CN108464774B - 一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人，包括主体、吸尘口和至少两个移动轮，还包括倾倒机构、中控机构和两个清洁机构，所述清洁机构包括第一驱动组件、驱动轴、三个固定块、三个清洁刷和三个清洁组件，所述清洁组件包括转动杆、连接线、伸缩绳、导向杆、弹簧、滑动块和耙齿，所述倾倒机构包括垃圾盒、第一传动杆、盖板、第二驱动组件和第二传动杆，该具有刷头自清洁功能的扫地机器人中，通过清洁机构可以对扫地机器人的清洁刷上缠绕的杂物进行清理，从而提高了扫地机器人的清扫效果，通过倾倒机构，使扫地机器人的垃圾盒在装满之后可以自动进行倾倒，从而减小了扫地机人等待的时间，提高了扫地机器人清扫的效率。

Description

一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人。
背景技术
智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”，在脑中起作用的是中央处理器，这种计算机跟操作它的人有直接的联系，最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作，正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。
扫地机器人作为智能机器人的一种，给人们的生活提供了巨大的便利，一般扫地机器人在运行的过程中，需要通过清洁刷的转动将地面垃圾聚集到一起，在清洁刷转动的过程中容易将地面上的头发等杂物缠绕到清洁刷上，当清洁刷上缠绕的杂物过多的时候，会影响清洁刷的转动，从而降低了扫地机器人的清扫效果，不仅如此，现如今大部分扫地机器人的垃圾盒在积满之后，无法自动倾倒，从而导致扫地机器人无法继续工作，从而降低了扫地机器人的清扫效率。
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，提供一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人，包括主体、吸尘口和至少两个移动轮，所述吸尘口设置在主体的下方的中心处，各移动轮均设置在主体的下方，还包括倾倒机构、中控机构和两个清洁机构，两个清洁机构均设置在主体的下方，所述倾倒机构设置在主体的上方的远离清洁机构的一侧，所述中控机构设置在主体的内部，所述倾倒机构和两个清洁机构均与中控机构电连接；
所述清洁机构包括第一驱动组件、驱动轴、三个固定块、三个清洁刷和三个清洁组件，所述驱动轴的上端设置在主体的下方，三个固定块周向均匀设置在驱动轴的下端的外周上，三个清洁刷分别设置在三个固定块的远离驱动轴的一侧，三个清洁组件分别设置在三个清洁刷的上方，三个清洁组件的一端分别设置在三个固定块的上方，所述驱动轴的内部设有空腔，所述第一驱动组件设置在空腔的内部；
所述清洁组件包括转动杆、连接线、伸缩绳、导向杆、弹簧、滑动块和耙齿，所述转动杆设置在清洁刷的上方，所述转动杆的一端铰接在固定块的上方的靠近驱动轴的一侧，所述导向杆设置在转动杆的上方，所述导向杆与转动杆平行设置，所述滑动块的内部设有两个通孔，所述转动杆和导向杆均穿过滑动块，所述弹簧套设在导向杆的远离驱动轴的一端上，所述弹簧的一端设置在滑动块上，所述弹簧的另一端设置在导向杆的远离驱动轴的一端上，所述耙齿设置在滑动块的下方，所述伸缩绳的一端设置在固定块上，所述伸缩绳的另一端设置在转动杆上，所述连接线的一端设置在滑动块的上方；
所述倾倒机构包括垃圾盒、第一传动杆、盖板、第二驱动组件和第二传动杆，所述垃圾盒的一侧的中部铰接在主体的内壁的远离驱动轴的一侧的顶部，所述盖板设置在垃圾盒的上方，所述盖板的靠近驱动轴的一端铰接在垃圾盒的靠近驱动轴的一侧的上方，所述第二驱动组件水平设置在主体的内壁的底部，所述第二驱动组件设置在垃圾盒的下方，所述第二传动杆的一端与第二驱动组件连接，所述第二传动杆的另一端与第一传动杆的一端铰接，所述第一传动杆的另一端铰接在盖板的中部，所述第二传动杆的靠近第一传动杆的一侧铰接在垃圾盒上。
作为优选，为了提高扫地机器人的智能化程度，所述中控机构包括无线信号收发模块和单片机，所述无线信号收发模块与单片机电连接。
作为优选，为了给滑动块的移动提供动力，所述第一驱动组件包括第一电机和转动轮，所述第一电机设置在空腔的内壁的顶部，所述转动轮设置在第一电机的下方，所述第一电机与转动轮传动连接，所述空腔的内壁的四周周向均匀设置有三个开孔，所述开孔与固定块一一对应，所述连接线的另一端穿过开孔卷绕在转动轮上。
作为优选，为了使转动杆可以向上转动，所述弹簧的弹性势能大于伸缩绳的弹性势能。
作为优选，为了使连接线可以卷绕到转动轮上，所述转动轮与开孔位于同一水平高度上。
作为优选，为了给垃圾盒的转动提供动力，所述第二驱动组件包括第二电机、丝杆和驱动块，所述第二电机设置在主体的内壁的底部的靠近垃圾盒的一侧，所述丝杆水平设置在第二电机的一侧，所述第二电机与丝杆传动连接，所述驱动块的内部设有通孔，所述丝杆穿过驱动块，所述丝杆与驱动块螺纹连接，所述第二传动杆的一端铰接在驱动块上。
作为优选，为了提高丝杆的稳定性，所述丝杆的另一端上还设有一个轴承座，所述丝杆的另一端通过轴承座设置在主体的内壁的底部。
作为优选，为了提高驱动块移动的顺畅度，所述丝杆的外表面上还涂有润滑剂。
作为优选，为了提高对第二电机控制的精确度，所述第二电机为伺服电机。
作为优选，为了提高盖板的密封性能，所述盖板的靠近垃圾盒的一侧还设有密封圈。
本发明的有益效果是，该具有刷头自清洁功能的扫地机器人中，通过清洁机构可以对扫地机器人的清洁刷上缠绕的杂物进行清理，从而使清洁刷可以保持清洁，从而提高了扫地机器人的清扫效果，与现有机构相比，该机构在通过耙齿清理清洁刷的时候，耙齿始终顺着清洁刷的刷毛的方向移动，从而减小了耙齿对清洁刷的伤害，延长了清洁刷的使用寿命，不仅如此，通过倾倒机构，使扫地机器人的垃圾盒在装满之后可以自动进行倾倒，从而减小了扫地机人等待的时间，提高了扫地机器人清扫的效率，与现有机构相比，该机构结构简单，减少了故障点的个数，降低了扫地机器人发生故障的几率。
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是本发明的具有刷头自清洁功能的扫地机器人的结构示意图；
图2是本发明的具有刷头自清洁功能的扫地机器人的清洁机构的结构示意图；
图3是本发明的具有刷头自清洁功能的扫地机器人的清洁组件的结构示意图；
图4是本发明的具有刷头自清洁功能的扫地机器人的第一驱动组件与驱动轴的连接结构示意图；
图5是本发明的具有刷头自清洁功能的扫地机器人的倾倒机构的结构示意图；
图中：1.移动轮，2.主体，3.吸尘口，4.清洁刷，5.转动杆，6.弹簧，7.导向杆，8.滑动块，9.耙齿，10.固定块，11.开孔，12.驱动轴，13.空腔，14.第一电机，15.转动轮，16.连接线，17.伸缩绳，18.盖板，19.第一传动杆，20.密封圈，21.垃圾盒，22.第二电机，23.丝杆，24.第二传动杆，25.驱动块，26.轴承座。
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，一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人，包括主体2、吸尘口3和至少两个移动轮1，所述吸尘口3设置在主体2的下方的中心处，各移动轮1均设置在主体2的下方，还包括倾倒机构、中控机构和两个清洁机构，两个清洁机构均设置在主体2的下方，所述倾倒机构设置在主体2的上方的远离清洁机构的一侧，所述中控机构设置在主体2的内部，所述倾倒机构和两个清洁机构均与中控机构电连接；
如图2所示，所述清洁机构包括第一驱动机构、驱动轴12、三个固定块10、三个清洁刷4和三个清洁组件，所述驱动轴12的上端设置在主体2的下方，三个固定块10周向均匀设置在驱动轴12的下端的外周上，三个清洁刷4分别设置在三个固定块10的远离驱动轴12的一侧，三个清洁组件分别设置在三个清洁刷4的上方，三个清洁组件的一端分别设置在三个固定块10的上方，所述驱动轴12的内部设有空腔13，所述第一驱动组件设置在空腔13的内部；
其中，扫地机器人在运行的时候，在中控机构的控制下，通过驱动轴12驱动固定块10转动，从而通过固定块10驱动清洁刷4转动，当清洁刷4上缠绕有杂物的时候，人们通过移动设备发送控制信号给扫地机器人，当扫地机器人接收到控制信号之后，通过第一驱动组件提供动力，从而驱动三个清洁组件分别对三个清洁刷4上缠绕的杂物进行清理，从而使清洁刷4可以保持清洁，提高了扫地机器人的清扫效果；
如图3所示，所述清洁组件包括转动杆5、连接线16、伸缩绳17、导向杆7、弹簧6、滑动块8和耙齿9，所述转动杆5设置在清洁刷4的上方，所述转动杆5的一端铰接在固定块10的上方的靠近驱动轴12的一侧，所述导向杆7设置在转动杆5的上方，所述导向杆7与转动杆5平行设置，所述滑动块8的内部设有两个通孔，所述转动杆5和导向杆7均穿过滑动块8，所述弹簧6套设在导向杆7的远离驱动轴12的一端上，所述弹簧6的一端设置在滑动块8上，所述弹簧6的另一端设置在导向杆7的远离驱动轴12的一端上，所述耙齿9设置在滑动块8的下方，所述伸缩绳17的一端设置在固定块10上，所述伸缩绳17的另一端设置在转动杆5上，所述连接线16的一端设置在滑动块8的上方；
其中，通过第一驱动组件提供动力，从而使连接线16对滑动块8的拉力迅速减小，之后在伸缩绳17的作用拉动转动杆5绕着与固定块10的铰接点向下转动，从而在固定块10对转动杆5的限位作用，使转动杆5处于水平状态，在转动杆5向下转动的同时，通过滑动块8驱动耙齿9向下移动，从而使耙齿9插入清洁刷4的刷毛的内部，由于此时耙齿9与清洁刷4之间距离较近，从而导致耙齿4在弹簧6的作用下进行移动之前已经插入清洁刷4的内部，之后在弹簧6的作用下，拉动滑动块8沿着导向杆7向远离驱动轴12的方向移动，从而通过滑动块8驱动耙齿9移动，从而通过耙齿9将清洁刷4上缠绕的杂物刮下，之后第一驱动组件通过连接线16拉动滑动块8，从而在连接线16的拉力的作用下，通过滑动块8拉动转动杆5向上移动，从而使耙齿9从清洁刷4的内部移出，之后第一驱动组件继续拉动滑动块，从而使滑动块8沿着导向杆7向靠近驱动轴12的方向移动，通过以上步骤的重复进行，从而实现了对清洁刷4的清理；
如图5所示，所述倾倒机构包括垃圾盒21、第一传动杆19、盖板18、第二驱动组件和第二传动杆24，所述垃圾盒21的一侧的中部铰接在主体2的内壁的远离驱动轴12的一侧的顶部，所述盖板18设置在垃圾盒21的上方，所述盖板18的靠近驱动轴12的一端铰接在垃圾盒21的靠近驱动轴12的一侧的上方，所述第二驱动组件水平设置在主体2的内壁的底部，所述第二驱动组件设置在垃圾盒21的下方，所述第二传动杆24的一端与第二驱动组件连接，所述第二传动杆24的另一端与第一传动杆19的一端铰接，所述第一传动杆19的另一端铰接在盖板18的中部，所述第二传动杆24的靠近第一传动杆19的一侧铰接在垃圾盒21上；
其中，在中控机构的控制下，通过第二驱动组件提供动力，之后在第二传动杆24的作用下，驱动垃圾盒21绕着与主体2的铰接点转动，同时在第二传动杆24的作用下，通过第一传动杆19驱动盖板18绕着与垃圾盒21的铰接点转动，从而使垃圾盒21在翻转的同时可以将盖板18打开，从而使扫地机器人可以自动将垃圾盒21内的垃圾进行倾倒，从而使扫地机器人可以持续工作，提高了扫地机器人的清扫效率。
作为优选，为了提高扫地机器人的智能化程度，所述中控机构包括无线信号收发模块和单片机，所述无线信号收发模块与单片机电连接，通过无线信号收发模块，使扫地机器人可以与移动设备建立通讯，从而使人们可以同过移动设备远程控制扫地机器人，从而提高了扫地机器人的智能化程度。
如图4所示，所述第一驱动组件包括第一电机14和转动轮15，所述第一电机14设置在空腔13的内壁的顶部，所述转动轮15设置在第一电机14的下方，所述第一电机14与转动轮15传动连接，所述空腔13的内壁的四周周向均匀设置有三个开孔11，所述开孔11与固定块10一一对应，所述连接线16的另一端穿过开孔11卷绕在转动轮15上；
其中，在单片机的控制下，通过第一电机14驱动转动轮15转动，之后在转动轮15的作用下，通过连接线16给滑动块8提供动力。
作为优选，为了使转动杆5可以向上转动，所述弹簧6的弹性势能略大于伸缩绳17的弹性势能，当弹簧6的弹性势能略大于伸缩绳17的弹性势能的时候，当连接线16拉动滑动块8的时候，滑动块8对转动杆5的拉力首先抵消掉伸缩绳17的拉力，从而使转动杆5先向上转动，之后当滑动块8对转动杆5的拉力抵消掉弹簧6的拉力的时候，滑动块8沿着导向杆7向靠近驱动轴12的方向移动，从而使耙齿9在向靠近驱动轴12的方向移动的时候与清洁刷4分离，从而减小了耙齿9对清洁刷4的伤害。
作为优选，为了使连接线16可以卷绕到转动轮16上，所述转动轮15与开孔11位于同一水平高度上，当转动轮15与开孔11位于同一水平高度上的时候，在开孔11的导向作用下，使连接线16可以卷绕在转动轮15的中部，从而降低了连接线16从转动轮15上脱落的几率，从而提高了连接线16卷绕在转动轮15上的稳定性。
如图5所示，所述第二驱动组件包括第二电机22、丝杆23和驱动块25，所述第二电机22设置在主体2的内壁的底部的靠近垃圾盒21的一侧，所述丝杆23水平设置在第二电机22的一侧，所述第二电机22与丝杆23传动连接，所述驱动块25的内部设有通孔，所述丝杆23穿过驱动块25，所述丝杆23与驱动块25螺纹连接，所述第二传动杆24的一端铰接在驱动块25上；
其中，在单片机的控制下，通过第二电机22驱动丝杆23转动，之后通过丝杆23驱动驱动块25沿着丝杆23左右移动。
作为优选，为了提高丝杆23的稳定性，所述丝杆23的另一端上还设有一个轴承座26，所述丝杆23的另一端通过轴承座26设置在主体2的内壁的底部，通过轴承座26增加了丝杆23上支撑点的个数，从而提高了丝杆23的稳定性。
作为优选，为了提高驱动块25移动的顺畅度，所述丝杆23的外表面上还涂有润滑剂，通过润滑剂减小了丝杆23与驱动块25之间的摩擦力，从而提高了驱动块25移动的顺畅度。
作为优选，为了提高对第二电机22控制的精确度，所述第二电机22为伺服电机。
作为优选，为了提高盖板18的密封性能，所述盖板18的靠近垃圾盒21的一侧还设有密封圈20，通过密封圈20减小了垃圾盒21与盖板18之间的间隙，从而提高了盖板18的密封性能。
扫地机器人在运行的时候，在中控机构的控制下，通过驱动轴12驱动固定块10转动，从而通过固定块10驱动清洁刷4转动，当清洁刷4上缠绕有杂物的时候，人们通过移动设备发送控制信号给扫地机器人，当扫地机器人接收到控制信号之后，通过第一驱动组件提供动力，从而驱动三个清洁组件分别对三个清洁刷4上缠绕的杂物进行清理，从而使清洁刷4可以保持清洁，提高了扫地机器人的清扫效果，在中控机构的控制下，通过第二驱动组件提供动力，之后在第二传动杆24的作用下，驱动垃圾盒21绕着与主体2的铰接点转动，同时在第二传动杆24的作用下，通过第一传动杆19驱动盖板18绕着与垃圾盒21的铰接点转动，从而使垃圾盒21在翻转的同时可以将盖板18打开，从而使扫地机器人可以自动将垃圾盒21内的垃圾进行倾倒，从而使扫地机器人可以持续工作，提高了扫地机器人的清扫效率。
与现有技术相比，该具有刷头自清洁功能的扫地机器人中，通过清洁机构可以对扫地机器人的清洁刷4上缠绕的杂物进行清理，从而使清洁刷4可以保持清洁，从而提高了扫地机器人的清扫效果，与现有机构相比，该机构在通过耙齿9清理清洁刷4的时候，耙齿9始终顺着清洁刷4的刷毛的方向移动，从而减小了耙齿9对清洁刷4的伤害，延长了清洁刷4的使用寿命，不仅如此，通过倾倒机构，使扫地机器人的垃圾盒21在装满之后可以自动进行倾倒，从而减小了扫地机人等待的时候，提高了扫地机器人清扫的效率，与现有机构相比，该机构结构简单，减少了故障点的个数，降低了扫地机器人发生故障的几率。
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)

1.一种具有刷头自清洁功能的扫地机器人，包括主体(2)、吸尘口(3)和至少两个移动轮(1)，所述吸尘口(3)设置在主体(2)的下方的中心处，各移动轮(1)均设置在主体(2)的下方，其特征在于，还包括倾倒机构、中控机构和两个清洁机构，两个清洁机构均设置在主体(2)的下方，所述倾倒机构设置在主体(2)的上方的远离清洁机构的一侧，所述中控机构设置在主体(2)的内部，所述倾倒机构和两个清洁机构均与中控机构电连接；
所述清洁机构包括第一驱动组件、驱动轴(12)、三个固定块(10)、三个清洁刷(4)和三个清洁组件，所述驱动轴(12)的上端设置在主体(2)的下方，三个固定块(10)周向均匀设置在驱动轴(12)的下端的外周上，三个清洁刷(4)分别设置在三个固定块(10)的远离驱动轴(12)的一侧，三个清洁组件分别设置在三个清洁刷(4)的上方，三个清洁组件的一端分别设置在三个固定块(10)的上方，所述驱动轴(12)的内部设有空腔(13)，所述第一驱动组件设置在空腔(13)的内部；
所述清洁组件包括转动杆(5)、连接线(16)、伸缩绳(17)、导向杆(7)、弹簧(6)、滑动块(8)和耙齿(9)，所述转动杆(5)设置在清洁刷(4)的上方，所述转动杆(5)的一端铰接在固定块(10)的上方的靠近驱动轴(12)的一侧，所述导向杆(7)设置在转动杆(5)的上方，所述导向杆(7)与转动杆(5)平行设置，所述滑动块(8)的内部设有两个通孔，所述转动杆(5)和导向杆(7)均穿过滑动块(8)，所述弹簧(6)套设在导向杆(7)的远离驱动轴(12)的一端上，所述弹簧(6)的一端设置在滑动块(8)上，所述弹簧(6)的另一端设置在导向杆(7)的远离驱动轴(12)的一端上，所述耙齿(9)设置在滑动块(8)的下方，所述伸缩绳(17)的一端设置在固定块(10)上，所述伸缩绳(17)的另一端设置在转动杆(5)上，所述连接线(16)的一端设置在滑动块(8)的上方；
所述倾倒机构包括垃圾盒(21)、第一传动杆(19)、盖板(18)、第二驱动组件和第二传动杆(24)，所述垃圾盒(21)的一侧的中部铰接在主体(2)的内壁的远离驱动轴(12)的一侧的顶部，所述盖板(18)设置在垃圾盒(21)的上方，所述盖板(18)的靠近驱动轴(12)的一端铰接在垃圾盒(21)的靠近驱动轴(12)的一侧的上方，所述第二驱动组件水平设置在主体(2)的内壁的底部，所述第二驱动组件设置在垃圾盒(21)的下方，所述第二传动杆(24)的一端与第二驱动组件连接，所述第二传动杆(24)的另一端与第一传动杆(19)的一端铰接，所述第一传动杆(19)的另一端铰接在盖板(18)的中部，所述第二传动杆(24)的靠近第一传动杆(19)的一侧铰接在垃圾盒(21)上。
2.如权利要求1所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述中控机构包括无线信号收发模块和单片机，所述无线信号收发模块与单片机电连接。
3.如权利要求1所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机(14)和转动轮(15)，所述第一电机(14)设置在空腔(13)的内壁的顶部，所述转动轮(15)设置在第一电机(14)的下方，所述第一电机(14)与转动轮(15)传动连接，所述空腔(13)的内壁的四周周向均匀设置有三个开孔(11)，所述开孔(11)与固定块(10)一一对应，所述连接线(16)的另一端穿过开孔(11)卷绕在转动轮(15)上。
4.如权利要求1所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述弹簧(6)的弹性势能大于伸缩绳(17)的弹性势能。
5.如权利要求3所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述转动轮(15)与开孔(11)位于同一水平高度上。
6.如权利要求1所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二电机(22)、丝杆(23)和驱动块(25)，所述第二电机(22)设置在主体(2)的内壁的底部的靠近垃圾盒(21)的一侧，所述丝杆(23)水平设置在第二电机(22)的一侧，所述第二电机(22)与丝杆(23)传动连接，所述驱动块(25)的内部设有通孔，所述丝杆(23)穿过驱动块(25)，所述丝杆(23)与驱动块(25)螺纹连接，所述第二传动杆(24)的一端铰接在驱动块(25)上。
7.如权利要求6所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述丝杆(23)的另一端上还设有一个轴承座(26)，所述丝杆(23)的另一端通过轴承座(26)设置在主体(2)的内壁的底部。
8.如权利要求6所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述丝杆(23)的外表面上还涂有润滑剂。
9.如权利要求6所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述第二电机(22)为伺服电机。
10.如权利要求1所述的具有刷头自清洁功能的扫地机器人，其特征在于，所述盖板(18)的靠近垃圾盒(21)的一侧还设有密封圈(20)。
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