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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