CN108926296B - 一种多功能家政机器人打扫机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能家政机器人打扫机构，包括橡胶块、拖布、杆件Ⅰ、杆件Ⅱ、小齿轮、涡轮、蜗杆、电机和吸尘器本体；拖布的顶端与橡胶块的底端固定连接；杆件Ⅰ的两端分别与橡胶块和杆件Ⅱ的一端铰接、杆件Ⅱ的另一端与小齿轮铰接；小齿轮通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上；涡轮与所述电机的轴固定连接，涡轮为环状结构，涡轮的内环面上设有内齿，小齿轮与涡轮的内齿啮合，电机与多功能家政机器人的设备本体固定连接；蜗杆通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上，蜗杆与涡轮啮合；吸尘器本体与蜗杆的底端通过联轴器连接；涡轮通过锥齿轮传动和行星轮系传动连接有风扇。本发明集拖地功能、吸尘功能、潮湿地面吹干功能、防撞功能、风扇功能于一体化，具备功能性。

Description

一种多功能家政机器人打扫机构
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种多功能家政机器人打扫机构。
背景技术
随着科学技术的进步和社会发展，特别是受生活节奏的加快和工作压力的增大影响，人们希望更多地从繁琐的家庭日常清洁事务中解脱出来。拖地机器人作为清洁机器人的一种，其针对的目标用户是所有家庭，其使人们从日常清洁工作中解放出来，满足了市场的需求。
申请号为CN201510639264.6专利所述的拖地机器人，虽然其可以有效降低拖地多功能家政机器人的设备本体的能耗，提高了拖地多功能家政机器人的设备本体的续航时间，且使用范围也得到了增加，但是其不具备多功能性，没有集拖地功能、吸尘功能、风扇功能于一体化。
申请号为CN201710731571.6专利所述的一种拖地机器人及拖地方法，虽然其可实现全自动的拖地，提高用户体验的效果，但是其不具备潮湿地面吹干、拖把的自动防撞、风扇以及智能决策风扇使用的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种多功能家政机器人打扫机构。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种多功能家政机器人打扫机构，包括橡胶块、拖布、杆件Ⅰ、杆件Ⅱ、小齿轮、涡轮、蜗杆、电机和吸尘器本体；
所述拖布的顶端与所述橡胶块的底端固定连接；
所述杆件Ⅰ的两端分别与所述橡胶块和杆件Ⅱ的一端铰接、杆件Ⅱ的另一端与小齿轮铰接；
所述小齿轮通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上；
所述涡轮与所述电机的轴固定连接，涡轮为环状结构，涡轮的内环面上设有内齿，小齿轮与涡轮的内齿啮合，电机与多功能家政机器人的设备本体固定连接；
所述蜗杆通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上，蜗杆与涡轮啮合；
所述吸尘器本体与蜗杆的底端通过联轴器连接；
所述涡轮的外圈固定连接有环形轮毂，所述环形轮毂上设有若干锥形齿；
所述环形轮毂的锥形齿与锥齿轮Ⅰ啮合，所述锥齿轮Ⅰ通过键与轴Ⅰ连接；
所述轴Ⅰ的另一端通过键连接有锥齿轮Ⅱ，所述锥齿轮Ⅱ与锥齿轮Ⅲ啮合；
所述锥齿轮Ⅲ通过键与轴Ⅱ连接，所述轴Ⅱ通过联轴器与行星轮系的行星架连接；
所述行星轮系的太阳轮通过键连接有风扇轴，所述风扇轴的另一端固定连接有扇叶。
作为本发明一种多功能家政机器人打扫机构进一步的优化方案，所述电机的轴与所述涡轮之间具体是通过十字连接架固定连接。
作为本发明一种多功能家政机器人打扫机构进一步的优化方案，所述十字连接架包括卡板Ⅰ和卡板Ⅱ；所述卡板Ⅰ和卡板Ⅱ均为矩形结构，卡板Ⅰ的中部设有矩形槽Ⅰ，所述矩形槽的宽度与卡板Ⅱ的宽度相等，卡板Ⅱ上设有矩形槽Ⅱ，矩形槽Ⅱ的宽度与卡板Ⅰ的宽度相等，矩形槽Ⅰ与矩形槽Ⅱ相互垂直卡接，卡板Ⅱ的中部设有键槽，卡板Ⅱ通过所述键槽与电机的轴连接。
作为本发明一种多功能家政机器人打扫机构进一步的优化方案，所述涡轮上设有延伸的连接环，所述连接环的内环上设有四个卡槽，所述四个卡槽沿连接环的中心轴成圆周均布，所述卡板Ⅰ和卡板Ⅱ的两端分别卡接在所述四个卡槽内。
作为本发明一种多功能家政机器人打扫机构进一步的优化方案，所述橡胶块的顶端固定连接有吹干机。
作为本发明一种多功能家政机器人打扫机构进一步的优化方案，所述橡胶块的前、左、右三个侧壁上分别安装有红外距离传感器。
作为本发明一种多功能家政机器人打扫机构进一步的优化方案，所述多功能家政机器人的设备本体上固定连接有滑轨和电机Ⅰ；所述电机Ⅰ通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上螺纹连接有法兰，所述法兰的底端滑动连接在所述滑轨上；所述轴Ⅰ、轴Ⅱ、风扇轴分别通过轴承转动连接在法兰上；所述行星轮系的齿圈固定连接在法兰上。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.集拖地功能和吸尘功能于一体化，该装置通过涡轮的转动同时带动小齿轮和蜗杆的转动，其中，小齿轮通过连杆机构带动拖布实现拖地功能，蜗杆带动吸尘器本体实现吸尘功能；
2.具备潮湿地面吹干功能，在橡胶块的顶端安装了吹干机，可在拖完地以后启动吹干机，实现潮湿地面吹干功能；
3.具备防撞功能，在橡胶块的侧壁安装有红外距离传感器，当有障碍物出现在设定的距离以内时，即可通过多功能家政机器人的设备本体的控制器控制机器人做出相应动作改变拖布的运动轨迹，以防止其与障碍物发生碰撞造成机构的损坏。
4.具备风扇的功能，涡轮连同环形轮毂一起转动，通过齿轮啮合传动带动轴Ⅰ转动，轴Ⅰ通过锥齿轮啮合传动带动轴Ⅱ转动，轴Ⅱ经过行星轮系的增速带动风扇轴转动，风扇轴连同扇叶一同转动实现了风扇功能。
5.智能决策风扇功能的使用，电机Ⅰ根据温度的高低由嵌入式控制器控制其运动，当温度传感器感应到环境温度达到了设定值，则启动电机Ⅰ，通过滚珠丝杠带动法兰运动直至锥齿轮Ⅰ与环形轮毂上的锥形齿啮合，实现风扇功能；当环境温度低于设定值，则电机Ⅰ恢复至初始位置，使锥齿轮Ⅰ与环形轮毂上的锥形齿处于脱离状态。
附图说明
图1为本发明的一种多功能家政机器人打扫机构未安装风扇功能组件的结构示意图；
图2为涡轮的后视图；
图3为十字连接架的结构示意图；
图4为十字连接架分别与电机、涡轮连接的剖视图；
图5为从环形轮毂至扇叶之间的风扇功能组件的结构示意图；
其中，1-橡胶块，2-拖布，3-杆件Ⅰ，4-杆件Ⅱ，5-小齿轮，6-涡轮，7-蜗杆，8-电机，9-吸尘器本体，10-内齿，11-十字连接架，12-卡板Ⅰ，13-卡板Ⅱ，14-键槽，15-连接环，16-卡槽，17-吹干机，18-红外距离传感器，19-环形轮毂，20-锥形齿，21-锥齿轮Ⅰ，22-轴Ⅰ，23-锥齿轮Ⅱ，24-锥齿轮Ⅲ，25-轴Ⅱ，26-行星轮系，27-风扇轴，28-扇叶，29-滑轨，30-电机Ⅰ，31-滚珠丝杠，32-法兰，33-齿圈，34-行星轮，35-太阳轮，36-行星架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1至5所示，一种多功能家政机器人打扫机构，包括橡胶块1、拖布2、杆件Ⅰ3、杆件Ⅱ4、小齿轮5、涡轮6、蜗杆7、电机8和吸尘器本体9；所述拖布2的顶端与所述橡胶块1的底端固定连接；所述杆件Ⅰ3的两端分别与所述橡胶块1和杆件Ⅱ4的一端铰接、杆件Ⅱ4的另一端与小齿轮5铰接；所述小齿轮5通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上；所述涡轮6与所述电机8的轴固定连接，涡轮6为环状结构，涡轮6的内环面上设有内齿10，小齿轮5与涡轮6的内齿10啮合，电机8与多功能家政机器人的设备本体固定连接；所述蜗杆7通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上，蜗杆7与涡轮6啮合；所述吸尘器本体9与蜗杆7的底端通过联轴器连接；所述涡轮6的外圈固定连接有环形轮毂19，所述环形轮毂19上设有若干锥形齿20；所述环形轮毂19的锥形齿20与锥齿轮Ⅰ21啮合，所述锥齿轮Ⅰ21通过键与轴Ⅰ22连接；所述轴Ⅰ22的另一端通过键连接有锥齿轮Ⅱ23，所述锥齿轮Ⅱ23与锥齿轮Ⅲ24啮合；所述锥齿轮Ⅲ24通过键与轴Ⅱ25连接，所述轴Ⅱ25通过联轴器与行星轮系26的行星架36连接；所述行星轮系26的太阳轮35通过键连接有风扇轴27，所述风扇轴27的另一端固定连接有扇叶28。本发明集拖地功能和吸尘功能于一体化，该装置通过涡轮6的转动同时带动小齿轮5和蜗杆7的转动，其中，小齿轮5通过连杆机构带动拖布实现拖地功能，蜗杆7带动吸尘器本体9实现吸尘功能；具备风扇的功能，涡轮6连同环形轮毂19一起转动，通过齿轮啮合传动带动轴Ⅰ22转动，轴Ⅰ22通过锥齿轮啮合传动带动轴Ⅱ25转动，轴Ⅱ25经过行星轮系26的增速带动风扇轴27转动，风扇轴27连同扇叶28一同转动实现了风扇功能。
所述电机8的轴与所述涡轮6之间具体是通过十字连接架11固定连接。十字连接架11用于将涡轮6牢固的安装在电机8的轴上，结构简单，连接可靠。
所述十字连接架11包括卡板Ⅰ12和卡板Ⅱ13；所述卡板Ⅰ12和卡板Ⅱ13均为矩形结构，卡板Ⅰ12的中部设有矩形槽Ⅰ，所述矩形槽的宽度与卡板Ⅱ13的宽度相等，卡板Ⅱ13上设有矩形槽Ⅱ，矩形槽Ⅱ的宽度与卡板Ⅰ12的宽度相等，矩形槽Ⅰ与矩形槽Ⅱ相互垂直卡接，卡板Ⅱ13的中部设有键槽14，卡板Ⅱ13通过所述键槽14与电机8的轴连接。十字连接架11由卡板Ⅰ12和卡板Ⅱ13相互垂直卡接在一起，制造工艺简单且拆装方便。
所述涡轮6上设有延伸的连接环15，所述连接环15的内环上设有四个卡槽16，所述四个卡槽16沿连接环15的中心轴成圆周均布，所述卡板Ⅰ12和卡板Ⅱ13的两端分别卡接在所述四个卡槽16内。连接环15通过卡槽16与十字连接架11连接，安装方便，连接稳固，结构简单，便于制造、运输和清洗。
所述橡胶块1的顶端固定连接有吹干机17，所述吹干机17具体为型号BF533的强力吹干机。具备潮湿地面吹干功能，在橡胶块1的顶端安装了吹干机17，可在拖完地以后启动吹干机17，实现潮湿地面吹干功能。
所述橡胶块1的前、左、右三个侧壁上分别安装有红外距离传感器18。具备防撞功能，在橡胶块1的侧壁安装有红外距离传感器18，当有障碍物出现在设定的距离以内时，即可通过多功能家政机器人的设备本体的控制器控制机器人做出相应动作改变拖布的运动轨迹，以防止其与障碍物发生碰撞造成机构的损坏。
所述多功能家政机器人的设备本体上固定连接有滑轨29和电机Ⅰ30；所述电机Ⅰ30通过联轴器连接有滚珠丝杠31，所述滚珠丝杠31上螺纹连接有法兰32，所述法兰32的底端滑动连接在所述滑轨29上；所述轴Ⅰ22、轴Ⅱ25、风扇轴27分别通过轴承转动连接在法兰32上；所述行星轮系26的齿圈33固定连接在法兰32上。智能决策风扇功能的使用，电机Ⅰ30根据温度的高低由嵌入式控制器控制其运动，当环境温度传感器感应到温度达到了设定值，则启动电机Ⅰ30，通过滚珠丝杠31带动法兰32运动直至锥齿轮Ⅰ21与环形轮毂19上的锥形齿20啮合，实现风扇功能；当环境温度低于设定值，则电机Ⅰ30恢复至初始位置，使锥齿轮Ⅰ21与环形轮毂19上的锥形齿20处于脱离状态。
基于上述，本发明集拖地功能和吸尘功能于一体化，该装置通过涡轮6的转动同时带动小齿轮5和蜗杆7的转动，其中，小齿轮5通过连杆机构带动拖布实现拖地功能，蜗杆7带动吸尘器本体9实现吸尘功能；具备潮湿地面吹干功能，在橡胶块1的顶端安装了吹干机17，可在拖完地以后启动吹干机17，实现潮湿地面吹干功能；具备防撞功能，在橡胶块1的侧壁安装有红外距离传感器18，当有障碍物出现在设定的距离以内时，即可通过多功能家政机器人的设备本体的控制器控制机器人做出相应动作改变拖布的运动轨迹，以防止其与障碍物发生碰撞造成机构的损坏；具备风扇的功能，涡轮6连同环形轮毂19一起转动，通过齿轮啮合传动带动轴Ⅰ22转动，轴Ⅰ22通过锥齿轮啮合传动带动轴Ⅱ25转动，轴Ⅱ25经过行星轮系26的增速带动风扇轴27转动，风扇轴27连同扇叶28一同转动实现了风扇功能；智能决策风扇功能的使用，电机Ⅰ30根据温度的高低由嵌入式控制器控制其运动，当温度传感器感应到环境温度达到了设定值，则启动电机Ⅰ30，通过滚珠丝杠31带动法兰32运动直至锥齿轮Ⅰ21与环形轮毂19上的锥形齿20啮合，实现风扇功能；当环境温度低于设定值，则电机Ⅰ30恢复至初始位置，使锥齿轮Ⅰ21与环形轮毂19上的锥形齿20处于脱离状态。本发明中的电机8、红外距离传感器18、吹干机17、吸尘器本体9、电机Ⅰ、温度传感器和多功能家政机器人的设备本体均与嵌入式控制器连接。
本发明的工作过程如下：
1)当温度传感器感应到温度达到了设定值，则启动电机Ⅰ30，通过滚珠丝杠31带动法兰32运动直至锥齿轮Ⅰ21与环形轮毂19上的锥形齿20啮合，实现风扇功能；当环境温度低于设定值，则电机Ⅰ30处于关闭状态即可；
2)启动电机8，电机8通过十字连接架11带动涡轮6转动，涡轮6带动小齿轮5和蜗杆7转动；
3)蜗杆7带动吸尘器本体9动作，实现吸尘的功能；
4)小齿轮5通过杆件Ⅰ3、杆件Ⅱ4带动橡胶块1连同拖布2在地面上实现拖地功能；
5)红外距离传感器18检测周围是否有障碍物在设定的距离之内，若有则通过嵌入式控制器控制多功能家政机器人的设备本体做出决策改变拖布运动轨迹，实现防撞功能；
6)启动吹干机17，实现边拖地边吹干的功能。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
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，并不用于限制本发明，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 (1)

1.一种多功能家政机器人打扫机构，其特征在于，包括橡胶块(1)、拖布(2)、杆件Ⅰ(3)、杆件Ⅱ(4)、小齿轮(5)、涡轮(6)、蜗杆(7)、电机(8)和吸尘器本体(9)；所述拖布(2)的顶端与所述橡胶块(1)的底端固定连接；所述杆件Ⅰ(3)的两端分别与所述橡胶块(1)和杆件Ⅱ(4)的一端铰接、杆件Ⅱ(4)的另一端与小齿轮(5)铰接；所述小齿轮(5)通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上；所述涡轮(6)与所述电机(8)的轴固定连接，涡轮(6)为环状结构，涡轮(6)的内环面上设有内齿(10)，小齿轮(5)与涡轮(6)的内齿(10)啮合，电机(8)与多功能家政机器人的设备本体固定连接；所述蜗杆(7)通过轴承转动连接在多功能家政机器人的设备本体上，蜗杆(7)与涡轮(6)啮合；所述吸尘器本体(9)与蜗杆(7)的底端通过联轴器连接；所述涡轮(6)的外圈固定连接有环形轮毂(19)，所述环形轮毂(19)上设有若干锥形齿(20)；所述环形轮毂(19)的锥形齿(20)与锥齿轮Ⅰ(21)啮合，所述锥齿轮Ⅰ(21)通过键与轴Ⅰ(22)连接；所述轴Ⅰ(22)的另一端通过键连接有锥齿轮Ⅱ(23)，所述锥齿轮Ⅱ(23)与锥齿轮Ⅲ(24)啮合；所述锥齿轮Ⅲ(24)通过键与轴Ⅱ(25)连接，所述轴Ⅱ(25)通过联轴器与行星轮系(26)的行星架(36)连接；所述行星轮系(26)的太阳轮(35)通过键连接有风扇轴(27)，所述风扇轴(27)的另一端固定连接有扇叶(28)；所述电机(8)的轴与所述涡轮(6)之间具体是通过十字连接架(11)固定连接；所述十字连接架(11)包括卡板Ⅰ(12)和卡板Ⅱ(13)；所述卡板Ⅰ(12)和卡板Ⅱ(13)均为矩形结构，卡板Ⅰ(12)的中部设有矩形槽Ⅰ，所述矩形槽的宽度与卡板Ⅱ(13)的宽度相等，卡板Ⅱ(13)上设有矩形槽Ⅱ，矩形槽Ⅱ的宽度与卡板Ⅰ(12)的宽度相等，矩形槽Ⅰ与矩形槽Ⅱ相互垂直卡接，卡板Ⅱ(13)的中部设有键槽(14)，卡板Ⅱ(13)通过所述键槽(14)与电机(8)的轴连接；所述涡轮(6)上设有延伸的连接环(15)，所述连接环(15)的内环上设有四个卡槽(16)，所述四个卡槽(16)沿连接环(15)的中心轴成圆周均布，所述卡板Ⅰ(12)和卡板Ⅱ(13)的两端分别卡接在所述四个卡槽(16)内；所述橡胶块(1)的顶端固定连接有吹干机(17)；所述橡胶块（1）的前、左、右三个侧壁上分别安装有红外距离传感器(18)；所述多功能家政机器人的设备本体上固定连接有滑轨(29)和电机Ⅰ(30)；所述电机Ⅰ(30)通过联轴器连接有滚珠丝杠(31)，所述滚珠丝杠(31)上螺纹连接有法兰(32)，所述法兰(32)的底端滑动连接在所述滑轨(29)上；所述轴Ⅰ(22)、轴Ⅱ(25)、风扇轴(27)分别通过轴承转动连接在法兰(32)上；所述行星轮系(26)的齿圈(33)固定连接在法兰(32)上。
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