in the floor cleaning machine 1 of this embodiment, the side brushes 76 are swung rearward in the direction of travel from the swing center of the side brushes 76 (swing axis 84 (see Figure 10)), allowing the side brushes 76 to escape into the machine body if they collide with an obstacle.

以下、サイドブラシ装置の詳細構成について説明する。図6は本実施形態のサイドブラシ装置の斜視図である。図7は本実施形態のサイドブラシ装置の平面図である。図8は本実施形態のサイドブラシ装置の側面図である。なお、図6(A)から図8(A)はサイドブラシの格納状態を示し、図6(B)から図8(B)はサイドブラシの使用状態をそれぞれ示している。なお、以下の説明では右側のサイドブラシ装置について説明するが、左側のサイドブラシ装置も同様に(左右対称形状で)構成されている。 The detailed configuration of the side brush device will be described below. Figure 6 is a perspective view of the side brush device of this embodiment. Figure 7 is a plan view of the side brush device of this embodiment. Figure 8 is a side view of the side brush device of this embodiment. Note that Figures 6(A) to 8(A) show the side brushes in a stored state, and Figures 6(B) to 8(B) show the side brushes in use. Note that the following description will focus on the right-hand side brush device, but the left-hand side brush device is configured in a similar manner (with a symmetrical shape).

図6(A)及び図6(B)に示すように、サイドブラシ装置75は機体2のシャーシ81に取り付けられている。シャーシ81は縦フレーム82と横フレーム83によって上面視略L字状に形成されており、縦フレーム82と横フレーム83の内側にサイドブラシ装置75の格納エリアが確保されている。縦フレーム82は断面視逆L字状に形成され、横フレーム83は断面視角C字状に形成されている。縦フレーム82の上板の一部は、格納エリア内のサイドブラシ装置75(サイドブラシモータ28)を避けるように切り欠かれている。横フレーム83の先端側の上板と下板には揺動軸84を介して揺動アーム85が支持されている。 As shown in Figures 6(A) and 6(B), the side brush device 75 is attached to the chassis 81 of the machine body 2. The chassis 81 is formed by vertical frames 82 and horizontal frames 83 in a roughly L-shape when viewed from above, and a storage area for the side brush device 75 is secured inside the vertical frames 82 and horizontal frames 83. The vertical frames 82 are formed in an inverted L-shape when viewed in cross section, and the horizontal frames 83 are formed in a C-shape when viewed in cross section. A portion of the upper plate of the vertical frame 82 is cut out to avoid the side brush device 75 (side brush motor 28) within the storage area. A swing arm 85 is supported by the upper and lower plates at the tip ends of the horizontal frame 83 via a swing shaft 84.

揺動アーム85の一端側は揺動軸84から機体内側に延びており、揺動アーム85の一端側の先端には引掛け部86が形成されている。揺動アーム85の引掛け部86にはスプリング87を介して縦フレーム82が接続されている。揺動アーム85の他端側は揺動軸84から後方に突出しており、揺動アーム85の他端側の先端には平行リンク機構88を介してブラケット89が上下動可能に連結されている。横フレーム83の先端側の側板には板状のストッパ91が設けられており、揺動アーム85の他端側がストッパ91に突き当たることでサイドブラシ76の揺動が規制されている。 One end of the swing arm 85 extends from the swing shaft 84 into the machine body, and a hook 86 is formed at the tip of one end of the swing arm 85. The vertical frame 82 is connected to the hook 86 of the swing arm 85 via a spring 87. The other end of the swing arm 85 protrudes rearward from the swing shaft 84, and a bracket 89 is connected to the tip of the other end of the swing arm 85 via a parallel link mechanism 88 so that the bracket 89 can move up and down. A plate-shaped stopper 91 is provided on the side plate at the tip of the horizontal frame 83, and the other end of the swing arm 85 abuts against the stopper 91, restricting the swing of the side brush 76.

ブラケット89にはサイドブラシモータ28が取り付けられており、サイドブラシモータ28の回転軸(図示せず)にはサイドブラシ76のブラシ円板77が固定されている。このように、揺動アーム85の他端側のブラケット89にサイドブラシ76が保持され、揺動アーム85によって揺動軸84を中心にしてサイドブラシ76が機体2の内外方向に揺動される。また、スプリング87によって揺動アーム85の一端側が引っ張られて、揺動アーム85の他端側のサイドブラシ76が機体外側に押し出され、ストッパ91が揺動アーム85の他端に突き当たってサイドブラシ76の機体外側への揺動限界が規定される。 The side brush motor 28 is attached to the bracket 89, and the brush disc 77 of the side brush 76 is fixed to the rotation shaft (not shown) of the side brush motor 28. In this way, the side brush 76 is held by the bracket 89 on the other end of the swing arm 85, and the swing arm 85 swings the side brush 76 inward and outward from the machine body 2 around the swing shaft 84. In addition, one end of the swing arm 85 is pulled by the spring 87, pushing the side brush 76 on the other end of the swing arm 85 outward from the machine body, and a stopper 91 hits the other end of the swing arm 85, determining the limit of swing of the side brush 76 outward from the machine body.

横フレーム83の上板には支持台93が設けられており、支持台93上にはスライダ94が設置されている。支持台93の上面にはスライダ94の進退方向に一対のスリット95が形成されており、支持台93の一対のスリット95にスライダ94の一対の突起106が挿し込まれている。支持台93の一対のスリット95は進出方向に向かって幅広に形成されており、スライダ94の進出方向へのスライドに遊びが持たせられている。スライダ94の先端側には連結軸96を介して傾動リンク97が上下に揺動可能に連結され、このスライダ94と傾動リンク97の連結軸96にはワイヤー98の先端が連結されている。 A support base 93 is provided on the upper plate of the horizontal frame 83, and a slider 94 is installed on the support base 93. A pair of slits 95 is formed in the upper surface of the support base 93 in the direction of advancement and retreat of the slider 94, and a pair of protrusions 106 on the slider 94 are inserted into the pair of slits 95 in the support base 93. The pair of slits 95 in the support base 93 are formed wider in the advancement direction, allowing play for the slider 94 to slide in the advancement direction. A tilt link 97 is connected to the tip of the slider 94 via a connecting shaft 96 so that it can swing up and down, and the tip of a wire 98 is connected to the connecting shaft 96 between this slider 94 and the tilt link 97.

傾動リンク97には進退方向に長孔99が形成されており、長孔99には横向きの連結軸96が挿し込まれている。傾動リンク97の先端側には連結部材101を介してブラケット89の上面に連結されている。連結部材101は断面視角U字状の板材によって形成されており、連結部材101の一対の縦板には連結軸102を介して傾動リンク97の先端側が連結されている。連結部材101の底板は鉛直軸(不図示)を介してブラケット89の上面に回転可能に支持されている。また、横フレーム83の上板には、傾動リンク97の進退動作を下側から支持するガイドローラ(ガイド)103が設けられている。 A long hole 99 is formed in the tilt link 97 in the forward/backward direction, and a horizontal connecting shaft 96 is inserted into the long hole 99. The tip of the tilt link 97 is connected to the upper surface of the bracket 89 via a connecting member 101. The connecting member 101 is formed from a plate material with a U-shaped cross section, and the tip of the tilt link 97 is connected to a pair of vertical plates of the connecting member 101 via connecting shafts 102. The bottom plate of the connecting member 101 is rotatably supported on the upper surface of the bracket 89 via a vertical shaft (not shown). In addition, a guide roller (guide) 103 is provided on the upper plate of the horizontal frame 83 to support the forward/backward movement of the tilt link 97 from below.

これら支持台93、スライダ94、傾動リンク97、連結部材101、ガイドローラ103等によってワイヤー98の牽引力をブラケット89の引き上げ力に変換する変換機構92が形成されている。ワイヤー98によって変換機構92を介してブラケット89と一体にサイドブラシ76が床面FLから離れた上昇位置と床面FLに接した下降位置の間で昇降される。また、ワイヤー98によってブラケット89と一体にサイドブラシ76が機体内側の格納位置と機体外側の使用位置との間で揺動される。サイドブラシ装置75は、ワイヤー98によってサイドブラシ76の格納状態と使用状態が切替可能に構成されている。 The support base 93, slider 94, tilting link 97, connecting member 101, guide roller 103, etc. form a conversion mechanism 92 that converts the pulling force of the wire 98 into a pulling force of the bracket 89. The wire 98 raises and lowers the side brush 76 together with the bracket 89 via the conversion mechanism 92 between a raised position away from the floor surface FL and a lowered position in contact with the floor surface FL. The wire 98 also allows the side brush 76 together with the bracket 89 to swing between a stored position inside the aircraft and an in-use position outside the aircraft. The side brush device 75 is configured so that the side brush 76 can be switched between a stored state and an in-use state via the wire 98.

図7(A)に示すように、ブラケット89には揺動アーム85を介してスプリング87が連結されている。スプリング87の引張力F1によって揺動アーム85の揺動軸84を支点にしてブラケット89には機体外側にモーメントM1が作用している。一方で、ブラケット89には傾動リンク97等を介してワイヤー98が連結されている。ワイヤー98の牽引力F2によって揺動アーム85の揺動軸84を支点にしてブラケット89には機体内側にモーメントM2が作用している。このように、スプリング87の反力に抗してワイヤー98によってブラケット89が牽引されている。 As shown in Figure 7 (A), a spring 87 is connected to a bracket 89 via a swing arm 85. A tensile force F1 of the spring 87 causes a moment M1 to act on the bracket 89 toward the outside of the aircraft, with the swing shaft 84 of the swing arm 85 as the fulcrum. Meanwhile, a wire 98 is connected to the bracket 89 via a tilt link 97, etc. A pulling force F2 of the wire 98 causes a moment M2 to act on the bracket 89 toward the inside of the aircraft, with the swing shaft 84 of the swing arm 85 as the fulcrum. In this way, the bracket 89 is pulled by the wire 98 against the reaction force of the spring 87.

サイドブラシ76の格納状態ではワイヤー98が強く牽引されており、ブラケット89に作用する機体外側のモーメントM1よりも機体内側のモーメントM2が大きくなっている。このため、ワイヤー98によってブラケット89を介してサイドブラシ76が機体内側に引き込まれて、サイドブラシ76のブラシ円板77が機体内側に格納されている。このとき、揺動アーム85の揺動軸84よりも床面清掃機1の進行方向後側にブラシ円板77が位置している。また、サイドブラシ76のブラシ毛79が描く外縁よりも内側に揺動アーム85の揺動軸84が位置している。 When the side brush 76 is in the stored state, the wire 98 is pulled strongly, and the moment M2 inside the machine body is greater than the moment M1 acting on the bracket 89 outside the machine body. As a result, the side brush 76 is pulled into the machine body via the bracket 89 by the wire 98, and the brush disc 77 of the side brush 76 is stored inside the machine body. At this time, the brush disc 77 is located rearward of the swing shaft 84 of the swing arm 85 in the direction of travel of the floor cleaning device 1. In addition, the swing shaft 84 of the swing arm 85 is located inside the outer edge of the brush bristles 79 of the side brush 76.

図7(A)及び図8(A)に示すように、ワイヤー98が強く牽引されると、スライダ94と傾動リンク97の連結軸96がガイドローラ103よりも退避方向に位置付けられる。このため、スライダ94が支持台93に下側から支えられると共に、傾動リンク97が支持台93及びガイドローラ103に下側から支えられている。傾動リンク97が水平姿勢になるため、ブラケット89が上昇位置に位置付けられて、ブラケット89に保持されたサイドブラシ76が床面FLから上方に持ち上げられている。このように、ワイヤー98の牽引によってサイドブラシ76が上昇すると共に機体内側に格納されている。 As shown in Figures 7(A) and 8(A), when the wire 98 is pulled strongly, the connecting shaft 96 between the slider 94 and tilt link 97 is positioned in a retracted direction relative to the guide roller 103. As a result, the slider 94 is supported from below by the support base 93, and the tilt link 97 is supported from below by the support base 93 and the guide roller 103. Because the tilt link 97 is in a horizontal position, the bracket 89 is positioned in a raised position, and the side brush 76 held by the bracket 89 is lifted above the floor surface FL. In this way, the pulling of the wire 98 causes the side brush 76 to rise and be stored inside the aircraft body.

図7(B)に示すように、サイドブラシ76の使用状態ではワイヤー98の牽引が緩められ、ブラケット89に作用する機体外側のモーメントM1よりも機体内側のモーメントM2が小さくなっている。このため、スプリング87の引張力F1によってブラケット89を介してサイドブラシ76が機体外側に押し出されて、サイドブラシ76のブラシ円板77が機体外側に突出される。サイドブラシ76が機体側面から突出されることで床面清掃機1の清掃幅が拡幅される。揺動アーム85がストッパ91に突き当たって、ストッパ91によってサイドブラシ76の揺動が規制される。 As shown in Figure 7 (B), when the side brush 76 is in use, the tension on the wire 98 is relaxed, and the moment M2 inside the machine body is smaller than the moment M1 outside the machine body acting on the bracket 89. As a result, the tensile force F1 of the spring 87 pushes the side brush 76 outward via the bracket 89, causing the brush disc 77 of the side brush 76 to protrude outside the machine body. The cleaning width of the floor cleaning device 1 is increased as the side brush 76 protrudes from the side of the machine body. The swing arm 85 hits the stopper 91, which restricts the swing of the side brush 76.

このとき、揺動アーム85の揺動軸84よりも床面清掃機1の進行方向後側にブラシ円板77が位置している。また、サイドブラシ76のブラシ毛79が描く外縁よりも内側に揺動アーム85の揺動軸84が位置している。揺動アーム85の揺動軸84よりも進行方向後側でサイドブラシ76が揺動されるように、ストッパ91によってサイドブラシ76の揺動が規制されている。サイドブラシ76の揺動によって、サイドブラシ76が障害物に衝突してもサイドブラシ76が機体内側に逃がされる。また、揺動アーム85の揺動軸84がバンパー7の内側に位置しており(図10参照)、揺動軸84が障害物に衝突することが防止されている。 At this time, the brush disc 77 is located further rearward in the direction of travel of the floor cleaning device 1 than the swing shaft 84 of the swing arm 85. Furthermore, the swing shaft 84 of the swing arm 85 is located inside the outer edge of the brush bristles 79 of the side brush 76. The swing of the side brush 76 is restricted by the stopper 91 so that the side brush 76 swings rearward in the direction of travel than the swing shaft 84 of the swing arm 85. Even if the side brush 76 collides with an obstacle, the swing of the side brush 76 allows the side brush 76 to escape inside the machine body. Furthermore, the swing shaft 84 of the swing arm 85 is located inside the bumper 7 (see Figure 10), preventing the swing shaft 84 from colliding with an obstacle.

サイドブラシ76の使用状態では、床面清掃機1の走行によってサイドブラシ76に対して走行方向とは逆向きに走行負荷R1が作用する。ブラケット89には走行負荷R1によって機体内側のモーメントM2が増大されるため、機体外側のモーメントM1を大きくするためにはスプリング87の引張力F1を強くする必要がある。ところで、サイドブラシ76の回転によってサイドブラシ76と床面FLの接触箇所に回転負荷R2が作用する。回転負荷R2によって機体外側のモーメントM1が増大されるため、床面清掃機1が停止若しくは低速で走行している場合にはスプリング87の引張力F1を過度に強くする必要がない。なお、回転負荷R2は床面FLとの摩擦に応じて変化する。 When the side brush 76 is in use, a traveling load R1 acts on the side brush 76 in the opposite direction to the traveling direction as the floor cleaning device 1 travels. The traveling load R1 increases the moment M2 inside the device on the bracket 89, so to increase the moment M1 outside the device, it is necessary to increase the tensile force F1 of the spring 87. Meanwhile, as the side brush 76 rotates, a rotational load R2 acts on the contact point between the side brush 76 and the floor FL. Because the rotational load R2 increases the moment M1 outside the device, there is no need to make the tensile force F1 of the spring 87 excessively strong when the floor cleaning device 1 is stopped or traveling at a low speed. The rotational load R2 changes depending on the friction with the floor FL.

図7(B)及び図8(B)に示すように、ワイヤー98の牽引が緩められると、スライダ94と傾動リンク97の連結軸96がガイドローラ103よりも相対的に進出方向に位置付けられる。スライダ94は支持台93に下側から支えられるが、傾動リンク97が支持台93及びガイドローラ103から外れる。傾動リンク97が傾斜姿勢になるため、ブラケット89が下降位置に位置付けられて、ブラケット89に保持されたサイドブラシ76が床面FLに部分的に接触する。このとき、ブラケット89に保持されたサイドブラシ76とサイドブラシモータ28とブラケット89自体等の重量がワイヤー98に作用しており、このように、ワイヤー98の牽引が緩められることで、サイドブラシ76が下降すると共に機体外側に突出される。また、サイドブラシ76のブラシ毛79が床面FLに接触して適度に撓むように、ブラケット89の下降位置は図示しない下側ストッパで規定されている。下側ストッパはブラシ毛79の摩耗による短縮化に適応すべく、手動により上下位置を調整できるようになっている。 As shown in Figures 7(B) and 8(B), when the tension on the wire 98 is released, the connecting shaft 96 between the slider 94 and the tilting link 97 is positioned in the forward direction relative to the guide roller 103. The slider 94 is supported from below by the support base 93, but the tilting link 97 disengages from the support base 93 and the guide roller 103. Because the tilting link 97 is in an inclined position, the bracket 89 is positioned in a lowered position, and the side brush 76 held by the bracket 89 partially contacts the floor surface FL. At this time, the weight of the side brush 76 held by the bracket 89, the side brush motor 28, the bracket 89 itself, etc. acts on the wire 98. Thus, when the tension on the wire 98 is released, the side brush 76 descends and protrudes outside the aircraft body. Furthermore, the lowered position of the bracket 89 is determined by a lower stopper (not shown) so that the bristles 79 of the side brush 76 contact the floor surface FL and bend appropriately. The lower stopper can be manually adjusted up and down to accommodate shortening due to wear of the brush bristles 79.

支持台93のスリット95が進出方向に向かって幅広に形成されているため、スライダ94の進出方向へのスライドに伴ってスライダ94及び傾動リンク97が機体外側に僅かに揺動可能に形成されている。サイドブラシ76とブラケット89が機体外側に揺動すると、スライダ94及び傾動リンク97が進出方向にスライドして、ブラケット89によってスライダ94と傾動リンク97が機体外側に連れ動かされる。サイドブラシ76とブラケット89の揺動がスライダ94と傾動リンク97によって規制されることがなく、サイドブラシ76とブラケット89の機体2の内外方向への揺動が許容されている。 The slit 95 of the support base 93 is formed wider in the advancing direction, allowing the slider 94 and tilt link 97 to swing slightly outward from the machine body as the slider 94 slides in the advancing direction. When the side brush 76 and bracket 89 swing outward from the machine body, the slider 94 and tilt link 97 slide in the advancing direction, and are moved outward by the bracket 89. The swinging of the side brush 76 and bracket 89 is not restricted by the slider 94 and tilt link 97, allowing the side brush 76 and bracket 89 to swing inward and outward from the machine body 2.

サイドブラシ装置75がワイヤー98を用いた簡易な構成でサイドブラシ76を昇降させると共に機体2の内外方向に揺動させている。ワイヤー98の牽引力が変換機構92を介してブラケット89の引き上げ力に変換されており、ワイヤー98の牽引力によってブラケット89が上昇し、サイドブラシ76(及びその周辺の部材を含む)の自重によってブラケット89が下降されている。このため、ブラケット89と共にサイドブラシ76を昇降させるための駆動源が不要になってサイドブラシ装置75の薄型化を図ることができ、サイドブラシ装置75の周辺部材のレイアウトの自由度を確保することができる。 The side brush device 75 uses a simple structure that uses a wire 98 to raise and lower the side brush 76 and swing it inward and outward from the machine body 2. The traction force of the wire 98 is converted into a pulling force on the bracket 89 via a conversion mechanism 92, causing the bracket 89 to rise due to the traction force of the wire 98 and lower due to the weight of the side brush 76 (including its surrounding components). This eliminates the need for a drive source to raise and lower the side brush 76 along with the bracket 89, allowing for a thinner side brush device 75 and ensuring flexibility in the layout of the components surrounding the side brush device 75.

特に、図8(A)及び図8(B)に示すように、機体側面には超音波センサ45cが設けられている。本実施形態のサイドブラシ装置75が薄型に形成されているため、超音波センサ45cの検出範囲に入ることなく、サイドブラシ装置75によってサイドブラシ76の格納状態と使用状態が切替えられている。床面清掃機1を自律走行させながら清掃している場合に、サイドブラシ76の格納状態と使用状態が切替られても超音波センサ45cの検出状態に影響を及ぼすことがない。すなわち、超音波センサ45cによってサイドブラシ76が障害物であると誤検出されることがない。 In particular, as shown in Figures 8(A) and 8(B), an ultrasonic sensor 45c is provided on the side of the machine body. Because the side brush device 75 of this embodiment is formed to be thin, the side brush device 75 switches the side brush 76 between the stored state and the used state without entering the detection range of the ultrasonic sensor 45c. When the floor cleaning device 1 is cleaning while autonomously traveling, switching the side brush 76 between the stored state and the used state does not affect the detection state of the ultrasonic sensor 45c. In other words, the ultrasonic sensor 45c will not erroneously detect the side brush 76 as an obstacle.

図8(B)に示すように、スライダ94は傾動リンク97の長孔99に連結軸96を介して連結されている。このため、サイドブラシ76が障害物に衝突して機体内側に押し込まれても、スライダ94と傾動リンク97の相対的な傾きと連結位置が変化することで、サイドブラシ76を下降させておくことができる。すなわち、ワイヤー98が強く牽引されたときとは異なり、サイドブラシ76が障害物に衝突してブラケット89が機体内側に揺動されても、サイドブラシ76が床面FLから上方に離間することがなく、サイドブラシ76を床面FLに接触させ続けて清掃を継続することができる。 As shown in Figure 8 (B), the slider 94 is connected to the elongated hole 99 of the tilt link 97 via the connecting shaft 96. Therefore, even if the side brush 76 collides with an obstacle and is pushed inside the aircraft, the relative tilt and connection position of the slider 94 and tilt link 97 change, allowing the side brush 76 to remain lowered. In other words, unlike when the wire 98 is pulled strongly, even if the side brush 76 collides with an obstacle and the bracket 89 is swung inside the aircraft, the side brush 76 will not move upward from the floor surface FL, and the side brush 76 will remain in contact with the floor surface FL, allowing cleaning to continue.

なお、サイドブラシ76の下降位置が安定しない場合、サイドブラシ76を床面FLに強制的に接触させるため、ブラケット89に下降力を付加するスプリング等を別途設けることも可能である。逆にサイドブラシ76の自重が大きい場合は、常時上昇力を付加するダンパー等を設けても良い。 If the lowered position of the side brush 76 is unstable, a spring or other device can be separately provided to the bracket 89 to apply a downward force, forcing the side brush 76 into contact with the floor surface FL. Conversely, if the weight of the side brush 76 is large, a damper or other device can be provided to constantly apply an upward force.

続いて、装置本体の制御部及び記憶部の詳細構成について説明する。図9は本実施形態の制御部及び記憶部の制御ブロック図である。なお、ここでは、図1から図4の符号を適宜使用して説明する。 Next, we will explain the detailed configuration of the control unit and memory unit of the device main body. Figure 9 is a control block diagram of the control unit and memory unit of this embodiment. Note that the reference numerals from Figures 1 to 4 will be used appropriately in this explanation.

図9に示すように、制御部51には、清掃制御部52、走行制御部53、SLAM制御部54、走行経路作成部55、環境地図作成部56、清掃プラン作成部57が設けられている。記憶部61には、清掃条件記憶部62、走行経路記憶部63、環境地図記憶部64、清掃プラン記憶部65が設けられている。 As shown in FIG. 9, the control unit 51 includes a cleaning control unit 52, a travel control unit 53, a SLAM control unit 54, a travel path creation unit 55, an environmental map creation unit 56, and a cleaning plan creation unit 57. The memory unit 61 includes a cleaning condition memory unit 62, a travel path memory unit 63, an environmental map memory unit 64, and a cleaning plan memory unit 65.

清掃制御部52は、学習モード中にオペレータによる床面清掃機1の手動操作を制御する。清掃制御部52による制御内容は、ティーチングデータとして清掃条件記憶部62に記憶される。このティーチングデータには、吸引ブロアの吸引力、メインブラシ72の回転数、サイドブラシ76の回転数、サイドブラシ76による拡幅タイミング等が含まれている。走行制御部53は、学習モード中にオペレータによる床面清掃機1の手動走行を制御する。走行制御部53による制御内容は、ティーチングデータとして清掃条件記憶部62に記憶される。このティーチングデータには、走行速度等が含まれている。 The cleaning control unit 52 controls the operator's manual operation of the floor cleaning machine 1 during learning mode. The control details of the cleaning control unit 52 are stored as teaching data in the cleaning condition memory unit 62. This teaching data includes the suction power of the suction blower, the rotation speed of the main brush 72, the rotation speed of the side brush 76, the timing of widening by the side brush 76, etc. The travel control unit 53 controls the operator's manual travel of the floor cleaning machine 1 during learning mode. The control details of the travel control unit 53 are stored as teaching data in the cleaning condition memory unit 62. This teaching data includes the travel speed, etc.

SLAM制御部54は、リアルタイムでSLAMを実行して、LRF42に計測された床面清掃機1の周囲の障害物からの距離及び角度に基づいて、床面清掃機1の自己位置を推定すると共に局所地図を作成する。走行経路作成部55は、時系列に並んだ複数の自己位置を繋ぎ合わせて床面清掃機1の走行経路を作成する。環境地図作成部56は、時系列に並んだ複数の局所地図を繋ぎ合わせて環境地図を作成する。走行経路はティーチングデータとして走行経路記憶部63に記憶され、環境地図はティーチングデータとして環境地図記憶部64に記憶される。 The SLAM control unit 54 executes SLAM in real time to estimate the self-position of the floor cleaning machine 1 and create a local map based on the distance and angle from obstacles around the floor cleaning machine 1 measured by the LRF 42. The travel path creation unit 55 creates a travel path for the floor cleaning machine 1 by connecting multiple self-positions arranged in chronological order. The environmental map creation unit 56 creates an environmental map by connecting multiple local maps arranged in chronological order. The travel path is stored as teaching data in the travel path memory unit 63, and the environmental map is stored as teaching data in the environmental map memory unit 64.

なお、LRF42としては2次元タイプのLRFが用いられてもよいし、3次元タイプのLRFが用いられてもよい。2次元タイプのLRFによって2次元データが取得されてもよいし、3次元タイプのLRF又は2次元タイプのLRFの上下揺動によって3次元データが取得されてもよい。すなわち、走行経路作成部55によって2次元の走行経路が作成されてもよいし、走行経路作成部55によって3次元の走行経路が作成されてもよい。また、環境地図作成部56によって2次元の環境地図が作成されてもよいし、環境地図作成部56によって3次元の環境地図が作成されてもよい。 Note that either a two-dimensional type LRF or a three-dimensional type LRF may be used as LRF42. Two-dimensional data may be acquired by a two-dimensional type LRF, or three-dimensional data may be acquired by the up-and-down swing of a three-dimensional type LRF or a two-dimensional type LRF. That is, a two-dimensional travel path may be created by the travel path creation unit 55, or a three-dimensional travel path may be created by the travel path creation unit 55. Furthermore, a two-dimensional environmental map may be created by the environmental map creation unit 56, or a three-dimensional environmental map may be created by the environmental map creation unit 56.

清掃プラン作成部57は、各種ティーチングデータを学習モードの開始から終了までの所定時間間隔のステップ毎に関連付けて清掃プランを作成する。この場合、環境地図に床面清掃機1の走行経路が反映されて、走行経路の開始地点から終了地点までの各地点における吸引ブロアの吸引力、メインブラシ72の回転数、サイドブラシ76の回転数、サイドブラシ76による拡幅タイミング等が設定されて清掃プランが作成される。清掃プランは清掃プラン記憶部65に記憶される。清掃プラン記憶部65には、学習モードで学習された清掃プランの他にも、事前に作成された清掃プランが記憶されている。 The cleaning plan creation unit 57 creates a cleaning plan by associating various teaching data with each step at a predetermined time interval from the start to the end of the learning mode. In this case, the travel path of the floor cleaning device 1 is reflected in the environmental map, and a cleaning plan is created by setting the suction power of the suction blower, the rotation speed of the main brush 72, the rotation speed of the side brush 76, the width expansion timing by the side brush 76, etc. at each point from the start point to the end point of the travel path. The cleaning plan is stored in the cleaning plan memory unit 65. In addition to cleaning plans learned in the learning mode, the cleaning plan memory unit 65 also stores cleaning plans created in advance.

また、学習モードから再現モードに変更されると、清掃制御部52は、再現モード中に清掃プラン記憶部65から清掃プランを読み込み、清掃プランに従って床面清掃機1の自律清掃を制御している。走行制御部53は、再現モード中に清掃プラン記憶部65から清掃プランに含まれる走行経路を読み込み、走行経路に従って床面清掃機1の自律走行を制御している。床面清掃機1が走行経路に沿って自律走行しながら、メインブラシ72及びサイドブラシ76によって床面FLを清掃している。このように、清掃制御部52及び走行制御部53によって床面清掃機1が制御されることで、清掃プラン記憶部65から読み込まれた清掃プランが再現される。 Furthermore, when the learning mode is changed to the reproduction mode, the cleaning control unit 52 reads the cleaning plan from the cleaning plan memory unit 65 during reproduction mode and controls the autonomous cleaning of the floor cleaning machine 1 in accordance with the cleaning plan. The travel control unit 53 reads the travel route included in the cleaning plan from the cleaning plan memory unit 65 during reproduction mode and controls the autonomous travel of the floor cleaning machine 1 in accordance with the travel route. While the floor cleaning machine 1 travels autonomously along the travel route, it cleans the floor surface FL with the main brush 72 and side brushes 76. In this way, the cleaning plan read from the cleaning plan memory unit 65 is reproduced by controlling the floor cleaning machine 1 by the cleaning control unit 52 and travel control unit 53.

床面清掃機の走行動作について説明する。図10は本実施形態の床面清掃機の走行動作の一例を示す図である。図10(A)は柱状の突き出た壁を検出したときの走行状態、図10(B)は高さが低い障害物を検出できなかったときの走行状態をそれぞれ示している。 The traveling operation of the floor cleaning machine will now be described. Figure 10 shows an example of the traveling operation of the floor cleaning machine of this embodiment. Figure 10(A) shows the traveling state when a protruding pillar-shaped wall is detected, and Figure 10(B) shows the traveling state when a low obstacle cannot be detected.

図10(A)に示すように、床面清掃機1の進行方向前方には、壁面104の一部が柱状に室内側へ突出している。学習走行で床面清掃機1に壁面104に沿った清掃を学習させることで、再現走行でも床面清掃機1によって壁面104に沿った清掃が再現される。このとき、サイドブラシ76による清掃幅の拡幅状態も再現される。LRF42(図5参照)の測距によって壁面から一定距離を維持しながら、メインブラシ72及びサイドブラシ76によって床面FLが清掃される。壁面104の一部が室内側に突出していても、サイドブラシ76が壁面の突出部分を避けるように床面清掃機1が走行される。 As shown in Figure 10 (A), a portion of the wall surface 104 protrudes in a pillar-like shape toward the interior of the room ahead of the floor cleaning machine 1 in the direction of travel. By having the floor cleaning machine 1 learn to clean along the wall surface 104 during learning travel, cleaning along the wall surface 104 is also reproduced by the floor cleaning machine 1 during reproduction travel. At this time, the widening of the cleaning width by the side brushes 76 is also reproduced. The main brush 72 and side brushes 76 clean the floor surface FL while maintaining a constant distance from the wall surface through distance measurement by the LRF 42 (see Figure 5). Even if a portion of the wall surface 104 protrudes toward the interior of the room, the floor cleaning machine 1 travels so that the side brushes 76 avoid the protruding part of the wall surface.

図10(B)に示すように、床面清掃機1の進行方向前方には、高さが低い障害物105が設置されている。学習走行では床面清掃機1に障害物105の存在が学習されておらず、再現走行ではLRF42や超音波センサ45c(図5参照)等の検出範囲から障害物105が外れている。このため、右側のサイドブラシ76が障害物105に衝突するが、スプリング87(図7参照)の反力に抗してサイドブラシ76が機体内側に揺動される。サイドブラシ76が障害物105を通過すると、スプリング87によってサイドブラシ76が機体外側に押し戻される。サイドブラシ76が障害物105に衝突しても、サイドブラシ76が機体内側に逃げることで部材の損傷が抑えられる。 As shown in Figure 10 (B), a low obstacle 105 is placed ahead of the floor cleaning machine 1 in the direction of travel. During learning travel, the floor cleaning machine 1 has not learned the presence of the obstacle 105, and during reproduction travel, the obstacle 105 is outside the detection range of the LRF 42 and ultrasonic sensor 45c (see Figure 5). As a result, the right side brush 76 collides with the obstacle 105, but the side brush 76 is swung inside the machine body against the reaction force of the spring 87 (see Figure 7). Once the side brush 76 passes the obstacle 105, the spring 87 pushes the side brush 76 back outside the machine body. Even if the side brush 76 collides with the obstacle 105, the side brush 76 escapes inside the machine body, minimizing damage to the components.

床面清掃機の旋回時のサイドブラシの回転数制御について説明する。図11は本実施形態の床面清掃機の旋回動作の説明図である。図12は本実施形態のサイドブラシの回転数制御の説明図である。図13は本実施形態のサイドブラシの最低回転数の設定例を示す図である。なお、図12(A)は連続的にサイドブラシの回転数を変化させる一例、図12(B)は段階的にサイドブラシの回転数を変化させる一例をそれぞれ示している。 We will now explain how the rotation speed of the side brushes is controlled when the floor cleaner is turning. Figure 11 is an explanatory diagram of the turning operation of the floor cleaner of this embodiment. Figure 12 is an explanatory diagram of how the rotation speed of the side brushes is controlled in this embodiment. Figure 13 is a diagram showing an example of setting the minimum rotation speed of the side brushes in this embodiment. Note that Figure 12(A) shows an example of continuously changing the rotation speed of the side brushes, and Figure 12(B) shows an example of changing the rotation speed of the side brushes in stages.

左右のサイドブラシ76を回転させながら走行する場合、サイドブラシ76の回転負荷によって走行経路に沿った自律走行が不安定になる場合がある。例えば、床面清掃機1を右旋回させる場合には、右側のサイドブラシ76の回転によって床面清掃機1の旋回に対して負荷が与えられ、左側のサイドブラシ76の回転によって床面清掃機1の旋回が補助される。また、床面清掃機1を右旋回時には、左側のサイドブラシ76が旋回前後で右側のサイドブラシ76と同じ場所を通るため、右側のサイドブラシ76の回転数を高く維持して塵埃をかき寄せる必要はない。一方で、左側のサイドブラシ76は旋回前後で異なる場所を通るため、左側のサイドブラシ76の回転数を高く維持しなければ塵埃を取り残す恐れがある。 When the left and right side brushes 76 are rotating while the floor cleaning device 1 is traveling, the rotational load of the side brushes 76 may cause the autonomous travel along the travel path to become unstable. For example, when the floor cleaning device 1 is turned to the right, the rotation of the right side brush 76 applies a load to the turning of the floor cleaning device 1, while the rotation of the left side brush 76 assists the turning of the floor cleaning device 1. Furthermore, when the floor cleaning device 1 is turned to the right, the left side brush 76 passes through the same places as the right side brush 76 before and after the turn, so there is no need to maintain a high rotation speed for the right side brush 76 to attract dust. On the other hand, the left side brush 76 passes through different places before and after the turn, so there is a risk of dust being left behind if the rotation speed of the left side brush 76 is not maintained high.

このため、左右のサイドブラシ76が常に同じ回転数に設定されることが良いとは限らず、床面清掃機1の旋回時には左右のサイドブラシ76の回転数に差分を付けることが望ましい。そこで、本実施形態の清掃制御部(制御部)52は、床面清掃機1が左右に旋回する際に、内側のサイドブラシ76の回転数を外側のサイドブラシ76の回転数よりも減少させるように制御してもよい。これにより、床面清掃機1の旋回時にサイドブラシ76の回転負荷によって走行経路に沿った自律走行が不安定になることがない。また、学習走行時にサイドブラシ76の回転数の変化を学習させることもできる。 For this reason, it is not always desirable for the left and right side brushes 76 to be set to the same rotation speed, and it is desirable to have a difference in rotation speed between the left and right side brushes 76 when the floor cleaning device 1 turns. Therefore, the cleaning control unit (control unit) 52 of this embodiment may control the rotation speed of the inner side brush 76 to be lower than the rotation speed of the outer side brush 76 when the floor cleaning device 1 turns left or right. This prevents the rotational load of the side brushes 76 from making the autonomous driving along the driving route unstable when the floor cleaning device 1 turns. It is also possible to have the device learn changes in the rotation speed of the side brushes 76 during learning driving.

例えば、図11(A)に示すように、ハンドル11が右側に15度だけ動かされると、前輪3の操舵角が右側に45度に調整される。このとき、左側のサイドブラシ76の回転数が最高回転数(100%)に維持され、右側のサイドブラシ76の回転数が最高回転数の75%まで減少される。図11(B)に示すように、ハンドル11が右側に30度だけ動かされると、前輪3の操舵角が右側に90度に調整される。このとき、左側のサイドブラシ76の回転数が最高回転数に維持され、右側のサイドブラシ76の回転数が最高回転数の25%まで減少される。 For example, as shown in Figure 11 (A), when the steering wheel 11 is moved 15 degrees to the right, the steering angle of the front wheels 3 is adjusted 45 degrees to the right. At this time, the rotation speed of the left side brush 76 is maintained at the maximum rotation speed (100%), and the rotation speed of the right side brush 76 is reduced to 75% of the maximum rotation speed. As shown in Figure 11 (B), when the steering wheel 11 is moved 30 degrees to the right, the steering angle of the front wheels 3 is adjusted 90 degrees to the right. At this time, the rotation speed of the left side brush 76 is maintained at the maximum rotation speed, and the rotation speed of the right side brush 76 is reduced to 25% of the maximum rotation speed.

この場合、図12(A)に示すように、清掃制御部52によってハンドル11の揺動角に応じて、サイドブラシ76の回転数が連続的に変化されてもよい。図12(B)に示すように、清掃制御部52によってハンドル11の揺動角に応じて、サイドブラシ76の回転数が段階的に変化されてもよい。これらのサイドブラシ76の回転数の制御により、床面清掃機1の旋回角に応じてサイドブラシ76の回転数を適切に調整できる。ここでは、床面清掃機1の旋回角を示す指標としてハンドル11の揺動角が用いられたが、前輪3の操舵角に応じてサイドブラシ76の回転数が変化されてもよい。 In this case, as shown in FIG. 12(A), the cleaning control unit 52 may continuously change the rotation speed of the side brush 76 in accordance with the swing angle of the handle 11. As shown in FIG. 12(B), the cleaning control unit 52 may gradually change the rotation speed of the side brush 76 in accordance with the swing angle of the handle 11. By controlling the rotation speed of the side brush 76 in this way, the rotation speed of the side brush 76 can be appropriately adjusted in accordance with the turning angle of the floor cleaning device 1. Here, the swing angle of the handle 11 is used as an indicator of the turning angle of the floor cleaning device 1, but the rotation speed of the side brush 76 may also be changed in accordance with the steering angle of the front wheels 3.

ところで、上記したようにサイドブラシ76に作用する走行負荷R1や回転負荷R2(図7(B))は床面FLとサイドブラシ76の摩擦状態で変化する。床面FLとサイドブラシ76の摩擦係数が低ければ、床面FL上をサイドブラシ76が滑って回転負荷R2が減少する。一方で、床面FLとサイドブラシ76の摩擦係数が高いと、サイドブラシ76が回転しながら床面FL上を機体外側に移動して回転負荷R2が増加する。この回転負荷R2がサイドブラシ76に対して走行負荷R1と逆向きに作用するため、サイドブラシ76の回転数を増やすことで、回転負荷R2によって走行負荷R1と共にサイドブラシ76の揺動アーム85に係るモーメントのアンバランスを相殺することができる。 As mentioned above, the running load R1 and rotational load R2 (Figure 7(B)) acting on the side brush 76 change depending on the state of friction between the floor surface FL and the side brush 76. If the coefficient of friction between the floor surface FL and the side brush 76 is low, the side brush 76 slides on the floor surface FL, reducing the rotational load R2. On the other hand, if the coefficient of friction between the floor surface FL and the side brush 76 is high, the side brush 76 moves toward the outside of the machine body on the floor surface FL while rotating, increasing the rotational load R2. Because this rotational load R2 acts on the side brush 76 in the opposite direction to the running load R1, increasing the rotational speed of the side brush 76 allows the rotational load R2 to offset the running load R1 and the moment imbalance associated with the swing arm 85 of the side brush 76.

このため、床面清掃機1の走行前に、床面FLとサイドブラシ76の摩擦係数に応じて変化するサイドブラシモータ28の電流値を測定し、サイドブラシモータ28の電流値と走行速度に応じてサイドブラシ76の回転数を制御することが好ましい。ただし、サイドブラシ76の回転数は清掃性能にも影響し、サイドブラシ76の回転数を大きくし過ぎると床面FLやブラシ毛79の損傷にもつながる。そこで、本実施形態の清掃制御部(制御部)52は、床面清掃機1の走行速度とサイドブラシモータ28の電流値によってサイドブラシ76の最低回転数を決定してもよい。 For this reason, before the floor cleaning machine 1 starts moving, it is preferable to measure the current value of the side brush motor 28, which changes depending on the coefficient of friction between the floor surface FL and the side brush 76, and control the rotation speed of the side brush 76 depending on the current value of the side brush motor 28 and the traveling speed. However, the rotation speed of the side brush 76 also affects cleaning performance, and setting the rotation speed of the side brush 76 too high could damage the floor surface FL and the brush bristles 79. Therefore, the cleaning control unit (control unit) 52 of this embodiment may determine the minimum rotation speed of the side brush 76 based on the traveling speed of the floor cleaning machine 1 and the current value of the side brush motor 28.

例えば、図13に示すように、サイドブラシモータ28の電流値が「小」であり、走行速度が「低」である場合には、摩擦係数と走行負荷R1が小さいことを示している。このため、走行負荷R1に対して回転負荷R2が大きくなり過ぎて揺動アーム85に係る機体外側方向のモーメントが過大にならないように、サイドブラシ76の最低回転数が「中」に設定される。サイドブラシモータ28の電流値が「小」であり、走行速度が「高」である場合には、摩擦係数は小さいが走行負荷R1は大きく、揺動アーム85に係る機体外側方向のモーメントが減少することを示している。このため、回転負荷R2によって走行負荷R1による揺動アーム85に係る機体外側方向のモーメントの減少が相殺されるように、サイドブラシ76の最低回転数が「高」に設定される。 For example, as shown in FIG. 13, when the current value of the side brush motor 28 is "low" and the traveling speed is "low," this indicates that the friction coefficient and traveling load R1 are small. Therefore, the minimum rotation speed of the side brush 76 is set to "medium" to prevent the rotational load R2 from becoming too large relative to the traveling load R1, resulting in an excessively large moment on the swing arm 85 in the outward direction of the machine. When the current value of the side brush motor 28 is "low" and the traveling speed is "high," this indicates that the friction coefficient is small but the traveling load R1 is large, resulting in a decrease in the moment on the swing arm 85 in the outward direction of the machine. Therefore, the minimum rotation speed of the side brush 76 is set to "high" so that the rotational load R2 offsets the decrease in the moment on the swing arm 85 in the outward direction of the machine due to the traveling load R1.

サイドブラシモータ28の電流値が「大」であり、走行速度が「低」である場合には、摩擦係数は大きいが走行負荷R1は小さいことを示している。このため、走行負荷R1に対して回転負荷R2が大きくなり過ぎて揺動アーム85に係る機体外側方向のモーメントが過大にならないように、サイドブラシ76の最低回転数が「低」に設定される。サイドブラシモータ28の電流値が「大」であり、走行速度が「高」である場合には、摩擦係数と走行負荷R1が大きく、揺動アーム85に係る機体外側方向のモーメントがある程度バランスしていることを示している。このため、回転負荷R2と走行負荷R1とのバランスによる揺動アーム85に係る機体外側方向のモーメントが安定するように、サイドブラシ76の最低回転数が「中」に設定される。 When the current value of the side brush motor 28 is "high" and the traveling speed is "low," this indicates that the friction coefficient is high but the traveling load R1 is small. Therefore, the minimum rotation speed of the side brush 76 is set to "low" to prevent the rotational load R2 from becoming too large relative to the traveling load R1, causing the moment on the swing arm 85 toward the outside of the machine to become excessive. When the current value of the side brush motor 28 is "high" and the traveling speed is "high," this indicates that the friction coefficient and traveling load R1 are large, and the moment on the swing arm 85 toward the outside of the machine is balanced to a certain extent. Therefore, the minimum rotation speed of the side brush 76 is set to "medium" to stabilize the moment on the swing arm 85 toward the outside of the machine, which is due to the balance between the rotational load R2 and the traveling load R1.

揺動アーム85に係る機体外側方向のモーメントが過大にならずにバランスした状態に近ければ、スプリング87の牽引力が適切に作用し、走行中にサイドブラシ76が障害物に衝突しても、サイドブラシ76はスプリング87の牽引力に応じた小さな反力を受けるだけで退避状態に移行できるので、部品の損傷が極力防止できる。 If the moment acting on the swing arm 85 toward the outside of the vehicle is not excessive and is close to balanced, the tractive force of the spring 87 acts appropriately, and even if the side brush 76 collides with an obstacle while in motion, the side brush 76 can transition to a retracted state with only a small reaction force corresponding to the tractive force of the spring 87, thereby minimizing damage to components.

最低回転数の「低」は最高回転数の25%、最低回転数の「中」は最高回転数の35%、最低回転数の「大」は最高回転数の45%にそれぞれ設定されてもよい。また、上記した床面清掃機1の旋回時にサイドブラシ76の回転数が制御される場合には、清掃制御部52によってサイドブラシ76の最低回転数以上で回転数が制御されてもよい。例えば、サイドブラシ76の最低回転数が最高回転数の25%に設定された場合には、ハンドル11が30度以上動かされても、サイドブラシ76の回転数が最高回転数の25%未満にならないように制御される(図12(A)、(B)参照)。 The minimum rotation speed "low" may be set to 25% of the maximum rotation speed, the minimum rotation speed "medium" to 35% of the maximum rotation speed, and the minimum rotation speed "high" to 45% of the maximum rotation speed. Furthermore, when the rotation speed of the side brush 76 is controlled when the floor cleaning device 1 is turning as described above, the cleaning control unit 52 may control the rotation speed to be equal to or higher than the minimum rotation speed of the side brush 76. For example, if the minimum rotation speed of the side brush 76 is set to 25% of the maximum rotation speed, the rotation speed of the side brush 76 is controlled so that it does not become less than 25% of the maximum rotation speed even if the handle 11 is moved by 30 degrees or more (see Figures 12 (A) and (B)).

以上、本実施形態によれば、揺動アーム85の揺動中心よりも進行方向後側でサイドブラシ76が揺動可能なため、サイドブラシ76が障害物に衝突してもサイドブラシ76を機体内側に逃がして、サイドブラシ装置75の損傷を抑えることができる。サイドブラシ76と障害物の衝撃がスプリング87によって吸収されると共に、床面清掃機1が障害物を通過した後にスプリング87によってサイドブラシ76を機体外側に戻すことができる。 As described above, according to this embodiment, the side brush 76 can swing rearward in the direction of travel from the swing center of the swing arm 85. Therefore, even if the side brush 76 collides with an obstacle, the side brush 76 can be deflected toward the inside of the machine, minimizing damage to the side brush device 75. The impact between the side brush 76 and the obstacle is absorbed by the spring 87, and the spring 87 can return the side brush 76 to the outside of the machine after the floor cleaning device 1 has passed the obstacle.

また、ワイヤー98が牽引されることで、サイドブラシ76が上昇されると共に機体内側に格納され、ワイヤー98の牽引が緩められることで、サイドブラシ76が下降されると共に機体外側に押し出される。サイドブラシ装置75に上下動用の駆動源が不要になってサイドブラシ装置75の薄型化を図り、サイドブラシ装置75の周辺部材のレイアウトの自由度を確保できる。 In addition, when the wire 98 is pulled, the side brush 76 is raised and stored inside the machine body, and when the pulling on the wire 98 is released, the side brush 76 is lowered and pushed out to the outside of the machine body. Since the side brush device 75 does not require a drive source for vertical movement, the side brush device 75 can be made thinner, ensuring flexibility in the layout of the components surrounding the side brush device 75.

なお、本実施形態では、床面清掃機に左右一対のサイドブラシ装置が設けられているが、床面清掃機には単一のサイドブラシ装置が設けられていてもよい。この場合にも、床面清掃機の旋回時にサイドブラシの回転数を制御することが可能である。例えば、床面清掃機が左右に旋回する際に内側に位置するサイドブラシの回転数が最高回転数よりも減少するように清掃制御部に制御される。また、単一のサイドブラシ装置であっても、ワイヤーによってサイドブラシを機体の内外方向に揺動されると共にサイドブラシを昇降させることができる。 In this embodiment, the floor cleaning machine is provided with a pair of left and right side brush devices, but the floor cleaning machine may also be provided with a single side brush device. In this case, it is still possible to control the rotation speed of the side brushes when the floor cleaning machine turns. For example, when the floor cleaning machine turns left and right, the cleaning control unit controls the rotation speed of the inner side brush to be reduced below the maximum rotation speed. Furthermore, even with a single side brush device, the side brush can be swung inward and outward from the machine body by a wire, and the side brush can be raised and lowered.

また、本実施形態では、清掃制御部は、機体が左右に旋回する際に、内側のサイドブラシの回転数を最高回転数よりも減少させているが、内側のサイドブラシの回転数を外側のサイドブラシの回転数よりも減少させていればよい。例えば、清掃制御部は、機体が左右に旋回する際に、内側のサイドブラシの回転数を外側のサイドブラシの回転数よりも減少させていれば、外側のサイドブラシの回転数を最高回転数よりも減少させてもよい。 In addition, in this embodiment, the cleaning control unit reduces the rotation speed of the inner side brush below the maximum rotation speed when the aircraft turns left or right, but it is sufficient that the rotation speed of the inner side brush is reduced below the rotation speed of the outer side brush. For example, as long as the cleaning control unit reduces the rotation speed of the inner side brush below the rotation speed of the outer side brush when the aircraft turns left or right, it may also reduce the rotation speed of the outer side brush below the maximum rotation speed.

また、本実施形態では、揺動アームがストッパに突き当たることでサイドブラシの揺動が規制されているが、ストッパはサイドブラシの機体外側への揺動限界を規定するように形成されていればよい。例えば、ブラケットやサイドブラシがストッパに突き当たることでサイドブラシが規制されてもよい。 In addition, in this embodiment, the swinging of the side brush is restricted by the swinging arm hitting the stopper, but the stopper may be configured to define the limit of swinging of the side brush outward from the machine body. For example, the side brush may be restricted by the bracket or side brush hitting the stopper.

また、本実施形態では、スプリングが揺動アームの一端側を引っ張るように形成されているが、スプリングはサイドブラシを機体外側に向かって押し出すように形成されていればよい。例えば、スプリングが揺動アームの他端側やブラケットを押し込むことでサイドブラシが機体外側に向かって押し出されてもよい。 In addition, in this embodiment, the spring is configured to pull one end of the swing arm, but the spring may be configured to push the side brush toward the outside of the aircraft. For example, the spring may push the other end of the swing arm or the bracket, thereby pushing the side brush toward the outside of the aircraft.

また、本実施形態では、揺動アームの揺動中心がバンパーの内側に位置しているが、揺動アームの揺動中心が機体内側に位置していれば、揺動アームの揺動中心が障害物に衝突することを防止できる。例えば、揺動アームの揺動中心がバンパーよりも後方に位置付けられていてもよい。 In addition, in this embodiment, the swing center of the swing arm is located inside the bumper, but if the swing center of the swing arm is located inside the aircraft body, the swing center of the swing arm can be prevented from colliding with an obstacle. For example, the swing center of the swing arm may be located rearward of the bumper.

また、本実施形態では、支持台、スライダ、傾動リンク、ガイドローラ等によって変換機構が形成されたが、変換機構はワイヤーの牽引力をブラケットの引き上げ力に変換可能に構成されていれば、どのように構成されていてもよい。 In addition, in this embodiment, the conversion mechanism is formed by a support base, slider, tilting link, guide roller, etc., but the conversion mechanism may be configured in any way as long as it is capable of converting the pulling force of the wire into the pulling force of the bracket.

また、本実施形態では、床面清掃機が学習プランに従って自律走行する機能を有しているが、床面清掃機が自律走行する機能を有していなくてもよい。 Furthermore, in this embodiment, the floor cleaning machine has the function of autonomously driving according to a learning plan, but the floor cleaning machine does not necessarily have to have the function of autonomously driving.

また、本実施形態では、SLAMによって環境地図が作成される構成にしたが、V-SLAMやLiDAR-SLAMによって環境地図が作成されてもよいし、オペレータによって事前に環境地図が用意されてもよい。 In addition, in this embodiment, the environmental map is created using SLAM, but the environmental map may also be created using V-SLAM or LiDAR-SLAM, or the environmental map may be prepared in advance by the operator.

また、本実施形態では、オペレータが清掃装置のハンドルを持って手動操作しているが、オペレータが表示端末によって清掃装置を遠隔手動操作してもよい。 In addition, in this embodiment, the operator manually operates the cleaning device by holding the handle, but the operator may also manually operate the cleaning device remotely using a display terminal.

また、本実施形態では、床面清掃機がサイドブラシの回転数を制御しているが、床面清掃機はサイドブラシ装置を備えていれば、サイドブラシの回転数を制御しなくてもよい。 In addition, in this embodiment, the floor cleaning machine controls the rotation speed of the side brushes, but if the floor cleaning machine is equipped with a side brush device, it does not need to control the rotation speed of the side brushes.

また、本実施形態において、床面清掃機にプログラムをインストールすることによって、サイドブラシの回転数を制御する機能が追加されてもよい。これらのプログラムは記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は特に限定されないが、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の非一過性の記憶媒体であってもよい。 In addition, in this embodiment, a function for controlling the rotation speed of the side brushes may be added by installing a program in the floor cleaning machine. These programs are stored in a storage medium. The storage medium is not particularly limited, but may be a non-transitory storage medium such as an optical disk, a magneto-optical disk, or a flash memory.

なお、本実施形態を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Note that although this embodiment has been described, other embodiments may be combinations of the above embodiments and variations in whole or in part.

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方によって実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。 Furthermore, the technology of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified, substituted, or altered in various ways without departing from the spirit of the technical concept. Furthermore, if technological advances or derived technologies allow the technical concept to be realized in a different way, the invention may be implemented using that method. Therefore, the claims cover all embodiments that may fall within the scope of the technical concept.

以上説明したように、本発明の技術は商業施設、製造工場、鉄道駅、空港、ホテル、オフィス、病院、学校等の広い作業エリアの清掃に用いる床面清掃機や、自律走行式の洗浄装置等の作業エリアの自動作業に好適な産業用ロボットに有用である。 As described above, the technology of the present invention is useful for floor cleaning machines used to clean large work areas in commercial facilities, manufacturing plants, train stations, airports, hotels, offices, hospitals, schools, etc., as well as industrial robots suitable for automated work in work areas, such as autonomous cleaning devices.

1 :床面清掃機
2 :機体
28 :サイドブラシモータ
45c:超音波センサ(障害物センサ)
52 :清掃制御部(清掃制御部)
65 :清掃プラン記憶部(記憶部)
71 :メインブラシ装置
72 :メインブラシ
75 :サイドブラシ装置
76 :サイドブラシ
84 :揺動軸(揺動中心)
85 :揺動アーム
87 :スプリング
88 :平行リンク機構(リンク機構)
89 :ブラケット
91 :ストッパ
92 :変換機構
93 :支持台
94 :スライダ
95 :スリット
96 :連結軸
97 :傾動リンク
98 :ワイヤー
99 :長孔
103:ガイドローラ(ガイド)
106:突起
1: Floor cleaning machine 2: Machine body 28: Side brush motor 45c: Ultrasonic sensor (obstacle sensor)
52: Cleaning control unit (cleaning control unit)
65: Cleaning plan memory unit (memory unit)
71: Main brush device 72: Main brush 75: Side brush device 76: Side brush 84: Oscillating shaft (swing center)
85: Swing arm 87: Spring 88: Parallel link mechanism (link mechanism)
89: Bracket 91: Stopper 92: Conversion mechanism 93: Support base 94: Slider 95: Slit 96: Connecting shaft 97: Tilt link 98: Wire 99: Long hole 103: Guide roller (guide)
106: Protrusion

Claims (15)

機体側面から略縦向きの回転軸で回転するサイドブラシを突出して清掃幅を拡幅するサイドブラシ装置であって、
機体の内外方向に前記サイドブラシを揺動させる揺動アームと、
前記サイドブラシを機体外側に向かって押し出すスプリングと、
前記サイドブラシの機体外側への揺動限界を規定するストッパと、
前記揺動アームの先端側で前記サイドブラシを保持するブラケットと、
前記スプリングの反力に抗して前記ブラケットを牽引するワイヤーと、
前記揺動アームに前記ブラケットを上下動可能に連結するリンク機構と、を備え、
前記揺動アームの揺動中心よりも進行方向後側で前記サイドブラシが揺動されるように、前記ストッパによって前記サイドブラシの揺動が規制され
前記ワイヤーの牽引によって前記サイドブラシが上昇すると共に機体内側に格納され、前記ワイヤーの牽引を緩めて前記サイドブラシが下降すると共に機体外側に突出されることを特徴とするサイドブラシ装置。
A side brush device that extends the cleaning width by projecting a side brush that rotates on a substantially vertical rotation shaft from the side of the machine body,
a swing arm that swings the side brush inward and outward directions of the machine body;
a spring that pushes the side brushes outward from the aircraft body;
a stopper that defines a limit of swinging of the side brush toward the outside of the aircraft body;
a bracket that holds the side brush at the tip end of the swing arm;
a wire that pulls the bracket against the reaction force of the spring;
a link mechanism that connects the bracket to the swing arm so as to be movable up and down ;
the stopper restricts the swing of the side brush so that the side brush swings rearward in the traveling direction from the swing center of the swing arm ;
The side brush device is characterized in that the side brush is raised and stored inside the machine body by pulling the wire, and the side brush is lowered and protruded outside the machine body by releasing the pulling of the wire .
前記揺動アームの揺動中心が機体内側に位置していることを特徴とする請求項1に記載のサイドブラシ装置。 The side brush device according to claim 1, characterized in that the swing center of the swing arm is located inside the machine body. 前記ワイヤーの牽引力を前記ブラケットの引き上げ力に変換する変換機構を備え、
前記ブラケットは前記ワイヤーの牽引力によって上昇し、前記ブラケットを含む前記サイドブラシの自重によって下降することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のサイドブラシ装置。
a conversion mechanism for converting the pulling force of the wire into a pulling force of the bracket,
3. The side brush device according to claim 1, wherein the bracket rises due to the pulling force of the wire and falls due to the weight of the side brush including the bracket.
前記変換機構は、
前記ワイヤーの先端に取り付けられたスライダと、
前記スライダと前記ブラケットを連結する傾動リンクと、
前記傾動リンクの進退動作を下側から支持するガイドと、を有し、
前記スライダと前記傾動リンクの連結位置が前記ガイドよりも退避方向に位置付けられると、前記傾動リンクが水平姿勢になって前記ブラケットが上昇し、
前記スライダと前記傾動リンクの連結位置が前記ガイドよりも進出方向に位置付けられると、前記傾動リンクが傾斜姿勢になって前記ブラケットが下降することを特徴とする請求項3に記載のサイドブラシ装置。
The conversion mechanism is
a slider attached to the tip of the wire;
a tilt link connecting the slider and the bracket;
a guide that supports the forward and backward movement of the tilt link from below,
When the connection position between the slider and the tilt link is positioned in a retracted direction from the guide, the tilt link assumes a horizontal position and the bracket rises,
4. The side brush device according to claim 3 , wherein when the connecting position between the slider and the tilt link is positioned further forward than the guide, the tilt link is inclined and the bracket descends.
前記傾動リンクには進退方向に長孔が形成され、
前記傾動リンクの長孔に連結軸を介して前記スライダが連結されていることを特徴とする請求項4に記載のサイドブラシ装置。
The tilt link is formed with a long hole in the forward/backward direction,
5. The side brush device according to claim 4 , wherein the slider is connected to the long hole of the tilt link via a connecting shaft.
前記変換機構は、
前記スライダが設置される支持台を有し、
前記支持台の上面には前記スライダの進退方向に一対のスリットが形成され、当該一対のスリットには前記スライダの一対の突起が挿し込まれ、
前記支持台の一対のスリットは進出方向に向かって幅広に形成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のサイドブラシ装置。
The conversion mechanism is
a support base on which the slider is placed,
a pair of slits are formed on the upper surface of the support base in the advancing/retreating direction of the slider, and a pair of protrusions of the slider are inserted into the pair of slits;
6. The side brush device according to claim 4 , wherein the pair of slits in the support base are formed to widen in the advancing direction.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のサイドブラシ装置と、
機体内側でメインブラシによって床面を清掃するメインブラシ装置と、
機体各部を統括制御する制御部と、を備えていることを特徴とする床面清掃機。
The side brush device according to any one of claims 1 to 6 ,
a main brush device that cleans the floor surface with a main brush inside the machine body;
A floor cleaning machine characterized by comprising: a control unit that controls all parts of the machine body.
進行方向前方の障害物を検出する障害物センサを備え、
前記障害物センサの検出範囲に入ることなく、前記サイドブラシ装置によって前記サイドブラシの格納状態と使用状態が切替えられることを特徴とする請求項7に記載の床面清掃機。
An obstacle sensor is provided to detect obstacles ahead in the traveling direction,
8. The floor cleaning machine according to claim 7 , wherein the side brushes are switched between the storage state and the use state by the side brush device without entering the detection range of the obstacle sensor.
走行経路の各地点に清掃条件を設定した清掃プランを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、清掃プランに従って自律走行しながら床面の清掃を制御しており、
清掃プランには前記メインブラシ装置に関する清掃条件及び前記サイドブラシ装置に関する清掃条件が設定され、
前記サイドブラシ装置に関する清掃条件として、当該サイドブラシの格納状態と使用状態の切替タイミングが設定されていることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の床面清掃機。
a storage unit that stores a cleaning plan in which cleaning conditions are set for each point on the travel route;
The control unit controls cleaning of the floor surface while autonomously traveling according to a cleaning plan,
cleaning conditions for the main brush device and cleaning conditions for the side brush device are set in the cleaning plan;
9. The floor cleaning machine according to claim 7 , wherein the cleaning condition for the side brush device includes a timing for switching the side brush between a stored state and a use state.
前記サイドブラシ装置は左右一対で床面の塵埃を機体側部前方から内部に掻き集めるよう互いに逆方向に回転するサイドブラシ装置であり、
前記制御部は、機体が左右に旋回する際に、内側のサイドブラシの回転数を外側のサイドブラシの回転数よりも減少させることを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の床面清掃機。
the side brush devices are a pair of left and right side brush devices that rotate in opposite directions to each other to scrape dust on the floor surface from the front side of the machine body to the inside,
10. The floor cleaning machine according to claim 7 , wherein the control unit reduces the rotation speed of the inner side brush to be lower than the rotation speed of the outer side brush when the machine body turns left or right.
前記サイドブラシ装置は単一で床面の塵埃を機体側部前方から内部に掻き集めるように回転するのサイドブラシ装置であり、
前記制御部は、機体が左右に旋回する際に内側に位置する前記サイドブラシの回転数を減少させることを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の床面清掃機。
The side brush device is a single side brush device that rotates to sweep dust from the front side of the machine body to the inside,
10. The floor cleaning machine according to claim 7 , wherein the control unit reduces the rotation speed of the side brush located on the inside when the machine body turns left or right.
前記制御部は、機体の旋回角に応じて前記サイドブラシの回転数を変化させることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の床面清掃機。 12. The floor cleaning machine according to claim 10 , wherein the control unit changes the rotation speed of the side brushes in accordance with a turning angle of the machine body. 前記サイドブラシはサイドブラシモータによって回転され、
前記制御部は、機体の走行速度と前記サイドブラシモータの電流値によって前記サイドブラシの回転数を決定することを特徴とする請求項7から請求項12のいずれか1項に記載の床面清掃機。
The side brushes are rotated by a side brush motor,
13. The floor cleaning machine according to claim 7 , wherein the control unit determines the number of rotations of the side brushes based on a traveling speed of the machine body and a current value of the side brush motor.
前記制御部は、機体の走行速度と前記サイドブラシモータの電流値によって前記サイドブラシの最低回転数を決定することを特徴とする請求項13に記載の床面清掃機。 The floor cleaning machine according to claim 13 , wherein the control unit determines the minimum rotation speed of the side brushes based on a traveling speed of the machine body and a current value of the side brush motor. 機体側面から略縦向きの回転軸で回転するサイドブラシを突出して清掃幅を拡幅するサイドブラシ装置と、進行方向前方の障害物を検出する障害物センサと、を備えた床面清掃機であって、
前記サイドブラシ装置が
機体の内外方向に前記サイドブラシを揺動させる揺動アームと、
前記サイドブラシを機体外側に向かって押し出すスプリングと、
前記サイドブラシの機体外側への揺動限界を規定するストッパと、
前記揺動アームの先端側で前記サイドブラシを保持するブラケットと、
前記スプリングの反力に抗して前記ブラケットを牽引するワイヤーと、
前記揺動アームに前記ブラケットを上下動可能に連結するリンク機構と、を備え、
前記揺動アームの揺動中心よりも進行方向後側で前記サイドブラシが揺動されるように、前記ストッパによって前記サイドブラシの揺動が規制され、
前記ワイヤーの牽引によって前記サイドブラシが上昇すると共に機体内側に格納され、前記ワイヤーの牽引を緩めて前記サイドブラシが下降すると共に機体外側に突出され、
前記障害物センサの検出範囲に入ることなく、前記サイドブラシ装置によって前記サイドブラシの格納状態と使用状態が切替えられることを特徴とする床面清掃機。
A floor cleaning machine including a side brush device that extends a cleaning width by projecting a side brush that rotates on a substantially vertical rotation shaft from the side of the machine body, and an obstacle sensor that detects obstacles ahead in the traveling direction,
The side brush device
a swing arm that swings the side brush inward and outward directions of the machine body;
a spring that pushes the side brushes outward from the aircraft body;
a stopper that defines a limit of swinging of the side brush toward the outside of the aircraft body;
a bracket that holds the side brush at the tip end of the swing arm;
a wire that pulls the bracket against the reaction force of the spring;
a link mechanism that connects the bracket to the swing arm so as to be movable up and down;
the stopper restricts the swing of the side brush so that the side brush swings rearward in the traveling direction from the swing center of the swing arm;
By pulling the wire, the side brushes rise and are stored inside the aircraft body, and by releasing the pulling of the wire, the side brushes fall and are protruded outside the aircraft body.
A floor cleaning machine, characterized in that the side brushes are switched between a stored state and a use state by the side brush device without entering the detection range of the obstacle sensor .
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025077659A1 (en) * 2023-10-09 2025-04-17 深圳市杉川机器人有限公司 Cleaning device, control method for cleaning device, and in-position detection method
KR20250089141A (en) * 2023-12-11 2025-06-18 삼성전자주식회사 Robot cleaner and method for controlling thereof
CN117958691B (en) * 2024-01-05 2026-04-21 北京石头世纪科技股份有限公司 Side brush module for cleaning equipment and cleaning equipment
TWM674159U (en) * 2024-02-08 2025-09-01 大陸商北京石頭世紀科技股份有限公司 Cleaning device
CN223196029U (en) * 2024-08-22 2025-08-08 北京石头世纪科技股份有限公司 Cleaning assembly and cleaning device
CN118662039B (en) * 2024-08-23 2024-12-27 苏州科沃斯软件科技有限公司 Working method of cleaning equipment, cleaning equipment and single power source device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087508A (en) 2004-09-21 2006-04-06 Sanyo Electric Co Ltd Self-propelled cleaner
JP2007143645A (en) 2005-11-24 2007-06-14 Matsushita Electric Works Ltd Autonomous mobile vacuum cleaner
JP2011045694A (en) 2009-07-31 2011-03-10 Fuji Heavy Ind Ltd Self-propelled cleaning robot equipped with side brush device
JP2014046207A (en) 2012-08-30 2014-03-17 Samsung Electronics Co Ltd Side brush assembly, robot cleaner and control method for the same
JP2017503530A (en) 2013-12-19 2017-02-02 アクチエボラゲット エレクトロルックス Adaptive speed control of rotating side brush
JP2018047051A (en) 2016-09-21 2018-03-29 東芝ライフスタイル株式会社 Vacuum cleaner

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087508A (en) 2004-09-21 2006-04-06 Sanyo Electric Co Ltd Self-propelled cleaner
JP2007143645A (en) 2005-11-24 2007-06-14 Matsushita Electric Works Ltd Autonomous mobile vacuum cleaner
JP2011045694A (en) 2009-07-31 2011-03-10 Fuji Heavy Ind Ltd Self-propelled cleaning robot equipped with side brush device
JP2014046207A (en) 2012-08-30 2014-03-17 Samsung Electronics Co Ltd Side brush assembly, robot cleaner and control method for the same
JP2017503530A (en) 2013-12-19 2017-02-02 アクチエボラゲット エレクトロルックス Adaptive speed control of rotating side brush
JP2018047051A (en) 2016-09-21 2018-03-29 東芝ライフスタイル株式会社 Vacuum cleaner

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