CN108392144A - 一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人 - Google Patents

一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，包括底板、主体、进气管、支撑机构、移动机构、清扫机构、吸尘机构和除湿机构，支撑机构包括两个支撑组件，支撑组件包括第一电机、缓冲块、第一驱动轴、移动块、伸缩架、铰接块和两个连杆，除湿机构包括两个除湿组件，除湿组件包括干燥组件和平铺组件，干燥室内设有第二电机、第二驱动轴、电热丝和两个干燥单元，干燥单元包括若干扇叶，该用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人通过支撑机构增加主体的高度，防止设备清扫地面时主体沾到地面上的积水，引起短路，造成设备损坏，不仅如此，通过除湿机构除去地面的积水，实现对地面的清洁，提高了设备的实用性。

Description

一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人
技术领域
本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人。
背景技术
扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，使智能家用电器的一种设备，能凭借一定的人工智能，自动站在房间内完成底板清理工作，一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进自身的垃圾收纳盒中，从而完成地面清理的功能。
为了方便清洁床底、桌椅的下方，扫地机器人运行时，一般都贴近地面进行清扫，但是这样一来就限制了扫地机器人的范围，当地面有积水或者扫地机器人在潮湿的环境中运行时，主体内部容易受潮引起短路，进而造成设备损坏，从而降低了现有的扫地机器人的安全可靠性。
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，提供一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，包括底板、主体、进气管、支撑机构、移动机构、清扫机构、吸尘机构和除湿机构，所述主体位于底板的上方，所述主体内设有PLC，所述支撑机构位于底板和主体之间，所述清扫机构和移动机构均位于底板的下方，所述进气管位于主体的下方，所述进气管与主体连通，所述进气管内设有滤网；
所述支撑机构包括两个支撑组件，两个支撑组件分别位于吸尘机构的两侧，所述支撑组件包括第一电机、缓冲块、第一驱动轴、移动块、伸缩架、铰接块和两个连杆，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机和缓冲块均固定在底板的上方，所述第一驱动轴位于第一电机和缓冲块之间，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述移动块套设在第一驱动轴上，所述移动块的与第一驱动轴的连接处设有与第一驱动轴匹配的螺纹，所述伸缩架的底端的两侧分别与移动块和缓冲块连接，所述伸缩架的顶端的两侧分别通过两个连杆与铰接块铰接，所述铰接块固定在主体的下方；
所述除湿机构包括两个除湿组件，两个除湿组件分别位于主体的两侧，所述除湿组件包括干燥组件和平铺组件，所述干燥组件包括干燥室、喷头和出气管，所述干燥室固定在主体上，所述干燥室的顶端通过出气管与主体连通，所述喷头固定在干燥室的底端，所述喷头与干燥室连通，所述干燥室内设有第二电机、第二驱动轴、电热丝和两个干燥单元，所述第二电机固定在干燥室内的顶部，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述电热丝位于第二驱动轴的下方，所述电热丝的两端分别与干燥室的两侧的内壁固定连接，两个干燥单元分别位于第二驱动轴的两侧，所述干燥单元包括若干扇叶，所述扇叶从上而下均匀分布在第二驱动轴上，所述第二电机和电热丝均与PLC电连接。
作为优选，为了使积水平铺在地面上，加速水的蒸发，所述平铺组件从下而上依次包括海绵块、滑杆、压力板、弹簧、压力传感器和侧板，所述侧板固定在主体上，所述压力传感器固定在侧板上，所述压力传感器通过弹簧与压力板连接，所述压力板通过滑杆与海绵块连接，所述压力传感器与PLC电连接。
作为优选，为了使滑杆进行平稳的升降，所述平铺组件包括固定环和两个支架，两个支架分别位于固定环的两侧，所述固定环通过支架固定在侧板的下方，所述固定环套设在滑杆上。
作为优选，为了实现设备的移动，所述移动机构包括移动组件和两个万向轮，两个万向轮分别位于移动组件的两侧，所述移动组件包括第三电机、第三驱动轴、第四电机和两个移动单元，所述第三电机固定在底板的下方，所述第三电机通过第三驱动轴与第四电机传动连接，两个移动单元分别位于第四电机的两侧，所述移动单元包括第四驱动轴和滚轮，所述第四电机通过第四驱动轴与滚轮传动连接，所述第三电机和第四电机均与PLC电连接。
作为优选，为了检测地面的下方是否有积水，所述底板的下方设有水浸传感器，所述水浸传感器与PLC电连接。
作为优选，为了避免设备在移动清洁的过程中碰撞到障碍物，所述主体的外周设有若干超声波测距仪，所述超声波测距仪周向均匀分布在主体的外周，所述超声波测距仪与PLC电连接。
作为优选，为了检测从出气管流出的空气的温度，所述第二驱动轴的底端设有温度传感器，所述温度传感器与PLC电连接。
作为优选，为了实现对地面的清扫功能，所述清扫机构包括两个清扫组件，所述清扫组件包括第五电机和转盘，所述第五电机固定在底盘的下方，所述第五电机与PLC电连接，所述第五电机与转盘传动连接，所述转盘的下方设有若干毛刷。
作为优选，为了清洁地面上的灰尘，所述吸尘机构包括收纳盒和两个吸尘单元，所述收纳盒位于底板的上方，两个吸尘单元分别位于收纳盒的两侧，所述吸尘单元包括气泵、抽气罩和排废管，所述气泵和抽气罩分别固定在底板的上方和下方，所述气泵与抽气罩连通，所述排废管的一端与气泵连通，所述排废管的另一端位于收纳盒的上方。
作为优选，为了便于规范放置收纳盒的位置，所述吸尘机构还包括固定框，所述固定框固定在底板的上方，所述收纳盒位于固定框的内侧。
本发明的有益效果是，该用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人通过支撑机构增加主体的高度，防止设备清扫地面时主体沾到地面上的积水，引起短路，造成设备损坏，与现有的支撑机构相比，该支撑机构结构灵活，可调节主体的高度，使设备能够钻入床底、桌底下进行清洁，不仅如此，通过除湿机构除去地面的积水，实现对地面的清洁，与现有的除湿机构相比，该除湿机构通过平铺组件增加积水的表面积，并通过抽取主体内的热空气对积水加热，在清除积水的同时还能对主体进行散热降温，从而提高了设备的实用性。
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是本发明的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人的结构示意图；
图2是本发明的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人的支撑组件的结构示意图；
图3是本发明的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人的干燥组件的结构示意图；
图4是本发明的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人的平铺组件的结构示意图；
图5是本发明的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人的移动组件的结构示意图；
图中：1.底板，2.主体，3.进气管，4.第一电机，5.缓冲块，6.第一驱动轴，7.移动块，8.伸缩架，9.铰接块，10.连杆，11.干燥室，12.喷头，13.出气管，14.第二电机，15.第二驱动轴，16.电热丝，17.扇叶，18.海绵块，19.滑杆，20.压力板，21.弹簧，22.压力传感器，23.侧板，24.固定环，25.支架，26.万向轮，27.第三电机，28.第三驱动轴，29.第四电机，30.第四驱动轴，31.滚轮，32.水浸传感器，33.超声波测距仪，34.温度传感器，35.第五电机，36.转盘，37.收纳盒，38.气泵，39.抽气罩，40.排废管，41.固定框。
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所示，一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，包括底板1、主体2、进气管3、支撑机构、移动机构、清扫机构、吸尘机构和除湿机构，所述主体2位于底板1的上方，所述主体2内设有PLC，所述支撑机构位于底板1和主体2之间，所述清扫机构和移动机构均位于底板1的下方，所述进气管3位于主体2的下方，所述进气管3与主体2连通，所述进气管3内设有滤网；
该扫地机器人运行时，通过主体2内的PLC控制支撑机构运行，增加主体2的高度，防止主体2沾到积水，造成设备短路，在底板1的下方，PLC控制移动机构运行，实现设备的移动，利用清扫机构和吸尘机构配合运行，实现对地面的清洁，当发现地面有积水时，利用除湿机构除去地面的积水，从而保证了地面的干净清洁，并避免了主体2被水沾到引起短路。
如图2所示，所述支撑机构包括两个支撑组件，两个支撑组件分别位于吸尘机构的两侧，所述支撑组件包括第一电机4、缓冲块5、第一驱动轴6、移动块7、伸缩架8、铰接块9和两个连杆10，所述第一电机4与PLC电连接，所述第一电机4和缓冲块5均固定在底板1的上方，所述第一驱动轴6位于第一电机4和缓冲块5之间，所述第一电机4与第一驱动轴6传动连接，所述移动块7套设在第一驱动轴6上，所述移动块7的与第一驱动轴6的连接处设有与第一驱动轴6匹配的螺纹，所述伸缩架8的底端的两侧分别与移动块7和缓冲块5连接，所述伸缩架8的顶端的两侧分别通过两个连杆10与铰接块9铰接，所述铰接块9固定在主体2的下方；
PLC控制支撑组件内的第一电机4启动，带动第一驱动轴6旋转，使第一驱动轴6通过螺纹作用在移动块7上，从而驱动移动块7沿着第一驱动轴6的轴线移动，改变移动块7和缓冲块5之间的距离，当移动块7和缓冲块5之间的距离减小时，伸缩架8的底端的两侧的距离减小，从而使伸缩架8的长度增加，通过两个连杆10带动铰接块9向上移动，使主体2向上移动，避免设备在清洁的过程中主体2遇水引起短路，造成设备损坏，从而保证了设备的安全的运行。
如图3和图4所示，所述除湿机构包括两个除湿组件，两个除湿组件分别位于主体2的两侧，所述除湿组件包括干燥组件和平铺组件，所述干燥组件包括干燥室11、喷头12和出气管13，所述干燥室11固定在主体2上，所述干燥室11的顶端通过出气管13与主体2连通，所述喷头12固定在干燥室11的底端，所述喷头12与干燥室11连通，所述干燥室11内设有第二电机14、第二驱动轴15、电热丝16和两个干燥单元，所述第二电机14固定在干燥室11内的顶部，所述第二电机14与第二驱动轴15传动连接，所述电热丝16位于第二驱动轴15的下方，所述电热丝16的两端分别与干燥室11的两侧的内壁固定连接，两个干燥单元分别位于第二驱动轴15的两侧，所述干燥单元包括若干扇叶17，所述扇叶17从上而下均匀分布在第二驱动轴15上，所述第二电机14和电热丝16均与PLC电连接。
除湿机构主要由两个除湿组件运行，在两个除湿组件内，由平铺组件负责将地面上的积水平铺展开，增加积水的表面积后，由干燥组件对地面上的积水加热，使积水受热蒸发，由于积水的表面积增大，从而使积水的蒸发速度加快。在干燥组件中，由PLC控制第二电机14启动，通过第二驱动轴15带动扇叶17旋转，使扇叶17产生向喷头12流动的气流，从而使干燥室11的压强减小，通过出气管13将主体2内的高温空气引入干燥室11中，同时PLC给电热丝16通电，使电热丝16对空气加热后，热空气从喷头12喷出，使地面上的积水受热蒸发，当主体2内的高温空气通过出气管13进入干燥室11内时，外部的冷空气通过进气管3进入主体2内部，通过滤网防止灰尘进入主体2内部，实现了对主体2的降温散热，进一步保证了设备的安全可靠的运行。
如图4所示，所述平铺组件从下而上依次包括海绵块18、滑杆19、压力板20、弹簧21、压力传感器22和侧板23，所述侧板23固定在主体2上，所述压力传感器22固定在侧板23上，所述压力传感器22通过弹簧21与压力板20连接，所述压力板20通过滑杆19与海绵块18连接，所述压力传感器22与PLC电连接。
当设备发现地面有积水时，PLC可控制支撑机构带动主体2向下移动，使海绵块18接触地面，海绵块18不仅能吸水，同时还能通过设备的移动，使海绵块18与地面发生移动，将地面上的积水平铺展开，当海绵块18接触地面后，滑杆19向上移动，通过压力板20压缩弹簧21，使压力传感器22接收到压力数据，压力传感器22将压力数据反馈给PLC，使PLC确认海绵块18已触碰到地面，从而便于设备进行除湿操作。
作为优选，为了使滑杆19进行平稳的升降，所述平铺组件包括固定环24和两个支架25，两个支架25分别位于固定环24的两侧，所述固定环24通过支架25固定在侧板23的下方，所述固定环24套设在滑杆19上。利用两个支架25固定了固定环24相对于侧板23的位置，从而使滑杆19沿着固定环24的轴线移动，进而保证了滑杆19移动的平稳性。
如图1和图5所示，所述移动机构包括移动组件和两个万向轮26，两个万向轮26分别位于移动组件的两侧，所述移动组件包括第三电机27、第三驱动轴28、第四电机29和两个移动单元，所述第三电机27固定在底板1的下方，所述第三电机27通过第三驱动轴28与第四电机29传动连接，两个移动单元分别位于第四电机29的两侧，所述移动单元包括第四驱动轴30和滚轮31，所述第四电机29通过第四驱动轴30与滚轮31传动连接，所述第三电机27和第四电机29均与PLC电连接。
在移动机构中，由移动组件提供设备移动的动力，利用两个万向轮26对底板1进行支撑，同时方便设备的移动，在移动组件内，由PLC控制第四电机29启动，通过第四驱动轴30带动滚轮31旋转，使设备前进或者后退，而PLC控制第三电机27运行时，第三电机27通过第三驱动轴28可带动第四电机29转动，调节设备的移动方向，从而实现了设备移动的功能。
作为优选，为了检测地面的下方是否有积水，所述底板1的下方设有水浸传感器32，所述水浸传感器32与PLC电连接。利用水浸传感器32检测地面上是否有积水，并将检测信号反馈给PLC，PLC根据水浸传感器32的信号确定地面有积水后，控制除湿机构出去地面的积水。
作为优选，为了避免设备移动清洁的过程中碰撞到障碍物，所述主体2的外周设有若干超声波测距仪33，所述超声波测距仪33周向均匀分布在主体2的外周，所述超声波测距仪33与PLC电连接。通过超声波测距仪33检测主体2的周围各处距离障碍物的距离，并将距离数据反馈给PLC，使PLC控制移动机构带动设备移动，避免设备在移动过程中碰到障碍物。
作为优选，为了检测从出气管13流出的空气的温度，所述第二驱动轴15的底端设有温度传感器34，所述温度传感器34与PLC电连接。利用温度传感器34检测从出气管13流出的空气的温度，并将温度数据反馈给PLC，使PLC在确定温度后调节电热丝16的功率，便于从喷头12喷出温度稳定的高温空气。
如图1所示，所述清扫机构包括两个清扫组件，所述清扫组件包括第五电机35和转盘36，所述第五电机35固定在底盘的下方，所述第五电机35与PLC电连接，所述第五电机35与转盘36传动连接，所述转盘36的下方设有若干毛刷。
设备在清扫时，PLC控制第五电机35运行，带动转盘36转动，毛刷与地面接触，实现对地面的清洁。
如图1所示，所述吸尘机构包括收纳盒37和两个吸尘单元，所述收纳盒37位于底板1的上方，两个吸尘单元分别位于收纳盒37的两侧，所述吸尘单元包括气泵38、抽气罩39和排废管40，所述气泵38和抽气罩39分别固定在底板1的上方和下方，所述气泵38与抽气罩39连通，所述排废管40的一端与气泵38连通，所述排废管40的另一端位于收纳盒37的上方。PLC控制气泵38运行，通过抽气罩39将毛刷转动时扬起的灰尘吸入，并通过排废管40排入收纳盒37中，进而将地面的灰尘吸入收纳盒37内，实现对地面的清洁。
作为优选，为了便于规范放置收纳盒37的位置，所述吸尘机构还包括固定框41，所述固定框41固定在底板1的上方，所述收纳盒37位于固定框41的内侧。通过固定框41便于提示用户放置收纳盒37的位置，用户将收纳盒37放入固定框41的内侧，便于排废管40排出的灰尘进入收纳盒37内。
该扫地机器人运行时，通过支撑组件增加主体2的高度，避免了设备在清扫有积水的地面时，主体2沾水引起短路，造成设备损坏，不仅如此，在清洁有积水的地面时，通过平铺组件时积水平铺展开，便于增加积水的表面积，而后通过干燥组件从喷头12喷出热空气，加速积水的蒸发，实现对地面的清洁。
与现有技术相比，该用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人通过支撑机构增加主体2的高度，防止设备清扫地面时主体2沾到地面上的积水，引起短路，造成设备损坏，与现有的支撑机构相比，该支撑机构结构灵活，可调节主体2的高度，使设备能够钻入床底、桌底下进行清洁，不仅如此，通过除湿机构除去地面的积水，实现对地面的清洁，与现有的除湿机构相比，该除湿机构通过平铺组件增加积水的表面积，并通过抽取主体2内的热空气对积水加热，在清除积水的同时还能对主体2进行散热降温，从而提高了设备的实用性。
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)

1.一种用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，包括底板(1)、主体(2)、进气管(3)、支撑机构、移动机构、清扫机构、吸尘机构和除湿机构，所述主体(2)位于底板(1)的上方，所述主体(2)内设有PLC，所述支撑机构位于底板(1)和主体(2)之间，所述清扫机构和移动机构均位于底板(1)的下方，所述进气管(3)位于主体(2)的下方，所述进气管(3)与主体(2)连通，所述进气管(3)内设有滤网；
所述支撑机构包括两个支撑组件，两个支撑组件分别位于吸尘机构的两侧，所述支撑组件包括第一电机(4)、缓冲块(5)、第一驱动轴(6)、移动块(7)、伸缩架(8)、铰接块(9)和两个连杆(10)，所述第一电机(4)与PLC电连接，所述第一电机(4)和缓冲块(5)均固定在底板(1)的上方，所述第一驱动轴(6)位于第一电机(4)和缓冲块(5)之间，所述第一电机(4)与第一驱动轴(6)传动连接，所述移动块(7)套设在第一驱动轴(6)上，所述移动块(7)的与第一驱动轴(6)的连接处设有与第一驱动轴(6)匹配的螺纹，所述伸缩架(8)的底端的两侧分别与移动块(7)和缓冲块(5)连接，所述伸缩架(8)的顶端的两侧分别通过两个连杆(10)与铰接块(9)铰接，所述铰接块(9)固定在主体(2)的下方；
所述除湿机构包括两个除湿组件，两个除湿组件分别位于主体(2)的两侧，所述除湿组件包括干燥组件和平铺组件，所述干燥组件包括干燥室(11)、喷头(12)和出气管(13)，所述干燥室(11)固定在主体(2)上，所述干燥室(11)的顶端通过出气管(13)与主体(2)连通，所述喷头(12)固定在干燥室(11)的底端，所述喷头(12)与干燥室(11)连通，所述干燥室(11)内设有第二电机(14)、第二驱动轴(15)、电热丝(16)和两个干燥单元，所述第二电机(14)固定在干燥室(11)内的顶部，所述第二电机(14)与第二驱动轴(15)传动连接，所述电热丝(16)位于第二驱动轴(15)的下方，所述电热丝(16)的两端分别与干燥室(11)的两侧的内壁固定连接，两个干燥单元分别位于第二驱动轴(15)的两侧，所述干燥单元包括若干扇叶(17)，所述扇叶(17)从上而下均匀分布在第二驱动轴(15)上，所述第二电机(14)和电热丝(16)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述平铺组件从下而上依次包括海绵块(18)、滑杆(19)、压力板(20)、弹簧(21)、压力传感器(22)和侧板(23)，所述侧板(23)固定在主体(2)上，所述压力传感器(22)固定在侧板(23)上，所述压力传感器(22)通过弹簧(21)与压力板(20)连接，所述压力板(20)通过滑杆(19)与海绵块(18)连接，所述压力传感器(22)与PLC电连接。
3.如权利要求2所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述平铺组件包括固定环(24)和两个支架(25)，两个支架(25)分别位于固定环(24)的两侧，所述固定环(24)通过支架(25)固定在侧板(23)的下方，所述固定环(24)套设在滑杆(19)上。
4.如权利要求1所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述移动机构包括移动组件和两个万向轮(26)，两个万向轮(26)分别位于移动组件的两侧，所述移动组件包括第三电机(27)、第三驱动轴(28)、第四电机(29)和两个移动单元，所述第三电机(27)固定在底板(1)的下方，所述第三电机(27)通过第三驱动轴(28)与第四电机(29)传动连接，两个移动单元分别位于第四电机(29)的两侧，所述移动单元包括第四驱动轴(30)和滚轮(31)，所述第四电机(29)通过第四驱动轴(30)与滚轮(31)传动连接，所述第三电机(27)和第四电机(29)均与PLC电连接。
5.如权利要求1所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述底板(1)的下方设有水浸传感器(32)，所述水浸传感器(32)与PLC电连接。
6.如权利要求1所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述主体(2)的外周设有若干超声波测距仪(33)，所述超声波测距仪(33)周向均匀分布在主体(2)的外周，所述超声波测距仪(33)与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述第二驱动轴(15)的底端设有温度传感器(34)，所述温度传感器(34)与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述清扫机构包括两个清扫组件，所述清扫组件包括第五电机(35)和转盘(36)，所述第五电机(35)固定在底盘的下方，所述第五电机(35)与PLC电连接，所述第五电机(35)与转盘(36)传动连接，所述转盘(36)的下方设有若干毛刷。
9.如权利要求1所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述吸尘机构包括收纳盒(37)和两个吸尘单元，所述收纳盒(37)位于底板(1)的上方，两个吸尘单元分别位于收纳盒(37)的两侧，所述吸尘单元包括气泵(38)、抽气罩(39)和排废管(40)，所述气泵(38)和抽气罩(39)分别固定在底板(1)的上方和下方，所述气泵(38)与抽气罩(39)连通，所述排废管(40)的一端与气泵(38)连通，所述排废管(40)的另一端位于收纳盒(37)的上方。
10.如权利要求9所述的用于智能家居的安全可靠的多功能扫地机器人，其特征在于，所述吸尘机构还包括固定框(41)，所述固定框(41)固定在底板(1)的上方，所述收纳盒(37)位于固定框(41)的内侧。
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