CN108453745A - 一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，包括主体、转轴、移动轮和摄像头，还包括收纳机构、清洁机构和清扫机构，该具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，当安防机器人进行移动式监控时，清扫机构启动，使得机器人边行走的同时还能对地面进行清扫，充分利用了机器人移动的优势，增加了机器人的功能性，从而提高了机器人的实用性和便捷性；其次，当摄像头不使用时，能够通过收纳机构将摄像头收纳起来，避免其暴露在外，对摄像头进行保护，且在摄像头被收纳时，可通过清洁机构对摄像头进行清洁，避免摄像头积灰而影响监控的效果。

Description

一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人

技术领域

本发明涉及安防设备领域，特别涉及一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人。

背景技术

当今社会，由于人们白天需要工作或者出差在外，家中无人时普通的安防摄像机已经不能满足要求。因为当前的家庭安防系统，应用最多的是监控摄像机，此技术的缺陷是固定在一个区域，并且不可移动，更不能随意改变位置。导致此安防系统有时是行同虚设，并不能及时查看家中每一个区域，也不能对损害做出反应。因此，自动巡逻安防机器人应运而生。

然而，现有的安防机器人功能较为单一，大都仅能实现动态监控及报警功能，还无法很好地满足用户需求；其次，当摄像头不使用时，仍暴露在外，无法很好地对摄像头进行保护，且摄像头上容易积灰，影响监控效果。

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，提供一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，包括主体、转轴、移动轮和摄像头，所述移动轮设置在主体的底部，所述转轴与移动轮传动连接，所述摄像头设置在主体的顶部，还包括收纳机构、清洁机构和清扫机构，所述收纳机构设置在主体的顶部，所述摄像头设置在收纳机构上，所述主体的顶部设有收纳室，所述清洁机构设置在收纳室内，所述清扫机构设置在主体的底部，所述转轴与清扫机构传动连接；

所述收纳机构包括电机、驱动轮、拉绳、铰接块和支柱，所述电机和驱动轮均设置在收纳室内，所述电机与驱动轮传动连接，所述铰接块设置在主体的顶面，所述支柱竖向设置在铰接块的上方，所述支柱与铰接块铰接，所述摄像头设置在支柱的顶端，所述收纳室的顶面设有第一开口，所述拉绳的一端卷绕在驱动轮上，所述拉绳的另一端经第一开口与支柱连接，所述收纳室的顶面设有第二开口，所述第二开口位于第一开口的一侧，所述摄像头与第二开口匹配，所述清洁机构位于第二开口的正下方；

所述清扫机构包括第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、驱动轴、驱动组件和吸尘组件，所述第一圆柱齿轮套设在转轴上，所述驱动轴与转轴平行，所述驱动轴通过轴承与主体的内壁连接，所述第二圆柱齿轮套设在驱动轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合，所述第二圆柱齿轮通过驱动组件与吸尘组件传动连接；

所述驱动组件包括驱动杆、驱动块、支架和导向单元，所述驱动块位于导向单元内，所述驱动块与导向单元滑动连接，所述驱动杆的一端与第二圆柱齿轮的远离圆心处铰接，所述驱动杆的另一端与驱动块铰接，所述第二圆柱齿轮通过驱动杆驱动驱动块水平往复移动，所述支架与驱动块固定连接；

所述吸尘组件包括集尘室、波纹管和吸尘罩，所述集尘室和波纹管均设置在主体内，所述吸尘罩位于主体的下方，所述吸尘罩朝下设置，所述吸尘罩通过波纹管与集尘室连通，所述集尘室内设有气泵，所述支架的远离驱动块的一端与吸尘罩固定连接。

作为优选，为了增强清洁效果，所述清洁机构包括支撑板和设置在支撑板一侧的气缸、动力杆、连杆、摆动杆和清洁刷，所述动力杆、连杆、摆动杆和清洁刷均位于气缸的上方，所述气缸水平设置，所述连杆和气缸位于动力杆的同一侧，所述动力杆和摆动杆分别位于连杆的两侧，所述动力杆的一端与气缸的气杆铰接，所述动力杆的另一端与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与摆动杆的中部铰接，所述支撑板的一侧设有第一支撑轴和第二支撑轴，所述第一支撑轴和第二支撑轴均与支撑板垂直，所述动力杆的中部通过第一支撑轴与支撑板铰接，所述摆动杆的底端通过第二支撑轴与支撑板铰接，所述清洁刷设置在摆动杆的顶端。

作为优选，为了提高拉绳与支柱连接的牢固性，所述支柱上设有拉环，所述拉绳缠绕在拉环上。

作为优选，为了延长拉绳的使用寿命，所述拉绳的制作材料为不锈钢。

作为优选，为了保护摄像头，所述清洁刷的刷丝的制作材料为松鼠毛。

作为优选，为了减少能量损耗，所述第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮上均涂有机油。

作为优选，为了提高驱动块的滑动精度和滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆，所述驱动块位于两根导向杆之间，所述驱动块分别与两根导向杆滑动连接。

作为优选，为了减小驱动块与导向杆间的摩擦力，所述驱动块和导向杆上均涂有特氟隆涂层。

作为优选，为了便于控制，所述电机为伺服电机。

作为优选，为了便于操作，所述主体上设有开关，所述开关与电机和气缸电连接。

本发明的有益效果是，该具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，当安防机器人进行移动式监控时，清扫机构启动，使得机器人边行走的同时还能对地面进行清扫，充分利用了机器人移动的优势，增加了机器人的功能性，从而提高了机器人的实用性和便捷性；其次，当摄像头不使用时，能够通过收纳机构将摄像头收纳起来，避免其暴露在外，对摄像头进行保护，且在摄像头被收纳时，可通过清洁机构对摄像头进行清洁，避免摄像头积灰而影响监控的效果。

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是本发明的一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人的结构示意图。

图2是本发明的一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人的电机、驱动轮与拉绳的连接结构示意图。

图3是本发明的一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人的第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、驱动轴与驱动组件的连接结构示意图。

图4是本发明的一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人的清洁机构的结构示意图。

图中：1.主体，2.转轴，3.移动轮，4.摄像头，5.电机，6.驱动轮，7.拉绳，8.铰接块，9.支柱，10.第一圆柱齿轮，11.第二圆柱齿轮，12.驱动轴，13.驱动杆，14.驱动块，15.支架，16.集尘室，17.波纹管，18.吸尘罩，19.支撑板，20.气缸，21.动力杆，22.连杆，23.摆动杆，24.清洁刷，25.第一支撑轴，26.第二支撑轴，27.导向杆。

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1-2所示，一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，包括主体1、转轴2、移动轮3和摄像头4，所述移动轮3设置在主体1的底部，所述转轴2与移动轮3传动连接，所述摄像头4设置在主体1的顶部，还包括收纳机构、清洁机构和清扫机构，所述收纳机构设置在主体1的顶部，所述摄像头4设置在收纳机构上，所述主体1的顶部设有收纳室，所述清洁机构设置在收纳室内，所述清扫机构设置在主体1的底部，所述转轴2与清扫机构传动连接；

当安防机器人进行移动式监控时，清扫机构启动，使得机器人边行走的同时还能对地面进行清扫，充分利用了机器人移动的优势，增加了机器人的功能性，从而提高了机器人的实用性和便捷性；其次，当摄像头4不使用时，能够通过收纳机构将摄像头4收纳起来，避免其暴露在外，对摄像头4进行保护，且在摄像头4被收纳时，可通过清洁机构对摄像头4进行清洁，避免摄像头4积灰而影响监控的效果。

所述收纳机构包括电机5、驱动轮6、拉绳7、铰接块8和支柱9，所述电机5和驱动轮6均设置在收纳室内，所述电机5与驱动轮6传动连接，所述铰接块8设置在主体1的顶面，所述支柱9竖向设置在铰接块8的上方，所述支柱9与铰接块8铰接，所述摄像头4设置在支柱9的顶端，所述收纳室的顶面设有第一开口，所述拉绳7的一端卷绕在驱动轮6上，所述拉绳7的另一端经第一开口与支柱9连接，所述收纳室的顶面设有第二开口，所述第二开口位于第一开口的一侧，所述摄像头4与第二开口匹配，所述清洁机构位于第二开口的正下方；

当电机5启动时，驱动驱动轮6转动，驱动轮6通过拉绳7驱动支柱9沿着铰接块8转动，使得支柱9带动摄像头4转动，从而使摄像头4经第二开口伸入收纳室内，对摄像头4实现收纳。

如图3所示，所述清扫机构包括第一圆柱齿轮10、第二圆柱齿轮11、驱动轴12、驱动组件和吸尘组件，所述第一圆柱齿轮10套设在转轴2上，所述驱动轴12与转轴2平行，所述驱动轴12通过轴承与主体1的内壁连接，所述第二圆柱齿轮11套设在驱动轴12上，所述第一圆柱齿轮10与第二圆柱齿轮11啮合，所述第二圆柱齿轮11通过驱动组件与吸尘组件传动连接；

所述驱动组件包括驱动杆13、驱动块14、支架15和导向单元，所述驱动块14位于导向单元内，所述驱动块14与导向单元滑动连接，所述驱动杆13的一端与第二圆柱齿轮11的远离圆心处铰接，所述驱动杆13的另一端与驱动块14铰接，所述第二圆柱齿轮11通过驱动杆13驱动驱动块14水平往复移动，所述支架15与驱动块14固定连接；

所述吸尘组件包括集尘室16、波纹管17和吸尘罩18，所述集尘室16和波纹管17均设置在主体1内，所述吸尘罩18位于主体1的下方，所述吸尘罩18朝下设置，所述吸尘罩18通过波纹管17与集尘室16连通，所述集尘室16内设有气泵，所述支架15的远离驱动块14的一端与吸尘罩18固定连接。

当机器人行走时，转轴2转动，转轴2通过第一圆柱齿轮10驱动第二圆柱齿轮11转动，之后第二圆柱齿轮11通过驱动杆13驱动驱动块14水平往复移动，从而带动支架15做水平往复运动，同时，气泵启动，将地面的灰尘通过吸尘罩18，再经波纹管17吸入集尘室16内，而支架15带动吸尘罩18做水平往复运动，能够使得吸尘罩18的吸尘时间延长，从而增强吸尘效果。

如图4所示，所述清洁机构包括支撑板19和设置在支撑板19一侧的气缸20、动力杆21、连杆22、摆动杆23和清洁刷24，所述动力杆21、连杆22、摆动杆23和清洁刷24均位于气缸20的上方，所述气缸20水平设置，所述连杆22和气缸20位于动力杆21的同一侧，所述动力杆21和摆动杆23分别位于连杆22的两侧，所述动力杆21的一端与气缸20的气杆铰接，所述动力杆21的另一端与连杆22的一端铰接，所述连杆22的另一端与摆动杆23的中部铰接，所述支撑板19的一侧设有第一支撑轴25和第二支撑轴26，所述第一支撑轴25和第二支撑轴26均与支撑板19垂直，所述动力杆21的中部通过第一支撑轴25与支撑板19铰接，所述摆动杆23的底端通过第二支撑轴26与支撑板19铰接，所述清洁刷24设置在摆动杆23的顶端。

当气缸20启动时，气缸20的气杆水平移动，推动动力杆21绕着第一支撑轴25转动，动力杆21通过连杆22驱动摆动杆23绕着第二支撑轴26转动，气缸20的气杆来回推拉，使得摆动杆23来回摆动，从而使清扫刷贴着摄像头4来回清扫，将灰尘除去，由于清扫刷做往复运动，故增强了清洁效果。

作为优选，为了提高拉绳7与支柱9连接的牢固性，所述支柱9上设有拉环，所述拉绳7缠绕在拉环上。

作为优选，为了延长拉绳7的使用寿命，所述拉绳7的制作材料为不锈钢。

作为优选，为了保护摄像头4，所述清洁刷24的刷丝的制作材料为松鼠毛。

由于松鼠毛毛质细腻、柔软和光滑，故能在刷摄像头4时保护摄像头4，使其不易磨损。

作为优选，为了减少能量损耗，所述第一圆柱齿轮10和第二圆柱齿轮11上均涂有机油。

由于机油能减小第一圆柱齿轮10与第二圆柱齿轮11之间的摩擦力，从而减少了能量损耗。

作为优选，为了提高驱动块14的滑动精度和滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆27，所述驱动块14位于两根导向杆27之间，所述驱动块14分别与两根导向杆27滑动连接。

因相互平行的导向杆27能将驱动块14的运动轨迹限定在一定范围内，避免驱动块14在滑动过程中发生偏移，故能提高驱动块14的滑动精度和滑动过程的稳定性。

作为优选，为了减小驱动块14与导向杆27间的摩擦力，所述驱动块14和导向杆27上均涂有特氟隆涂层。

由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数，其润滑性，特别是自润滑性非常好，对其他物质几乎不粘附，故能减小驱动块14与导向杆27间的摩擦力。

作为优选，为了便于控制，所述电机5为伺服电机5。

作为优选，为了便于操作，所述主体1上设有开关，所述开关与电机5和气缸20电连接。

当安防机器人进行移动式监控时，清扫机构启动，使得机器人边行走的同时还能对地面进行清扫，充分利用了机器人移动的优势，增加了机器人的功能性，从而提高了机器人的实用性和便捷性；其次，当摄像头4不使用时，能够通过收纳机构将摄像头4收纳起来，避免其暴露在外，对摄像头4进行保护，且在摄像头4被收纳时，可通过清洁机构对摄像头4进行清洁，避免摄像头4积灰而影响监控的效果。

与现有技术相比，该具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，当安防机器人进行移动式监控时，清扫机构启动，使得机器人边行走的同时还能对地面进行清扫，充分利用了机器人移动的优势，增加了机器人的功能性，从而提高了机器人的实用性和便捷性；其次，当摄像头4不使用时，能够通过收纳机构将摄像头4收纳起来，避免其暴露在外，对摄像头4进行保护，且在摄像头4被收纳时，可通过清洁机构对摄像头4进行清洁，避免摄像头4积灰而影响监控的效果，且清扫机构能够由机器人移动时自身的动力驱动，减少了动力成本的投入。

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)

1.一种具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，包括主体、转轴、移动轮和摄像头，所述移动轮设置在主体的底部，所述转轴与移动轮传动连接，所述摄像头设置在主体的顶部，其特征在于，还包括收纳机构、清洁机构和清扫机构，所述收纳机构设置在主体的顶部，所述摄像头设置在收纳机构上，所述主体的顶部设有收纳室，所述清洁机构设置在收纳室内，所述清扫机构设置在主体的底部，所述转轴与清扫机构传动连接；

所述收纳机构包括电机、驱动轮、拉绳、铰接块和支柱，所述电机和驱动轮均设置在收纳室内，所述电机与驱动轮传动连接，所述铰接块设置在主体的顶面，所述支柱竖向设置在铰接块的上方，所述支柱与铰接块铰接，所述摄像头设置在支柱的顶端，所述收纳室的顶面设有第一开口，所述拉绳的一端卷绕在驱动轮上，所述拉绳的另一端经第一开口与支柱连接，所述收纳室的顶面设有第二开口，所述第二开口位于第一开口的一侧，所述摄像头与第二开口匹配，所述清洁机构位于第二开口的正下方；

所述清扫机构包括第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、驱动轴、驱动组件和吸尘组件，所述第一圆柱齿轮套设在转轴上，所述驱动轴与转轴平行，所述驱动轴通过轴承与主体的内壁连接，所述第二圆柱齿轮套设在驱动轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合，所述第二圆柱齿轮通过驱动组件与吸尘组件传动连接；

所述驱动组件包括驱动杆、驱动块、支架和导向单元，所述驱动块位于导向单元内，所述驱动块与导向单元滑动连接，所述驱动杆的一端与第二圆柱齿轮的远离圆心处铰接，所述驱动杆的另一端与驱动块铰接，所述第二圆柱齿轮通过驱动杆驱动驱动块水平往复移动，所述支架与驱动块固定连接；

所述吸尘组件包括集尘室、波纹管和吸尘罩，所述集尘室和波纹管均设置在主体内，所述吸尘罩位于主体的下方，所述吸尘罩朝下设置，所述吸尘罩通过波纹管与集尘室连通，所述集尘室内设有气泵，所述支架的远离驱动块的一端与吸尘罩固定连接。

2.如权利要求1所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述清洁机构包括支撑板和设置在支撑板一侧的气缸、动力杆、连杆、摆动杆和清洁刷，所述动力杆、连杆、摆动杆和清洁刷均位于气缸的上方，所述气缸水平设置，所述连杆和气缸位于动力杆的同一侧，所述动力杆和摆动杆分别位于连杆的两侧，所述动力杆的一端与气缸的气杆铰接，所述动力杆的另一端与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与摆动杆的中部铰接，所述支撑板的一侧设有第一支撑轴和第二支撑轴，所述第一支撑轴和第二支撑轴均与支撑板垂直，所述动力杆的中部通过第一支撑轴与支撑板铰接，所述摆动杆的底端通过第二支撑轴与支撑板铰接，所述清洁刷设置在摆动杆的顶端。

3.如权利要求1所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述支柱上设有拉环，所述拉绳缠绕在拉环上。

4.如权利要求1所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述拉绳的制作材料为不锈钢。

5.如权利要求2所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述清洁刷的刷丝的制作材料为松鼠毛。

6.如权利要求1所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮上均涂有机油。

7.如权利要求1所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆，所述驱动块位于两根导向杆之间，所述驱动块分别与两根导向杆滑动连接。

8.如权利要求7所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述驱动块和导向杆上均涂有特氟隆涂层。

9.如权利要求1所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述电机为伺服电机。

10.如权利要求2所述的具有清扫功能的自动巡逻安防机器人，其特征在于，所述主体上设有开关，所述开关与电机和气缸电连接。