CN106945053A - 一种用于工业生产车间清扫的智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工业生产车间清扫的智能机器人，包括主体、清扫机构和移动机构，清扫机构包括固定杆、竖向设置的连接杆、清洗刷和若干吸尘组件，连接杆的一侧设有防撞组件，防撞组件包括防撞环和缓冲单元，缓冲单元包括缓冲球、缓冲弹簧和壳体，工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路，该用于工业生产车间清扫的智能机器人中，通过防撞组件能够对智能机器人在遇到障碍物的时候进行缓冲，通过移动机构实现了机器人的自由移动；工作电源电路中，第二三极管对输出电压进行取样，随后集成电路的第三端对取样电压进行采集，从而提高了集成电路的电压输出范围，从而提高了电源电路的实用性，提高了机器人的实用性。

Description

一种用于工业生产车间清扫的智能机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种用于工业生产车间清扫的智能机器人。

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扫的机器人，但是这些机器人在清扫的过程中，由于缺少很好的防撞措施，使得其在移动时，如果碰撞到其他障碍物就会发生损坏，从而降低了机器人的实用性；不仅如此，机器人在运行的时候，有时候需要工作电源输出更高的电压，来匹配机器人执行更多的任务，但是由于现在机器人内部的工作电源电路，通常使用7805等集成电路组成的电源电路，其输出电压缺少调节功能，从而降低了机器人的实用性。

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，提供一种用于工业生产车间清扫的智能机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于工业生产车间清扫的智能机器人，包括主体、设置在主体两侧的清扫机构和设置在主体底部的移动机构；

所述清扫机构包括固定杆、竖向设置的连接杆、清洗刷和若干吸尘组件，所述连接杆的顶端通过固定杆设置在主体的一侧，所述清洗刷设置在连接杆的底端，所述吸尘组件设置在清洗刷的两侧；

所述连接杆的一侧设有防撞组件，所述防撞组件包括防撞环和若干缓冲单元，所述防撞环设置在连接杆的一侧且远离主体，所述缓冲单元设置在防撞环和连接杆之间，所述缓冲单元包括缓冲球、缓冲弹簧和壳体，所述壳体的内部设有凹槽，所述缓冲球通过缓冲弹簧与凹槽的底部连接，所述缓冲球设置在凹槽的槽口，所述缓冲球的直径大于凹槽的槽口的口径，所述缓冲球的移动方向与缓冲弹簧的伸缩方向一致；

其中，清洗刷设置在连接杆的底端，用来对地面进行清扫，同时通过吸尘组件对地面清扫出的灰尘进行吸收，提高了清扫的效率；在主体移动的过程中，当碰到障碍物的时候，则防撞环就会首先接触到障碍物，随后防撞环朝着连接杆移动，缓冲球就会被压迫在壳体的内部，此时缓冲弹簧会对缓冲球进行缓冲，从而提高了机器人的实用性。

所述主体的内部还设有中控机构，所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、无线通讯模块、气泵控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管和第二三极管，所述集成电路的型号为7805，所述集成电路的第一端与第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极通过第一电容接地且与第二二极管的阴极连接，所述第一三极管的集电极通过第一电阻与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的基极通过第二电阻与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极通过第三电阻与第一三极管的集电极连接，所述集成电路的第三端分别与第一二极管的阳极和第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极接地，所述集成电路的第二端分别与第二二极管的阳极和第一三极管的发射极连接，所述集成电路的第二端通过第二电容接地。

其中，中央控制模块，用来对设备进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是PLC，也能够是单片机，实现了对设备中的各个模块进行智能化控制，提高了设备的智能化；电机控制模块，用来控制电机工作的模块，在这里，通过控制各个电机的工作，实现了机器人的智能化运行；无线通讯模块，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对设备的信息进行远程监控，实现了设备的智能化；气泵控制模块，用来控制气泵工作的模块，在这里，通过对气泵进行控制，实现了对地面的灰尘进行清除；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对设备的工作信息进行实时显示，提高了设备的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对设备进行实施现场操控，提高了设备的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对设备的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给设备内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了设备的可靠性。

其中，在工作电源电路中，集成电路的通过第一电容对输入电压进行滤波处理，随后集成电路的内部进行稳压输出，再由第二电容进行滤波以后输出，同时第二三极管对输出电压进行取样，随后集成电路的第三端对取样电压进行采集，从而提高了集成电路的电压输出范围，从而提高了电源电路的实用性，提高了机器人的实用性；其中，第二二极管用来防止集成电路输入和输出两端的压差过大，击穿集成电路，从而提高了工作电源电路的可靠性。

具体的，所述移动机构包括第二电机、转向轴、连接轴和两个滚轮，所述第二电机通过转向轴与连接轴的中部连接，所述滚轮设置在连接轴的两端，所述连接轴的内部还设有驱动电机，所述驱动电机与滚轮传动连接，所述第二电机与电机控制模块电连接。

其中，第二电机通过转向轴来控制连接轴的转动，从而能够控制两个滚轮的方向，实现了机器人的行进方向，同时通过滚轮，实现了机器人的行进。

具体的，为了能够对地面的灰尘进行清除，所述吸尘组件包括气泵和吸尘管，所述气泵设置在清洗刷的一侧，所述气泵与吸尘管连通，所述吸尘管竖直向下设置，所述气泵与气泵控制模块电连接。

具体的，为了能够对地面进行持续清扫，所述连接杆的底端设有第一电机，所述第一电机与清洗刷传动连接，所述第一电机与电机控制模块电连接。

具体的，所述主体上还设有显示界面，所述显示界面与显示控制模块电连接。

具体的，所述主体上还设有控制按键，所述控制按键与按键控制模块电连接。

具体的，所述主体上还设有状态指示灯，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

具体的，所述防撞环的材质为橡胶。

具体的，所述主体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

具体的，为了对主体内部的热量进行快速扩散，同时防止灰尘进入到主体的内部，所述主体上设有若干散热孔，所述散热孔上均设有过滤网。

本发明的有益效果是，该用于工业生产车间清扫的智能机器人中，通过防撞组件能够对智能机器人在遇到障碍物的时候进行缓冲，同时，通过移动机构实现了机器人的自由移动；不仅如此，在工作电源电路中，第二三极管对输出电压进行取样，随后集成电路的第三端对取样电压进行采集，从而提高了集成电路的电压输出范围，从而提高了电源电路的实用性，提高了机器人的实用性。

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是本发明的用于工业生产车间清扫的智能机器人的结构示意图；

图2是本发明的用于工业生产车间清扫的智能机器人的防撞组件的结构示意图；

图3是本发明的用于工业生产车间清扫的智能机器人的缓冲单元的结构示意图；

图4是本发明的用于工业生产车间清扫的智能机器人的移动机构的结构示意图；

图5是本发明的用于工业生产车间清扫的智能机器人的系统原理图；

图6是本发明的用于工业生产车间清扫的智能机器人的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.主体，2.显示界面，3.控制按键，4.状态指示灯，5.散热孔，6.固定杆，7.连接杆，8.防撞组件，9.清洗刷，10.气泵，11.吸尘管，12.移动机构，13.防撞环，14.缓冲单元，15.缓冲球，16.缓冲弹簧，17.壳体，18.第二电机，19.转向轴，20.连接轴，21.滚轮，22.中央控制模块，23.电机控制模块，24.无线通讯模块，25.气泵控制模块，26.显示控制模块，27.按键控制模块，28.状态指示模块，29.工作电源模块，30.蓄电池，31.第一电机，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，VD1.第一二极管，VD2.第二二极管，VD3.第三二极管，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管。

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6所示，一种用于工业生产车间清扫的智能机器人，包括主体1、设置在主体1两侧的清扫机构和设置在主体1底部的移动机构12；

所述清扫机构包括固定杆6、竖向设置的连接杆7、清洗刷9和若干吸尘组件，所述连接杆7的顶端通过固定杆6设置在主体1的一侧，所述清洗刷9设置在连接杆7的底端，所述吸尘组件设置在清洗刷9的两侧；

所述连接杆7的一侧设有防撞组件8，所述防撞组件8包括防撞环13和若干缓冲单元14，所述防撞环13设置在连接杆7的一侧且远离主体1，所述缓冲单元14设置在防撞环13和连接杆7之间，所述缓冲单元14包括缓冲球15、缓冲弹簧16和壳体17，所述壳体17的内部设有凹槽，所述缓冲球15通过缓冲弹簧16与凹槽的底部连接，所述缓冲球15设置在凹槽的槽口，所述缓冲球15的直径大于凹槽的槽口的口径，所述缓冲球15的移动方向与缓冲弹簧16的伸缩方向一致；

其中，清洗刷9设置在连接杆7的底端，用来对地面进行清扫，同时通过吸尘组件对地面清扫出的灰尘进行吸收，提高了清扫的效率；在主体1移动的过程中，当碰到障碍物的时候，则防撞环13就会首先接触到障碍物，随后防撞环13朝着连接杆7移动，缓冲球15就会被压迫在壳体17的内部，此时缓冲弹簧16会对缓冲球15进行缓冲，从而提高了机器人的实用性。

所述主体1的内部还设有中控机构，所述中控机构包括中央控制模块22、与中央控制模块22连接的电机控制模块23、无线通讯模块24、气泵控制模块25、显示控制模块26、按键控制模块27、状态指示模块28和工作电源模块29，所述中央控制模块22为PLC；

所述工作电源模块29包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第一三极管VT1和第二三极管VT2，所述集成电路U1的型号为7805，所述集成电路U1的第一端与第一三极管VT1的发射极连接，所述第一三极管VT1的集电极通过第一电容C1接地且与第二二极管VD2的阴极连接，所述第一三极管VT1的集电极通过第一电阻R1与第一三极管VT1的基极连接，所述第一三极管VT1的基极通过第二电阻R2与第二三极管VT2的集电极连接，所述第二三极管VT2的基极与第一二极管VD1的阴极连接，所述第一二极管VD1的阳极通过第三电阻R3与第一三极管VT1的集电极连接，所述集成电路U1的第三端分别与第一二极管VD1的阳极和第三二极管VD3的阴极连接，所述第三二极管VD3的阳极接地，所述集成电路U1的第二端分别与第二二极管VD2的阳极和第一三极管VT1的发射极连接，所述集成电路U1的第二端通过第二电容C2接地。

其中，中央控制模块22，用来对设备进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块22是PLC，也能够是单片机，实现了对设备中的各个模块进行智能化控制，提高了设备的智能化；电机控制模块23，用来控制电机工作的模块，在这里，通过控制各个电机的工作，实现了机器人的智能化运行；无线通讯模块24，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对设备的信息进行远程监控，实现了设备的智能化；气泵控制模块25，用来控制气泵10工作的模块，在这里，通过对气泵10进行控制，实现了对地面的灰尘进行清除；显示控制模块26，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面2进行控制，能够对设备的工作信息进行实时显示，提高了设备的实用性；按键控制模块27，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键3的操控信息进行采集，从而能够对设备进行实施现场操控，提高了设备的可操作性；状态指示模块28，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯4的亮暗控制，能够对设备的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块29，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给设备内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了设备的可靠性。

其中，在工作电源电路中，集成电路U1的通过第一电容C1对输入电压进行滤波处理，随后集成电路U1的内部进行稳压输出，再由第二电容C2进行滤波以后输出，同时第二三极管VT2对输出电压进行取样，随后集成电路U1的第三端对取样电压进行采集，从而提高了集成电路U1的电压输出范围，从而提高了电源电路的实用性，提高了机器人的实用性；其中，第二二极管VD2用来防止集成电路U1输入和输出两端的压差过大，击穿集成电路U1，从而提高了工作电源电路的可靠性。

具体的，所述移动机构12包括第二电机18、转向轴19、连接轴20和两个滚轮21，所述第二电机18通过转向轴19与连接轴20的中部连接，所述滚轮21设置在连接轴20的两端，所述连接轴20的内部还设有驱动电机，所述驱动电机与滚轮21传动连接，所述第二电机18与电机控制模块23电连接。

其中，第二电机18通过转向轴19来控制连接轴20的转动，从而能够控制两个滚轮21的方向，实现了机器人的行进方向，同时通过滚轮21，实现了机器人的行进。

具体的，为了能够对地面的灰尘进行清除，所述吸尘组件包括气泵10和吸尘管11，所述气泵10设置在清洗刷9的一侧，所述气泵10与吸尘管11连通，所述吸尘管11竖直向下设置，所述气泵10与气泵控制模块25电连接。

具体的，为了能够对地面进行持续清扫，所述连接杆7的底端设有第一电机31，所述第一电机31与清洗刷9传动连接，所述第一电机31与电机控制模块23电连接。

具体的，所述主体1上还设有显示界面2，所述显示界面2与显示控制模块26电连接。

具体的，所述主体1上还设有控制按键3，所述控制按键3与按键控制模块27电连接。

具体的，所述主体1上还设有状态指示灯4，所述状态指示灯4与状态指示模块28电连接。

具体的，所述防撞环13的材质为橡胶。

具体的，所述主体1的内部还设有蓄电池30，所述蓄电池30与工作电源模块29电连接。

具体的，为了对主体1内部的热量进行快速扩散，同时防止灰尘进入到主体1的内部，所述主体1上设有若干散热孔5，所述散热孔5上均设有过滤网。

与现有技术相比，该用于工业生产车间清扫的智能机器人中，通过防撞组件8能够对智能机器人在遇到障碍物的时候进行缓冲，同时，通过移动机构12实现了机器人的自由移动；不仅如此，在工作电源电路中，第二三极管VT2对输出电压进行取样，随后集成电路U1的第三端对取样电压进行采集，从而提高了集成电路U1的电压输出范围，从而提高了电源电路的实用性，提高了机器人的实用性。

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)

1.一种用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，包括主体、设置在主体两侧的清扫机构和设置在主体底部的移动机构；

所述清扫机构包括固定杆、竖向设置的连接杆、清洗刷和若干吸尘组件，所述连接杆的顶端通过固定杆设置在主体的一侧，所述清洗刷设置在连接杆的底端，所述吸尘组件设置在清洗刷的两侧；

所述连接杆的一侧设有防撞组件，所述防撞组件包括防撞环和若干缓冲单元，所述防撞环设置在连接杆的一侧且远离主体，所述缓冲单元设置在防撞环和连接杆之间，所述缓冲单元包括缓冲球、缓冲弹簧和壳体，所述壳体的内部设有凹槽，所述缓冲球通过缓冲弹簧与凹槽的底部连接，所述缓冲球设置在凹槽的槽口，所述缓冲球的直径大于凹槽的槽口的口径，所述缓冲球的移动方向与缓冲弹簧的伸缩方向一致；

所述主体的内部还设有中控机构，所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、无线通讯模块、气泵控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管和第二三极管，所述集成电路的型号为7805，所述集成电路的第一端与第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极通过第一电容接地且与第二二极管的阴极连接，所述第一三极管的集电极通过第一电阻与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的基极通过第二电阻与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极通过第三电阻与第一三极管的集电极连接，所述集成电路的第三端分别与第一二极管的阳极和第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极接地，所述集成电路的第二端分别与第二二极管的阳极和第一三极管的发射极连接，所述集成电路的第二端通过第二电容接地。

2.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述移动机构包括第二电机、转向轴、连接轴和两个滚轮，所述第二电机通过转向轴与连接轴的中部连接，所述滚轮设置在连接轴的两端，所述连接轴的内部还设有驱动电机，所述驱动电机与滚轮传动连接，所述第二电机与电机控制模块电连接。

3.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述吸尘组件包括气泵和吸尘管，所述气泵设置在清洗刷的一侧，所述气泵与吸尘管连通，所述吸尘管竖直向下设置，所述气泵与气泵控制模块电连接。

4.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述连接杆的底端设有第一电机，所述第一电机与清洗刷传动连接，所述第一电机与电机控制模块电连接。

5.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述主体上还设有显示界面，所述显示界面与显示控制模块电连接。

6.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述主体上还设有控制按键，所述控制按键与按键控制模块电连接。

7.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述主体上还设有状态指示灯，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

8.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述防撞环的材质为橡胶。

9.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述主体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

10.如权利要求1所述的用于工业生产车间清扫的智能机器人，其特征在于，所述主体上设有若干散热孔，所述散热孔上均设有过滤网。