CN105747999A - 扫地机器人 - Google Patents

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耿其东
洪捐
李春燕
杨荣荣
朱荣
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    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation

Abstract

本发明公开一种扫地机器人,涉及智能家用电器技术领域,以解决现有的扫地机器人的清洁率较低的问题。本发明所述的扫地机器人中,包括:底盘,该底盘的底端设有清扫机构,清扫机构包括:临近设置的第一部件和第二部件;具体地,该第一部件能够转动以对地面上的杂物进行清扫,且第一部件与第二部件能够通过摩擦产生静电并对杂物进行吸附。本发明主要应用于扫地机器人的生产制造中。

Description

扫地机器人
技术领域
[0001]本发明涉及智能家用电器技术领域,尤其涉及一种扫地机器人。
背景技术
[0002] 扫地机器人,又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动、自主地在房间内完成地面清理工作。
[0003]目前,现有技术中的扫地机器人通常采用刷扫和真空吸尘方式,将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒,从而完成地面清理的功能。具体地,现有的扫地机器人主要包括:底盘,该底盘的底部边沿设有边扫部,且该底盘的底部临近边扫部处开设有吸尘口。其中,边扫部可以由连接臂和毛刷构成,从而通过毛刷以实现对地面上的杂物进行初步清扫的目的,并起到使杂物靠近吸尘口区域处的作用;同时吸尘口可以通过电机抽真空的方式以产生吸力将邻近的杂物吸入垃圾收纳盒中,进而完成对地面的清理工作。
[0004]然而,本申请发明人发现,现有的扫地机器人,由于是采用电机抽真空的方式进行吸纳,因此受电机功率及体积、重量的限制,往往容易造成吸力不足,无法将毛发或细小、细长杂物一次性彻底吸除干净,从而容易导致现有的扫地机器人的清洁率较低。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种扫地机器人,以解决现有的扫地机器人的清洁率较低的问题。
[0006]本发明提供一种扫地机器人,包括:底盘,所述底盘的底端设有清扫机构,所述清扫机构包括:临近设置的第一部件和第二部件;所述第一部件能够转动以对地面上的杂物进行清扫,且所述第一部件与所述第二部件能够通过摩擦产生静电并对所述杂物进行吸附。
[0007]实际应用时,所述第一部件为毛皮刷,所述第二部件为橡胶棒;或,所述第一部件为丝绸刷,所述第二部件为玻璃棒。
[0008]其中,所述第一部件连接有清扫电机,所述清扫电机能够用于带动所述第一部件转动,以使所述第一部件能够转动以对地面上的所述杂物进行清扫,并能够与所述第二部件通过转动摩擦产生静电并对所述杂物进行吸附。
[0009]具体地,所述第一部件包括有至少两个,且所述清扫电机包括:齿轮箱和电机;所述齿轮箱的一端与多个所述第一部件连接、另一端与所述电机连接。
[0010]进一步地,所述底盘的底端面上设置有驱动轮和万向轮;所述驱动轮连接有行走电机,所述万向轮连接有转向电机,且所述行走电机和所述转向电机均与控制器连接;所述清扫电机中的所述电机也与所述控制器连接。
[0011] 实际应用时,所述驱动轮上设置有光电传感器,且所述光电传感器与所述控制器连接;所述光电传感器能够用于测量所述驱动轮的转速并将测量信号反馈给所述控制器。
[0012]其中,所述控制器还连接有灰尘检测传感器,所述灰尘检测传感器位于所述底盘上且临近所述清扫机构设置,所述灰尘检测传感器能够用于检测所述地面上的所述杂物的浓度并将第一检测信号反馈给所述控制器。
[0013]具体地,所述控制器还连接有超声波传感器,所述超声波传感器位于所述底盘的边沿且临近所述万向轮设置,所述超声波传感器能够用于检测障碍物并将第二检测信号反馈给所述控制器。
[0014]进一步地,所述控制器还连接图像传感器,所述图像传感器位于所述底盘的前端设置,所述图像传感器能够用于记录所述扫地机器人的运行路线并将记录信息反馈给所述控制器。
[0015]更进一步地,所述控制器还连接防跌落传感器,所述防跌落传感器位于所述底盘的底端面上,且所述防跌落传感器能够用于检测所述扫地机器人的所述底盘至所述地面的高度差并将检测信息反馈给所述控制器以防止所述扫地机器人发生掉落。
[0016]相对于现有技术,本发明所述的扫地机器人具有以下优势:
[0017]本发明提供的扫地机器人中,包括:底盘,该底盘的底端设有清扫机构,该清扫机构包括:临近设置的第一部件和第二部件;具体地,第一部件能够转动以对地面上的杂物进行清扫,且第一部件与第二部件能够通过摩擦产生静电并对杂物进行吸附。由此分析可知,本发明提供的扫地机器人工作时,底盘在行走过程中,清扫机构中的第一部件能够不断地转动并对地面上的杂物进行清扫,同时第一部件与第二部件通过相互接触并摩擦所产生的静电能够对杂物进行吸附;由于本发明提供的扫地机器人是利用静电吸附的方式,因此与现有技术中的真空吸附方式相比,针对毛发或细小、细长杂物(例如小颗粒、碎纸条等)具有更强的吸附能力和更大的吸附面积,从而本发明提供的扫地机器人能够有效提高清洁率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明实施例提供的扫地机器人的底部结构示意图。
[0020] 附图标记:
[0021] 010 —底盘; 020—清扫机构;
[0022] 021—第一部件; 022—第二部件;
[0023] 030—清扫电机; 031—齿轮箱;
[0024] 032 —电机; 041—驱动轮;
[0025] 042—万向轮; 051—灰尘检测传感器;
[0026] 052—超声波传感器; 053—碰撞开关;
[0027] 054 —图像传感器; 055—防跌落传感器。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029]在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电气连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0031 ]图1为本发明实施例提供的扫地机器人的底部结构示意图。
[0032]如图1所示,本发明实施例提供的一种扫地机器人,包括:底盘010,底盘010的底端设有清扫机构020,清扫机构020包括:临近设置的第一部件021和第二部件022;第一部件021能够转动以对地面上的杂物进行清扫,且第一部件021与第二部件022能够通过摩擦产生静电并对杂物进行吸附。
[0033]相对于现有技术,本发明实施例所述的扫地机器人具有以下优势:
[0034]本发明实施例提供的扫地机器人中,如图1所示,包括:底盘010,该底盘010的底端设有清扫机构020,该清扫机构020包括:临近设置的第一部件021和第二部件022;具体地,第一部件021能够转动以对地面上的杂物进行清扫,且第一部件021与第二部件022能够通过摩擦产生静电并对杂物进行吸附。由此分析可知,本发明实施例提供的扫地机器人工作时,底盘010在行走过程中,清扫机构020中的第一部件021能够不断地转动并对地面上的杂物进行清扫,同时第一部件021与第二部件022通过相互接触并摩擦所产生的静电能够对杂物进行吸附;由于本发明实施例提供的扫地机器人是利用静电吸附的方式,因此与现有技术中的真空吸附方式相比,针对毛发或细小、细长杂物(例如小颗粒、碎纸条等)具有更强的吸附能力和更大的吸附面积,从而本发明实施例提供的扫地机器人能够有效提高清洁率。
[0035]实际应用时,为了使第一部件021能够转动以对地面上的杂物进行清扫,且第一部件021与第二部件022能够通过摩擦产生静电并对杂物进行吸附,如图1所示,本发明实施例提供的扫地机器人中,上述第一部件021可以为毛皮刷,相应地,第二部件022可以为橡胶棒,从而通过毛皮刷与橡胶棒的相互摩擦以产生静电,进而通过该静电本身具有的吸附能力以实现对毛发或小颗粒、碎纸条等的清除。或,本发明实施例提供的扫地机器人中,上述第一部件021还可以为丝绸刷,相应地,第二部件022可以为玻璃棒,从而通过丝绸刷与玻璃棒的相互摩擦以产生静电,进而通过该静电本身具有的吸附能力以实现对毛发或小颗粒、碎纸条等的清除。
[0036]其中,为了保证第一部件021能够实现自动化的转动,如图1所示,上述第一部件021可以连接有清扫电机030,从而可以通过该清扫电机030带动第一部件021转动,以使第一部件021能够转动以对地面上的杂物进行清扫,并能够与第二部件022通过转动摩擦产生静电并对杂物进行吸附。
[0037]具体地,为了进一步提高扫地机器人的清洁率,如图1所示,上述第一部件021可以包括有至少两个,从而通过多个第一部件021实现共同对地面进行清扫,并有效提高第一部件021与第二部件022之间的摩擦面和静电量,进而进一步有效提高清洁率。本发明实施例提供的扫地机器人,为了与多个第一部件021匹配,如图1所示,上述清扫电机030可以包括:齿轮箱031和电机032;具体装配时,该齿轮箱031的一端(具有多个输出轴)可以与多个第一部件021连接、另一端(输入轴)可以与电机032的输出轴连接,从而通过电机032带动齿轮箱031的多个输出轴转动,进而带动多个第一部件021实现自动化的转动。
[0038] 进一步地,为了保证扫地机器人能够灵活移动,以对较大范围的地面进行清洁,如图1所示,上述底盘010的底端面上可以设置有驱动轮041和万向轮042;其中,为了提高驱动轮041的稳定性和万向轮042的灵活性,上述驱动轮041可以左右对称设置有两个,上述万向轮042可以设置在两个驱动轮041的中轴线上、且万向轮042和两个驱动轮041呈等边三角形分布设置,如图1所示。更进一步地,为了便于对驱动轮041和万向轮042的驱动,上述驱动轮041可以连接有行走电机(图中未示出),上述万向轮042可以连接有转向电机(图中未示出),从而通过行走电机以实现对驱动轮041的前进或后退驱动、通过转向电机以实现对万向轮042的转向驱动;并且,为了便于对驱动轮041和万向轮042的控制,上述行走电机和转向电机均可以与控制器(图中未示出)连接,从而通过控制器(例如单片机)以实现对行走电机和转向电机的控制,进而实现对驱动轮041和万向轮042的控制;相应地,为了实现对清扫机构020中第一部件021的控制,上述清扫电机030中的电机032也可以与该控制器即单片机连接,从而通过该控制器以实现对清扫电机030中的电机032的控制,进而实现对清扫机构020中第一部件021的控制。
[0039]实际应用时,为了合理控制行走电机及驱动轮041的转速,本发明实施例提供的扫地机器人中,上述驱动轮041上可以设置有光电传感器(图中未示出),且该光电传感器可以与控制器连接,从而可以通过该光电传感器以测量驱动轮041的当前转速并将测量信号反馈给控制器。例如,当地面上的杂物较少、且光电传感器测得驱动轮041的当前转速较快时,控制器输出信号可以保持当前行走电机的转速;当地面上的杂物较少、且光电传感器测得驱动轮041的当前转速较慢时,控制器可以根据反馈信息以提高行走电机的转速,从而尽快完成清扫工作,提高效率;当地面上的杂物较多、且光电传感器测得驱动轮041的当前转速较慢时,控制器输出信号可以保持当前步行电机的转速;当地面上的杂物较多、且光电传感器测得驱动轮041的当前转速较快时,控制器可以根据反馈信息以降低行走电机的转速,从而较彻底地完成清扫工作,不留余渣,保证清扫效果。
[0040] 此处需要补充说明的是,上述光电传感器可以采用红外光电传感器,即由光电二极管发射、三极管接收并输出的传感器。
[0041]其中,为了使扫地机器人能够获取地面上的杂物情况并反馈给控制器,以结合光电传感器测得的驱动轮041的当前转速,合理调整扫地机器人中驱动轮041的实际转速,如图1所示,上述控制器还可以连接有灰尘检测传感器051,该灰尘检测传感器051可以位于底盘010上且临近清扫机构020设置,从而通过灰尘检测传感器051以测得清扫机构020区域的地面上的杂物的浓度(分布量),进而提高扫地机器人根据地面上的杂物浓度而合理进行清扫的效果。实际工作时,灰尘检测传感器051可以检测地面上的杂物的浓度并将第一检测信号反馈给控制器,同时光电传感器可以测量驱动轮041的当前转速并反馈给控制器,从而控制器可以根据地面上的杂物浓度信息和驱动轮041的当前转速信息,以综合判断并控制调整扫地机器人的实际工作状态。
[0042]此外,控制器也可以根据灰尘检测传感器051检测到的地面上的杂物浓度信息,以调整清扫电机030中的电机032的转速,从而控制清扫机构020中第一部件021的转速,以实现最优化的工作状态。例如,当灰尘检测传感器051检测到地面上的杂物浓度较低时,即地面较干净时,控制器可以控制清扫电机030中的电机032转速较快,以使清扫机构020中第一部件021转速较快,实现快速清扫、提高效率;当灰尘检测传感器051检测到地面上的杂物浓度较高时,即地面较脏时,控制器可以控制清扫电机030中的电机032转速较慢,以使清扫机构020中第一部件021转速较慢,实现彻底仔细地清扫,不留余渣,保证清扫效果。
[0043]具体地,为了避免扫地机器人在工作过程中碰撞到障碍物,如图1所示,上述控制器还可以连接有超声波传感器052,该超声波传感器052能够用于检测障碍物并将第二检测信号反馈给控制器,从而控制器能够根据反馈的信息(第二检测信号)以控制转向电机带动万向轮042实现转向,进而起到壁障的作用;并且,为了提高检测障碍物的准确性,上述超声波传感器052可以位于底盘010的边沿且临近万向轮042设置,从而更有利于控制器控制万向轮042转向。
[0044]此外,如图1所示,本发明实施例提供的扫地机器人还可以包括:碰撞开关053,该碰撞开关053可以位于底盘010的边沿且临近超声波传感器052设置;具体地,该碰撞开关可以与控制器连接,且能够用于与障碍物接触并通过控制器控制转向电机带动万向轮042转向,即通过碰撞开关053在超声波传感器052的基础上,进一步提高扫地机器人的壁障能力。
[0045]此处需要补充说明的是,碰撞开关053可以为接触式开关,即当碰撞开关053与障碍物接触后,可以产生信号并将信号传递至控制器中,从而便于控制器控制转向电机带动万向轮042实现转向,或便于控制器控制行走电机带动驱动轮041倒转,以通过后退实现回避。
[0046]同时,为了提高扫地机器人的壁障能力,上述超声波传感器052和碰撞开关053可以分别包括有两个,且两个超声波传感器052可以分别位于底盘010的前端区域的左右两侧设置、两个碰撞开关053也可以分别位于底盘010的前端区域的左右两侧设置。
[0047]进一步地,为了使扫地机器人能够实现路径规划,即为了使扫地机器人能够根据所感知的工作环境,以实现优化指标,从而能够在起始点和目标点之间规划出一条与环境障碍无碰撞的路径,并保证所需要清扫的区域处的合理完全覆盖。本发明实施例提供的扫地机器人中,如图1所示,上述控制器还可以连接有图像传感器054,该图像传感器054可以位于底盘010的前端设置,且能够用于记录扫地机器人的运行路线并将记录信息反馈给控制器;实际生产制造时,上述图像传感器054可以为摄像装置,从而通过摄像装置以记录扫地机器人的运行路线和过程,实现路径规划和导航、以及壁障等功能。
[0048]更进一步地,为了提高扫地机器人的使用寿命,防止其因坠落而造成毁坏,如图1所示,上述控制器还可以连接有防跌落传感器055,该防跌落传感器055可以位于底盘010的底端面上,且能够通过探测头用于检测扫地机器人的底盘至地面的高度差并将检测信息反馈给控制器以防止扫地机器人发生掉落。实际工作中,当防跌落传感器055的探测头检测到底盘010周边有镂空区域时,则将检测信号反馈给控制器,同时控制器控制转向电机带动万向轮042朝相反方向转向,或控制行走电机带动驱动轮041倒转,以防止扫地机器人掉下楼梯等低空处。
[0049]此外,本发明实施例提供的扫地机器人还可以包括:供电装置和显示屏;其中,供电装置可以位于底盘010内,且供电装置可以分别与电机032、行走电机、转向电机、控制器、光电传感器、灰尘检测传感器051、超声波传感器052、碰撞开关053、图像传感器054和防跌落传感器055连接,从而实现为各装置供电的作用;其中,显示屏可以位于底盘010的顶端面设置,且该显示屏可以与控制器连接,以用于显示扫地机器人的剩余电量、杂物吸纳量、运行速度和运行路线等诸多信息,从而提高扫地机器人的多功能电子性能。具体地,实际生产制造时,上述显示屏可以采用LCD液晶显示屏,从而保证显示屏具有功耗低、体积小等优点。
[0050]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种扫地机器人,其特征在于,包括:底盘,所述底盘的底端设有清扫机构,所述清扫机构包括:临近设置的第一部件和第二部件; 所述第一部件能够转动以对地面上的杂物进行清扫,且所述第一部件与所述第二部件能够通过摩擦产生静电并对所述杂物进行吸附。
2.根据权利要求1所述的扫地机器人,其特征在于,所述第一部件为毛皮刷,所述第二部件为橡胶棒;或,所述第一部件为丝绸刷,所述第二部件为玻璃棒。
3.根据权利要求2所述的扫地机器人,其特征在于,所述第一部件连接有清扫电机,所述清扫电机能够用于带动所述第一部件转动,以使所述第一部件能够转动以对地面上的所述杂物进行清扫,并能够与所述第二部件通过转动摩擦产生静电并对所述杂物进行吸附。
4.根据权利要求3所述的扫地机器人,其特征在于,所述第一部件包括有至少两个,且所述清扫电机包括:齿轮箱和电机;所述齿轮箱的一端与多个所述第一部件连接、另一端与所述电机连接。
5.根据权利要求4所述的扫地机器人,其特征在于,所述底盘的底端面上设置有驱动轮和万向轮;所述驱动轮连接有行走电机,所述万向轮连接有转向电机,且所述行走电机和所述转向电机均与控制器连接;所述清扫电机中的所述电机也与所述控制器连接。
6.根据权利要求5所述的扫地机器人,其特征在于,所述驱动轮上设置有光电传感器,且所述光电传感器与所述控制器连接;所述光电传感器能够用于测量所述驱动轮的转速并将测量信号反馈给所述控制器。
7.根据权利要求5所述的扫地机器人,其特征在于,所述控制器还连接有灰尘检测传感器,所述灰尘检测传感器位于所述底盘上且临近所述清扫机构设置,所述灰尘检测传感器能够用于检测所述地面上的所述杂物的浓度并将第一检测信号反馈给所述控制器。
8.根据权利要求5所述的扫地机器人,其特征在于,所述控制器还连接有超声波传感器,所述超声波传感器位于所述底盘的边沿且临近所述万向轮设置,所述超声波传感器能够用于检测障碍物并将第二检测信号反馈给所述控制器。
9.根据权利要求5所述的扫地机器人,其特征在于,所述控制器还连接图像传感器,所述图像传感器位于所述底盘的前端设置,所述图像传感器能够用于记录所述扫地机器人的运行路线并将记录信息反馈给所述控制器。
10.根据权利要求5所述的扫地机器人,其特征在于,所述控制器还连接防跌落传感器,所述防跌落传感器位于所述底盘的底端面上,且所述防跌落传感器能够用于检测所述扫地机器人的所述底盘至所述地面的高度差并将检测信息反馈给所述控制器以防止所述扫地机器人发生掉落。
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