CN107960955B - 一种家政拖地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种家政拖地机器人，包括机架、四个清洁模块、摆动模块、旋转模块、清洗仓、六个清洗模块，其特征在于：所述的摆动模块左右两侧的两个第四电机的电机轴分别固定安装在两个第一滑块前部上；所述的四个清洁模块中一个清洁模块的定位块与摆动模块的第一固定座下端面正中央的第三电磁铁吸附在一起，清洁模块的两个第一定位销位于第一固定座下端面的两个孔内；通过连杆机构驱动清洁模块前后移动完成拖地动作，同时可以左右摆动，拖地方式与人工拖地相同，拖地质量好，能够自动对清洁模块进行更换和清洗，有效保证拖地质量，同时极大的提高拖地效率，通过摄像头导航，并能对室内进行监控，有效保障室内安全。

Description

一种家政拖地机器人

技术领域

本发明涉及家政和服务机器人技术领域，特别涉及一种家政拖地机器人。

背景技术

日常生活中，拖地往往会占用很多的时间，也会消耗很大的体力，随着生活节奏的加快，越来越难以挤出足够的时间进行拖地，雇佣他人进行清洁，难以保证财产安全，容易发生盗窃时间，同时雇佣人员可能会对财产造成损坏，产生纠纷，现有的扫地机器人无法有效进行拖地作业，因此需要一种家政拖地机器人。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种家政拖地机器人，本发明通过连杆机构驱动清洁模块前后移动完成拖地动作，同时可以左右摆动，拖地方式与人工拖地相同，拖地质量好，能够自动对清洁模块进行更换和清洗，有效保证拖地质量，同时极大的提高拖地效率。

本发明所使用的技术方案是：一种家政拖地机器人，包括机架、四个清洁模块、摆动模块、旋转模块、清洗仓、六个清洗模块，其特征在于：所述的摆动模块左右两侧的两个第四电机的电机轴分别固定安装在两个第一滑块前部上；所述的四个清洁模块中一个清洁模块的定位块与摆动模块的第一固定座下端面正中央的第三电磁铁吸附在一起，清洁模块的两个第一定位销位于第一固定座下端面的两个孔内，并分别与两个第二电磁铁吸附在一起；其余三个清洁模块分别安装在旋转模块上的任意三个第二固定座上，清洁模块的定位块与第二固定座上的第五电磁铁吸附在一起，清洁模块的两个第一定位销位于第二固定座上的两个孔内，并与孔内的第四电磁铁吸附在一起；所述的清洗仓固定安装在机架的底板上端面的支架上；旋转模块的旋转架的输出轴固定安装在清洗仓内的两个立柱上；六个清洗模块三个一组分别安装在清洗仓底面的前部和后部，第六电机固定安装在清洗仓底部，电机轴从清洗仓底面向上伸出；

所述的机架包括底板、主支架、两个空气弹簧、两个第一电机、两个第一连杆、两个第二连杆、两个第一滑块、两个第一导轨、副机架、第二电机、联轴器、两个丝杠座、丝杠、螺母、摄像头、第二导轨、第二滑块、提升支架、两个第一电缸、两个导向套支架、四个导向套、两个导向套连杆、四个第一电磁铁、四个车轮、四个第三电机、电池仓、水箱，所述的底板下端面设有电池仓，底板下端面每个角上各有一个第三电机，每个第三电机电机轴上各有一个车轮，主支架后端部通过铰链铰接在底板上端面中部，两个空气弹簧一端分别铰接在底板前端部的两个铰支架上，另一端分别铰接在主支架中部的横杆上的两个铰支架上，两个第一电机分别固定安装在主支架左右两侧的支架上，电机轴朝向内侧，两个第一导轨分别固定安装在主支架两侧的两个水平杆内侧，两个第一滑块分别滑动安装在两个第一导轨上，两个第一连杆一端分别固定安装在两个第一电机的电机轴上，两个第二连杆一端分别铰接在两个第一连杆另一端，另一端分别铰接在两个第一滑块后部，所述的副机架为水平放置的“L”形，水箱固定安装在底板上端面并位于副机架后方，副机架前端设有摄像头，第二导轨固定安装在副机架水平部分下端面上，丝杠通过两个丝杠座安装在副机架上并位于第二导轨左侧，第二电机固定安装在副机架上，并通过联轴器与丝杠连接；所述的提升支架顶部设有螺母和第二滑块，其中螺母和丝杠配合，第二滑块和第二导轨配合，所述的两个第一电缸分别安装在提升支架左右两侧，两个导向套支架分别安装在两个第一电缸下方，导向套支架下端设置有两个导柱，每个导柱上安装有一个导向套，两侧的导向套之间通过导向套连杆连接；每个导向套底部的孔内各有一个第一电磁铁；

所述的清洁模块包括清洁头底板、两个第一定位销、定位块、海绵、四个第二定位销，所述的清洁头底板上端面正中央设有定位块，清洁头底板上端面位于定位块两侧各有一个第一定位销，海绵固定安装在清洁头底板下端面上，四个第二定位销两两一组位于清洁头底板下端面并分别位于海绵左右两侧；

所述的摆动模块包括摆动架、两个第四电机、第五电机、旋转盘、转轴、第一固定座、两个第二电磁铁、滑销、滑槽、第三电磁铁，所述的摆动架上方两侧各有一个电机轴朝向外侧的第四电机，所述的第一固定座上端面中央转动安装在摆动架下端面的转轴上，所述的第一固定座上设有滑槽，所述的第五电机固定安装在摆动架上端面上，电机轴向下伸出，旋转盘固定安装在第五电机电机轴上；所述的滑销固定安装在旋转盘上，并与滑槽配合，第一固定座下端面上设有两个对称的盲孔，两个第二电磁铁分别安装在两个盲孔内，所述的第一固定座下端面中央向内凹，凹坑内设有第三电磁铁；

所述的旋转模块包括旋转架、四个第二固定座、八个第四电磁铁、四个第五电磁铁，所述的四个第二固定座均匀分布在旋转架四周，每个第二固定座上端面中央设有一个矩形凹坑，凹坑内设有第五电磁铁，每个第二固定座上端面设有两个对称的盲孔，每个盲孔内设有一个第四电磁铁；

所述的清洗仓包括主仓体、两个立柱、四个第二电缸、挤压网，所述的主仓体上端面两侧各有一个立柱，四个第二电缸分别位于两个立柱两侧，第二电缸伸缩杆向下，挤压网四个角分别固定安装在四个第二电缸伸缩杆端部；

所述的清洗模块包括第六电机、清洗支架、电动关节、清洗座、喷头、进水管，所述的清洗支架固定安装在第六电机电机轴上，清洗座通过电动关节安装在清洗支架，喷头固定安装在清洗座上，进水管固定安装在清洗座上并与喷头连通。

进一步地，所述的进水管通过软管与水箱连接，水箱内部设有水泵。

进一步地，所述的旋转架内部设有电机，电机轴即为旋转架输出轴。

本发明有益效果：

1.通过连杆机构驱动清洁模块前后移动完成拖地动作，同时可以左右摆动，拖地方式与人工拖地相同，拖地质量好。

2.能够自动对清洁模块进行更换和清洗，有效保证拖地质量，同时极大的提高拖地效率。

3.本发明通过摄像头导航，并能对室内进行监控，有效保障室内安全。

附图说明

图1、图6、图9为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明图1的局部放大图。

图7、图8为本发明图6的局部放大图。

图10为本发明图9的局部放大图。

图3为本发明除去旋转模块后的结构示意图。

图4、图5为本发明图3的局部放大图。

图11、图12为本发明清洁模块的结构示意图。

图13、图14为本发明摆动模块的结构示意图。

图15为本发明旋转模块的结构示意图。

附图标号：1-机架；2-清洁模块；3-摆动模块；4-旋转模块；5-清洗仓；6-清洗模块；101-底板；102-主支架；103-空气弹簧；104-第一电机；105-第一连杆；106-第二连杆；107-第一滑块；108-第一导轨；109-副机架；110-第二电机；111-联轴器；112-丝杠座；113-丝杠；114-螺母；115-摄像头；116-第二导轨；117-第二滑块；118-提升支架；119-第一电缸；120-导向套支架；121-导向套；122-导向套连杆；123-第一电磁铁；124-车轮；125-第三电机；126-电池仓；127-水箱；201-清洁头底板；202-第一定位销；203-定位块；204-海绵；205-第二定位销；301-摆动架；302-第四电机；303-第五电机；304-旋转盘；305-转轴；306-第一固定座；307-第二电磁铁；308-滑销；309-滑槽；310-第三电磁铁；401-旋转架；402-第二固定座；403-第四电磁铁；404-第五电磁铁；501-主仓体；502-立柱；503-第二电缸；504-挤压网；601-第六电机；602-清洗支架；603-电动关节；604-清洗座；605-喷头；606-进水管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15所示，一种家政拖地机器人，包括机架1、四个清洁模块2、摆动模块3、旋转模块4、清洗仓5、六个清洗模块6，其特征在于：所述的摆动模块3左右两侧的两个第四电机302的电机轴分别固定安装在两个第一滑块107前部上；所述的四个清洁模块2中一个清洁模块2的定位块203与摆动模块3的第一固定座306下端面正中央的第三电磁铁310吸附在一起，清洁模块2的两个第一定位销202位于第一固定座306下端面的两个孔内，并分别与两个第二电磁铁吸附在一起；其余三个清洁模块2分别安装在旋转模块4上的任意三个第二固定座402上，清洁模块2的定位块203与第二固定座402上的第五电磁铁404吸附在一起，清洁模块2的两个第一定位销202位于第二固定座402上的两个孔内，并与孔内的第四电磁铁403吸附在一起；所述的清洗仓5固定安装在机架1的底板101上端面的支架上；旋转模块4的旋转架401的输出轴固定安装在清洗仓5内的两个立柱502上；六个清洗模块6三个一组分别安装在清洗仓5底面的前部和后部，第六电机601固定安装在清洗仓5底部，电机轴从清洗仓5底面向上伸出；

所述的机架1包括底板101、主支架102、两个空气弹簧103、两个第一电机104、两个第一连杆105、两个第二连杆106、两个第一滑块107、两个第一导轨108、副机架109、第二电机110、联轴器111、两个丝杠座112、丝杠113、螺母114、摄像头115、第二导轨116、第二滑块117、提升支架118、两个第一电缸119、两个导向套支架120、四个导向套121、两个导向套连杆122、四个第一电磁铁123、四个车轮124、四个第三电机125、电池仓126、水箱127，所述的底板101下端面设有电池仓126，底板101下端面每个角上各有一个第三电机125，每个第三电机125电机轴上各有一个车轮124，主支架102后端部通过铰链铰接在底板101上端面中部，两个空气弹簧103一端分别铰接在底板101前端部的两个铰支架上，另一端分别铰接在主支架102中部的横杆上的两个铰支架上，两个第一电机104分别固定安装在主支架102左右两侧的支架上，电机轴朝向内侧，两个第一导轨108分别固定安装在主支架102两侧的两个水平杆内侧，两个第一滑块107分别滑动安装在两个第一导轨108上，两个第一连杆105一端分别固定安装在两个第一电机104的电机轴上，两个第二连杆106一端分别铰接在两个第一连杆105另一端，另一端分别铰接在两个第一滑块107后部，所述的副机架109为水平放置的“L”形，水箱127固定安装在底板101上端面并位于副机架109后方，副机架109前端设有摄像头115，第二导轨116固定安装在副机架109水平部分下端面上，丝杠113通过两个丝杠座112安装在副机架109上并位于第二导轨116左侧，第二电机110固定安装在副机架109上，并通过联轴器111与丝杠113连接；所述的提升支架118顶部设有螺母114和第二滑块117，其中螺母114和丝杠113配合，第二滑块117和第二导轨116配合，所述的两个第一电缸119分别安装在提升支架118左右两侧，两个导向套支架120分别安装在两个第一电缸119下方，导向套支架120下端设置有两个导柱，每个导柱上安装有一个导向套121，两侧的导向套121之间通过导向套连杆122连接；每个导向套121底部的孔内各有一个第一电磁铁123；

所述的清洁模块2包括清洁头底板201、两个第一定位销202、定位块203、海绵204、四个第二定位销205，所述的清洁头底板201上端面正中央设有定位块203，清洁头底板201上端面位于定位块203两侧各有一个第一定位销202，海绵204固定安装在清洁头底板201下端面上，四个第二定位销205两两一组位于清洁头底板201下端面并分别位于海绵204左右两侧；

所述的摆动模块3包括摆动架301、两个第四电机302、第五电机303、旋转盘304、转轴305、第一固定座306、两个第二电磁铁307、滑销308、滑槽309、第三电磁铁310，所述的摆动架301上方两侧各有一个电机轴朝向外侧的第四电机302，所述的第一固定座306上端面中央转动安装在摆动架301下端面的转轴305上，所述的第一固定座306上设有滑槽309，所述的第五电机303固定安装在摆动架301上端面上，电机轴向下伸出，旋转盘304固定安装在第五电机303电机轴上；所述的滑销308固定安装在旋转盘304上，并与滑槽309配合，第一固定座306下端面上设有两个对称的盲孔，两个第二电磁铁307分别安装在两个盲孔内，所述的第一固定座306下端面中央向内凹，凹坑内设有第三电磁铁310；

所述的旋转模块4包括旋转架401、四个第二固定座402、八个第四电磁铁403、四个第五电磁铁404，所述的四个第二固定座402均匀分布在旋转架401四周，每个第二固定座402上端面中央设有一个矩形凹坑，凹坑内设有第五电磁铁404，每个第二固定座402上端面设有两个对称的盲孔，每个盲孔内设有一个第四电磁铁403；

所述的清洗仓5包括主仓体501、两个立柱502、四个第二电缸503、挤压网504，所述的主仓体501上端面两侧各有一个立柱502，四个第二电缸503分别位于两个立柱502两侧，第二电缸503伸缩杆向下，挤压网504四个角分别固定安装在四个第二电缸503伸缩杆端部；

所述的清洗模块6包括第六电机601、清洗支架602、电动关节603、清洗座604、喷头605、进水管606，所述的清洗支架602固定安装在第六电机601电机轴上，清洗座604通过电动关节603安装在清洗支架602，喷头605固定安装在清洗座604上，进水管606固定安装在清洗座604上并与喷头605连通。

进一步地，所述的进水管606通过软管与水箱127连接，水箱127内部设有水泵。

进一步地，所述的旋转架401内部设有电机，电机轴即为旋转架401输出轴。

本发明工作原理：本发明通过四个第三电机125驱动四个车轮124使机器人行走，两个空气弹簧103伸缩推动主支架102上下摆动，第一电机104通过第一连杆105、第二连杆106带动第一滑块107沿第一导轨108往复滑动，第四电机302带动摆动模块3转动，第五电机303通过滑销309使第一固定座306绕转轴305往复摆动，第二电机110通过丝杠113带动提升支架118前后移动，两个第一电缸119带动四个导向套121升降，第二电缸503带动挤压网504升降，第六电机601带动清洗支架602转动，电动关节603带动喷头605摆动；本发明在工作时首先通过车轮124行走到工作区域，空气弹簧103伸长，主支架102向上抬起，第一电机104旋转使摆动模块3移动到最前端，第四电机302带动摆动模块3转动使清洁模块2竖直向下；空气弹簧103缩短使清洁模块2与地面接触，第一电机104旋转使清洁模块2向后拖地，同时第五电机303转动使清洁模块2摆动，清洁模块2移动到后方后空气弹簧103重新伸长使清洁模块2离开地面，当清洁模块2移动到最前端后空气弹簧103缩短使清洁模块2与地面接触，摄像头115检测到清洁模块2需要清洁后，第四电机302带动摆动模块3顺时针转动180°，第一电缸119伸长至四个导向套121与清洁模块2上的第二定位销205接触，第二电磁铁307、第三电磁铁310断电，第一电磁铁123通电，清洁模块2与摆动模块3脱离；第一电缸119缩短，第二电机110通过丝杠113带动清洁模块2移动至旋转模块4上方；第一电缸119伸长，第四电磁铁403与第五电磁铁404通电，第一电磁铁123断电将清洁模块2放置在旋转模块4上；旋转模块4旋转180°，第一电磁铁123重新吸附上干净的清洁模块2，并将其放置到摆动模块3进行拖地作业；同时第六电机601与电动关节603联动对脏的清洁模块2进行清洗，清洗完成后第二电缸503带动挤压网504向上升将清洁模块2内的水挤出。

Claims (3)

1.一种家政拖地机器人，包括机架（1）、四个清洁模块（2）、摆动模块（3）、旋转模块（4）、清洗仓（5）、六个清洗模块（6），其特征在于：所述的摆动模块（3）左右两侧的两个第四电机（302）的电机轴分别固定安装在两个第一滑块（107）前部上；所述的四个清洁模块（2）中一个清洁模块（2）的定位块（203）与摆动模块（3）的第一固定座（306）下端面正中央的第三电磁铁（310）吸附在一起，清洁模块（2）的两个第一定位销（202）位于第一固定座（306）下端面的两个孔内，并分别与两个第二电磁铁吸附在一起；其余三个清洁模块（2）分别安装在旋转模块（4）上的任意三个第二固定座（402）上，清洁模块（2）的定位块（203）与第二固定座（402）上的第五电磁铁（404）吸附在一起，清洁模块（2）的两个第一定位销（202）位于第二固定座（402）上的两个孔内，并与孔内的第四电磁铁（403）吸附在一起；所述的清洗仓（5）固定安装在机架（1）的底板（101）上端面的支架上；旋转模块（4）的旋转架（401）的输出轴固定安装在清洗仓（5）内的两个立柱（502）上；六个清洗模块（6）三个一组分别安装在清洗仓（5）底面的前部和后部，第六电机（601）固定安装在清洗仓（5）底部，电机轴从清洗仓（5）底面向上伸出；

所述的机架（1）包括底板（101）、主支架（102）、两个空气弹簧（103）、两个第一电机（104）、两个第一连杆（105）、两个第二连杆（106）、两个第一滑块（107）、两个第一导轨（108）、副机架（109）、第二电机（110）、联轴器（111）、两个丝杠座（112）、丝杠（113）、螺母（114）、摄像头（115）、第二导轨（116）、第二滑块（117）、提升支架（118）、两个第一电缸（119）、两个导向套支架（120）、四个导向套（121）、两个导向套连杆（122）、四个第一电磁铁（123）、四个车轮（124）、四个第三电机（125）、电池仓（126）、水箱（127），所述的底板（101）下端面设有电池仓（126），底板（101）下端面每个角上各有一个第三电机（125），每个第三电机（125）电机轴上各有一个车轮（124），主支架（102）后端部通过铰链铰接在底板（101）上端面中部，两个空气弹簧（103）一端分别铰接在底板（101）前端部的两个铰支架上，另一端分别铰接在主支架（102）中部的横杆上的两个铰支架上，两个第一电机（104）分别固定安装在主支架（102）左右两侧的支架上，电机轴朝向内侧，两个第一导轨（108）分别固定安装在主支架（102）两侧的两个水平杆内侧，两个第一滑块（107）分别滑动安装在两个第一导轨（108）上，两个第一连杆（105）一端分别固定安装在两个第一电机（104）的电机轴上，两个第二连杆（106）一端分别铰接在两个第一连杆（105）另一端，另一端分别铰接在两个第一滑块（107）后部，所述的副机架（109）为水平放置的“L”形，水箱（127）固定安装在底板（101）上端面并位于副机架（109）后方，副机架（109）前端设有摄像头（115），第二导轨（116）固定安装在副机架（109）水平部分下端面上，丝杠（113）通过两个丝杠座（112）安装在副机架（109）上并位于第二导轨（116）左侧，第二电机（110）固定安装在副机架（109）上，并通过联轴器（111）与丝杠（113）连接；所述的提升支架（118）顶部设有螺母（114）和第二滑块（117），其中螺母（114）和丝杠（113）配合，第二滑块（117）和第二导轨（116）配合，所述的两个第一电缸（119）分别安装在提升支架（118）左右两侧，两个导向套支架（120）分别安装在两个第一电缸（119）下方，导向套支架（120）下端设置有两个导柱，每个导柱上安装有一个导向套（121），两侧的导向套（121）之间通过导向套连杆（122）连接；每个导向套（121）底部的孔内各有一个第一电磁铁（123）；

所述的清洁模块（2）包括清洁头底板（201）、两个第一定位销（202）、定位块（203）、海绵（204）、四个第二定位销（205），所述的清洁头底板（201）上端面正中央设有定位块（203），清洁头底板（201）上端面位于定位块（203）两侧各有一个第一定位销（202），海绵（204）固定安装在清洁头底板（201）下端面上，四个第二定位销（205）两两一组位于清洁头底板（201）下端面并分别位于海绵（204）左右两侧；

所述的摆动模块（3）包括摆动架（301）、两个第四电机（302）、第五电机（303）、旋转盘（304）、转轴（305）、第一固定座（306）、两个第二电磁铁（307）、滑销（308）、滑槽（309）、第三电磁铁（310），所述的摆动架（301）上方两侧各有一个电机轴朝向外侧的第四电机（302），所述的第一固定座（306）上端面中央转动安装在摆动架（301）下端面的转轴（305）上，所述的第一固定座（306）上设有滑槽（309），所述的第五电机（303）固定安装在摆动架（301）上端面上，电机轴向下伸出，旋转盘（304）固定安装在第五电机（303）电机轴上；所述的滑销（308）固定安装在旋转盘（304）上，并与滑槽（309）配合，第一固定座（306）下端面上设有两个对称的盲孔，两个第二电磁铁（307）分别安装在两个盲孔内，所述的第一固定座（306）下端面中央向内凹，凹坑内设有第三电磁铁（310）；

所述的旋转模块（4）包括旋转架（401）、四个第二固定座（402）、八个第四电磁铁（403）、四个第五电磁铁（404），所述的四个第二固定座（402）均匀分布在旋转架（401）四周，每个第二固定座（402）上端面中央设有一个矩形凹坑，凹坑内设有第五电磁铁（404），每个第二固定座（402）上端面设有两个对称的盲孔，每个盲孔内设有一个第四电磁铁（403）；

所述的清洗仓（5）包括主仓体（501）、两个立柱（502）、四个第二电缸（503）、挤压网（504），所述的主仓体（501）上端面两侧各有一个立柱（502），四个第二电缸（503）分别位于两个立柱（502）两侧，第二电缸（503）伸缩杆向下，挤压网（504）四个角分别固定安装在四个第二电缸（503）伸缩杆端部；

所述的清洗模块（6）包括第六电机（601）、清洗支架（602）、电动关节（603）、清洗座（604）、喷头（605）、进水管（606），所述的清洗支架（602）固定安装在第六电机（601）电机轴上，清洗座（604）通过电动关节（603）安装在清洗支架（602），喷头（605）固定安装在清洗座（604）上，进水管（606）固定安装在清洗座（604）上并与喷头（605）连通。

2.根据权利要求1所述的一种家政拖地机器人，其特征在于：所述的进水管（606）通过软管与水箱（127）连接，水箱（127）内部设有水泵。

3.根据权利要求1所述的一种家政拖地机器人，其特征在于：所述的旋转架（401）内部设有电机，电机轴即为旋转架（401）输出轴。

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