CN108670134B - 木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，本发明是在三个核心设计的互相配合下完成2次清理，第一采用双电机旋转，有利于的对抗油污附着力的问题。第二采用了海绵体和棉质体的清扫棍，利用海绵吸水，棉质纤维容易附着在油污层上，并且在清扫的时候让棉质纤维附带油污后转为颗粒形态。第三，采用了时间间隔的双喷水，使得后层油污对应高温水，薄层油污对应低温水，避免地板受热变形的问题。采用圆形设计，同时上层中心电机(22)、气泵同轴位于圆心位置，整个结构整体成中心对称的设计，使得其自传时，更加的平稳。

Description

木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法

技术领域

本发明涉及家庭清扫设备领域，具体涉及木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法。

背景技术

随着科技的进步，扫地机器人已然是常见的智能家庭设备，现有的扫地机器人主要由壳体，位于壳体内的电源、洗尘颗粒垃圾收纳腔、电机，以及位于客体底部的清扫部件组成。

在家庭环境中，常常有2类地板，一种是瓷砖地板、一种是木质地板，且国内家庭饮食习惯基本上是重油饮食，因此制备饮食时油烟散发到空气后沉降到地板上，同时在客厅吃饭时，也会有些油污掉落到地板上，而油附着在瓷砖地板上时，可以采用洗洁精等方式就可以轻松去除，但是由于木质地板具有较强的吸附能力，有部分油污很难去除，因此，随着时间的增加，往往木质地板上就会形成较厚的油脂，且随着灰尘和时间的增加，油脂往往会发生变性，导致其油脂具有较强的粘性，而现有的扫地机器人主要针对的是那种颗粒形的垃圾，无法特别针对上述木质地板油污进行有效的清扫。

发明内容

本发明能对木质地板油污区域有效的进行清扫，特别能有效的针对木质地板变性油污区进行有效的清扫，从而提供一种木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法。

本发明通过下述技术方案实现：

木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，

所述木质地板油污清理扫地机器人包括圆形机器人壳体，位于圆形机器人壳体内的控制部；

圆形机器人壳体分为上层圆形壳体和下层圆形壳体，上层圆形壳体的直径大于下层圆形壳体的直径，上层圆形壳体上设置有支撑万向轮，下层圆形壳体位于支撑万向轮之间区域，上层圆形壳体的底面与下层圆形壳体的上顶面导通，

在上层圆形壳体内设置有隔板，隔板的上层为上层空腔，隔板的下层为二级台阶空腔；

所述上层空腔的圆心位置固定设置有旋转轴端部朝向上的上层中心电机；在二级台阶空腔内设置有1个二级蓄水环管和2个轴线互相平行的二级喷水管，2个二级喷水管的两端同时采用二级喷水管阀与二级蓄水环管导通，2个二级喷水管的轴线与二级蓄水环管的非直径弦重合，2个二级喷水管之间还设置有气泵，所述二级蓄水环管上设置有用于注入80-100摄氏度热水和空气的二级注水注气管，所述二级注水注气管向上延伸到圆形机器人壳体外，二级注水注气管上端设置有塞子，80-100摄氏度热水从二级注水注气管上端向二级注水注气管注入，二级注水注气管中部通过进气导管与气泵的喷气口连通，空气通过进气导管向二级注水注气管注入；

在下层圆形壳体内壁设置有圆环形的一级台阶，一级台阶的上层为一级台阶空腔，一级台阶的圆环形空腔为底层空腔；

所述一级台阶空腔内设置有1个一级蓄水环管和1个一级喷水管，一级喷水管的两端同时采用一级喷水管阀与一级蓄水环管导通，一级喷水管的轴线与二级蓄水环管的直径弦重合；气泵的底部安装在一级喷水管上，所述一级蓄水环管上设置有用于注入80-100摄氏度热水和空气的一级注水注气管，所述一级注水注气管向上延伸到圆形机器人壳体外，一级注水注气管上端设置有塞子，80-100摄氏度热水从一级注水注气管上端向一级注水注气管注入，一级注水注气管的中部通过进气导管与气泵的喷气口连通，空气通过进气导管向一级注水注气管注入；

所述底层空腔的圆心位置固定设置有一个旋转轴端部朝向下的底层电机或所述底层空腔位于一级喷水管轴线两侧区域分别固定设置有1个旋转轴端部朝向下的底层电机；所述底层电机的旋转轴端部连接有夹具，所述夹具夹持有至少2根水平设置的海绵棉质结构清扫棍；

所述控制部包括FPGA、电流传感器、控制二级喷水管阀的继电器、控制气泵的继电器、控制一级喷水管阀的继电器、控制上层中心电机的继电器、控制底层电机的继电器，其中，电流传感器接入FPGA的输入引脚，FPGA的001号输出控制引脚连接在控制底层电机的继电器低压控制回路上，底层电机的电源引脚串联在控制底层电机的继电器的高压控制回路中，电流传感器设置控制底层电机的继电器的高压控制回路中；FPGA的002号输出控制引脚连接在控制上层中心电机的继电器的低压控制回路上，上层中心电机电源引脚串联在控制上层中心电机的继电器的高压控制回路上；FPGA的003号输出控制引脚连接在控制二级喷水管阀的继电器的低压控制回路上，二级喷水管阀的电源引脚串联在控制二级喷水管阀的继电器的高压控制回路上；FPGA的004号输出控制引脚连接在控制一级喷水管阀的继电器的低压控制回路上，一级喷水管阀的电源引脚串联在控制一级喷水管阀的继电器的高压控制回路上；FPGA的005号输出控制引脚连接在控制气泵的继电器的低压控制回路上，气泵的电源引脚串联在控制气泵的继电器的高压控制回路上；

所述清扫控制方法包括以下过程：

A、检测处理步骤：

A1、采用FPGA的001号输出控制引脚输出高电平后，控制底层电机的继电器启动，底层电机启动，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍旋转，并带动整个木质地板油污清理扫地机器人在支撑万向轮的支撑下随机的在地面行走，FPGA的002号输出控制引脚、FPGA的003号输出控制引脚、FPGA的004号输出控制引脚、FPGA的005号输出控制引脚不输出高电平；

A2、电流传感器持续采集底层电机控制回路线路上的电流，并输出给FPGA，当FPGA获得的电流信号为由低转为高再转为低时，停止FPGA的001号输出控制引脚输出高电平；

B、装配步骤：

B1、在步骤A2后，打开塞子，向二级注水注气管和一级注水注气管内注入80-100摄氏度热水，再盖上塞子；

B2、在步骤B1后，采用支架结构配置在木质地板油污清理扫地机器人上，所述支架结构为半球形的支撑穹顶壳，所述支撑穹顶壳中心向下延伸有用于悬挂圆形机器人壳体的悬臂，悬臂下端与上层中心电机的旋转轴端部卡接；采用支撑穹顶壳的下端口设置的塑料吸盘，吸附在木质地板上；

C：清扫步骤：

C1、FPGA的005号输出控制引脚输出高电平，控制气泵启动；

C2、FPGA的004号输出控制引脚输出高电平，控制一级喷水管阀打开；

C3、FPGA的001号输出控制引脚输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚输出高电平，上层中心电机和底层电机同时启动，上层中心电机带动木质地板油污清理扫地机器人自传，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍旋转；

C4、X分钟后， FPGA的001号输出控制引脚停止输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚停止输出高电平；

C5、FPGA的003号输出控制引脚输出高电平，控制二级喷水管阀打开；

C6、FPGA的001号输出控制引脚输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚输出高电平，上层中心电机和底层电机同时启动，上层中心电机带动木质地板油污清理扫地机器人自传，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍旋转。

本发明的设计原理为：在木质地板环境下，由于现有的木质地板分为实木地板和颗粒木地板，这两类地板，特别是颗粒木地板具有较强的吸附能力，因此，在家庭就餐时，若不小心洒落油污，则会被迅速吸附在木地板上，虽然可以快速擦除，但依旧有部分油污很难去除，而随着时间的增加，洒落的次数增多后，往往木质地板上就会形成较厚的油脂，而且随着时间的增加，且由于油脂在炒菜时会氧化、也会形成丙烯酰胺等物质，随着这些氧化油脂等的堆积其往往会发生胶化等不溶于水等特性，随着变性程度的加重，导致其油脂具有较强的粘性，而现有的扫地机器人主要针对的是那种颗粒形的垃圾，无法特别针对上述木质地板油污进行有效的清扫，即使采用拖把采用人力的方式强力的方式也很难有效的去除。

因此，为了解决上述木质地板上变性油污的清理问题，本发明设置了2个主要部件，一个是圆形机器人，一个是支架结构，在清理时，圆形机器人整体悬挂在支架结构上，在清理前要进行油污检测，油污的检测可以有人自行判断区域，然后将本发明的设备装配在油污区域上方，也可以采用本机器进行检测，具体检测方式后续部分进行详细说明，而在需要清理前，我们先将圆形机器人整体放置到油污区，然后将支撑穹顶壳内的悬臂与上层中心电机的旋转轴端部连接，使得整个圆形机器人悬挂，而支撑穹顶壳上的塑料吸盘会牢固的吸附在木地板上，此时，先打开一级注水注气管和二级注水注气管的塞子，注入80-100摄氏度的水，水中也可以适量的加入清洁剂，然后封闭塞子，之后，启动气泵，清洗时分为2次清理，先启动一级喷水管上的一级喷水管阀，让一级蓄水环管内的高温水在气泵输出高压气的作用下流向一级喷水管后喷射到地板上，在本发明上层中心电机的作用下，整个圆形机器人进行自传，因此这种设计可以使得高温水先直接与地板表面接触，直接让油污软化，让油污与高温水混合，此时在海绵棉质结构清扫棍的作用下，海绵棉质结构清扫棍中的海绵体会吸收水，而棉质体易脱落会吸收油污。

而由于一般家庭清扫机器人的输出动力较弱，为加大清扫效果，本发明采用的上述上层中心电机和底层电机转动。在本发明中底层电机的设计有2种情形，第一种是将底层电机固定在底层空腔的圆心位置，此时底层电机和上层中心电机的转动方向相同。第二种是将2个分别底层电机固定在所述底层空腔位于一级喷水管轴线两侧区域，此时2个底层电机的转动方向是相反的，此时上层中心电机可以任意方向转动也可以不转动，或三个电机任何配合转动，由于2个底层电机的转动方向是相反可以将油污层向中心方向挤压，同时在上层中心电机的转动下，被挤压的油污层被叠后更容易形成颗粒态。底层电机与底层空腔的配合关系是，将底层电机的外壳通过结构件固定到底层空腔内。

同时由于本发明采用的是海绵棉质结构清扫棍，其结构包括海绵体和棉质体组成，其中棉质体中的棉质纤维容易在与粘性较大的油污接触时，粘附在油污层上，这样就可以降低其粘性，在海绵体的撞击下，整个油污层就会出现分层并逐渐分离，上层带有棉质纤维的部分就会转为颗粒形态，因此就容易清理。为了防止清理的不彻底以及最后残余的部分油污是最接近木质地板表层的，此时，我们采用的是二级喷水管再次喷散，二级喷水管启动过程与一级喷水管的启动方式相同，都是采用气泵加压后，二级喷水管阀打开后喷射。再此过程中，由于一次喷水完成后，且在一次清理完成后才启动二次喷水，此时二级蓄水环管水温变低，该设计设置了一次喷水和二次喷水分隔时间，使得水温降低，从而能保证残留部分油污的分离的同时避免高温水让地板变形，而一次喷水时，虽然采用了高温水，但由于有油污的阻隔，水无法直接迅速的渗透到木地板内，而二次喷水时，任还有油污，但油污区的面积和厚度都较小，因此若继续采用高温的水进行喷水，则会严重影响木地板使得木地板变形，因此本发明在前期注入时，同时注入80-100摄氏度的水，因此可以保证第一次喷水时，温度高，能有效的分离油污，让油污软化，而第二次喷水时，水温已然降低到50度左右，因此不会对地板造成较大的影响。

通过上述分析，本发明是在三个核心设计的互相配合下完成2次清理，第一采用上述电机布局，有利于的对抗油污附着力的问题。第二采用了海绵体和棉质体的清扫棍，利用海绵吸水，棉质纤维容易附着在油污层上，并且在清扫的时候让棉质纤维附带油污后转为颗粒形态。第三采用了时间间隔的双喷水，使得后层油污对应高温水，薄层油污对应低温水，避免地板受热变形的问题。同时，由于本发明采用的让着整个圆形机器人壳体自传，还可以利用圆形机器人本身的重量产生的回转惯性来抵抗清扫棍与油污层接触的粘性力，由于需要圆形机器人自传，本发明特别的将上述结构一级蓄水环管、二级蓄水环管采用圆形设计，同时上层中心电机、气泵同轴位于圆心位置，整个结构整体成中心对称的设计，使得其自传时，更加的平稳。

另外，上述部分仅设计了关于在知道油污区域时如何解决油污层的清理的方案，而上述指出，在检测油污区域时，可以依赖人自行判定，也可以通过本申请解决，在依赖本申请来解决时，其方案是：在检测时，支架结构去除与圆形机器人壳体内的上层中心电机分离，此时，有支撑万向轮的支撑，且底层电机转动时，可以依赖海绵棉质结构清扫棍与地板的摩擦力驱动整个机器人随机的在地面上移动，本发明还设置有控制部，该控制部包括FPGA和电流传感器，该电流传感器设置在底层电机连接电源的回路上感知该回路的电流，FPGA同时通过各个继电器控制底层电机、上层中心电机、气泵、一级喷水管阀、二级喷水管阀的开闭。检测油污区并控制上述器件合作完成清理的方式是，由于海绵棉质结构清扫棍中的棉质纤维容易附着在油污层，因此如果本发明的机器移动到油污层上方时，则海绵棉质结构清扫棍必然与油污层接触，而在这个接触的过程中，由于油污会对清扫棍形成粘力，因此会对清扫棍进行一定程度的阻挡，此时，清扫棍上的部分粘连到油污层上的纤维与清扫棍分离后，清扫棍完全扫过油污区，这个过程中，电机的转速会由快转慢，再由慢转到快。因此，这种转动情况下会造成电流的由低向高再转向低，而本发明传感器实时传输电流的值，而FPGA根据电流值发现一定时间内的上述电流变化情形时，则判定该区域存在油污层，此时即可发出警报，并停止清扫，待操作人员完成支架结构的组装以及注入热水后，此时FPGA控制一级喷水管阀、气泵完成一次喷水后，待一次清理完成后，FPGA驱动二级喷水管阀、气泵完成二次喷水后，再驱动底层电机、上层中心电机，完成二次清理。

优选的，海绵棉质结构清扫棍包括海绵棒体，所述海绵棒体上套设置有多根环形的粗径棉线，粗径棉线的内径小于海绵棒体的外径，粗径棉线套设在海绵棒体上后，将海绵棒体挤压变形使其表面形成突峰。

所述粗径棉线为环形橡胶圈外绕制棉絮线构成的结构，所述环形橡胶圈的线径为到4毫米以及4毫米以上，粗径棉线厚度应达到3毫米以及3毫米以上。

在海绵棒体与粗径棉线的装配时，我们采用过盈配合的方式完成，使得海绵棒体变形形成突峰，其目的是，造成海绵棒体斜边与粗径棉线侧边形成夹角，该夹角可以有效的挤压软化后并附着有棉纤维的油污层，让油污层更容易形成颗粒形态，便于后续清扫，其中，采用大尺寸的棉线，有利于棉纤维的分离。

优选的，所述环形橡胶圈为线形为扁形的扁式环形橡胶圈。

优选的，为了保证自传的稳定，所述支撑穹顶壳内壁设置有至少3个限位滑轮，在使用状态下，上层圆形壳体的圆形棱边嵌入到限位滑轮的凹槽内。

优选的，所述一级蓄水环管的环直径小于二级蓄水环管的环直径。

优选的，为了上层中心电机旋转稳定，所述上层中心电机底端固定在隔板上，上层中心电机上端固定在上层空腔的上内壁上。

优选的，所述一级台阶的内壁上延伸多个支撑柱连接到底层电机外壁上。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：能有效清楚油污，能实现自动检测油污区，可以保证高温水清扫对木质地板变形的影响小。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明在清扫时的侧视结构图。

图2为供水布局俯视图（图中气泵遮蔽了下方的底层电机）。

图3为海绵棉质结构清扫棍的结构图。

图4为控制系统结构图。

图5为底层电机位于一级喷水管轴线两侧区域时的情形。

图中的附图标记分别表示为：11、支撑穹顶壳，12、悬臂，13、限位滑轮，14、塑料吸盘，15、木地板，16、支撑万向轮，17、变性油污层层，21、上层空腔，22、上层中心电机，31、二级台阶空腔，32、二级蓄水环管，33、二级喷水管，34、二级注水注气管，35、二级喷水管阀，36、进气导管，41、一级台阶空腔，42、一级蓄水环管，43、一级喷水管，44、一级注水注气管，45、一级喷水管阀，5、一级台阶，61、底层空腔，62、底层电机，63、海绵棉质结构清扫棍，7、气泵，621、夹具，622、插销，631、海绵棒体，632、粗径棉线；8、电流传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1、图2，所示，木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，

所述木质地板油污清理扫地机器人包括圆形机器人壳体，位于圆形机器人壳体内的控制部；

圆形机器人壳体分为上层圆形壳体和下层圆形壳体，上层圆形壳体的直径大于下层圆形壳体的直径，上层圆形壳体上设置有支撑万向轮16，下层圆形壳体位于支撑万向轮16之间区域，上层圆形壳体的底面与下层圆形壳体的上顶面导通，

在上层圆形壳体内设置有隔板，隔板的上层为上层空腔21，隔板的下层为二级台阶空腔31；

所述上层空腔21的圆心位置固定设置有旋转轴端部朝向上的上层中心电机22；在二级台阶空腔31内设置有1个二级蓄水环管32和2个轴线互相平行的二级喷水管33，2个二级喷水管33的两端同时采用二级喷水管阀35与二级蓄水环管32导通，2个二级喷水管33的轴线与二级蓄水环管32的非直径弦重合，2个二级喷水管33之间还设置有气泵7，所述二级蓄水环管32上设置有用于注入80-100摄氏度热水和空气的二级注水注气管34，所述二级注水注气管34向上延伸到圆形机器人壳体外，二级注水注气管34上端设置有塞子，80-100摄氏度热水从二级注水注气管34上端向二级注水注气管34注入，二级注水注气管34中部通过进气导管36与气泵7的喷气口连通，空气通过进气导管36向二级注水注气管34注入；

在下层圆形壳体内壁设置有圆环形的一级台阶，一级台阶的上层为一级台阶空腔41，一级台阶的圆环形空腔为底层空腔61；

所述一级台阶空腔41内设置有1个一级蓄水环管42和1个一级喷水管43，一级喷水管43的两端同时采用一级喷水管阀45与一级蓄水环管42导通，一级喷水管43的轴线与二级蓄水环管32的直径弦重合；气泵7的底部安装在一级喷水管43上，所述一级蓄水环管42上设置有用于注入80-100摄氏度热水和空气的一级注水注气管44，所述一级注水注气管44向上延伸到圆形机器人壳体外，一级注水注气管44上端设置有塞子，80-100摄氏度热水从一级注水注气管44上端向一级注水注气管44注入，一级注水注气管44的中部通过进气导管36与气泵7的喷气口连通，空气通过进气导管36向一级注水注气管44注入；

所述底层空腔61的圆心位置固定设置有一个旋转轴端部朝向下的底层电机62或所述底层空腔61位于一级喷水管43轴线两侧区域分别固定设置有1个旋转轴端部朝向下的底层电机62。

所述底层电机62的旋转轴端部连接有夹具621，所述夹具621夹持有至少2根水平设置的海绵棉质结构清扫棍63；

所述控制部包括FPGA、电流传感器、控制二级喷水管阀35的继电器、控制气泵的继电器、控制一级喷水管阀45的继电器、控制上层中心电机22的继电器、控制底层电机的继电器，其中，电流传感器接入FPGA的输入引脚，FPGA的001号输出控制引脚连接在控制底层电机的继电器低压控制回路上，底层电机的电源引脚串联在控制底层电机的继电器的高压控制回路中，电流传感器设置控制底层电机的继电器的高压控制回路中；FPGA的002号输出控制引脚连接在控制上层中心电机22的继电器的低压控制回路上，上层中心电机22电源引脚串联在控制上层中心电机22的继电器的高压控制回路上；FPGA的003号输出控制引脚连接在控制二级喷水管阀35的继电器的低压控制回路上，二级喷水管阀35的电源引脚串联在控制二级喷水管阀35的继电器的高压控制回路上；FPGA的004号输出控制引脚连接在控制一级喷水管阀45的继电器的低压控制回路上，一级喷水管阀45的电源引脚串联在控制一级喷水管阀45的继电器的高压控制回路上；FPGA的005号输出控制引脚连接在控制气泵的继电器的低压控制回路上，气泵的电源引脚串联在控制气泵的继电器的高压控制回路上；

所述清扫控制方法包括以下过程：

A、检测处理步骤：

A1、采用FPGA的001号输出控制引脚输出高电平后，控制底层电机的继电器启动，底层电机启动，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍63旋转，并带动整个木质地板油污清理扫地机器人在支撑万向轮16的支撑下随机的在地面行走，FPGA的002号输出控制引脚、FPGA的003号输出控制引脚、FPGA的004号输出控制引脚、FPGA的005号输出控制引脚不输出高电平；

A2、电流传感器持续采集底层电机控制回路线路上的电流，并输出给FPGA，当FPGA获得的电流信号为由低转为高再转为低时，停止FPGA的001号输出控制引脚输出高电平；

B、装配步骤：

B1、在步骤A2后，打开塞子，向二级注水注气管34和一级注水注气管内注入80-100摄氏度热水，再盖上塞子；

B2、在步骤B1后，采用支架结构配置在木质地板油污清理扫地机器人上，所述支架结构为半球形的支撑穹顶壳1，所述支撑穹顶壳1中心向下延伸有用于悬挂圆形机器人壳体的悬臂12，悬臂12下端与上层中心电机22的旋转轴端部卡接；采用支撑穹顶壳1的下端口设置的塑料吸盘14，吸附在木质地板15上；

C：清扫步骤：

C1、FPGA的005号输出控制引脚输出高电平，控制气泵启动；

C2、FPGA的004号输出控制引脚输出高电平，控制一级喷水管阀45打开；

C3、FPGA的001号输出控制引脚输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚输出高电平，上层中心电机22和底层电机同时启动，上层中心电机22带动木质地板油污清理扫地机器人自传，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍63旋转；

C4、X分钟后， FPGA的001号输出控制引脚停止输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚停止输出高电平；

C5、FPGA的003号输出控制引脚输出高电平，控制二级喷水管阀打开；

C6、FPGA的001号输出控制引脚输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚输出高电平，上层中心电机22和底层电机同时启动，上层中心电机22带动木质地板油污清理扫地机器人自传，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍63旋转。

本发明的设计原理为：在木质地板环境下，由于现有的木质地板分为实木地板和颗粒木地板，这两类地板，特别是颗粒木地板具有较强的吸附能力，因此，在家庭就餐时，若不小心洒落油污，则会被迅速吸附在木地板上，虽然可以快速擦除，但依旧有部分油污很难去除，而随着时间的增加，洒落的次数增多后，往往木质地板上就会形成较厚的油脂，而且随着时间的增加，且由于油脂在炒菜时会氧化、也会形成丙烯酰胺等物质，随着这些氧化油脂等的堆积其往往会发生胶化等不溶于水等特性，随着变性程度的加重，导致其油脂具有较强的粘性，而现有的扫地机器人主要针对的是那种颗粒形的垃圾，无法特别针对上述木质地板油污进行有效的清扫，即使采用拖把采用人力的方式强力的方式也很难有效的去除。

因此，为了解决上述木质地板上变性油污的清理问题，本发明设置了2个主要部件，一个是圆形机器人，一个是支架结构，在清理时，圆形机器人整体悬挂在支架结构上，在清理前要进行油污检测，油污的检测可以有人自行判断区域，然后将本发明的设备装配在油污区域上方，也可以采用本机器进行检测，具体检测方式后续部分进行详细说明，而在需要清理前，我们先将圆形机器人整体放置到油污区，然后将支撑穹顶壳1内的悬臂12与上层中心电机22的旋转轴端部连接，使得整个圆形机器人悬挂，而支撑穹顶壳1上的塑料吸盘14会牢固的吸附在木地板上，此时，先打开一级注水注气管和二级注水注气管的塞子，注入80-100摄氏度的水，水中也可以适量的加入清洁剂，然后封闭塞子，之后，启动气泵，清洗时分为2次清理，先启动一级喷水管上的一级喷水管阀45，让一级蓄水环管42内的高温水在气泵输出高压气的作用下流向一级喷水管后喷射到地板上，在本发明上层中心电机22的作用下，整个圆形机器人进行自传，因此这种设计可以使得高温水先直接与地板表面接触，直接让油污软化，让油污与高温水混合，此时在海绵棉质结构清扫棍63的作用下，海绵棉质结构清扫棍63中的海绵体会吸收水，而棉质体易脱落会吸收油污。

而由于一般家庭清扫机器人的输出动力较弱，为加大清扫效果，本发明采用的上述上层中心电机22和底层电机62转动。在本发明中底层电机62的设计有2种情形，第一种是将底层电机62固定在底层空腔61的圆心位置，此时底层电机62和上层中心电机22的转动方向相同。第二种是将2个分别底层电机62固定在所述底层空腔61位于一级喷水管43轴线两侧区域，此时2个底层电机62的转动方向是相反的，此时上层中心电机22可以任意方向转动也可以不转动，或三个电机任何配合转动，由于2个底层电机62的转动方向是相反可以将油污层向中心方向挤压，同时在上层中心电机22的转动下，被挤压的油污层被叠后更容易形成颗粒态。底层电机62与底层空腔61的配合关系是，将底层电机62的外壳通过结构件固定到底层空腔61内。

同时由于本发明采用的是海绵棉质结构清扫棍63，其结构包括海绵体和棉质体组成，其中棉质体中的棉质纤维容易在与粘性较大的油污接触时，粘附在油污层上，这样就可以降低其粘性，在海绵体的撞击下，整个油污层就会出现分层并逐渐分离，上层带有棉质纤维的部分就会转为颗粒形态，因此就容易清理。为了防止清理的不彻底以及最后残余的部分油污是最接近木质地板表层的，此时，我们采用的是二级喷水管33再次喷散，二级喷水管33启动过程与一级喷水管的启动方式相同，都是采用气泵加压后，二级喷水管阀打开后喷射。再此过程中，由于一次喷水完成后，且在一次清理完成后才启动二次喷水，此时二级蓄水环管32水温变低，该设计设置了一次喷水和二次喷水分隔时间，使得水温降低，从而能保证残留部分油污的分离的同时避免高温水让地板变形，而一次喷水时，虽然采用了高温水，但由于有油污的阻隔，水无法直接迅速的渗透到木地板内，而二次喷水时，任还有油污，但油污区的面积和厚度都较小，因此若继续采用高温的水进行喷水，则会严重影响木地板使得木地板变形，因此本发明在前期注入时，同时注入80-100摄氏度的水，因此可以保证第一次喷水时，温度高，能有效的分离油污，让油污软化，而第二次喷水时，水温已然降低到50度左右，因此不会对地板造成较大的影响。

通过上述分析，本发明是在三个核心设计的互相配合下完成2次清理，第一、采用电机的布置，有利于的对抗油污附着力的问题。第二采用了海绵体和棉质体的清扫棍，利用海绵吸水，棉质纤维容易附着在油污层上，并且在清扫的时候让棉质纤维附带油污后转为颗粒形态。第三，采用了时间间隔的双喷水，使得后层油污对应高温水，薄层油污对应低温水，避免地板受热变形的问题。同时，由于本发明采用的让着整个圆形机器人壳体自传，还可以利用圆形机器人本身的重量产生的回转惯性来抵抗清扫棍与油污层接触的粘性力，由于需要圆形机器人自传，本发明特别的将上述结构一级蓄水环管42、二级蓄水环管采用圆形设计，同时上层中心电机22、气泵同轴位于圆心位置，整个结构整体成中心对称的设计，使得其自传时，更加的平稳。

另外，上述部分仅设计了关于在知道油污区域时如何解决油污层的清理的方案，而上述指出，在检测油污区域时，可以依赖人自行判定，也可以通过本申请解决，在依赖本申请来解决时，如图4所示，其方案是：在检测时，支架结构去除与圆形机器人壳体内的上层中心电机22分离，此时，有支撑万向轮的支撑，且底层电机转动时，可以依赖海绵棉质结构清扫棍63与地板的摩擦力驱动整个机器人随机的在地面上移动，本发明还设置有控制部，该控制部包括FPGA和电流传感器，该电流传感器8设置在底层电机连接电源的回路上感知该回路的电流，FPGA同时通过各个继电器控制底层电机、上层中心电机、气泵、一级喷水管阀、二级喷水管阀的开闭。检测油污区并控制上述器件合作完成清理的方式是，由于海绵棉质结构清扫棍63中的棉质纤维容易附着在油污层，因此如果本发明的机器移动到油污层上方时，则海绵棉质结构清扫棍63必然与油污层接触，而在这个接触的过程中，由于油污会对清扫棍形成粘力，因此会对清扫棍进行一定程度的阻挡，相当于对底层电机增加了负载，此时，清扫棍上的部分粘连到油污层上的纤维与清扫棍分离后，清扫棍完全扫过油污区，这个过程中，电机的转速会由快转慢，再由慢转到快。因此，这种转动情况下会造成电流的由低向高再转向低，而本发明传感器实时传输电流的值，而FPGA根据电流值发现一定时间内的上述电流变化情形时，则判定该区域存在油污层，此时即可发出警报，并停止清扫，待操作人员完成支架结构的组装以及注入热水后，此时FPGA控制一级喷水管阀、气泵完成一次喷水后，待一次清理完成后，FPGA驱动二级喷水管阀、气泵完成二次喷水后，再驱动底层电机、上层中心电机，完成二次清理。

如图3，所示，优选的，海绵棉质结构清扫棍包括海绵棒体631，所述海绵棒体631上套设置有多根环形的粗径棉线632，粗径棉线632的内径小于海绵棒体631的外径，粗径棉线632套设在海绵棒体631上后，将海绵棒体631挤压变形使其表面形成突峰。

所述粗径棉线632为环形橡胶圈外绕制棉絮线构成的结构，所述环形橡胶圈的线径为到4毫米以及4毫米以上，棉线631厚度应达到3毫米以及3毫米以上。

在海绵棒体631与粗径棉线632的装配时，我们采用过盈配合的方式完成，使得海绵棒体631变形形成突峰，其目的是，造成海绵棒体631斜边与粗径棉线632侧边形成夹角，该夹角可以有效的挤压软化后并附着有棉纤维的油污层，让油污层更容易形成颗粒形态，便于后续清扫，其中，采用大尺寸的粗径棉线632，有利于棉纤维的分离。

优选的，所述环形橡胶圈为线形为扁形的扁式环形橡胶圈。

优选的，为了保证自传的稳定，所述支撑穹顶壳1内壁设置有至少3个限位滑轮13，在使用状态下，上层圆形壳体的圆形棱边嵌入到限位滑轮13的凹槽内。

优选的，所述一级蓄水环管的环直径小于二级蓄水环管的环直径。

优选的，为了上层中心电机22旋转稳定，所述上层中心电机22底端固定在隔板上，上层中心电机22上端固定在上层空腔21的上内壁上，。

优选的，所述一级台阶的内壁上延伸多个支撑柱连接到底层电机外壁上。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，

所述木质地板油污清理扫地机器人包括圆形机器人壳体，位于圆形机器人壳体内的控制部；

圆形机器人壳体分为上层圆形壳体和下层圆形壳体，上层圆形壳体的直径大于下层圆形壳体的直径，上层圆形壳体上设置有支撑万向轮（16），下层圆形壳体位于支撑万向轮（16）之间区域，上层圆形壳体的底面与下层圆形壳体的上顶面导通，

在上层圆形壳体内设置有隔板，隔板的上层为上层空腔（21），隔板的下层为二级台阶空腔（31）；

所述上层空腔（21）的圆心位置固定设置有旋转轴端部朝向上的上层中心电机（22）；在二级台阶空腔（31）内设置有1个二级蓄水环管（32）和2个轴线互相平行的二级喷水管（33），2个二级喷水管（33）的两端同时采用二级喷水管阀（35）与二级蓄水环管（32）导通，2个二级喷水管（33）的轴线与二级蓄水环管（32）的非直径弦重合，2个二级喷水管（33）之间还设置有气泵（7），所述二级蓄水环管（32）上设置有用于注入80-100摄氏度热水和空气的二级注水注气管（34），所述二级注水注气管（34）向上延伸到圆形机器人壳体外，二级注水注气管（34）上端设置有塞子，80-100摄氏度热水从二级注水注气管（34）上端向二级注水注气管（34）注入，二级注水注气管（34）中部通过进气导管（36）与气泵（7）的喷气口连通，空气通过进气导管（36）向二级注水注气管（34）注入；

在下层圆形壳体内壁设置有圆环形的一级台阶，一级台阶的上层为一级台阶空腔（41），一级台阶的圆环形空腔为底层空腔（61）；

所述一级台阶空腔（41）内设置有1个一级蓄水环管（42）和1个一级喷水管（43），一级喷水管（43）的两端同时采用一级喷水管阀（45）与一级蓄水环管（42）导通，一级喷水管（43）的轴线与二级蓄水环管（32）的直径弦重合；气泵（7）的底部安装在一级喷水管（43）上，所述一级蓄水环管（42）上设置有用于注入80-100摄氏度热水和空气的一级注水注气管（44），所述一级注水注气管（44）向上延伸到圆形机器人壳体外，一级注水注气管（44）上端设置有塞子，80-100摄氏度热水从一级注水注气管（44）上端向一级注水注气管（44）注入，一级注水注气管（44）的中部通过进气导管（36）与气泵（7）的喷气口连通，空气通过进气导管（36）向一级注水注气管（44）注入；

所述底层空腔（61）的圆心位置固定设置有一个旋转轴端部朝向下的底层电机（62）或所述底层空腔（61）位于一级喷水管（43）轴线两侧区域分别固定设置有1个旋转轴端部朝向下的底层电机（62）；

所述底层电机（62）的旋转轴端部连接有夹具（621），所述夹具（621）夹持有至少2根水平设置的海绵棉质结构清扫棍（63）；

所述控制部包括FPGA、电流传感器、控制二级喷水管阀（35）的继电器、控制气泵的继电器、控制一级喷水管阀（45）的继电器、控制上层中心电机（22）的继电器、控制底层电机的继电器，其中，电流传感器接入FPGA的输入引脚，FPGA的001号输出控制引脚连接在控制底层电机的继电器低压控制回路上，底层电机的电源引脚串联在控制底层电机的继电器的高压控制回路中，电流传感器设置控制底层电机的继电器的高压控制回路中；FPGA的002号输出控制引脚连接在控制上层中心电机（22）的继电器的低压控制回路上，上层中心电机（22）电源引脚串联在控制上层中心电机（22）的继电器的高压控制回路上；FPGA的003号输出控制引脚连接在控制二级喷水管阀（35）的继电器的低压控制回路上，二级喷水管阀（35）的电源引脚串联在控制二级喷水管阀（35）的继电器的高压控制回路上；FPGA的004号输出控制引脚连接在控制一级喷水管阀（45）的继电器的低压控制回路上，一级喷水管阀（45）的电源引脚串联在控制一级喷水管阀（45）的继电器的高压控制回路上；FPGA的005号输出控制引脚连接在控制气泵的继电器的低压控制回路上，气泵的电源引脚串联在控制气泵的继电器的高压控制回路上；

所述清扫控制方法包括以下过程：

检测处理步骤：

A1、采用FPGA的001号输出控制引脚输出高电平后，控制底层电机的继电器启动，底层电机启动，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍（63）旋转，并带动整个木质地板油污清理扫地机器人在支撑万向轮（16）的支撑下随机的在地面行走，FPGA的002号输出控制引脚、FPGA的003号输出控制引脚、FPGA的004号输出控制引脚、FPGA的005号输出控制引脚不输出高电平；

A2、电流传感器持续采集底层电机控制回路线路上的电流，并输出给FPGA，当FPGA获得的电流信号为由低转为高再转为低时，停止FPGA的001号输出控制引脚输出高电平；

装配步骤：

B1、在步骤A2后，打开塞子，向二级注水注气管（34）和一级注水注气管内注入80-100摄氏度热水，再盖上塞子；

B2、在步骤B1后，采用支架结构配置在木质地板油污清理扫地机器人上，所述支架结构为半球形的支撑穹顶壳（1），所述支撑穹顶壳（1）中心向下延伸有用于悬挂圆形机器人壳体的悬臂（12），悬臂（12）下端与上层中心电机（22）的旋转轴端部卡接；采用支撑穹顶壳（1）的下端口设置的塑料吸盘（14），吸附在木质地板（15）上；

C：清扫步骤：

C1、FPGA的005号输出控制引脚输出高电平，控制气泵启动；

C2、FPGA的004号输出控制引脚输出高电平，控制一级喷水管阀（45）打开；

C3、FPGA的001号输出控制引脚输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚输出高电平，上层中心电机（22）和底层电机同时启动，上层中心电机（22）带动木质地板油污清理扫地机器人自传，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍（63）旋转；

C4、X分钟后， FPGA的001号输出控制引脚停止输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚停止输出高电平；

C5、FPGA的003号输出控制引脚输出高电平，控制二级喷水管阀打开；

C6、FPGA的001号输出控制引脚输出高电平，FPGA的002号输出控制引脚输出高电平，上层中心电机（22）和底层电机同时启动，上层中心电机（22）带动木质地板油污清理扫地机器人自传，底层电机驱动海绵棉质结构清扫棍（63）旋转。

2.根据权利要求1所述的木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，所述海绵棉质结构清扫棍包括海绵棒体（631），所述海绵棒体（631）上套设置有多根环形的粗径棉线（632），粗径棉线（632）的内径小于海绵棒体（631）的外径，粗径棉线（632）套设在海绵棒体（631）上后，将海绵棒体（631）挤压变形使其表面形成突峰。

3.根据权利要求2所述的木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，所述粗径棉线（632）为环形橡胶圈外绕制棉絮线构成的结构，所述环形橡胶圈的线径为到4毫米以及4毫米以上，粗径棉线（632）厚度应达到3毫米以及3毫米以上。

4.根据权利要求3所述的木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，所述环形橡胶圈为线形为扁形的扁式环形橡胶圈。

5.根据权利要求1所述的木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，所述支撑穹顶壳（1）内壁设置有至少3个限位滑轮（13），在使用状态下，上层圆形壳体的圆形棱边嵌入到限位滑轮（13）的凹槽内。

6.根据权利要求1所述的木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，所述一级蓄水环管的环直径小于二级蓄水环管的环直径。

7.根据权利要求1所述的木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，所述上层中心电机（22）底端固定在隔板上，上层中心电机（22）上端固定在上层空腔（21）的上内壁上。

8.根据权利要求1所述的木质地板油污清理扫地机器人的清扫控制方法，其特征在于，所述一级台阶的内壁上延伸多个支撑柱连接到底层电机外壁上。

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