CN109091076A - 楼梯清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种楼梯清洁机器人，包括清洁装置、本体、行走装置及第一驱动装置，所述清洁装置悬设于所述本体的前方，所述行走装置包括轮毂，所述第一驱动装置包括驱动电机和传动轴，所述轮毂分别设于所述传动轴的两端，所述驱动电机用于驱动所述传动轴转动，所述轮毂包括轮毂支架和多个轮杆，所述轮毂支架设于所述传动轴的两端，所述轮杆围绕所述轮毂支架设置，且所述轮杆的第一端插入所述轮毂支架，并与所述轮毂支架螺纹连接。本发明的清洁机器人，通过采用所述轮杆与所述轮毂螺纹连接，在旋转轮杆时调整轮毂的直径，使所述轮毂可以在不同高度的台阶上行进，扩大了所述清洁机器人的使用范围，结构简单，通用化程度高。

Description

楼梯清洁机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种楼梯清洁机器人。

背景技术

机器人技术的发展，是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，是为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术。经济的发展改变了人类社会结构的组成，在智能化大发展的浪潮下，利用机器人来替代传统的利用人类的劳动力来清洁楼道的趋势已经越来越明显。

众所周知，当前我国楼房越来越多、楼层越来越高，尽管大部分楼房都配置了电梯，但是楼梯的作用仍然不容小觑，因此不管楼层的高低，国家都规定必须设有楼梯。因此楼道和楼梯的清洁的工作明显尤为重要。然而，楼梯的清理难题，对于当前热门的楼道清扫机器人，仍然是一项艰难的任务，由于楼梯的高度、宽度不规则，因此对于研制通用的楼梯爬升机器人带来诸多挑战。

因此，有必要提供一种新的楼梯清洁机器人以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种楼梯清洁机器人，旨在解决相关技术中清扫机器人不兼容不同种类的楼梯的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的楼梯清洁机器人，包括清洁装置、本体、行走装置及第一驱动装置，所述清洁装置悬设于所述本体的前方，所述行走装置包括轮毂，所述第一驱动装置包括驱动电机和传动轴，所述传动轴贯穿所述本体，所述轮毂分别设于所述传动轴的两端，所述驱动电机用于驱动所述传动轴转动，所述轮毂包括轮毂支架、多个轮杆、弹簧及防震垫，所述轮毂支架设于所述传动轴的两端，所述轮杆围绕所述轮毂支架设置，且所述轮杆的第一端插入所述轮毂支架，并与所述轮毂支架螺纹连接，所述轮杆的第二端设有第一凹槽，所述第一凹槽的开口的一端设有卡块，所述防震垫的形状为T形，所述防震垫卡设于所述第一凹槽内，复位弹簧弹性连接所述轮杆及所述防震垫的T形端。

优选地，轮毂支架的几何中心处设有轮毂固定孔，所述轮毂通过所述轮毂固定孔分别设于所述传动轴的两端。

优选地，所述轮毂支架包括第一轮毂支架和第二轮毂支架，所述第一轮毂支架和所述第二轮毂支架连接，二者相连呈十字形，其中，所述第一轮毂支架或所述第二轮毂支架设于所述传动轴的一端。

优选地，所述清洁装置包括清洁器、连接架和支撑杆，所述连接架的第一端与所述清洁器连接，所述连接架的第二端与所述支撑杆活动连接，所述支撑杆设于所述本体。

优选地，所述支撑杆包括第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆间隔地设置，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆均与所述连接架的第二端铰接连接。

优选地，所述连接架为三角形连接架，所述支撑杆包括第三支撑杆、第四支撑杆及第五支撑杆，所述第三支撑杆与所述三角形连接架的第一顶点活动连接，所述第四支撑杆、所述第五支撑杆分别与所述三角形连接架的第一顶点延伸的两条边铰接连接，所述三角形连接架的第一顶点的相对的边上设有滑动槽结构，所述清洁装置与所述滑动槽结构滑动连接。

优选地，所述滑动槽结构的两端分别设有限位块。

优选地，所述防震垫的第二端设有滚轮。

优选地，所述第一支撑杆包括伸缩杆、母杆、齿轮以及第二驱动装置，所述母杆设于所述本体上，所述伸缩杆的第一端设有齿条，所述伸缩杆的第二端与所述连接架铰接，所述母杆的一端设有第四凹槽，所述第四凹槽内设有齿轮，所述伸缩杆的第一端嵌入所述第四凹槽设置，所述第二驱动装置驱动所述齿轮转动带动所述伸缩杆上下运动。

优选地，所述清洁装置包括真空吸气管、真空压缩机以及垃圾容纳箱体，所述真空吸气管的一端设于所述清洁器的下方，所述真空吸气管的另一端与所述真空压缩机连接，所述垃圾容纳箱体和所述真空压缩机分别设于所述本体上。

本发明的技术方案中，通过采用所述轮杆与所述轮毂螺纹连接，在旋转轮杆时调整轮毂的直径，使所述轮毂可以在不同高度的台阶上行进，扩大了所述清洁机器人的使用范围，结构简单，通用化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的楼梯清洁机器人的立体结构示意图；

图2为本发明的楼梯清洁机器人第一实施例的轮毂正面剖视图；

图3为本发明的楼梯清洁机器人第二实施例的轮毂正面剖视图；

图4为本发明的楼梯清洁机器人轮毂支架的正面剖视图；

图5为本发明的楼梯清洁机器人轮毂支架的侧面剖视图；

图6为本发明的楼梯清洁机器人第三实施例的支撑杆的正面剖视图；

图7为本发明的楼梯清洁机器人第四实施例的支撑杆的正面剖视图；

图8为本发明的楼梯清洁机器人的三角形连接架的正面剖视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种楼梯清洁机器人100。

请参照图1至图2，在本发明的一实施例中，包括清洁装置40、本体10、行走装置20及第一驱动装置，所述清洁装置40悬设于所述本体的前方，所述行走装置20包括轮毂21，所述第一驱动装置包括驱动电机和传动轴，所述传动轴贯穿所述本体10，所述轮毂21分别设于所述传动轴的两端，所述驱动电机用于驱动所述传动轴转动，所述轮毂21包括轮毂支架211和多个轮杆212，所述轮毂支架211设于所述传动轴的两端，所述轮杆212围绕所述轮毂支架211设置，且所述轮杆212的第一端插入所述轮毂支架211，并与所述轮毂支架211螺纹连接。

本发明的清洁机器人100，通过采用所述轮杆212与所述轮毂21螺纹连接，在旋转轮杆212时调整所述轮毂21的直径，使所述轮毂21可以在不同高度的台阶上行进，扩大了所述清洁机器人100的使用范围，结构简单，通用化程度高。

其中，所述轮毂21相对于所述本体10的纵向的中心线对称地设置，所述本体10的两侧分别设有两个所述轮毂21，每个所述轮毂21固定设于所述传动轴的两端，所述传动轴上还设有齿轮差速器，所述第一驱动装置30的驱动电机,通过所述传动轴驱动所述轮毂21转动，从而带动所述本体10前进或后退，所述轮毂21的形状可以是十字形，也可以是Y字形，还可以是米子型等其他形状。所述轮毂支架211内设有内螺纹结构，所述轮杆212的第一端设有外螺纹，所述轮杆212的第一端通过所述内螺纹结构与所述轮毂支架211螺纹连接。

可以理解地，本发明的清洁机器人100在清洁楼梯时，可以首先观察楼梯的梯度，然后旋转所述轮杆212调整所述轮毂21的直径，使所述轮毂21的轮径匹配楼梯的梯度，在具体工作时，所述第一驱动装置30带动所述轮毂21转动，带动所述本体10朝楼梯的上端行进，在行进过程中，所述清洁装置40工作，对楼梯间进行吸尘、清扫等操作。进一步地，在所述机器人爬楼梯时，还可以设置所述本体10后面的两个轮毂21的轮径大于前面两个轮毂21的轮径，使机器人具有更好地推动性与稳定性。

进一步地，所述轮毂支架211的几何中心处设有轮毂固定孔215，所述轮毂21通过所述轮毂固定孔21分别设于所述传动轴的两端，从而设置在所述本体10的四个角上。可以理解地，还可以在所述轮杆212远离所述轮毂固定孔215的一端设有滚轮，在所述传动轴转动时，所述滚轮与地面接触，带动所述本体10行进。

更优地，在所述轮杆212的表面设有刻度标线，在所述轮杆212上设有固定螺母，可以通过刻度标线将所述轮毂21的轮径调整一致，在调整好所述轮毂21的轮径后，进一步通过拧紧所述固定螺母固定所述轮毂21，保证了清洁机器人100工作时的稳定性。

进一步地，请参考图2和图3，所述轮毂21还包括复位弹簧213和防震垫214，所述轮杆212的第二端设有第一凹槽212a，所述防震垫214的第一端伸入所述第一凹槽212a内，所述复位弹簧213弹性连接所述轮杆212及所述防震垫214的第一端。具体地，所述轮杆212的第二端设有第一凹槽212a，所述第一凹槽212a内设有所述复位弹簧213，所述防震垫214设于所述第一凹槽212a内，所述复位弹簧213的第一端与所述轮杆212抵接，所述复位弹簧213的第二端与所述防震垫214的一端抵接。可以理解地，所述防震垫214的材料可以是橡胶材料，也可以是金属材料。

更优地，所述防震垫214的第二端设有滚轮。

优选地，所述轮毂支架211的形状为十字形形状或者Y字形形状，所述防震垫214卡设于所述第一凹槽212a内，具体地，所述第一凹槽212a的远离所述轮毂固定孔215的一端的开口的槽径小于靠近所述轮毂固定孔215的一端的槽径，也可以是在所述第一凹槽212a的开口的一端设有卡块，所述防震垫214的形状可以是T形，所述防震垫卡设于所述第一凹槽内，所述复位弹簧弹性连接所述轮杆及所述防震垫的T形端。所述防震垫214的形状还可以是球形或梯形，只要所述防震垫214卡设于所述第一凹槽212a内即可，在清洁机器人100行进时，所述防震垫214和复位弹簧213工作，减少了清洁机器人100震动的幅度，有利于所述机器人更加平稳的行进。

进一步地，如图4和图5所示，所述轮毂支架211包括第一轮毂支架211a和第二轮毂支架211b，所述第一轮毂支架211a和所述第二轮毂支架211b连接，二者相连呈十字形，其中，所述第一轮毂支架211a或所述第二轮毂支架211b设于所述传动轴的一端。

可以理解地，所述第一轮毂支架211a和所述第二轮毂支架211b相互垂直地设置，具体地，所述第一轮毂支架211a、所述第二轮毂支架211b的表面均凹设有第二凹槽216，所述第一轮毂支架211a与所述第二轮毂支架211b通过所述第二凹槽216相互卡合地设置。有利于轮毂21结构的稳定，提高了所述清洁机器人100的使用寿命。进一步地，还可以是在所述第一轮毂支架211a和所述第二轮毂支架211b上设有轮毂固定孔215，所述第一轮毂支架211a和所述第二轮毂支架211b通过螺纹紧固连接。

进一步地，所述清洁装置40包括清洁器41、连接架42和支撑杆43，所述连接架42的第一端与所述清洁器41连接，所述连接架42的第二端与所述支撑杆43活动连接，所述支撑杆43设于所述本体10。可以理解地，所述连接架42的第二端与所述支撑杆43可以是齿轮连接，也可以是铰接连接。具体地，所述支撑杆43上端设有卡槽，所述连接架42的第二端设于所述卡槽内，所述支撑杆43可以带动所述连接架42上下摆动。具体地，在所述清洁机器人100工作时，可以由所述连接架42带动所述清洁器41上下摆动进行清洁。

可以理解地，所述支撑杆43包括第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆间隔地设置，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆均与所述连接架42的第二端铰接连接。具体地，在本实施例中，所述连接架42的形状可以是一字形，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆支撑所述连接架42，所述清洁装置悬设于所述连接架42的第一端。

在另一实施例中，如图6所示，所述连接架42为三角形连接架，所述支撑杆43包括第三支撑杆43a、第四支撑杆43b及第五支撑杆43c，所述第三支撑杆43a与所述三角形连接架的第一顶点活动连接，所述第四支撑杆43b、所述第五支撑杆43c分别与所述三角形连接架的第一顶点延伸的两条边铰接连接，所述三角形连接架的第一顶点的相对的边上设有滑动槽结构421，所述清洁装置40与所述滑动槽421滑动地连接。扩大了所述清洁装置40的纵向清洁范围，提高了所述清洁机器人100的工作效率。

更优地，在所述滑动槽结构421的两端分别设有限位块，所述限位块为橡胶限位块。防止了所述清洁装置40滑出所述支撑架42。

更优地，如图7所示，所述第一支撑杆包括升降杆431、固定架432、第三驱动装置以及推动杆433，所述固定架432设于所述本体10上，所述固定架432的上端设有第三凹槽434，所述固定架432的下端设有内螺纹，所述升降杆431设于所述第三凹槽434内，所述升降杆431的一端与所述连接架42铰接，所述推动杆433的第一端设有外螺纹，所述推动杆433的第一端与所述升降杆431抵接，所述第三驱动装置驱动所述推动杆433转动，带动所述升降杆431上下运动。

在另一实施例中，如图8所示，所述第一支撑杆包括伸缩杆435、母杆437、齿轮436以及第二驱动装置，所述母杆437设于所述本体10上，所述伸缩杆435的第一端设有齿条，所述伸缩杆435的第二端与所述连接架42铰接，所述母杆437的一端设有第四凹槽438，所述第四凹槽438内设有齿轮436，所述伸缩杆435的第一端嵌入所述第四凹槽438设置，所述齿条与所述齿轮436啮合地设置，所述第二驱动装置驱动所述齿轮436转动带动所述伸缩杆435上下运动。可以使所述清洁机器人100在工作时，通过第一支撑杆和第二支撑杆的升降，带动所述连接架上下摇动。

可以理解地，所述第二支撑杆可以与所述第一支撑杆结构相同，所述第三支撑杆43a、所述第四支撑杆43b及所述第五支撑杆43c可以与所述第一支撑杆的结构相同。

进一步地，所述清洁装置40包括真空吸气管、真空压缩机以及垃圾容纳箱体，所述真空吸气管的一端设于所述清洁器的下方，所述真空吸气管的另一端与所述真空压缩机连接，所述垃圾容纳箱体和所述真空压缩机分别设于所述本体10上。可以使所述清洁机器人100具有真空吸附、清扫等多个工作模式，对楼梯实现不同程度的清洁。具体地，所述清洁器41在所述连接杆上可转动地设置，所述清洁器41的形状可以是圆形，也可以是矩形。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种楼梯清洁机器人，包括清洁装置、本体、行走装置及第一驱动装置，所述清洁装置悬设于所述本体的前方，所述行走装置包括轮毂，所述第一驱动装置包括驱动电机和传动轴，所述传动轴贯穿所述本体，所述轮毂分别设于所述传动轴的两端，所述驱动电机用于驱动所述传动轴转动，其特征在于，所述轮毂包括轮毂支架、多个轮杆、弹簧及防震垫，所述轮毂支架设于所述传动轴的两端，所述轮杆围绕所述轮毂支架设置，且所述轮杆的第一端插入所述轮毂支架，并与所述轮毂支架螺纹连接，所述轮杆的第二端设有第一凹槽，所述第一凹槽的开口的一端设有卡块，所述防震垫的形状为T形，所述防震垫卡设于所述第一凹槽内，复位弹簧弹性连接所述轮杆及所述防震垫的T形端。

2.如权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，轮毂支架的几何中心处设有轮毂固定孔，所述轮毂通过所述轮毂固定孔分别设于所述传动轴的两端。

3.如权利要求2所述的清洁机器人，其特征在于，所述轮毂支架包括第一轮毂支架和第二轮毂支架，所述第一轮毂支架和所述第二轮毂支架连接，二者相连呈十字形，其中，所述第一轮毂支架或所述第二轮毂支架设于所述传动轴的一端。

4.如权利要求2所述的清洁机器人，其特征在于，所述清洁装置包括清洁器、连接架和支撑杆，所述连接架的第一端与所述清洁器连接，所述连接架的第二端与所述支撑杆活动连接，所述支撑杆设于所述本体。

5.如权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述支撑杆包括第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆间隔地设置，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆均与所述连接架的第二端铰接连接。

6.如权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述连接架为三角形连接架，所述支撑杆包括第三支撑杆、第四支撑杆及第五支撑杆，所述第三支撑杆与所述三角形连接架的第一顶点活动连接，所述第四支撑杆、所述第五支撑杆分别与所述三角形连接架的第一顶点延伸的两条边铰接连接，所述三角形连接架的第一顶点的相对的边上设有滑动槽结构，所述清洁装置与所述滑动槽结构滑动连接。

7.如权利要求6所述的清洁机器人，其特征在于，所述滑动槽结构的两端分别设有限位块。

8.如权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述防震垫的第二端设有滚轮。

9.如权利要求5所述的清洁机器人，其特征在于，所述第一支撑杆包括伸缩杆、母杆、齿轮以及第二驱动装置，所述母杆设于所述本体上，所述伸缩杆的第一端设有齿条，所述伸缩杆的第二端与所述连接架铰接，所述母杆的一端设有第四凹槽，所述第四凹槽内设有齿轮，所述伸缩杆的第一端嵌入所述第四凹槽设置，所述第二驱动装置驱动所述齿轮转动带动所述伸缩杆上下运动。

10.如权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述清洁装置包括真空吸气管、真空压缩机以及垃圾容纳箱体，所述真空吸气管的一端设于所述清洁器的下方，所述真空吸气管的另一端与所述真空压缩机连接，所述垃圾容纳箱体和所述真空压缩机分别设于所述本体上。