CN111714046A - 一种清洁机构及清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁机构及清洁机器人，其属于清洁技术领域，清洁机构包括刷盘组件、吸水扒组件和控制组件，在清洁路径的前进方向上所述刷盘组件位于所述吸水扒组件的前端，还包括顶升组件和缓冲组件；在所述刷盘组件处于抬升状态时，所述顶升组件随着抬升并向上顶升所述吸水扒组件，所述缓冲组件为所述吸水扒组件提供支撑力；在所述控制组件驱动所述刷盘组件沿所述前进方向的反方向向远离地面的一侧倾斜时，所述吸水扒组件下落，所述缓冲组件为所述吸水扒组件提供缓冲力。清洁机器人包括上述清洁机构。通过缓冲组件与顶升组件配合，借助刷盘组件的抬升，实现吸水扒组件抬升和下落，吸水扒组件的抬升和下落平稳，提高了吸水扒组件的灵活性。

Description

一种清洁机构及清洁机器人

技术领域

本发明涉及清洁技术领域，尤其涉及一种清洁机构及清洁机器人。

背景技术

随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人的需求越来越广泛。清洁机器人，能够对地面进行清洁，适用于各种室内室外环境，例如道路、公园、宾馆、车站等。清洁机器人一般包括刷盘和吸水扒，刷盘用于洗地，吸水扒设置在刷盘的后侧，通过与地面接触，将垃圾和污水回收至污水箱中。

现有技术中，吸水扒的抬升和刷盘的抬升都是通过驱动装置(如电机或者旋转气缸)驱动牵引件(如拉线)收卷和释放来实现。对应刷盘设置一套抬升装置，对应吸水扒设置一套抬升装置，拉线占用空间大，且布局复杂。

此外，通过拉线抬升吸水扒的过程中，在推杆电机将拉线拉紧之后才能施力到吸水扒，使得吸水扒的抬升会有延时；同时，在吸水扒下降时，拉线会放松，使得吸水扒在弹簧的弹力作用下迅速下降，极易与地面发生碰撞。通过拉线抬升和释放吸水扒，导致吸水扒的抬升和下降过程不灵活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洁机构及清洁机器人，以解决现有技术中存在的吸水扒的抬升和下降过程不灵活的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种清洁机构，包括刷盘组件、吸水扒组件和控制组件，在清洁路径的前进方向上所述刷盘组件位于所述吸水扒组件的前端，还包括顶升组件和缓冲组件；

在所述刷盘组件处于抬升状态时，所述顶升组件随着抬升并向上顶升所述吸水扒组件，所述缓冲组件为所述吸水扒组件提供支撑力；

在所述控制组件驱动所述刷盘组件沿所述前进方向的反方向向远离地面的一侧倾斜时，所述吸水扒组件下落，所述缓冲组件为所述吸水扒组件提供缓冲力。

其中，当所述刷盘组件自初始位置抬升至第一预设位置时，所述吸水扒组件处于下落状态；

当所述刷盘组件继续抬升至第二预设位置，所述顶升组件向上顶升所述吸水扒组件，此时所述缓冲组件为所述吸水扒组件提供支撑力；

当所述刷盘组件自第二预设位置转动至第三预设位置时，所述吸水扒组件在自身重力的作用下克服所述缓冲组件的支撑力下落，所述缓冲组件为所述吸水扒组件提供缓冲力。

其中，当所述刷盘组件位于第二预设位置时，所述顶升组件的受力方向与所述吸水扒组件的受力方向之间的夹角为锐角；

当所述刷盘组件自第二预设位置转动至第三预设位置的过程中，所述顶升组件的受力方向与所述吸水扒组件的受力方向之间的夹角由锐角变化为钝角。

其中，所述顶升组件和所述缓冲组件与所述刷盘组件组成三角形结构；

当所述刷盘组件自第二预设位置转动至第三预设位置的过程中，所述缓冲组件所在的边逐渐伸长。

其中，所述顶升组件设置于所述吸水扒组件的吸水扒摆臂的下方，所述顶升组件的一端与所述刷盘组件的第一位置转动连接，另一端能够与所述吸水扒摆臂抵接。

其中，所述顶升组件包括顶杆和滚轮，所述顶杆的一端与所述刷盘组件转动连接，所述顶杆的另一端设置所述滚轮，所述滚轮与所述顶杆转动连接且能够与所述吸水扒摆臂抵接。

其中，所述缓冲组件设置于所述顶升组件的后侧，所述缓冲组件的一端与所述顶升组件转动连接，另一端与所述刷盘组件的第二位置转动连接。

其中，所述缓冲组件包括气弹簧，所述气弹簧的一端与所述刷盘组件转动连接，所述气弹簧的另一端与所述顶杆的杆身转动连接，所述气弹簧为拉伸型气弹簧。

其中，所述顶杆和所述气弹簧与所述刷盘组件组成三角形结构。

一种清洁机器人，包括如上所述的清洁机构。

本发明的有益效果：

本发明提出的清洁机构，通过刷盘组件抬升，顶升组件随刷盘组件抬升，向上顶起吸水扒组件，此时缓冲组件为顶升组件提供支撑力，以使得刷盘组件和吸水扒组件均保持顶升状态；随着刷盘组件继续抬升，顶升组件的受力方向与吸水扒组件的受力方向发生改变，吸水扒组件在自身重力的作用下克服缓冲组件的支撑力下落，缓冲组件为吸水扒组件提供缓冲力。通过缓冲组件与顶升组件配合，借助刷盘组件的抬升，实现吸水扒组件的抬升与下落，缓冲组件能够为吸水扒组件抬升时提供支撑力且在吸水扒组件下落时提供缓冲力，吸水扒组件的抬升和下落平稳，提高了吸水扒组件的灵活性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的清洁机构的结构示意图；

图2是图1提供的清洁机构的部分结构示意图；

图3是图1中A处的放大图；

图4是本发明实施例提供的清洁机构处于初始状态的示意图；

图5是本发明实施例提供的刷盘组件处于初步抬升状态、吸水扒组件处于下落状态的示意图；

图6是本发明实施例提供的刷盘组件和吸水扒组件均处于抬升状态的示意图；

图7是本发明实施例提供的刷盘组件向后倾斜、吸水扒组件处于下落状态的示意图。

图中：

11、驱动组件；12、牵引件；

2、刷盘组件；21、刷盘；22、刷盘支撑板；23、刷盘摆臂；24、刷盘抬升导向件；25、刷盘抬升导柱；

3、吸水扒组件；31、吸水扒摆臂；32、吸水扒本体；

4、顶升组件；41、顶杆；42、滚轮；

5、缓冲组件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

参见图1至图3，本发明实施例提供一种清洁机构，包括刷盘组件2、吸水扒组件3和控制组件，在清洁路径的前进方向上刷盘组件2位于吸水扒组件3的前端，刷盘组件2用于洗地，吸水扒组件3通过与地面接触，将垃圾和污水回收。

刷盘组件2和吸水扒组件3均与机架转动连接。具体地，刷盘组件2包括刷盘21、刷盘支撑板22和刷盘摆臂23，刷盘21与刷盘支撑板22连接，刷盘摆臂23的一端与机架转动连接，另一端与刷盘支撑板22转动连接。在洗地时，刷盘21与地面接触，在抬升刷盘组件2时，刷盘摆臂23相对于机架转动，刷盘支撑板22用于支撑刷盘21，刷盘21的数量可根据实际需要设置。

刷盘组件2还包括刷盘抬升导向件24和刷盘抬升导柱25，刷盘抬升导向件24与刷盘支撑板22连接，刷盘抬升导向件24上开设有导槽，刷盘抬升导柱25一端与机架固定连接，另一端位于导槽内。

导槽呈弧形，在抬升刷盘组件2时，刷盘支撑板22被抬升，有两个动作，其一是绕着刷盘摆臂23转动，其二是导槽与刷盘抬升导柱25的相对滑动，刷盘支撑板22沿导槽所限定的轨迹移动，刷盘抬升导向件24随刷盘支撑板22移动，使得刷盘抬升导柱25与导槽之间产生相对滑动。

吸水扒组件3包括吸水扒摆臂31和吸水扒本体32，吸水扒摆臂31的一端与机架转动连接，吸水扒摆臂31的另一端与吸水扒本体32连接，吸水扒本体32位于刷盘21的后侧。刷盘21的前侧于机架的底部设置有前进轮。

清洁机构还包括驱动组件11、牵引件12、顶升组件4和缓冲组件5，驱动组件11设置于机架上，牵引件12的一端与驱动组件11的输出端连接，另一端与刷盘组件2连接，驱动组件11能够通过牵引件12驱动刷盘组件2抬升；顶升组件4设置于吸水扒组件3的吸水扒摆臂31的下方，顶升组件4的一端与刷盘组件2的第一位置转动连接，另一端能够与吸水扒摆臂31抵接；缓冲组件5设置于顶升组件4的后侧，缓冲组件5的一端与顶升组件4转动连接，另一端与刷盘组件2的第二位置转动连接；随着刷盘组件2抬升，顶升组件4的受力方向与吸水扒摆臂31的受力方向发生改变，缓冲组件5被配置为在吸水扒组件3抬升时提供支撑力且在吸水扒组件3下落时提供缓冲力。

控制组件控制驱动组件11带动牵引件12移动，以驱动刷盘组件2抬升。在刷盘组件2处于抬升状态时，顶升组件4随着抬升并向上顶升吸水扒组件3，缓冲组件5为吸水扒组件3提供支撑力；在控制组件驱动刷盘组件2沿前进方向的反方向向远离地面的一侧倾斜时，吸水扒组件3下落，缓冲组件5为吸水扒组件3提供缓冲力。

通过缓冲组件5与顶升组件4配合，借助刷盘组件2的抬升，实现吸水扒组件3的抬升与下落，缓冲组件5能够为吸水扒摆臂31抬升时提供支撑力且在吸水扒摆臂31下落时提供缓冲力，吸水扒组件3的抬升和下落平稳，提高了吸水扒组件3的灵活性。只需一套驱动组件11与牵引件12配合，即可实现刷盘组件2和吸水扒组件3单独处于抬升状态，或者同时处于抬升状态，减少了零部件数量，简化了牵引件12的布局。

具体地，顶升组件4和缓冲组件5均与刷盘支撑板22连接，刷盘支撑板22上设置有吊环，牵引件12与吊环连接。

顶升组件4包括顶杆41和滚轮42，顶杆41的一端与刷盘组件2转动连接，顶杆41的另一端设置滚轮42，滚轮42与顶杆41转动连接且能够与吸水扒摆臂31抵接。在抬升刷盘组件2时，滚轮42会顶到吸水扒摆臂31，在抬升刷盘组件2的过程中时，顶杆41会相对于刷盘组件2转动。

具体地，刷盘支撑板22上设置有安装座，顶杆41的一端与安装座转动连接。顶杆41可以是直杆，也可以是弯折杆，在此不作限制。

缓冲组件5包括气弹簧，气弹簧的一端与刷盘组件2转动连接，气弹簧的另一端与顶杆41的杆身转动连接，气弹簧为拉伸型气弹簧。在顶杆41相对于刷盘组件2转动的过程中，其弹簧对顶杆41施加拉力。

可选地，缓冲组件5还可以是其他行程可调节的伸缩杆，在此不作限制。

顶杆41和气弹簧与刷盘组件2组成三角形结构。在抬升刷盘组件2的过程中，顶杆41相对于刷盘组件2转动，气弹簧所在的三角形的边逐渐伸长。

驱动组件11可以是推杆电机，牵引件12为拉绳。

在工作状态，如图4所示，推杆电机完全伸出，此时拉绳完全卸载，刷盘组件2和吸水扒组件3均处于下落状态，刷盘21和吸水扒本体32与地面接触，正常工作。

在工作欲结束状态，如图5所示，推杆电机回缩，至行程一，刷盘21离开地面，至高度一(垂直抬起约1-2厘米)，而吸水扒组件3未抬升，继续对地面上的污水进行吸污。

在工作结束状态，如图6所示，推杆电机继续回缩，至行程二，刷盘21继续向上抬起，至高度二，此时顶杆41顶起吸水扒摆臂31，使得吸水扒组件3抬起，吸水扒本体32离开地面。

在维修状态，如图7所示，推杆电机继续回缩，至行程三(完全缩回)，刷盘21的底面由与地面平行转动为向吸水扒本体32的方向倾斜某个角度(如30度，倾斜是为了便于更换刷盘21和检修)，吸水扒组件3在自身重力的作用下克服气弹簧的支撑力下落，气弹簧为吸水扒组件3提供缓冲力。吸水扒组件3下落是为了给刷盘21处提供更大的操作空间。

在工作欲结束状态至工作结束状态的过程中，导槽与刷盘21抬升导向柱的接触点的位置由导槽的上端逐渐往下，在工作结束状态时，接触点离导槽最下端还有一定距离，此时刷盘摆臂23被止挡而无法继续上升；此时若需要进入维修状态，推杆电机完全回缩，拉绳继续拉，使得刷盘支撑板22绕着刷盘摆臂23转动，且向上，使得导槽与刷盘抬升导柱25的接触点到达导槽的最底部，此时对于刷盘21来说是一个旋转的过程，即由水平转为向吸水扒组件3的方向倾斜。

清洁机构的具体的抬升过程如下：

当刷盘组件2自初始位置抬升至第一预设位置时，吸水扒组件3处于下落状态。

当刷盘组件2继续抬升至第二预设位置，在此过程中，顶升组件4随刷盘组件2抬升，向上顶升吸水扒摆臂31，此时缓冲组件5为吸水扒摆臂31提供支撑力，刷盘组件2和吸水扒组件3均处于抬升状态。

当刷盘组件2自第二预设位置转动至第三预设位置时，在此过程中，顶升组件4的受力方向与吸水扒摆臂31的受力方向发生改变，吸水扒组件3在自身重力的作用下克服缓冲组件5的支撑力下落，缓冲组件5为吸水扒摆臂31提供缓冲力，此时刷盘组件2向后倾斜、吸水扒组件3处于下落状态。

当刷盘组件2位于第三预设位置，吸水扒组件3下落后，可以对刷盘组件2进行维修。通过缓冲组件5与顶升组件4配合，借助与刷盘组件2连接的驱动组件11和牵引件12，实现刷盘组件2和吸水扒组件3可以单独处于抬升状态，也可以同时处于抬升状态，缓冲组件5能够为吸水扒摆臂31抬升时提供支撑力且在吸水扒摆臂31下落时提供缓冲力，吸水扒组件3的抬升和下落平稳，提高了吸水扒组件3的灵活性。

当刷盘组件2位于第二预设位置时，顶升组件4的受力方向与吸水扒组件3的受力方向之间的夹角为锐角；当刷盘组件2自第二预设位置转动至第三预设位置的过程中，顶升组件4的受力方向与吸水扒组件3的受力方向之间的夹角由锐角变化为钝角，因此吸水扒组件3能够在自身重力的作用下克服缓冲组件5的支撑力。

顶升组件4和缓冲组件5与刷盘组件2组成三角形结构；当刷盘组件2自第二预设位置转动至第三预设位置的过程中，缓冲组件5所在的边逐渐伸长，由于吸水扒组件3在重力的作用下下落，吸水扒摆臂31向下压顶升组件4，进一步拉伸缓冲组件5，使得缓冲组件5在吸水扒组件3下落过程中提供缓冲。

当刷盘组件2自第二预设位置转动至第三预设位置的过程中，顶升组件4与刷盘组件2之间的夹角逐渐减小。在刷盘组件2转动过程中，顶升组件4的受力方向与吸水扒摆臂31的受力方向之间的夹角逐渐增大，使得吸水扒摆臂31下压顶升组件4，顶升组件4逐渐靠近刷盘组件2，与刷盘组件2之间的夹角逐渐减小。

本发明实施例还提供一种清洁机器人，包括上述的清洁机构。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种清洁机构，包括刷盘组件(2)、吸水扒组件(3)和控制组件，在清洁路径的前进方向上所述刷盘组件(2)位于所述吸水扒组件(3)的前端，其特征在于，还包括顶升组件(4)和缓冲组件(5)；

在所述刷盘组件(2)处于抬升状态时，所述顶升组件(4)随着抬升并向上顶升所述吸水扒组件(3)，所述缓冲组件(5)为所述吸水扒组件(3)提供支撑力；

在所述控制组件驱动所述刷盘组件(2)沿所述前进方向的反方向向远离地面的一侧倾斜时，所述吸水扒组件(3)下落，所述缓冲组件(5)为所述吸水扒组件(3)提供缓冲力。

2.根据权利要求1所述的清洁机构，其特征在于，当所述刷盘组件(2)自初始位置抬升至第一预设位置时，所述吸水扒组件(3)处于下落状态；

当所述刷盘组件(2)继续抬升至第二预设位置，所述顶升组件(4)向上顶升所述吸水扒组件(3)，此时所述缓冲组件(5)为所述吸水扒组件(3)提供支撑力；

当所述刷盘组件(2)自第二预设位置转动至第三预设位置时，所述吸水扒组件(3)在自身重力的作用下克服所述缓冲组件(5)的支撑力下落，所述缓冲组件(5)为所述吸水扒组件(3)提供缓冲力。

3.根据权利要求2所述的清洁机构，其特征在于，当所述刷盘组件(2)位于第二预设位置时，所述顶升组件(4)的受力方向与所述吸水扒组件(3)的受力方向之间的夹角为锐角；

当所述刷盘组件(2)自第二预设位置转动至第三预设位置的过程中，所述顶升组件(4)的受力方向与所述吸水扒组件(3)的受力方向之间的夹角由锐角变化为钝角。

4.根据权利要求2所述的清洁机构，其特征在于，所述顶升组件(4)和所述缓冲组件(5)与所述刷盘组件(2)组成三角形结构；

当所述刷盘组件(2)自第二预设位置转动至第三预设位置的过程中，所述缓冲组件(5)所在的边逐渐伸长。

5.根据权利要求1-4任一项所述的清洁机构，其特征在于，所述顶升组件(4)设置于所述吸水扒组件(3)的吸水扒摆臂(31)的下方，所述顶升组件(4)的一端与所述刷盘组件(2)的第一位置转动连接，另一端能够与所述吸水扒摆臂(31)抵接。

6.根据权利要求5所述的清洁机构，其特征在于，所述顶升组件(4)包括顶杆(41)和滚轮(42)，所述顶杆(41)的一端与所述刷盘组件(2)转动连接，所述顶杆(41)的另一端设置所述滚轮(42)，所述滚轮(42)与所述顶杆(41)转动连接且能够与所述吸水扒摆臂(31)抵接。

7.根据权利要求6所述的清洁机构，其特征在于，所述缓冲组件(5)设置于所述顶升组件(4)的后侧，所述缓冲组件(5)的一端与所述顶升组件(4)转动连接，另一端与所述刷盘组件(2)的第二位置转动连接。

8.根据权利要求7所述的清洁机构，其特征在于，所述缓冲组件(5)包括气弹簧，所述气弹簧的一端与所述刷盘组件(2)转动连接，所述气弹簧的另一端与所述顶杆(41)的杆身转动连接，所述气弹簧为拉伸型气弹簧。

9.根据权利要求8所述的清洁机构，其特征在于，所述顶杆(41)和所述气弹簧与所述刷盘组件(2)组成三角形结构。

10.一种清洁机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的清洁机构。

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