自動清潔設備的風道結構、風路結構和自動清潔設備的制作方法

本公開涉及智能家居技術領域，尤其涉及一種自動清潔設備的風道結構、風路結構和自動清潔設備。

背景技術：

隨著技術的發展，出現了多種多樣的自動清潔設備，比如自動掃地機器人、自動拖地機器人等。自動清潔設備可以自動地執行清潔操作，方便用戶。以自動掃地機器人為例，是通過直接刷掃、真空吸塵等技術來實現對待清掃區域的自動清理。

技術實現要素：

本公開提供一種自動清潔設備的風道結構、風路結構和自動清潔設備，以解決相關技術中的不足。

根據本公開實施例的第一方面，提供一種風道結構，應用于自動清潔設備的風路結構，該風路結構包括沿所述自動清潔設備的行進方向依次排列的清潔部件、清潔對象收納部件和動力部件；所述風道結構設置于所述清潔對象收納部件與所述動力部件之間；

其中，所述風道結構呈喇叭口狀，且所述風道結構的內壁迎風側呈弧形，以使所述清潔對象收納部件輸出的風能夠被平滑引導至所述動力部件的進風口。

可選的，所述風道結構遠離所述清潔對象收納部件的端部形成出風口；所述風道結構在與所述行進方向垂直的水平方向上具有水平寬度，且所述弧形可使所述水平寬度從所述風道結構的入風口至出風口大致均勻地減小。

可選的，所述風道結構遠離所述清潔對象收納部件的端部形成出風口，所述出風口呈圓形，且所述內壁迎風側的對應弧線相切于圓形的所述出風口。

可選的，所述風道結構遠離所述清潔對象收納部件的端部形成出風口，且該出風口所處平面與水平面相交。

可選的，所述風道結構的出風口配合連接至所述動力部件的進風口；其中，所述動力部件為軸流風機，且所述動力部件的進風口與所述軸流風機的轉軸同向。

可選的，所述風道結構上形成配合于所述動力部件的出風口，且所述風道結構上朝向所述出風口處的側壁向外凸起，以增加所述風道結構在出風口處的內腔容量，使所述動力部件產生的風在所述風道結構的出風口處的能量損失低于預設損失。

可選的，所述風道結構的底面與所述出風口之間采用弧面連接，以使所述清潔對象收納部件輸出的風能夠被平滑引導至所述動力部件的進風口

可選的，所述風道結構的外壁靠近所述清潔對象收納部件處向外形成一凸起，所述凸起上設置有非接觸式感應配合元件，以配合于所述清潔對象收納部件上設置的非接觸式感應元件。

根據本公開實施例的第二方面，提供一種自動清潔設備的風路結構，包括：

沿所述自動清潔設備的行進方向依次排列的清潔部件、清潔對象收納部件和動力部件；

設置于所述清潔部件與所述清潔對象收納部件之間的一級風道，所述一級風道配合于所述動力部件，以使所述清潔部件清掃的清潔對象被所述動力部件產生的風輸送至所述清潔對象收納部件中；

二級風道，所述二級風道為上述實施例中任一項所述的風道結構。

可選的，所述一級風道呈喇叭口狀，且所述一級風道上任一處對應的截面積反相關于該任一處與所述清潔部件之間的間隔距離。

可選的，當所述清潔部件為滾刷組件時，所述一級風道的入口端朝向所述滾刷組件的滾刷，且所述入口端的在水平面上與行進方向垂直的方向上的寬度從上向下遞增。

可選的，當所述清潔部件為滾刷組件時，所述一級風道的入口端連接至所述滾刷組件的滾刷倉，并通過所述滾刷倉上的開口朝向所述滾刷組件的滾刷；其中，所述一級風道位于所述行進方向的后側的側壁沿所述滾刷倉的圓形截面區域的切線方向設置。

可選的，所述切線方向為豎直方向；其中，所述一級風道位于所述滾刷組件的斜上方，且在所述行進方向上偏向所述滾刷的后方。

可選的，當所述清潔部件為滾刷組件時，所述一級風道在所述行進方向上偏向于所述滾刷組件的滾刷的后方；所述一級風道的入口端朝向所述行進方向的前側斜下方處的所述滾刷、出口端連接至所述行進方向的后側斜上方處的所述清潔對象收納部件的入風口，且所述清潔對象收納部件的出風口位于非頂側處；

其中，所述一級風道的位于所述行進方向的前側的側壁朝水平面斜向后傾斜，以引導所述動力部件產生的風吹向所述清潔對象收納部件的內壁頂側并被所述內壁頂側反射后吹向所述清潔對象收納部件的出風口，且所述動力部件產生的風還將所述清潔對象輸送至所述清潔對象收納部件的內壁頂側處，并使所述清潔對象下落后存留于所述清潔對象收納部件中。

可選的，當所述清潔對象收納部件為塵盒組件時，所述塵盒組件上設有與所述一級風道相連的入風口；其中，所述塵盒組件上設有所述入風口的側壁可拆卸，且當設有所述入風口的側壁被卸下時，可形成用于傾倒所述塵盒內收納的清潔對象的傾倒口。

可選的，當所述清潔部件為滾刷組件時，所述滾刷組件中的滾刷為膠毛混合刷；其中，所述膠毛混合刷中的膠刷件在滾刷的圓柱面內與所述滾刷的轉軸方向之間形成較小偏差角，以使所述膠刷件的兜風強度達到預設強度；以及，所述膠毛混合刷中的毛刷件在滾刷的圓柱面內與所述轉軸方向之間形成較大偏差角，以使組成所述毛刷件的若干毛刷簇沿所述轉軸方向依次排布時，對所述滾刷的圓柱面內周向覆蓋角度達到預設角度。

可選的，所述膠刷件在滾刷的圓柱面內沿所述轉軸方向接近直線分布。

可選的，所述膠刷件的中間位置沿所述行進方向彎曲，以使所述動力部件產生的風在所述膠刷件的中間位置能夠對所述清潔對象進行匯集；其中，所述膠刷件的中間位置較其他位置更晚到達所述一級風道。

可選的，所述毛刷件可在滾刷的圓柱面內對所述滾刷的周向全覆蓋。

可選的，所述風路結構中的風道為全密封結構。

可選的，動力部件的出風口處設有軟膠件，所述風路結構中的風經由所述軟膠件排出。

根據本公開實施例的第三方面，提供一種自動清潔設備，包括：

如上述實施例中任一項所述的風道結構；

或者，如上述實施例中任一所述的自動清潔設備的風路結構。

本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

由上述實施例可知，本公開針對大致沿自動清潔設備的行進方向形成的風路結構進行優化設計，將風道結構的內壁迎風側設置為弧形，可以大幅降低風在風道結構中流動時遇到的阻力，降低風路結構中的氣流損失，提高風路中的風量利用率，以提高自動清潔設備的吸塵效率。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。

圖1-4是根據一示例性實施例示出的一種機器人的結構示意圖。

圖5是根據一示例性實施例示出的一種風路結構的俯視圖。

圖6是根據一示例性實施例示出的一種二級風道的俯視圖。

圖7是根據一示例性實施例示出的一種二級風道與動力部件的截面剖視圖。

圖8是根據一示例性實施例示出的一種風路結構的右視圖。

圖9是根據一示例性實施例示出的滾刷組件中的主刷模組的立體結構示意圖。

圖10是圖9所示主刷模組的分解結構示意圖。

圖11是圖9所示主刷模組的滾刷的結構示意圖。

圖12是圖9所示主刷模組的滾刷蓋的立體結構示意圖。

圖13是圖9所示主刷模組的越障協助件與軟膠刮條之間的配合關系的局部放大示意圖。

圖14是圖9所示主刷模組的浮動系統支架的分解結構示意圖。

圖15是根據一示例性實施例示出的一種自動清潔設備的風路結構的截面剖視圖。

圖16是根據一示例性實施例示出的一級風道與滾刷相互配合的立體結構示意圖。

圖17是根據一示例性實施例示出的一級風道與滾刷倉相互配合的截面示意圖。

圖18是根據一示例性實施例示出的一種清潔對象收納部件的結構分解示意圖。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

圖1-4是根據一示例性實施例示出的一種機器人的結構示意圖，如圖1-4所示，機器人100可以為掃地機器人、拖地機器人等自動清潔設備，該機器人100可以包含機器主體110、感知系統120、控制系統130、驅動系統140、清潔系統150、能源系統160和人機交互系統170。其中：

機器主體110包括前向部分111和后向部分112，具有近似圓形形狀(前后都為圓形)，也可具有其他形狀，包括但不限于前方后圓的近似D形形狀。

感知系統120包括位于機器主體110上方的位置確定裝置121、位于機器主體110的前向部分111的緩沖器122、懸崖傳感器123和超聲傳感器(圖中未示出)、紅外傳感器(圖中未示出)、磁力計(圖中未示出)、加速度計(圖中未示出)、陀螺儀(圖中未示出)、里程計(圖中未示出)等傳感裝置，向控制系統130提供機器的各種位置信息和運動狀態信息。位置確定裝置121包括但不限于攝像頭、激光測距裝置(LDS)。

機器主體110的前向部分111可承載緩沖器122，在清潔過程中驅動輪模塊141推進機器人在地面行走時，緩沖器122經由傳感器系統，例如紅外傳感器，檢測機器人100的行駛路徑中的一或多個事件(或對象)，機器人可通過由緩沖器122檢測到的事件(或對象)，例如障礙物、墻壁，而控制驅動輪模塊141使機器人來對所述事件(或對象)做出響應，例如遠離障礙物。

控制系統130設置在機器主體110內的電路主板上，包括與非暫時性存儲器，例如硬盤、快閃存儲器、隨機存取存儲器，通信的計算處理器，例如中央處理單元、應用處理器，應用處理器根據激光測距裝置反饋的障礙物信息利用定位算法，例如SLAM，繪制機器人所在環境中的即時地圖。并且結合緩沖器122、懸崖傳感器123和超聲傳感器、紅外傳感器、磁力計、加速度計、陀螺儀、里程計等傳感裝置反饋的距離信息、速度信息綜合判斷掃地機當前處于何種工作狀態，如過門檻，上地毯，位于懸崖處，上方或者下方被卡住，塵盒滿，被拿起等等，還會針對不同情況給出具體的下一步動作策略，使得機器人的工作更加符合主人的要求，有更好的用戶體驗。進一步地，控制系統130能基于SLAM繪制的即使地圖信息規劃最為高效合理的清掃路徑和清掃方式，大大提高機器人的清掃效率。

驅動系統140可基于具有距離和角度信息，例如x、y及θ分量，的驅動命令而操縱機器人100跨越地面行駛。驅動系統140包含驅動輪模塊141，驅動輪模塊141可以同時控制左輪和右輪，為了更為精確地控制機器的運動，優選驅動輪模塊141分別包括左驅動輪模塊和右驅動輪模塊。左、右驅動輪模塊沿著由主體110界定的橫向軸對置。為了機器人能夠在地面上更為穩定地運動或者更強的運動能力，機器人可以包括一個或者多個從動輪142，從動輪包括但不限于萬向輪。驅動輪模塊包括行走輪和驅動馬達以及控制驅動馬達的控制電路，驅動輪模塊還可以連接測量驅動電流的電路和里程計。驅動輪模塊141可以可拆卸地連接到主體110上，方便拆裝和維修。驅動輪可具有偏置下落式懸掛系統，以可移動方式緊固，例如以可旋轉方式附接，到機器人主體110，且接收向下及遠離機器人主體110偏置的彈簧偏置。彈簧偏置允許驅動輪以一定的著地力維持與地面的接觸及牽引，同時機器人100的清潔元件也以一定的壓力接觸地面10。

清潔系統150可為干式清潔系統和/或濕式清潔系統。作為干式清潔系統，主要的清潔功能源于滾刷結構、塵盒結構、風機結構、出風口以及四者之間的連接部件所構成的清掃系統151。與地面具有一定干涉的滾刷結構將地面上的垃圾掃起并卷帶到滾刷結構與塵盒結構之間的吸塵口前方，然后被風機結構產生并經過塵盒結構的有吸力的氣體吸入塵盒結構。掃地機的除塵能力可用垃圾的清掃效率DPU(Dust pick up efficiency)進行表征，清掃效率DPU受滾刷結構和材料影響，受吸塵口、塵盒結構、風機結構、出風口以及四者之間的連接部件所構成的風道的風力利用率影響，受風機的類型和功率影響，是個負責的系統設計問題。相比于普通的插電吸塵器，除塵能力的提高對于能源有限的清潔機器人來說意義更大。因為除塵能力的提高直接有效降低了對于能源要求，也就是說原來充一次電可以清掃80平米地面的機器，可以進化為充一次電清掃180平米甚至更多。并且減少充電次數的電池的使用壽命也會大大增加，使得用戶更換電池的頻率也會增加。更為直觀和重要的是，除塵能力的提高是最為明顯和重要的用戶體驗，用戶會直接得出掃得是否干凈/擦得是否干凈的結論。干式清潔系統還可包含具有旋轉軸的邊刷152，旋轉軸相對于地面成一定角度，以用于將碎屑移動到清潔系統150的滾刷區域中。

能源系統160包括充電電池，例如鎳氫電池和鋰電池。充電電池可以連接有充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路和電池欠壓監測電路，充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路、電池欠壓監測電路再與單片機控制電路相連。主機通過設置在機身側方或者下方的充電電極與充電樁連接進行充電。如果裸露的充電電極上沾附有灰塵，會在充電過程中由于電荷的累積效應，導致電極周邊的塑料機體融化變形，甚至導致電極本身發生變形，無法繼續正常充電。

人機交互系統170包括主機面板上的按鍵，按鍵供用戶進行功能選擇；還可以包括顯示屏和/或指示燈和/或喇叭，顯示屏、指示燈和喇叭向用戶展示當前機器所處狀態或者功能選擇項；還可以包括手機客戶端程序。對于路徑導航型清潔設備，在手機客戶端可以向用戶展示設備所在環境的地圖，以及機器所處位置，可以向用戶提供更為豐富和人性化的功能項。

為了更加清楚地描述機器人的行為，進行如下方向定義：機器人100可通過相對于由主體110界定的如下三個相互垂直軸的移動的各種組合在地面上行進：橫向軸x、前后軸y及中心垂直軸z。沿著前后軸y的前向驅動方向標示為“前向”，且沿著前后軸y的后向驅動方向標示為“后向”。橫向軸x實質上是沿著由驅動輪模塊141的中心點界定的軸心在機器人的右輪與左輪之間延伸。其中，機器人100可以繞x軸轉動。當機器人100的前向部分向上傾斜，后向部分向下傾斜時為“上仰”，且當機器人100的前向部分向下傾斜，后向部分向上傾斜時為“下俯”。另外，機器人100可以繞z軸轉動。在機器人的前向方向上，當機器人100向Y軸的右側傾斜為“右轉”，當機器人100向y軸的左側傾斜為“左轉”。

在本公開的技術方案中，通過對相當于上述機器人100中的清潔系統150進行改進，可以得到優化結構下的風路結構，從而在相同的動力條件下，能夠降低風路結構中的氣流損失，提高吸塵效率。下面結合實施例，對本公開的技術方案進行描述。

圖5是根據一示例性實施例示出的一種自動清潔設備的風路結構的截面剖視圖；其中，當圖5所示的自動清潔設備為如圖1-4所示的機器人100或者其他類似設備時，該自動清潔設備的風路結構可以對應于上述機器人100的清潔系統150。為了便于描述，圖5示出了自動清潔設備在一示例性實施例中的方向信息，包括沿y軸的行進方向(其中，假定y軸左側方向為前向驅動方向，即“+”；y軸右側方向為后向驅動方向，即“-”)和沿z軸的垂直方向。

如圖5所示，自動清潔設備的風路結構可以包括：清潔部件1、清潔對象收納部件2、動力部件3、一級風道4和二級風道5。其中，清潔部件1、清潔對象收納部件2和動力部件3沿自動清潔設備的行進方向即y方向依次排列，且一級風道4位于清潔部件1與清潔對象收納部件2之間、二級風道5位于清潔對象收納部件2與動力部件3之間。那么，圖5所示的實施例可以形成下述風道：清潔部件1→一級風道4→清潔對象收納部件2→二級風道5→動力部件3，使得動力部件3產生的風可以通過上述風道實現由清潔部件1向動力部件3的流動，且流動方向由圖5中的箭頭方向示出；其中，動力部件3產生的風在清潔部件1、一級風道4與清潔對象收納部件2之間流動時，可以將清潔部件1清掃的灰塵、顆粒狀垃圾等清潔對象輸送至清潔對象收納部件2中，實現清潔操作。

清掃效率DPU是自動清潔設備的清潔能力的準確體現，由吸入效率和滾刷掃動效率二者共同決定，此處討論吸入效率為主，吸入效率是吸塵能力的準確體現，體現了將電能轉化為機械能的效率，吸入效率＝吸入功率/輸入功率，輸入功率是風機馬達的輸入的電能，吸入功率＝風量*真空度，輸入功率增加到一定值后，開始產生吸入的風量，隨著輸入功率的增加，風量不斷增加，真空度逐漸減小，而吸入功率則是先增加后減小，使輸入功率工作在吸入功率較高的范圍內。

對于同一輸入功率而言，風量和真空度都是越大越能得到高的吸入效率。真空度的損失減少主要依賴于漏風的避免，也即密封處理。風量的損失減少主要依賴于平滑無陡變的風路結構，具體來說主要包括：風從滾刷下端是否無損地進入風道，風從滾刷下端吹向塵盒進入風機的過程中被大角度反射的次數，風道截面積發生變化時是否產生大量的紊流等等。風路的整體結構設計作為有機整體，一個部件的結構改變都會對整機吸塵效率產生巨大變化。

因為滾刷作為清潔部件1，其寬度越寬則單次清潔寬度越寬，而塵盒作為清潔對象收納部件2，其與行走輪等部件共同設置在外殼內，寬度受限不能很寬，而且為了增加真空凈壓以將垃圾抽吸到塵盒當中，塵盒的入口也不能很寬，因此在滾刷和塵盒之間存在第一風道，且截面是漸小的；塵盒的出口由濾網過濾空氣，為了避免濾網的堵塞影響風道暢通，塵盒出口截面積通常較大，而風機作為動力部件3，其入口孔徑則遠小于塵盒出口，因此塵盒和風機之間存在第二風道，且截面也是漸小的。目前雖然存在部分自動清潔設備的風路中采用這樣的兩個風道，例如iROBOT的Roomba系列掃地機器人，但并未采用針對這兩個風道做優化設計的風路結構。

實際上，雖然風路中都會包括滾刷、塵盒、風機，甚至會存在兩個截面漸小的風道，但風道形狀的區別卻使得吸入效率大相徑庭。

本公開中的風路使風自浮動的滾刷下端進入風道，因浮動滾刷可以在不同高度的待清掃區域中都可以和地面嚴密貼合，風量損失很小。浮動滾刷的實現源于一級風道的軟性材料性質和使滾刷隨地形變化而上下伸縮的結構設計。

滾刷經過滾刷容納腔進入一級風道，一級風道的形狀使風的凈壓值平滑升高，將垃圾斜向上運動進入塵盒；一級風道的傾斜度使風進入塵盒后，在塵盒頂部以大反射角反射離開塵盒；進入塵盒的垃圾在重力的作用下落入塵盒底部，而斜向上運動的風被塵盒頂部以大反射角反射后從濾網出口吹出，進入二級風道；其中，二級風道的設計目的是為了使從濾網吹出的風盡量少損失地以一定方向進入風機口。

下面對風路中的各個結構做詳細描述：

1、二級風道5的平滑引導

圖5為本公開一示例性實施例的風路結構的俯視圖。如圖5所示，清潔部件1、清潔對象收納部件2和動力部件3在沿自動清潔設備的行進方向(即y軸方向)依次排列的同時，清潔對象收納部件2與動力部件3還在x軸方向(即自動清潔設備的左右方向)上相互偏離，因而風從清潔對象收納部件2吹向動力部件3時，同時存在沿y軸方向和沿x軸方向上的運動，即風在流動過程中存在“轉彎”。當然，清潔對象收納部件2與動力部件3也可在x軸方向上無相互偏離，本公開并不對此進行限制。

如圖5所示，二級風道5呈喇叭口狀(靠近清潔對象收納部件2的一側截面積相對較大、靠近動力部件3的一側截面積相對較小)，以使風被聚攏至動力部件3的進風口。風從清潔對象收納部件2吹入二級風道5時，由于截面積的減小，風是直接吹向二級風道5的迎風側51的內壁；所以，在本公開的技術方案中，通過將該二級風道5的內壁迎風側配置為弧形，一方面可以在x軸方向上對清潔對象收納部件2輸出的風進行引導，使其被吹向動力部件3的進風口，另一方面可以配合于風的流動，避免對其造成阻擋或干擾產生紊流，從而有助于降低氣流損失、提高風量利用率。

同時，清潔對象被清潔部件1清掃后，通過動力部件3產生的風(以及一級風道4的結構配合)被輸送至清潔對象收納部件2中，因而通過提升風路結構的風量利用率、降低氣流損失，可以增加風對清潔對象的輸送強度，從而提升自動清潔設備的清潔度和清潔效率。

圖6單獨示出了二級風道5的俯視圖。如圖6所示，在該二級風道5遠離清潔對象收納部件2的端部(在圖6所示的視角下，清潔對象收納部件2應當位于二級風道5的下方，則遠離該清潔對象收納部件2的端部即上端)形成出風口52；該二級風道5在與行進方向垂直的水平方向(即x軸方向)上具有水平寬度，且上述迎風側51形成的弧形可使該水平寬度從該二級風道5的入風口(即圖6所示的該二級風道5的下方端口，圖中未標示)至出風口52大致均勻地減小。例如，圖6中示例性地標出了3個位置處的水平寬度，分別為L1、L2和L3，可知：隨著L1、L2和L3對應位置與出風口52之間的距離越來越近，L1、L2和L3的寬度也大致均勻地越來越小，從而可以將風平滑地引導至出風口52，極大地較少紊流的產生、降低風量損失。其中，為了使得迎風側51滿足上述條件，可以使得該迎風側51對應的弧線(即該迎風側51在垂直方向上的投影)為螺線，比如對數螺線、阿基米德螺線等，本公開并不對此進行限制。

進一步地，如圖6所示，當出風口52呈圓形時，上述迎風側51對應形成的弧線可以相切于該圓形的出風口52，使得風能夠從迎風側51斜向平滑地導向出風口52，并進而螺旋向上進入動力部件3，有助于降低風量損失。

此外，如圖6所示，二級風道5的外壁上靠近清潔對象收納部件2處可以向外形成一凸起54，該凸起54上設置有非接觸式感應配合元件(圖中未示出)，可以配合于清潔對象收納部件2上設置的非接觸式感應元件(圖中未示出)。那么，可以通過非接觸式感應配合元件與非接觸式感應元件之間的配合，確定該清潔對象收納部件2是否被裝配至自動清潔設備，避免自動清潔設備在未安裝清潔對象收納部件2的情況下啟動，避免灰塵進入諸如電機或其他內部環境而造成損壞。

舉例而言，當非接觸式感應元件為磁片時，非接觸式感應配合元件可以為霍爾傳感器；當然，本公開并不對此進行限制。

2、動力部件3的傾斜配置

圖7是根據一示例性實施例示出的一種二級風道與動力部件的截面剖視圖。如圖7所示，二級風道5遠離清潔對象收納部件2(圖7中未示出)的端部形成出風口52，而該出風口52還配合連接至動力部件3的進風口31。其中，出風口52所處平面與水平面相交，即出風口52傾斜于水平面；那么，當動力部件3為軸流風機，且進風口31與該軸流風機的轉軸(轉軸方向可參見圖7中標示的點劃線方向)同向時，實際上表現為該軸流風機傾斜于水平面放置。

當出風口52和進風口31所處平面垂直于水平面時，風在二級風道5內部流動以及由二級風道5進入動力部件3的過程中，基本上都是在水平面內實現流動，因而風由二級風道5吹入軸流風機時，風向基本上平行于轉軸方向，從而可使作為動力部件3的軸流風機實現最大的轉換效率(比如將電能轉換為風能的效率)；而當出風口52和進風口31所處平面平行于水平面時，風在二級風道5內部基本沿水平面流動，但由二級風道5進入動力部件3時，需要轉而沿豎直方向流動，使得作為動力部件3的軸流風機的轉換效率最小。

然而，由于自動清潔部件的內部空間十分有限，無法實現出風口52和進風口31所處平面垂直于水平面，所以在本公開的技術方案中，通過盡量增大作為動力部件3的軸流風機與水平面之間的夾角，一方面可以對自動清潔部件的內部空間進行合理利用，另一方面可使軸流風機的轉換效率盡可能地最大化。

在本公開的技術方案中，針對風在二級風道5中的流動過程，還可以使二級風道5上朝向出風口52處的側壁向外凸起，以增加二級風道5在出風口52處的內腔容量，使動力部件3產生的風在出風口52處的能量損失低于預設損失。比如圖8所示，當出風口52位于二級風道5的頂側時，朝向出風口52處的側壁為底側，因而可以向下形成圖8所示的凸起結構53，從而增加二級風道5在出風口52處的內腔容量，使得風在出風口52處改變風向(在出風口52所處平面并非垂直于水平面的情況下)并吹入動力部件3的情況下，提供更大的緩沖空間，以降低風在出風口52處的能量損失。

進一步地，基于上述凸起結構53，使得風進入該二級風道5后基本沿斜向下方向入射(比如圖7中為左上方向右下方入射)，然后從出風口52處轉而斜向上出射；因此，如圖7所示，在該二級風道5的底面與出風口52之間可以采用弧面55連接，以使清潔對象收納部件2輸出的風能夠被平滑引導至動力部件3的進風口31，從而有助于減少風量損失。

3、清潔部件1的結構

作為一示例性實施例，本公開的自動清潔設備中的清潔部件1可以為滾刷組件。圖9示出了滾刷組件中的主刷模組的立體結構示意圖，圖10為圖9所示主刷模組的分解結構示意圖(圖10中的視角為沿z軸由下向上進行觀察)；如圖9-10所示，該主刷模組可以包括滾刷11和滾刷倉12，滾刷倉12進一步包括浮動系統支架121和滾刷蓋122。

1)滾刷11

圖11示出了滾刷11的結構示意圖。如圖11所示，該滾刷組件中的滾刷11可以為膠毛混合刷，即滾刷11的轉軸111上同時設置有膠刷件112和毛刷件113，這樣可以兼顧地板、毛毯等多種清潔環境。膠刷件112的膠條、毛刷件113的毛刷的生長方向與轉軸111的徑向基本一致，且膠刷件112的膠條寬度、毛刷件113的毛刷寬度與一級風道4的入口端41的寬度基本一致；其中，圖11所示的中間微向上彎曲的一排為一個膠刷件112、呈波浪型的一排為一個毛刷件113，每個滾刷11上可以包括至少一個膠刷件112和至少一個毛刷件113。

膠刷件112和毛刷件113并非采取平行或接近平行的設置方式，而是兩者之間具有較大的夾角，以確保膠刷件112和毛刷件113能夠各自實現自身的應用功能。

(1)膠刷件112

由于毛刷件113上的毛刷簇113A之間存在較大縫隙，使得風很容易從縫隙之間流失，對形成真空環境形成的幫助比較小。因此，通過設置膠刷件112，可以形成兜風效果，并且當兜風強度達到預設強度時，即可協助實現對清潔對象的掃動，使得清潔對象可以在滾刷11的掃動和風的吹動下，更方便地被輸送至清潔對象收納部件2中。

其中，膠刷件112在滾刷11的圓柱面內的設置方向與轉軸111的設置方向之間的夾角越小時，比如在極限情況下膠刷件112完全沿轉軸111的設置方向進行直線排布，即完全沿圖11所示實施例的x軸排布時，膠刷件112可以形成最大兜風強度。

而在考慮到兜風強度不小于上述的預設強度的基礎上，本公開還進一步結合了其他因素的考量。比如圖11所示的實施例中，膠刷件112實際上并非完全按照直線排布，而是采用在滾刷11的圓柱面內沿接近直線的方式進行排布，并使得膠刷件112的中間位置向滾刷11的滾動方向末端彎曲，以使動力部件3產生的風匯聚在膠刷件112形成彎曲的中間位置，從而使其能夠進一步對清潔對象進行匯集。而且另一方面，完全直線分布的膠刷件112只能獲得瞬間的最大兜風效果，一定彎曲角度的設置可以將滾動過程中的滾刷11的兜風效果保持一段時間。

實際上，如圖10所示，通過對位于滾刷倉12斜上方的一級風道4與滾刷11進行對比可知：在寬度方向(或左右方向)上，一級風道4的規格小于滾刷11；其中，較小規格的一級風道4可以利用有限的風量實現更大的靜壓值，便于將清潔對象輸送至清潔對象收納部件2，而較大規格的滾刷11則可以實現更大的清潔面積，所以上述規格差異實際上是處于對清潔效率的提升而采取的設計手段。那么，通過對膠刷件112的形狀進行合理配置，使得風向膠刷件112的中間位置進行匯集，可以配合于上述規格差異，確保將所有被滾刷11掃動的清潔對象均送入一級風道4，并進一步輸送至清潔對象收納部件2中。

另外，圖10中可以看出，浮動系統支架121有從進風處(圖中下端)到一級風道4的風路引導弧狀結構1211，且該弧狀結構1211和一級風道4的弧線形狀40是曲率一致的，因而該弧狀結構1211提高了風進入風道的效率，減少了風量損失。

(2)毛刷件113

在本公開的實施例中，毛刷件113在滾刷11的圓柱面內與轉軸方向之間形成較大偏差角；對于每個毛刷件113而言，通過形成上述較大偏差角，可使組成該毛刷件113的若干毛刷簇113A沿轉軸方向依次排布時，在周向上實現對滾刷11的更大覆蓋角度，比如對滾刷11的周向覆蓋角度達到預設角度。

一方面，通過擴大對滾刷11的周向覆蓋角度，可以提升清潔度和清潔效率。滾刷11在滾動過程中，可以實現對底面的清掃；而當毛刷件113對滾刷11的周向覆蓋角度達到360°時，才能夠確保滾刷11在滾動過程中始終能夠實現清掃操作。

同時，通過增大毛刷件113與轉軸方向之間的偏差角，可以使得每個毛刷件113對滾刷11的周向覆蓋角度隨之增大，從而在實現相同大小的周向覆蓋角度時，所需的毛刷件113的數量更少。舉例而言，假定需要實現對滾刷11的360°周向覆蓋角度，如果每個毛刷件113的周向覆蓋角度為60°，則需要6個毛刷件113，而如果每個毛刷件113的周向覆蓋角度為120°時，則僅需要3個毛刷件113。因此，通過增大毛刷件113與轉軸方向之間的偏差角，可以減少對毛刷件113的設置數量，有助于在確保清潔效果的情況下，降低滾刷11的生產成本。

另一方面，毛刷件113在清潔過程中需要接觸地面進行清掃；其中，由于毛刷件113的柔軟特性，將在清掃過程中產生一定的形變，形成對整個自動清潔設備的“支撐”效果。那么，如果毛刷件113對滾刷11的周向覆蓋角度不足時，將導致形成周向覆蓋與未形成周向覆蓋的區域之間形成高度差，造成自動清潔設備在z軸方向上的顛簸或抖動，影響清潔操作的執行；因此，當毛刷件113能夠實現360°周向覆蓋角度時，可以通過消除顛簸、抖動，從而既能夠確保自動清潔設備維持持續穩定的輸出，而且能夠降低自動清潔設備產生的噪音，還可以避免對電機造成沖擊，有助于延長自動清潔設備的使用壽命。

2)滾刷蓋122

在本公開的技術方案中，當清潔部件1為滾刷組件時，圖12示出了該滾刷組件中的滾刷蓋122的立體結構示意圖，該滾刷蓋122可以包括防纏繞護擋1221和在行進方向上位于該防纏繞護擋1221后方的軟膠刮條1222。防纏繞護擋1221一方面可以阻擋大體積的清潔對象進入風道形成堵塞，另一方面阻擋電線等細長物體進入滾刷倉12產生纏繞。

結合圖9可知，滾刷蓋122在z軸方向上位于滾刷11下方，可以阻擋規格過大的清潔對象卷入滾刷組件內部，影響正常的清潔操作。而軟膠刮條1222在z軸上位于防纏繞護擋1221的下方，且軟膠刮條1222在y軸上位于滾刷11的行進方向末端，該軟膠刮條1222與滾刷11之間保持一定距離(如1.5-3mm)，并通過貼合于地面，使其可以將一小部分未被滾刷11直接卷起的清潔對象攔截并撮起，從而使其在滾刷11的掃動和風的吹動下被卷入滾刷11與滾刷倉12之間，從而進入一級風道4。軟膠刮條1222的位置和角度的選擇使得清潔對象始終位于最佳的清掃和抽吸位置，避免在軟膠膠條1222之后還有所遺留。

如圖12所示，防纏繞護擋1221在行進方向上的末端(可以為圖12的y軸負方向，即防纏繞護擋1221的右端)可以設有配合于自動清潔設備的行進方向的越障協助件1221A，一方面該越障協助件1221A可以協助自動清潔設備起到越障(即越過障礙)作用，另一方面該越障協助件1221A可以抵于軟膠刮條1222的上表面，使該軟膠刮條1222的底部邊緣在自動清潔設備處于工作狀態時能夠始終貼合于被清潔面(如地面、桌面等)，而避免該軟膠刮條1222因被清潔面上的垃圾等障礙物而被卷起，影響后續的清潔效果。

在一實施例中，越障協助件1221A可以為防纏繞護擋1221在行進方向上的末端向下(即z軸負方向，表現為圖12中的“上方”)形成的凸起。圖13為越障協助件1221A與軟膠刮條1222之間的配合關系的局部放大示意圖；如圖13所示，作為越障協助件1221A的凸起可以包括：位于行進方向前側的第一組成邊AA，當該第一組成邊AA向行進方向后側傾斜時，比如圖13中該第一組成邊AA由左向右傾斜時，由于自動清潔設備從右向左進行前進驅動，因而在被清潔面上存在障礙物6時，該第一組成邊AA與上述的懸浮系統支架121相配合，即可在越障過程中平滑引導自動清潔設備越過該障礙物6，而不會被卡死。

如圖13所示，作為越障協助件1221A的凸起可以包括：位于行進方向后側的第二組成邊BB，并由該第二組成邊BB抵于軟膠刮條1222的上表面；那么，當凸起由第一組成邊AA和第二組成邊BB構成時，該凸起可以為圖13所示的尖角狀。

需要說明的是：采用凸起形式的越障協助件1221A，其最低點應當不低于滾刷蓋122的最低端面，從而在自動清潔設備的行走過程中，避免與被清潔面形成剮蹭而產生額外的阻力，有助于提升自動清潔設備的清潔效率。

3)浮動系統支架121

如圖14所示，浮動系統支架121可以包括：固定支架1212和浮動支架1213等，且在該浮動系統支架121上還安裝有一級風道4和滾刷電機1214等。在固定支架1212上設有左右方向上的兩個安裝孔1212A，而浮動支架1213上設有左右方向上的兩個安裝軸1213A，則通過每個安裝軸1213A與相應安裝孔1212A之間的限位和轉動配合，該浮動支架1213可以實現沿上下方向上的“浮動”。

因此，當自動清潔設備處于正常的清掃過程時，浮動支架1213在重力影響下轉動至最低位置，無論在地板、地毯或者其他不光滑清潔表面上，在滾刷11的浮動路徑范圍內，該浮動系統支架121中安裝的滾刷11都可以緊貼于被清潔面，以實現最高效率的貼地清掃，不同類型清潔表面上都具有較好的貼地效果，對風道的密封性貢獻明顯。

而當被清潔面上存在障礙物6時，通過浮動支架1213的上下“浮動”，可以降低滾刷11等與障礙物6之間的相互作用，從而協助自動清潔設備輕松實現越障。其中，一級風道4位于固定支架1212與浮動支架1213之間，因而浮動的滾刷11對一級風道4提出了柔性需求，因為剛性的風道無法吸收滾刷11的浮動變化，該需求由一級風道4的軟性材料實現；所以，當一級風道4采用如軟膠等軟性材料制成時，可以在越障過程中，通過浮動支架1213擠壓一級風道4而使其產生形變，從而順利實現向上“浮動”。

此外，在正常的清掃過程中，針對地毯等粗糙表面的被清潔面，通過浮動支架1213的“浮動”作用，可以減少滾刷11等與地毯之間的相互干涉，從而減少滾刷電機1214受到的阻力，有助于降低滾刷電機1214的功耗，并延長其使用壽命。

4、一級風道4的結構

在本公開的技術方案中，通過一級風道4的引導作用，使得動力部件3產生的風可以將清潔部件1清掃的灰塵等清潔對象輸送至清潔對象收納部件2中。

從整體結構而言，如圖15所示，一級風道4可以呈喇叭口狀，且一級風道4上任一處對應的截面積反相關于該任一處與清潔部件1之間的間隔距離；換言之，“喇叭口”的相對較大側朝向清潔部件1、相對較小側朝向清潔對象收納部件2。

在該實施例中，通過將一級風道4的截面積配置為逐漸遞減的喇叭口狀，使得相應位置處的靜壓值隨之遞增，即形成越來越大的吸力；那么，當灰塵、垃圾等清潔對象被清潔部件1掃動并帶至一級風道4后，隨著清潔對象逐步遠離清潔部件1、逐步靠近清潔對象收納部件2(同樣逐步靠近動力部件3)，雖然清潔部件1向清潔對象施加的掃動力逐漸減小，但由于動力部件3向清潔對象施加的吸力逐漸增大，從而能夠確保清潔對象被吸引和輸送至清潔對象收納部件2中。

進一步地，當清潔部件1為滾刷組件時，如圖15所示，一級風道4的入口端朝向滾刷組件的滾刷11，且入口端41的在水平面上與行進方向垂直的方向(即x軸方向)上的寬度從上向下遞增。為了便于理解，針對圖15所示的一級風道4與滾刷11之間的配合關系，圖16示出了一級風道4與滾刷11相互配合的立體結構示意圖。如圖16所示，一級風道4上靠近滾刷11的入口端41具有較大截面積、遠離滾刷11的出口端42具有較小截面積。其中，基于入口端41的上述“遞增”特征，該入口端41的截面可以呈梯形，且較窄的第二邊沿412為梯形的上底邊、較寬的第一邊沿411為梯形的下底邊；當然，只要符合上述“遞增”特征，入口端41的截面也可以采用其他形狀，比如對應于上述“梯形”的兩腰可以采用弧形等，本公開并不對此進行限制。

在該實施例中，通過在一級風道4的入口端41處采用梯形或類似的符合上述“遞增”特征的形狀，使得相應位置處的靜壓值隨之遞增，那么當灰塵、垃圾等清潔對象被滾刷11掃動并帶至入口端41時，動力部件3產生的風能夠提供足夠的吸力，使得被掃至入口端41的清潔對象能夠盡可能地被吸入清潔對象收納部件2中，有助于提升清潔效率。

如圖15所示，一級風道4的入口端41可以連接至作為清潔部件1的滾刷組件的滾刷倉12，并通過該滾刷倉12上的開口朝向滾刷11；其中，如圖17所示，一級風道4在滾刷11的滾動方向上包括兩個側壁：位于行進方向的后側的第一側壁43、位于行進方向的前側的第二側壁44，兩者可以通過下述方式進行配置。

1)第一側壁43

在一實施例中，第一側壁43可以沿滾刷倉12的圓形截面區域的切線方向設置。比如圖17所示，滾刷倉12在截面上可以包括左側弧形結構和右側L型結構等多個部分，其中左側弧形結構中的弧形部分對應于圖17所示的圓形虛線區域，因而該弧形部分對應的該圓形虛線區域可以相當于上述的圓形截面區域；相應地，一級風道4的第一側壁43可以沿該圓形虛線區域的切線方向設置，比如在圖17所示的相對位置關系中，由于一級風道4位于滾刷組件的斜上方且在行進方向上偏向滾刷11的后方，因而第一側壁43可以沿豎直方向設置。

在該實施例中，滾刷11從地面上掃動清潔對象后，清潔對象首先沿滾刷11與滾刷倉12之間的縫隙運動；而隨著清潔對象由滾刷結構向一級風道4的移動，通過將第一側壁43沿上述切線方向設置，使得清潔對象的運動軌跡和風向的流動均不會受到第一側壁43的阻擋，確保清潔對象順利通過一級風道4進入清潔對象收納部件2中。

2)第二側壁44

在一實施例中，結合圖15與圖17，當清潔部件1為滾刷組件，且一級風道4在行進方向上偏向于滾刷1的后方時，一級風道4的入口端41朝向行進方向的前側(比如圖15中的左側)斜下方處的滾刷11、出口端42連接至行進方向的后側(比如圖15中的右側)斜上方處的清潔對象收納部件2的入風口21，且清潔對象收納部件2的出風口22位于非頂側處(即出風口22不位于頂側23處，比如圖15中位于右側壁處)。

其中，一級風道4的第二側壁44朝水平面斜向后傾斜(即盡可能接近水平面)，也即使第二側壁44形成與z軸豎直方向盡可能大的夾角。實際上，由于自動清潔設備的內部空間有限，導致滾刷結構、一級風道4與清潔對象收納部件2等之間的設置十分緊湊，且最節省空間的方式是將一級風道4完全沿z軸設置，但那會大大損失風量，從而大大降低吸入效率；而在本公開的實施例中，在有限的內部空間條件下，通過增加第一側壁43與z軸之間的夾角，可以對風向做斜向上引導，使風進入清潔對象收納部件2的內部后，與內壁頂側23大角度反射后，通過出風口22處的濾網(圖中未標示)以接近水平的方向排出，這種一次大角度反射的風路設計對風量的損失很小。而在相關技術中，為了節約空間而采用完全將風豎直向上導出的風路時，由于豎直向上的風遭遇拐口的結果是被向下反射，因而風量會在向上沖擊后在導向水平的拐口處大量損失。另一方面，通過避免將風豎直向上導出，可以避免在自動清潔設備停機的瞬間，造成仍處于一級風道4中的清潔對象掉出到外界，造成對地面的二級污染。

并且，由于一級風道4的入口端41朝向左下方的滾刷11、出口端42連接至清潔對象收納部件2的入風口21，因而一級風道4在將風引導至清潔對象收納部件2內部時，可使風及其裹挾的清潔對象直接吹向清潔對象收納部件2的內壁頂側23；而由于風在直接吹向頂側23時，清潔對象收納部件2的出風口22并非位于該頂側23處，因而需要在頂側23處發生大入射角的反射，轉換風向后由出風口22進入二級風道5；風進入清潔對象收納部件2后截面積變大，導致風速的下降，清潔對象由于風速下降而從頂側23處下落，從而留存于清潔對象收納部件2中；同時，由于風速下降和風向的改變，所以雖然風自身能夠吹向出風口22并進入二級風道5，但是無法繼續將清潔對象吹向出風口22處，因而當清潔對象收納部件2為塵盒組件且出風口22處設置有濾網24時，可以避免清潔對象直接被吹向濾網24表面，防止清潔對象對濾網24的表面造成阻塞，有助于提升風量利用率。

此外，當清潔對象收納部件2為塵盒組件時，如圖18所示，該塵盒組件上設有入風口21的側壁25可拆卸，且當該側壁25被卸下時，可形成用于傾倒塵盒組件內收納的清潔對象的傾倒口26。由于入風口21設置于側壁25上，因而側壁25的規格必然大于入風口21，所以在將側壁25拆卸后，可形成規格大于入風口21的傾倒口26，便于用戶對塵盒結構中收集的灰塵等清潔對象進行傾倒。

5、整機風道的全密封

從前面的分析可知，真空度和風量同樣對于高的吸入效率有重要貢獻。在本公開的技術方案中，對風路結構中各部件連接處存在的所有縫隙處都進行密封處理，比如在縫隙處填充軟膠等，從而避免漏風，也即降低真空度的損失。另一方面，如圖5所示，在風機的出風口處采用軟膠件32，將風全部導出主機，軟膠件32的使用除了可以避免漏風(即降低真空度)外，還可以避免灰塵進入自動清潔設備內部的電機等處，有助于延長自動清潔設備的使用壽命。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的公開后，將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，本公開并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權利要求來限制。