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JP2014014455A - 清掃装置 - Google Patents

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JP2014014455A
JP2014014455A JP2012152898A JP2012152898A JP2014014455A JP 2014014455 A JP2014014455 A JP 2014014455A JP 2012152898 A JP2012152898 A JP 2012152898A JP 2012152898 A JP2012152898 A JP 2012152898A JP 2014014455 A JP2014014455 A JP 2014014455A
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JP2012152898A
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Ayako Nakamura
綾子 中村
Norio Yamamura
則夫 山村
Akiko Miyagawa
晶子 宮川
Tomoko Ujiie
知子 氏家
Kumiko Nishimura
久美子 西村
Michiko Seki
道子 関
Kiyoaki Sato
清明 佐藤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

【課題】建造物を効率的に洗浄することが可能な清掃装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも床部、壁部及び天井部のいずれかを有する建造物の表面を移動可能な移動部と、移動部に設けられ当該移動部が移動する状態で表面に対向するように配置され表面を清掃する清掃部とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、清掃装置に関する。
床面を走行するための走行手段を有する自走式の清掃装置が知られている。(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−244722号公報
しかしながら、上記の清掃装置は、床部を清掃することはできるものの、壁部や天井部を清掃することが困難であった。したがって、建造物の壁部や、天井部を洗浄する場合、手作業で行う必要があり、非効率であった。
以上のような事情に鑑み、本発明は、建造物を効率的に洗浄することが可能な清掃装置を提供することを目的とする。
以上のような事情に鑑み、
本発明の第一の態様に従えば、少なくとも床部、壁部及び天井部のいずれかを有する建造物の表面を移動可能な移動部と、移動部に設けられ当該移動部が移動する状態で表面に対向するように配置され表面を清掃する清掃部とを備える清掃装置が提供される。
本発明の態様によれば、建造物を効率的に洗浄することが可能な清掃装置を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る清掃装置の構成を示す断面図。 本実施形態に係る清掃装置の構成を示す平面図。 本実施形態に係る清掃装置の一部の構成を示す図。 本実施形態の変形例に係る清掃装置の構成を示す図。 本実施形態の変形例に係る清掃装置の動作の流れを示すフローチャート。 本実施形態の変形例に係る清掃装置の構成を示す図。 本実施形態の変形例に係る清掃装置の構成を示す図。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る清掃装置100の構成を示す断面図である。図2は、清掃装置100の構成を示す平面図である。
図1又は図2に示すように、清掃装置100は、床部F、壁部W及び天井部Cを有する室部Rを清掃する装置であり、移動部10及び清掃部20を有する。また、清掃装置100には、不図示のバッテリーが設けられており、当該バッテリーから各部に電力が供給されるようになっている。当該バッテリーは、不図示の充電装置を用いて充電可能である。
移動部10は、壁部W及び天井部Cの少なくとも一方の表面を移動可能に設けられている。移動部10は、清掃部20の周囲に設けられ当該清掃部20を壁部Wの表面Wa及び天井部Cの表面Caに支持する支持部11と、当該複数の支持部11を駆動する駆動部12とを有する。支持部11は、例えば清掃部20の周囲に4つ設けられている。図1には清掃部20が移動部10によって壁部Wの表面Waに支持された態様が示されているが、これに限られることは無く、清掃部20が天井部Cの表面Caに支持された態様も取り得る。
各支持部11は、連結部13を介して清掃部20に連結された第一部材11aと、当該第一部材11aに対して関節部14を介して連結された第二部材11bとを有する。第二部材11bの先端には、壁部Wの表面Waや天井部Cの表面Caに吸着可能な吸着部15が設けられている。吸着部15が表面Waや表面Caに吸着することにより、移動部10及び清掃部20に作用する重力に対して当該移動部10及び清掃部20を支持することができるようになっている。
駆動部12は、各支持部11に対して、連結部13を中心とした三次元の回転方向に第一部材11aを移動可能であり、関節部14を中心とした三次元の回転方向に第二部材11bを移動可能である。また、駆動部12は、吸着部15の吸着状態(吸着及び吸着解除)を切り替え可能である。
駆動部12が、吸着部15の吸着及び吸着解除を切り替えつつ第一部材11a及び第二部材11bを移動させることにより、支持部11は吸着部15の吸着位置を移動することができる。この吸着部15の吸着位置の移動により、支持部11が表面Waや表面Caに沿って移動可能となり、当該支持部11に支持される清掃部20が移動可能となる。
清掃部20は、壁部Wの表面Waや天井部Cの表面Caを清掃する。清掃部20は、例えば中空の円柱状に形成された本体部21と、当該表面Wa又は表面Caに対向するように本体部21に設けられた複数の処理部22と、当該複数の処理部22を囲うように本体部21の周縁部に沿って設けられた清掃空間封止部(液体移動抑制部)23とを有する。
本体部21には、清掃装置100の各部を統括的に制御する制御部CONTが設けられている。複数の処理部22は、表面Wa及び表面Caに対して、それぞれ異なる種類の処理を行う。
図3は、清掃部20の構成を模式的に示す図である。図3は、表面Wa又は表面Ca側から清掃部20を見たときの構成を示している。
図3に示すように、本実施形態では、複数の処理部22として、例えば表面Wa及び表面Caを払拭する払拭部24や、表面Wa及び表面Caに洗浄液を供給する洗浄液供給部25、表面Wa及び表面Caにリンス液を供給するリンス液供給部26、表面Wa及び表面Caを吸引する吸引部27、表面Wa及び表面Caに向けて気体を噴出する気体噴出部28、表面Wa及び表面Caの状態を画像情報として取得する画像情報取得部29などが設けられている。なお、上記制御部CONTは、複数の処理部22の各部による処理を切り替えて行わせる切替部としても機能する。
払拭部24は、例えば図3に示すようなブラシを有する構成とすることができるが、この構成に限られるものではない。例えば、払拭部24として、布(雑巾など)や紙などを用いても良い。この場合、払拭部24として、乾燥した布や紙を用いる構成であっても良いし、湿った状態の布や紙を用いる構成であっても良い。払拭部24として乾燥した布や紙などを用いることで、表面Wa又は表面Caを乾拭きすることができる。また、払拭部24として、上記のブラシや布、紙などを複数種類備えた構成としても良い。また、払拭部24が布や紙などを自動的に交換する交換機構を有する構成であっても良い。
洗浄液供給部25は、洗浄液として、例えば洗剤や水(冷水、温水、熱水、水蒸気などを含む)などの液体を供給する。洗浄液供給部25は、表面Wa又は表面Caに直接洗浄液を供給する構成であっても良いし、払拭部24に洗浄液を供給する構成であっても良い。洗浄液を払拭部24に供給することで、表面Wa又は表面Caに洗浄液を供給しつつ当該表面Wa又は表面Caを払拭することが可能となる。また、洗浄液供給部25は、液状体の洗浄液を供給する構成であっても良いし、ミスト状若しくは泡状の洗浄液を供給する構成であっても良い。
リンス液供給部26は、リンス液として、例えば水(冷水、温水、熱水、水蒸気などを含む)などを供給する。洗浄液として水が供給される場合などにおいては、リンス液供給部26を省略しても良い。
吸引部27は、不図示のポンプに接続されており、清掃部20において用いられた洗浄液やリンス液などの液体を吸引可能である。また、吸引部27は、本体部21と表面Wa又は表面Caとの間の空間の雰囲気を吸引可能である。気体噴出部28は、不図示のコンプレッサーなどに接続されている。気体噴出部28から噴出される気体としては、例えば空気や不活性ガスなどが挙げられる。画像情報取得部29としては、例えばカメラなどを用いることができる。
清掃空間封止部23は、例えばゴムなどの弾性部材を用いて環状に形成されている。清掃空間封止部23は、清掃部20が支持部11によって壁部Wの表面Waや天井部Cの表面Caに支持された状態で、表面Wa又は表面Caに密着されて用いられる(図1参照)。
清掃空間封止部23は、表面Wa又は表面Caに密着されることで、当該清掃空間封止部23と本体部21と表面Wa又は表面Caとで囲まれる空間Kを封止可能である。清掃空間封止部23によって当該空間Kを封止することにより、例えば複数の処理部22において用いられた洗浄液やリンス液などの液体が清掃部20の外部に垂れるのを防ぐことが可能である。
次に、上記のように構成された清掃装置100の動作を説明する。
まず、清掃装置100の吸着部15を壁部Wの表面Wa又は天井部Cの表面Caに吸着させた状態とする。この状態で、制御部CONTは、移動部10を用いて清掃装置100を表面Wa又は表面Caの清掃対象領域に移動させ、清掃空間封止部23を表面Wa又は表面Caに密着させて空間Kを封止する。
その後、制御部CONTは、封止された空間Kに対して複数の処理部22を用いて清掃処理を行わせる。例えば、まず、制御部CONTは、洗浄液供給部25から洗浄液として洗剤などを供給しつつ、払拭部24によって表面Wa又は表面Caを払拭させる。この状態において、空間Kが清掃空間封止部23によって封止されているため、洗浄液が外部に漏れ出さずに済む。
この動作により、表面Wa又は表面Caが洗浄液と払拭部24とによって清浄化される。洗浄液及び払拭部24による清掃を所定期間行わせた後、制御部CONTは、吸引部27を用いて洗浄液や表面Wa又は表面に付着していた異物を吸引させる。
吸引部27による吸引動作を行わせた後、制御部CONTは、リンス液供給部26からリンス液を供給させる。この動作により、表面Wa又は表面Caがリンス液によって洗い流され、表面Wa又は表面Caに付着した洗浄液の残りや異物などが除去される。この場合においても、空間Kが清掃空間封止部23によって封止されているため、リンス液が外部に漏れ出さずに済む。リンス液によって表面Wa又は表面Caが洗浄された後、制御部CONTは、吸引部27を用いてリンス液を吸引させる。
リンス液の吸引を行わせた後、制御部CONTは、例えば気体噴出部28から空気を噴出させつつ、吸引部27によって空間Kを吸引させる。この動作により、気体噴出部28からの気体によって表面Wa又は表面Caに残ったリンス液等が吹き飛ばされ、吸引部27に吸引されるため、当該表面Wa又は表面Caが乾燥する。
その後、制御部CONTは、移動部10を用いて清掃部20を適宜移動させつつ、上記の清掃動作を逐次行わせ、壁部Wの表面Wa又は天井部Cの表面Caを清掃する。このような動作において、制御部CONTは、例えば画像情報取得部29を用いて表面Wa又は表面Caの画像情報を取得させ、取得された画像情報に基づいて移動部10を移動させたり、複数の処理部22のうちどの処理部22を用いるかを選択したりすることができる。
例えば、乾燥動作を終えた後に、画像情報により表面Wa又は表面Caに汚れが残っている場合、制御部CONTは、再度洗浄液の供給動作を行わせるようにしても良い。また、画像情報により表面Wa又は表面Caの材質や硬度に応じて、払拭部24の種類を切り替えることができる。例えば、表面Wa又は表面Caがタイルなどの硬度の比較的高い物質で形成されている場合にはブラシを用いて払拭させ、例えば壁紙などの硬度の比較的低い物質で形成されている場合には布や紙などを用いて払拭させるようにする。
また、例えば、表面Wa又は表面Caが粗面の場合や汚れがひどい場合などには、洗浄液に浸す時間を長くしたり、払拭する時間を長くしたり、速度を速くしたりすることができる。また、突起物があった場合には、移動部10による移動方向や移動経路などを変更したりすることもできる。
以上のように、本実施形態に係る清掃装置100は、床部F、壁部W及び天井部Cを有する室部Rのうち壁部Wの表面Wa又は天井部Cの表面Caを移動可能な移動部10と、当該移動部10に設けられ当該移動部10が移動する状態で表面に対向するように配置され表面Wa又は表面Caを清掃する清掃部20とを備えるので、壁部Wの表面Wa又は天井部Cの表面Caが自動で清掃可能になる。これにより、室部Rを効率的に洗浄することが可能となる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、清掃空間封止部23が1つの空間を囲む構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、清掃空間封止部23が複数の空間を囲むように形成された構成であっても良い。
例えば、図4に示すように、清掃空間封止部23が、本体部21の周縁部を囲む第一封止部23aと、当該第一封止部23aで囲まれた空間を仕切る第二封止部23bとを有する構成とすることができる。第一封止部23a及び第二封止部23bにより、第一空間K1及び第二空間K2が形成される。なお、第一封止部23aで囲まれた空間の仕切り方に応じて、3つ以上の空間を形成することができる。
図4に示す構成においては、第一空間K1には洗浄液供給部25が接続されており、第二空間K2にはリンス液供給部26が接続されている。また、第一空間K1には、ブラシ部材124が設けられており、第二空間K2にはスポンジ部材224が設けられている。また、第一空間K1及び第二空間K2のそれぞれについて、吸引部27及び気体噴出部28が接続されている。
上記のように構成された清掃部20を用いた場合、第一空間K1での清掃動作と、第二空間K2での清掃動作とを並行して行うことができる。図5は、当該清掃部20の動作の流れを示すフローチャートである。
図5に示すように、制御部CONTは、清掃部20を移動させ(ST01)、所定の位置で停止させて第一空間K1及び第二空間K2を封止させる(ST02)。
その後、制御部CONTは、第一空間K1においては、洗浄液供給部25から洗浄液を供給させ(ST13)、ブラシ部材124を直線的に移動させたり回転移動させたりして壁部又は天井部の表面を払拭させる(ST14)。その後、制御部CONTは、吸引部27を用いて洗浄液及び異物を回収させる(ST15)。なお、洗浄液及び異物を回収させた後、気体噴出部28を用いて乾燥動作を行わせても良い。
一方、第二空間K2においては、制御部CONTは、洗浄液供給部25から洗浄液を供給させるのとほぼ同様のタイミングで、リンス液供給部26からリンス液を供給させ(ST23)、スポンジ部材224を直線的に移動させたり回転移動させたりして壁部又は天井部の表面を払拭させる(ST24)。その後、制御部CONTは、吸引部27を用いて洗浄液及び異物の残りやリンス液を回収させる(ST25)。回収後、制御部CONTは、気体噴出部28を用いて乾燥動作を行わせる(ST26)。
その後、制御部CONTは、移動部10を用いて清掃部20を移動させる(ST07)。このとき、壁部又は天井部の表面のうち上記の動作において洗浄液による洗浄が行われた領域に重なるように第二空間K2が配置されるようにする。これにより、効率的にリンス動作を行うことができる。
また、例えば、上記実施形態においては、複数の支持部11の寸法がほぼ等しく形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、図6に示すように、複数の支持部11の寸法が異なるように形成されていても良い。これにより、例えば浴室など、壁部Wが複数のタイル50を敷き詰めた構成である場合において、吸着部15が、図中上下方向及び左右方向において非対称に形成されることになるため、タイル50の目地51及び目地52から外れるように吸着部15を配置させることができる。この場合、本体部21の中心部から、どの吸着部15についても同一距離には配置されていない状態となっている。
なお、この場合、本体の中心位置を原点とする極座標を(r、θ)とすると、4つの吸着部15のrが全て異なり、且つ、4つの吸着部15のθが+n(π/4)とは異なる値となるように吸着部15を移動させるようにする。
また、上記実施形態においては、清掃空間封止部23が表面Wa又は表面Caに密着することにより、液体の漏れを防ぐ構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
例えば、図7に示すように、清掃装置100が、表面Wa又は表面Caのうち清掃部20の清掃対象領域から当該清掃対象領域の周囲への液体Qの移動を検出する液体移動検出部30を備える構成としても良い。液体移動検出部30は、清掃対象領域の周囲へ移動した液体Qを受ける液体受部31と、当該液体受部31に受けられた液体Qの量を計測する計測部32とを有する。この構成により、液体の漏れを確実に検出することができる。
計測部32の構成としては、例えば液体Qの重量を測定する構成が挙げられる。また、他の構成としては、例えば液体Qに予め色素を加えておき、当該液体Qの画像情報を取得することで当該画像情報に基づいて液体Qの体積を検出する構成などが挙げられる。また、表面Wa又は表面Caとの間の摩擦係数を計測し、すべり具合を測ることで洗剤の有無を判断する構成が挙げられる。
計測部32は、清掃部20と一体に設けられていても良いし、清掃部20とは分離して設けられていても良い。清掃部20と計測部32とが分離されている場合には、不図示の通信機構を用いて計測結果が制御部CONTに送信される構成とすることができる。
また、液体移動検出部30によって液体Qの漏れが検出された場合、例えば洗浄液供給部25から供給される洗浄液の供給量や粘性を調整したり、払拭部24による払拭の速度、方向、洗浄液に浸してから払拭を開始するまでの時間等を調整したりすることで、液体Qの漏れを抑制することができる。なお、洗浄液の粘性を調整する場合には、例えば洗剤の種類、洗剤に加える溶媒(水など)の量や泡の大きさ、泡で吹きつける場合の距離などを調整すれば良い。
また、上記実施形態においては、清掃装置100には不図示のバッテリーが設けられており、当該バッテリーから各部に電力が供給される構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば不図示の配線を用いて清掃装置100を電源に接続する構成であっても良い。
なお、上記実施形態のようにバッテリーを用いる構成においては、バッテリー切れを防ぐため、例えば電池残量に関する閾値を2段階に設定する。具体的には、電池残量が第一閾値以下になったら、制御部CONTは、清掃装置100を壁部W又は天井部Cから床部Fへ移動させる。その後、制御部CONTは、清掃装置100を不図示の充電装置まで自走させ、自動的に充電装置に接続させて充電を行わせる。
また、電池残量が第一閾値よりも低い第二閾値以下となった場合であって清掃装置100が床に到着していない場合には、制御部CONTは、吸着部15によって壁部W又は天井部Cに吸着させ状態で固定させる。その後、制御部CONTは、不図示のスピーカーを用いて警告音を出力させて、使用者に知らせる。
また、本体部21に不図示のパラシュートを格納しておく構成であっても良い。この場合、制御部CONTは、電池残量が第二閾値以下となった場合、格納しておいたパラシュートを出すと共に吸着部15による吸着状態を解除させる。この動作により、清掃装置100が床に急激に落下することを防ぐことができる。
また、上記の清掃装置100を用いて清掃動作を行う場合、汚れの目立つ場所を重点的あるいは選択的に清掃するため、例えば、床部Fから人間の目線の高さ(1.5m〜2m程度)までを特に清掃領域として指定する機能を備えていても良い。この場合、壁部Wの全面を清掃する場合に比べて、清掃時間の短縮を図ることができると共に、汚れやすい場所を重点的に清掃することが可能となる。
また、上記のような清掃領域の特定化については、どの領域に清掃動作を行わせるかを清掃装置100にあらかじめ記憶させておいても良いし、ユーザーが直接入力するようにしても良い。
なお、上記実施形態において、壁部Wや天井部Cに付着した埃などの異物が重力方向に沿って落下するため、例えば清掃装置100の移動方向として、重力方向に沿って上側から下側へ移動させることが好ましい。勿論、清掃装置100を重力方向とは無関係に移動させる態様であっても良い。
また、上記実施形態においては、清掃装置100の清掃対象として、床部F、壁部W及び天井部Cを有する室部Rを例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば床部、壁部及び天井部のいずれかを有する建造物の表面であれば、清掃装置100の清掃対象としても良い。
F…床部 W…壁部 C…天井部 R…室部 Wa…表面 Ca…表面 CONT…制御部 Q…液体 10…移動部 11…支持部 12…駆動部 15…吸着部 20…清掃部 21…本体部 22…処理部 23…清掃空間封止部 24…払拭部 25…洗浄液供給部 26…リンス液供給部 27…吸引部 28…気体噴出部 29…画像情報取得部 30…液体移動検出部 31…液体受部 32…計測部 100…清掃装置

Claims (16)

  1. 少なくとも床部、壁部及び天井部のいずれかを有する建造物の表面を移動可能な移動部と、
    前記移動部に設けられ、当該移動部が移動する状態で前記表面に対向するように配置され、前記表面を清掃する清掃部と
    を備える清掃装置。
  2. 前記清掃部は、前記表面に対してそれぞれ異なる種類の処理を行う複数の処理部を有する
    請求項1に記載の清掃装置。
  3. 前記清掃部は、前記表面に対して前記処理を行う前記処理部を切り替える切替部を有する
    請求項2に記載の清掃装置。
  4. 複数の前記処理部は、前記表面を払拭する払拭部を有する
    請求項2又は請求項3に記載の清掃装置。
  5. 複数の前記処理部は、前記表面に洗浄液を供給する洗浄液供給部を有する
    請求項2から請求項4のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  6. 複数の前記処理部は、前記表面にリンス液を供給するリンス液供給部を有する
    請求項2から請求項5のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  7. 複数の前記処理部は、前記表面を吸引する吸引部を有する
    請求項2から請求項6のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  8. 複数の前記処理部は、前記表面に向けて気体を噴出する気体噴出部を有する
    請求項2から請求項7のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  9. 前記表面のうち前記清掃部の清掃対象領域の画像情報を取得する画像情報取得部を更に備える
    請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  10. 前記画像情報取得部によって取得された前記画像情報を用いて前記清掃部の動作を制御する制御部を更に備える
    請求項9に記載の清掃装置。
  11. 前記表面のうち前記清掃部の清掃対象領域から当該清掃対象領域の周囲への液体の移動を検出する液体移動検出部を更に備える
    請求項1から請求項10のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  12. 前記液体移動検出部は、
    前記清掃対象領域の周囲へ移動した前記液体を受ける液体受部と、
    前記液体受部に受けられた前記液体の量を計測する計測部と
    を有する
    請求項11に記載の清掃装置。
  13. 前記表面のうち前記清掃部の清掃対象領域から当該清掃対象領域の周囲への液体の移動を抑制する液体移動抑制部を更に備える
    請求項1から請求項12のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  14. 前記液体移動抑制部は、前記液体を吸引する液体吸引部を有する
    請求項13に記載の清掃装置。
  15. 前記移動部は、
    前記清掃部の周囲に設けられ前記清掃部を前記表面に支持する複数の支持部と、
    複数の前記支持部を駆動する駆動部と
    を有する
    請求項1から請求項14のうちいずれか一項に記載の清掃装置。
  16. 複数の前記支持部は、前記表面に着脱可能に吸着する吸着部を有する
    請求項15に記載の清掃装置。
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