CN103349533B - 一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人 - Google Patents

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符秀辉
韦建辉
欧阳淑丽
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沈阳化工大学
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Abstract

一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,涉及一种室内清洁器,包括传动装置、水箱、擦地器件、伸缩机构、直流电机,水平滚珠丝杠传动装置安装在机器人框架一侧的上部,垂直滚珠丝杠传动装置与水平滚珠丝杠传动装置相交叉,垂直的装设在机器人框架内,垂直滚珠丝杠传动装置的下部与伸缩机构相连接,伸缩机构经垂直的铰轴与擦地器件相接,水箱装设在机器人框架内的底部对应垂直滚珠丝杠传动装置处,直流电机连接擦地器件,同时与水平滚珠丝杠传动装置和垂直滚珠丝杠传动装置配合。本发明完成清洁、清洗、甩干任务,实现了室内清洁机器人常规清洁,并具有清洁空间、高度较低区域、清洁死角、清洗擦地器件、甩干擦地器件等功能。

Description

一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及一种室内清洁器,特别是涉及一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人。
背景技术
[0002]目前市场上所销售的室内清洁机器人要么功能单一要么成本较高,顺利进入商品市场存在一定的阻力,所以制造出成本较低而又功能相对全面的室内智能型清洁机器人已经成为一个迫切的要求。本文所述的自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人不但结构简单而且功能全面制造成本相对较低,具有较好的性价比和市场竞争力。目前还没有发现和本文所述的自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人相类似的机器人报道。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,由水平滚珠丝杠传动装置和垂直滚珠丝杠传动装置的配合使用来实现清洁器件水平方向和垂直方向的运动,分别进行清洁、清洗、甩干,实现对空间高度较低区域的清洁。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] —种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,包括传动装置、水箱、擦地器件、伸缩机构、直流电机,水平滚珠丝杠传动装置安装在机器人框架一侧的上部,垂直滚珠丝杠传动装置与水平滚珠丝杠传动装置相交叉,垂直的装设在机器人框架内,垂直滚珠丝杠传动装置的下部与伸缩机构相连接,伸缩机构经垂直的铰轴与擦地器件相接,水箱装设在机器人框架内的底部对应垂直滚珠丝杠传动装置处,直流电机连接擦地器件,同时与水平滚珠丝杠传动装置和垂直滚珠丝杠传动装置配合。
[0006] 所述的一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,所述水平滚珠丝杠传动装置与垂直滚珠丝杠传动装置包括步进电机、滚珠丝杠、传动滑块、滑轨、联轴器和支架组成。
[0007] 所述的一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,所述水平方向滚珠丝杠传动装置的滑块和垂直方向滚珠丝杠传动装置的滑轨固定在一起,且使水平方向滚珠丝杠传动装置和垂直方向滚珠丝杠传动装置成90°夹角。
[0008] 所述的一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,所述擦地器件为两端呈圆弧的矩形状。
[0009] 所述的一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,所述伸缩机构为两个90度的拐角结构组成。
[0010] 所述的一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,所述水箱的顶面边宽、底面边窄,水箱上部为中间开有圆孔的矩形结构,且圆孔的周边设有边沿。
[0011] 本发明的优点与效果是:
[0012] 本发明完成清洁、清洗、甩干任务,实现了室内清洁机器人常规清洁,并具有清洁空间、高度较低区域、清洁死角、清洗擦地器件、甩干擦地器件等功能,同时水箱的“上边带沿”结构大大减少了溅出和甩出水,水箱“上大下小”的结构设计提高了室内清洁机器人的清洁效率。为清洁机器人能够清洁空间高度较低区域创造了结构条件。
附图说明
[0013]图1为自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人机械结构示意图;
[0014] 图2为滚珠丝杠传动装置示意图;
[0015] 图3水平滚珠丝杠传动装置与垂直滚珠丝杠传动装置在清洁机器人中安装位置放大示意图;
[0016] 图4为机器人清洁系统工作原理示意图;
[0017] 图5为机器人清洗系统工作原理示意图;
[0018] 图6为机器人擦地器件连接示意图。
具体实施方式
[0019] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0020] 本发明水平滚珠丝杠传动装置与垂直滚珠丝杠传动装置(如图2所示)、水箱、擦地器件、伸缩机构在清洁机器人中配合使用来完成清洁、清洗、甩干任务的机械结构设计(如图1所示);拥有“上边带沿”及“上大下小”独特结构的水箱。两端为圆弧的类矩形的擦地器件;做成两个90度拐角结构的伸缩机构;这些装置及机械结构设计实现了室内清洁机器人常规清洁、清洁空间高度较低区域、清洁死角、清洗擦地器件、甩干擦地器件的功能,同时水箱的“上边带沿”结构大大减少了溅出和甩出的水,水箱“上大下小”的结构设计提高了室内清洁机器人的清洁效率。做成两个90度拐角结构的伸缩机构有效降低了伸缩机构前端的高度,为清洁机器人能够清洁空间高度较低区域创造了结构条件。
[0021] 水平滚珠丝杠传动装置和垂直滚珠丝杠传动装置的配合使用来实现清洁器件水平方向和垂直方向的运动,使用直流电机带动擦地器件旋转同时配合水平滚珠丝杠传动装置和垂直滚珠丝杠传动装置以及使用水箱在不同工作过程中分别进行清洁、清洗、甩干。使用伸缩机构配合水平滚珠丝杠传动装置实现对空间高度较低区域的清洁。
[0022] 使用“上边带沿”及“上大下小”独特结构的水箱为执行擦地器件的清洗和甩干任务提供工作的场所。水箱的上部为中间开有圆孔的矩形结构,且圆孔的周边有一定深度的沿,这种带沿的上部结构可以使清洁机器人在进行清洗和甩干时减少了从水箱中溅出的水量。水箱采用“上大下小”的结构形状是指水箱的顶面边较宽,底面边较窄,这种设计不仅大大增加了水槽的容积,同时也保证了清洁器件能够顺利进入水箱进行清洗而不会产生干涉,同时减小了底盘的宽度提高了清洁的效率(在擦地器件的的尺寸一定时,清洁机器人底盘宽度越小清洁效率越高)。水箱上部为无水部分,下部为充水部分,清洗时深入到水面以下,而清洗完毕进行甩干时则要在水面以上进行。擦地器件两端为圆弧的类矩形的擦地器件,这样不但最大限度地减小了水箱的大小而且有效地降低了擦地器件的重量。水平滚珠丝杠传动装置、垂直滚珠丝杠传动装置、水箱、擦地器件、伸缩机构在清洁机器人中配合使用的机械结构设计实现了室内清洁机器人常规清洁、清洁空间高度较低区域、清洁死角、清洗擦地器件、甩干擦地器件的功能,其工作原理见图4-图5。
[0023] 两端为圆弧的类矩形的擦地器件不但最大限度地减小了水箱的大小而且为清洁机器人清洁死角提供了结构条件。由水平滚珠丝杠传动装置、垂直滚珠丝杠传动装置、水箱、擦地器件、伸缩机构在清洁机器人中配合使用来完成清洁、清洗、甩干任务的机械结构设计是指:使用两套滚珠丝杠传动装置,水平方向和垂直方向各一套,水平方向滚珠丝杠传动装置的滑块和垂直方向滚珠丝杠传动装置的滑轨固定在一起,且使水平方向滚珠丝杠传动装置和垂直方向滚珠丝杠传动装置成90°夹角如图1所示,水平滚珠丝杠传动装置与垂直滚珠丝杠传动装置结构基本相同,水平滚珠丝杠传动装置与垂直滚珠丝杠传动装置均包括步进电机、滚珠丝杠、传动滑块、滑轨、联轴器和支架,具体结构如图2所示。水平滚珠丝杠传动装置与垂直滚珠丝杠传动装置在清洁机器人中安装位置放大示意图如图3所示。水箱、擦地器件、伸缩机构在清洁机器人中的安装位置如图1所示。
[0024] 水箱上部为无水部分,下部为充水部分,清洗时深入到水面以下,而清洗完毕进行甩干时则要在水面以上进行。做成两个90°拐角结构的伸缩机构,这种结构的优点是有效降低了伸缩机构前端的高度,为清洁机器人能够清洁空间高度较低区域创造了结构条件。
[0025] 机器人执行常规擦地任务时:擦地器件工作(见图6),清洁电机运转。
[0026] 机器人清洁死角和空间高度较低区域时:水平步进电机正向运转,水平滚珠丝杠传动装置的滑块向前移动,垂直滚珠丝杠传动装置向前移动,伸缩机构向前运动,擦地器件向前运动,清洁机器人完成死角或空间高度较低区域清洁。
[0027] 清洗系统工作原理:垂直步进电机正向运转,垂直滚珠丝杠传动装置的滑块向上移动,伸缩机构与擦地器件向上移动,水平步进电机反向运转,水平滚珠丝杠传动装置的滑块向后移动,垂直滚珠丝杠传动装置、伸缩机构及擦地器件向后运动,甩干结束垂直步进电机正向运转使擦地器件上升到一定高度,垂直步进电机正向运转使擦地器件上升到甩干区,清洁电机启动带动擦地器件旋转进行清洗,垂直滚珠丝杠传动装置的滑块通过伸缩机构带动擦地器件向下进入水槽水面以下一定深度,垂直步进电机反向运转,水平步进电机正向运转,水平滚珠丝杠传动装置的滑块向前运动,垂直滚珠丝杠传动装置、伸缩机构及擦地器件向前运动,垂直步进电机反向运转,垂直滚珠丝杠传动装置的滑块、伸缩机构及擦地器件向下运动到擦地位置。

Claims (2)

1.一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,包括传动装置、水箱、擦地器件、伸缩机构、直流电机,其特征在于,水平滚珠丝杠传动装置安装在机器人框架一侧的上部,垂直滚珠丝杠传动装置与水平滚珠丝杠传动装置相交叉,垂直的装设在机器人框架内,垂直滚珠丝杠传动装置的下部与伸缩机构相连接,伸缩机构经垂直的铰轴与擦地器件相接,水箱装设在机器人框架内的底部对应垂直滚珠丝杠传动装置处,直流电机连接擦地器件,同时与水平滚珠丝杠传动装置和垂直滚珠丝杠传动装置配合; 所述水平滚珠丝杠传动装置的滑块和垂直滚珠丝杠传动装置的滑轨固定在一起,且使水平滚珠丝杠传动装置和垂直滚珠丝杠传动装置成90°夹角; 所述擦地器件为两端呈圆弧的矩形状; 所述伸缩机构为两个90度的拐角结构组成; 所述水箱的顶面边宽、底面边窄,水箱上部为中间开有圆孔的矩形结构,且圆孔的周边设有边沿。
2.根据权利要求1所述的一种自带清洗及甩干系统的室内清洁机器人,其特征在于,所述水平滚珠丝杠传动装置与垂直滚珠丝杠传动装置包括步进电机、滚珠丝杠、传动滑块、滑轨、联轴器和支架组成。
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