CN111493755A - 扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扫地机器人。本发明所述的扫地机器人包括：机体；尘盒模组，其设置在所述机体的底部，其用于收集并存放垃圾；边刷模组，其设置在所述机体的底部，其设置在所述尘盒模组的开口的前方，其用于将垃圾扫入所述尘盒模组内；吸尘模组，其设置在所述机体内，其用于吸取所述尘盒模组内的细小颗粒；升降模组，其设置在所述机体上，其用于驱动所述尘盒模组、所述边刷模组升降；尘推模组，其设置在所述机体的底部，其设置在所述尘盒模组的开口的后方，其用于擦拭地面。本发明所述的扫地机器人具有边刷可升降的优点。

Description

扫地机器人

技术领域

本发明涉及清洁设备领域，特别是涉及一种扫地机器人。

背景技术

扫地机器人可以自动在房间内完成地板清理工作，其一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先扫入或者吸入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。但是垃圾收纳盒本身的收纳空间有限，可能会出现还未清扫完地面就需要清理垃圾收纳盒的情况，使用较为不方便，清扫效率较低。并且，现有的扫地机器人的边刷一般为固定不动的，边刷长期处于与地面接触的状态，在不工作的扫地机器人的移动过程中，地面会摩擦边刷，导致边刷产生不必要的磨损，降低边刷的使用寿命。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种扫地机器人，其具有边刷可升降的优点。

一种扫地机器人，所述扫地机器人包括：机体；尘盒模组，其设置在所述机体的底部，其用于收集并存放垃圾；边刷模组，其设置在所述机体的底部，其设置在所述尘盒模组的开口的前方，其用于将垃圾扫入所述尘盒模组内；吸尘模组，其设置在所述机体内，其用于吸取所述尘盒模组内的细小颗粒；升降模组，其设置在所述机体上，其用于驱动所述尘盒模组、所述边刷模组升降；尘推模组，其设置在所述机体的底部，其设置在所述尘盒模组的开口的后方，其用于擦拭地面。

相对于现有技术，本发明所述的扫地机器人通过升降模组驱动尘盒模组与边刷模组共同升降，当不需要扫地的时候，将尘盒模组与边刷模组上升起来，使边刷模组不与地面接触，有助于避免在移动过程中地面摩擦边刷模组，延长边刷模组的使用寿命；当需要扫地的时候，下降尘盒模组与边刷模组，使边刷模组与地面接触，边刷模组将地面上的垃圾扫入尘盒模组内，完成扫地工作。

进一步地，所述边刷模组包括：边刷机架；双出轴电机，其设置在所述边刷机架上，其设有第一螺杆、第二螺杆；第一光杆，其设置在所述边刷机架上，其设置在所述第一螺杆的一侧且相互平行；第二光杆，其设置在所述边刷机架上，其设置在所述第二螺杆的一侧且相互平行；第一滑块，其与所述第一螺杆螺纹连接，其与所述第一光杆滑移连接；第二滑块，其与所述第二螺杆螺纹连接，其与所述第二光杆滑移连接；第一电机，其设置在所述第一滑块上；第二电机，其设置在所述第二滑块上；第一边刷，其连接在所述第一电机的输出轴上；第二边刷，其连接在所述第二电机的输出轴上。

进一步地，所述第一边刷与所述第一电机的输出轴可拆卸连接，所述第二边刷与所述第二电机的输出轴可拆卸连接；所述第一电机的输出轴的轴线与所述第一螺杆的轴线相互垂直，所述第二电机的输出轴的轴线与所述第二螺杆的轴线相互垂直；所述第一螺杆的旋转方向与所述第二螺杆的旋转方向相反；所述边刷模组还包括：第一拖链，其一端设置在所述边刷机架上，其另一端设置在所述第一滑块上，其内穿设有与所述第一电机电性连接的电线；第二拖链，其一端设置在所述边刷机架上，其另一端设置在所述第二滑块上，其内穿设有与所述第二电机电性连接的电线。

进一步地，所述尘盒模组包括尘盒，所述尘盒的侧面设有垃圾入口，所述第一边刷或所述第二边刷设置在所述垃圾入口的前方，所述垃圾入口对应所述第一边刷或所述第二边刷的旋转范围的全部或局部；所述尘盒模组还包括壳体、滚刷、滚刷电机，所述尘盒放置在所述壳体内，所述滚刷电机设置在壳体上，所述滚刷电机的输出轴与所述滚刷连接，所述滚刷横跨所述垃圾入口，所述滚刷电机驱动所述滚刷转动，所述滚刷将来自所述第一边刷或所述第二边刷的垃圾扫入所述尘盒内；所述尘盒为一个开口向上的盒体；所述壳体的周侧壁上活动连接有翻盖；所述壳体内设有滑轨，所述尘盒沿着所述滑轨从所述翻盖处滑出所述壳体；所述壳体上设有斜板，所述斜板设置在所述滚刷的下方，沿着所述尘盒到所述滚刷的方向，所述斜板从上往下地延伸；所述壳体上设有吸尘接口，所述吸尘接口的一端与所述尘盒的开口连通；

进一步地，所述吸尘模组包括：吸尘箱，其内设有无纺布袋；吸尘管，其一端与所述吸尘接口的另一端连通，其另一端与所述无纺布袋连通；风机，其用于产生负压气流以将所述尘盒的小颗粒吸入到所述吸尘箱内，其进风端设有防尘件，其出风端设有消音棉。

进一步地，在所述机体的底部设置有底盘，所述升降模组包括：升降板，其上安装所述尘盒模组、所述边刷模组；气缸，其安装在所述底盘上，其伸缩杆与所述升降板连接。

进一步地，所述底盘的底部设有第二导向杆；所述升降板上设有第二导向套，所述第二导向套套设在所述第二导向杆的外侧，所述第二导向套沿着所述第二导向杆滑移，所述第二导向套的滑移方向与所述气缸的伸缩方向相互平行；所述第二导向杆远离底盘的一端可拆卸地连接有限位件，所述第二导向套位于所述底盘与所述限位件之间；所述底盘与所述升降板之间设有弹簧，所述弹簧套设在所述第二导向杆的外侧，所述弹簧的两端分别相抵于所述底盘、所述升降板；所述第二导向套上设有与所述第二导向杆配合的异型孔，所述异型孔的两端开口处的直径大于其中部处的直径；所述异型孔为沙漏型；所述升降板的顶部设有浮动座，所述浮动座上设有两个相互平行的滑槽；所述气缸的伸缩杆上设有浮动销，所述浮动销穿过两个所述滑槽，所述浮动销在所述滑槽内滑移。

进一步地，所述尘推模组包括：尘推架，其一端铰接在所述底盘上，其另一端设有用于安装尘推布的安装架，其上铰接有调节套筒，所述调节套筒上设有调节滑槽；电动推杆，其设置在所述机架上，其伸缩杆上铰接有连接杆，所述连接杆插入所述调节套筒内，所述连接杆上设有连接销，所述连接销在所述调节滑槽内滑移，所述连接杆在所述调节套筒内的滑移方向与所述连接销在所述调节滑槽内的滑移方向相互平行；所述连接杆的周侧面上设有台阶部，所述连接杆的外侧套设有弹簧，所述弹簧的两端分别抵接所述台阶部的端面、所述调节套筒的端面；所述调节套筒上设有两个相互平行的调节滑槽，两个所述调节滑槽关于所述调节套筒的轴线对称，所述连接销贯穿所述调节滑槽、所述连接杆以将所述连接杆与所述调节套筒连接在一起；所述安装架的底面设有磁铁，所述尘推布上设有与所述磁铁相吸的导磁体；安装架为镂空状。

进一步地，沿着所述机体的顶部到所述机体的底部的方向，在所述机体的周侧面上依次设置有摄像头、3D激光传感器、第一超声波传感器、第二超声波传感器、TOF相机、2D激光传感器，所述摄像头、所述3D激光传感器、所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器、所述TOF相机、所述2D激光传感器分布在同一直线上；在所述机体内设置有控制器，所述控制器分别与所述移动机构、所述摄像头、所述3D激光传感器、所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器、所述TOF相机、所述2D激光传感器电性连接；在所述机体的周侧面上还设置有第一防跌落传感器、第二防跌落传感器，所述第一防跌落传感器、所述第二防跌落传感器分别设置在所述直线的两侧，所述控制器分别与所述第一防跌落传感器、所述第二防跌落传感器电性连接；所述第一防跌落传感器、所述第二防跌落传感器分别设置在所述2D激光传感器的两侧，所述2D激光传感器、所述第一防跌落传感器、所述第二防跌落传感器设置在同一水平面上；在所述机体的周侧面上还设置有机械防撞条，所述机械防撞条设置在所述机体的周侧边缘处，所述机械防撞条与所述控制器电性连接；所述机械防撞条设置在所述2D激光传感器的下方；所述2D激光传感器距离地面117mm，所述TOF相机与所述2D激光传感器的距离是282mm，所述第二超声波传感器与所述TOF相机的距离是100mm，所述第一超声波传感器与所述第二超声波传感器的距离是120mm，所述3D激光传感器与所述第一超声波传感器的距离是131mm；在所述机体上还设置有WIFI模块，所述控制器与所述WIFI模块电性连接以与云端无线通讯。

进一步地，在所述机体的底部设置有底盘，在所述底盘上设置有移动机构，所述移动机构包括：底盘，其设置在所述机体的底部，其设有第一通孔；连接板，其设置在所述底盘的底面，其设有用于供导向杆穿设的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔同轴，所述第二通孔的孔径与所述第一通孔的孔径相同；第一导向杆，其垂直设置在所述连接板的底面，其穿设在所述第一通孔、所述第二通孔内；驱动轮组件，其沿着所述第一导向杆上下移动；弹簧，其设置在所述底盘与所述驱动轮组件之间；所述连接板包括两个增厚板以及连接条，所述增厚板用于安装一个所述驱动轮组件，所述增厚板上设有所述第二通孔，所述连接条用于连接所述两个增厚板；所述增厚板上还设有减重孔；所述连接板通过螺栓安装在所述底盘上，所述至少两个增厚板与连接条一体制成；所述底盘的底面设有三个万向轮，所述两个驱动轮组件与所述三个万向轮构成一个虚拟圆形，所述两个驱动轮组件的连线通过所述虚拟圆形的圆心，所述三个万向轮构成一个虚拟等腰三角形，所述虚拟等腰三角形的中线与所述两个驱动轮组件的连线相互垂直；所述弹簧套设在所述第一导向杆的外侧，所述弹簧的一端相抵于所述连接板，所述弹簧的另一端相抵于所述驱动轮组件；所述第一导向杆的两端分别设有第一限位件、第二限位件，所述第一限位件位于所述底盘的上方，所述驱动轮模块在所述底盘与所述第二限位件之间上下移动；所述第一限位件或所述第二限位件螺纹连接在所述导向柱上；所述驱动轮组件包括支架、驱动轮、驱动电机，所述支架沿着所述第一导向杆上下移动，所述驱动轮转动设置在所述支架上，所述驱动电机设置在所述支架上，所述驱动电机用于驱动所述驱动轮转动；所述支架上设有与所述第一导向杆配合的第一导向套，所述第一导向套套设在所述第一导向杆的外侧，所述弹簧套设在所述第一导向套的轴部的外侧；所述第一导向套上设有与所述第一导向杆配合的异型孔，所述异型孔的两端开口处的直径大于其中部处的直径，所述异型孔为沙漏型。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为实施例所述的扫地机器人的结构示意图；

图2为实施例所述的扫地机器人的正面示意图；

图3为实施例所述的扫地机器人的电子连接示意图；

图4为实施例所述的连接板、驱动轮组件、万向轮在底盘上的分布示意图；

图5为实施例所述的连接板与底盘的连接示意图；

图6为实施例所述的移动机构的立体图；

图7为实施例所述的移动机构侧面示意图；

图8为实施例所述的第一导向套的剖视图；

图9为实施例所述的升降模组、尘盒模组、边刷模组的连接示意图；

图10实施例所述的升降模组的结构示意图；

图11为实施例所述的第二导向套的剖视图；

图12实施例所述的尘盒从壳体中取出的示意图；

图13实施例所述的尘盒装入壳体内的示意图；

图14实施例所述的边刷模组的结构示意图；

图15实施例所述的边刷模组的立体图；

图16为实施例所述的尘盒模组、边刷模组、吸尘模组、尘推模组的连接示意图；

图17为实施例所述的吸尘模组结构示意图；

图18为实施例所述的尘推模组结构示意图；

附图标记：

100、机体；111、摄像头；112、3D激光传感器；113、第一超声波传感器；114、第二超声波传感器；115、TOF相机；116、2D激光传感器；117、第一防跌落传感器；118、第二防跌落传感器；119、机械防撞条；120、WIFI模块；121、控制器；122、底盘；200、移动机构；210、连接板；211、增厚板；212、连接条；213、减重孔；220、驱动轮组件；221、第一导向杆；222、第一弹簧；223、支架；224、驱动轮；224、驱动电机；225、第一限位件；226、第二限位件；227、第一导向套；230、万向轮；300、升降模组；310、升降板；320、气缸；330、第二导向杆；340、第二导向套；350、浮动座；351、滑槽；360、浮动销；370、第二弹簧；400、尘盒模组；410、壳体；411、翻盖；412、滑轨；413、斜板；414、吸尘接口；420、尘盒；421、垃圾入口；430、滚刷；440、滚刷电机；500、边刷模组；510、边刷机架；520、双出轴电机；521、第一螺杆；522、第二螺杆；530a、第一光杆；530b、第二光杆；540a、第一滑块；540b、第二滑块；550a、第一电机；550b、第二电机；560a、第一边刷；560b、第二边刷；570a、第一拖链；570b、第二拖链；600、吸尘模组；610、吸尘箱；611、无纺布袋；620、吸尘管；630、风机；631、消音棉；700、尘推模组；710、尘推架；720、电动推杆；730、尘推布；740、安装架；750、调节套筒；751、调节滑槽；760、连接杆；761、台阶部；770、连接销；780、第三弹簧；a、虚拟圆形；b、虚拟等腰三角形。

具体实施方式

一种扫地机器人，参见图1至图18，其包括机体100、移动机构200、升降模组300、尘盒模组400、边刷模组500、吸尘模组600、尘推模组700。其中，移动机构200设置在机体100的底部，移动机构200用于驱动机体100的移动。升降模组300设置在机体100上，升降模组300用于驱动尘盒模组400、边刷模组500在竖直方向上升降。尘盒模组400安装在升降模组300上，尘盒模组400位于机体100的底部，尘盒模组400用于收集并存放垃圾。边刷模组500安装在升降模组300上，边刷模组500位于机体100的底部，边刷模组500设置在尘盒模组400的开口的前方，边刷模组500用于将垃圾扫入尘盒模组400内。吸尘模组600设置在机体100内，吸尘模组600用于吸取尘盒模组400内的微小颗粒，该微小颗粒指的是毛发、灰尘等可以被现有吸尘器吸取的物体。尘推模组700安装在升降模组300上，尘推模组700位于机体100的底部，尘推模组700设置在尘盒模组400的开口的后方，尘推模组700用于擦拭地面。

参见图2与图3，沿着机体100的顶部到机体100的底部的方向，在机体100的正面上依次设置有摄像头111、3D激光传感器112、第一超声波传感器113、第二超声波传感器114、TOF相机115、2D激光传感器116。摄像头111、3D激光传感器112、第一超声波传感器113、第二超声波传感器114、TOF相机115、2D激光传感器116分布在机体100的正面上的一直线上。在机体100的正面上还设置有第一防跌落传感器117、第二防跌落传感器118。第一防跌落传感器117、第二防跌落传感器118分别设置在上述的直线的两侧，在本实施例中，第一防跌落传感器117、第二防跌落传感器118分别设置在2D激光传感器116的两侧，2D激光传感器116、第一防跌落传感器117、第二防跌落传感器118设置在同一水平面上。在机体100的正面上还设置有机械防撞条119，机械防撞条119设置在机体100的周侧边缘处，并且机械防撞条119设置在2D激光传感器116的下方。在机体100内还设置有WIFI模块120。在本实施例中，上述的检测模块均为现有技术中的检测模块，2D激光传感器116距离地面117mm，TOF相机115与2D激光传感器116的距离是282mm，第二超声波传感器114与TOF相机115的距离是100mm，第一超声波传感器113与第二超声波传感器114的距离是120mm，3D激光传感器112与第一超声波传感器113的距离是131mm。

具体地，摄像头111用于拍摄外部环境以实现云端监控。3D激光传感器112用于空间建模导航。第一超声波传感器113用于高障碍物避障，最主要是为了针对玻璃障碍物而设计。第二超声波传感器114用于中低障碍物避障，最主要是为了针对玻璃障碍物而设计。TOF相机115用于识别前方矩形框内物体并避障。2D激光传感器116用于低矮障碍物识别和避障。

参见图3，在机体100内还设有控制器121。该控制器121分别与摄像头111、3D激光传感器112、第一超声波传感器113、第二超声波传感器114、TOF相机115、2D激光传感器116、第一防跌落传感器117、第二防跌落传感器118、机械防撞条119、WIFI模块120、移动机构200、升降模组300、尘盒模组400、边刷模组500、吸尘模组600、尘推模组700电性连接。控制器121根据摄像头111、3D激光传感器112、第一超声波传感器113、第二超声波传感器114、TOF相机115、2D激光传感器116、第一防跌落传感器117、第二防跌落传感器118、机械防撞条119采集到的信息来控制移动机构200的工作，并通过WIFI模块120将采集到的数据上传到云端。

参见图4至图18，另外，在机体100的底部安装有底盘122，该底盘122用于安装移动机构200、升降模组300、尘盒模组400、边刷模组500、吸尘模组600、尘推模组700。底盘122为金属铝板制成，底盘122为板状。在底盘122的底面设有第一通孔，第一通孔从底盘122的顶面垂直延伸至底盘122的底面，第一通孔的轴线与底盘122的底面相互垂直，该第一通孔用于移动机构200与底盘122的连接。

参见图4，移动机构200包括连接板210、两个驱动轮组件(220)、三个万向轮230。其中，连接板210通过螺栓固定安装在底盘122的底面。两个驱动轮组件(220)可拆卸地安装在连接板210的底面。三个万向轮230通过螺栓安装在底盘122的底面。并且，两个驱动轮组件(220)与三个万向轮230在底盘122的底部的分布构成一个虚拟圆形a。两个驱动轮组件(220)的连线穿过虚拟圆形a的圆形，两个驱动轮组件(220)的连线为虚拟圆形a的直径。三个万向轮230在底盘122的底部的分布构成一个虚拟等腰三角形b，该虚拟等腰三角形b的三个点均在虚拟圆形a上，虚拟等腰三角形b的中线经过虚拟圆形a的圆心，虚拟等腰三角形b的中线与两个驱动轮组件(220)的连线相互垂直。

参见图4至图7，连接板210位于底盘122的俯视的正投影范围内。连接板210上设有与上述第一通孔相对应的第二通孔，第二通孔从连接板210的顶面垂直延伸至连接板210的底面，第二通孔的轴线与连接板210的底面相互垂直，第二通孔的轴线与第一通孔的轴线位于同一直线上，第二通孔的孔径与第一通孔的孔径相同。具体地，连接板210包括至少两个增厚板211以及连接条212。每个增厚板211用于安装一个驱动轮组件(220)，增厚板211通过螺栓固定安装在底盘122的底面，上述第二通孔设置在增厚板211上，在增厚板211上设有减重孔213，该减重孔213从增厚板211的顶面垂直延伸至增厚板211的底面，减重孔213的位置以及大小不影响连接板210的强度以及第二通孔的强度。连接条212通过螺栓固定安装在底盘122的底面，连接条212用于将各增厚板211连接在一起，所有增厚板211与连接条212一体制成。

参见图4至图7，驱动轮组件(220)包括四根第一导向杆221、第一弹簧222、支架223、驱动轮224、驱动电机224。其中，第一导向杆221穿过第一通孔、第二通孔，第一导向杆221可以在第一通孔、第二通孔内上下移动。该第一导向杆221的两端分别螺纹连接有第一限位件225、第二限位件226，第一限位件225位于底盘122的上方，第二限位件226位于连接板210的下方，通过调节第一限位件225与第二限位件226的相对距离，可以控制驱动轮224模块的浮动空间。在每一个第一导向杆221的外侧均套设有上述的第一弹簧222，该第一弹簧222位于连接板210与第二限位件226之间。支架223沿着四根第一导向杆221上下移动，支架223的顶面相抵于第一弹簧222，支架223的底面相抵于第二限位件226。驱动轮224转动设置在支架223上。驱动电机224与控制器121电性连接，驱动电机224通过螺栓固定在支架223上，驱动电机224的输出轴与驱动轮224可拆卸连接，驱动电机224为驱动轮224的转动提供动力。并且，两个驱动轮组件(220)的驱动轮224的滚动方向相互平行。

参见图6至图8，在支架223的顶面螺栓连接有与相应第一导向杆221配合的第一导向套227，第一导向套227位于底盘122与支架223之间，第一导向套227套设在相应的第一导向杆221的外侧，使得支架223在第一导向杆221上的滑移更加的稳定。并且，第一弹簧222不仅套设在第一导向杆221的外侧，还套设在第一导向套227的轴部的外侧，使得第一导向套227的轴部设置在底盘122与支架223之间，有助于节省空间以及避免第一导向套227影响行走机构的正常工作。另外，为了提高驱动轮组件(220)上下移动的顺畅性，第一导向套227上设有与导向杆配合的异型孔，该异型孔的两端开口处的直径大于其中部处的直径，在本实施例中，该异型孔为沙漏型。

参见图4至图7，万向轮230采用现有技术中的万向轮230，其能在动载或者静载中水平360度旋转。

参见图9至图11，升降模组300包括升降板310、气缸320。其中，升降板310用于安装尘盒模组400、边刷模组500，升降板310设置在底盘122的正下方，升降板310与底盘122相互平行。气缸320通过螺栓安装在底盘122的顶面，气缸320的伸缩杆的轴线垂直于底盘122的顶面，气缸320的伸缩杆与升降板310连接。

参见图9至图11，为了确保升降板310水平升降，在底盘122的底面可拆卸地安装有若干的第二导向杆330，第二导向杆330的轴线平行于气缸320的伸缩杆的轴线，第二导向杆330可在底盘122上上下移动。第二导向杆330的两端均螺纹连接有螺母，一个螺母在底盘122的上方，另一个螺母在升降板310的下方，通过调节两个螺母的相对距离，可以控制升降板310的浮动空间。

参见图9至图11，对应第二导向杆330的位置，在升降板310上螺栓安装有若干的第二导向套340，第二导向套340套设在相对应的第二导向杆330的外侧，第二导向套340沿着相对应的第二导向杆330上下滑移，第二导向套340的移动方向平行于升降板310的升降方向。进一步地，第二导向套340上设有与第二导向杆330配合的异型孔，该异型孔的两端开口处的直径大于其中部处的直径，在本实施例中，异型孔为沙漏型。

参见图9至图11，为了越障以及确保边刷模组500紧贴地面，在升降板310的顶面安装有浮动座350，在浮动座350上设有两个相互平行的滑槽351，滑槽351的长度方向平行于气缸320的伸缩杆的轴线。气缸320的伸缩杆的端部可拆卸地安装有浮动销360，该浮动销360穿过两个滑槽351，浮动销360的轴线垂直于滑槽351的长度方向，浮动销360在滑槽351内滑移。

参见图9至图11，为了进一步地确保边刷模组500紧贴地面，对应第二导向杆330的位置，在底盘122与升降板310之间设有若干的第二弹簧370，第二弹簧370套设在相对应的第二导向杆330的外侧，第二弹簧370的两端分别相抵于底盘122的底面、升降板310的顶面。

参见图9、图12、图13，尘盒模组400可拆卸地安装在升降板310的底面。具体地，尘盒模组400包括壳体410、尘盒420、滚刷430、滚刷电机440(图未示)。其中，壳体410可拆卸地安装在升降板310的底面，在壳体410的周侧面上设有开口，该开口朝向边刷模组500，该开口供尘盒420进入壳体410内。尘盒420放置在壳体410内，尘盒420为一个开口向上的盒体，尘盒420的开口与吸尘模组600相连通。在尘盒420靠近壳体410开口的侧面上设有方形的垃圾入口421，该垃圾入口421朝向边刷模组500，垃圾入口421与壳体410上的开口相对应，垃圾入口421对应边刷模组500的清扫范围。滚刷430转动设置在壳体410上，滚刷430设置在垃圾入口421的正前方，滚刷430横跨垃圾入口421，滚刷430的轴线与第一滑块540a的滑移方向相互平行，滚刷430用于将来自边刷模组500的垃圾扫入尘盒420内。滚刷电机440与控制器121电性连接，滚刷电机440用于驱动滚刷430转动，具体地，滚刷电机440通过螺栓安装在壳体410上，滚刷电机440的输出轴与滚刷430可拆卸连接。

参见图9、图12、图13，为了便于取出尘盒420，在壳体410的周侧壁上铰接有翻盖411，通过打开翻盖411，可以将尘盒420从壳体410中拉出。进一步地，为了便于尘盒420在壳体410中推拉以及对尘盒420进行定位，可以在壳体410的内腔设置滑轨412。另外，为了方便滚刷430将垃圾扫入尘盒420内，在滚刷430的下方设置有斜板413，该斜板413安装在壳体410上，沿着尘盒420到滚刷430的方向，该斜板413从上往下地延伸。为了使吸尘模组600与尘盒420相连通以及便于安装吸尘模组600的吸尘入口，在壳体410的顶部设有吸尘接口414，该吸尘接口414的一端用于接入吸尘模组600的吸尘入口，其另一端与尘盒420的开口连通。

参见图9、图14、图15，边刷模组500可拆卸地安装在升降板310的底面。具体地，边刷模组500包括边刷机架510、双出轴电机520、第一光杆530a、第二光杆530b、第一滑块540a、第二滑块540b。其中，边刷机架510通过螺栓固定安装在升降板310的底面，边刷机架510位于壳体410的开口的前方。双出轴电机520与控制器121电性连接，双出轴电机520通过螺栓固定安装在边刷机架510的底面。双出轴电机520上设有第一螺杆521、第二螺杆522，第一螺杆521的轴线与第二螺杆522的轴线位于同一直线上，第一螺杆521的旋转方向与第二螺杆522的旋转方向相反，使得双出轴电机520能够驱动边刷模组500的两个边刷相互靠近或相互远离。第一光杆530a固定安装在升降板310的底面，第一光杆530a位于第一螺杆521的一侧，第一光杆530a的轴线与第一螺杆521的轴线相互平行。第二光杆530b固定安装在升降板310的底面，第二光杆530b位于第二螺杆522的一侧，第二光杆530b的轴线与第二螺杆522的轴线相互平行。第一滑块540a与第一螺杆521螺纹连接，第一滑块540a滑移安装在第一光杆530a上。第二滑块540b与第二螺杆522螺纹连接，第二滑块540b滑移安装在第二光杆530b上。

参见图9、图14、图15，边刷模组500还包括第一电机550a、第二电机550b、第一边刷560a、第二边刷560b、第一拖链570a、第二拖链570b。其中，第一电机550a与控制器121电性连接，第一电机550a通过螺栓安装在第一滑块540a上，第一电机550a的输出轴竖直朝下，第一电机550a的输出轴的轴线与第一螺杆521的轴线相互垂直。第二电机550b与控制器121电性连接，第二电机550b通过螺栓安装在第二滑块540b上，第二电机550b的输出轴竖直朝下，第二电机550b的输出轴的轴线与第二螺杆522的轴线相互垂直。第一边刷560a可拆卸地安装在第一电机550a的输出轴上，第二边刷560b可拆卸地安装在第二电机550b的输出轴上，第一边刷560a与第二边刷560b均位于壳体410上的开口的前方，第一边刷560a与第二边刷560b分别设置在壳体410上的开口的两侧，第一边刷560a与第二边刷560b关于壳体410上的开口的中心线对称。第一拖链570a的一端通过螺栓固定安装在升降板310上，第一拖链570a的另一端通过螺栓固定安装在第一滑块540a上，第一拖链570a的内部穿设有与第一电机550a电性连接的电线(图未示)。第二拖链570b的一端通过螺栓固定安装在升降板310上，第二拖链570b的另一端通过螺栓固定安装在第二滑块540b上，第二拖链570b的内部穿设有与第二电机550b电性连接的电线(图未示)。

参见图16与图17，吸尘模组600包括吸尘箱610、吸尘管620、风机630。其中，吸尘箱610设置在机体100内，在吸尘箱610内设有无纺布袋611。吸尘管620的一端接入壳体410上的吸尘入口，吸尘管620的另一端接入无纺布袋611。风机630与控制器121电性连接，风机630通过螺栓安装在吸尘箱610内，风机630用于产生负压气流以将尘盒420的小颗粒吸入到无纺布袋611内。在风机630的进风端设有防尘件(图未示)，在风机630的出风端设有消音棉631，消音棉631设置在吸尘箱610的外侧面上。

参见图18，尘推模组700可拆卸地安装在底盘122上。具体地，尘推模组700包括尘推架710、电动推杆720、尘推布730。其中，尘推架710的一端铰接在机架上；尘推架710的另一端通过螺栓固定连接有安装架740，安装架740为镂空的板状以减轻整体重量，在安装架740的底面粘贴有磁铁(图未示)。在尘推架710上还铰接有调节套筒750，调节套筒750的周侧面设有两道相互平行的调节滑槽751，调节滑槽751的长度方向与调节套筒750的轴线相互平行，两道调节滑槽751关于调节套筒750的轴线对称。电动推杆720与控制器121电性连接，电动推杆720通过螺栓固定安装在底盘122上，电动推杆720的伸缩杆上铰接有连接杆760，该连接杆760插入调节套筒750内，连接杆760在调节套筒750内滑移。在连接杆760上设有连接销770，连接销770贯穿两道调节滑槽751以及连接杆760，以将连接杆760与调节套筒750连接在一起；并且，该连接销770在调节滑槽751内的滑移方向与连接杆760在调节套筒750内的滑移方向相互平行；在本实施例中，该连接销770为螺栓，螺栓穿过调节滑槽751、连接杆760后通过螺母固定在调节套筒750上。在连接杆760的周侧面上设有台阶部761，连接杆760的外侧套设有第三弹簧780，第三弹簧780的一端相抵于台阶部761的底面，第三弹簧780的另一端相抵于调节套筒750的端面，有助于尘推布730与地面保持足够的接触。尘推布730为现有产品中的尘推布730，在尘推布730上安装有与磁铁相吸的导磁体(图未示)，使尘推布730和安装架740能够快速安装及拆卸；在本实施例中，该导磁体为金属片，其还可以为磁铁等。

相对于现有技术，本发明所述的扫地机器人包括如下有益效果：

1、利用摄像头111、3D激光传感器112、第一超声波传感器113、第二超声波传感器114、TOF相机115、2D激光传感器116来对机器人的工作环境进行检测，通过上述传感器以及传感器的布置方式，能够精确地建立作业环境的地图，并全面的检测扫地机器人周边的障碍物，使扫地机器人在复杂环境中仍能有效的行走；

2、通过连接板210的第二通孔来延长底盘122上的第一通孔的长度，有助于提高导向杆与底盘122之间的垂直度；

3、连接板210位于底盘122的正投影范围内，使得连接板210的面积小于底盘122的面积，在确保导向杆与底盘122之间的垂直度的情况下，能尽量地使底盘122变薄，有助于减轻整机的重量；

4、在底盘122的底面安装两个驱动轮组件(220)以及三个万向轮230，并且两个驱动轮组件(220)与三个万向轮230设置在同一个虚拟圆形a上，三个万向轮230构成一个虚拟等腰三角形b，虚拟等腰三角形b的中线与两个驱动轮组件(220)的连线相互垂直，不仅可以实现原地转弯，即可以原地自转，而且有助于提高行走机构的承载能力以及稳定性；

5、通过升降模块驱动尘盒模组400与边刷模组500共同升降，当不需要扫地的时候，将尘盒模组400与边刷模组500上升起来，使边刷模组500不与地面接触，有助于避免在移动过程中地面摩擦边刷模组500，延长边刷模组500的使用寿命；

6、当需要扫地的时候，扫地机器人通过边刷模组500将垃圾扫入尘盒模组400内，尘盒模组400收集并存放垃圾；

7、在扫地期间，还同时启动吸尘模组600，吸尘模组600吸取尘盒模组400内的垃圾，将尘盒模组400内的的垃圾吸取到另外一个储物空间内，从而有效地增大扫地装置存放垃圾的空间；

8、吸尘模组600的吸力一方面可以对垃圾提供一个促使其远离尘盒模组400开口的作用力，这有助于避免垃圾从尘盒模组400的开口漏出，提高地面的清洁度，另一方面可以将尘盒模组400的开口附近的微小颗粒吸入尘盒模组400内，或者将边刷模组500的边刷上粘附的微小颗粒吸入尘盒模组400内，有助于提高扫地效率以及提高地面的清洁度；

9、采用电动推杆720来驱动尘推升降，使尘推可以擦拭地面，并在此基础上，通过限位件在调节滑槽751内滑移的这一设计，使尘推具有一定的上下浮动空间，以便于尘推能够自适应地面；当地面凸起时，尘推能沿着调节滑槽751向上移动，有助于避免凸起的地面损坏尘推组件；当地面凹陷使，尘推能沿着调节滑槽751向下移动，有助于提高尘推组件的清洁效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人包括：

机体(100)；

尘盒模组(400)，其设置在所述机体(100)的底部，其用于收集并存放垃圾；

边刷模组(500)，其设置在所述机体(100)的底部，其设置在所述尘盒模组(400)的开口的前方，其用于将垃圾扫入所述尘盒模组(400)内；

吸尘模组(600)，其设置在所述机体(100)内，其用于吸取所述尘盒模组(400)内的细小颗粒；

升降模组(300)，其设置在所述机体(100)上，其用于驱动所述尘盒模组(400)、所述边刷模组(500)升降；

尘推模组(700)，其设置在所述机体(100)的底部，其设置在所述尘盒模组(400)的开口的后方，其用于擦拭地面。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述边刷模组(500)包括：

边刷机架(510)；

双出轴电机(520)，其设置在所述边刷机架(510)上，其设有第一螺杆(521)、第二螺杆(522)；

第一光杆(530a)，其设置在所述边刷机架(510)上，其设置在所述第一螺杆(521)的一侧且相互平行；

第二光杆(530b)，其设置在所述边刷机架(510)上，其设置在所述第二螺杆(522)的一侧且相互平行；

第一滑块(540a)，其与所述第一螺杆(521)螺纹连接，其与所述第一光杆(530a)滑移连接；

第二滑块(540b)，其与所述第二螺杆(522)螺纹连接，其与所述第二光杆(530b)滑移连接；

第一电机(550a)，其设置在所述第一滑块(540a)上；

第二电机(550b)，其设置在所述第二滑块(540b)上；

第一边刷(560a)，其连接在所述第一电机(550a)的输出轴上；

第二边刷(560b)，其连接在所述第二电机(550b)的输出轴上。

3.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，

所述第一边刷(560a)与所述第一电机(550a)的输出轴可拆卸连接，所述第二边刷(560b)与所述第二电机(550b)的输出轴可拆卸连接；

所述第一电机(550a)的输出轴的轴线与所述第一螺杆(521)的轴线相互垂直，所述第二电机(550b)的输出轴的轴线与所述第二螺杆(522)的轴线相互垂直；

所述第一螺杆(521)的旋转方向与所述第二螺杆(522)的旋转方向相反；

所述边刷模组(500)还包括：

第一拖链(570a)，其一端设置在所述边刷机架(510)上，其另一端设置在所述第一滑块(540a)上，其内穿设有与所述第一电机(550a)电性连接的电线；

第二拖链(570b)，其一端设置在所述边刷机架(510)上，其另一端设置在所述第二滑块(540b)上，其内穿设有与所述第二电机(550b)电性连接的电线。

4.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，

所述尘盒模组(400)包括尘盒(420)，所述尘盒(420)的侧面设有垃圾入口(421)，所述第一边刷(560a)或所述第二边刷(560b)设置在所述垃圾入口(421)的前方，所述垃圾入口(421)对应所述第一边刷(560a)或所述第二边刷(560b)的旋转范围的全部或局部；

所述尘盒模组(400)还包括壳体(410)、滚刷(430)、滚刷电机(440)，所述尘盒(420)放置在所述壳体(410)内，所述滚刷电机(440)设置在壳体(410)上，所述滚刷电机(440)的输出轴与所述滚刷(430)连接，所述滚刷(430)横跨所述垃圾入口(421)，所述滚刷电机(440)驱动所述滚刷(430)转动，所述滚刷(430)将来自所述第一边刷(560a)或所述第二边刷(560b)的垃圾扫入所述尘盒(420)内；

所述尘盒(420)为一个开口向上的盒体；

所述壳体(410)的周侧壁上活动连接有翻盖(411)；

所述壳体(410)内设有滑轨(412)，所述尘盒(420)沿着所述滑轨(412)从所述翻盖(411)处滑出所述壳体(410)；

所述壳体(410)上设有斜板(413)，所述斜板(413)设置在所述滚刷(430)的下方，沿着所述尘盒(420)到所述滚刷(430)的方向，所述斜板(413)从上往下地延伸；

所述壳体(410)上设有吸尘接口(414)，所述吸尘接口(414)的一端与所述尘盒(420)的开口连通。

5.根据权利要求4所述的扫地机器人，其特征在于，所述吸尘模组(600)包括：

吸尘箱(610)，其内设有无纺布袋(611)；

吸尘管(620)，其一端与所述吸尘接口(414)的另一端连通，其另一端与所述无纺布袋(611)连通；

风机(630)，其用于产生负压气流以将所述尘盒(420)的小颗粒吸入到所述吸尘箱(610)内，其进风端设有防尘件，其出风端设有消音棉(631)。

6.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，在所述机体(100)的底部设置有底盘(122)，所述升降模组(300)包括：

升降板(310)，其上安装所述尘盒模组(400)、所述边刷模组(500)；

气缸(320)，其安装在所述底盘(122)上，其伸缩杆与所述升降板(310)连接。

7.根据权利要求6所述的扫地机器人，其特征在于，

所述底盘(122)的底部设有第二导向杆(330)；

所述升降板(310)上设有第二导向套(340)，所述第二导向套(340)套设在所述第二导向杆(330)的外侧，所述第二导向套(340)沿着所述第二导向杆(330)滑移，所述第二导向套(340)的滑移方向与所述气缸(320)的伸缩方向相互平行；

所述第二导向杆(330)远离底盘(122)的一端可拆卸地连接有限位件，所述第二导向套(340)位于所述底盘(122)与所述限位件之间；

所述底盘(122)与所述升降板(310)之间设有第二弹簧(370)，所述第二弹簧(370)套设在所述第二导向杆(330)的外侧，所述第二弹簧(370)的两端分别相抵于所述底盘(122)、所述升降板(310)；

所述第二导向套(340)上设有与所述第二导向杆(330)配合的异型孔，所述异型孔的两端开口处的直径大于其中部处的直径；

所述异型孔为沙漏型；

所述升降板(310)的顶部设有浮动座(350)，所述浮动座(350)上设有两个相互平行的滑槽(351)；

所述气缸(320)的伸缩杆上设有浮动销(360)，所述浮动销(360)穿过两个所述滑槽(351)，所述浮动销(360)在所述滑槽(351)内滑移。

8.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述尘推模组(700)包括：

尘推架(710)，其一端铰接在所述底盘(122)上，其另一端设有用于安装尘推布(730)的安装架(740)，其上铰接有调节套筒(750)，所述调节套筒(750)上设有调节滑槽(751)；

电动推杆(720)，其设置在所述机架上，其伸缩杆上铰接有连接杆(760)，所述连接杆(760)插入所述调节套筒(750)内，所述连接杆(760)上设有连接销(770)，所述连接销(770)在所述调节滑槽(751)内滑移，所述连接杆(760)在所述调节套筒(750)内的滑移方向与所述连接销(770)在所述调节滑槽(751)内的滑移方向相互平行；

所述连接杆(760)的周侧面上设有台阶部(761)，所述连接杆(760)的外侧套设有第三弹簧(780)，所述第三弹簧(780)的两端分别抵接所述台阶部(761)的端面、所述调节套筒(750)的端面；

所述调节套筒(750)上设有两个相互平行的调节滑槽(751)，两个所述调节滑槽(751)关于所述调节套筒(750)的轴线对称，所述连接销(770)贯穿所述调节滑槽(751)、所述连接杆(760)以将所述连接杆(760)与所述调节套筒(750)连接在一起；

所述安装架(740)的底面设有磁铁，所述尘推布(730)上设有与所述磁铁相吸的导磁体；

安装架(740)为镂空状。

9.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于：

沿着所述机体(100)的顶部到所述机体(100)的底部的方向，在所述机体(100)的周侧面上依次设置有摄像头(111)、3D激光传感器(112)、第一超声波传感器(113)、第二超声波传感器(114)、TOF相机(115)、2D激光传感器(116)，所述摄像头(111)、所述3D激光传感器(112)、所述第一超声波传感器(113)、所述第二超声波传感器(114)、所述TOF相机(115)、所述2D激光传感器(116)分布在同一直线上；

在所述机体(100)内设置有控制器(121)，所述控制器(121)分别与所述移动机构(200)、所述摄像头(111)、所述3D激光传感器(112)、所述第一超声波传感器(113)、所述第二超声波传感器(114)、所述TOF相机(115)、所述2D激光传感器(116)电性连接；

在所述机体(100)的周侧面上还设置有第一防跌落传感器(117)、第二防跌落传感器(118)，所述第一防跌落传感器(117)、所述第二防跌落传感器(118)分别设置在所述直线的两侧，所述控制器(121)分别与所述第一防跌落传感器(117)、所述第二防跌落传感器(118)电性连接；

所述第一防跌落传感器(117)、所述第二防跌落传感器(118)分别设置在所述2D激光传感器(116)的两侧，所述2D激光传感器(116)、所述第一防跌落传感器(117)、所述第二防跌落传感器(118)设置在同一水平面上；

在所述机体(100)的周侧面上还设置有机械防撞条(119)，所述机械防撞条(119)设置在所述机体(100)的周侧边缘处，所述机械防撞条(119)与所述控制器(121)电性连接；

所述机械防撞条(119)设置在所述2D激光传感器(116)的下方；

所述2D激光传感器(116)距离地面117mm，所述TOF相机(115)与所述2D激光传感器(116)的距离是282mm，所述第二超声波传感器(114)与所述TOF相机(115)的距离是100mm，所述第一超声波传感器(113)与所述第二超声波传感器(114)的距离是120mm，所述3D激光传感器(112)与所述第一超声波传感器(113)的距离是131mm；

在所述机体(100)上还设置有WIFI模块(120)，所述控制器(121)与所述WIFI模块(120)电性连接以与云端无线通讯。

10.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，在所述机体(100)的底部设置有底盘(122)，在所述底盘(122)上设置有移动机构(200)，所述移动机构(200)包括：

底盘(122)，其设置在所述机体(100)的底部，其设有第一通孔；

连接板(210)，其设置在所述底盘(122)的底面，其设有用于供导向杆穿设的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔同轴，所述第二通孔的孔径与所述第一通孔的孔径相同；

第一导向杆(221)，其垂直设置在所述连接板(210)的底面，其穿设在所述第一通孔、所述第二通孔内；

驱动轮组件(220)，其沿着所述第一导向杆(221)上下移动；

第一弹簧(222)，其设置在所述底盘(122)与所述驱动轮组件(220)之间；

所述连接板(210)包括两个增厚板(211)以及连接条(212)，所述增厚板(211)用于安装一个所述驱动轮组件(220)，所述增厚板(211)上设有所述第二通孔，所述连接条(212)用于连接所述两个增厚板(211)；

所述增厚板(211)上还设有减重孔(213)；

所述连接板(210)通过螺栓安装在所述底盘(122)上，所述至少两个增厚板(211)与连接条(212)一体制成；

所述底盘(122)的底面设有三个万向轮(230)，所述两个驱动轮组件(220)与所述三个万向轮(230)构成一个虚拟圆形(a)，所述两个驱动轮组件(220)的连线通过所述虚拟圆形(a)的圆心，所述三个万向轮(230)构成一个虚拟等腰三角形(b)，所述虚拟等腰三角形(b)的中线与所述两个驱动轮组件(220)的连线相互垂直；

所述第一弹簧(222)套设在所述第一导向杆(221)的外侧，所述第一弹簧(222)的一端相抵于所述连接板(210)，所述第一弹簧(222)的另一端相抵于所述驱动轮组件(220)；

所述第一导向杆(221)的两端分别设有第一限位件(225)、第二限位件(226)，所述第一限位件(225)位于所述底盘(122)的上方，所述驱动轮(224)模块在所述底盘(122)与所述第二限位件(226)之间上下移动；

所述第一限位件(225)或所述第二限位件(226)螺纹连接在所述导向柱上；

所述驱动轮组件(220)包括支架(223)、驱动轮(224)、驱动电机(224)，所述支架(223)沿着所述第一导向杆(221)上下移动，所述驱动轮(224)转动设置在所述支架(223)上，所述驱动电机(224)设置在所述支架(223)上，所述驱动电机(224)用于驱动所述驱动轮(224)转动；

所述支架(223)上设有与所述第一导向杆(221)配合的第一导向套(227)，所述第一导向套(227)套设在所述第一导向杆(221)的外侧，所述第一弹簧(222)套设在所述第一导向套(227)的轴部的外侧；

所述第一导向套(227)上设有与所述第一导向杆(221)配合的异型孔，所述异型孔的两端开口处的直径大于其中部处的直径，所述异型孔为沙漏型。

Images