CN106923733A - 自移动吸附机器人 - Google Patents

Abstract

一种自移动吸附机器人，包括机体(1)，所述机体上设有控制单元及吸附单元，所述自移动吸附机器人通过吸附单元吸附于工作表面，所述吸附单元包括真空源和设置在机体底面的进风口，所述吸附单元还包括设置在所述自移动吸附机器人底部的第一密封件和第二密封件，所述第一密封件与机体底部围设成一密封腔(7)，所述进风口设置在所述密封腔内，所述真空源与所述进风口相连通；所述第二密封件环绕在所述第一密封件外侧，所述第一密封件与第二密封件的材质不同。本发明通过设置第一密封件和第二密封件，使得自移动吸附机器人能够适用于不同的工作环境，并针对性地采用不同的密封方式。

Description

自移动吸附机器人

技术领域

本发明涉及一种自移动吸附机器人，属于小家电制造技术领域。

背景技术

随着擦窗机器人广泛进入到人们的家庭中使用，其是否安全节能成为衡量擦窗机器人质量的一个重要标准。

公告号为CN 204071980U的专利公开了一种清洁机器人，其负压室由底座、被清洁表面和抹布围设而成，通过风机对负压室抽真空，使清洁机器人吸附在被清洁表面。由于其采用抹布作为负压室的密封机构，相比于使用密封垫圈之类的密封材质，负压室达到真空度较差，风机需要持续保持大功率运行，才能使负压室具有足够的负压，因此这种擦窗机器人存在严重的能源浪费现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种自移动吸附机器人，通过设置第一密封件和第二密封件，且第一密封件和第二密封件的材质或密封宽度不同，使得自移动吸附机器人能适用不同的工作表面，如第一密封件失效时(碰到小裂缝或粗糙工作表面)，第二密封件起作用，保证自移动吸附机器人不从工作表面跌落而损坏。进一步的，利用负压感测器检测密封腔内的气压，使得自移动吸附机器人能够适用于不同的工作环境，并针对性地采用不同的密封方式，在确保产品的使用安全的前提下，有效地提高擦窗机器人的节能效果。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种自移动吸附机器人，包括机体，所述机体上设有控制单元及吸附单元，所述自移动吸附机器人通过吸附单元吸附于工作表面，所述吸附单元包括真空源和设置在机体底面的进风口，所述吸附单元还包括设置在所述自移动吸附机器人底部的第一密封件和第二密封件，所述第一密封件与机体底部围设成一密封腔，所述进风口设置在所述密封腔内，所述真空源与所述进风口相连通；所述第二密封件环绕在所述第一密封件外侧，所述第一密封件与第二密封件的材质不同。

为了达到更好的密封效果，所述第二密封件的密封性小于第一密封件，或者，所述第一密封件的密封宽度小于第二密封件的密封宽度。

为了在保证密封性的同时，便于自移动吸附机器人行走，所述第一密封件为刮条，所述刮条包括固定部和挂刷部，所述机体底面设有凹槽，所述凹槽侧壁设有凸板，所述固定部卡合固定在所述凹槽内；所述第二密封件为清洁件，所述清洁件包括擦拭布和弹性密封层。

为了提高密封腔的密封效果，所述刮条突出于机体底面的高度高于清洁件突出于机体底面的高度。

为了确保刮条和清洁件能够使密封腔密封，所述机体上设有行走单元；所述第一密封件突出于机体底面的高度与行走单元突出于机体底面的高度差为△h1，所述第二密封件突出于机体底面的高度与行走单元突出于机体底面的高度差为△h2，其中，△h1≥1mm，△h2≥1mm。

根据需要，所述行走单元为滚轮或履带行走机构。

为了方便行走，所述机体的底面为方形。

优选的，所述机体包括外模块和内模块，所述内模块可旋转的嵌设于外模块上，所述第一密封件位于内模块的底部，所述第二密封位于外模块的底部。

当所述工作表面光滑时，所述第一密封件作为密封介质使自移动吸附机器人吸附于工作表面；当所述工作表面不光滑或者所述第一密封件无法正常工作时，所述第二密封件作为密封介质使自移动吸附机器人吸附于工作表面。

为了使自移动吸附机器人在保证密封性的同时，能够节能，所述自移动吸附机器人的密封腔内还设有负压感测器；所述真空源为真空电机，所述真空电机至少具有第一输出功率和第二输出功率，所述第一输出功率大于第二输出功率；所述控制单元中至少设有第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值。

本发明还提供一种应用在如上所述的自移动吸附机器人的电机功率调节方法，当负压感测器检测到密封腔中的真空度大于第二阈值时，控制单元控制真空电机以第二输出功率运行，当负压感测器测出密封腔的真空度小于第一阈值时，控制单元控制真空电机以第一输出功率运行。

为了保证自移动吸附机器人的安全，当所述真空电机以第二输出功率运行时，自移动吸附机器人与玻璃表面的滑动摩擦力不小于自移动吸附机器人重力的3倍。

本发明通过设置第一密封件和第二密封件，并利用负压感测器检测密封腔内的气压，使得自移动吸附机器人能够适用于不同的工作环境，并针对性地采用不同的密封方式，在确保产品的使用安全的前提下，有效地提高擦窗机器人的节能效果。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明自移动吸附机器人工作状态示意图；

图2为图1中新型自移动吸附机器人的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明自移动吸附机器人刮条的局部剖视图。

具体实施方式

图1为本发明自移动吸附机器人工作状态示意图；图2为图1中新型自移动吸附机器人的右视图；图3为图1的俯视图。如图1结合图2和图3所示，本发明提供一种自移动吸附机器人，包括机体1，所述机体1由外模块3和嵌设在其内部的内模块2组成，所述内模块2可旋转的嵌设在外模块3内或者固定在外模块3内，机体1上设有控制单元和吸附单元，所述控制单元与吸附单元电性连接，所述自移动吸附机器人通过吸附单元吸附于工作表面，所述吸附单元包括真空源(图中未示出)和设置在机体1底面的进风口5，所述吸附单元还包括设置在所述自移动吸附机器人底部的第一密封件和第二密封件，所述第一密封件与机体底部围设成一密封腔7，所述进风口5设置在所述密封腔7内，所述真空源与所述进风口5相连通；所述第二密封件环绕在所述第一密封件外侧，所述第一密封件与第二密封件的材质不同，所述第二密封件的密封性小于第一密封件。优选的，所述第一密封件的密封宽度小于第二密封件的密封宽度。

在本实施例中所述第一密封件为刮条6，即所述刮条6设置在所述内模块2的底面，刮条6与内模块2底面围设成一密封腔7，真空源通过进风口5使密封腔7内形成负压，以使自移动吸附机器人吸附在玻璃9上；所述内模块2底面上还设有行走单元4，其与控制单元电性连接，用来控制自移动吸附机器人行走和转向，所述行走单元4可以为滚轮或履带行走机构；机体1的底面为方形(但不限于方形，可根据待清洁表面的需要设置成其它形状)，其底面设有第二密封件，即所述第二密封件环绕在所述密封腔7外侧；控制单元分别与吸附单元和行走单元4电性连接，从而控制自移动吸附机器人行走并使其能吸附在玻璃9上，优选的，第二密封件设置在外模块的底部。换句话说，本发明中采用密封性好的第一密封件和密封性较差的第二密封件共同来保证密封腔7内的真空度。由于第一密封件与玻璃9表面接触面积小，如果玻璃9表面存在瑕疵，则会迅速漏气；而第二密封件由清洁件8组成，虽然密封效果较第一密封件差，但是其与玻璃9表面接触面积大，材质柔性，即使玻璃9表面存在瑕疵(例如玻璃表面上的小裂缝和小突起)，也不会出现漏气情况。即当所述工作表面光滑时(第一密封件能正常工作)，所述第一密封件作为吸附单元的一部分使自移动吸附机器人吸附于工作表面；当所述工作表面不光滑或者所述第一密封件无法正常工作时，所述第二密封件作为吸附单元的一部分使自移动吸附机器人吸附于工作表面。

所述刮条6为公知的刮条，其材料可以为橡胶或硅胶，当然，所述第一密封件也可以为具有弹性层和薄膜层的吸盘。图4为本发明自移动吸附机器人刮条的局部剖视图，如图4所示，为了在保证密封性的同时，便于自移动吸附机器人行走，本发明中刮条6包括固定部和挂刷部，所述机体1的内模块2底面设有凹槽，所述凹槽侧壁设有凸板，所述凹槽和固定部的设置位置和形状相对应，所述固定部卡合固定在所述凹槽内。为了确保刮条6能够使密封腔7密封，刮条6突出于机体1底面的高度与行走单元4突出于机体1底面的高度差为△h1，其中，△h1≥1mm。本发明并不限制第一密封件的形态，其也可以由其他密封性好的弹性密封材质代替，如密封圈、密封带或密封气囊等。

同样的，本发明并不限制第二密封件的形态，所述第二密封件可以为任何公知的具有密封功能的抹布，例如在公告号为CN 204071980U的专利中公开的抹布，即清洁件8包括与被清洁表面相接触的擦拭布和位于它们之间的弹性密封层，该弹性密封层由发泡EPDM(三元乙丙橡胶)材料、自结皮海绵或者普通海绵加上该普通海绵上下至少一侧设有的一层密封薄膜组成。为了增强该自移动吸附机器人的密封性，所述清洁件8突出于机体1底面的高度低于刮条6突出于机体1底面的高度，且清洁件8突出于机体1底面的高度与行走单元4突出于机体底面的高度差为△h2，其中，△h2≥1mm。当自移动吸附机器人吸附在待清洁表面时，所述刮条6、行走单元4和清洁件8均与待清洁表面接触。

进一步的，本发明中自移动吸附机器人还可以通过设置在机体1底面上的负压感测器10检测密封腔7内的真空度大小，所述负压感测器10设置在密封腔7内，与控制单元电性连接，将密封腔7内的真空度信号传输给控制单元，控制单元根据信号调节真空源的输出功率，使得密封腔7内能保持合适的真空度。

在本实施例中，真空源为一可调整输出功率的真空电机，所述真空电机具有第一输出功率和第二输出功率，其中第一输出功率大于第二输出功率；负压感测器10为公知的气压传感器，例如变容式硅膜盒的气压传感器；所述控制单元中设有第一阈值和第二阈值，其中第二阈值大于第一阈值；当负压感测器10检测到密封腔7中的真空度大于第二阈值时，控制单元控制真空电机以第二输出功率运行，刮条6作为密封介质进行密封，当负压感测器测出密封腔的真空度小于第一阈值时，控制单元控制真空电机以第一输出功率运行，清洁件8作为密封介质进行密封。

本发明中自移动吸附机器人的工作过程如下：

(1)当待清洁表面为正常平滑的玻璃表面时，自移动吸附机器人首先以第一输出功率工作，此时，由于玻璃表面平整，刮条6使自移动吸附机器人吸附在玻璃上，不会发生漏气，即刮条6作为密封介质进行密封，密封腔7内真空度较高；负压感测器10测出密封腔7的真空度大于设定的第二阈值，真空度信号传输给控制单元，控制单元改变真空电机的输出功率，使其以第二输出功率运行，从而降低了自移动吸附机器人的能源消耗。

若自移动吸附机器人在行走过程中遇到障碍物或者有缺陷(如划痕、裂缝等)的玻璃，刮条6发生漏气，此时清洁件8作为密封介质进行密封，密封腔7内真空度下降，当负压感测器10测出密封腔7的真空度小于设定的第一阈值时，真空度信号传输给控制单元，控制单元改变真空电机的输出功率，使其以第一输出功率运行，从而保证了自移动吸附机器人工作时的安全。

(2)当待清洁表面为磨砂玻璃等粗糙度较高或者具有缺陷的表面时，自移动吸附机器人首先以第一输出功率工作，此时，由于其表面不平整，清洁件8作为密封介质进行密封，使自移动吸附机器人吸附在玻璃上，密封腔7内真空度较低；负压感测器10测出密封腔7的真空度小于设定的第一阈值，真空度信号传输给控制单元，控制单元控制真空电机继续保持以第一输出功率运行，从而保证了自移动吸附机器人工作时的安全。

若自移动吸附机器人在行走过程中行走到正常平滑的玻璃表面，由于玻璃表面平整，刮条6作为密封介质，可以使自移动吸附机器人吸附在玻璃上，不会发生漏气，此时，密封腔7内真空度上升，当负压感测器10测出密封腔7的真空度大于第二阈值时，真空度信号传输给控制单元，控制单元改变真空电机的输出功率，使其以第二输出功率运行，从而降低了自移动吸附机器人的能源消耗。

需要注意的是，本发明并不限制第一输出功率、第二输出功率、第一阈值以及第二阈值的范围，本领域的普通技术人员可以根据自移动吸附机器人的重量以及吸附单元的类型来进行调整，只要能够保证自移动吸附机器人吸附在待清洁表面上时可以调节其真空源的输出功率即可，优选的，当真空电机以第二输出功率运行时，自移动吸附机器人与玻璃表面的滑动摩擦力不小于自移动吸附机器人重力的3倍；另外，本发明也不限制输出功率和阈值的数量，例如，控制单元中可以只设置第一阈值，当负压感测器10检测到密封腔7中的真空度大于第一阈值时，控制单元控制真空电机以较小的输出功率运行，当负压感测器测出密封腔的真空度小于第一阈值时，控制单元控制真空电机以较大的输出功率运行；或者，真空电机也可以设有更多的输出功率档位，来满足不同的使用需求。

本发明通过设置第一密封件和第二密封件，且第一密封件和第二密封件的材质或密封宽度不同，使得自移动吸附机器人能适用不同的工作表面，如第一密封件失效时(碰到小裂缝或粗糙工作表面)，第二密封件起作用，保证自移动吸附机器人不从工作表面跌落而损坏。进一步的，利用负压感测器检测密封腔内的气压，使得自移动吸附机器人能够适用于不同的工作环境，并针对性地采用不同的密封方式，在确保产品的使用安全的前提下，有效地提高擦窗机器人的节能效果。

Claims (14)

1.一种自移动吸附机器人，包括机体(1)，所述机体上设有控制单元及吸附单元，所述自移动吸附机器人通过吸附单元吸附于工作表面，所述吸附单元包括真空源和设置在机体底面的进风口(5)，其特征在于，所述吸附单元还包括设置在所述自移动吸附机器人底部的第一密封件和第二密封件，所述第一密封件与机体底部围设成一密封腔(7)，所述进风口设置在所述密封腔内，所述真空源与所述进风口相连通；所述第二密封件环绕在所述第一密封件外侧，所述第一密封件与第二密封件的材质不同。

2.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述第二密封件的密封性小于第一密封件。

3.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述第一密封件的密封宽度小于第二密封件的密封宽度。

4.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述第一密封件为刮条(6)，所述刮条包括固定部和挂刷部，所述机体(1)底面设有凹槽，所述凹槽侧壁设有凸板，所述固定部卡合固定在所述凹槽内。

5.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述第二密封件为清洁件(8)，所述清洁件包括擦拭布和弹性密封层。

6.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述第一密封件突出于机体(1)底面的高度高于所述第二密封件突出于机体底面的高度。

7.如权利要求6所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述机体(1)上设有行走单元(4)；所述第一密封件突出于机体底面的高度与行走单元突出于机体底面的高度差为△h1，所述第二密封件突出于机体底面的高度与行走单元突出于机体底面的高度差为△h2，其中，△h1≥1mm，△h2≥1mm。

8.如权利要求7所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述行走单元(4)为滚轮或履带行走机构。

9.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述机体(1)的底面为方形。

10.如权利要求1-9任一项所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述机体(1)包括外模块和内模块，所述内模块可旋转的嵌设于外模块上，所述第一密封件位于内模块的底部，所述第二密封位于外模块的底部。

11.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，当所述工作表面光滑时，所述第一密封件作为密封介质使自移动吸附机器人吸附于工作表面；当所述工作表面不光滑或者所述第一密封件无法正常工作时，所述第二密封件作为密封介质使自移动吸附机器人吸附于工作表面。

12.如权利要求1所述的自移动吸附机器人，其特征在于，所述自移动吸附机器人的密封腔(7)内还设有负压感测器(10)；所述真空源为真空电机，所述真空电机至少具有第一输出功率和第二输出功率，所述第一输出功率大于第二输出功率；所述控制单元中至少设有第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值。

13.一种应用在如权利要求12中所述的自移动吸附机器人的电机功率调节方法，其特征在于，当负压感测器(10)检测到密封腔(7)中的真空度大于第二阈值时，控制单元控制真空电机以第二输出功率运行，当负压感测器测出密封腔的真空度小于第一阈值时，控制单元控制真空电机以第一输出功率运行。

14.如权利要求13所述的电机功率调节方法，其特征在于，当所述真空电机以第二输出功率运行时，自移动吸附机器人与玻璃(9)表面的滑动摩擦力不小于自移动吸附机器人重力的3倍。