CN108261148A - 一种可飞行清扫机器人 - Google Patents

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刘海涛
何杨辉
沈小云
王宇林
杨俊山
伍广源
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Abstract

本发明涉及一种智能机器人，特别是涉及一种可飞行清扫机器人，包括有飞行机构，飞行机构上设有减震装置，减震装置上设有清扫机构，清扫机构设有机架，机架设有传动装置，传动装置驱动第一刷子、第二刷子运动，第一刷子设于机架上方，第二刷子设于机架两侧。本发明采用纯电动的双动力系统以提升清扫机器人的续航能力，还可以清扫高空、天花板死角等日常难以清洁的地方，并且垃圾不会落下地面造成二次污染，以防造成清洁时的不方便，快捷、平稳、高效。

Description

一种可飞行清扫机器人
技术领域
本发明涉及一种智能机器人，特别是涉及一种可飞行清扫机器人。
背景技术
当今的扫地机器人，由于技术的限制，机器人只能限制于清扫地面的垃圾，而对于一些比较难以清扫的地方，如天花板或者是墙角却无能为力。再者，由于飞行器的限制，导致携带动力不足，没办法携带更重的清扫机器人。能源也是限制飞行器动力的重要因素，续航能力不足以支撑完成清洁任务。
发明内容
本发明为解决上述的至少一种技术缺陷，提供一种可飞行清扫机器人，具有清扫高空、天花板死角等日常难以清洁的地方，并且垃圾不会落下地面造成二次污染，具有续航能力强大、快捷、平稳、高效等优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可飞行清扫机器人，包括有飞行机构，飞行机构上设有减震装置，减震装置上设有清扫机构，清扫机构设有机架，机架设有传动装置，传动装置驱动第一刷子、第二刷子运动，第一刷子设于机架上方，第二刷子设于机架两侧。
本发明使用了飞行机构，极大提升了承载空间和载重能力；减震装置采用弹簧避震器，为了减少清扫机构和天花板、建筑外墙接触时产生所产生的震动，使清扫时更能贴近清扫表面，清扫更加平稳和干净，同时也提高飞行机构的稳定性；在清扫机构的机架上设有第一刷子和第二刷子，是为了进行360度无死角清扫。
进一步，机架包括矩形框架和长直架，所述机架呈“中”字形结构，所述矩形框架与直长架垂直的两侧边上设有圆形底盘，所述第一刷子设于圆形底盘上，所述第二刷子设于直长架的两端，所述传动装置设于直长架内。
进一步，飞行机构包括四轴八翼无人机，所述四轴八翼无人机的旋翼以“中”字形结构的中心呈X状分布，旋翼伸出轴与直长架的夹角α为45度，且旋翼伸出轴的长度能够使旋翼在进行旋转时的旋翼气流不受清扫机构的影响。
四轴八翼无人机的旋翼以“中”字形结构的中心呈X状分布，同时旋翼伸出轴足够长，使旋翼在进行旋转时所形成的旋翼气流圈的上下方不受影响，确保无人机在搭载清扫机构进行清扫时保持稳定飞行。同时该机器人采用纯电动的双动力系统，清扫机构和四轴八翼无人机采用相互独立的电源，以提高供电系统的可靠性，极大提升了四轴八翼无人机的续航能力，载重能力，无人机的尺寸大小为973mmx565mmx372mm（长x宽x高），适合室内使用。
进一步，清扫机构设有滚动装置，滚动装置设于矩形框架与直长架平行的两侧边上，滚动装置设有滚动件，滚动件由电机驱动。利用电机驱动滚动件进行360度旋转清扫运动，提升清扫速度和面积，提高效率。
进一步，清扫机构设有槽用于装载第一刷子和第二刷子扫落的尘埃，所述槽设于直长架的底部，所述槽底部设有吸尘电机用于吸尘。用吸尘电机将尘埃吸附到槽，为了不造成垃圾清扫时的二次污染。
进一步，第一刷子设为喇叭状，第二刷子设为圆柱状；第一刷子设有两组，每组两个，对应的圆形底盘也设有两组，矩形框架的两侧边各设有一组第一刷子和圆形底盘，所述第二刷子设有两个，分别在直长架的两端设置。
为了更好地进行360度无死角清扫,第一刷子设有两组且形状为喇叭状，第二刷子设有两个且形状为圆柱状。
进一步，传动装置设有动力电机，动力电机通过齿轮驱动主传动轴，主传动轴通过锥齿轮带动副传动轴，副传动轴通过齿轮驱动第一刷子、第二刷子进行清扫。主传动轴通过锥齿轮带动副传动轴，实现第一刷子、第二刷子的同步运动。
进一步，四轴八翼无人机设有测距传感器，测距传感器包括超声波测距传感器。为了更省时高效，清扫时覆盖的面积更大，利用超声波测距传感器定位，配合滚动装置，使清扫机构可以360度自由转动清扫，并且不会重复清扫已经清扫过的位置。
本发明对比现有技术有以下优点：
（1）能够360度清扫天花板和边沿死角，并且不会造垃圾二次污染。
（2）该机器人采用纯电动的双动力系统，极大提升了无人机的续航能力，续航能力可以到达几个小时以上，能清扫面积更大或者更高的天花板，完成更多更复杂的清扫任务。
（3）采用减震装置，使清扫机构可以平稳、高效、快捷完成清扫工作。
（4）采用超声波测距传感器定位，使清扫机构不会重复清扫已经请扫过的位置，清扫时覆盖的面积更大，使清扫机构清扫更干净、快捷。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明的俯视示意图。
图3是本发明的传动装置驱动第一刷子、第二刷子结构示意图。
图4是图3的A部分放大示意图。
图5是本发明的清扫机构示意图。
图6是本发明的清扫机构剖面示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1—图6所示，一种可飞行清扫机器人，包括有飞行机构1，飞行机构1上设有减震装置2，减震装置2上设有清扫机构3：
清扫机构3设有机架31，机架31包括矩形框架和长直架，机架31呈“中”字形结构，矩形框架与直长架垂直的两侧边上分别设有一组圆形底盘，喇叭状的第一刷子32设于圆形底盘上，两个圆柱状的第二刷子33设于直长架的两端，传动装置设于直长架内，传动装置设有动力电机321，动力电机321通过齿轮驱动主传动轴322，主传动轴322通过锥齿轮324带动副传动轴323，副传动轴323通过齿轮驱动第一刷子32、第二刷子33进行360度无死角清扫；清扫机构3还设有滚动装置，滚动装置设于矩形框架与直长架平行的两侧边上，滚动装置设有滚动件34，滚动件34由电机驱动，利用电机驱动滚动件34进行360度旋转清扫运动，提升清扫速度和面积，提高效率；清扫机构3设有槽35用于装载第一刷子32和第二刷子33扫落的尘埃，槽35设于直长架的底部，槽35底部设有吸尘电机36，用吸尘电机36将尘埃吸附到槽35，为了不造成垃圾清扫时的二次污染；
飞行机构1包括四轴八翼无人机，四轴八翼无人机的旋翼以“中”字形结构的中心呈X状分布，旋翼伸出轴与直长架的夹角α为45度，且旋翼伸出轴的长度能够使旋翼在进行旋转时的旋翼气流不受清扫机构的影响；四轴八翼无人机设有测距传感器，测距传感器包括超声波测距传感器，为了更省时高效，清扫时覆盖的面积更大，利用超声波测距传感器定位，配合滚动装置，使清扫机构3可以360度自由转动清扫，并且不会重复清扫已经清扫过的位置。
四轴八翼无人机的旋翼以“中”字形结构的中心呈X状分布，同时旋翼伸出轴足够长，使旋翼在进行旋转时所形成的旋翼气流圈的上下方不受影响，确保无人机在搭载清扫机构3进行清扫时保持稳定飞行。同时该机器人采用纯电动的双动力系统，清扫机构3和四轴八翼无人机采用相互独立的电源，以提高供电系统的可靠性，极大提升了四轴八翼无人机的续航能力，载重能力，无人机的尺寸大小为973mmx565mmx372mm（长x宽x高），适合室内使用。
使用四轴八翼无人机作为飞行机构1，极大提升了承载空间和载重能力；减震装置2采用弹簧避震器，为了减少清扫机构3和天花板、建筑外墙接触时产生所产生的震动，使清扫时更能贴近清扫表面，清扫更加平稳和干净，同时也提高飞行机构1的稳定性；在清扫机构3的机架31上设有第一刷子32和第二刷子33，利用第一刷子32可进行天花板平面上的清扫，利用第二刷子33可将天花板的垂直死角进行清扫，实现360度无死角清扫天花板。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可飞行清扫机器人，其特征在于，包括有飞行机构（1），所述飞行机构（1）上设有减震装置（2），所述减震装置（2）上设有清扫机构（3），所述清扫机构（3）设有机架（31），所述机架（31）设有传动装置，所述传动装置驱动第一刷子（32）、第二刷子（33）运动，所述第一刷子（32）设于机架（31）上方，所述第二刷子（33）设于机架（31）两侧。
2.根据权利要求1所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述机架（31）包括矩形框架和长直架，所述机架（31）呈“中”字形结构，所述矩形框架与直长架垂直的两侧边上设有圆形底盘，所述第一刷子（32）设于圆形底盘上，所述第二刷子（33）设于直长架的两端，所述传动装置设于直长架内。
3.根据权利要求2所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述飞行机构（1）包括四轴八翼无人机，所述四轴八翼无人机的旋翼以“中”字形结构的中心呈X状分布，旋翼伸出轴与直长架的夹角α为45度，且旋翼伸出轴的长度能够使旋翼在进行旋转时的旋翼气流不受清扫机构（3）的影响。
4.根据权利要求3所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述清扫机构（3）设有滚动装置，所述滚动装置设于矩形框架与直长架平行的两侧边上，所述滚动装置设有滚动件（34），所述滚动件（34）由电机驱动。
5.根据权利要求3所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述清扫机构（3）设有槽（35）用于装载第一刷子（32）和第二刷子（33）扫落的尘埃，所述槽（35）设于直长架的底部，所述槽（35）底部设有吸尘电机（36）用于吸尘。
6.根据权利要求3所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述第一刷子（32）设为喇叭状，所述第二刷子（33）设为圆柱状。
7.根据权利要求6所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述第一刷子（32）设有两组，对应的圆形底盘也设有两组，矩形框架的两侧边各设有一组第一刷子（32）和圆形底盘，所述第二刷子（33）设有两个，分别在直长架的两端设置。
8.根据权利要求3所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述传动装置设有动力电机（321），所述动力电机（321）通过齿轮驱动主传动轴（322），所述主传动轴（322）通过锥齿轮（324）带动副传动轴（323），所述副传动轴（323）通过齿轮驱动第一刷子（32）、第二刷子（33）进行清扫。
9.根据权利要求3所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述四轴八翼无人机设有测距传感器。
10.根据权利要求9所述的一种可飞行清扫机器人，其特征在于，所述测距传感器包括超声波测距传感器。
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