CN108742356A - 一种多功能扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能扫地机器人，包括底板、主体、进气管、支撑机构、移动机构、清扫机构、吸尘机构和语音控制模块，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，语音控制模块包括语音控制电路，该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，在语音控制电路中，集成电路U1的型号为TDA1521，其输出功率大，保证了语音信号的可靠性输出，而且具有过热过载短路保护功能，从而提高了系统的可靠性，提高了设备的实用性。

Description

一种多功能扫地机器人

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，此外，在系统运行的过程中，往往都是需要语音辅助功能，但是由于现有的语音控制电路缺少保护功能，从而降低了系统工作的可靠性，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、吸尘机构和语音控制模块，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；

所述语音控制模块包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，所述集成电路U1的型号为TDA1521，所述集成电路U1的第一同相输入端接地，所述集成电路U1的第一反相输入端与第一电容C1连接，所述集成电路U1的第二同相输入端接地，所述集成电路U1的第二反相输入端与第二电容C1连接，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的正电源端外接+15V直流电压电源，所述集成电路U1的正电源端通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路U1的负电源端通过第四电容C4接地，所述集成电路U1的第一输出端通过第五电容C5和第一电阻R1组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第二输出端通过第六电容C6和第二电阻R2组成的串联电路接地。

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，为了便于规范防止收纳盒的位置，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，在语音控制电路中，集成电路U1的型号为TDA1521，其输出功率大，保证了语音信号的可靠性输出，而且具有过热过载短路保护功能，从而提高了系统的可靠性。

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是本发明的多功能扫地机器人的结构示意图；

图2是本发明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是本发明的多功能扫地机器人的语音控制模块的电路原理图；

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、吸尘机构和语音控制模块，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，利用语音控制模块出去地面的积水，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，所述语音控制模块包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，所述集成电路U1的型号为TDA1521，所述集成电路U1的第一同相输入端接地，所述集成电路U1的第一反相输入端与第一电容C1连接，所述集成电路U1的第二同相输入端接地，所述集成电路U1的第二反相输入端与第二电容C1连接，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的正电源端外接+15V直流电压电源，所述集成电路U1的正电源端通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路U1的负电源端通过第四电容C4接地，所述集成电路U1的第一输出端通过第五电容C5和第一电阻R1组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第二输出端通过第六电容C6和第二电阻R2组成的串联电路接地。

在语音控制电路中，集成电路U1的型号为TDA1521，通过对各路输入信号进行判断，同时具有足够的输出功率，保证了语音输出的可靠性。该集成电路U1具有过热过载短路保护功能，从而对语音控制电路起到了保护作用，从而提高了系统的可靠性。

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，控制语音控制模块出去地面的积水。

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，为了便于规范防止收纳盒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，在语音控制电路中，集成电路U1的型号为TDA1521，其输出功率大，保证了语音信号的可靠性输出，而且具有过热过载短路保护功能，从而提高了系统的可靠性。

与现有技术相比，该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，在语音控制电路中，集成电路U1的型号为TDA1521，其输出功率大，保证了语音信号的可靠性输出，而且具有过热过载短路保护功能，从而提高了系统的可靠性。

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、吸尘机构和语音控制模块，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；

所述语音控制模块包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路（U1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）和第六电容（C6），所述集成电路（U1）的型号为TDA1521，所述集成电路（U1）的第一同相输入端接地，所述集成电路（U1）的第一反相输入端与第一电容（C1）连接，所述集成电路（U1）的第二同相输入端接地，所述集成电路（U1）的第二反相输入端与第二电容（C1）连接，所述集成电路（U1）的接地端接地，所述集成电路（U1）的正电源端外接+15V直流电压电源，所述集成电路（U1）的正电源端通过第三电容（C3）接地，所述集成电路（U1）的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路（U1）的负电源端通过第四电容（C4）接地，所述集成电路（U1）的第一输出端通过第五电容（C5）和第一电阻（R1）组成的串联电路接地，所述集成电路（U1）的第二输出端通过第六电容（C6）和第二电阻（R2）组成的串联电路接地。

2.如权利要求1所述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。