CN109480707A - 一种防滑智能扫地机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防滑智能扫地机，包括机体、所述机体底部的移动机构、所述机体底部的扫地装置、设置于所述扫地装置上方的储水箱和控制系统，所述机体上设有位移传感器，所述移动机构包括Y型支架和滚轮，所述Y型支架中心通过转轴一与电机一连接，所述滚轮通过一端连接有电机二的转轴二与所述Y型支架连接，所述扫地装置包括向所述机体内凹陷设置的容纳腔、内置于所述容纳腔的转轴三，所述转轴三上设有毛刷和喷水孔，所述转轴三一端与输水管连通，另一端与电机三连接，所述输水管上设有可控制输水量的开关阀，在所述滚轮与地面接触的周壁上设有若干个防滑凸块。本发明能够解决扫地机的轮胎不会出现打滑、空转的缺陷。

Description

一种防滑智能扫地机

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种防滑智能扫地机。

背景技术

现有的扫地机体积小，可以进入千家万户清扫地板，由于其高度矮，可以进入柜下、沙发下边去清扫垃圾。但大都不能越过障碍物，例如上楼梯、下楼梯、越过地面的阻挡物等，只适合在平地或斜坡上行走并做清扫工作。现在跃层式、错层式套房都有梯步。一台扫地机器人只能在同一层面的几个房间清扫作业，只能在楼上，或楼下清扫，不能对楼上楼下全部房间清扫，当需要在楼上清扫时，还需要人力搬抬到高楼层，实用性不太高；同时，有小孩子的家庭，地上会有很多玩具，当扫地机碰到玩具时，也不能越过玩具继续行走进行清扫工作。

其次，在有水的地面或是冬天干燥光滑的地面时，以及扫地机在爬坡或越过障碍物时，扫地机的轮胎会出现打滑、空转的现象，导致扫地机在原地打转或越不过障碍物，使得清扫工作效率低；甚至在轮胎打滑空转时会使部分部件超负荷运作，导致某些零部件的使用寿命缩短。

发明内容

针对上述技术问题之一，提出一种防滑智能扫地机，能够解决扫地机在边洒水边扫地的过程中不会打滑，在爬坡或者越过障碍物的过程中不会出现车轮空转的缺陷。

本发明采用如下技术方案：一种防滑智能扫地机，包括机体、所述机体底部的移动机构、所述机体底部的扫地装置和控制系统，所述机体上设有位移传感器，所述移动机构包括Y型支架和滚轮，所述Y型支架中心通过转轴一与电机一连接，所述滚轮通过一端连接有电机二的转轴二与所述Y型支架连接，所述扫地装置包括向所述机体内凹陷设置的容纳腔、内置于所述容纳腔的转轴三，所述转轴三上设有毛刷和喷水孔，所述转轴三一端与输水管连通，另一端与电机三连接，所述输水管上设有可控制输水量的开关阀；在所述滚轮与地面接触的周壁上设有若干个防滑凸块。

所述扫地装置上方设有水箱，与所述水箱连接有供水通道，所述供水通道与所述输水管连通。

所述机体底部设有两个所述扫地装置，所述扫地装置分别设于所述机体底部两侧且中间间隔一定空隙。

在所述扫地装置中间的所述空隙处还设有滚动装置，所述滚动装置包括固定于所述机体底部的横杆，所述横杆上间隔均匀的设有可自由滚动的滚珠。

所述滚珠一部分位于所述横杆内部，所述滚珠的另一部分向外凸出，所述滚珠向外凸出的部分的长度短于所述滚轮的半径。

所述喷水孔与所述毛刷相间分布于所述转轴三上。

所述机体上设有开关按钮，同时所述机体可以连接蓝牙由手机无线控制所述机体的启动和关闭。

所述电机一、所述电机二、所述电机三、所述开关阀和所述位移传感器均与所述控制系统电连接。

所述滚轮与地面接触的周壁上设有多个凹槽，所述防滑凸块一端固定连接有两个卡块，通过将所述两个卡块插入所述凹槽内可以固定所述防滑凸块。

所述防滑凸块由耐磨防滑材料制备而成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)在所述滚轮与地面接触的周壁上设置耐磨防滑的防滑凸块，有利于所述滚轮在有水的湿地上行走时不易打滑，同时扫地机在爬坡或越过障碍物时滚轮不会空转，能顺利越过障碍物，同时防滑凸块具有较好的耐磨性，使用寿命长，不需要经常更换防滑凸块；即使更换防滑凸块也不需要整体更换，只需将磨损较严重的某个或某几个防滑凸块换掉装上新的防滑凸块即可正常运行，减少了扫地机的整体生产成本。

(2)本发明的扫地机在无障碍物的平地或斜坡上工作时可以边洒水边作清扫工作，同时可以通过控制开关阀来控制洒水量，智能化程度高。

(3)本发明的扫地机能够解决现有的扫地机遇到障碍物不能越过障碍物继续行走的缺陷、也不能上下楼梯的缺陷，在遇到障碍物原地不动时，会自动启动电机一使Y型支架绕转轴一转动爬过障碍物，例如攀爬楼梯或越过玩具等障碍物，同时所述Y型支架转动爬过障碍物的同时，能对楼上楼下个房间进行清扫，无需人力搬抬，智能化程度高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的爬楼过程图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的仰视图；

图5为图4中的扫地装置的结构示意图；

图6为图1中的移动机构的结构示意图；

图7为本发明中的滚轮的侧视图；

图8为本发明中的滚轮的正视图；

图9为图8中滚轮的部分剖视图；

图10为图9中移去滚轮上部分防滑凸块的结构示意图；

图11为本发明中的控制结构图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1-11所示，本发明为一种防滑智能扫地机，包括机体1、所述机体1底部的移动机构2、所述机体1底部的扫地装置3和控制系统5，所述移动机构2设置于所述机体1底部两侧，每侧分别设有三个所述移动机构2，分别位于所述机体1侧边的前、中、后部，利于所述移动机构2在带动机体1向上爬楼梯时有足够的支撑和动力。所述机体1上还设有位移传感器4，所述位移传感器4可以设置于所述机体1的侧边上，当所述位移传感器4监测到所述机体1没有移动时，将信号传递给所述控制系统5，所述控制系统5发送指令给所述移动机构2进行攀爬动作。所述移动机构2包括Y型支架21和滚轮22，所述Y型支架21中心通过转轴一23与电机一连接，所述滚轮22通过一端连接有电机一的转轴一23与所述Y型支架21连接，所述转轴一23贯穿所述Y型支架21中心，当电机一启动并带动转轴一23转动时，所述Y型支架21在所述转轴一23的带动下跟着一起转动，每个所述Y型支架21有三个等长的支撑杆24，每个所述支撑杆24上设有一个所述滚轮22，所述滚轮22与所述Y型支架21的所述支撑杆24的端点通过所述转轴二221转动连接，所述转轴二221由电机二控制转动，使所述滚轮22随所述转轴二221一起转动，所述电机一和所述电机二可单独控制运行也可以同时由所述控制系统5控制运行，即所述转轴一23带动所述Y型支架21转动的同时，所述转轴二221也可带动所述滚轮22转动，其中，所述电机一和所述电机二的旋转方向相同。所述扫地装置3包括向所述机体1内凹陷设置的容纳腔34、内置于所述容纳腔34的转轴三32，所述转轴三32表面设有毛刷31和喷水孔321，所述转轴三32内部设有中空容纳腔，所述转轴三32一端与输水管35连通，水通过所述输水管35进入到所述转轴三32内的所述中空容纳腔，所述转轴三32的另一端与电机三33连接，所述输水管35上设有可控制输水量的开关阀351，当扫地机启动并开始清扫工作时，所述电机三33带动所述转轴三32转动，实现所述转轴三32上的所述毛刷31开始转动对地面进行清扫。当地面静电比较大或需要用水进行清扫地面时，控制系统5也控制所述开关阀351开启，使所述扫地装置3边洒水边清扫。

所述机体1底部还设有吸尘口(未标出)，用于吸收清扫过程的灰尘或其他脏污。

所述扫地装置3上方设有水箱6，与所述水箱6连接有供水通道61，所述供水通道61与所述输水管35连通，当所述开关阀351开启时，所述水箱6里的水通过所述供水通道61进入所述输水管35后再进入所述转轴三32内部的中空容纳腔内，并在重力的作用下从所述转轴三32上的所述喷水孔321出来。

所述机体1底部设有两个所述扫地装置3，所述扫地装置3分别设于所述机体1底部两侧且中间间隔一定空隙。

在所述扫地装置3中间的所述空隙处还设有滚动装置8，所述滚动装置8包括固定于所述机体1底部的横杆81，所述横杆81上间隔均匀的设有可自由滚动的滚珠82，其中，在所述扫地装置3之间的空隙处可设置多个所述滚动装置8。

所述滚珠82一部分位于所述横杆81内部，所述滚珠82的另一部分向外凸出，所述滚珠82向外凸出的部分的长度短于所述滚轮22的半径，即可保证当扫地机在平地或斜坡上移动时，所述滚珠82不会接触到地面，不会影响所述机体1在地面上的移动。

所述喷水孔321与所述毛刷3相间分布于所述转轴三32上。

所述机体1上设有开关按钮7，同时所述机体1可以连接蓝牙由手机无线控制所述机体1的启动和关闭。

所述电机一、所述电机二、所述电机三33、所述开关阀351和所述位移传感器4均与所述控制系统5电连接。

手机可以通过蓝牙连接所述控制系统5控制所述控制系统5发送动作指令，即手机通过蓝牙可以向控制系统5发送信号使所述控制系统5向所述所述电机一、所述电机二、所述电机三33或所述开关阀351发送指令，控制他们的开启和关闭状态，智能化程度高。

其中，如图8-11所示，在所述滚轮22与地面接触的周壁上设有若干个防滑凸块222，所述防滑凸块222垂直设置于所述滚轮22的周壁上。

如图11所示，所述滚轮22与地面接触的周壁上设有多个凹槽223，所述防滑凸块222一端固定连接有两个卡块224，所述防滑凸块222上的卡块224大小与所述凹槽223的大小相互匹配，通过将所述两个卡块224插入所述凹槽223内可以固定所述防滑凸块222，此时所述防滑凸块222便固定于所述滚轮22与地面接触的周壁上，所述滚轮22在滚动时，所述防滑凸块222优先着地；所述滚轮22与地面接触的周壁上每两个所述防滑凸块222之间形成的空隙有利于排出水分。

其中，所述防滑凸块222由耐磨防滑材料制备而成，因此，所述防滑凸块222在所述滚轮22滚动过程中起到防滑的作用，由于是耐磨材料制备而成，同时所述滚轮22使用寿命较长，当所述滚轮22周壁上中的一个或多个所述防滑凸块222磨损较严重，可以单独拆下进行更换新的所述防滑凸块222，使所述滚轮22恢复较好的防滑耐磨性能，同时，以可拆装的方式将所述防滑凸块222固定在所述滚轮22上，可防止因滚轮磨损较严重需要整个更换的缺陷，节约生产成本。

所述耐磨防滑材料按重量份数计，包括以下原料：溶聚丁苯橡胶30-40份，天然橡胶10-20份，三元乙丙橡胶5-10份，纳米二氧化硅5-10份，改性石墨烯2-5份，防老剂3-5份，促进剂1-2份，填料15-30份。

其中，所述改性石墨烯为以石墨为原料，经氧化、异氟尔酮而异氰酸酯改性而得的改性石墨烯。

所述纳米二氧化硅为以物理气相沉积法或化学气相沉积法制备而得，其中，所述纳米二氧化硅的粒径为25nm。

所述促进剂为促进剂TBZTD-70或促进剂DETU。

所述防老剂为防老剂D或防老剂4010NA。

所述填料为炭黑、滑石粉、碳酸钙、陶土或硫酸镁中的一种或多种。

如图1所示，当所述机体1处于初始状态、还未开始行走时，每个所述移动机构2的Y型支架21的角度一致且呈平行状态，且所述Y型支架21上与地面接触的两个滚轮22处于同一水平面上。当所述移动机构2在爬楼梯时，每个所述移动机构2的所述电机一均以相同的转速和转动方向带动所述转轴一23转动，控制所述Y型支架21处于同一步调进行转动；当所述移动结构2爬上楼梯后处于平地时，所述控制器控制所述机体1回到初始状态，使所述Y型支架21上与地面接触的两个滚轮22处于同一水平面上，此时关闭电机一启动电机二使滚轮22在水平地面上滚动。

本发明的扫地机的工作原理如下：

首先，可以手动按下所述机体上的开关按钮控制所述扫地机机体开始运行，也可以连接蓝牙由手机无线控制启动所述扫地机。当扫地机处于平地或斜坡上的地面清扫时，可以手机远程控制所述控制系统发送指令开启所述电机二、电机三和所述开关阀，此时所述机体在所述移动机构的带动下在地面移动，所述位移传感器监测到所述机体在平地上移动，有位移变化，与此同时，由于所述开关阀打开，水箱中的水可以通入到转轴三内的容纳腔并从所述转轴三上的孔洒到地面上，所述转轴三带动所述转轴三上的毛刷转动，实现对地面的清洁；当扫地机移动到有台阶的地方或是遇到其他障碍物而无法越过时，所述滚轮会原地打转，所述机体被障碍物或楼梯挡住而无法移动，此时，所述位移传感器监测到所述机体在地面上没有位移变化，所述位移传感器将信号传递给所述控制器，所述控制器控制所述电机二停止运行，所述开关阀关闭，之后，启动所述电机一，此时所述Y型支架在所述电机一的控制下绕转轴一转动，所述滚轮停止绕所述转轴二转动，此时所述扫地装置也停止运行，所述Y型支架在电机一的带动下转动，固定于所述支撑杆上的滚轮在攀爬时接触障碍物或台阶，可以实现攀爬动作，带着机体上楼梯或越过障碍物，避免需要人将所述扫地机抬到楼梯上，在移动装置带动机体向上爬时，所述机体底部可能会触碰到楼梯，使与所述楼梯底部接触的机体底部摩擦受损，减少机体的使用寿命，因此本发明中在机体底部两侧设置的扫地装置中间部位设置了两排滚动装置，当机体在攀爬的过程中，向外凸出的滚珠会优先接触楼梯，由于所述滚珠可以滚动，因此所述滚珠在机体攀爬时既起到支撑作用，又能够减少机体底部与楼梯或障碍物之间的摩擦力，使移动装置在带动机体向上攀爬的过程中，机体底部的滚珠在楼梯上滚动，防止了所述机体底部与楼梯接触被磨损，同时减少摩擦阻力，使机体顺利爬上楼梯处于平地后，可以用手机远程控制所述电机一停止运行，控制所述电机二和所述开关阀开启，使所述扫地机继续进行清扫工作。

实施例2

在实施例1的基础上，所述耐磨防滑材料按重量份数计，包括以下原料：溶聚丁苯橡胶35份，天然橡胶15份，三元乙丙橡胶7份，纳米二氧化硅8份，改性石墨烯3.5份，防老剂4份，促进剂1.5份，填料24份。

所述促进剂为促进剂TBZTD-70。

所述防老剂为防老剂D。

所述填料为炭黑和碳酸钙按照1:1的重量比添加。

实施例3

在实施例1的基础上，所述耐磨防滑材料按重量份数计，溶聚丁苯橡胶40份，天然橡胶10份，三元乙丙橡胶10份，纳米二氧化硅10份，改性石墨烯2份，防老剂5份，促进剂2份，填料15份。

所述促进剂为促进剂DETU。

所述防老剂为防老剂4010NA。

所述填料为滑石粉和陶土按照重量比1:3添加。

实施例4

在实施例1的基础上，所述耐磨防滑材料按重量份数计，包括以下原料：溶聚丁苯橡胶30份，天然橡胶20份，三元乙丙橡胶5份，纳米二氧化硅5份，改性石墨烯5份，防老剂3份，促进剂1份，填料30份。

所述促进剂为促进剂TBZTD-70。

所述防老剂为防老剂4010NA。

所述填料为陶土和硫酸镁按照2:1的重量比添加。

表1为实施例2-4制备得到的防滑凸块222的性能测试结果：

由表一可知，本发明具有较好的湿抓地力，在扫地机边洒水边扫地的过程中，避免了所述滚轮打滑而错过应该清扫有脏污的地方，同时也让扫地机在爬坡或越过障碍物时轮胎不会空转，而提高扫地机行驶的安全系数，同时凸块有良好的耐磨耗性能，能够提高滚轮的综合使用性能。

综上所述，本发明的扫地机能够解决现有的扫地机遇到障碍物不能越过障碍物继续行走的缺陷、也不能上下楼梯的缺陷，在遇到障碍物原地不动时，会自动启动电机一使Y型支架绕转轴一转动爬过障碍物，例如攀爬楼梯或越过玩具等障碍物，同时所述Y型支架转动爬过障碍物的同时，能对楼上楼下各房间进行清扫，无需人力搬抬，智能化程度高。与此同时，在所述滚轮与地面接触的周壁上设置耐磨防滑的防滑凸块，有利于所述滚轮在有水的湿地上行走时不易打滑，同时扫地机在爬坡或越过障碍物时滚轮不会空转，能顺利越过障碍物，同时防滑凸块具有较好的耐磨性，使用寿命长，不需要经常更换防滑凸块；即使更换防滑凸块也不需要整体更换，只需将磨损较严重的某个或某几个防滑凸块换掉装上新的防滑凸块即可正常运行，减少了扫地机的整体生产成本。

本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在附图和说明书中详细图示和描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。

Claims (10)

1.一种防滑智能扫地机，包括机体(1)、所述机体(1)底部的移动机构(2)、所述机体(1)底部的扫地装置(3)和控制系统(5)，其特征在于，所述机体(1)上设有位移传感器(4)，所述移动机构(2)包括Y型支架(21)和滚轮(22)，所述Y型支架(21)中心通过转轴一(23)与电机一连接，所述滚轮(22)通过一端连接有电机二的转轴二(221)与所述Y型支架(21)连接，所述扫地装置(3)包括向所述机体(1)内凹陷设置的容纳腔(34)、内置于所述容纳腔(34)的转轴三(32)，所述转轴三(32)上设有毛刷(31)和喷水孔(321)，所述转轴三(32)一端与输水管(35)连通，另一端与电机三(33)连接，所述输水管(35)上设有可控制输水量的开关阀(351)；在所述滚轮(22)与地面接触的周壁上设有若干个防滑凸块(222)。

2.根据权利要求1所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述扫地装置(3)上方设有水箱(6)，与所述水箱(6)连接有供水通道(61)，所述供水通道(61)与所述输水管(35)连通。

3.根据权利要求2所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述机体(1)底部设有两个所述扫地装置(3)，所述扫地装置(3)分别设于所述机体(1)底部两侧且中间间隔一定空隙。

4.根据权利要求3所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，在所述扫地装置(3)中间的所述空隙处还设有滚动装置(8)，所述滚动装置(8)包括固定于所述机体(1)底部的横杆(81)，所述横杆(81)上间隔均匀的设有可自由滚动的滚珠(82)。

5.根据权利要求4所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述滚珠(82)一部分位于所述横杆(81)内部，所述滚珠(82)的另一部分向外凸出，所述滚珠(82)向外凸出的部分的长度短于所述滚轮(22)的半径。

6.根据权利要求1所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述喷水孔(321)与所述毛刷(3)相间分布于所述转轴三(32)上。

7.根据权利要求1所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述机体(1)上设有开关按钮(7)，同时所述机体(1)可以连接蓝牙由手机无线控制所述机体(1)的启动和关闭。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述电机一、所述电机二、所述电机三(33)、所述开关阀(351)和所述位移传感器(4)均与所述控制系统(5)电连接。

9.根据权利要求8所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述滚轮(22)与地面接触的周壁上设有多个凹槽(223)，所述防滑凸块(222)一端固定连接有两个卡块(224)，通过将所述两个卡块(224)插入所述凹槽(223)内可以固定所述防滑凸块(222)。

10.根据权利要求9所述的一种防滑智能扫地机，其特征在于，所述防滑凸块(222)由耐磨防滑材料制备而成。