CN106965151B - 一种教室课桌垃圾清扫机器人 - Google Patents

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Abstract

一种教室课桌垃圾清扫机器人,属于公共卫生设备领域。是由底板、底板驱动装置、底板清扫装置、下板架、上板架升降装置、上板架清扫装置和电气控制装置组成的。该装置能够智能、高效的清扫教室内桌面、桌洞及地面垃圾,该装置的工作高度可随课桌的高矮而上下调节,可攀爬台阶,能够清扫地面、拖地除尘。

Description

一种教室课桌垃圾清扫机器人
技术领域
本发明涉及一种教室课桌垃圾清扫机器人,具体地说是采用了滚刷式结构的清扫装置,安装在高度可随课桌自动调节的升降平台上,并由丝杠联接的电机所驱动的一种教室课桌垃圾清扫机器人,属于公共卫生设备领域。
背景技术
在大学公共教室里,同学们每次上完课后,桌面上、课桌洞里、地面上难免会留下垃圾物品,为了时刻保持教室卫生的清洁,保洁员要在短暂的课后时间内把多个教室垃圾打扫干净,由于大学公共教室桌椅排列紧密,间隙很小,桌面、桌洞和地面的垃圾都要打扫,垃圾清扫任务很繁重,目前市场上还没有成熟的可替代人工清扫的机械装置,只能依靠人工清扫垃圾,费时费力,效率低下。
发明内容
针对上述的不足,本发明提供了一种教室课桌垃圾清扫机器人。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种教室课桌垃圾清扫机器人,是由底板、底板驱动装置、底板清扫装置、下板架、上板架升降装置、上板架清扫装置和电气控制装置组成的,其特征在于:所述的底板驱动装置是由车轮、车轮伺服电机、履带、前导轮、前导轮伺服电机、支撑架组成的,在底板上固定四个车轮伺服电机,车轮与车轮伺服电机相连,在底板前端固定两个支撑架,与前导轮相连的前导轮伺服电机固定在支撑架上,两条履带分别套在两侧的车轮和前导轮上,所述的底板清扫装置是由拖地刷、水管、滚轮刷挡板、滚轮刷、滚轮刷电机、侧滚刷、侧滚刷电机、吸风机、气泵和贮水桶组成的,在底板中后部有一矩形开口,滚轮刷安置于内,与滚轮刷相连的滚轮刷电机固定在底板上,滚轮刷挡板紧靠在滚轮刷后部,并固定在底板上,在滚轮刷前端竖直安放着两个左右对称的侧滚刷,两个侧滚刷与固定在底板上的侧滚刷电机相连,吸风机安置在底板前端,吸风机与固定在底板上的气泵相连,吸风机的吸风口设置在底板前侧和两侧,吸风机的尾部有一出气口,并延伸至到两个侧滚刷之间,拖地刷固定在底板尾部,贮水桶安放在底板上,并通过水管与拖地刷相连,所述的下板架套放在底板上,下板架后部设有下板架开口,下板架拉门嵌入在下板架开口内,所述的上板架升降装置是由升降平台、升降平台檐板、升降丝杠、升降丝杠电机和圆柱导轨组成的,升降平台为倒立的棱柱型桶状结构,顶部设有一矩形开口,升降平台嵌套在下板架上,升降平台又通过圆柱导轨、升降丝杠及与之联接的升降丝杠电机与底板相连,升降平台檐板为簸箕形状,并固定在升降平台上,所述的上板架清扫装置是由下滚刷、下滚刷电机、上滚刷、上滚刷电机、齿条杆、齿轮、压轮和支撑座组成的,支撑座固定在升降平台上,支撑座上设有上下两个齿轮齿条机构,齿轮与齿条杆通过压轮相啮合,上滚刷与上滚刷电机相连,并固定在上端的齿条杆上,下滚刷与下滚刷电机相连,并固定在下端的齿条杆上,所述的电气控制装置是由超声波传感器、控制箱和光电传感器等组成的,两个超声波传感器分别固定在底板前端两侧,两对光电传感器分别固定在升降平台和升降平台檐板两侧,控制箱安放在底板上,控制箱内有各种电器元件。
该发明的有益之处是,该装置能够智能、高效的清扫教室内桌面、桌洞及地面垃圾,该装置的工作高度可随课桌的高矮而上下调节,可攀爬台阶,能够清扫地面、拖地除尘。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图;
附图2为附图1中底板驱动装置结构示意图;
附图3为附图1中底板清扫装置结构示意图;
附图4为附图1中上板架升降装置结构示意图;
附图5为附图1中上板架清扫装置结构示意图。
图中,1、底板,2、下板架,201下板架开口,202、下板架拉门,3、电器控制装置,301、超声波传感器,302、控制箱,303、光电传感器,4、上板架升降装置,5、底板清扫装置,501、拖地刷,502、水管,503、滚轮刷挡板,504、滚轮刷,505、滚轮刷电机,506、侧滚刷,507、侧滚刷电机,508、吸风机,509、气泵,510、贮水桶,6、底板驱动装置,601、车轮,602、履带,603、支撑架,604、前导轮,605、前导轮伺服电机电机,7、上板架清扫装置,701、下滚刷,702、下滚刷电机,703、上滚刷,704、上滚刷电机,705、压轮,706、齿条杆,707、齿轮,708、支撑座。
具体实施方式
一种教室课桌垃圾清扫机器人,是由底板1、底板驱动装置6、底板清扫装置5、下板架2、上板架升降装置4、上板架清扫装置7和电气控制装置3组成的,其特征在于:所述的底板驱动装置6是由车轮601、车轮伺服电机606、履带602、前导轮604、前导轮伺服电机605、支撑架605组成的,在底板1上固定四个车轮601伺服电机,车轮601与车轮伺服电机606相连,在底板1前端固定两个支撑架605,与前导轮604相连的前导轮伺服电机605固定在支撑架603上,两条履带602分别套在两侧的车轮601和前导轮604上,所述的底板清扫装置5是由拖地刷501、水管502、滚轮刷挡板503、滚轮刷504、滚轮刷电机505、侧滚刷506、侧滚刷电机507、吸风机508、气泵509和贮水桶510组成的,在底板1中后部有一矩形开口,滚轮刷504安置于内,与滚轮刷504相连的滚轮刷电机505固定在底板1上,滚轮刷挡板503紧靠在滚轮刷504后部,并固定在底板1上,在滚轮刷504前端竖直安放着两个左右对称的侧滚刷506,两个侧滚刷506与固定在底板1上的侧滚刷电机507相连,吸风机508安置在底板1前端,吸风机508与固定在底板1上的气泵509相连,吸风机508的吸风口设置在底板1前侧和两侧,吸风机508的尾部有一出气口,并延伸至到两个侧滚刷502之间,拖地刷501固定在底板1尾部,贮水桶510安放在底板1上,并通过水管502与拖地刷501相连,所述的下板架2套放在底板1上,下板架2后部设有下板架开口201,下板架拉门202嵌入在下板架开口201内,所述的上板架升降装置4是由升降平台401、升降平台檐板402、升降丝杠403、升降丝杠电机405和圆柱导轨404组成的,升降平台401为倒立的棱柱型桶状结构,顶部设有一矩形开口,升降平台401嵌套在下板架2上,升降平台401又通过圆柱导轨404、升降丝杠403及与之联接的升降丝杠电机405与底板1相连,升降平台檐板402为簸箕形状,并固定在升降平台401上,所述的上板架清扫装置7是由下滚刷701、下滚刷电机702、上滚刷703、上滚刷电机704、齿条杆706、齿轮707、压轮705和支撑座708组成的,支撑座固定在升降平台401上,支撑座708上设有上下两个齿轮齿条机构,齿轮707与齿条杆706通过压轮705相啮合,上滚刷703与上滚刷电机704相连,并固定在上端的齿条杆706上,下滚刷701与下滚刷电机702相连,并固定在下端的齿条杆706上,所述的电气控制装置3是由超声波传感器301、控制箱302和光电传感器303等组成的,两个超声波传感器301分别固定在底板1前端两侧,两对光电传感器303分别固定在升降平台401和升降平台檐板402两侧,控制箱302安放在底板1上,控制箱302内有各种电器元件。
当该装置工作时,车轮伺服电机606在控制箱302的控制下驱动车轮601转动,前导轮604在前导轮伺服电机605的驱动下同时转动,两侧履带602转动,该装置开始行进;底板清扫装置5上的吸风机508在气泵509的驱动下高速运转,将底板1前端和两侧的垃圾吸入并排送至两个侧滚刷506之间,左右两个侧滚刷电机507驱动着侧滚刷506转动,将垃圾推送到滚轮刷504旁,滚轮刷电机505驱动滚轮刷504旋转,通过滚轮刷504和滚轮刷挡板503的旋合作用,垃圾被滚轮刷504带入底板1上并存放在下板架2内,底板1尾部的拖地刷501经水管502与贮水桶510相连,润湿后的拖地刷501将清扫后的地面拖刷除尘;上板架清扫装置7同时动作,下滚刷701在下滚刷电机702的驱动下高速转动,支撑座708底部的齿轮707转动,并带动齿条杆706将桌洞内的垃圾扫出,上滚刷703在上滚刷电机704的驱动下高速转动,支撑座708上部的齿轮707转动,并带动齿条杆706将桌面上的垃圾扫出,扫出的垃圾恰能落入簸箕形状的升降平台檐板402内,并通过升降平台401上的矩形开口进入下板架2内;上板架升降装置4也同时动作,竖直放置的光电传感器303固定在升降平台檐板402两侧,光电传感器303实时监测升降平台檐板和课桌的距离,经控制箱302数据处理后,升降丝杠403在升降丝杠电机405的驱动下转动,从而将升降平台401及其上板架清扫装置7调节到合适的工作高度;下板架2用来存储垃圾,当垃圾存满后,提起下板架开口201上的下板架拉门202,即可清空内部的垃圾。
当该装置偏离课桌平行方向时,固定在升降平台401两侧的水平放置的光电传感器303实时监测升降平台401和课桌的距离,经控制箱302数据处理后,控制车轮伺服电机606调节转速,从而控制其运行方向时刻与课桌平行;当该装置到达每排课桌的尽头时,固定在底板1前端的两个超声波传感器301实时监测,经控制箱302数据处理后,控制该装置转弯或后退,从而进行下一排的垃圾清扫工作;当该装置检测到台阶时,履带602及前导轮604共同作用,使其完成台阶攀爬过程,从而后续的垃圾清扫工作。
对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种教室课桌垃圾清扫机器人,是由底板、底板驱动装置、底板清扫装置、下板架、上板架升降装置、上板架清扫装置和电气控制装置组成的,其特征在于:所述的底板清扫装置是由拖地刷、水管、滚轮刷挡板、滚轮刷、滚轮刷电机、侧滚刷、侧滚刷电机、吸风机、气泵和贮水桶组成的,在底板中后部有一矩形开口,滚轮刷安置于内,与滚轮刷相连的滚轮刷电机固定在底板上,滚轮刷挡板紧靠在滚轮刷后部,并固定在底板上,在滚轮刷前端竖直安放着两个左右对称的侧滚刷,两个侧滚刷与固定在底板上的侧滚刷电机相连,吸风机安置在底板前端,吸风机与固定在底板上的气泵相连,吸风机的吸风口设置在底板前侧和两侧,吸风机的尾部有一出气口,并延伸至到两个侧滚刷之间,拖地刷固定在底板尾部,贮水桶安放在底板上,并通过水管与拖地刷相连,所述的下板架套放在底板上,所述的上板架升降装置是由升降平台、升降平台檐板、升降丝杠、升降丝杠电机和圆柱导轨组成的,升降平台为倒立的棱柱型桶状结构,顶部设有一矩形开口,升降平台嵌套在下板架上,升降平台又通过圆柱导轨、升降丝杠及与之联接的升降丝杠电机与底板相连,升降平台檐板为簸箕形状,并固定在升降平台上,所述的上板架清扫装置是由下滚刷、下滚刷电机、上滚刷、上滚刷电机、齿条杆、齿轮、压轮和支撑座组成的,支撑座固定在升降平台上,支撑座上设有上下两个齿轮齿条机构,齿轮与齿条杆通过压轮相啮合,上滚刷与上滚刷电机相连,并固定在上端的齿条杆上,下滚刷与下滚刷电机相连,并固定在下端的齿条杆上,所述的电气控制装置是由超声波传感器、控制箱和光电传感器组成。
2.如权利要求1所述的一种教室课桌垃圾清扫机器人,其特征在于,所述的上板架清扫装置中的齿条杆在齿轮和压轮转动下,带动下滚刷和上滚刷完成伸进和缩出动作,能够清扫桌洞及桌面的垃圾。
3.如权利要求1所述的一种教室课桌垃圾清扫机器人,其特征在于,所述的底板清扫装置上的吸风机在气泵的驱动下运转,将底板前端和两侧的垃圾吸入并排送至两个侧滚刷之间,能够完成大面积的清扫。
4.如权利要求1所述的一种教室课桌垃圾清扫机器人,其特征在于,所述的底板尾部的拖地刷经水管与贮水桶相连,润湿后的拖地刷将清扫后的地面拖刷除尘。
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