CN108882817B - 用于清洁机器人的清洁箱 - Google Patents

Abstract

一种清洁箱，其可安装到可操作以从地板表面接收碎屑的自主清洁机器人，包括：碎屑隔室，用于接收与气流分离的第一部分碎屑；以及颗粒隔室，用于接收与气流分离的第二部分碎屑。清洁箱还包括碎屑分离锥，其具有限定上部开口和下部开口的内导管。上部开口接收来自空气通道的气流。内导管从上部开口到下部开口呈锥形，使得气流在内导管内形成气旋。

Description

用于清洁机器人的清洁箱

技术领域

本说明书涉及一种用于清洁机器人特别是自主清洁机器人的清洁箱。

背景技术

清洁机器人包括在环境(例如家庭)内自主执行清洁任务的移动机器人。许多种清洁机器人在某种程度上且以不同的方式是自主的。清洁机器人可以自主导航环境并在它们自主导航环境时摄取碎屑。摄取的碎屑通常存储在清洁箱中，清洁箱可以从清洁机器人中手动移除，以便可以从清洁箱中清空碎屑。在一些情况下，自主清洁机器人可被设计成自动与抽空站对接，以便清空其摄取碎屑的清洁箱。

发明内容

在一方面，一种清洁箱，其可安装到可操作以从地板表面接收碎屑的自主清洁机器人，包括入口，其位于限定清洁箱的内部宽度的清洁箱的侧面之间。清洁箱还包括出口，其配置成连接到真空组件，所述真空组件可操作以将气流从清洁箱的入口引导到清洁箱的出口；和碎屑隔室，用于接收与气流分离的第一部分碎屑。清洁箱还包括空气通道，其位于所述碎屑隔室上方，并且由碎屑隔室的顶表面限定，所述碎屑隔室的顶表面相对于清洁箱的顶壁的内表面倾斜。所述空气通道跨越清洁箱的内部宽度并通过碎屑隔室的顶表面接收来自碎屑隔室的气流。清洁箱包括颗粒隔室，用于接收与气流分离的第二部分碎屑。清洁箱还包括碎屑分离锥，其具有限定上部开口和下部开口的内导管。所述上部开口接收来自空气通道的气流。所述内导管从上部开口到下部开口呈锥形，使得气流在内导管内形成气旋。

在另一方面，一种自主清洁机器人包括：主体；驱动器，其可操作以使所述主体在地板表面上移动；以及承载在所述主体中的真空组件。当所述主体在地板表面上移动时，所述真空组件可操作以产生气流来从地板表面运送碎屑。所述机器人还包括安装到所述主体的清洁箱。所述清洁箱包括：入口，出口，其连接到所述真空组件，使得包含碎屑的气流从所述入口引导到所述出口，碎屑隔室，用于接收与气流分离的第一部分碎屑，颗粒隔室，用于接收与气流分离的第二部分碎屑，以及碎屑分离锥，其配置成接收来自所述碎屑隔室的气流以形成气旋，该气旋将所述第二部分碎屑与气流分离并将所述第二部分碎屑引向所述颗粒隔室。

在一些实施方式中，入口跨越清洁箱的内部宽度的75％和100％之间的长度。

在一些实施方式中，碎屑隔室的顶表面包括第一过滤器。在一些情况下，第一过滤器的尺寸设计成抑制宽度在100和500微米之间的碎屑进入空气通道。在一些情况下，第一过滤器的过滤表面和穿过清洁箱的水平面形成5和45度之间的角度。

在一些实施方式中，碎屑隔室的顶表面和碎屑分离锥的纵向轴线限定85和95度之间的角度。例如，碎屑隔室的顶表面朝向碎屑分离锥向下倾斜。

在一些实施方式中，空气通道跨越清洁箱的内部宽度的95％和100％之间的长度。

在一些实施方式中，清洁箱包括抽空端口，其配置成连接到另一真空组件，该真空组件可操作以将气流从出口引导到抽空端口。清洁箱还包括例如第一翼片，其覆盖气动地连接碎屑隔室和颗粒隔室的开放区域。第一翼片例如配置成当第一翼片的面向碎屑隔室的一侧上的压力小于第一翼片的面向颗粒隔室的一侧上的压力时打开。在一些情况下，清洁箱包括第二翼片，其覆盖碎屑隔室和颗粒隔室之间的开放区域。由第一翼片覆盖的开放区域例如大于由第二翼片覆盖的开放区域，并且第一翼片定位成比第二翼片更远离抽空端口。

在一些实施方式中，碎屑分离锥的纵向轴线与穿过清洁箱的垂直轴线限定5和25度之间的角度，使得碎屑分离锥的上部开口远离清洁箱的入口倾斜。

在一些实施方式中，内导管是圆锥形结构，其限定与圆锥形结构的中心轴线形成角度的斜面，该角度在15和40度之间。

在一些实施方式中，内导管的上部开口的直径在20和40毫米之间，并且内导管的下部开口的直径在5和20毫米之间。

在一些实施方式中，碎屑分离锥是第一碎屑分离锥，且第一碎屑分离锥的内导管接收气流的第一部分。清洁箱包括例如邻近第一碎屑分离锥的第二碎屑分离锥。第二碎屑分离锥具有例如限定上部开口和下部开口的内导管。上部开口接收例如来自空气通道的气流的第二部分。内导管例如从上部开口到下部开口呈锥形，使得气流的第二部分在内导管内形成气旋。

在一些实施方式中，碎屑分离锥是一组碎屑分离锥中的一个，该组碎屑分离锥线性布置并且具有远离入口成角度的共面纵向轴线，使得碎屑分离锥的上部开口远离入口倾斜。

在一些实施方式中，碎屑隔室的顶表面包括第一过滤器，并且清洁箱还包括位于碎屑分离锥和出口之间的第二过滤器。

在一些实施方式中，出口跨越清洁箱的内部宽度。

在一些实施方式中，清洁箱还包括入口管道，入口管道气动地连接到空气通道并且气动地连接到碎屑分离锥的内导管。入口管道包括例如在入口的宽度的5％和15％之间的最小宽度。

在一些实施方式中，清洁箱还包括出口管道，用于将气流从碎屑分离锥的内导管引向出口。出口管道例如朝向碎屑分离锥的内导管呈锥形。

在一些实施方式中，清洁箱还包括门，其限定碎屑隔室的底表面和颗粒隔室的底表面。门例如配置为手动打开以使得碎屑隔室和颗粒隔室中的碎屑能够从清洁箱移除。

在一些实施方式中，清洁箱的最大高度小于80毫米。

在一些实施方式中，机器人还包括可旋转地安装到主体的清洁辊。清洁辊例如配置成接合碎屑以使碎屑朝向清洁箱的入口移动。清洁箱的入口例如跨越清洁辊的长度的60％和100％之间的长度。

前述的优点可包括但不限于下文和本文其他地方所述的那些。清洁箱可以在多个阶段中分离碎屑，使得较少的碎屑到达紧接在真空组件之前定位的过滤器。在一方面，碎屑不太可能到达过滤器，因此不太可能阻碍通过过滤器的气流。结果，由真空组件抽吸以产生气流的总功率量小于真空组件所抽吸的总功率量，该真空组件在气流到达过滤器之前不会将大部分碎屑与气流分离。在另一方面，因为在清洁操作期间较少的碎屑到达过滤器，所以不需要经常清洁或更换过滤器。在需要清洁或更换过滤器之前，机器人可以摄取更大量的碎屑。

此外，清洁箱以相对紧凑的轮廓实现多阶段碎屑分离，例如具有较低高度的轮廓。结果，清洁箱可用于具有相对紧凑轮廓的自主清洁机器人，例如相对于地板表面具有较低高度的轮廓。在这方面，安装有清洁箱的自主清洁机器人可以占据环境中的少量空间并且在环境中不那么突兀。由于其较小的轮廓，清洁机器人还可以安装在较小的空间中，例如在家具和其他障碍物下方。在一些示例中，清洁箱包括多个碎屑分离锥，其线性地布置而不是以圆形布置定位。碎屑分离锥的线性布置可以允许清洁箱的总高度与其中圆形地布置碎屑分离锥的清洁箱的高度相比更小。

在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他潜在的特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是清洁操作期间自主清洁机器人和清洁箱的右侧剖视图。

图2是图1的自主清洁机器人的仰视图。

图3A是用于图1的自主清洁机器人的清洁箱的顶部前透视图。

图3B是图3A的清洁箱的右侧剖视图。

图3C是图3A的清洁箱的顶部剖视图，其中移除了清洁箱的顶侧。

图4A是用于图3A的清洁箱的碎屑分离器的前透视图。

图4B和4C是图4A的碎屑分离器的后剖视图。

图5A是图3A的清洁箱的右侧剖视图，其连接到图1的自主清洁机器人的真空组件。

图5B是图5A的清洁箱的右侧剖视图，其与图1的自主清洁机器人的真空组件断开并且门处于打开位置。

图6是当携带清洁箱的自主清洁机器人停靠在抽空站时图3A的清洁箱的右侧剖视图。

图7是图3A的清洁箱的碎屑隔室的前透视剖视图，其中移除了清洁箱的前侧和侧面。

各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。

具体实施方式

参考图1，清洁箱100安装到清洁机器人102。清洁箱100在地板表面106的清洁操作期间接收由机器人102摄取的碎屑104。在清洁操作期间，机器人102的真空组件108产生气流110将碎屑104从地板表面106朝向真空组件108提升。气流110从地板表面106抽吸碎屑104通过气室112。然后气流110被引导通过清洁箱100的入口114、通过碎屑隔室116、通过碎屑隔室116的顶部表面118、进入空气通道120、通过碎屑分离锥122，然后通过清洁箱100的出口126处的过滤器124。随着包含碎屑104的气流110行进通过清洁箱100，碎屑104与气流110分离并沉积在清洁箱100内。

清洁箱100是多隔室箱，其包括多阶段碎屑分离，以在清洁操作期间气流110前进通过每个阶段时将碎屑与气流110分离。在碎屑分离的一个或多个阶段，碎屑104的一部分104a沉积在碎屑隔室116内。在碎屑分离的另一阶段，碎屑104的另一部分104b沉积在颗粒隔室128内。在碎屑分离的又一阶段，碎屑104的附加部分104c沉积在过滤器124上。

在碎屑104沉积在颗粒隔室128内的阶段，碎屑分离锥122接收气流110并使气流110形成气旋121。气旋121有助于分离包含在气流110内的碎屑104的部分104b。部分104b又沉积在颗粒隔室128内。在过滤器124之前的碎屑分离的多个阶段可以减少到达过滤器124的碎屑104的数量。因为碎屑104的较小部分104c到达过滤器124，可用于真空组件108以产生气流110的过滤器124处的开口区域在清洁操作期间保持较高。结果，在清洁操作期间真空组件108的功率要求可以更低，从而提高真空组件108的整体能量效率。

在一些实施方式中，清洁机器人102是自主清洁机器人，其自主地穿过地板表面106同时从地板表面106摄取碎屑。在图1和2所示的示例中，机器人102包括可在地板表面106上移动的主体200。如图2所示，在一些实施方式中，主体200包括具有大致矩形形状的前部202a和具有大致半圆形形状的后部202b。前部202a包括例如两个侧面204a、204b，其基本垂直于前部202a的前侧206。

机器人102包括驱动系统，其包括可与驱动轮210a、210b一起操作的致动器208a、208b。致动器208a、208b安装在主体200中并且可操作地连接到驱动轮210a、210b，其可旋转地安装到主体200。驱动轮210a、210b将主体200支撑在地板表面106上方。机器人102包括操作致动器208a、208b的控制器212，以在清洁操作期间绕地板表面106自主导航机器人102。致动器208a、208b可操作以沿向前驱动方向130(图1中示出)驱动机器人102。在一些实施方式中，机器人102包括脚轮211，其在地板表面106上方支撑主体200。脚轮211例如在地板表面106上方支撑主体200的后部202b，并且驱动轮210a、210b在地板表面106上方支撑主体200的前部202a。

真空组件108也承载在机器人102的主体200内，例如在主体200的后部202b中。控制器212操作真空组件108以产生气流110并使机器人102能够在清洁操作期间摄取碎屑104。机器人102包括例如主体200的后部202b处的通风口213。由真空组件108产生的气流110通过通风口213排出到机器人102的环境中。在一些实施方式中，不是通过主体后部202b处的通风口排出，由真空组件108产生的气流110通过连接到机器人102的清洁头的管道排出。清洁头包括例如一个或多个辊，其接合地板表面106并将碎屑104扫入清洁箱100。排出到清洁头的气流110可以通过增加靠近清洁头的气流量以搅动地板表面106上的碎屑104来进一步改善从地板表面106拾取碎屑。

在一些情况下，清洁机器人102是独立的机器人，其自主地越过地板表面106移动以摄取碎屑。清洁机器人102例如携带电池以给真空组件108供电。改进的能量效率可以减少清洁机器人102的所需部件尺寸，从而减小清洁机器人102的整体尺寸和/或高度。例如，真空组件108的改进的能量效率可以减小从地板表面106摄取碎屑104所需的真空组件108的尺寸。反过来，电池的尺寸也可以更小以满足真空组件108的电力需求。

在图1和2描绘的示例中，机器人102的清洁头包括第一辊212a和第二辊212b。辊212a、212b位于清洁箱100的前方，清洁箱100位于真空组件108的前方。辊212a、212b可操作地连接到致动器214a、214b，并且每个都可旋转地安装到主体200上。特别地，辊212a、212b安装到主体200的前部202a的下侧，使得辊212a、212b接合地板表面106上的碎屑104。辊212a、212b可绕平行于地板表面106的轴线旋转。辊212a、212b包括例如刷子或翼片，其接合地板表面106以收集地板表面106上的碎屑104。辊212a、212b各自具有例如10cm和50cm之间的长度，例如在10cm和30cm、20cm和40cm、30cm和50cm之间。辊212a、212b基本上横跨侧面204a、204b之间的前部202a的整个宽度。

在清洁操作期间，控制器212操作致动器214a、214b以使辊212a、212b旋转以接合地板表面106上的碎屑104并将碎屑104朝向气室112移动。例如，辊212a、212b相对于彼此反向旋转以配合使碎屑104朝向气室112移动，例如一个辊逆时针旋转而另一个辊顺时针旋转。气室112又将包含碎屑104的气流110引导到清洁箱100中。如本文所述，在气流110通过清洁箱100朝向真空组件108行进期间，碎屑104沉积在清洁箱100的不同隔室中。

在一些实施方式中，为了朝向辊212a、212b扫碎屑104，机器人102包括刷子214，其围绕非水平轴线旋转，例如与地板表面106形成75度和90度之间的角度的轴线。机器人102包括可操作地连接到刷子214的致动器216。刷子214延伸超过主体200的周边，使得刷子214能够接合地板表面106的辊212a、212b通常不能到达的部分上的碎屑104。在清洁操作期间，控制器212操作致动器216以旋转刷子214来接合辊212a、212b不能到达的碎屑104。特别地，刷子214能够接合环境壁附近的碎屑104并朝向辊212a、212b刷碎屑104，以便于机器人102摄取碎屑104。

当碎屑104被机器人102摄取时，清洁箱100将摄取的碎屑104存储在多个隔室中。在清洁操作期间清洁箱100安装到机器人102的主体200，使得清洁箱100接收由机器人102摄取的碎屑104，并且使得清洁箱100与真空组件108气动连通。参照图3A和3B，清洁箱100包括主体300，主体300限定入口114、碎屑隔室116、空气通道120、碎屑分离锥122和出口126。主体300包括侧面302a、302b、前侧304、后侧306、顶侧308和底侧310。如图3C所示，侧面302a、302b限定清洁箱100的内部宽度W1。内部宽度W1例如在15cm和45cm之间，例如在15cm和25cm、25cm和35cm、35cm和45cm之间等。内部宽度W1例如是辊212a、212b的长度的65％至100％，例如辊212a、212b的长度的65％至75％、75％至85％、85％至100％。

在一些实施方式中，前侧304、后侧306和侧面302a、302b限定清洁箱100的矩形水平横截面。水平横截面的几何形状可以在其他实施方式中变化。在一些示例中，清洁箱100的几何形状的一部分与机器人102的几何形状的一部分匹配。例如，如果机器人102包括圆形或半圆形几何形状，在一些情况下，其中一个侧面，清洁箱100跟踪机器人102的圆形或半圆形几何形状。例如，侧面包括弧形部分，使得清洁箱100的水平横截面跟踪机器人102的圆形或半圆形几何形状。

在一些实施方式中，侧面302a、302b、顶侧308和底侧310限定清洁箱100的矩形垂直横截面。清洁箱100的垂直横截面的几何形状可以在其他实施方式中变化。在一些示例中，垂直横截面具有椭圆形状、梯形形状、五边形形状或其他合适的形状。在一些情况下，侧面302a、302b彼此平行，而在其他情况下，侧面302a、302b沿着彼此相交的轴线延伸。类似地，在一些情况下，顶侧308和底侧310彼此平行，而在其他情况下，顶侧308和底侧310沿着彼此相交的轴线延伸。在一些情况下，侧面302a、302b、顶侧308和/或底侧310包括一个或多个弯曲部分。

如本文所述，除了存储碎屑104之外，清洁箱100还包括多阶段碎屑分离，以将不同尺寸的碎屑与气流110分离。如图3B所示，尽管具有碎屑存储和碎屑分离的功能，但清洁箱100可具有相对小的高度H1。清洁箱100的高度H1例如在50mm和100mm之间，例如小于100mm、小于80mm、小于60mm。清洁箱100的入口114和出口126之间的部分的高度例如小于或等于高度H1。

清洁箱100的入口114是穿过清洁箱100的前侧304的开口。入口114位于清洁箱100的侧面302a、302b之间。入口114气动地连接到气室112和碎屑隔室116。在一些实施方式中，密封件定位在清洁箱100的前侧304的外表面上，使得当清洁箱100安装在机器人102的主体200中时，清洁箱100与机器人102的主体200形成密封接合。在这方面，入口114在清洁操作期间将包含碎屑104的气流110从气室112引导到碎屑隔室116中。

入口114跨越长度L1，例如在清洁箱100的内部宽度W1的75％和100％之间，例如内部宽度W1的75％至85％、80％至90％、85％至95％。例如，入口114跨越辊212a、212b的长度的60％至100％，例如辊212a、212b的长度的60％至70％、70％至80％、80％至90％、90％和100％等。因为入口114跨越辊212a、212b的基本上整个长度，所以由真空组件108产生的气流110可以沿着辊212a、212b的整个长度抽出气流110。结果，气流110可以促进在辊212a、212b的整个长度上的位置处摄取碎屑104。

碎屑隔室116由前侧304、底侧310、侧面302a、302b、碎屑隔室116的后表面314和碎屑隔室116的顶表面118限定。碎屑隔室116存储由机器人102摄取的较大碎屑。碎屑隔室116通常存储由机器人102摄取的碎屑104的大部分体积。在这方面，碎屑隔室116具有的体积在由侧面302a、302b、前侧304、后侧306、顶侧308和底侧310限定的清洁箱100的总体积的25％至75％之间，例如25％至50％、40％至60％和50％至75％等。

从图3B所示的透视图来看，碎屑隔室116的垂直横截面具有梯形形状。在一些情况下，碎屑隔室116的后表面314和前表面基本上平行，例如相对于彼此形成0到15度之间的角度。前表面例如对应于清洁箱100的前侧304的内表面。碎屑隔室116的顶表面118相对于限定入口114的前侧304成角度。碎屑隔室116的顶表面118例如相对于气流110进入碎屑隔室116的方向成角度和/或相对于气流110通过碎屑隔室116的顶表面118的方向成角度。顶表面118和气流110进入碎屑隔室116的方向形成的角度例如在5到45度之间，例如在5到25度、15到35度、25度到45度之间。碎屑隔室116的顶表面118也相对于清洁箱100的顶侧308的内表面成角度。在一些示例中，顶表面118是成角度的，使得通过入口114行进的气流110水平地朝向顶表面118。顶表面118和前侧304例如形成锐角，例如小于90度的角度。顶表面118例如相对于穿过清洁箱100的水平面成角度。顶表面118和水平面形成的角度例如在5到45度之间，例如在5到25度、15到35度、25度到45度之间。

顶表面118包括由阻挡表面118b围绕的过滤表面118a。过滤表面118a是过滤器，比如预过滤器或筛网，其允许气流110从碎屑隔室116行进到空气通道120中。过滤表面118a在一些情况下是可拆卸和可清洗的。在一些情况下，过滤表面118a是一次性过滤器。过滤表面118a例如是多孔表面。过滤表面118a的尺寸设计成抑制宽度在100和500微米之间的碎屑进入空气通道120。过滤表面118a沿顶表面118定位，使得来自入口的水平定向碎屑104和气流110被引导朝向过滤表面118a并进入空气通道120。

阻挡表面118b相对于过滤表面118a和入口114定位，以阻挡碎屑隔室116的某些部分中的气流110。过滤表面118a定位在阻挡表面118b的部分316和入口114之间。阻挡表面118b的部分316位于过滤表面118a和碎屑隔室116的后表面314之间。阻挡表面118b的部分316例如是非水平表面，其阻止气流110进入阻挡表面118b的部分316下方的死区318。结果，进入死区318的任何碎屑104与气流110分离。进入死区318的碎屑104例如是太大而不能通过过滤表面118a的碎屑104。虽然这些碎屑104中的一些存储在碎屑隔室116内，但在一些情况下，碎屑104在清洁操作期间继续在碎屑隔室116周围再循环，同时产生气流110。阻挡表面118b和所得到的死区318可以防止碎屑104阻挡气流110通过过滤表面118a。

空气通道120通过过滤表面118a从碎屑隔室116接收气流110，例如在过滤表面118a已将碎屑104的一部分与气流110分离之后。空气通道120定位在碎屑隔室116上方，并且由清洁箱116的顶表面118、清洁箱100的顶侧308的内表面和清洁箱100的侧面302a、302b限定。空气通道120的底表面例如对应于碎屑隔室116的顶表面118。在一些情况下，空气通道120基本上跨越清洁箱100的内部宽度W1的整个长度，例如跨越清洁箱100的内部宽度W1的95％和100％之间。空气通道120具有例如大致三角形或梯形形状。特别地，空气通道120的垂直横截面具有基本上三角形形状。空气通道120的底表面与空气通道120的顶表面形成的角度例如在5到45度之间，例如在5到25度、15到35度、25到45度之间等。空气通道120的底表面朝向碎屑分离锥122向下倾斜。

还是参考图4A，清洁箱100包括碎屑分离器320，其包括壳体322、涡流探测器324和碎屑分离锥122。壳体322限定入口管道326以从空气通道120接收气流110。在一些示例中，入口管道326的底表面平行于空气通道120的底表面。入口管道326气动地连接到空气通道120并且气动地连接到图4B所示的碎屑分离器320的内部体积328。碎屑分离器320的内部体积328包括由壳体322和涡流探测器324限定的上部内管道328a。内部体积328还包括由碎屑分离锥122限定的下部内管道328b。内部体积328是由上部内管道328a和下部内管道328b形成的连续内部体积。

在一些示例中，如图4C所示，碎屑分离器320的总高度H2在40mm和80mm之间，例如在40和60mm、50和70mm、60和80mm之间。碎屑分离器320的总高度H2例如在清洁箱100的总高度的50％和90％之间，例如在清洁箱100的总高度的50％和60％、60％和70％、70％和80％、80％和90％之间等。

在一些示例中，入口管道326的最小横截面积在50mm²和300mm²之间或更大，例如在50和200mm²、200和300mm²之间或更大等。在另一示例中，入口管道326的最小高度H3在10mm和25mm之间，例如在10和20mm、15和25mm之间等。在一些情况下，入口管道326的最小高度H3是碎屑分离器320的总高度H2的百分比。最小高度H3例如是碎屑分离器320的总高度H2的15％至40％，例如总高度H2的15％至30％、20％至35％、25％至40％。

入口管道326气动地连接到由壳体322限定的上部内管道328a。壳体322固定到碎屑分离锥122和涡流探测器324。壳体322接收涡流探测器324，使得涡流探测器324的出口管道334延伸穿过上部内管道328a。如图4C所示，在一些示例中，壳体322具有圆柱形状，并且上部内管道328a也具有圆柱形状。在一些示例中，壳体322具有10mm至30mm之间的高度H4，例如10至20mm、15至25mm、20至30mm之间等。

如图3C和4A所示，碎屑分离器320的入口管道326包括与上部内管道328a的表面相切的第一叶片330和相对于第一叶片330成角度的第二叶片332。在一些情况下，高度H4是碎屑分离器320的总高度H2的百分比。高度H4例如是碎屑分离器320的总高度H2的15％至40％，例如总高度H2的15％至30％、20％至35％、25％至40％。在一些示例中，壳体322的高度H4基本上等于入口管道326的最小高度H3。在一些实施方式中，上部内管道328a的高度等于壳体322的高度减去涡流探测器324的壁厚。在一些示例中，上部内管道328a的直径D1在20mm和40mm之间，例如在20和30mm、25和35mm、30mm和40mm之间等。上部内管道328a的长度例如比壳体322的高度H4小0.5mm至2mm。

第二叶片332和第一叶片330形成例如10度和40度之间的角度，例如10度和20度、20度和30度、30度和40度之间等。在一些实施方式中，入口管道326具有5至20mm之间的最小宽度W2，例如5至15mm之间、10至20mm之间等。最小宽度W2例如在清洁箱100的入口114的宽度的5％至15％之间，例如入口114的宽度的5％至10％、10％至15％之间等。直径D2例如在直径D1的70％至95％之间，例如直径D1的70％至85％、75％至90％以及80％至95％之间等。通过以这种方式确定尺寸，可以使入口114和出口126之间的气流110的流动区域的突然变窄最小化，从而降低由真空组件108抽吸的总功率。

上部内管道328a气动地连接到由碎屑分离锥122限定的下部内管道328b。碎屑分离锥122限定下部内管道328b的上部开口346和下部内管道328b的下部开口348。上部开口346将下部内管道328b气动地连接到上部内管道328a。下部开口348将下部内管道328b连接到颗粒隔室128，使得如本文所述，颗粒隔室128可从碎屑分离器320接收碎屑104。

碎屑分离锥122具有截头圆锥形状。在这方面，下部内管道328b也具有截头圆锥形状。碎屑分离锥122和上部内管道328a的高度H5在例如30mm和60mm之间，例如在30和40mm、40mm和50mm、50mm和60mm之间。在一些情况下，高度H5是碎屑分离器320的总高度H2的百分比。高度H5例如是碎屑分离器320的总高度H2的60％至90％，例如总高度H2的60％至80％、65％至85％、70％至90％。

返回参考图4B，因为碎屑分离锥122和下部内管道328b具有截头圆锥形状，所以它们可以相对于截头圆锥形状的中心轴336以角度A1限定。下部内管道328b的中心轴线336对应于截头圆锥的中心轴线，例如由下部内管道328b限定的碎屑分离锥122。角度A1对应于斜面与碎屑分离锥122的中心轴线336之间的角度。角度A1例如在7.5和20度之间，例如在7.5和15度、10度和17.5度、12.5和20度之间。

在一些示例中，下部内管道328b的下部开口348的直径D2在5mm和20mm之间，例如在5和10mm、10和15mm、15和20mm之间等。下部内管道328b的上部开口346的直径例如等于上部内管道328a的直径D1。直径D2例如在直径D1的10％至50％之间，例如在直径D1的10％至30％、20％至40％、30％至50％之间。

参照图3B和4B，在一些示例中，碎屑分离器320和碎屑分离锥122在清洁箱100内倾斜。在一些实施方式中，穿过清洁箱100的垂直轴线349和碎屑分离锥122的中心轴线336形成0到45度之间的角度A2，例如0到10度、5到25度、10到40度、15到45度之间等。垂直轴线349例如垂直于地板表面106。在一些情况下，垂直轴线349平行于前侧304和/或后侧306。

在一些示例中，中心轴线336基本垂直于碎屑隔室116的顶表面118和/或空气通道120的底表面。空气通道120的中心轴线和底表面形成的角度例如在85度和95度之间，例如在87度和93度、89度和91度之间等。因为碎屑分离锥122相对于垂直轴线349倾斜，所以碎屑分离锥122的深度可以更大而不需要清洁箱100的高度H1增加以容纳分离锥122。结果，清洁箱100仍可以有效地形成气旋121以分离碎屑104，同时保持紧凑的高度H1。

涡流探测器324包括出口管道334，气流110通过该出口管道334离开碎屑分离器320的内部体积328。出口管道334将下部内管道328b气动地连接到过滤器124之前的出口通道340。上部内管道328a气动地连接到下部内管道328b，并且下部内管道328b气动地连接到出口管道334。出口管道334的下部开口342定位在下部内管道328b内。在这方面，出口管道334延伸穿过上部内管道328a并终止于下部内管道328b内。因为碎屑分离器320和碎屑分离锥122是倾斜的，所以从出口管道334引出的气流110可以受到较少的限制。特别地，碎屑分离器320的倾斜减小了对出口管道334处的气流110的限制，如果出口管道334被定向成将气流垂直地引出碎屑分离器320，则可能发生限制。

在一些示例中，出口管道334朝向下部内管道328b呈锥形。如图4B所示，出口管道334的内壁表面和下部内管道328b的中心轴线336形成例如5和30度之间的角度A3，例如5和20度、10和25度、15和30度之间等。在一些情况下，出口管道334的外壁表面和出口管道334的内壁表面都与中心轴线336形成角度A3。出口管道334的下部开口342具有的直径D3在10mm和30mm之间，例如在10mm和20mm、20mm和30mm之间等。直径D3例如是直径D1的25％至75％，例如在直径D1的25％和50％、40％和60％、50％和75％之间等。出口管道334的上部开口344的直径大于下部开口342的直径D3，例如比下部开口342的直径大0.5至5mm。出口管道334的呈锥形可以增加在下部内管道328b内形成的气旋121的深度。特别地，在清洁操作期间，气旋121的最低点可以朝向下部内管道328b的下部开口348进一步向下延伸。出口管道334的呈锥形可以增加从出口管道334出去的空气路径，从而减少对气流110的收缩。在这方面，出口管道334的呈锥形可以减少真空组件108的功率消耗。

在一些示例中，出口管道334的长度L2足以使得出口管道334的下部开口342定位在下部内管道328b内。长度L2例如在10.5mm和30.5mm之间，例如在11mm和26mm、16mm和30mm之间等。长度L2例如比壳体322的高度H4大0.5mm至5mm。

参考图3B，颗粒隔室128位于碎屑分离器320下方。颗粒隔室128由清洁箱100的底侧310、清洁箱100的侧面302a、302b、颗粒隔室128的壁350、颗粒隔室128和碎屑隔室116之间的隔离壁352限定。壁350限定了颗粒隔室128的上表面。颗粒隔室128具有基本上三角形或基本上梯形的形状。在这方面，壁350相对于清洁箱100的底侧310成角度。例如，壁350与清洁箱100的底侧310形成的角度类似于空气通道120的底表面和清洁箱100的顶侧308之间形成的角度。

分隔壁352抑制碎屑隔室116和颗粒隔室128之间的气流，因此也抑制碎屑104在隔室116、128之间移动。颗粒隔室128接收较小尺寸的碎屑例如颗粒，因为较大尺寸的碎屑在过滤表面118a处分离并且沉积在碎屑隔室116内。颗粒隔室128通常比碎屑隔室116存储更少的碎屑104。在这方面，颗粒隔室128的体积在碎屑隔室116的体积的1％和10％之间，例如碎屑隔室116的体积的1％至5％、4％至8％以及5％至10％等。碎屑隔室116的体积例如在600和1000mL之间，例如在600和800mL、700和900mL、750mL和850mL、800mL和1000mL之间等。颗粒隔室的体积例如在20mL和100mL之间，例如20mL和50mL、30mL和70mL、40mL和60mL、45mL和55mL、60mL和100mL之间等。

在过滤器124之前的出口通道340由清洁箱100的顶侧308、清洁箱100的侧面302a、302b、碎屑分离器320、过滤器124以及颗粒隔室128的壁350限定。过滤器124在清洁箱100的出口126处定位在清洁箱100的后侧306上。在一些情况下，过滤器124可拆卸地附接到清洁箱100的后侧306。过滤器124使得气流110能够穿过清洁箱100的出口126并朝向机器人102的真空组件108。在一些示例中，过滤器124是高效颗粒空气(HEPA)过滤器。在一些情况下，过滤器124是可拆卸的、可更换的、一次性的和/或可清洗的。

在一些情况下，出口126跨越清洁箱100的整个内部宽度W1。此外，过滤器124跨越清洁箱100的整个内部宽度W1，并且出口通道340跨越清洁箱100的整个内部宽度W1。出口126跨越例如内部宽度W1的长度的90％至100％。如果出口126跨越清洁箱100的整个内部宽度W1，则清洁箱100的后侧306对应于出口126。

虽然已经描述了单个碎屑分离器320，但是参考图3A和3C，在一些示例中，碎屑分离器320是一组多个碎屑分离器320a-320f中的一个。在图3A和3C所示的示例中，碎屑分离器320、320a是六个碎屑分离器320a-320f中的一个。在一些实施方式中，在清洁箱100内存在更少或更多的碎屑分离器320a-320f，例如1-5个或7个或更多个碎屑分离器。在一些实施方式中，清洁箱100包括2至16个碎屑分离器，例如2至4个碎屑分离器、4至8个碎屑分离器、4至12个碎屑分离器、4至16个碎屑分离器等。在一些情况下，碎屑分离器320a-320f线性布置。碎屑分离器320a-320f沿穿过清洁箱100的水平轴线356布置。水平轴线356平行于清洁箱100的前侧304。该组碎屑分离器320a-320f布置在清洁箱100的整个内部宽度W1上。例如，碎屑分离器320a-320f跨越清洁箱100的整个内部宽度W1。碎屑分离器320a-320f布置成使得气流110沿相同方向被引导到每个碎屑分离器320a-320f中。特别地，由碎屑分离器320a-320f接收的气流110的部分每个均朝向清洁箱100的后侧306向后指向。类似地，从碎屑分离器320a-320f排出的气流110的部分被引向清洁箱100的后侧306。

每个碎屑分离器320a-320f包括与关于碎屑分离器320描述的结构和管道类似的结构和管道，例如如图4A-4C所示。碎屑分离器320a-320f的入口管道326a-326f各自气动地连接到空气通道120以接收气流110的一部分。入口管道326a-326f沿朝向清洁箱100的后侧306的相同方向将气流110引导到碎屑分离器320a-320f中，例如沿着朝向清洁箱100的后侧306的平行轴线。入口管道326a-326f可以成形为以降低真空组件108可将空气吸入碎屑分离器320a-320f所需的总功率增加的方式将空气漏入碎屑分离器320a-320f中。特别地，通过入口管道326a-326f的流动路径可以成形为减少沿着流动路径的空气收缩。在这方面，即使入口管道326a-326f可以具有小于空气通道120的宽度的组合宽度，入口管道326a-326f的形状也可以减小可能由入口管道326a-326f处的气流110的流动路径变窄引起的功率增加。

碎屑分离器320a-320f的出口管道334a-334f各自气动地连接到出口通道340。出口管道334a-334f将来自碎屑分离器320a-320f的气流110沿相同方向引导向后朝向清洁箱100的后侧306和向上朝向清洁箱100的顶侧308，例如沿着向后朝向清洁箱的后侧306和向上朝向清洁箱100的后侧306的平行轴线。

碎屑分离器320a-320f的纵向轴线彼此平行。在一些情况下，碎屑分离器320a-320f的纵向轴线例如碎屑分离器320a-320f的碎屑分离锥的中心轴线是共面的。纵向轴线远离清洁箱100的入口114成角度，使得碎屑分离器320a-320f的碎屑分离锥的上部开口远离入口114倾斜。碎屑分离器320a-320f的碎屑分离锥的下部开口各自连接到颗粒隔室128，以沉积与颗粒隔室128中的气流110分离的较小尺寸的碎屑。

在一些情况下，碎屑分离器320a、320c、320e与碎屑分离器320b、320d、320f的不同之处在于入口管道326a、326c、326e定位成在碎屑分离器320a、320c、320e的内管道内沿顺时针方向(从图3C中所示的透视图)引导气流110。相反，入口管道326b、326d、326f定位成在碎屑分离器320b、320d、320f的内管道内沿逆时针方向(从图3C中所示的透视图)引导气流110。在一些情况下，碎屑分离器320a-320f成对布置，使得每个入口管道326a-326f与另一个入口管道326a-326f中的一个相邻。在这方面，空气通道120不需要包括用于每个入口管道326a-326f的单独导管。相反，如图3C所示，空气通道120包括三个单独导管354a-354c，以将气流110从空气通道120引导到入口管道326a-326f中。在一些情况下，每个顺时针定向的碎屑分离器320a、320c、320e定位在(i)逆时针定向的碎屑分离器320b、320d、320f和另一个逆时针定向的碎屑分离器320b、320d、320f之间或(ii)逆时针定向的碎屑分离器320b、320d、320f和清洁箱100的侧面302a、302b中的一个之间。另外，每个逆时针定向的碎屑分离器320b、320d、320f定位在(i)顺时针定向的碎屑分离器320a、320c、320e和另一个顺时针定向的碎屑分离器320a、320c、320e之间或(ii)顺时针定向的碎屑分离器320a、320c、320e和侧面302a、302b中的一个之间。

参考图5A，出口126配置成连接到机器人102的真空组件108的壳体500，使得包含碎屑的气流110从入口114引导到出口126。壳体500和出口126形成连接时的密封接合以确保由真空组件108产生的气流110行进通过清洁箱100。返回参照图1，在清洁操作期间，操作真空组件108以从清洁辊212a、212b附近抽吸空气，通过清洁箱100，并朝向真空组件108，以形成气流110。

包含碎屑104的气流110被引导通过机器人102的气室112，然后通过清洁箱100的入口114进入清洁箱100。特别地，气流110被引导到碎屑隔室116中。在一些实施方式中，入口114将气流110引导到碎屑隔室116中，使得包含在气流110内的碎屑104被引向碎屑隔室116的顶表面118。

太大而不能通过过滤表面118a的碎屑104保留在碎屑隔室116内。过滤表面118a用作碎屑分离的阶段，其使得分离的碎屑保留在碎屑隔室116内。碎屑104的太大而不能通过过滤表面118a的部分104a接触过滤表面118a。由于气流110和碎屑隔室116的顶表面118相对于清洁箱100的顶侧308的向下角度，碎屑104的该部分104a朝向碎屑隔室116的后部移动。另外，因为当气流110行进通过空气通道120时气流110沿着过滤表面118a被切向地引导，所以气流110剪切沿着过滤表面118a积聚的碎屑104的部分104a。在一些实施方式中，气流110将沿着过滤表面118a积聚的碎屑104朝向阻挡表面118b移动。当碎屑104到达阻挡表面118b时，碎屑104与过滤表面118a分离并由此与气流110分离。然后碎屑104落入碎屑隔室116中。碎屑104的剪切可由此防止碎屑104阻挡过滤表面118a并阻止气流110通过过滤表面118a。然后，碎屑104的该部分104a被引向碎屑隔室116的死区318，从而与过滤表面118a分离并且例如由于重力而落入碎屑隔室116内。在清洁操作期间，碎屑隔室116存储碎屑104的该分离部分104a。

在一些情况下，存储在碎屑隔室116中的碎屑104的部分104a对应于在多个阶段期间与气流110分离的碎屑。可替代地或另外，碎屑隔室116用作碎屑分离的阶段，其中太重而不能与气流110一起行进的碎屑104由于重力而朝向碎屑隔室116的底部落下。在一些示例中，过滤表面118a用作碎屑分离的另一阶段，如本文所述。在碎屑分离的这两个阶段期间，碎屑隔室116接收与气流110分离的碎屑104。

如本文所述，碎屑104的与气流110分离的部分104a不同于通过气旋121而与气流110分离的部分104b。特别地，碎屑104的部分104a通过气流110的非气旋的部分110a分离。行进通过碎屑隔室116的气流110的部分110a例如沿着顶表面118上的环路、沿着碎屑隔室116的后表面、沿着碎屑隔室116的底表面、沿着碎屑隔室116的顶表面且然后穿过顶表面118行进。在一些示例中，气流110的一些部分110a直接从入口114行进，穿过碎屑隔室116，然后穿过碎屑隔室116的顶表面118。气流110的部分110a不形成气旋。在这方面，在没有形成气旋的情况下，碎屑隔室116将部分104a与气流110分开。

在气流110行进通过碎屑隔室116之后，气流110通过过滤表面118a被引导出碎屑隔室116。然后，气流110被引导通过空气通道120，其将气流110引向碎屑分离器320a-320f。气流110在每个碎屑分离器320a-320f中形成气旋，例如气旋121。图5A示出了单个碎屑分离器320，其中形成有气旋121。碎屑分离器320接收气流110的部分110b并使气流110的部分110b形成气旋121。特别地，气流110的部分110b围绕碎屑分离器320的内部体积328旋转。随着气流110的部分110b继续围绕内部体积328旋转，气流110的部分110b所遵循的路径的直径减小。该路径例如包括多个基本上圆形的环，并且圆形环的直径朝向内部体积328的底部逐渐减小。在这方面，气流110的部分110b形成气旋121。虽然示出了单个气旋121，但每个碎屑分离器320a-320f接收气流110的不同部分，并使气流110的相应部分形成的气旋不同于由其他碎屑分离器320a-320f形成的气旋。

碎屑分离器320a-320f用作碎屑分离的另一阶段，其分离碎屑104的部分104b并将部分104b沉积在颗粒隔室128中。因为过滤表面118a在气流110到达碎屑分离器320a-320f之前将碎屑104的部分104a与气流110分离，所以到达气流110的碎屑104可以趋向于更小。过滤表面118a还可以将纤维或细丝碎屑与气流110分离。这可以降低大碎屑或细丝碎屑卡在碎屑分离器320a-320f内的相对小的空间中的可能性。在一些实施方式中，如关于图4A-4C中的碎屑分离器320所述，气流110被引导通过碎屑分离器320的入口管道326并进入内部体积328。特别地，气流110被引导到上部内管道328a中。在一些情况下，随着碎屑104进入上部内管道328a，包含在被引导到上部内导管328a中的气流110中的碎屑104撞击涡流探测器324的外表面。结果，碎屑104失去速度，并开始朝向下部内导管328b向下落下。

另外，因为上部内导管328a气动地连接到下部内导管328b，所以包含碎屑104的气流110也从上部内导管328a朝向下部内导管328b引导。当气流110行进通过内部体积328时，气流110形成气旋121。当气流行进通过上部内导管328a时，涡流探测器324便于形成气旋121。当气流110流过下部内导管328b时，下部内导管328b的圆锥形状进一步便于形成气旋121。气旋121延伸穿过下部内导管328b的至少一部分。

真空组件108倾向于通过碎屑分离器320顶部的出口管道334抽吸气流110，从而施加与气旋121的向下流动方向相反的真空力。在一些实施方式中，真空力朝向碎屑分离器320的中心部分形成较低压力区，使气流110以气旋121的形式围绕较低压力区快速移动。包含在气流110中的碎屑104接触下部内导管328b的壁，导致碎屑104相对于气流110减速并沿着下部内导管328b的壁的倾斜表面向下迁移。碎屑104与壁之间的摩擦可以进一步降低碎屑104的速度。由于重力，碎屑104被迫向下朝向颗粒隔室128。在这方面，由于在碎屑分离器320中形成的气旋121，碎屑104的部分104b与气流110分离。下部开口348相对于颗粒隔室128定位成使得颗粒隔室128接收行进通过下部内导管328b的碎屑104。从气流110分离的碎屑104被重力迫使通过下部内导管328b朝向下部开口348并进入颗粒隔室128。

虽然关于碎屑分离器320进行了描述，但是流动动力学适用于每个碎屑分离器320a-320f。特别地，碎屑分离器320a-320每个吸收一部分气流110以在其各自的内导管内形成气旋。每个碎屑分离器320a-320f将一部分摄取的碎屑104与气流110分离，并将分离的碎屑沉积到颗粒隔室128中。

进入由碎屑分离器320a-320f形成的气旋的气流110被抽吸通过碎屑分离器320a-320f的出口管道。因为清洁箱100的外壳较短，例如高度H1较短，所以碎屑分离器320a-320f倾斜，使得通过出口管道从碎屑分离器320a-320f出来的气流110的部分较不受限制。来自碎屑分离器320a-320f的气流110的部分在出口通道340中重新组合。组合的气流110被抽吸通过出口通道340，其引导气流110通过出口126和过滤器124。过滤器124用作清洁箱100的碎屑分离的附加阶段。过滤器124将碎屑104与大于预定尺寸的气流110分离，例如宽度大于约0.1至约0.5微米之间的碎屑104。在一些情况下，真空组件108然后通过通风口213将气流110排放到机器人102的环境中。在其他示例中，气流110被排放到清洁头以增加地板表面106上的碎屑的搅动。

在这方面，在一具体示例中，清洁箱100有助于在四个不同阶段中分离碎屑104。通过重力促进碎屑104与气流110的分离是第一分离阶段。由过滤表面118a促进的碎屑104与气流110的分离是第二分离阶段。由碎屑分离锥122促进的碎屑104与气流110的分离是第三分离阶段。由过滤器124促进的碎屑104与气流110的分离是第四分离阶段。

在清洁操作之后，残留在碎屑隔室116内的碎屑104对应于沉积在清洁箱100内的碎屑104的第一部分104a。碎屑104的第二部分104b沉积在颗粒隔室128内，碎屑104的第三部分104c沉积在清洁箱100的出口126处的过滤器124处。然后，气流110被引导通过清洁箱100的入口114、通过碎屑隔室116、通过碎屑隔室116的顶表面118、进入空气通道120、通过碎屑分离锥122、且然后通过清洁箱100的出口126处的过滤器124。而碎屑隔室116中的碎屑104通常包括较大的碎屑，例如具有100微米至500微米或更大的宽度，颗粒隔室128中的碎屑104包括宽度为100微米至500微米或更小的较小碎屑。

在一些实施方式中，清洁箱100可移除地安装到机器人102的主体200，并且在清洁操作之后从机器人102移除。特别地，参考图5B，清洁箱100与真空组件108的壳体500断开，以能够移除存储在清洁箱100内的碎屑104。真空组件108例如是机器人102的一部分。在某些情况下，壳体和真空组件108附接到清洁箱100，并且清洁箱100、真空组件108和壳体500作为一个单元被移除，以便能够从清洁箱100中移除碎屑104。在某些情况下，当清洁箱100仍安装到机器人102的主体200上时，从清洁箱100移除碎屑。清洁箱100的底侧310包括门502，门502限定了碎屑隔室116的底表面和颗粒隔室128的底表面。门502在打开时使得碎屑隔室116和颗粒隔室128中的碎屑104能够从清洁箱100中移除，使得门502可旋转地附接到清洁箱100。用户手动地将门502旋转远离隔室116、128，以使碎屑104能够从隔室116、128中排空。可替代地，门502可滑动地附接到清洁箱100上，或者以某些其他方式附接，使得门502能够被手动打开以接近碎屑隔室116和颗粒隔室128中的碎屑104。

在一些情况下，除了清空碎屑隔室116和颗粒隔室128的内容物之外，用户从机器人102移除清洁箱100，然后将过滤器124从清洁箱100移除。然后用户清洁过滤器124并将过滤器124重新定位在清洁箱100中。在一些情况下，用户丢弃过滤器124并在清洁箱100中重新定位新的过滤器。在一些情况下，过滤表面118a被移除、清洁和重新定位，或者过滤表面118a设置并用新的过滤表面替换。

在一些实施方式中，在清洁操作之后，机器人102停靠在包括真空组件的抽空站600(在图6中示意性地示出)。抽空站600执行抽空操作，其中操作真空组件以产生通过清洁箱100朝向抽空站600的气流602。图6示出了用于上下文的机器人102的真空组件108，但为了简单起见未示出机器人102的其他部件。此外，示意性地描绘了抽空站600。关于机器人102能够停靠到的抽空站的示例参考2016年10月11日授权并且标题为“抽空站”的美国专利第9462920号所述，其内容通过引用整体并入本文。

在抽空操作期间，气流602将清洁箱100内的碎屑104引向抽空站600。抽空站600例如与清洁辊212a、212b形成密封，使得抽空站600的真空组件在操作时通过机器人102的通风口213吸入空气，从而产生图6所示的气流602。气流602将包含在碎屑隔室116和颗粒隔室128内的碎屑104运送到抽空站600中。在这方面，用户不需要从清洁箱100手动清空碎屑104。

图7描绘了碎屑隔室116的剖面透视图，其中移除了清洁箱100的侧面302b和前侧304，使得碎屑隔室116的内部是可见的。为了使空气能够被抽空站600的真空组件抽出，清洁箱100包括抽空端口700，其配置成连接到抽空站600的真空组件。抽空站600的真空组件可操作以引导气流602从清洁箱100的出口126到抽空端口700。气流602从环境被引导通过通风口213、通过出口126、通过出口通道340并进入碎屑分离器320a-320f。来自碎屑分离器320a-320f的气流602的部分602a被引导通过空气通道120，然后通过碎屑隔室116的顶表面118进入碎屑隔室116。在一些情况下，气流110的部分602a将过滤表面118a处的碎屑隔室116内的碎屑朝向抽空端口700运送，从而减少可能阻碍气流通过过滤表面118a的碎屑积聚。如本文所述，来自碎屑分离器320a-320f的气流602的另一部分602b被引导通过颗粒隔室128，然后通过分隔壁352进入碎屑隔室116。气流602的部分602b将颗粒隔室128中的碎屑104的部分104b朝向抽空端口700运送。部分602a、602b在碎屑隔室116中重新组合，然后通过抽空端口700引导到抽空站600中。

为了使颗粒隔室128能够被抽空站600抽空，分隔壁352包括开放区域704a、开放区域704b以及碎屑隔室116和颗粒隔室128之间的开放区域704c。开放区域704a、704b、704c气动地连接碎屑隔室116和颗粒隔室128。如图7所示，开放区域704a对应于颗粒隔室128和碎屑隔室116之间的一组不连续的开放区域。在其他情况下，开放区域704a、704b、704c各自是与其他开放区域704a、704b、704c不连续的单个连续开放区域。在其他实施方式中，沿分隔壁352存在更少或更多的开放区域。

开放区域704a、704b、704c由可打开的翼片706a、706b、706c覆盖。翼片706a、706b、706c配置成当翼片706a、706b、706c的面向碎屑隔室116的一侧上的压力小于翼片706a、706b、706c的面向颗粒隔室128的一侧上的压力时打开。在一些实施方式中，翼片706a、706b、706c的顶部固定到分隔壁352，例如粘附到分隔壁352，而翼片706a、706b、706c的底部在上述压力条件下是松散的并且可远离分隔壁352移动。翼片706a、706b、706c由可变形且有弹性的材料形成。响应于在面向颗粒隔室128的翼片706a、706b、706c的一侧上存在较高压力，翼片706a、706b、706c变形到打开位置。当释放较高压力并且任一侧上的压力平衡时，翼片706a、706b、706c弹性地返回到闭合位置。

在一些情况下，远离抽空端口700定位的开放区域704a、704b、704c大于更靠近抽空端口700定位的开放区域704a、704b、704c。开放区域704a例如大于开放区域704b，开放区域704b大于开放区域704c。开放区域704a定位成比开放区域704b更远离抽空端口700，并且开放区域704b定位成比开放区域704c更远离抽空端口700。因此，翼片706a比翼片706b长，并且翼片706b比翼片706c长。开放区域704a、704b、704c的相对尺寸和到抽空端口700的相对距离确定了流过每个开放区域704a、704b、704c的气流602的相对部分。结果，可以选择相对尺寸和相对距离，使得类似量的气流602流过每个开放区域704a、704b、704c，使得来自颗粒隔室128和碎屑隔室116的碎屑104能够更均匀地抽空到抽空站600中。特别地，通过增加距离抽空端口700最远的开放区域704a的尺寸，位于距离抽空端口700最远的颗粒隔室128和碎屑隔室116的部分处的碎屑104可以在抽空操作期间被更容易地从清洁箱100抽空。气流602从颗粒隔室128进入碎屑隔室116的多个进入点可促进组合气流602在碎屑隔室116中的旋转运动，从而搅动碎屑104并改善碎屑104从碎屑隔室116的抽空。

当翼片706a、706b、706c处于打开位置时(如图6所示)，碎屑隔室和颗粒隔室128气动连接。结果，允许包含碎屑104的气流602在碎屑隔室116和颗粒隔室128之间流动。特别地，气流602的部分602b流过碎屑分离器320a-320f，进入颗粒隔室128，并且然后进入碎屑隔室116，从而使抽空站600能够从颗粒隔室128抽空碎屑104。当抽空站600执行抽空操作以使真空组件产生气流602时，真空组件的操作减小翼片706a、706b、706c的面向碎屑隔室116的一侧的压力，从而使翼片706a、706b、706c变形到打开位置。

当翼片706a、706b、706c处于闭合位置时(如图7所示)，开放区域704a、704b、704c不气动地连接碎屑隔室116和颗粒隔室128。结果，空气不能通过开放区域704a、704b、704c直接从颗粒隔室128流到碎屑隔室116。当机器人102的真空组件108在清洁操作期间操作时，翼片706a、706b、706c的面向碎屑隔室116的一侧的压力大于翼片706a、706b、706c的一侧的压力，从而使翼片706a、706b、706c保持在闭合位置。结果，沉积到碎屑隔室116中的碎屑104和沉积到颗粒隔室128中的碎屑104在清洁操作期间保留在它们各自的隔室中。

已经描述了许多实施方式。然而，应该理解，可以进行各种修改。因此，其他实施方式在权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种清洁箱，其可安装到可操作以从地板表面接收碎屑的自主清洁机器人，所述清洁箱包括：

入口，其位于限定清洁箱的内部宽度的清洁箱的侧面之间；

出口，其配置成连接到真空组件，所述真空组件可操作以将气流从清洁箱的入口引导到清洁箱的出口；

碎屑隔室，用于接收与气流分离的第一部分碎屑；

空气通道，其位于所述碎屑隔室上方，并且由碎屑隔室的顶表面限定，所述碎屑隔室的顶表面相对于清洁箱的顶壁的内表面倾斜，所述空气通道跨越清洁箱的内部宽度并通过碎屑隔室的顶表面接收来自碎屑隔室的气流；

颗粒隔室，用于接收与气流分离的第二部分碎屑；以及

碎屑分离锥，其具有限定上部开口和下部开口的内导管，所述上部开口接收来自空气通道的气流，所述内导管从上部开口到下部开口呈锥形，使得气流在内导管内形成气旋。

2.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述入口跨越所述清洁箱的内部宽度的75％和100％之间的长度。

3.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述碎屑隔室的顶表面包括第一过滤器。

4.根据权利要求3所述的清洁箱，其中，所述第一过滤器的尺寸设计成抑制宽度在100和500微米之间的碎屑进入所述空气通道。

5.根据权利要求3所述的清洁箱，其中，所述第一过滤器的过滤表面和穿过所述清洁箱的水平面形成5和45度之间的角度。

6.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述碎屑隔室的顶表面和所述碎屑分离锥的纵向轴线限定在85和95度之间的角度，其中，所述碎屑隔室的顶表面朝向所述碎屑分离锥向下倾斜。

7.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述空气通道跨越所述清洁箱的内部宽度的95％和100％之间的长度。

8.根据权利要求1所述的清洁箱，还包括：

抽空端口，其配置成连接到另一真空组件，该真空组件可操作以将气流从所述出口引导到所述抽空端口；以及

第一翼片，其覆盖气动地连接所述碎屑隔室和颗粒隔室的开放区域，所述第一翼片配置成当第一翼片的面向碎屑隔室的一侧上的压力小于第一翼片的面向颗粒隔室的一侧上的压力时打开。

9.根据权利要求8所述的清洁箱，还包括第二翼片，其覆盖所述碎屑隔室和颗粒隔室之间的开放区域，

其中，由所述第一翼片覆盖的开放区域大于由所述第二翼片覆盖的开放区域，并且第一翼片定位成比第二翼片更远离所述抽空端口。

10.根据权利要求1所述的清洁箱，所述碎屑分离锥的纵向轴线与穿过所述清洁箱的垂直轴线限定5和25度之间的角度，使得碎屑分离锥的上部开口远离清洁箱的入口倾斜。

11.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述内导管是圆锥形结构，其限定与所述圆锥形结构的中心轴线形成一角度的斜面，该角度在15和40度之间。

12.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述内导管的上部开口的直径在20和40毫米之间，并且所述内导管的下部开口的直径在5和20毫米之间。

13.根据权利要求1所述的清洁箱，其中：

所述碎屑分离锥是第一碎屑分离锥，且所述第一碎屑分离锥的内导管接收气流的第一部分，并且

所述清洁箱包括邻近第一碎屑分离锥的第二碎屑分离锥，所述第二碎屑分离锥具有限定上部开口和下部开口的内导管，所述上部开口接收来自所述空气通道的气流的第二部分，并且所述内导管从上部开口到下部开口呈锥形，使得气流的第二部分在内导管内形成气旋。

14.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述碎屑分离锥是一组碎屑分离锥中的一个，该组碎屑分离锥线性布置并且具有远离所述入口成角度的共面纵向轴线，使得所述碎屑分离锥的上部开口远离所述入口倾斜。

15.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述碎屑隔室的顶表面包括第一过滤器，并且所述清洁箱还包括位于所述碎屑分离锥和所述出口之间的第二过滤器。

16.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述出口跨越所述清洁箱的内部宽度。

17.根据权利要求1所述的清洁箱，还包括入口管道，所述入口管道气动地连接到所述空气通道并且气动地连接到所述碎屑分离锥的内导管，其中，所述入口管道包括在所述入口的宽度的5％和15％之间的最小宽度。

18.根据权利要求1所述的清洁箱，还包括出口管道，用于将气流从所述碎屑分离锥的内导管引向所述出口，所述出口管道朝向所述碎屑分离锥的内导管呈锥形。

19.根据权利要求1所述的清洁箱，还包括门，其限定所述碎屑隔室的底表面和所述颗粒隔室的底表面，其中，所述门配置为手动打开以使得所述碎屑隔室和颗粒隔室中的碎屑能够从清洁箱移除。

20.根据权利要求1所述的清洁箱，其中，所述清洁箱的最大高度小于80毫米。

21.一种自主清洁机器人，包括：

主体；

驱动器，其可操作以使所述主体在地板表面上移动；

承载在所述主体中的真空组件，当所述主体在地板表面上移动时，所述真空组件可操作以产生气流来从地板表面运送碎屑；和

根据权利要求1-20中任一项所述的清洁箱。

22.根据权利要求21所述的机器人，还包括可旋转地安装到所述主体的清洁辊，所述清洁辊配置成接合碎屑以使碎屑朝向所述清洁箱的入口移动，其中，所述清洁箱的入口跨越所述清洁辊的长度的60％和100％之间的长度。

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