机器人真空清洁系统

技术领域

本发明涉及一种机器人真空清洁系统。

背景技术

在过去的十年里，机器人真空吸尘器市场增长迅猛。生活方式的改变、可支配收入的增加、城市化以及对节省劳动力设备的日益关注是推动市场增长的一些因素，而且这一趋势似乎将继续下去。

虽然真空吸尘器的机器人化已使更多产品进入市场，但此类机器人的外形并未趋于多样化。一般来说，市场上可用的机器人真空吸尘器是盘状的，高度较低，因此它们可以在家具下面移动，以便在那里进行清洁。主要的技术发展集中在提高导航能力，以提高自主性，以及垃圾箱清空系统和运行时间。然而，总的来说，机器人真空吸尘器市场包括许多通常为圆形的机器，这些机器在差异化方面提供的很少。

已经做出了一些努力来改进机器人真空吸尘器的功能，以应对苛刻的环境。例如，US2020/001468描述了一种机器人圆筒式机器，其具有可以单独移动的清洁头。因此，清洁头可以驱动自己远离机器的主体，以便在家具下面伸展。

US2018/317725和US2010/0256812描述了配备有机器人臂的盘状机器人。然而，这两个示例似乎都不是实际应用，并且机器人臂在每种情况下的效用似乎是有限的。

正是在这种背景下设计了本发明的实施例。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种真空清洁系统，包括机器人单元，机器人单元包括限定地平面的牵引装置和用于接收手持式真空吸尘器的对接接口，其中对接接口限定抽吸端口、电气端口和预定义接口的几何形状。对接接口可以从用于与第一手持式真空吸尘器接合的第一配置和用于与不同于第一手持式真空吸尘器的第二手持式真空吸尘器接合的第二配置重新配置。

因此，本发明方便地提供了一种具有机器人单元或模块的机器人真空清洁系统，该机器人真空清洁系统可以与多个手持式真空吸尘器对接或接合。因此，允许用户在他们能够与机器人单元一起使用的机器类型方面具有一定的灵活性。这为用户提供了特别成本有效且技术上优雅的解决方案，因为如果用户将他们的手持式真空吸尘器升级，例如升级到具有改进的吸力或电池寿命的型号，则新的手持式真空吸尘器仍然可以与机器人单元一起使用。

对接接口可以以各种方式重新配置。例如，可以设想，在一个示例中，对接接口可以具有以某种方式可移动或可适应的各种特征，以便接受不同类型的手持式真空吸尘器。例如，抽吸端口、电气端口或接口的几何形状中的一个或多个可以以某种方式改变，以将它们从第一配置重新配置为第二配置。

在替代配置中，对接接口可以至少部分地由接口适配器提供。对接接口的第一和第二配置中的每一个可以由相应的接口适配器提供。或者，在另一个示例中，第一配置可以由机器人单元的主体的结构提供，并且第二配置可以由装配到对接接口上的接口适配器提供。因此，如果用户想要与机器人单元一起使用不同类型的真空吸尘器，他们可以简单地为特定类型的机器购买合适的接口适配器。

因此，每个接口适配器将限定相应的抽吸端口和电气端口，当接口适配器在机器上就位时，抽吸端口和电气端口可以连接到机器人单元的抽吸端口和电气端口。接口适配器还将定义其自己的接口几何形状，该接口几何形状特定于它被设计用于使用的手持式真空吸尘器。

因此，该系统可以包括至少第一手持式真空吸尘器和第二手持式真空吸尘器，它们中的每一个可以直接经由对接接口或间接经由相应的接口适配器与机器人单元一起使用。因此，在一个示例中，第一手持式真空吸尘器被配置为可释放地与对接接口接合，而不附接接口适配器，使得当第一手持式真空吸尘器与对接接口接合时，第一手持式真空吸尘器可操作以向机器人单元的抽吸端口施加抽吸。在另一示例中，第一手持式真空吸尘器配置为经由相应的接口适配器可释放地与对接接口接合，使得当第一手持式真空吸尘器与对接接口接合时，第一手持式真空吸尘器可操作以经由其相应的接口适配器向机器人单元的抽吸端口施加抽吸。

类似地，第二手持式真空吸尘器可以配置为经由至少一个相应的接口适配器与对接接口接合，于是第二手持式真空吸尘器经由相应的接口适配器的相应的抽吸端口和相应的电气端口连接到机器人单元的抽吸端口和电气端口。

每个手持式真空吸尘器可以由对接接口支撑在使得第二手持式真空吸尘器的纵向轴线相对于地平面大致垂直定向的位置和取向上。在这样的布置中，手持式真空吸尘器可以包括相对于地平面大致平行定向的手枪式握把。这为用户抓住手持式真空吸尘器以对接和脱离对接提供了一种符合人体工学的有利方式。当手持式真空吸尘器安装在对接接口上时，手枪式握把可以大体上与由牵引装置限定的机器人单元的向前方向对准，并且优选地可以在向前方向上延伸。手枪式握把延伸的方向可以与铰接臂延伸的方向一致。

方便的是，机器人单元和相应的手持式真空吸尘器可以共享一个或多个公共抽吸工具，这意味着两台机器都可以针对它们要清洁的表面进行优化。抽吸工具可以是被动的，即没有电动衬套杆或搅拌器，例如可以是针对硬地板优化的地板工具的情况，或者抽吸工具可以是电动的，这使得它们特别适合于堆叠的地板覆盖物，例如地毯和小地毯。

在一种布置中，对接接口设置在机器人单元的第一侧上，并且其中铰接臂从机器人单元的第二侧上的位置延伸出机器人单元。这种配置在机器人单元周围的质量分布方面是有益的，这提高了操纵性。

机器人单元的对接接口可以是对接配置中手持式真空吸尘器的唯一支撑器件。然而，可选地，支撑结构可以从机器人的主体延伸，以在真空吸尘器不被对接接口支撑的位置支撑或接合手持式真空吸尘器。例如，它可以支撑或接合手枪式手柄，或者甚至是位于手枪式手柄上的电池组。支撑结构可以被配置成类似用于手柄和/或电池组的支架。在一个示例中，手柄/电池组可以可释放地锁定到支撑结构上。在这种情况下，支撑结构可以提供有用的附加提升点，使得机器人单元可以在承载位置悬挂在手持式真空吸尘器上。因此，机器人单元可以通过对接接口并且还可以通过电池支撑结构连接到手持式真空吸尘器。支撑结构还可以与手持式真空吸尘器的手柄或手枪式握把接合。

在本申请的范围内，明确的意图是，在前述段落、权利要求书和/或以下说明书和附图中列出的各个方面、实施例、示例和替代方案，以及特别是其个别特征，可以独立地或以任何组合的方式采取。也就是说，所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或组合来结合，除非这些特征不兼容。申请人保留更改任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，包括修改任何最初提交的权利要求以根据和/或纳入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初不是以这种方式提交的。

附图说明

现在将参考附图，仅通过示例的方式描述本发明的上述和其他方面，其中：

图1是根据本发明示例的真空清洁系统的侧视图，该真空清洁系统包括具有机器人臂的机器人驱动模块和安装在机器人驱动模块上的手持式真空吸尘器；

图2是图1的真空清洁系统的透视图，其中机器人臂处于完全展开状态；

图3是真空清洁系统的侧视图，臂处于如图2所示的展开状态；

图4示出了杆式真空吸尘器配置中的手持式真空吸尘器；

图5是手持式真空吸尘器本身的示意图，描绘了它的一些重要的内部部件；

图6a和6b是从后方观察时真空清洁系统的透视图，其中图6a示出了对接在机器人驱动模块上的手持式真空吸尘器，图6b示出了与机器人驱动模块分离的手持式真空吸尘器；

图7是从后方观察的机器人驱动模块的透视图，其中对接插入件与对接部分分离，图8a-c示出了对接插入件的各种视图；以及

图9a示出了真空清洁系统的正面透视图，图9b示出了类似的视图，但强调了通过机器的气流路径。

请注意，不同附图中相同或相似的特征由相似的参考符号表示。

具体实施方式

现在将描述本发明的具体实施例，其中将详细讨论许多特征，以便提供对权利要求书中定义的本发明概念的透彻理解。然而，对于技术人员来说显而易见的是，本发明可以在没有具体细节的情况下实施，并且在一些情况下，为了不不必要地模糊本发明，没有详细描述众所周知的方法、技术和结构。

总之，本发明提供了一种新型的机器人驱动的表面处理系统，其在所示的示例中体现为真空清洁系统。清洁系统是混合设计，其包括机器人驱动单元或模块，以及可拆卸地附接到机器人驱动模块的手持式真空吸尘器。此外，机器人驱动模块配备有机器人臂，其远端携带清洁工具或清洁头。因此，机器人臂为机器人清洁系统提供了延伸的延伸范围，使得它可以在较低的家具下进行清洁。该系统的一个方便的特征是，能够附接到机器人臂远端的清洁工具也可以直接或经由棒延伸管附接到手持真空吸尘器。因此，清洁系统特别方便，因为用户可以使用手持真空吸尘器来执行污点清洁或更广泛的清洁任务，例如当它处于棒式真空模式时，但是清洁头可以安装到机器人驱动模块上，使得它可以按照适合用户的时间表执行自主清洁任务。从下面的讨论中，进一步的特征和优点将变得明显。

所示的附图示出了根据本发明的示例的机器人真空吸尘器2。首先参照图1至3，机器人真空吸尘器2包括两个主要部分。第一部分是机器人驱动部分、单元或模块，通常标记为“4”，第二部分是手持式真空吸尘器，通常标记为“6”。如将理解的，手持式真空吸尘器6可以与机器人驱动模块4分离，使得当手持式真空吸尘器6从机器人驱动模块4脱离时，手持式真空吸尘器6可以单独用作真空清洁机，或者手持式真空吸尘器6可以与机器人驱动模块4一起工作以提供自主真空吸尘器系统6。可以看出，图1至3示出了处于对接状态的机器人驱动模块4和手持式真空吸尘器6，而图6b示出了处于分离或未对接状态的机器人驱动模块4。

在这个示例中，机器是真空吸尘器，但是也可以设想可以进行各种改造，使得它执行其他表面处理功能，例如拖地、抛光、消毒剂喷洒等等。因此，根据本发明的清洁系统也应当被认为扩展到表面处理器具或系统。然而，出于当前的目的，讨论将涉及真空吸尘器，但是应当理解，本发明的实施例可以更广泛地应用于一般的表面处理功能。

回到图1至图3，可以理解，机器人驱动模块4和手持式真空吸尘器6是可对接的，以便用作自推进式机器人真空吸尘器。在这方面，机器人驱动模块4提供机器的移动要求，而手持式真空吸尘器6提供吸力。

设想每个子单元可以提供其自身的电力，使得机器人驱动模块4将包括机载电池组(未示出)以向其相应的驱动电机(未示出)提供电力，而手持式真空吸尘器6包括电池组以向其机载真空电机提供电力。然而，还可以设想，例如在充电期间，机器人驱动模块4和手持式真空吸尘器6之间的电力传输将是有益的。因此，如果用户想要执行他们自己的清洁，例如从房屋中的某些区域现场移除碎片，有用的是，手持式真空吸尘器6可以单独使用，或者以手持式真空吸尘器的形式使用，或者以棒式真空吸尘器的形式使用。然而，手持式真空吸尘器6可以对接到机器人驱动模块4上，使得这两台机器然后用作自主真空吸尘器。

在这一点上，应当理解，机器人驱动模块4还将被提供有合适的导航系统，该导航系统将负责地图绘制、路径规划和任务调度操作。然而，这种功能超出了本讨论的范围，因此将省略对这些方面的进一步解释。

还参照图4和5，将注意到，手持式真空吸尘器具有申请人目前作为Dyson V10或V11销售的机器的形状因子。尽管手持式真空吸尘器6的整体形状因子因此在本领域中是已知的，但是为了更好地理解，以下将简要概述。

手持式真空吸尘器4包括具有细长手柄12的主体10、旋风分离单元14和抽吸入口16。如图所示，抽吸入口16形成为短喷嘴，但是清洁工具或棒延伸件可以根据需要可释放地附接到抽吸入口16。旋风分离单元14具有纵向轴线X并且远离手柄12延伸，使得抽吸入口16位于旋风分离单元14的离手柄12最远的端部。

主体10包括抽吸发生器20，抽吸发生器20包括位于手柄12上方并朝向手柄12后部的电机22和叶轮24。电池26位于手柄12的下方。如图所示，电池26位于手柄12的端部。手柄12采用手枪式握把的形式，并且扳机28设置在手柄12的上端以方便操作。可选地，如这里所见，扳机护板29从手柄向前延伸并围绕扳机28的前部。可以看出，出于人机工程学的原因，手柄12大体上横向于主体的纵向轴线X并且沿着手柄轴线H延伸，从而与其形成角度θ1，该角度在本示例中为大约110度。

旋风分离单元14包括初级旋风分离器30和多个次级旋风分离器32，它们位于初级旋风分离器30的下游，并围绕轴线X布置成圆形阵列。这种构造在旋风真空清洁技术中是常规的。初级旋风分离器30包括具有圆柱形外壁36和端壁38的箱形式的分离器主体34，圆柱形外壁36和端壁38至少部分地限定了旋风分离器室40。分离器室40是环形的，并且围绕纵向轴线X延伸。因此，分离器室40的轴线与机器的纵向轴线X重合。

就通过机器的流动路径而言，抽吸入口16合并成中心管道42，该中心管道42从端壁38沿机器的纵向轴线X中心穿过分离器室40。

中心管道42终止于初级旋风分离器入口44，该入口排放到靠近初级旋风分离器30顶端的分离器室40中。尽管在图5中没有清楚地示出，但初级旋风器入口44与使用中的分离器室40中的空气运动成切线角，这是常规的。

分离器室40的靠近端壁38的底端和圆柱形外壁36的相邻部分一起限定了脏物收集器或箱46，其用于收集从分离器室40中的圆周气流中旋转出来的相对较大的颗粒。端壁38相对于圆柱形外壁36可枢转，使得端壁38可以打开以从箱46排出收集的污垢。在这一点上应当注意，箱打开机构的细节和其他相关细节可能是常规的，因此将省略对这些点的进一步讨论。因此，本讨论将集中于手持式真空吸尘器6的主要方面。

如上所述，旋风分离单元14包括一组次级旋风分离器或“旋风分离器”32，与初级旋风分离器30优化的相对较大的颗粒相比，次级旋风分离器或“旋风分离器”32具有优化的几何形状，用于从通过机器的空气流中分离细颗粒。气流从初级旋风分离器30的分离器室40通过围绕中心管道42的外部延伸的圆柱形可渗透罩48过渡到次级旋风分离器32。因此，罩48围绕纵向轴线X延伸，并与纵向轴线X同轴。罩48对于空气是可渗透的，其形式为例如网状的穿孔板，因此形成来自分离器室40的空气出口，用于捕获罩48上的纤维材料。

罩48环绕着沿机器纵向延伸的管道50，限定了通向多个相对较小的次级旋风分离器32的入口51。按照通常的方式，次级旋风器32通常是圆锥形的，并在它们各自的尖端52处限定脏物出口，脏物排放到细集尘器54中。在该示例中，细集尘器54由气旋分离单元14的外圆柱形壁限定，该外圆柱形壁相对于主脏物收集器46处于径向向外的位置。因此，在这种构造中，当端壁38打开时，主集尘器46和细集尘器54打开，从而脏物可以从机器中排出。

总之，在使用期间，手持式真空吸尘器6通过用户按压扳机28而被激活，扳机28打开抽吸发生器20。因此，抽吸发生器20通过机器建立负压差，该负压差通过抽吸入口16抽吸空气流，沿中心管道42向上并进入分离器室40，在分离器室40中，空气流绕纵向轴线X旋转。分离器室40中的旋转流产生旋风作用，将相对较重或较大的脏物颗粒从空气中分离出来。由于通常使用手持式真空吸尘器6的取向，这些大的脏物颗粒将倾向于收集在主脏物收集器46中。然后，部分清洁的空气穿过罩48，沿着管道50进入次级旋风器32，次级旋风器32用于分离较小和较轻的空气颗粒，这些颗粒通过旋风器尖端52排出。清洁空气从次级旋风分离器32的各个出口60抽出，并通过抽吸发生器20，在那里将清洁空气排放到大气中。

值得注意的是，图5示出了处于“裸露”状态的手持式真空吸尘器，在这种状态下，没有附接到它的清洁工具。然而，应当理解，各种清洁附件可以根据需要联接到手持式真空吸尘器。在这方面，图4示出了带有附接的棒62的手持式真空吸尘器6，棒62将手持式真空吸尘器6转变成杆式真空吸尘器或“棒式真空吸尘器”。这里，棒62的远端又具有附接到其上的电动清洁头64，包括可旋转的搅拌器，其优化用于清洁硬地板或诸如地毯和小地毯的其他地板覆盖物。

在描述了手持式真空吸尘器6的整体结构之后，讨论将集中于机器人驱动模块4的结构。在许多附图中可以看到这与手持式真空吸尘器6相结合，但是在图6b和7中也可以看到它本身。

机器人驱动模块4包括主体70，主体70的两侧是一对轮子72，一个轮子位于主体70的一侧。轮子72在该示例中是圆形的，并且包括盘状轮毂74，盘状轮毂74的周边限定或承载牵引表面76。牵引表面76可以由与轮毂74不同的材料制成，以提高在某些表面上的牵引。例如，牵引表面76可以是由防滑橡胶材料或类似材料制成的带状元件，以在硬地板上提供改进的牵引。尽管在该示例中机器人驱动模块4设置有圆形轮子，但也可以设想可以提供另一种类型的滚动装置，例如履带式驱动系统的形式。因此，轮子应被认为是机器人驱动模块4的一种牵引装置。

轮子72位于主体70的任一侧并且具有相等的直径。因此，它们的外周限定了假想的圆柱形，该圆柱形限定了滚动轴线73，并且主体70的结构包含在该假想的圆柱形内。更具体地，在所示的示例中，主体70为桶形，其外径略微小于轮子62的外径。换言之，在本示例中，主体70大体上是圆柱形的，并且具有与轮子72的直径大致相同的直径。

主体70可以被认为具有面向前方的侧面78和面向后方的侧面80。面向前方的侧面78支撑机器人臂82的近端或近侧端。面向后方的侧面80限定对接接口、区域或部分84，这将在后面更详细地描述。因此，可以看出，主体60的一般桶状形状被用于机器人臂70和对接部分84的合适的凹部86打断。

机器人臂82相对于主体70是可移动的，并且在其远端上包括末端执行器90，不同类型的清洁工具可以附接到该末端执行器90。如图所示，机器人臂82的端部具有附接到其上的电动清洁头92。因此，机器人臂82为机器人真空吸尘器2提供抽吸流动路径，该抽吸流动路径从机器人臂82的端部沿着机器人臂82延伸到机器人驱动模块4的主体70和手持式真空吸尘器6。图9a和9b以并排视图清楚地示出了这一点，其中机器的一些部件被移除，从而可以理解穿过机器的抽吸路径94。

在所示的实施例中，机器人臂82是铰接的，并且可以在两个主要配置之间移动：收起配置和展开配置，在收起配置中，机器人臂折叠起来抵靠着机器人驱动模块4，在展开配置中，机器人臂在极端位置平行于地板表面101大体上笔直地远离机器人驱动模块4延伸。在图2和3中清楚地示出了完全展开的配置，并且在图3中将注意到，机器人臂82的主要部分平行于地板表面101延伸。因此，以这种方式，当处于收起配置时，机器人臂82占用最小的空间，因为它紧靠着机器人驱动模块4折叠，但是它可以方便地在机器人驱动模块4的前面延伸很大的距离，因此它可以在家具下面伸展并进入狭窄的间隙。

如图所示，机器人臂82包括上臂部分100和下臂或“前臂”部分102。上臂部分100具有联接到主体70的第一端104和联接到前臂部分102的第二端106。类似地，前臂部分102包括联接到上臂部分100的第一端108和限定末端执行器90的第二端110。

尽管机器人臂82可以以各种方式构造，但是应当注意，在所示的实施例中，上臂部分100具有两部分结构，使得它包括平行的臂构件100a、100b。这为机器人臂82提供了坚固的结构和更能抵抗挠曲和扭曲的合适的扭转刚度。

上臂部分100和主体70之间的连接通过限定在主体60中的一对插座112来实现，所述一对插座112接收一对上臂构件100a、100b的相应近端以限定肩关节114。尽管在图1-3中未示出，但主体70可以包括合适的驱动系统以在肩关节114处相对于主体70枢转上臂部分100。类似地，上臂构件100a、100b的远端限定有轭的肘关节116，前臂部分102的端部接收在该肘关节116中。肘关节116适当地构造成允许前臂部分102相对于上臂部分100枢转。为此，可以使用单独的驱动电机(未示出)，或者接头116可以由由主体60提供动力的驱动机构驱动。

值得注意的是，肩关节114和肘关节116限定各自的枢转轴线114'、116'。如图所示，枢转轴线114'、116'平行于地平面布置。因此，枢转轴线114'、116'也平行于滚动轴线73，并且垂直于手持式真空吸尘器6的纵向轴线X。借助于枢转轴线114’、116’的平行水平布置，铰接臂82布置成通过基本竖直的平面P绕肩关节114和肘关节116枢转。

在这个图示的示例中，当从侧面观察时，上臂部分100具有狗腿形状，因此上臂构件100a、100b中的每一个包括第一部分120，该第一部分120相对于第二部分122限定一个较小的角度。这在图3中可以最好地看到，图3清楚地示出，当机器人臂82处于完全展开位置时，上臂部分100的重要部分，即其第二部分122的整体，位于邻近地面101的位置。这是有益的，因为它使得机器人臂82的重要部分能够平躺在相邻的地板表面101上。上臂构件100a、100b的第一部分120从主体70的肩关节114向下倾斜，然后伸直以平行于地板延伸。

如上所述，机器人臂82可以从图2和图3所示的伸展或展开位置折回到图1所示的收起状态。它也可以被控制定位在两个极端位置之间。上臂部分100的两部分平行结构在这种情况下是有益的，因为它允许下臂部分102围绕肘关节116枢转并嵌套或位于上臂部分100的平行臂构件100a、100b之间。这允许机器人臂82的特别紧凑的收起布置。如图1所示，例如，在收起位置，下臂部分102垂直定向，并且被平行的上臂构件100a、100b的至少一部分，即被其第二部分122包围。此外，机器人臂82的上端不是机器人真空吸尘器2的最高点，因为尽管其垂直取向，但其低于手持式真空吸尘器6的上端所达到的垂直高度，这由线V表示。这在图1中可以清楚地看到。换句话说，机器人臂82的任何部分都不延伸到机器人真空吸尘器2的上端上方。

上臂部分100的两部分结构还在气流路径如何从清洁头布置路径到主体70方面提供了灵活性。例如，上臂构件100a、100b中的一个可以被配置为限定气流路径，而上臂构件100a、100b中的另一个可以被配置为承载所需的机械和电气部件以给肘关节116供电。图9a和9b清楚地示出了这一点，其中第一管部分130从前臂部分102内从清洁头92垂直向上延伸，并且第一管部分130弯曲180度角以形成第二管部分132，第二管部分132向下延伸穿过上臂部分100的臂部分100a中的一个并进入机器人驱动模块4的主体70。

已经描述了真空清洁系统2的机器人臂方面，现在讨论将转向真空清洁系统2的一般配置方面和对接方面。

如上所述，主体70限定对接部分84，对接部分84适于以完成通过机器的气流路径并因此提供抽吸源的方式接受手持式真空吸尘器6。当手持式真空吸尘器6与机器人驱动模块4对接时，手持式真空吸尘器6相对于地板表面布置成直立方向(见图3)。以这种方式，手持式真空吸尘器6的纵向轴线X在所示的示例中基本上是垂直的。换言之，手持式真空吸尘器6的纵向轴线X通常垂直于地板表面101，其限定了地平面。这种布置为用户将手持式真空吸尘器6对接到机器人驱动模块4提供了人机工程学角度。这是因为用户倾向于以这样的方式握住手持式真空吸尘器2，以便从上方接近对接部分84，因此垂直对接布置对用户来说是方便的。

手持式真空吸尘器6除了大致竖直地定向之外，还布置在对接部分84中，使得其手柄12指向前方。也就是说，手柄12的线性部分与主体60的前后轴线F对齐。如图1-3所示，手持式真空吸尘器6在对接接口84中的布置及其取向使得手柄12在机器人驱动模块4的主体70的顶部上方延伸。相对于地板表面/地平面101，手柄12通常是水平的，尽管应当理解，在所示的实施例中，手柄12不是精确地水平的，而是与其限定一个小角度。

从真空清洁系统2的侧视图可以特别清楚地看出，手柄12在机器人驱动模块4上沿前后方向F延伸到其越过并延伸超过由轮子72限定的滚动轴线73的程度。值得注意的是，电池26位于手柄12的端部，并且在所示的布置中，当手持式真空吸尘器6对接在机器人驱动模块4上时，电池26可以被认为处于悬臂布置中。因此，电池26支撑在手柄12的端部上，当手持式真空吸尘器6对接在机器人驱动模块4上时，手柄12沿水平方向延伸。

值得注意的是，手柄12和电池26具有组合的长度，使得电池26的端部处于大致与轮子72的端部成一直线的水平位置。因此，电池26可以被认为延伸超过机器人驱动模块4的至少一部分的顶部。此外，应当注意，手柄12延伸的方向与机器人臂82的方向对准，以便与机器人臂82平行。因此，手柄12可以被认为指向真空清洁系统2的向前方向。这种布置的一个好处是，电池26的重量提供了平衡效果，因为电池26位于相对于手持式真空吸尘器6的主体10的滚动轴线73的另一侧。与铰接臂82的质量一起，这种布置提供了为机器人驱动模块4的双轮布置提供平衡的方便的手段。

例如，从图1中特别明显的是，处于收起位置的机器人臂82处于折叠直立配置，其中机器人臂80的表面邻接电池26的远侧表面。因此，实际上，当机器人臂82行进到其收起位置时，电池26为机器人臂82的运动提供运动背挡。

与真空清洁系统2相关联的另一个益处是由于清洁头92在机器人臂82和手持式真空吸尘器4之间的可交换性。当任一机器用于清洁地板时，这提供了清洁的一致性，并且还提供了更有效的包装。为了允许共用清洁头，手持式真空吸尘器6的抽吸入口16和机器人臂82的末端执行器90都设置有相同形式的连接器或工具安装部。因此，相同的清洁头92可以在任一机器上可释放地卡入到位。除了电动清洁头之外，应当理解，手持式真空吸尘器6可以根据用户的需要配备其他清洁工具，例如缝隙工具或床垫工具。这种清洁工具可以是电动的或非电动的。

现在转到图6a、6b、7和图8a-c，现在讨论将集中在真空清洁系统的对接方面。图6a示出了手持式真空吸尘器6对接在机器人驱动模块4上的真空清洁系统2，而图6a和7示出了机器人驱动模块4本身。然而，值得注意的是，图6b描绘了与机器人驱动模块4接合的对接插入件138，而图7示出了对接插入件138从机器人驱动模块4移除。

对接部分84通常由机器人驱动模块4的主体70的后侧80中的地板140和弯曲壁142限定。弯曲壁142的形状大致与手持式真空吸尘器6的箱的圆形几何形状相匹配。因此，手持式真空吸尘器6看起来以背负式配置部分地“坐”在机器人驱动模块4中。对接部分84的地板140包括电连接和气流连接，其允许手持式真空吸尘器6与机器人驱动模块4有效地接合。

如图6b所示，气流连接器144限定在对接区域84的地板140的中心，并且该气流连接器144配置为与手持式真空吸尘器6的抽吸入口16配合。类似地，位于气流连接器144旁边的是电连接器146，其被配置为与手持式真空吸尘器6的相应电连接器148配合。

尽管气流连接器144完成了穿过机器的气流路径，从清洁头92沿着机器人臂82进入主体70，通过对接部分84并最终到达手持式真空吸尘器6，但电连接器146可以提供机器人驱动模块4和手持式真空吸尘器6之间的电力和/或数据传输。例如，就电力而言，主体70可选择容纳比手持式真空吸尘器6更大的电池系统，因此使机器人驱动单元4能够为手持式真空吸尘器6供电可能是有利的。类似地，当出于充电的目的将真空清洁系统2对接到适当的地面对接站时，手持式真空吸尘器6可以通过机器人驱动模块4充电。

机器人驱动模块4和手持式真空吸尘器6之间的电连接也可以用于数据传输。例如，用户可以与设置在手持式真空吸尘器6上的用户接口150交互，以便命令真空清洁系统2的操作功能。因此，电连接器146提供了用于将命令从手持式真空吸尘器6传输到机器人驱动模块4的装置，由此它们可以由机载控制系统(未示出)作用。

在本发明的一些实示例中，设想对接部分84可以是具有固定构造的主体70的整体部分，因此只有单一类型的手持式真空吸尘器6能够与其对接。然而，在其他示例中，可以设想对接部分84可以被重新配置以使得多于一种类型的手持式真空吸尘器能够与其对接。实现这一点的一种方式是在对接部分84上具有可移动特征，这将使用户能够可选择地配置对接部分84以接合到特定的手持式真空吸尘器类型。例如，后壁142可以具有滑动部分，滑动部分可以在不同位置之间切换，以便改变对接部分84的几何形状，从而为不同类型的手持式真空吸尘器提供支撑。

另一个选项示出在图示的示例中。这里，对接部分84至少部分地由可拆卸的对接插入件138限定。对接插入件138能够与不同的对接插入件交换，对接插入件具有被设计成匹配不同类型的手持式真空吸尘器的几何形状。

对接插入件138包括基部152和后壁154，基部152和后壁154被成形为与限定在机器人驱动模块4的主体70中的对应成形的凹部156互补。

基部152大体上是圆形的，并限定了一个大体上平坦的环形平台158，用于接收手持式真空吸尘器6的箱的前端。环形平台158围绕气流连接器144和电连接器146。

后壁154从基部152向上延伸并终止于横向延伸的帽部160。后壁154延伸基部152周长的大约25％，以便配合到主体70中的凹部156中。为了符合手持式真空吸尘器的箱的圆柱形外表面，后壁154在水平面内弯曲，其曲率半径与基部152的半径相当。后壁154因此延续了主体70中的后壁142的曲率，其部分位于对接插入件138的后壁154的侧面。

帽部160具有弯曲的上表面162，该上表面162在与基部152相反的方向上远离后壁154延伸。如通过观察图7可以看到的，帽部160的弯曲上表面162与大致圆柱形主体70的弯曲上表面相匹配。因此，当对接插入件138装配到主体70上时，对接插入件138的弯曲上表面162与主体70的弯曲上表面齐平并因此融合到主体70的弯曲上表面中。

观察图8c，其清楚地示出了对接插入件138的下侧，将会看到，基部152的后边缘设置有分别对应于电连接器146和气流连接器144的电气端口164和气流端口166。同样地，图7示出了没有对接插入件138的对接部分84，并且将理解，对接部分84设置有相应的电气端口170和气流端口172，它们能够与对接插入件138中的相应端口164、166配合。

在不脱离权利要求所限定的本发明的范围的情况下，对所示示例的各种修改是可能的。