CN106937845B - 一种基于旋转湿环的清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于扫地机器人技术领域，尤其涉及一种基于旋转湿环的清扫机器人，它包括顶壳、内环壁、环轴、固定齿、顶壳固定柱、旋转软环、齿轮转轴、行走机构、转环等，其中环轴的外圆面上周向均匀地安装有三个旋转软环；转环转动带动环轴和旋转软环绕行走机构旋转；旋转软环位于内环壁中，环轴齿轮转动带动环轴和旋转软环在内环壁内旋转；旋转软环转动将地面的脏物带起，同时在脏水压壁和冲击腔的作用下将旋转软环冲洗干净；清水压壁挤压旋转软环，将旋转软环中多余的水分排出，避免弄湿地面；本发明结构简单，利用内环壁可以使旋转软环在清扫地面的同时被清洗干净，提高了清洁效率和清洁效果，具有较强的实用性。

Description

一种基于旋转湿环的清扫机器人

所属技术领域

本发明属于扫地机器人技术领域，尤其涉及一种基于旋转湿环的清扫机器人。

背景技术

目前扫地机器人可以做到智能控制清扫路线，通常扫地机器人底部的清扫部件会不断转动以清洁地面灰尘；在实际操作过程中，清扫部件旋转几次就会变脏，如果不能做到及时清洁，会使得清洁效果变差，清洁效率也会变低，严重情况下，还会导致扫地机器人无法正常工作；并且由于清洁部件是干燥的，在转动过程中会使灰尘扬起，不利于清扫。

本发明设计一种基于旋转湿环的清扫机器人解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于旋转湿环的清扫机器人，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于旋转湿环的清扫机器人，其特征在于：它包括顶壳、环轴固定结构、内环壁、环轴、传动齿轮、固定齿、顶壳固定柱、旋转软环、齿轮转轴、固定齿支柱、行走机构、转环、环轴齿轮、外环壁、转轴支撑、内环壁支撑、挡片，其中固定齿下端通过固定齿支柱安装在行走机构上；顶壳通过顶壳固定柱安装在固定齿上，转环安装在行走机构的外侧，转环外侧周向均匀安装有三个内环壁支撑，三个内环壁分别通过三个内环壁支撑周向均匀地安装在转环的外侧，三个外环壁分别安装在三个内环壁外侧；转轴支撑安装在转环的外圆面上端，齿轮转轴下端具有锥齿，齿轮转轴下端安装在转轴支撑上，且向下穿出转轴支撑的圆孔；齿轮转轴顶端安装有传动齿轮，传动齿轮和固定齿相啮合；四个环轴固定结构固定安装在转环上，其中两个环轴固定结构相邻，其他两个环轴固定结构与两个相邻的环轴固定结构三者周向均匀分布；四个环轴固定结构上均开有圆孔，环轴从圆孔中穿过；环轴上位于两个相邻的环轴固定结构之间安装有环轴齿轮；环轴齿轮与齿轮转轴下端的锥齿配合；环轴的外圆面上周向均匀地安装有三个旋转软环；三个旋转软环分别位于三个内环壁内部，每段内环壁和外环壁的两端分别安装有一个挡片，挡片的下端有开口，环轴从开口中穿过。

本发明中，行走机构中的驱动机构可以驱动转环转动，转环的整体转动使得旋转软环与地面周向摩擦擦湿，转环转动带动转轴支撑转动，同时会带动安装在转环外侧的内环壁、环轴、旋转软环做同轴转动，同轴旋转能够为旋转软环的自助清理提供旋转动力；转轴支撑转动带动齿轮转轴及传动齿轮绕固定齿转动，固定齿与传动齿轮相啮合，使得传动齿轮及齿轮转轴绕固定齿转动的同时绕着自身的中心轴旋转；齿轮转轴旋转会带动环轴齿轮转动，环轴齿轮转动带动环轴在环轴固定结构的圆孔中转动，进而带动旋转软环在内环壁内部做逆时针转动。

上述内环壁包括脏水压壁、脏水收集腔、脏水出口管、冲水收集腔、冲水出口管、冲击腔、冲水出口管、清水压壁、漏水口、收水腔、收水出口管，其中脏水压壁压入到环轴外圆面与旋转软环外圆面的空间之间，脏水压壁下侧具有脏水收集腔，多个脏水出口管周向均匀地安装在脏水收集腔下侧；脏水压壁上侧具有冲水收集腔，多个冲水出口管周向均匀地安装在冲水收集腔下侧；内环壁内部上侧具有冲击腔，冲击腔上周向均匀安装有多个两两相邻排列的冲水出口管，内环壁一侧具有清水压壁，清水压壁与脏水压壁分别位于冲击腔两侧，清水压壁上开有漏水口，清水压壁下侧具有收水腔，收水腔下侧周向均匀的安装有收水出口管。

上述外环壁安装在内环壁上，且位于清水压壁外侧；外环壁与清水压之间壁形成漏水腔，漏水腔与漏水口相通。

上述行走机构包括行走轮、驱动机构、控制机构、水箱、水泵、过滤机构，其中行走轮有三个，周向均匀安装在行走机构底端，冲水进口管通过软管、水泵与水箱相连接，收水出口管、冲水出口管、脏水出口管通过软管和过滤机构相连接，过滤机构通过软管与水箱相连接，控制机构控制轮子行走及其行走时的避障。

本发明中，当清扫机器人启动后，行走机构中的水箱通过水泵向冲水进口管不断冲水，使得冲击腔内注满水，同时旋转软环位于冲击腔中的部分吸收大量水分，整个旋转软环变湿润；当旋转软环与待清洁的地面接触时，旋转软环会携带灰尘，随后旋转软环逆时针旋转，旋转软环携带灰尘的部分首先会接触脏水压壁，被脏水压壁挤压，挤压出的脏水通过脏水收集腔从脏水出口管流出；旋转软环在经过冲击腔时会被进一步冲洗，冲洗过的脏水通过冲水收集腔从冲水出口管中流出；旋转软环继续旋转经过清水压壁，清水压壁挤压旋转软环将旋转软环中积存的大量水分挤出，挤出的水分通过清水压壁上的漏水口直接进入漏水腔，漏水口和漏水腔的设计使得水分在被挤压过程中能够同时排出，避免了被挤出的水经过没有漏水口的清水压壁导流作用流入到其他旋转软环部位，所以漏水口设计是很有必要的；漏水腔与收水腔相通，水分从而通过收水腔从收水出口管流出；如果旋转软环中残余的水分过多，还会直接通过收水腔从收水出口管流出；通过脏水压壁和清水压壁的配合，旋转软环清扫地面的同时会被清洗干净并且不会携带过多水分弄湿地面。从收水出口管、冲水出口管、脏水出口管流出的水通过过滤机构净化后重新注入水箱，实现循环利用。

作为本技术的进一步改进，上述脏水压壁比清水压壁更靠近环轴外圆面。脏水压壁挤压旋转软环需要尽可能多地将旋转软环的污水挤出，从而更好地去污；清水压壁挤压旋转软环将旋转软环中大部分的清水挤出，但仍需保留旋转软环湿润，从而在清扫地面灰尘时，避免将灰尘带起。

作为本技术的进一步改进，上述清水压壁上的漏水口布满整个清水压壁。大量的漏口水可以更好地将旋转软环中多余的水分挤出，从而避免弄湿地面。

作为本技术的进一步改进，上述旋转软环为吸水材料；上述行走机构可以为电磁驱动，行走轮可受智能控制。旋转软环吸收水分保持湿润状态，可以防止灰尘在清扫过程中被扬起。控制机构可以智能控制行走轮在室内按照指定的路线行走，并且在行走时可以避开障碍物。

作为本技术的进一步改进，上述旋转软环为海绵。海绵有良好的有韧性，并且可以保存水分。

相对于传统的扫地机器人技术，本发明中环轴的外圆面上周向均匀地安装有三个旋转软环；转环转动带动环轴和旋转软环绕行走机构旋转；旋转软环位于内环壁中，环轴齿轮转动带动环轴和旋转软环在内环壁内旋转；旋转软环转动将地面的脏物带起，同时在脏水压壁和冲击腔的作用下将旋转软环冲洗干净；清水压壁挤压旋转软环，将旋转软环中多余的水分排出，避免弄湿地面；本发明结构简单，利用内环壁可以使旋转软环在清扫地面的同时被清洗干净，提高了清洁效率和清洁效果，具有较强的实用性。

附图说明

图1是整体部件结构透视图。

图2是内环壁、环轴安装示意图。

图3是整体部件分布侧视图。

图4是行走机构、行走轮安装示意图。

图5是整体部件结构剖视图。

图6是固定齿、传动齿轮安装示意图。

图7是顶壳、顶壳固定柱安装示意图。

图8是固定齿支柱、固定齿安装示意图。

图9是环轴、环轴齿轮安装示意图。

图10是转轴支撑、环轴固定结构安装示意图。

图11是内环壁结构透视图。

图12是挡片结构示意图。

图13是环轴固定结构、挡片安装示意图。

图14是旋转软环、内环壁连接示意图。

图中标号名称：1、顶壳，3、环轴固定结构，4、行走轮，5、内环壁，6、环轴，7、传动齿轮，8、固定齿，9、顶壳固定柱，10、旋转软环，11、齿轮转轴，12、固定齿支柱，13、行走机构，14、转环，15、环轴齿轮，16、外环壁，17、转轴支撑，18、内环壁支撑，19、收水出口管，20、漏水口，21、冲水进口管，22、冲水出口管，23、脏水出口管，24、挡片，25、漏水腔，26、清水压壁，27、脏水压壁，28、冲击腔，29、冲水收集腔，30、脏水收集腔，31、收水腔。

具体实施方式

如图1、5、6所示，它包括顶壳1、环轴固定结构3、内环壁5、环轴6、传动齿轮7、固定齿8、顶壳固定柱9、旋转软环10、齿轮转轴11、固定齿支柱12、行走机构13、转环14、环轴齿轮15、外环壁16、转轴支撑17、内环壁支撑18、挡片24，其中如图3所示，固定齿8下端通过固定齿支柱12安装在行走机构13上；如图7所示，顶壳1通过顶壳固定柱9安装在固定齿8上，如图5、10所示，转环14安装在行走机构13的外侧，转环14外侧周向均匀安装有三个内环壁支撑18，三个内环壁5分别通过三个内环壁支撑18周向均匀地安装在转环14的外侧，如图11所示，三个外环壁16分别安装在三个内环壁5外侧；如图6所示，转轴支撑17安装在转环14的外圆面上端，齿轮转轴11下端具有锥齿，齿轮转轴11下端安装在转轴支撑17上，且向下穿出转轴支撑17的圆孔；齿轮转轴11顶端安装有传动齿轮7，传动齿轮7和固定齿8相啮合；如图9所示，四个环轴固定结构3固定安装在转环14上，其中两个环轴固定结构3相邻，其他两个环轴固定结构3与两个相邻的环轴固定结构3三者周向均匀分布；四个环轴固定结构3上均开有圆孔，环轴6从圆孔中穿过；环轴6上位于两个相邻的环轴固定结构3之间安装有环轴齿轮15；环轴齿轮15与齿轮转轴11下端的锥齿配合；如图4、5所示，环轴6的外圆面上周向均匀地安装有三个旋转软环10；三个旋转软环10分别位于三个内环壁5内部，如图13所示，每段内环壁5和外环壁16的两端分别安装有一个挡片24，如图12所示，挡片24的下端有开口，环轴6从开口中穿过。

本发明中，行走机构13中的驱动机构可以驱动转环14转动，转环14的整体转动使得旋转软环10与地面周向摩擦擦湿，转环14转动带动转轴支撑17转动，同时会带动安装在转环14外侧的内环壁5、环轴6、旋转软环10做同轴转动，同轴旋转能够为旋转软环10的自助清理提供旋转动力；转轴支撑17转动带动齿轮转轴11及传动齿轮7绕固定齿8转动，固定齿8与传动齿轮7相啮合，使得传动齿轮7及齿轮转轴11绕固定齿8转动的同时绕着自身的中心轴旋转；齿轮转轴11旋转会带动环轴齿轮15转动，环轴齿轮15转动带动环轴6在环轴固定结构3的圆孔中转动，进而带动旋转软环10在内环壁5内部做逆时针转动。

如图14所示，上述内环壁5包括脏水压壁27、脏水收集腔30、脏水出口管23、冲水收集腔29、冲水出口管22、冲击腔28、冲水出口管22、清水压壁26、漏水口20、收水腔31、收水出口管19，其中脏水压壁27压入到环轴6外圆面与旋转软环10外圆面的空间之间，脏水压壁27下侧具有脏水收集腔30，多个脏水出口管23周向均匀地安装在脏水收集腔30下侧；脏水压壁27上侧具有冲水收集腔29，多个冲水出口管22周向均匀地安装在冲水收集腔29下侧；内环壁5内部上侧具有冲击腔28，冲击腔28上周向均匀安装有多个两两相邻排列的冲水出口管22，如图11所示，内环壁5一侧具有清水压壁26，清水压壁26与脏水压壁27分别位于冲击腔28两侧，清水压壁26上开有漏水口20，清水压壁26下侧具有收水腔31，收水腔31下侧周向均匀的安装有收水出口管19。

上述外环壁16安装在内环壁5上，且位于清水压壁26外侧；外环壁16与清水压之间壁形成漏水腔25，漏水腔25与漏水口20相通。

如图2、8所示，上述行走机构13包括行走轮4、驱动机构、控制机构、水箱、水泵、过滤机构，其中行走轮4有三个，周向均匀安装在行走机构13底端，冲水进口管21通过软管、水泵与水箱相连接，收水出口管19、冲水出口管22、脏水出口管23通过软管和过滤机构相连接，过滤机构通过软管与水箱相连接，控制机构控制轮子行走及其行走时的避障。

本发明中，当清扫机器人启动后，行走机构13中的水箱通过水泵向冲水进口管21不断冲水，使得冲击腔28内注满水，同时旋转软环10位于冲击腔28中的部分吸收大量水分，整个旋转软环10变湿润；当旋转软环10与待清洁的地面接触时，旋转软环10会携带灰尘，随后旋转软环10逆时针旋转，旋转软环10携带灰尘的部分首先会接触脏水压壁27，被脏水压壁27挤压，挤压出的脏水通过脏水收集腔30从脏水出口管23流出；旋转软环10在经过冲击腔28时会被进一步冲洗，冲洗过的脏水通过冲水收集腔29从冲水出口管22中流出；旋转软环10继续旋转经过清水压壁26，清水压壁26挤压旋转软环10将旋转软环10中积存的大量水分挤出，挤出的水分通过清水压壁26上的漏水口20直接进入漏水腔25，漏水口20和漏水腔25的设计使得水分在被挤压过程中能够同时排出，避免了被挤出的水经过没有漏水口20的清水压壁26导流作用流入到其他旋转软环10部位，所以漏水口20设计是很有必要的；漏水腔25与收水腔31相通，水分从而通过收水腔31从收水出口管19流出；如果旋转软环10中残余的水分过多，还会直接通过收水腔31从收水出口管19流出；通过脏水压壁27和清水压壁26的配合，旋转软环10清扫地面的同时会被清洗干净并且不会携带过多水分弄湿地面。从收水出口管19、冲水出口管22、脏水出口管23流出的水通过过滤机构净化后重新注入水箱，实现循环利用。

上述脏水压壁27比清水压壁26更靠近环轴6外圆面。脏水压壁27挤压旋转软环10需要尽可能多地将旋转软环10的污水挤出，从而更好地去污；清水压壁26挤压旋转软环10将旋转软环10中大部分的清水挤出，但仍需保留旋转软环10湿润，从而在清扫地面灰尘时，避免将灰尘带起。

上述清水压壁26上的漏水口20布满整个清水压壁26。大量的漏口水可以更好地将旋转软环10中多余的水分挤出，从而避免弄湿地面。

上述旋转软环10为吸水材料；上述行走机构13可以为电磁驱动，行走轮4可受智能控制。旋转软环10吸收水分保持湿润状态，可以防止灰尘在清扫过程中被扬起。控制机构可以智能控制行走轮4在室内按照指定的路线行走，并且在行走时可以避开障碍物。

上述旋转软环10为海绵。海绵有良好的有韧性，并且可以保存水分。

综上所述，本发明中环轴6的外圆面上周向均匀地安装有三个旋转软环10；转环14转动带动环轴6和旋转软环10绕行走机构13旋转；旋转软环10位于内环壁5中，环轴齿轮15转动带动环轴6和旋转软环10在内环壁5内旋转；旋转软环10转动将地面的脏物带起，同时在脏水压壁27和冲击腔28的作用下将旋转软环10冲洗干净；清水压壁26挤压旋转软环10，将旋转软环10中多余的水分排出，避免弄湿地面；本发明结构简单，利用内环壁5可以使旋转软环10在清扫地面的同时被清洗干净，提高了清洁效率和清洁效果，具有较强的实用性。

Claims (5)

1.一种基于旋转湿环的清扫机器人，其特征在于：它包括顶壳、环轴固定结构、内环壁、环轴、传动齿轮、固定齿、顶壳固定柱、旋转软环、齿轮转轴、固定齿支柱、行走机构、转环、环轴齿轮、外环壁、转轴支撑、内环壁支撑、挡片，其中固定齿下端通过固定齿支柱安装在行走机构上；顶壳通过顶壳固定柱安装在固定齿上，转环安装在行走机构的外侧，转环外侧周向均匀安装有三个内环壁支撑，三个内环壁分别通过三个内环壁支撑周向均匀地安装在转环的外侧，三个外环壁分别安装在三个内环壁外侧；转轴支撑安装在转环的外圆面上端，齿轮转轴下端具有锥齿，齿轮转轴下端安装在转轴支撑上，且向下穿出转轴支撑的圆孔；齿轮转轴顶端安装有传动齿轮，传动齿轮和固定齿相啮合；四个环轴固定结构固定安装在转环上，其中两个环轴固定结构相邻，其他两个环轴固定结构与两个相邻的环轴固定结构三者周向均匀分布；四个环轴固定结构上均开有圆孔，环轴从圆孔中穿过；环轴上位于两个相邻的环轴固定结构之间安装有环轴齿轮；环轴齿轮与齿轮转轴下端的锥齿配合；环轴的外圆面上周向均匀地安装有三个旋转软环；三个旋转软环分别位于三个内环壁内部，每段内环壁和外环壁的两端分别安装有一个挡片，挡片的下端有开口，环轴从开口中穿过；

上述内环壁包括脏水压壁、脏水收集腔、脏水出口管、冲水收集腔、冲水出口管、冲击腔、冲水出口管、清水压壁、漏水口、收水腔、收水出口管，其中脏水压壁压入到环轴外圆面与旋转软环外圆面的空间之间，脏水压壁下侧具有脏水收集腔，多个脏水出口管周向均匀地安装在脏水收集腔下侧；脏水压壁上侧具有冲水收集腔，多个冲水出口管周向均匀地安装在冲水收集腔下侧；内环壁内部上侧具有冲击腔，冲击腔上周向均匀安装有多个两两相邻排列的冲水出口管，内环壁一侧具有清水压壁，清水压壁与脏水压壁分别位于冲击腔两侧，清水压壁上开有漏水口，清水压壁下侧具有收水腔，收水腔下侧周向均匀的安装有收水出口管；

上述外环壁安装在内环壁上，且位于清水压壁外侧；外环壁与清水压之间壁形成漏水腔，漏水腔与漏水口相通；

上述行走机构包括行走轮、驱动机构、控制机构、水箱、水泵、过滤机构，其中行走轮有三个，周向均匀安装在行走机构底端，冲水进口管通过软管、水泵与水箱相连接，收水出口管、冲水出口管、脏水出口管通过软管和过滤机构相连接，过滤机构通过软管与水箱相连接，控制机构控制轮子行走及其行走时的避障。

2.根据权利要求1所述的一种基于旋转湿环的清扫机器人，其特征在于：上述脏水压壁比清水压壁更靠近环轴外圆面。

3.根据权利要求1所述的一种基于旋转湿环的清扫机器人，其特征在于：上述清水压壁上的漏水口布满整个清水压壁。

4.根据权利要求1所述的一种基于旋转湿环的清扫机器人，其特征在于：上述旋转软环为吸水材料；上述行走机构可以为电磁驱动，行走轮可受智能控制。

5.根据权利要求1或4所述的一种基于旋转湿环的清扫机器人，其特征在于：上述旋转软环为海绵。