CN109998416A - 一种吸尘机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，公开了一种吸尘机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘、行走机构、吸尘机构、环境感应系统及控制系统；行走机构安装于底盘，用于带动机器人本体移动；吸尘机构用于清洁所处环境中的灰尘和杂物，包括吸尘扒、与吸尘扒连通的吸尘仓、与吸尘仓连通的集尘仓及吸尘动力装置；环境感应系统用于获取所处环境的环境信息；控制系统与行走机构、吸尘动力装置及环境感应系统信号连接，控制系统用于根据获取到的环境信息构建环境地图，根据所述环境地图规划吸尘路径以及根据设定的吸尘路径和实时获取到的设定的吸尘路径上的环境信息控制机器人本体动作。该吸尘机器人能够适应灰尘、杂物较多的环境且能够实现自动清洁。

Description

一种吸尘机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种吸尘机器人。

背景技术

在现有大型商超、酒店、广场、机场、火车站及工厂环境中，有可能产生大量的灰尘，现有的方式是人工扫地或用吸尘器吸尘，但现有的吸尘器吸尘效果一般，不适应灰尘较多的环境，并且吸尘器工作时需要人手动控制吸尘器的动作，非常麻烦。

发明内容

本发明提供了一种吸尘机器人，上述吸尘机器人能够适应灰尘、杂物较多的环境且能够实现自动清洁。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种吸尘机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘、行走机构、吸尘机构、环境感应系统以及控制系统；

所述行走机构安装于所述底盘，用于带动所述机器人本体移动；

所述吸尘机构用于清洁所处环境中的灰尘、杂物，包括吸尘扒、与所述吸尘扒通过导管连通的吸尘仓、与所述吸尘仓连通的集尘仓以及用于提供吸尘动力的吸尘动力装置；

所述环境感应系统用于获取所处区域的环境信息，所述环境信息包括障碍物数据以及地面洁净度数据；

所述控制系统与所述行走机构、吸尘动力装置以及环境感应系统信号连接，所述控制系统用于根据获取到的环境信息构建环境地图，根据所述环境地图规划吸尘路径以及根据设定的吸尘路径和实时获取到的所述设定的吸尘路径上的环境信息控制所述机器人本体自动移动、躲避障碍物以及清洁灰尘和杂物。

上述吸尘机器人，包括底盘、行走机构、吸尘机构、环境感应系统以及控制系统，行走机构安装于底盘，用于带动机器人本体移动，吸尘机构包括吸尘扒、吸尘仓、集尘仓以及吸尘动力装置，环境感应系统用于获取所处环境的环境信息，环境信息包括障碍物数据以及地面洁净度数据等，控制系统用于根据获取到的环境信息构建环境地图，根据环境地图规划吸尘路径以及根据设定的吸尘路径和实时获取到的设定的吸尘路径上的环境信息控制机器人本体自动移动、躲避障碍物以及清洁灰尘和杂物。上述吸尘机器人中吸尘机构设置了吸尘扒、导管、吸尘仓以及集尘仓，并通过吸尘动力装置提供强劲吸力，便于收集灰尘和杂物，能够适应灰尘较多的环境，并且控制系统5能够控制机器人本体在吸尘路径上实现自动的移动、躲避障碍物以及清洁灰尘和杂物等一系列动作，进而实现吸尘机器人的自动清洁。

可选地，所述行走机构包括主动轮、从动轮以及用于驱动所述主动轮动作的行走驱动装置，所述行走驱动装置与所述控制系统信号连接。

可选地，所述主动轮为轮毂电机驱动轮，所述从动轮为万向轮，所述行走驱动装置为电机驱动器。

可选地，所述吸尘扒通过预压紧组件安装于所述底盘上。

可选地，所述预压紧组件包括多个预压紧弹簧装置，每一个所述预压紧弹簧装置的一端与所述底盘连接，另一端与所述吸尘扒连接。

可选地，所述吸尘扒的吸尘口周边设置有滑动轮。

可选地，所述集尘仓与所述吸尘仓可拆卸连接。

可选地，所述吸尘仓与所述集尘仓连接呈沙漏型结构，所述吸尘仓上形成有第一连通口，所述垃圾仓上形成第二连通口，所述第一连通口与所述第二连通口连接形成沙漏型结构的细腰处。

可选地，所述吸尘动力装置通过安装座安装于所述吸尘仓，所述安装座上设置有位于所述吸尘仓与所述吸尘动力装置之间的过滤系统。

可选地，所述吸尘仓内设置有用于检测所述吸尘仓内气压的气压检测传感器。

可选地，所述环境感应系统包括深度摄像头、超声发射器和激光发射器以及红外线传感器。

可选地，所述底盘上还设置有用于给所处环境消毒的消毒装置。

可选地，所述底盘上还设置有便于过障、且可收起的脚踩板。

可选地，还包括充电桩，所述机器人本体上设置有蓄电池，所述控制系统还用于当蓄电池的电量低于预设电量时控制所述机器人本体移动到所述充电桩处进行充电。

可选地，所述机器人本体上还包括用于实现人机交互的显示屏。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种吸尘机器人的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种吸尘机器人的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种吸尘扒与底盘的连接结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种吸尘仓的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种吸尘仓与集尘仓的连接结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种吸尘机器人的外观结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种消毒装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种脚踩板的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种吸尘机器人的外观结构示意图。

图标：

1-底盘；21-万向轮；22-轮毂电机驱动轮；23-电机驱动器；31-吸尘扒；311-第二连接口；312-预压紧弹簧装置；313-滑动轮；32-吸尘仓；321-第一连通口；322-第一连接口；33-集尘仓；331-第二连通口；34-吸尘动力装置；35-安装座；351-过滤系统；41-深度摄像头；42-超声发射器；43-激光发射器；44-红外线传感器；5-控制系统；6-消毒装置；7-脚踩板；8-充电桩；9-显示屏；10-急停开关；11-钥匙开关；12-保护外壳。

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做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。

请参考图1，本发明提供一种吸尘机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘1、行走机构、吸尘机构、环境感应系统、控制系统5；

行走机构安装于底盘1，用于带动机器人本体移动；

吸尘机构用于清洁所处环境中的灰尘和杂物，包括吸尘扒31、与吸尘扒31通过导管连通的吸尘仓32、与吸尘仓32连通的集尘仓33以及用于提供吸尘动力的吸尘动力装置34；

环境感应系统用于获取所处环境的环境信息，环境信息包括障碍物数据以及地面洁净度数据；

控制系统5与行走机构、吸尘动力装置34以及环境感应系统信号连接，控制系统用于根据获取到的环境信息构建环境地图，根据环境地图规划吸尘路径以及根据设定的吸尘路径和实时获取到的设定的吸尘路径上的环境信息控制机器人本体自动移动、躲避障碍物以及清洁灰尘和杂物。

上述发明实施例提供的吸尘机器人，包括底盘1、行走机构、吸尘机构、环境感应系统以及控制系统5，行走机构安装于底盘1，用于带动机器人本体移动，吸尘机构包括吸尘扒31、吸尘仓32、集尘仓33以及吸尘动力装置34，环境感应系统用于获取所处环境的环境信息，环境信息包括障碍物数据以及地面洁净度数据等，控制系统5用于根据获取到的环境信息构建环境地图，根据环境地图规划吸尘路径以及根据设定的吸尘路径和实时获取到的设定的吸尘路径上的环境信息控制机器人本体自动移动、躲避障碍物以及清洁灰尘和杂物。上述吸尘机器人中吸尘机构设置了吸尘扒、导管、吸尘仓以及集尘仓，并通过吸尘动力装置提供强劲吸力，便于收集灰尘和杂物，能够适应灰尘较多的环境，并且控制系统5能够控制机器人本体在吸尘路径上实现自动的移动、躲避障碍物以及清洁灰尘和杂物等一系列动作，进而实现吸尘机器人的自动清洁。

具体地，上述吸尘机器人自动清洁的过程可以为：首先，通过环境感应系统获取所处环境的环境信息，其中，环境信息包括障碍物数据以及地面洁净度数据等，控制系统5根据获取到的障碍物数据以及地面洁净度数据等进行环境地图构建，并根据构建的环境地图进行吸尘路径规划；然后，控制系统5控制行走机构动作，行走机构带动机器人本体沿规划出的吸尘路径朝向地面洁净度低于预设数值的指定位置自动移动，并且在行进过程中，环境感应系统实时获取环境信息以获取障碍物数据，通过控制系统5控制行走机构动作进行避障；然后，机器人到达指定位置后，控制系统5控制吸尘动力装置34动作对地面上的灰尘和杂物等进行清洁；最后，完成任务后，控制系统5自动控制吸尘动力装置34关闭。

需要说明的是，上述吸尘机器人中，设定的吸尘路径可以人为设定任务，即人为手动规划吸尘路径，实现地面的清洁；也可以为预设自定义任务，即吸尘机器人本体自身通过构建的环境地图规划出的吸尘路径。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，具体地，行走机构可以包括主动轮、从动轮以及用于驱动主动轮动作的行走驱动装置，行走驱动装置与控制系统信号连接，可以通过控制系统控制行走驱动装置动作，行走驱动装置驱动主动轮滚动，进而实现行走机构带动机器人本体移动。

具体地，如图1所示，主动轮为轮毂电机驱动轮22，从动轮为万向轮21，行走驱动装置为用于驱动轮毂电机驱动轮22动作的电机驱动器23，如图2所示。控制系统5通过控制电机驱动器23实现控制轮毂电机驱动轮22带动机器人本体移动，完成机器人本体的自动移动的功能。

可选地，行走机构还可以是舵轮以及舵轮驱动装置，控制系统与舵轮驱动装置信号连接，通过舵轮驱动装置驱动舵轮转动，以带动机器人本体移动。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，如图3所示，吸尘扒31可以通过预压紧组件安装于底盘1上。吸尘扒31可以设置于万向轮21与轮毂电机22设置的位置之间，能够有利于自动清洁时，带动吸尘扒31移动。

具体地，预压紧组件包括多个预压紧弹簧装置312，每一个预压紧弹簧装置312的一端与底盘1连接，另一端与吸尘扒31连接，预压紧弹簧装置312可以使吸尘扒31的吸尘口贴近地面，能够更有效的清洁尘土和杂物，并且可以使吸尘扒31适应不同的路面，改善吸尘效果，且有利于避障，适合无人操作的吸尘机器人。

具体地，如图3所示，吸尘扒31的吸尘口周边设置有滑动轮313，有利于机器人本体在行进过程中避障。

具体地，如图4所示，吸尘仓32上形成有第一连接口322，如图3所示，吸尘扒31上形成有第二连接口311，第一连接口322与第二连接口311可以通过导管连通。当机器人本体进行清洁时，吸尘动力装置34启动，灰尘、杂物等垃圾由吸尘扒31的吸尘口吸入，然后，通过导管进入吸尘仓32，最后，通过吸尘仓32收集入集尘仓33。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，优选地，如图4所示，集尘仓33与吸尘仓32可拆卸连接，通过将集尘仓33拆卸下来，对集尘仓33内的灰尘等垃圾进行倾倒。

具体地，吸尘仓32与集尘仓33连接呈沙漏型结构，吸尘仓32上形成有第一连通口321，垃圾仓上形成第二连通口331，第一连通口321与第二连通口331连接形成沙漏型结构的细腰处，吸尘仓32为沙漏型结构的上端部分，集尘仓33为沙漏型结构的下端部分。此结构能够使得吸入到吸尘仓32内的灰尘和杂物等垃圾便于收集到集尘仓33中，并且在需要拆下集尘仓33倾倒垃圾时，由于第二连通口331的口径小于集尘仓33的直径，能够防止拆卸集尘仓33时灰尘飞扬。如图5所示，第一连通口321与第二连通口331通过卡扣结构连接，拆卸方便，便于倾倒灰尘等垃圾。

具体地，如图4所示，吸尘动力装置34通过安装座35安装于吸尘仓32，安装座35上设置有位于吸尘仓32与吸尘动力装置34之间的过滤系统351，避免吸尘仓32吸入的灰尘和杂物进入吸尘动力装置34中。其中，吸尘动力装置34可以为吸风电机。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，吸尘仓32内还可以设置有用于检测吸尘仓内气压的气压检测传感器，以确定吸尘动力装置34工作是否正常或者导管是否堵塞，当检测到吸尘仓32内气压超出预设的正常范围时，可将数据传输至控制系统5，使控制系统5控制机器人本体停止工作和及时报警。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，吸尘仓32和集尘仓33可以位于底盘1的上方，控制系统5可以设置于集尘仓33与底盘1之间的区域，具体地安装结构还可以为其它方式，在这里不做限制。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，如图6所示，还包括起到保护内部器件作用以及美观作用的保护外壳12。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，环境感应系统可以包括用于获取所处环境中环境信息的深度摄像头41、超声发射器42、激光发射器43以及红外线传感器。深度摄像头41和超声发射器42可以安装于保护外壳12上，激光发射器43和红外线传感器可以安装于底盘1上。在吸尘机器人工作时，深度摄像头41、超声发射器42和激光发射器43朝向机器人本体前进的方向设置，能够进行地图扫描，实现环境地图的构建，并且在机器人本体移动的过程中，能够实施获取环境信息，从而可以实现吸尘机器人的躲避障碍物的功能。而红外线传感器44在底盘1上朝向地面设置可以检测机器人底盘1到地面的距离，距离到一定程度后，表示地面有坑或者存在台阶，从而可以通过控制系统5控制机器人避开地面的坑或者台阶，进一步实现避障。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，具体地，如图7所示，底盘1上还可以设置有用于给所处环境消毒的消毒装置6，有利于卫生清洁。可选地，消毒装置6可以为紫外线灯，朝向地面，能够保证地面的卫生清洁。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，具体地，如图8所示，底盘1上还可以设置有便于过障、且可收起的脚踩板7。当需要手动推动机器人通过障碍物时，由于吸尘机器人重量大，可以抽出脚踩板7，通过脚踩脚踩板7能够使得机器人抬起，通过障碍物。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，具体地，如图1所示，还包括充电桩8，机器人本体上设置有蓄电池，控制系统5还用于当蓄电池的电量低于预设电量时控制机器人本体移动到充电桩8处进行充电，能够增加吸尘机器人的续航时间。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，具体地，如图9所示，还包括用于实现人机交互的显示屏9。通过显示屏9能够人为设定任务，例如人为控制行走机构、吸尘机构以及环境感应系统的动作。并且，显示屏9还可以显示吸尘机器人的运行状态，例如，包括显示构建的环境地图，显示工作时间，显示蓄电池的电量、显示工作面积、显示报警信息等。

上述发明实施例提供的吸尘机器人中，还设置有急停开关10、钥匙开关11等。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种吸尘机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘、行走机构、吸尘机构、环境感应系统以及控制系统；

所述行走机构安装于所述底盘，用于带动所述机器人本体移动；

所述吸尘机构用于清洁所处环境中的灰尘和杂物，包括吸尘扒、与所述吸尘扒通过导管连通的吸尘仓、与所述吸尘仓连通的集尘仓以及用于提供吸尘动力的吸尘动力装置；

所述环境感应系统用于获取所处环境的环境信息，所述环境信息包括障碍物数据以及地面洁净度数据；

所述控制系统与所述行走机构、吸尘动力装置以及环境感应系统信号连接，所述控制系统用于根据获取到的环境信息构建环境地图，根据所述环境地图规划吸尘路径以及根据设定的吸尘路径和实时获取到的所述设定的吸尘路径上的环境信息控制所述机器人本体自动移动、躲避障碍物以及清洁灰尘和杂物。

2.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述行走机构包括主动轮、从动轮以及用于驱动所述主动轮动作的行走驱动装置，所述行走驱动装置与所述控制系统信号连接。

3.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述主动轮为轮毂电机驱动轮，所述从动轮为万向轮，所述行走驱动装置为电机驱动器。

4.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述吸尘扒通过预压紧组件安装于所述底盘上。

5.根据权利要求4所述的吸尘机器人，其特征在于，所述预压紧组件包括多个预压紧弹簧装置，每一个所述预压紧弹簧装置的一端与所述底盘连接，另一端与所述吸尘扒连接。

6.根据权利要求4所述的吸尘机器人，其特征在于，所述吸尘扒的吸尘口周边设置有滑动轮。

7.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述集尘仓与所述吸尘仓可拆卸连接。

8.根据权利要求6所述的吸尘机器人，其特征在于，所述吸尘仓与所述集尘仓连接呈沙漏型结构，所述吸尘仓上形成有第一连通口，所述垃圾仓上形成第二连通口，所述第一连通口与所述第二连通口连接形成沙漏型结构的细腰处。

9.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述吸尘动力装置通过安装座安装于所述吸尘仓，所述安装座上设置有位于所述吸尘仓与所述吸尘动力装置之间的过滤系统。

10.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述吸尘仓内设置有用于检测所述吸尘仓内气压的气压检测传感器。

11.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述环境感应系统包括深度摄像头、超声发射器、激光发射器以及红外线传感器。

12.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述底盘上还设置有用于给所处环境消毒的消毒装置。

13.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，所述底盘上还设置有便于过障、且可收起的脚踩板。

14.根据权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，还包括充电桩，所述机器人本体上设置有蓄电池，所述控制系统还用于当蓄电池的电量低于预设电量时控制所述机器人本体移动到所述充电桩处进行充电。

15.根据权利要求1-14任一项所述的吸尘机器人，其特征在于，所述机器人本体上还包括用于实现人机交互的显示屏。