CN106821156A - 一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人 - Google Patents

一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，包括本体、清洁机构、摆动机构、移动机构和中控机构，清洁机构包括导向组件、传动组件和清洁组件，传动组件包括第二电机、第二驱动轴、第三齿轮和传动框，清洁组件包括固定轮和清洁刷，面板的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线通讯电路，该基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人中，通过清洁机构，实现对墙面或者指定的区域进行大范围的清洁，同时通过摆动机构，进一步提高了清洁的范围，提高了机器人的实用性；在无线通讯电路中，采用了常规的分立元器件，在实现了无线信号发射高效率的同时，大大降低了生产成本，提高了机器人的实用价值。

Description

一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人。
背景技术
智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。
在现在的智能机器人中，有用来对车间进行清洁的机器人，但是机器人在清洁的时候，由于清洁刷的清洗范围较小，从而降低了机器人的实用性；不仅如此，在机器人运行的时候，工作人员需要对其进行远程遥控，而由于内部的无线通讯电路采用的都是集成电路来进行无线通讯，即使采用了常规的NE555集成电路，虽然性价比较高，但是还是无法掩盖集成电路价格较高的现象，从而降低了机器人的实用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，包括本体、清洁机构、摆动机构、移动机构和中控机构，所述摆动机构与清洁机构传动连接，所述摆动机构和中控机构均设置在本体上，所述移动机构设置在本体的底部；
其中，通过移动机构，实现本体的自由移动；通过清洁机构，实现对墙面或者指定的区域进行大范围的清洁；通过摆动机构，进一步提高了清洁的范围，提高了机器人的实用性；通过中控机构，实现了机器人的智能化运行，提高了机器人的智能化。
所述清洁机构包括导向组件、传动组件和若干清洁组件，所述传动组件包括第二电机、第二驱动轴、第三齿轮和传动框，所述第二电机通过第二驱动轴与第三齿轮传动连接，所述传动框的上下内壁均设有传动齿，所述第三齿轮与传动齿啮合，所述第三齿轮外周的齿沿着第三齿轮的半圆外周周向均匀分布，所述第三齿轮位于传动框的内部，所述传动框通过导向组件与摆动机构传动连接，所述清洁组件均匀设置在传动框的外周；
所述清洁组件包括固定轮和若干清洁刷，所述清洁刷周向均匀设置在固定轮的外周，所述固定轮设置在传动框上；
其中，清洁机构中，第二电机通过第二驱动轴控制第三齿轮在传动框的内部转动，由于第三齿轮与传动齿啮合，且第三齿轮外周的齿沿着第三齿轮的半圆外周周向均匀分布，则传动框就会左右移动，随后，传动框上的各清洁刷就会开始左右移动，从而提高了机器人的清洗范围，提高了清洗的实用性。
所述中控机构包括面板和中央控制模块，所述中央控制模块为PLC，所述面板上还设有显示界面、控制按键和若干状态指示灯；
所述面板的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线通讯电路，所述无线通讯电路包括第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、变压器、第一电感、第二电感和天线，所述第一三极管的基极与第一电阻连接，所述第一三极管的基极通过第一电容、变压器的一次侧和第一电感组成的串联电路与第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极通过第二电容分别与第一电容和变压器的一次侧连接，所述第一三极管的集电极通过变压器的二次侧外接9V直流电压电源，所述第一三极管的集电极通过第三电容与第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极通过第二电阻接地，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极分别与第一电感和第四电容连接，所述第二三极管的集电极通过第四电容、第二电感组成的串联电路与天线连接。
其中，中央控制模块为PLC，用来对机器人内部的各机构进行智能化控制，提高了机器人的智能化；显示界面，用来对设备的工作信息进行实时显示，从而能够实现工作人员设备进行实时监控；控制按键，便于工作人员对设备进行操控，提高了设备的可操作性；状态指示灯，用来对设备的状态进行实时显示；
其中，在无线通讯电路中，第一三极管为共发射极变压器耦合振荡电路，第一三极管集电极输出信号经过变压器耦合以后，由变压器经过第一电容送至第一三极管的基极，构成正反馈，起振。第一三极管的基极同时送入低频调制信号，对产生的高频振荡进行幅度调制；第二三极管为缓冲放大级，第一三极管的输出经过第三电容耦合到第二三极管的基极，第一电感是第二三极管的负载电感，并且经过第四电容和第二电感的串联谐振电路送至天线发射。第二电阻接地，也就是零偏置，由于输入信号幅度较大，并且是以第四电容和第二电感组成的谐振回路来选频，从而发射效率高；该电路中，采用了常规的分立元器件，在实现了无线信号发射高效率的同时，大大降低了生产成本，提高了机器人的实用价值。
具体的，所述摆动机构包括第一电机、第一驱动轴、第一齿轮、第二齿轮和摆动杆，所述第一电机通过第一驱动轴与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮设置在摆动杆的底端，所述摆动杆的中部与本体铰接，所述传动框与设置在摆动杆的顶端。
其中，第一电机往返转动，同时第一电机通过第一驱动轴控制第一齿轮转动，则第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮就会控制摆动杆来回的摆动，则就实现了传动框的来回摆动，提高了清洁刷的清洗范围。
具体的，所述导向组件包括连接杆、导向杆和若干导向单元，所述导向杆穿过摆动杆的内部，所述连接杆位于导向杆的两端，所述导向杆通过连接杆与传动框连接，所述导向单元设置在导向杆上且位于摆动杆的内部。
其中，通过导向杆能够实现连接杆稳定移动，防止发生偏移，同时导向杆在摆动杆的内部移动的时候，通过导向单元能够将滑动摩擦转换成滚动摩擦，提高了机器人的实用性。
具体的，所述导向单元包括导向珠、弹簧和壳体，所述壳体的内部设有凹槽，所述导向珠设置在凹槽的槽口，所述导向珠通过弹簧与凹槽的槽底连接。
具体的，所述导向珠的直径大于凹槽的槽口的口径，所述导向珠的移动方向与弹簧的伸缩方向一致，所述弹簧始终处于压缩状态。
具体的，所述移动机构包括转向组件和驱动组件，所述转向组件包括第三电机和转向轮，所述第三电机设置在本体的底部且与转向轮传动连接，所述驱动组件设置在转向组件的一侧，所述驱动组件包括固定轴和设置在固定轴两端的滚轮，所述固定轴的内部设有第四电机，所述第四电机与滚轮传动连接。
其中，第三电机通过控制转向轮的方向，来实现机器人的行进方向；第四电机通过控制滚轮的转动，实现了机器人的行进。
具体的，所述显示界面为液晶显示屏。
具体的，所述控制按键为轻触按键。
具体的，所述本体的阻燃等级为V-0。
具体的，所述面板的内部还设有蓄电池。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人中，通过清洁机构，实现对墙面或者指定的区域进行大范围的清洁，同时通过摆动机构，进一步提高了清洁的范围，提高了机器人的实用性；不仅如此，在无线通讯电路中，采用了常规的分立元器件，在实现了无线信号发射高效率的同时，大大降低了生产成本，提高了机器人的实用价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人的摆动机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人的清洁机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人的导向单元的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人的移动机构的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人的中控机构的结构示意图；
图7是本发明的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人的工作电源电路的电路原理图；
图中：1.清洁机构，2.本体，3.摆动机构，4.移动机构，5.中控机构，6.第一驱动轴，7.第一齿轮，8.第二齿轮，9.摆动杆，10.第二驱动轴，11.第三齿轮，12.传动框，13.固定轮，14.清洁刷，15.连接杆，16.导向杆，17.导向单元，18.导向珠，19.弹簧，20.壳体，21.转向轮，22.固定轴，23.滚轮，24.面板，25.显示界面，26.控制按键，27.状态指示灯，R1.第一电阻，R2.第二电阻，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，T1.变压器，L1.第一电感，L2.第二电感，Y1.天线。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图7所示，一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，包括本体2、清洁机构1、摆动机构3、移动机构4和中控机构5，所述摆动机构3与清洁机构1传动连接，所述摆动机构3和中控机构5均设置在本体2上，所述移动机构4设置在本体2的底部；
其中，通过移动机构4，实现本体2的自由移动；通过清洁机构1，实现对墙面或者指定的区域进行大范围的清洁；通过摆动机构3，进一步提高了清洁的范围，提高了机器人的实用性；通过中控机构5，实现了机器人的智能化运行，提高了机器人的智能化。
所述清洁机构1包括导向组件、传动组件和若干清洁组件，所述传动组件包括第二电机、第二驱动轴10、第三齿轮11和传动框12，所述第二电机通过第二驱动轴10与第三齿轮11传动连接，所述传动框12的上下内壁均设有传动齿，所述第三齿轮11与传动齿啮合，所述第三齿轮11外周的齿沿着第三齿轮11的半圆外周周向均匀分布，所述第三齿轮11位于传动框12的内部，所述传动框12通过导向组件与摆动机构3传动连接，所述清洁组件均匀设置在传动框12的外周；
所述清洁组件包括固定轮13和若干清洁刷14，所述清洁刷14周向均匀设置在固定轮13的外周，所述固定轮13设置在传动框12上；
其中，清洁机构1中，第二电机通过第二驱动轴10控制第三齿轮11在传动框12的内部转动，由于第三齿轮11与传动齿啮合，且第三齿轮11外周的齿沿着第三齿轮11的半圆外周周向均匀分布，则传动框12就会左右移动，随后，传动框12上的各清洁刷14就会开始左右移动，从而提高了机器人的清洗范围，提高了清洗的实用性。
所述中控机构5包括面板24和中央控制模块，所述中央控制模块为PLC，所述面板24上还设有显示界面25、控制按键26和若干状态指示灯27；
所述面板24的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线通讯电路，所述无线通讯电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管VT1、第二三极管VT2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、变压器T1、第一电感L1、第二电感L2和天线Y1，所述第一三极管VT1的基极与第一电阻R1连接，所述第一三极管VT1的基极通过第一电容C1、变压器T1的一次侧和第一电感L1组成的串联电路与第二三极管VT2的集电极连接，所述第一三极管VT1的集电极通过第二电容C2分别与第一电容C1和变压器T1的一次侧连接，所述第一三极管VT1的集电极通过变压器T1的二次侧外接9V直流电压电源，所述第一三极管VT1的集电极通过第三电容C3与第二三极管VT2的基极连接，所述第一三极管VT1的发射极连接，所述第二三极管VT2的基极通过第二电阻R2接地，所述第二三极管VT2的发射极接地，所述第二三极管VT2的集电极分别与第一电感L1和第四电容C4连接，所述第二三极管VT2的集电极通过第四电容C4、第二电感L2组成的串联电路与天线Y1连接。
其中，中央控制模块为PLC，用来对机器人内部的各机构进行智能化控制，提高了机器人的智能化；显示界面25，用来对设备的工作信息进行实时显示，从而能够实现工作人员设备进行实时监控；控制按键26，便于工作人员对设备进行操控，提高了设备的可操作性；状态指示灯27，用来对设备的状态进行实时显示；
其中，在无线通讯电路中，第一三极管VT1为共发射极变压器T1耦合振荡电路，第一三极管VT1集电极输出信号经过变压器T1耦合以后，由变压器T1经过第一电容C1送至第一三极管VT1的基极，构成正反馈，起振。第一三极管VT1的基极同时送入低频调制信号，对产生的高频振荡进行幅度调制；第二三极管VT2为缓冲放大级，第一三极管VT1的输出经过第三电容C3耦合到第二三极管VT2的基极，第一电感L1是第二三极管VT2的负载电感，并且经过第四电容C4和第二电感L2的串联谐振电路送至天线Y1发射。第二电阻R2接地，也就是零偏置，由于输入信号幅度较大，并且是以第四电容C4和第二电感L2组成的谐振回路来选频，从而发射效率高；该电路中，采用了常规的分立元器件，在实现了无线信号发射高效率的同时，大大降低了生产成本，提高了机器人的实用价值。
具体的，所述摆动机构3包括第一电机、第一驱动轴6、第一齿轮7、第二齿轮8和摆动杆9，所述第一电机通过第一驱动轴6与第一齿轮7传动连接，所述第一齿轮7与第二齿轮8啮合，所述第二齿轮8设置在摆动杆9的底端，所述摆动杆9的中部与本体2铰接，所述传动框12与设置在摆动杆9的顶端。
其中，第一电机往返转动，同时第一电机通过第一驱动轴6控制第一齿轮7转动，则第一齿轮7与第二齿轮8啮合，第二齿轮8就会控制摆动杆9来回的摆动，则就实现了传动框12的来回摆动，提高了清洁刷14的清洗范围。
具体的，所述导向组件包括连接杆15、导向杆16和若干导向单元17，所述导向杆16穿过摆动杆9的内部，所述连接杆15位于导向杆16的两端，所述导向杆16通过连接杆15与传动框12连接，所述导向单元17设置在导向杆16上且位于摆动杆9的内部。
其中，通过导向杆16能够实现连接杆15稳定移动，防止发生偏移，同时导向杆16在摆动杆9的内部移动的时候，通过导向单元17能够将滑动摩擦转换成滚动摩擦，提高了机器人的实用性。
具体的，所述导向单元17包括导向珠18、弹簧19和壳体20，所述壳体20的内部设有凹槽，所述导向珠18设置在凹槽的槽口，所述导向珠18通过弹簧19与凹槽的槽底连接。
具体的，所述导向珠18的直径大于凹槽的槽口的口径，所述导向珠18的移动方向与弹簧19的伸缩方向一致，所述弹簧19始终处于压缩状态。
具体的，所述移动机构4包括转向组件和驱动组件，所述转向组件包括第三电机和转向轮21，所述第三电机设置在本体的底部且与转向轮21传动连接，所述驱动组件设置在转向组件的一侧，所述驱动组件包括固定轴22和设置在固定轴22两端的滚轮23，所述固定轴22的内部设有第四电机，所述第四电机与滚轮23传动连接。
其中，第三电机通过控制转向轮21的方向，来实现机器人的行进方向；第四电机通过控制滚轮23的转动，实现了机器人的行进。
具体的，所述显示界面25为液晶显示屏。
具体的，所述控制按键26为轻触按键。
具体的，所述本体2的阻燃等级为V-0。
具体的，所述面板24的内部还设有蓄电池。
与现有技术相比，该基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人中，通过清洁机构1，实现对墙面或者指定的区域进行大范围的清洁，同时通过摆动机构3，进一步提高了清洁的范围，提高了机器人的实用性；不仅如此，在无线通讯电路中，采用了常规的分立元器件，在实现了无线信号发射高效率的同时，大大降低了生产成本，提高了机器人的实用价值。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，包括本体、清洁机构、摆动机构、移动机构和中控机构，所述摆动机构与清洁机构传动连接，所述摆动机构和中控机构均设置在本体上，所述移动机构设置在本体的底部；
所述清洁机构包括导向组件、传动组件和若干清洁组件，所述传动组件包括第二电机、第二驱动轴、第三齿轮和传动框，所述第二电机通过第二驱动轴与第三齿轮传动连接，所述传动框的上下内壁均设有传动齿，所述第三齿轮与传动齿啮合，所述第三齿轮外周的齿沿着第三齿轮的半圆外周周向均匀分布，所述第三齿轮位于传动框的内部，所述传动框通过导向组件与摆动机构传动连接，所述清洁组件均匀设置在传动框的外周；
所述清洁组件包括固定轮和若干清洁刷，所述清洁刷周向均匀设置在固定轮的外周，所述固定轮设置在传动框上；
所述中控机构包括面板和中央控制模块，所述中央控制模块为PLC，所述面板上还设有显示界面、控制按键和若干状态指示灯；
所述面板的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线通讯电路，所述无线通讯电路包括第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、变压器、第一电感、第二电感和天线，所述第一三极管的基极与第一电阻连接，所述第一三极管的基极通过第一电容、变压器的一次侧和第一电感组成的串联电路与第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极通过第二电容分别与第一电容和变压器的一次侧连接，所述第一三极管的集电极通过变压器的二次侧外接9V直流电压电源，所述第一三极管的集电极通过第三电容与第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极通过第二电阻接地，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极分别与第一电感和第四电容连接，所述第二三极管的集电极通过第四电容、第二电感组成的串联电路与天线连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述摆动机构包括第一电机、第一驱动轴、第一齿轮、第二齿轮和摆动杆，所述第一电机通过第一驱动轴与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮设置在摆动杆的底端，所述摆动杆的中部与本体铰接，所述传动框与设置在摆动杆的顶端。
3.如权利要求2所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述导向组件包括连接杆、导向杆和若干导向单元，所述导向杆穿过摆动杆的内部，所述连接杆位于导向杆的两端，所述导向杆通过连接杆与传动框连接，所述导向单元设置在导向杆上且位于摆动杆的内部。
4.如权利要求3所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述导向单元包括导向珠、弹簧和壳体，所述壳体的内部设有凹槽，所述导向珠设置在凹槽的槽口，所述导向珠通过弹簧与凹槽的槽底连接。
5.如权利要求4所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述导向珠的直径大于凹槽的槽口的口径，所述导向珠的移动方向与弹簧的伸缩方向一致，所述弹簧始终处于压缩状态。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述移动机构包括转向组件和驱动组件，所述转向组件包括第三电机和转向轮，所述第三电机设置在本体的底部且与转向轮传动连接，所述驱动组件设置在转向组件的一侧，所述驱动组件包括固定轴和设置在固定轴两端的滚轮，所述固定轴的内部设有第四电机，所述第四电机与滚轮传动连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述显示界面为液晶显示屏。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述控制按键为轻触按键。
9.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述本体的阻燃等级为V-0。
10.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产车间清洁的智能机器人，其特征在于，所述面板的内部还设有蓄电池。
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