CN102688002B - 多功能一体化家庭地板清洁机器人 - Google Patents

Abstract

一种多功能一体化家庭地板清洁机器人，由清扫吸尘装置、湿布拖地装置、干布拖地装置和自动行走小车组成，湿布拖地装置用连杆机构实现地板湿布清洁及拖布清洗的工位转换，装置中由第一、第二、第三连杆及行走小车机架构成连杆机构，相邻构件间均为铰链连接；第二与第四连杆之间为刚性连接；清洁电机及清洁转盘安装在连杆机构上。本发明的方法将清扫吸尘、湿布拖地及干布拖地等多功能集于一体，采用连杆机构进行地板清洁及拖布清洗的工位转换，采用自动行走小车进行连续清洁，实现了地板清洁的湿布拖地功能，地板清洁的洁净度高，且整机体积小、结构简单、效率高、使用方便，比现有技术有显著进步。

Description

多功能一体化家庭地板清洁机器人

技术领域

本发明涉及一种多功能一体化家庭地板清洁机器人。

背景技术

21世纪以来，家务自动化越来越得到了人们的重视，地板清洁机器人已逐渐在家庭得到广泛应用。日前，国内外家庭地板清洁机器人都是采用自动清扫吸尘及干布拖地的清洁方式，清洁机器人基本上由吸尘器、干布拖地布及自动行走小车组成，其缺点是没有湿布拖地的功能，由于清扫吸尘装置只能去除地板上浮动的砂泥尘及灰尘，干布拖地清洁只能擦除粘在地板表面附着力较小的小部分污渍，而无法擦除粘在地板表面的附着力较大的污渍，因此所能达到的清洁度很低。一些家庭清洁机器人在干布拖地清洁方式的基础上增加了喷水以求提高地板洁净度，但由于拖布不能得到清洗，洁净度提高的程度有限，不能满足一般家庭对地板清洁的洁净度要求，仍需要再采取人工方式进行湿布拖地清洁，才能达到比较满意的地板洁净度。在公共场所（如宾馆、商场等）使用的地板清洁机器人虽然是已经采用了湿布拖地方式对地板进行清洁，但体积大，结构复杂，因此无法在普通家庭中应用。目前还未有在普通家庭中能自动完成湿布拖地清洁、体积小并且实用的地板清洁机器人的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多功能一体化家庭地板清洁机器人，解决现有的家庭清洁机器人无法实现湿布拖地造成地板清洁洁净度低的问题。

本发明以如下技术方案解决上述问题：

多功能一体化家庭地板清洁机器人由清扫吸尘装置、湿布拖地装置、干布拖地装置和自动行走小车组成；清扫吸尘装置、湿布拖地装置、干布拖地装置分别安装在自动行走小车上的前部、中部和后部；其中：湿布拖地装置采用连杆机构来实现地板湿布清洁及拖布清洗的工位转换，此装置由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、连杆电机、清洁转盘、清洁电机和水箱组成；装置中的连杆机构由第一连杆、第二连杆、第三连杆及自动行走小车机架构成平面四杆机构，相邻的构件之间均为铰链连接；第二连杆与第四连杆之间为刚性连接；清洁电机及清洁转盘与第四连杆连接安装在连杆机构上；连杆电机驱动连杆转动，清洁电机驱动清洁转盘转动。

本发明的多功能一体化家庭地板清洁机器人将湿布拖地、清扫吸尘及干布拖地等多功能集于一体，采用连杆机构进行地板清洁及拖布清洗的工位转换，采用自动行走小车进行连续清洁，实现了地板清洁的湿布拖地功能，地板清洁的洁净度高，且整机体积小、结构简单、效率高、使用方便，与现有技术相比有显著地进步。

附图说明

图1是本发明的多功能一体化家庭地板清洁机器人的结构示意图。

图2是实现湿布拖地与拖布清洗工位转换的四连杆机构示意图。

图3 是清洗转盘与四连杆机构连接点E点的运动轨迹。

图中：1-第一连杆  2-第二连杆  3-第三连杆  4-第四连杆5-清洁电机  6-清洁转盘  7-连杆电机  8-水箱  9-清扫吸尘装置  10-干布拖地清洁装置  11-自动行走小车

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的技术：

清洁机器人采用清扫吸尘、湿布拖地、干布拖地多个功能一体化的结构方式实现地板清洁达到高洁净度。

多功能一体化家庭地板清洁机器人由清扫吸尘装置9、湿布拖地装置、干布拖地装置10和自动行走小车11组成；清扫吸尘装置9、湿布拖地装置、干布拖地装置10分别安装在自动行走小车11上的前部、中部、和后部；其中：湿布拖地装置采用连杆机构来实现地板湿布清洁及拖布清洗的工位转换，此装置由第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3与第四连杆4、连杆电机7、清洁转盘6、清洁电机5和水箱8组成；装置中的连杆机构由第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3及自动行走小车机架构成平面四杆机构，每两个相邻的构件之间均为铰链连接；第二连杆2与第四连杆4之间为刚性连接；清洁电机5及清洁转盘6与第四连杆4连接安装在连杆机构上；连杆电机7驱动连杆1转动，清洁电机5驱动清洁转盘6转动。

所采用的清扫吸尘装置9和干布拖地装置10与已有技术相近似。

由第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3及自动行走小车机架11构成平面四杆的连杆机构，第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3与机架之间以图2的A、B、C、D点为铰接点，第二连杆2与第四连杆4在F点刚性连接，连杆电机7驱动第一连杆1转动，带动第二连杆2、第三连杆3、第四连杆4运动，第四连杆4上的E点按图3所示的轨迹曲线运动，将清洁转盘6与清洁电机5通过铰链连接到第四连杆4上的E点。清洁地板时，E点处于轨迹图图3中的a点，此时清洁转盘6与地面相接触，清洁电机5转动带动清洁转盘6对地板进行擦抹清洁，自动行走小车11慢速移动，带动清洁转盘6对不同区域进行清洁。清洗清洁转盘6时，连杆电机7转动，带动连杆4中E点沿图3轨迹移动到c点，清洁转盘6跟随E点运动，从地板表面沿水箱8边缘移动到水箱8里进行拖布清洗，拖布清洗完毕后，连杆电机7转动，带动第四连杆4中E点沿图3轨迹从c点到达b点，清洁转盘6随E点运动移出水面，由清洁电机带动进行甩干，清洁转盘6甩干完毕后，连杆电机7转动，带动第四连杆4中E点沿图3轨迹从b点移动到a点，清洁转盘6随E点运动回到地板表面，重新开始地板清洁。

在地板进行湿布拖地清洁后，若马上使用地板，容易造成行走人员的摔伤以及将行走人员鞋底的污渍印留在地板上而降低地板的洁净度。为解决上述湿布拖地带来的问题，本发明采用了干布拖地清洁装置10，在地板湿布拖地清洁后立即进行干布拖地清洁，擦除湿布拖地清洁后残留在地板上的水分并进一步提高地板的洁净度。为解决水箱中拖布清洗用水的洁净度下降太快的问题，本发明采用了清扫吸尘装置9先对地板进行清扫吸尘清洁，减少在湿布拖地时进入拖布的地板浮尘。为解决清洁机器人在行走时若发现有障碍物可进行避障的问题，采用了红外线及超声波传感器，可自动探测出行走前方是否有障碍物并进行避障；为解决清洁机器人将家庭中主要区域进行完全清洁的问题，本发明采用遍历算法对小车进行路径规划。

为了增加湿布拖地装置中连杆机构的稳定性，也可以在自动行走小车上两侧设置两组相同的而又相互平行的连杆机构，使清洁机器人的清洁转盘能更稳定地工作。

Claims (1)

1.一种多功能一体化家庭地板清洁机器人，具有清扫吸尘装置、湿布拖地装置、干布拖地装置和行走小车，清扫吸尘装置、湿布拖地装置、干布拖地装置分别安装在自动行走小车上的前部、中部和后部；其特征在于：

湿布拖地装置采用连杆机构来实现地板湿布清洁及拖布清洗的工位转换，此装置由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、连杆电机、清洁转盘、清洁电机和水箱组成；湿布拖地装置中由第一连杆、第二连杆、第三连杆及自动行走小车机架构成平面四连杆机构，以第一连杆与小车机架的铰接点A、第一和第二连杆的铰接点B、第二和第三连杆的铰接点C和第三连杆与小车机架的铰接点D为四连杆机构的铰链点，并且首尾相连构成闭链运动链；第二连杆与第四连杆之间为刚性连接，连接点位于第二连杆上F点；清洁电机与第四连杆在E点铰接；

清洁工作开始后，清洁电机驱动清洁转盘转动，连杆电机驱动第一连杆转动，清洁转盘沿着四连杆机构中第四连杆末端E点的轨迹曲线abc移动来进行工位转换；水箱装在小车后部的上面，清洁转盘在轨迹a点时位于小车中部与地面接触进行清洁地面，然后沿着轨迹曲线abc移动进入水箱到达c点进行转盘清洗，清洗完毕后再沿轨迹曲线abc移出水面到达b点进行甩干，甩干之后沿轨迹曲线abc移动从水箱返回到地面在a点进行地板清洁；

自动行走小车两旁有两套相同而又相互平行的湿布拖地装置的连杆机构。