CN104622398B - 半自动电动拖把 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半自动电动拖把，包括驱动装置，擦洗装置，避障装置，遥控装置。自动模式下，拖把进行自动避障寻迹擦洗。手动模式下，遥控装置发出信号，蓝牙模块接收到信号后，传送给主控单片机，单片机发出相应的命令控制驱动装置里的电机和转向舵机配合完成拖把的移动，避障装置是为提高本发明的安全性设计的。根据本发明实施例的拖把具有自动化程度高，人机交互方便等优点。采用可充电电池供电，能耗小，防止拖地后地板潮湿造成的不安全因素；手动和自动模式的设计大大节约时间，提高了工作效率，符合智能家居的生活理念。并且，由于其装置高度较低，体积较小，可以轻易地进入床脚，桌底进行拖地，给居家生活带来了许多便利。

Description

半自动电动拖把

技术领域

本发明涉及一种拖把，尤其涉及一种半自动电动拖把，可在生产生活中大面积推广使用。

背景技术

拖把是必不可少的生活用品，它可以更好地清洁地面，为人们的健康生活提供保障。传统拖把完全靠手工作业，使家务活变得繁重，它无法简便地清洗到床下，桌底等死角，给细菌的产生与繁殖提供了必要条件；因此，它不符合如今主流时尚的智能家居理念；如今市面上也出现了一些遥控控制的拖把装置，但其功能较为单一，且同样需要人去控制操作，并没有节约时间，不够人性化。

发明内容

本发明针对现有技术和设计中的缺陷，提供了一种半自动电动拖把。

为了解决现有技术和设计中的缺陷，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种半自动电动拖把包括电动拖把本体和遥控装置，所述的电动拖把本体包括驱动装置、擦洗装置和避障装置，所述的驱动装置包括主控单片机、驱动电机、转向舵机以及车轮；主控单片机分别通过信号线与驱动电机和转向舵机相连；遥控装置与电动拖把本体中的驱动装置里的主控单片机通过蓝牙设备通信；所述的避障装置与驱动装置里的主控单片机通过信号线相连，擦洗装置与驱动装置内的主控单片机通过信号线相连。

所述的擦洗装置包括干布旋转杆、湿布旋转杆、控制电机组a、控制电机组b、干布、湿布、水槽和水槽孔；其中控制电机组a包括控制干布旋转杆升降的电机a1和控制干布旋转杆旋转的电机a2；同样，控制电机组b包括控制湿布旋转杆升降的电机b1和控制湿布旋转杆旋转的电机b2；干布旋转杆与湿布旋转杆悬空安装于擦洗装置内，控制电机组a与干布旋转杆连接，干布绕在干布旋转杆上，控制电机组b与湿布旋转杆连接，湿布绕在湿布旋转杆上，水槽位于电动拖把本体的前部上方，水槽上开有水槽孔，水槽孔喷出的水用于浸湿湿布，在拖把运动方向上，干布旋转杆位于湿布旋转杆后。

所述的遥控装置包括电源键、方向键、手动模式选择键、自动模式选择键、干布擦拭键、湿布擦拭键、干布擦拭指示灯、湿布擦拭指示灯、单片机和蓝牙通信设备，单片机与所述的遥控装置上的按键通过信号线相连，并通过蓝牙通信设备与驱动装置上的主控单片机通信。

所述的避障装置包括红外传感器和蜂鸣器，红外传感器共有4个，分别安装于电动拖把本体的四面，蜂鸣器与驱动装置中的主控单片机相连。

所述半自动电动拖把的拖地方法是：

按下电源键，则拖把进入待机状态；打扫完毕时，再次按下电源键，则干布旋转杆与湿布旋转杆在控制电机组的作用下缓慢上升，回到初始位置，电机组停止工作，拖把进入休眠状态；

按下手动模式按键，则拖把进入手动工作模式，此时，通过遥控装置按下方向键，遥控装置内的单片机接收按键信号，并通过蓝牙设备发送给驱动装置内的主控单片机，主控单片机控制驱动装置里的电机和舵机协调配合完成拖把装置的前进、后退、左转、右转动作;

按下自动模式按键，则拖把装置进入自动工作模式，拖把通过避障装置上的红外传感器检测装置距离障碍物的距离，将数据传送给主控单片机，主控单片机确定下一步拖把前进的速度与方向，发出信号控制驱动装置里的电机和转向舵机协调配合完成拖把的运动，若红外传感器检测到装置离障碍物过近，主控单片机会控制拖把转向与寻迹；

拖把工作时，按下干布擦拭键，则装置进入干布擦拭状态，主控单片机控制电机组a里的电机a1工作，电机a1驱动干布旋转杆下降，直至干布接触地面，而后电机组a里的电机a2工作，使干布旋转杆旋转，干布擦洗地面;

按下湿布擦拭键，则装置进入湿布擦拭状态,主控单片机控制电机组b里的电机b1工作，电机b1驱动湿布旋转杆下降，直至湿布接触地面，而后电机组b里的电机b2工作，使湿布旋转杆旋转，湿布擦洗地面;与此同时，主控单片机控制水槽孔开，均匀喷出水雾，保持湿布的湿润，湿布擦洗地面；

干布擦拭键与湿布擦拭键同时按下，则装置进入混合擦拭状态；在运动方向上，湿布先擦拭地面，而后干布擦拭地面。

本发明由于采用了上述设计方案，具有拆洗方便，强度可靠，提高睡眠质量等优点，同时功耗低，节能环保，适合大面积推广使用。

附图说明

图1是半自动化电动拖把的结构示意图；其中（a）为左视图，（b）为正视图，（c）为俯视图；

图2是擦洗装置的侧视图，箭头所示为拖把运行正方向；

图3是遥控装置的示意图；

图4是擦洗装置处于干布擦洗工作状态的结构示意图；

图5是擦洗装置处于湿布擦洗工作状态的结构示意图；

图6是擦洗装置处于干布和湿布同时擦洗工作状态的结构示意图。

图中：1—驱动装置、2—擦洗装置、3—避障装置、21—布旋转杆，22—旋转杆，23—控制电机组a，24—控制电机组b，25—干布，26—湿布，27—水槽，28—水槽孔，41—电源键，42—方向键，43—手动模式选择键，44—自动模式选择键，45—干布擦拭键，46—湿布擦拭键，47—干布擦拭指示灯，48—湿布擦拭指示灯。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步描述。

如图1-6所示，一种半自动电动拖把包括电动拖把本体和遥控装置4，所述的电动拖把本体包括驱动装置1、擦洗装置2和避障装置3，所述的驱动装置1包括主控单片机、驱动电机、转向舵机以及车轮；主控单片机分别通过信号线与驱动电机和转向舵机相连；遥控装置4与电动拖把本体中的驱动装置1里的主控单片机通过蓝牙设备通信；所述的避障装置3与驱动装置1里的主控单片机通过信号线相连，擦洗装置2与驱动装置1内的主控单片机通过信号线相连。

所述的擦洗装置2包括干布旋转杆21、湿布旋转杆22、控制电机组a23、控制电机组b24、干布25、湿布26、水槽27和水槽孔28；其中控制电机组a23包括控制干布旋转杆21升降的电机a1和控制干布旋转杆21旋转的电机a2；同样，控制电机组b24包括控制湿布旋转杆22升降的电机b1和控制湿布旋转杆21旋转的电机b2；干布旋转杆21与湿布旋转杆22悬空安装于擦洗装置2内，控制电机组a23与干布旋转杆21连接，干布25绕在干布旋转杆21上，控制电机组b24与湿布旋转杆22连接，湿布26绕在湿布旋转杆22上，水槽27位于电动拖把本体的前部上方，水槽27上开有水槽孔28，水槽孔28喷出的水用于浸湿湿布26，在拖把运动方向上，干布旋转杆21位于湿布旋转杆22后。

所述的遥控装置4包括电源键41、方向键42、手动模式选择键43、自动模式选择键44、干布擦拭键45、湿布擦拭键46、干布擦拭指示灯47、湿布擦拭指示灯48、单片机和蓝牙通信设备，单片机与所述的遥控装置4上的按键通过信号线相连，并通过蓝牙通信设备与驱动装置1上的主控单片机通信。

所述的避障装置3包括红外传感器和蜂鸣器，红外传感器共有4个，分别安装于电动拖把本体的四面，蜂鸣器与驱动装置1中的主控单片机相连。

所述半自动电动拖把的拖地方法是：

按下电源键41，则拖把进入待机状态；打扫完毕时，再次按下电源键41，则干布旋转杆21与湿布旋转杆22在控制电机组的作用下缓慢上升，回到初始位置，电机组停止工作，拖把进入休眠状态；

按下手动模式按键43，则拖把进入手动工作模式，此时，通过遥控装置4按下方向键42，遥控装置4内的单片机接收按键信号，并通过蓝牙设备发送给驱动装置1内的主控单片机，主控单片机控制驱动装置1里的电机和舵机协调配合完成拖把装置的前进、后退、左转、右转动作;

按下自动模式按键44，则拖把装置进入自动工作模式，拖把通过避障装置3上的红外传感器检测装置距离障碍物的距离，将数据传送给主控单片机，主控单片机确定下一步拖把前进的速度与方向，发出信号控制驱动装置1里的电机和转向舵机协调配合完成拖把的运动，若红外传感器检测到装置离障碍物过近，主控单片机会控制拖把转向与寻迹；

拖把工作时，按下干布擦拭键45，则装置进入干布擦拭状态，主控单片机控制电机组a里的电机a1工作，电机a1驱动干布旋转杆21下降，直至干布25接触地面，而后电机组a里的电机a2工作，使干布旋转杆21旋转，干布25擦洗地面;

按下湿布擦拭键46，则装置进入湿布擦拭状态,主控单片机控制电机组b里的电机b1工作，电机b1驱动湿布旋转杆22下降，直至湿布26接触地面，而后电机组b里的电机b2工作，使湿布旋转杆22旋转，湿布26擦洗地面;与此同时，主控单片机控制水槽孔28开，均匀喷出水雾，保持湿布26的湿润，湿布26擦洗地面；

干布擦拭键45与湿布擦拭键46同时按下，则装置进入混合擦拭状态；在运动方向上，湿布26先擦拭地面，而后干布25擦拭地面。

在本实施例中驱动装置1和遥控装置4里采用的主控单片机为德州仪器公司MSP430系列超低功耗芯片，使用可充电锂电池供电；擦洗装置里采用的旋转和升降电机为小型步进电机；驱动装置里采用的电机型号为RS540，转向舵机型号为SD-5；遥控装置里采用的干布与湿布擦拭指示灯为LED灯。

LED指示灯47和48指示当前模式状态，若为干布擦拭模式则LED指示灯47亮，LED指示灯48暗；若为湿布擦拭模式则LED指示灯48亮，LED指示灯47暗；若为混擦拭模式则LED指示灯47和48均亮。装置进入休眠模式时，LED指示灯47和48均暗。

作为优选，本装置采用的单片机主控芯片为德州仪器公司MSP430系列超低功耗芯片，使用可充电锂电池供电。

作为优选，擦洗装置里采用的旋转和升降电机为小型步进电机。

作为优选，驱动装置里采用的电机型号为RS540。

作为优选，驱动装置里采用的转向舵机型号为SD-5。

作为优选，遥控装置里采用的干布与湿布擦拭指示灯为LED灯。

Claims (4)

1.一种半自动电动拖把，其特征在于，包括电动拖把本体和遥控装置（4），所述的电动拖把本体包括驱动装置（1）、擦洗装置（2）和避障装置（3），所述的驱动装置（1）包括主控单片机、驱动电机、转向舵机以及车轮；主控单片机分别通过信号线与驱动电机和转向舵机相连；遥控装置（4）与电动拖把本体中的驱动装置（1）里的主控单片机通过蓝牙设备通信；所述的避障装置（3）与驱动装置（1）里的主控单片机通过信号线相连，擦洗装置（2）与驱动装置（1）内的主控单片机通过信号线相连；

所述的擦洗装置（2）包括干布旋转杆（21）、湿布旋转杆（22）、控制电机组a（23）、控制电机组b（24）、干布（25）、湿布（26）、水槽（27）和水槽孔（28）；其中控制电机组a（23）包括控制干布旋转杆（21）升降的电机a1和控制干布旋转杆（21）旋转的电机a2；同样，控制电机组b（24）包括控制湿布旋转杆（22）升降的电机b1和控制湿布旋转杆（21）旋转的电机b2；干布旋转杆（21）与湿布旋转杆（22）悬空安装于擦洗装置（2）内，控制电机组a（23）与干布旋转杆（21）连接，干布（25）绕在干布旋转杆（21）上，控制电机组b（24）与湿布旋转杆（22）连接，湿布（26）绕在湿布旋转杆（22）上，水槽（27）位于电动拖把本体的前部上方，水槽（27）上开有水槽孔（28），水槽孔（28）喷出的水用于浸湿湿布（26），在拖把运动方向上，干布旋转杆（21）位于湿布旋转杆（22）后。

2.根据权利要求1所述的半自动电动拖把，其特征在于，所述的遥控装置（4）包括电源键（41）、方向键（42）、手动模式选择键（43）、自动模式选择键（44）、干布擦拭键（45）、湿布擦拭键（46）、干布擦拭指示灯（47）、湿布擦拭指示灯（48）、单片机和蓝牙通信设备，单片机与所述的遥控装置（4）上的按键通过信号线相连，并通过蓝牙通信设备与驱动装置（1）上的主控单片机通信。

3.根据权利要求1所述的半自动电动拖把，其特征在于，所述的避障装置（3）包括红外传感器和蜂鸣器，红外传感器共有4个，分别安装于电动拖把本体的四面，蜂鸣器与驱动装置（1）中的主控单片机相连。

4.一种如权利要求1所述半自动电动拖把的拖地方法，其特征在于：

按下电源键(41)，则拖把进入待机状态；打扫完毕时，再次按下电源键(41)，则干布旋转杆(21)与湿布旋转杆(22)在控制电机组的作用下缓慢上升，回到初始位置，电机组停止工作，拖把进入休眠状态；

按下手动模式选择键(43)，则拖把进入手动工作模式，此时，通过遥控装置(4)按下方向键(42)，遥控装置(4)内的单片机接收按键信号，并通过蓝牙设备发送给驱动装置（1）内的主控单片机，主控单片机控制驱动装置（1）里的电机和舵机协调配合完成拖把装置的前进、后退、左转、右转动作;

按下自动模式选择键（44），则拖把装置进入自动工作模式，拖把通过避障装置（3）上的红外传感器检测装置距离障碍物的距离，将数据传送给主控单片机，主控单片机确定下一步拖把前进的速度与方向，发出信号控制驱动装置（1）里的电机和转向舵机协调配合完成拖把的运动，若红外传感器检测到装置离障碍物过近，主控单片机会控制拖把转向与寻迹；

拖把工作时，按下干布擦拭键（45），则装置进入干布擦拭状态，主控单片机控制电机组a里的电机a1工作，电机a1驱动干布旋转杆（21）下降，直至干布（25）接触地面，而后电机组a里的电机a2工作，使干布旋转杆（21）旋转，干布(25)擦洗地面;

按下湿布擦拭键(46)，则装置进入湿布擦拭状态,主控单片机控制电机组b里的电机b1工作，电机b1驱动湿布旋转杆（22）下降，直至湿布（26）接触地面，而后电机组b里的电机b2工作，使湿布旋转杆（22）旋转，湿布(26)擦洗地面;与此同时，主控单片机控制水槽孔（28）开，均匀喷出水雾，保持湿布（26）的湿润，湿布（26）擦洗地面；

干布擦拭键（45）与湿布擦拭键（46）同时按下，则装置进入混合擦拭状态；在运动方向上，湿布（26）先擦拭地面，而后干布（25）擦拭地面。