CN111214173A - 一种履带式爬楼的吸尘装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种履带式爬楼的吸尘装置,它包括双摇臂履带机器人和控制系统,双摇臂履带机器人包括履带底盘和履带前臂,在机器人上安装吸尘器和直线模组,吸头通过折杆与直线模组移动端连接,吸头通过软管与吸尘器吸气口接通;所述的控制系统包括触摸屏、CCD图像传感器和控制器,CCD图像传感器连接控制器输入端,控制器控制双摇臂履带机器人、吸尘器和直线模组,触摸屏与控制器通讯,本发明是利用爬楼机器人带着吸尘器在楼梯上移动,在爬楼移动的过程中,对楼梯台阶上的灰尘进行吸附,不仅结构简单,而且运行可靠。
Description
技术领域
本发明公开了一种履带式爬楼的吸尘装置及方法,属于家用物品领域。
背景技术
随着经济的发展,为了提高生活质量,智能家居越来越多,对于吸尘器种类也是丰富多彩,但是对于复式房子、别墅和楼房中的楼梯清扫,还是一个问题,如今的吸尘器一般是不具有爬楼功能,虽然有一些吸尘器具有爬楼功能,但是其吸尘效果不理想,会有吸尘不全面、爬楼波动大和不智能等缺点,一些吸尘器对于楼梯的清扫,很难根据楼梯的特征进行前进、转向,不能达到更加智能化的效果,因此需要一种平稳爬楼和更加智能的爬楼吸尘装置。
发明内容
本发明的主要目的是解决上述背景技术存在的不足,设计一种履带式爬楼的吸尘装置及方法。
为了解决上述技术问题,本发明提出以下技术方案:
一种履带式爬楼的吸尘装置,它包括双摇臂履带机器人和控制系统,双摇臂履带机器人包括履带底盘和履带前臂,在机器人上安装吸尘器和直线模组,吸头通过折杆与直线模组移动端连接,吸头通过软管与吸尘器吸气口接通;所述的控制系统包括触摸屏、CCD图像传感器和控制器,CCD图像传感器连接控制器输入端,控制器控制双摇臂履带机器人、吸尘器和直线模组,触摸屏与控制器通讯。
所述折杆包括两根杆体,两根杆体之间通过手柄螺丝连接。
吸尘器排气口朝上。
一种使用履带式爬楼的吸尘装置对楼梯进行吸尘的方法,包括以下步骤:
初始时,在各层楼梯上绘制出一条供机器人行走的第一标记线,在各级台阶上均绘制出与第一标记线相交叉的第二标记线,相邻两层楼梯之间平台设有弧形第三标记线,第三标记线两端连接上下两层楼梯上的第一标记线;
第一步:将吸尘装置放在楼梯口后,CCD摄像头拍摄第一层楼梯第一标记线,控制器控制机器人沿着第一标记线开始爬楼,爬楼的过程中,当拍摄第二标记线时,则控制直线模组和吸尘器启动,对楼梯上的灰尘进行吸附;
第二步:在对第一层楼梯上灰尘进行吸附后,机器人按照平台上的第三标记线进行转弯,而后对第二层楼梯上灰尘进行吸附,如此反复,完成对余下台阶的吸尘工作。
本发明有以下效果:本发明利用CCD图像传感器进行分析识别楼梯的路径,然后爬楼机器人进行爬楼梯,在爬楼的过程中利用直线模组带动吸尘器吸头进行往复运动,进而吸取每一台阶的灰尘,该装置具有结构简单和运行可靠等特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的立体结构示意图,
图2为本发明的在使用时的俯视结构示意图,
图3为本发明中各电器件间的连接关系示意图。
机器人1、履带底盘11、履带前臂12、吸尘器2、吸头21、直线模组3、折杆4、手柄螺丝41、台阶5、第一标记线51、第二标记线52、第三标记线53、平台54。
具体实施方式
如图1到3所示,一种履带式爬楼的吸尘装置,它包括双摇臂履带机器人1和控制系统,双摇臂履带机器人1包括履带底盘11和履带前臂12,在机器人1上安装吸尘器2和直线模组3,吸头21通过折杆4与直线模组3移动端连接,吸头21通过软管与吸尘器2吸气口接通;所述的控制系统包括触摸屏3、CCD图像传感器31和控制器,CCD图像传感器31连接控制器输入端,控制器控制双摇臂履带机器人1、吸尘器2和直线模组3,触摸屏3与控制器通讯。
双履带机器人1可以选用美国irobot机器人1公司生产的packBot型机器人1;控制器采用采用PIC16F1829-E/ML单片机,触摸屏3采用mt6071ie触摸屏3,通过通信模块将显示器数据输入到控制器中,通信模块采用MAX13443EASA。
CCD图像传感器31采用ICX816AQG CCD图像传感器31,CCD图像传感器31的电源设计 :CCD图像传感器31的摄像头需要12V左右的电源,可以通过斩波升压电路来实现,也可通过专门的升压芯片来实现,本装置采用升压芯片 MAX734 产生 12V 电源。从而为 CCD提供稳定可靠的工作电源。
所述折杆4包括两根杆体,两根杆体之间通过手柄螺丝41连接。这种结构可以方便对吸头21的角度进行调整。
吸尘器2排气口21朝上。这种结构可以防止吸尘器2排出空气吹扫楼梯上灰尘。
一种使用履带式爬楼的吸尘装置对楼梯进行吸尘的方法,包括以下步骤:
初始时,在各层楼梯上绘制出一条供机器人1行走的第一标记线51,在各级台阶5上均绘制出与第一标记线51相交叉的第二标记线52,相邻两层楼梯之间平台设有弧形第三标记线53,第三标记线53两端连接上下两层楼梯上的第一标记线51;
第一步:将吸尘装置放在楼梯口后,CCD摄像头拍摄第一层楼梯第一标记线51,控制器控制机器人1沿着第一标记线51开始爬楼,爬楼的过程中,当拍摄第二标记线52时,则控制直线模组3和吸尘器2启动,直线模组3带着吸头往复运动,以对楼梯上的灰尘进行吸附;
控制器控制机器人1沿着第一标记线51开始爬楼的过程可以参考:“作者:朱广 周程亮,2008年11月8日发表的:CCD 图像传感器在路径识别系统中的应用”
第二步:在对第一层楼梯上灰尘进行吸附后,机器人1按照平台上的第三标记线53进行转弯,而后对第二层楼梯上灰尘进行吸附,如此反复,完成对余下台阶5的吸尘工作。
Claims (4)
1.一种履带式爬楼的吸尘装置,它包括双摇臂履带机器人(1)和控制系统,双摇臂履带机器人(1)包括履带底盘(11)和履带前臂(12),其特征在于:在机器人(1)上安装吸尘器(2)和直线模组(3),吸头(21)通过折杆(4)与直线模组(3)移动端连接,吸头(21)通过软管与吸尘器(2)吸气口接通;所述的控制系统包括触摸屏(3)、CCD图像传感器(31)和控制器,CCD图像传感器(31)连接控制器输入端,控制器控制双摇臂履带机器人(1)、吸尘器(2)和直线模组(3),触摸屏(3)与控制器通讯。
2.根据权利要求1所述的一种履带式爬楼的吸尘装置,其特征在于:所述折杆(4)包括两根杆体,两根杆体之间通过手柄螺丝(41)连接。
3.根据权利要求1所述的一种履带式爬楼的吸尘装置,其特征在于:吸尘器(2)排气口(21)朝上。
4.一种使用权利要求1到3任一项所述吸尘装置进行吸尘的方法,其特征在于:包括以下步骤:
初始时,在各层楼梯上绘制出一条供机器人(1)行走的第一标记线(51),在各级台阶(5)上均绘制出与第一标记线(51)相交叉的第二标记线(52),相邻两层楼梯之间平台设有弧形第三标记线(53),第三标记线(53)两端连接上下两层楼梯上的第一标记线(51);
第一步:将吸尘装置放在楼梯口后,CCD摄像头拍摄第一层楼梯第一标记线(51),控制器控制机器人(1)沿着第一标记线(51)开始爬楼,爬楼的过程中,当拍摄第二标记线(52)时,则控制直线模组(3)和吸尘器(2)启动,对楼梯上的灰尘进行吸附;
第二步:在对第一层楼梯上灰尘进行吸附后,机器人(1)按照平台上的第三标记线(53)进行转弯,而后对第二层楼梯上灰尘进行吸附,如此反复,完成对余下台阶(5)的吸尘工作。
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