CN110712207A - 一种清洁效果更好的擦窗机器人及其控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机器人本体，机器人本体腹部设有主清洁部，所述主清洁部包括清洁单元、包括两条首位相连且分别处于两个平面的导轨、用于驱动清洁单元工作的驱动部件，其中导轨上设有若干清洁单元；本发明的目的在于提供清洁效果更好的擦窗机器人及其控制系统和方法，使得擦窗效果更好，效率更高。

Description

一种清洁效果更好的擦窗机器人及其控制系统和方法

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体地说，涉及一种清洁效果更好的擦窗机器人及其控制系统和方法。

背景技术

随着技术的发展，智能家用电器逐渐走入人们的生活中。其中，擦窗机器人的产生解决了高层擦窗、室外擦窗的难题。

但现有的擦窗机器人擦窗面积不大及清洁部位就比较脏，因此，擦窗效率不够高，擦窗效果也不够好，因此 需要一种清洁效果更好的擦窗机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供清洁效果更好的擦窗机器人及其控制系统和方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本申请的清洁效果更好的擦窗机器人，包括：机器人本体，机器人本体腹部设有主清洁部，所述主清洁部包括清洁单元、包括两条首位相连且分别处于两个平面的导轨、用于驱动清洁单元工作的驱动部件，其中导轨上设有若干清洁单元，清洁单元能够在导轨上通过驱动器整体移动，至少部分导轨平行或近似平行于被清洁的面且位于机器人本体的腹部设置，所述驱动部件设置为能够驱动位于平行或近似平行于被清洁的面且位于机器人本体腹部导轨上的清洁单元转动或与清洁单元相离，清洁单元等间距地设于导轨上。

进一步地，所述导轨包括上导轨、下导轨及设于上导轨与下导轨之间的柔性的滑条，滑条与上导轨、下导轨之间设有能够自由转动的转轴，上导轨、下导轨分别呈U型且开口相临设置，所述滑条至少一面设有齿纹，导轨上设有与滑条上的齿纹配合并驱动滑条移动的第一马达。

进一步地，所述驱动部件包括与清洁单元间隔相同设有的驱动单元，驱动单元的数量与位于平行或近似平行于被清洁的面且位于机器人本体腹部导轨上的清洁单元的数量相同，驱动单元均设于能够使得驱动单元的驱动部位与清洁单元的被驱动部位分离或合拢的电动伸缩杆。

进一步地，所述清洁单元包括转轴、设于转轴上的转筒、安装在转轴上并位于转筒两侧的轴承及设于轴承端部的从动轮。

进一步地，所述驱动部件包括至少一个电动伸缩杆、承载电动伸缩杆及驱动单元的承载体，电动伸缩杆、驱动单元分别设于承载体的相对两侧，驱动单元为电动马达，电动伸缩杆的伸缩使得驱动单元的主动轮与从动轮合/离，从而使得清洁单元的转筒转动，进行清洁。

进一步地，所述转筒包括固定设于转轴上的内筒部及套设于内筒部外周且与内筒部不会相对转动的外筒部，外筒部的外周上设有若干的隔板，隔板之间设有能够弯折其而具有弹性的清洁条。

进一步地，所述外筒部包括外筒体及设于外筒体内的内筒体，内筒体外周套设有能够轴向移动的滑动板，清洁条首尾能够分别固定在滑动板上，清洁条套设于外筒部每两隔板之间，外筒体与清洁条接触的两端分别设有若干转轮，以利于清洁条的移动，清洁条绷紧安装在筒部上，滑动板上外周设有框体，清洁条具有弹性，清洁条两端通过挂钩或其他方式能够固定在滑动板上，所述滑动板配合安装有能够沿内筒体轴向移动的驱动部件，为了能够给驱动部件提供电，外筒体与内筒体之间设有电池，驱动部件为电动驱动，具体为内筒体外周设有齿条及沿轴向设有的滑竿，马达滑动设于滑竿上，马达的驱动轴上设有与齿条配合的齿轮，从而驱动滑动板移动，清洁条的厚度大于隔板的宽度。

进一步地，所述清洁条包括清洁布层、设于清洁布层底部的柔性底层，底层内嵌入有若干能够使得清洁布层张开的扩张条，清洁条的两端还设有能够固定在滑动板上勾体。

基于上述清洁效果更好的擦窗机器人的控制系统，第一马达、驱动单元、电动伸缩杆、驱动部件分别与MCU连接，清洁单元、驱动部件及电动伸缩杆上分别安装有位置传感器，所述MCU还连接有行走装置及吸附装置。

清洁效果更好的擦窗机器人的控制方法：

a、MCU控制第一马达工作，使得清洁单元沿导轨移动，使得设有的数量的清洁单元位于平行或近似平行于被清洁的面且位于机器人本体的腹部位置；

b、MCU控制电动伸缩杆伸长设定长度，使得驱动单元与清洁单元配合，驱动单元驱动清洁单元工作；

c、清洁单元工作设定时间后，控制驱动部件工作使得外筒体内的清洁条移动设定距离，进行工作；

d、清洁单元工作设定时间后，控制第一马达工作，使得清洁单元沿导轨移动，更换另一组清洁单元工作；

e、依次循环a-d步骤；

其中，清洁单元、驱动部件移动过程中及电动伸缩杆伸长的长度，通过位置传感器将清洁单元移动到预设位置。

采用上述技术方案后，本发明至少包括以下有益效果：

1、能够使清洁单元的清洁布层移动，从而使得在一部分清洁布层脏了后，更换新的洁布，提高清洁的效果；

2、在一部分清洁单元脏了后，能够更换清洁单元，提高清洁的效果与清洁效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为该擦窗机器人的结构示意图；

图2为清洁单元与导轨的安装结构示意图；

图3为轴承安装在导轨上的结构示意图；

图4与图6为清洁单元的结构示意图；

图5为隔板安装结构图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1至图6所示的清洁效果更好的擦窗机器人，包括：

机器人本体1，机器人本体1腹部设有主清洁部2，所述主清洁部2包括清洁单元21、包括两条首位相连且分别处于两个平面的导轨22、用于驱动清洁单元21工作的驱动部件23，其中导轨22上设有若干清洁单元21，清洁单元能够在导轨上通过驱动器24整体移动，至少部分导轨22平行或近似平行于被清洁的面A且位于机器人本体1的腹部设置，平行或近似平行于被清洁的面A且位于机器人本体1的腹部，所述驱动部件23设置为能够驱动位于平行或近似平行于被清洁的面A且位于机器人本体1腹部导轨22上的清洁单元21转动或与清洁单元21相离，清洁单元21等间距地设于导轨22上。本领域技术人员可知地，机器人本体1还内设有行走装置及吸附装置（未示出）。其中，驱动部件23驱动清洁单元21在导轨22上移动，清洁单元21移动到设定位置后，停下，清洁单元21对被擦的面进行清洁，当清洁单元比较脏后，控制驱动部件使得清洁单元21移动，让另一组清洁单元进行清洁工作，从而能够使得清洁效果更好，清洁效率更高。

在上述技术方案中，可以为，所述导轨22包括上导轨221、下导轨222及设于上导轨221与下导轨222之间的柔性的滑条224，滑条224与上导轨221、下导轨222之间设有能够自由转动的转轴223，上导轨221、下导轨222分别呈U型且开口相临设置，所述滑条224至少一面设有齿纹225，导轨22上设有与滑条224上的齿纹225配合并驱动滑条移动的第一马达226。其中，驱动马达226能够驱动滑条224在上导轨221与下导轨222之间移动，在滑条224上上安装清洁单元21，从而控制清洁单元21的移动。

所述驱动部件23包括与清洁单元21间隔相同设有的驱动单元231，驱动单元231的数量与位于平行或近似平行于被清洁的面A且位于机器人本体1腹部导轨22上的清洁单元21的数量相同，驱动单元231均设于能够使得驱动单元231的驱动部位与清洁单元21的被驱动部位分离或合拢的电动伸缩杆232。其中，通过设有的每个驱动单元231对清洁单元21进行驱动，控制清洁单元21的工作，若使得清洁单元21停止工作，则控制电动伸缩杆232缩短，使得清洁单元21与驱动单元231分离。

所述清洁单元21包括转轴211、设于转轴上的转筒213、安装在转轴上并位于转筒两侧的轴承212及设于轴承端部的从动轮215，轴承212与滑条224配合，支撑转筒213；其中，在滑条224上设有槽体2241，槽体2241与轴承外圆面配合的两侧壁上设有圆弧形的弹性凸起（2242），弹性凸起（2242）设于轴承212安装在槽体2241内时位于轴承中心轴位置靠槽体2241开口侧5-20mm，从而使得轴承212安装在槽体2241内时，将轴承212固定，同时也便于取出轴承212。

所述驱动部件23包括至少一个电动伸缩杆232、承载电动伸缩杆232及驱动单元231的承载体233，电动伸缩杆232、驱动单元231分别设于承载体233的相对两侧，驱动单元231为电动马达，电动伸缩杆232的伸缩使得驱动单元231的主动轮与从动轮215合/离，从而使得清洁单元的转筒转动，进行清洁。

所述转筒213包括固定设于转轴211上的内筒部2131及套设于内筒部2131外周且与内筒部2131不会相对转动的外筒部2132，外筒部2132的外周上设有若干的隔板2133，隔板2133之间设有能够弯折其而具有弹性的清洁条2134。

所述外筒部2132包括外筒体a及设于外筒体a内的内筒体b，内筒体b外周套设有能够轴向移动的滑动板2135，清洁条2134首尾能够分别固定在滑动板上，清洁条套设于外筒部2132每两隔板之间，外筒体a与清洁条接触的两端分别设有若干转轮，以利于清洁条的移动，清洁条绷紧安装在筒部上，固定方式可为挂钩形式，滑动板上外周设有框体2138，清洁条2134具有弹性，清洁条两端通过挂钩或其他方式能够固定在滑动板上，所述滑动板2135配合安装有能够沿内筒体b轴向移动的驱动部件c，为了能够给驱动部件c提供电，外筒体a与内筒体b之间设有电池，驱动部件c为电动驱动，具体为内筒体b外周设有齿条2136及沿轴向设有的滑竿2137，马达滑动设于滑竿2137上，马达的驱动轴上设有与齿条配合的齿轮，从而驱动滑动板移动，清洁条的厚度大于隔板2133的宽度。

所述清洁条2134包括清洁布层01、设于清洁布层底部的柔性底层02，底层02内嵌入有若干能够使得清洁布层张开的扩张条03，扩张条03能够使得清洁条张开，柔性的底层可以用塑料或质地较硬的布层，而清洁布层01使用能够容易对玻璃等清洁干净的材质，如绒布类，清洁条2134的两端还设有能够固定在滑动板上勾体04，也可以为其他连接扣体结构或类似结构。该清洁条2134相当于具有两部分清洁位置，一部分脏后，可更换另一部分，提高清洁的效率。

基于上述技术方案的清洁效果更好的擦窗机器人的控制系统，第一马达226、驱动单元231、电动伸缩杆232、驱动部件c分别与MCU连接，清洁单元21、驱动部件c及电动伸缩杆232上分别安装有位置传感器，所述MCU还连接有行走装置及吸附装置。

基于上述技术方案的清洁效果更好的擦窗机器人的控制方法，

a、MCU控制第一马达226工作，使得清洁单元21沿导轨移动，使得设有的数量的清洁单元21位于平行或近似平行于被清洁的面A且位于机器人本体1的腹部位置；

b、MCU控制电动伸缩杆232伸长设定长度，使得驱动单元231与清洁单元21配合，驱动单元231驱动清洁单元工作；

c、清洁单元工作设定时间后，控制驱动部件c工作使得外筒体a内的清洁条2134移动设定距离，进行工作；

d、清洁单元工作设定时间后，控制第一马达226工作，使得清洁单元21沿导轨移动，更换另一组清洁单元工作；

e、依次循环a-d步骤；

其中，清洁单元、驱动部件c移动过程中及电动伸缩杆232伸长的长度，通过位置传感器将清洁单元移动到预设位置。并且，在步骤c与步骤d可以颠倒顺利，优选为上述工作步骤。通过擦窗机器人的控制系统及控制方法，能够使得擦窗机器人能够高效工作。相对于普通的擦窗机器人，该擦窗机器人擦窗效率更高，能够循环使用多个清洁单元，清洁得更加干净，结构新颖，具备非常广阔的使用前景。并且，为了使得本技术方案更好地实施，清洁单元21内设有蓄电池（未示出）、与MCU之间通信的无线通信装置（未示出），以便于方便控制清洁单元21。

因此，通过上述技术方案，能够使清洁单元的清洁布层移动，从而使得在一部分清洁布层脏了后，更换新的洁布，提高清洁的效果；在一部分清洁单元脏了后，能够更换清洁单元，提高清洁的效果与清洁效率。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，包括：机器人本体（1），机器人本体（1）腹部设有主清洁部（2），所述主清洁部（2）包括清洁单元（21）、包括两条首位相连且分别处于两个平面的导轨（22）、用于驱动清洁单元（21）工作的驱动部件（23），其中导轨（22）上设有若干清洁单元（21），清洁单元能够在导轨上通过驱动器（24）整体移动，至少部分导轨（22）平行或近似平行于被清洁的面（A）且位于机器人本体（1）的腹部设置，所述驱动部件（23）设置为能够驱动位于平行或近似平行于被清洁的面（A）且位于机器人本体（1）腹部导轨（22）上的清洁单元（21）转动或与清洁单元（21）相离。

2.根据权利要求1所述的清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，所述导轨（22）包括上导轨（221）、下导轨（222）及设于上导轨（221）与下导轨（222）之间的柔性的滑条（224），滑条用于安装清洁单元，滑条（224）与上导轨（221）、下导轨（222）之间设有能够自由转动的转轴（223），上导轨（221）、下导轨（222）分别呈U型且开口相临设置，所述滑条（224）至少一面设有齿纹（225），导轨（22）上设有与滑条（224）上的齿纹（225）配合并驱动滑条移动的第一马达（226）。

3.根据权利要求1所述的清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，所述驱动部件（23）包括与清洁单元（21）间隔相同设有的驱动单元（231），驱动单元（231）的数量与位于平行或近似平行于被清洁的面（A）且位于机器人本体（1）腹部导轨（22）上的清洁单元（21）的数量相同，驱动单元（231）均设于能够使得驱动单元（231）的驱动部位与清洁单元（21）的被驱动部位分离或合拢的电动伸缩杆（232）。

4.根据权利要求1所述的清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，所述清洁单元（21）包括转轴（211）、设于转轴上的转筒（213）、安装在转轴上并位于转筒两侧的轴承（212）及设于轴承端部的从动轮（215）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，所述驱动部件（23）包括至少一个电动伸缩杆（232）、承载电动伸缩杆（232）及驱动单元（231）的承载体（233），电动伸缩杆（232）、驱动单元（231）分别设于承载体（233）的相对两侧，驱动单元（231）为电动马达。

6.根据权利要求4所述的清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，所述转筒（213）包括固定设于转轴（211）上的内筒部（2131）及套设于内筒部（2131）外周且与内筒部（2131）不会相对转动的外筒部（2132），外筒部（2132）的外周上设有若干的隔板（2133），隔板（2133）之间设有能够弯折其而具有弹性的清洁条（2134）。

7.根据权利要求6所述的清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，所述外筒部（2132）包括外筒体（a）及设于外筒体（a）内的内筒体（b），内筒体（b）外周套设有能够轴向移动的滑动板（2135），清洁条（2134）首尾能够分别固定在滑动板上，清洁条套设于外筒部（2132）每两隔板之间，清洁条绷紧安装在筒部上，所述滑动板（2135）配合安装有能够沿内筒体（b）轴向移动的驱动部件（c）。

8.根据权利要求6或7所述的清洁效果更好的擦窗机器人，其特征在于，所述清洁条（2134）包括清洁布层（01）、设于清洁布层底部的柔性底层（02），底层（02）内嵌入有若干能够使得清洁布层张开的扩张条（03），清洁条（2134）的两端还设有能够固定在滑动板上勾体（04）。

9.根据权利要求1-8之一所述的清洁效果更好的擦窗机器人的控制系统，其特征在于，第一马达（226）、驱动单元（231）、电动伸缩杆（232）、驱动部件（c）分别与MCU连接，清洁单元（21）、驱动部件（c）及电动伸缩杆（232）上分别安装有位置传感器，所述MCU还连接有行走装置及吸附装置。

10.根据权利要求9所述的清洁效果更好的擦窗机器人的控制方法，其特征在于，

MCU控制第一马达（226）工作，使得清洁单元（21）沿导轨移动，使得设有的数量的清洁单元（21）位于平行或近似平行于被清洁的面（A）且位于机器人本体（1）的腹部位置；

MCU控制电动伸缩杆（232）伸长设定长度，使得驱动单元（231）与清洁单元（21）配合，驱动单元（231）驱动清洁单元工作；

清洁单元工作设定时间后，控制驱动部件（c）工作使得外筒体（a）内的清洁条（2134）移动设定距离，进行工作；

清洁单元工作设定时间后，控制第一马达（226）工作，使得清洁单元（21）沿导轨移动，更换另一组清洁单元工作；

依次循环a-d步骤；

其中，清洁单元、驱动部件（c）移动过程中及电动伸缩杆（232）伸长的长度，通过位置传感器将清洁单元移动到预设位置。

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