CN104586323A - 一种可分体式清洁小车 - Google Patents

Abstract

一种可分体式清洁小车，由主体与子体两部分组成，所述主体由小车本体、垃圾箱和导料槽以及铲斗组成，所述小车本体上装有蓄电池、第一单片机和第二单片机以及无线通讯模块，小车本体的底盘的前端设有一个“V”字型引导装置；所述子体位于导料槽的正下方，子体上装有两个PS-2鼠标模块和两个超声波模块以及第三单片机，子体底盘的后方设有一“V”形导向板，子体的V”形导向板与主体的“V”字型引导装置相契合；本发明结构简单，设计巧妙，通过单片机的控制程序可以实现清洁小车子体和主体的分离与结合，同时完成对室内空旷空间和墙角窄缝处垃圾的清扫，智能化高，不仅降低了居民的劳动强度，而且节省了大量的清扫时间，具有较高的实用价值。

Description

一种可分体式清洁小车

技术领域

本发明涉及房屋清扫设备，尤其是一种可分体式清洁小车。

背景技术

    随着生活水平的提高，人们对于住房的要求也越来越高，由以往的有地方住变为住得舒服。然而，随着住房面积的增加和住房条件的改善，人们不得不花费更多的时间用来打扫和清洁房屋卫生。相关调查资料显示，在中国每个家庭平均每天需要半个小时的时间用于打扫清洁。全国4亿多个家庭，每天就需要有4亿多个劳动力每天花半个小时来打扫清洁，由国际劳工组织统计，中国平均每人每小时创造的财富为5.32美元。那么全国每天花时间打扫清洁的时间可以产生10.64亿美元的财富。如果将这些时间节省出来，对家庭，对国家都是很能推动经济发展的。

为了减轻劳动强度，减少花费在打扫卫生上面的时间，人们发明了各种清扫设备，例如自动清扫机、吸尘器等，但这些清扫设备结构功能单一，对于家庭使用时，家俱间的窄缝、家俱底下的矮缝等很小的缝隙里面无法清扫到,这些狭小的隙缝里面的清洁最终还是需要人手动来一点点的清理，无法让居民从家务劳动中解脱出来，这样一来不仅身心疲惫，而且占用了大量的业余休息时间。

发明内容

本发明的目的就是要解决目前现有的清扫设备结构功能单一，不能打扫家俱窄缝处的垃圾，需要居民亲自动手清理，占用大量的业余休息时间的问题，为此提供一种结构简单，智能化的可分体式清洁小车。

本发明的具体方案是：一种可分体式清洁小车，其特征是：由主体与子体两部分组成，所述主体由小车本体、垃圾箱和导料槽以及铲斗组成，小车本体上装有蓄电池、第一单片机和第二单片机以及无线通讯模块，所述小车本体具有本体车架，本体车架上方装有底盘，下方安装有一拖地机构，在本体车架下方的前后两端分别对应装有两个前轮和两个后轮，其中两个后轮分别与两个一号步进电机构成驱动连接，所述底盘的前端设有一个“V”字型引导装置；所述导料槽前端大后端小，沿着小车的前进方向向后下方倾斜布置安装，导料槽安装在一固定支架上，固定支架的底端安装在“V”字型引导装置两侧的底盘上；所述垃圾箱对应装在导料槽小头端下方的底盘上；所述铲斗具有撮箕状结构，由前板、左侧板和右侧板以及背板组成，铲斗背板的边沿通过合页与导料槽的大头端相连接，所述铲斗的左、右侧板与导料槽之间安装有连杆驱动机构，铲斗的左、右侧板的外侧各自装有两个超声波模块，所述一号步进电机和超声波模块均与第一单片机构成驱动连接；所述子体位于导料槽的正下方，子体上装有两个PS-2鼠标模块和两个超声波模块以及第三单片机，子体具有子体车架，子体车架上安装有子体底盘，子体底盘后端设有一“V”形导向板，“V”形导向板的下方安装有一个后轮，所述“V”形导向板与“V”字型引导装置相对应；所述子体车架的前端装有两个对应布置的前轮，两个前轮分别与两个二号步进电机构成驱动连接；所述子体车架的下方分别前后对应布置装有清扫装置和子体垃圾箱，所述PS-2鼠标模块和超声波模块以及二号步进电机均与第三单片机构成驱动连接。

本发明中所述第一单片机和第二单片机之间通过串行通讯，第二单片机与第三单片机之间通过无线通讯模块实现通讯连接。

本发明中所述连杆驱动机构由横向转向杆和纵向拉杆以及三号步进电机组成，所述三号步进电机与第二单片机构成驱动连接，三号步进电机安装在导料槽上，三号步进电机的轴伸端与纵向拉杆相连接，所述纵向拉杆具有柱形结构，纵向拉杆的另一端焊装有一圆环，所述横向转向杆具有“C”形结构，“C”形结构中部的杆体上开设有一圆孔，圆孔中套装纵向拉杆的圆环，“C”形结构的两端分别设有一个“Y”形叉杆结构，所述“Y”形叉杆结构的两个叉头相互平行布置在铲斗的其中一块侧板的两端，并且在两个叉头和与两个叉头相对应的侧板上各自开设有一个相互对应的通孔，在通孔中安装有一连杆，所述连杆与“Y”形叉杆结构的两叉头固定连接。

本发明中所述“V”字型引导装置具有“V”形导向开口，“V”形导向开口的开口方向向前， 沿着“V”形导向开口的两斜边各设有一个竖直向下的导向挡板，所述两个导向挡板向下延伸的距离相同，两个导向挡板与子体的“V”形导向板的两个斜边相接触；所述“V”字型引导装置的“V”形导向开口的前端设有一个方形导向开口，方形导向开口与子体底盘相契合。

本发明中所述所述子体的“V”形导向板的末端安装有自动锁死机构，自动锁死机构由开关底座和插销组成，正对着自动锁死机构的插销上端的主体底盘上设有一定位孔。

本发明中所述拖地机构由拖地抹布构成。

本发明中所述清扫装置由扫地滚刷和与其构成驱动连接的直流电机构成，所述直流电机与第三单片机构成驱动连接。

本发明中所述主体的两个前轮为万向轮。

本发明中所述子体的后轮为万向轮。

本发明结构简单，设计巧妙，通过单片机的控制程序可以实现清洁小车子体和主体的分离与结合，同时完成对室内空旷空间和墙角窄缝处垃圾的清扫，智能化高，不仅降低了居民的劳动强度，而且节省了大量的清扫时间，具有较高的实用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中小车本体的结构示意图；

图3是图2中本体底盘的结构示意图；

图4是图1中铲斗与导料槽的安装结构示意图；

图5是图1中子体的结构示意图；

图6是图1中子体的仰视示意图；

图7是本发明的控制结构方框图。

图中：1—小车本体，2—垃圾箱，3—导料槽，4—铲斗，5—蓄电池，6—第一单片机，7—第二单片机，8—无线通讯模块，9—本体车架，10-—底盘，11—拖地机构，12—前轮，13—后轮，14—一号步进电机，15—固定支架，16—前板，17—左侧板，18—右侧板，19—背板，20—合页，21—超声波模块，22—PS鼠标模块，23—超声波模块，24—第三单片机，25—子体车架，26—子体底盘，27—“V”形导向板，28—后轮，29—前轮，30—二号步进电机，31—子体垃圾箱，32—横向转向杆，33—纵向拉杆，34—三号步进电机，35—圆环，36—“Y”形叉杆结构，37—连杆，38—“V”形导向开口，39—导向挡板，40—方形导向开口，41—自动锁死机构，42—定位孔，43—扫地滚刷，44—直流电机。

具体实施方式

参见图1-7，本发明是一种可分体式清洁小车，由主体与子体两部分组成，所述主体由小车本体1、垃圾箱2和导料槽3以及铲斗4组成，小车本体1上装有蓄电池5、第一单片机6和第二单片机7以及无线通讯模块8，所述小车本体1具有本体车架9，本体车架9上方装有底盘10，下方安装有一拖地机构11，在本体车架9下方的前后两端分别对应装有两个前轮12和两个后轮13，其中两个后轮13分别与两个一号步进电机14构成驱动连接，所述底盘10的前端设有一个“V”字型引导装置；所述导料槽3前端大后端小，沿着小车的前进方向向后下方倾斜布置安装，导料槽3安装在一固定支架15上，固定支架15的底端安装在“V”字型引导装置两侧的底盘10上；所述垃圾箱2对应装在导料槽3小头端下方的底盘10上；所述铲斗4具有撮箕状结构，由前板16、左侧板17和右侧板18以及背板19组成，铲斗背板19的边沿通过合页20与导料槽3的大头端相连接，所述铲斗4的左、右侧板17、18与导料槽3之间安装有连杆驱动机构，铲斗4的左、右侧板17、18的外侧各自装有两个超声波模块21，所述一号步进电机14和超声波模块21均与第一单片机6构成驱动连接；所述子体位于导料槽3的正下方，子体上装有两个PS-2鼠标模块22和两个超声波模块23以及第三单片机24，子体具有子体车架25，子体车架25上安装有子体底盘26，子体底盘26后端设有一“V”形导向板27，“V”形导向板27的下方安装有一个后轮28，所述“V”形导向板27与“V”字型引导装置相对应；所述子体车架25的前端装有两个对应布置的前轮29，两个前轮29分别与两个二号步进电机30构成驱动连接；所述子体车架25的下方分别前后对应布置装有清扫装置和子体垃圾箱31，所述PS-2鼠标模块22和超声波模块23以及二号步进电机30均与第三单片机24构成驱动连接。

本实施例中所述第一单片机6和第二单片机7之间通过串行通讯，第二单片机7与第三单片机24之间通过无线通讯模块8实现通讯连接，参见图7，当主体与子体在没有分离的状态下运行时，第一单片机6驱动控制的一号步进电机14与第三单片机24驱动控制的二号步进电机30的运行状态相同。

参见图1、图4，本实施例中所述连杆驱动机构由横向转向杆32和纵向拉杆33以及三号步进电机34组成，所述三号步进电机34与第二单片机7构成驱动连接，三号步进电机34安装在导料槽3上，三号步进电机34的轴伸端与纵向拉杆33相连接，所述纵向拉杆33具有柱形结构，纵向拉杆的另一端焊装有一圆环35，所述横向转向杆32具有“C”形结构，“C”形结构中部的杆体上开设有一圆孔，圆孔中套装纵向拉杆33的圆环35，“C”形结构的两端分别设有一个“Y”形叉杆结构36，所述“Y”形叉杆结构36的两个叉头相互平行布置在铲斗的其中一块侧板（17或18）的两端，并且在两个叉头和与两个叉头相对应的侧板上各自开设有一个相互对应的通孔，在通孔中安装有一连杆37，所述连杆37与“Y”形叉杆结构36的两叉头固定连接。

本实施例中所述“V”字型引导装置具有“V”形导向开口38，“V”形导向开口38的开口方向向前， 沿着“V”形导向开口38的两斜边各设有一个竖直向下的导向挡板39，所述两个导向挡板39向下延伸的距离相同，两个导向挡板39与子体的“V”形导向板27的两个斜边相接触；所述“V”字型引导装置的“V”形导向开口38的前端设有一个方形导向开口40，方形导向开口40与子体底盘26相契合，参见图3。

参见图3、图5，本实施例中所述子体的“V”形导向板27的末端安装有自动锁死机构41，自动锁死机构41与第三单片机24构成驱动连接，所述自动锁死机构41由开关底座和插销组成，正对着自动锁死机构41的插销上端主体的底盘10上设有一定位孔42。

本实施例中所述拖地机,11由拖地抹布构成。

本实施例中所述清扫装置由扫地滚刷43和与其构成驱动连接的直流电机44构成，所述直流电机44与第三单片机24构成驱动连接，参见图6。

本实施例中所述主体的两个前轮12为万向轮。

本实施例中所述子体的后轮28为万向轮。

本发明的具体操作方式如下：本发明的整个系统由3个STC89C52单片机控制，分别为第一单片机6、第二单片机7和第三单片机24，其中第一单片机6和第二单片机7通过串行通信，控制4个超声波模块21，对外界的环境进行检测。当清洁小车前方遇到家具下方窄缝或矮缝等相关环境时，单片机系统会得到一个控制主体与子体分离的信号，此时第二单片机7就会通过三号步进电机34驱动拉杆驱动机构，从而控制铲斗4慢慢升起；与此同时，第二单片机7通过NRF24L01无线通讯模块8完成与第三单片机24的通信，第三单片机24控制自动锁死机构41分离，同时控制二号步进电机30对子体产生驱动力，使得子体与主体分离，同时第三单片机24通过直流电机44驱动扫地滚刷43，对家具下方窄缝或矮缝处的垃圾进行清理。当子体对窄缝处的垃圾清理工作完成后，第三单片机24控制子体按照PS-2鼠标模块22当前的记忆的数据返回，子体通过主体底盘10上的“V”字型引导装置与主体契合为一体，同时控制自动锁死机构41将主体与子体锁死，与此同时，第三单片机24通过NRF24L01无线通讯模块8与第二单片机7通讯，第二单片机7通过连杆驱动机构控制铲斗4慢慢下落并将子体扣住，以此完成本发明的主体和子体在工作过程中的分离与合并的动作。

Claims (9)

1.一种可分体式清洁小车，其特征是：由主体与子体两部分组成，所述主体由小车本体、垃圾箱和导料槽以及铲斗组成，小车本体上装有蓄电池、第一单片机和第二单片机以及无线通讯模块，所述小车本体具有本体车架，本体车架上方装有底盘，下方安装有一拖地机构，在本体车架下方的前后两端分别对应装有两个前轮和两个后轮，其中两个后轮分别与两个一号步进电机构成驱动连接，所述底盘的前端设有一个“V”字型引导装置；所述导料槽前端大后端小，沿着小车的前进方向向后下方倾斜布置安装，导料槽安装在一固定支架上，固定支架的底端安装在“V”字型引导装置两侧的底盘上；所述垃圾箱对应装在导料槽小头端下方的底盘上；所述铲斗具有撮箕状结构，由前板、左侧板和右侧板以及背板组成，铲斗背板的边沿通过合页与导料槽的大头端相连接，所述铲斗的左、右侧板与导料槽之间安装有连杆驱动机构，铲斗的左、右侧板的外侧各自装有两个超声波模块，所述一号步进电机和超声波模块均与第一单片机构成驱动连接；所述子体位于导料槽的正下方，子体上装有两个PS-2鼠标模块和两个超声波模块以及第三单片机，子体具有子体车架，子体车架上安装有子体底盘，子体底盘后端设有一“V”形导向板，“V”形导向板的下方安装有一个后轮，所述“V”形导向板与“V”字型引导装置相对应；所述子体车架的前端装有两个对应布置的前轮，两个前轮分别与两个二号步进电机构成驱动连接；所述子体车架的下方分别前后对应布置装有清扫装置和子体垃圾箱，所述PS-2鼠标模块和超声波模块以及二号步进电机均与第三单片机构成驱动连接。

2.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述第一单片机和第二单片机之间通过串行通讯，第二单片机与第三单片机之间通过无线通讯模块实现通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述连杆驱动机构由横向转向杆和纵向拉杆以及三号步进电机组成，所述三号步进电机与第二单片机构成驱动连接，三号步进电机安装在导料槽上，三号步进电机的轴伸端与纵向拉杆相连接，所述纵向拉杆具有柱形结构，纵向拉杆的另一端焊装有一圆环，所述横向转向杆具有“C”形结构，“C”形结构中部的杆体上开设有一圆孔，圆孔中套装纵向拉杆的圆环，“C”形结构的两端分别设有一个“Y”形叉杆结构，所述“Y”形叉杆结构的两个叉头相互平行布置在铲斗的其中一块侧板的两端，并且在两个叉头和与两个叉头相对应的侧板上各自开设有一个相互对应的通孔，在通孔中安装有一连杆，所述连杆与“Y”形叉杆结构的两叉头固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述“V”字型引导装置具有“V”形导向开口，“V”形导向开口的开口方向向前， 沿着“V”形导向开口的两斜边各设有一个竖直向下的导向挡板，所述两个导向挡板向下延伸的距离相同，两个导向挡板与子体的“V”形导向板的两个斜边相接触；所述“V”字型引导装置的“V”形导向开口的前端设有一个方形导向开口，方形导向开口与子体底盘相契合。

5.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述子体的“V”形导向板的末端安装有自动锁死机构，自动锁死机构由开关底座和插销组成，正对着自动锁死机构的插销上端的主体底盘上设有一定位孔。

6.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述拖地机构由拖地抹布构成。

7.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述清扫装置由扫地滚刷和与其构成驱动连接的直流电机构成，所述直流电机与第三单片机构成驱动连接。

8.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述主体的两个前轮为万向轮。

9.根据权利要求1所述的一种可分体式清洁小车，其特征是：所述子体的后轮为万向轮。