CN109440701A

CN109440701A - 智能垃圾清理机器人

Info

Publication number: CN109440701A
Application number: CN201811028106.7A
Authority: CN
Inventors: 肖文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-03-08

Abstract

本发明公开了一种智能垃圾清理机器人，其包括机器人外壳、机械左臂、机械右臂、升降底盘、控制电路板以及供电单元。机器人外壳包括躯体部与头部，头部转动设置在躯体部上，其上设有摄像单元。躯体部内设有垃圾桶。机械左臂的一端设置在躯体部上，其另一端设有机械抓手。机械右臂的一端设置在躯体部上，其第二端设有吸尘装置，该吸尘装置与垃圾桶通过吸尘管道连通。升降底盘设置在躯体部的底部，其底部设有若干滚轮。控制电路板与供电单元设置在躯体部内，控制电路板上设有储存单元、图像处理单元、无线通讯单元以及控制单元，并与供电单元电连接。本发明可以有效适应各种城市路面垃圾清理或者户外垃圾清理，且人机互动性强。

Description

智能垃圾清理机器人

技术领域

本发明涉及清扫机器人的技术领域，特别涉及一种智能垃圾清理机器人。

背景技术

随着智能机器人的快速发展和普及，各种形式的机器人逐渐进入人们的日常生产，帮助人们解决各种各样的问题，如扫地机器人可以帮助人们进行室内垃圾的清理问题。为了让智能机器人变得更加智能性，人们还在智能机器人当中添加的互动模块，这种互动方式除了面对面的互动之外，还有通过手机APP的方式与智能机器人进行连接互动，人们可以通过手机APP下发一定的指令，而智能机器人可以按照指令激活的程序进行简单的工作，如改变智能机器人的行进方式、做出一定的肢体动作等，从而增加了人机交互的使用乐趣。

以垃圾清理机器人为例，人们可以通过在APP上设定垃圾清理机器人的工作方式和时间，从而对室内的垃圾进行有效的清理。但现有的垃圾清理机器人大部分都是为了自动化清理而设计的，人机交互性并不强；同时，现有垃圾清理机器人一般都是贴地式清扫，这种清扫方式使得垃圾清理机器人不能适应外界环环境的垃圾清扫工作，如对城市街道路面、河道、高速路等，对于这种清扫区域较为复杂的情况，现有的垃圾清理机器人会将大量的细微尘土也一并清理干净，这对于城市垃圾清理而言是没有必要的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种智能垃圾清理机器人，其人机互动性强，且可以有效适应各种城市路面垃圾清理或者户外垃圾清理。

为实现上述目的，本发明提出的智能垃圾清理机器人，其包括：

一机器人外壳，其包括躯体部以及头部；所述头部内设有摄像单元，且所述头部与所述躯体部转动连接，所述躯体部的上部设有用于驱动头部转动的第一电机；所述躯体部内设有用于容纳垃圾的垃圾桶；

一机械左臂，其第一端连接在所述躯体部上，其第二端设有机械抓手，所述躯体部靠近所述机械抓手的一侧设有自动门；

一机械右臂，其第一端连接在所述躯体部上，其第二端设有吸尘装置，所述吸尘装置与所述垃圾桶通过吸尘管道连通；

一升降底盘，其设置在所述躯体部的底部，所述升降底盘的底部设有若干滚轮，每一滚轮均通过调节支杆连接在所述升降底盘的底部；所述升降底盘上设有驱动滚轮的第二电机，所述滚轮通过传动轴机构与所述第二电机传动连接；

一控制电路板，其上设有储存单元、图像处理单元、无线通讯单元以及控制单元；所述摄像单元的输出端与所述图像处理单元的输入端连接，所述图像处理单元的输出端与储存单元的输入端连接，所述储存单元的输出端、所述机械左臂的受控端、所述机械右臂的受控端、所述第一电机的受控端、以及所述第二电机的受控端均与所述控制单元的控制端连接；所述控制单元的信号接收端通过所述无线通讯单元与外部的移动终端连接；

供电单元，其设置在躯体部内，并与所述控制电路板电连接。

具体地，在本发明实施例中，所述机械左臂包括第一手臂连杆以及用于驱动手臂进行连杆动作的第三电机；所述第一手臂连杆的第一端连接在所述躯体部上，所述机械抓手设置在所述第一手臂连杆的第二端；所述第三电机设置在所述躯体部内部，所述第一手臂连杆的第一端与所述第三电机传动连接。

具体地，在本发明实施例中，所述机械右臂包括第二手臂连杆以及用于驱动手臂进行连杆动作的第四电机；所述第二手臂连杆的第一端连接在所述躯体部上，所述吸尘装置设置在所述第一手臂连杆的第二端；所述第四电机设置在所述躯体部内部，所述第二手臂连杆的第一端与所述第四电机传动连接。

在本发明的优选实施例中，所述摄像单元为鱼眼摄像头。

在本发明的优选实施例中，所述吸尘装置为360°扫地机器人。

在本发明的优选实施例中，每一所述调节支架上设有上套设有缓冲弹簧。

在本发明的优选实施例中，所述控制电路板上设有定位单元，所述定位单元与所述控制单元连接。具体地，所述定位单元为GPS定位模块或北斗定位模块。

在本发明的优选实施例中，所述无线传输单元为3G通讯模块或者4G通讯模块。

与现有的扫地机器人相比，本发明的有益效果在于：

1、可用于根据垃圾的类型来选择对应的机械抓手或者吸尘装置进行清理，垃圾清理的效果好；

2、用户可通过移动终端进行远程操控来进行垃圾拾取，人机交互性强；

3、机器人外壳的底部设有可上下升降的升降底盘，可以根据城市路面的情况进行调节，对城市路面的环境的适应性强；

4、可替代人工对特殊区域或者地段(如河道、十字路口、高速路等)进行清扫，消除人工清扫的安全隐患。

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为本发明智能垃圾清理机器人一实施例的结构示意图；

图2为控制电路板的原理框图；

本发明目的实现、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

本发明提出一种智能垃圾清理机器人。

参照图1-2，图1为本发明智能垃圾清理机器人一实施例的结构示意图，图2为控制电路板的原理框图。

如图1-2所示，在本发明实施例中，该智能垃圾清理机器人，其包括机器人外壳、机械左臂200、机械右臂300、控制电路板500以及供电单元600。其中，机器人外壳包括躯体部110以及头部120，该头部120转动连接在躯体部110上端，其内设有摄像单元121。躯体部110的上部设有第一电机111，第一电机111的输出轴与头部120传动连接。当需要观察机器人四周的环境或者垃圾的位置情况时，可通过第一电机111驱动头部120转动，通过摄像单元121拍摄机器人四周的图像，以确定机器人四周的垃圾位置情况。为了方便摄像单元121在固定角度可以采集到更多的环境信息，在本实施例中，摄像单元121优选为鱼眼摄像头模组。

机械左臂200的第一端连接在躯体部110上，其第二端设有机械抓手210。躯体部110靠近机械抓手210的一侧设有自动门115。具体地，在本实施例中，该机械左臂200包括第一手臂连杆以及第三电机113。第一手臂连杆的第一端连接在躯体部110上，机械抓手210设置在第一手臂连杆的第二端。第三电机113可以驱动第一手臂连杆伸缩弯曲，从而将机械抓手210拾取的垃圾移动到自动门115的位置，自动门115上的感应器感应到垃圾时，自动打开，而后由机械抓手210将垃圾放入垃圾桶内。应当说明的是，本实施例中的机械左臂200与机械抓手210的动作原理以及控制方式与现有的机械臂与机械抓手210控制原理类似，在此不详细赘述。

机械右臂300的第一端连接在躯体部110上，其第二端设有吸尘装置310，该吸尘装置310与垃圾桶通过吸尘管道连通。具体地，该机械右臂300包括第二手臂连杆以及第四电机114。第二手臂连杆的第一端连接在躯体部110上，吸尘装置310设置在第二手臂连杆的第二端。第四电机114可以驱动第二手臂连杆弯曲，从而带动吸尘装置310移动到垃圾对应的位置，将垃圾吸取到垃圾桶内。应当说明的是，本实施例中的机械右臂300控制原理同样与现有机械臂的控制原理类似，在此也不详细赘述。

在本实施例中，吸尘装置310采用现有的可360°转动的圆盘式吸尘机器人，用户可选择性的启用该圆盘式吸尘机器人清扫路面落叶、零食包装袋等小型垃圾。

升降底盘400设置在躯体部110的底部，该升降底盘400的底部设有若干滚轮420，每一滚轮420均通过调节支杆410连接在升降底盘400的底部。每一调节支杆410均可通过各自对应的气缸来调节长度，从而调整滚轮420相对升降底盘400的高度。升降底盘400上设有驱动滚轮420的第二电机112，滚轮420通过传动轴机构与第二电机112传动连接，与汽车车轮的驱动方式相类似。

在本实施例中，考虑到城市路面的复杂性，在每一滚轮420上采用调节支杆410来调节升降底盘400的高度，使得机器人可以根据不同的路面来调节升降底盘400的高低。

为了保证机器人在调节升降底盘400高低的同时，保持较高的平衡性，在本发明的优选实施例中，每一调节支架上设有上套设有缓冲弹簧430。

控制电路板500与供电单元600均设置在躯体部110内，供电单元600与控制电路板500电连接，为控制电路板500上的各单元进行供电。在本实施例中，该供电单元600为可充电的锂电池组，在躯体部110的外壳上设有可为该锂电池组进行充电的充电插头。

在本实施例中，该控制电路板500上设有储存单元510、图像处理单元520、无线通讯单元530以及控制单元540。摄像单元121的输出端与图像处理单元520的输入端连接，图像处理单元520的输出端与储存单元510的输入端连接，储存单元510的输出端、机械左臂200的受控端、机械右臂300的受控端、第一电机111的受控端、第二电机112的受控端、第三电机113的受控端以及第四电机114的受控端均与控制单元540的控制端连接。控制单元540的信号接收端通过无线通讯单元530与外部的移动终端连接，同时，控制单元540还通过无线通讯单元530与远程后台服务器进行网络连接。

当摄像单元121采集的图像后，发送至图像处理单元520，由图像处理单元520进行压缩处理后发送到储存单元510进行存储。而后，由储存单元510将处理后的图像发送到控制单元540，由控制单元540通过无线通讯单元530发送到用户的移动终端(如手机)，用户在接收到机器人周围的图像信息后，可以在移动终端上下发指令来控制机器人行走、拾取垃圾。每当用户发送一次拾取指令时，摄像单元121会对当前垃圾拾取的动作进行拍照，该照片会被控制单元540自动上传至远程后台服务器中，由后台工作人员对本次垃圾拾取的动作进行违规判定，从而减小用户故意损坏机器人的行为。

在本实施例中，无线通讯单元530为3G或4G通讯模块，以保证无线网络信号的稳定性，有效保证图像的稳定传输。

在本发明的优选实施例中，控制电路板500上设有定位单元550，定位单元550与控制单元540连接。通过设置定位单元550，以获取机器人的位置，便于回收。同时，当机器人与用户的智能终端进行远程通讯时，还可将机器人的位置发送到用户的移动终端上，并将机器人的位置显示在移动终端的显示界面上，方便用户控制机器人对不同的街道进行清理。

为了保证定位效果，在本实施例中，该定位单元550为GPS定位模块、北斗定位模块或者是GPS+北斗定位模块。

与现有的扫地机器人相比，本发明的有益效果在于：

1、可用于根据垃圾的类型来选择对应的机械抓手210或者吸尘装置310进行清理，垃圾清理的效果好；

3、机器人外壳的底部设有可上下升降的升降底盘400，可以根据城市路面的情况进行调节，对城市路面的环境的适应性强；

5、可以结合移动终端上的控制APP来控制机器人，使得不同的人群均可参与垃圾清理工作，参与感强，可有效提高人们的环保意识；

6、摄像单元具有自动抓拍功能，可自动抓拍城市各处不文明现象，让不文明现象有图可证；

7、可大规模投放在城市各类道路中，加速城市物联网的基础建设工作。

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，凡是在本发明的发明构思下，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

1.一种智能垃圾清理机器人，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，所述机械左臂包括第一手臂连杆以及用于驱动手臂进行连杆动作的第三电机；所述第一手臂连杆的第一端连接在所述躯体部上，所述机械抓手设置在所述第一手臂连杆的第二端；所述第三电机设置在所述躯体部内部，所述第一手臂连杆的第一端与所述第三电机传动连接。

3.如权利要求1所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，所述机械右臂包括第二手臂连杆以及用于驱动手臂进行连杆动作的第四电机；所述第二手臂连杆的第一端连接在所述躯体部上，所述吸尘装置设置在所述第一手臂连杆的第二端；所述第四电机设置在所述躯体部内部，所述第二手臂连杆的第一端与所述第四电机传动连接。

4.如权利要求1所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，所述摄像单元为鱼眼摄像头。

5.如权利要求1所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，所述吸尘装置为360°扫地机器人。

6.如权利要求1所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，每一所述调节支架上设有上套设有缓冲弹簧。

7.如权利要求1-6任意一项所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，所述控制电路板上设有定位单元，所述定位单元与所述控制单元连接。

8.如权利要求7所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，所述定位单元为GPS定位模块或北斗定位模块。

9.如权利要求7所述的智能垃圾清理机器人，其特征在于，所述无线传输单元为3G通讯模块或者4G通讯模块。