CN112790679B - 一种可调节对地压力的清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节对地压力的清扫机器人，包括底盘，所述底盘上安装有驱动轮；盘刷组件，设置于所述底盘的下方，并能够绕第一方向旋转，以用于洗刷待清洗地面，所述第一方向垂直于所述底盘的表面；伸缩动力源，设置于所述底盘上，且所述伸缩动力源的动力轴穿过所述底盘并与所述盘刷组件连接，所述伸缩动力源的动力轴能够沿所述第一方向伸缩运动，以带动所述盘刷组件沿所述第一方向伸缩运动，进而调节所述盘刷组件的对地压力。利用该清扫机器人的伸缩动力源能够带动盘刷组件沿第一方向伸缩运动，以靠近或远离待清洗地面，从而达到调节对地压力的目的，进而提高盘刷组件的清洗效果。

Description

一种可调节对地压力的清扫机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，尤其涉及一种可调节对地压力的清扫机器人。

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。洗地机器人能够改善环境卫生，为人们的生活带来极大的方便和便利，其需求也越来越广泛。

盘刷作为洗地机器人的工作部件，其工作时与所需清洗地面长时间摩擦。现有洗地机器人的盘刷工作高度为恒值不可调，同一个刷盘，工作时间越长，刷盘刷毛被磨损掉的就越多，从而使得刷盘的对地压力也就越小，洗地效率也就越低，清洗效果越来越差。

发明内容

本发明提供一种可调节对地压力的清扫机器人，以提高清扫机器人的清洗效果。

为了实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：

本发明技术方案提供一种可调节对地压力的清扫机器人，包括：

底盘，所述底盘上安装有驱动轮；

盘刷组件，设置于所述底盘的下方，并能够绕第一方向旋转，以用于洗刷待清洗地面，所述第一方向垂直于所述底盘的表面；

伸缩动力源，设置于所述底盘上，且所述伸缩动力源的动力轴穿过所述底盘并与所述盘刷组件连接，所述伸缩动力源的动力轴能够沿所述第一方向伸缩运动，以带动所述盘刷组件沿所述第一方向伸缩运动，进而调节所述盘刷组件的对地压力。

优选的，还包括压力传感器，所述压力传感器用于检测所述盘刷组件对待清洗地面的压力值。

优选的，所述伸缩动力源为带编码器的霍尔信号电动推杆，当所述压力传感器所检测的压力值小于或等于第一预定值时，所述带编码器的霍尔信号电动推杆伸出以带动所述盘刷组件沿第一方向靠近所述待清洗地面，直至所述压力传感器所检测的压力值大于或等于第二预定值为止，其中，所述第二预定值大于所述第一预定值。

优选的，所述盘刷组件上沿所述第一方向还设有导向柱，所述底盘上沿所述第一方向开设有导向孔，所述导向柱穿设在所述导向孔内，并能够沿所述第一方向在所述导向孔内往复移动。

优选的，所述盘刷组件包括旋转电机和盘刷，所述旋转电机设置在所述底盘的上方，且所述旋转电机的动力轴穿过所述底盘，所述盘刷设置在所述底盘的下方并与所述旋转电机的动力轴连接，所述旋转电机能够带动所述盘刷绕所述第一方向旋转，以洗刷待清洗地面。

优选的，所述盘刷组件为多个，多个所述的盘刷组件均设置在所述底盘的下方，且多个所述的盘刷组件通过连接件连接固定，所述伸缩动力源的动力轴与所述连接件连接，以使所述伸缩动力源能够同时带动多个所述的盘刷组件沿所述第一方向伸缩移动。

优选的，还包括拖布，所述拖布设置在所述底盘的下方，并位于所述盘刷组件的后方，以在所述盘刷组件洗刷所述待清洗地面后对所述待清洗地面进行擦拭。

优选的，还包括从动轮，所述从动轮设置在所述底盘上，以辅助支撑所述底盘。

优选的，还包括支架，所述支架可拆卸地安装在所述底盘的上方，所述伸缩动力源可拆卸地安装在所述支架上。

优选的，还包括摄像头，所述摄像头设置在所述底盘上，并位于所述清扫机器人的后端，以获取洗刷后的地面视频信息。

优选的，所述清扫机器人还包括机器人主体，所述机器人主体设置于所述底盘上。

优选的，所述清扫机器人还包括报警器，所述报警器与所述压力传感器电连接，在所述伸缩动力源调节所述压力值的期间且所述压力值在预置的时长内持续未达到所述第二预定值的状态下，所述报警器执行报警程序。

优选的，所述清扫机器人还包括slam(simultaneous localization andmapping，即时定位与地图构建)传感器，以实现所述清扫机器人的导航运行。

本发明与现有技术相比，有益效果如下：

本发明技术方案提供的可调节对地压力的清扫机器人，由于底盘上设有伸缩动力源，且伸缩动力源的动力轴与盘刷组件连接，从而使得伸缩动力源能够带动盘刷组件沿第一方向伸缩运动，以靠近或远离待清洗地面，从而达到调节对地压力的目的。具体使用时，初始状态下，伸缩动力源的动力轴处于回缩状态，此时的盘刷组件处于非工作状态，当需要对地面进行清洗时，伸缩动力源的动力轴伸出一段距离，使得盘刷组件与地面相接触，进而开始洗刷地面；随着盘刷组件的不断磨损，则盘刷组件的对地压力会逐渐减小，此时，伸缩动力源的动力轴会再次伸出并带动盘刷组件沿第一方向靠近地面，从而使得盘刷组件的对地压力增大，进而能够提高盘刷组件的清洗效果。由此，利用该清扫机器人能够通过调节对地压力来提高盘刷组件的清洗效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的可调节对地压力的清扫机器人的整体结构示意图；

图2是图1省略底盘的爆炸图。

在附图中，各附图标记表示：

1、底盘；11、驱动轮；12、导向孔；13、从动轮；

2、盘刷组件；21、旋转电机；22、盘刷；221、刷毛；

3、伸缩动力源；31、动力轴；

4、压力传感器；5、导向柱；6、连接件；7、支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

请参照图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种可调节对地压力的清扫机器人，其包括：底盘1、盘刷组件2和伸缩动力源3。

底盘1上安装有驱动轮11；盘刷组件2设置于底盘1的下方，并能够绕第一方向旋转，以用于洗刷待清洗地面，第一方向垂直于底盘1的表面；伸缩动力源3设置于底盘1的上方，且伸缩动力源3的动力轴31穿过底盘1并与盘刷组件2连接，伸缩动力源3的动力轴31能够沿第一方向伸缩运动，以带动盘刷组件2沿第一方向伸缩运动，进而调节盘刷组件2的对地压力。

在本实施例中，由于底盘1上设有伸缩动力源3，且伸缩动力源3的动力轴31与盘刷组件2连接，从而使得伸缩动力源3能够带动盘刷组件2沿第一方向伸缩运动，以靠近或远离待清洗地面，从而达到调节对地压力的目的。具体使用时，初始状态下，伸缩动力源3的动力轴31处于回缩状态，此时的盘刷组件2处于非工作状态，当需要对地面进行清洗时，伸缩动力源3的动力轴31伸出一段距离，使得盘刷组件2与地面相接触，进而开始洗刷地面；随着盘刷组件2的不断磨损，则盘刷组件2的对地压力会逐渐减小，此时，伸缩动力源3的动力轴31会再次伸出并带动盘刷组件2沿第一方向靠近地面，从而使得盘刷组件2的对地压力增大，进而能够提高盘刷组件2的清洗效果。由此，利用该清扫机器人能够通过调节对地压力来提高盘刷组件2的清洗效果。

可选的，上述实施例中的地面具体可以是大理石、瓷砖面等硬性地面，也可以是舞台、毛毯等软性地面，也可以是其他承载清扫机器人的承载面，这里不做具体限定。

在可选实施例中，清扫机器人可以实现自动化清洗，即可以沿着预设路径或者随机路径对所需进行清扫的地面进行自动化清扫。

在上述实施例中，优选的，清扫机器人还包括压力传感器4，压力传感器4设置于伸缩动力源3的动力轴31与盘刷组件2之间，以检测盘刷组件2对待清洗地面的压力值。具体使用时，当伸缩动力源3的动力轴31伸出后会带动盘刷组件2靠近待清洗地面，随着伸缩动力源3的动力轴31的不断伸出，地面对盘刷组件2的反作用力会反馈在压力传感器4上，从而利用该压力传感器4能够准确得知盘刷组件2对待清洗地面的压力值大小，由此，在利用伸缩动力源3调节盘刷组件2的对地压力时，可准确控制该压力值，从而保证对地压力的一致性。

在上述实施例中，优选的，伸缩动力源3为带编码器的霍尔信号电动推杆，当压力传感器4所检测的压力值小于或等于第一预定值时，带编码器的霍尔信号电动推杆3伸出以带动盘刷组件2沿第一方向靠近待清洗地面，直至压力传感器4所检测的压力值大于或等于第二预定值为止，其中，第二预定值大于第一预定值。具体的，容易理解的是，在清洗地面时，当盘刷组件2的对地压力越大时，则清洗效果越好，对地压力越小时，则清洗效果越差，同时，对地压力也不能太大，否则会影响盘刷组件2的转动，也会提高盘刷组件的磨损率，因此，可设定一个最佳压力值，例如：10N，此时的清洗效果最佳，且盘刷组件2的磨损量较少，则10N即为第二预定值；同时，随着盘刷组件2的不断磨损，则清洗效果会越来越差，可设定一个最小压力值，例如：5N，当盘刷组件2的对地压力值达到5N时则说明清洗效果不佳，需要调整，则5N即为第一预定值。具体使用时，当压力传感器4检测到压力值达到5N后，则说明盘刷组件2已经磨损到一定程度，继续使用的清洗效果不佳，因此需要调节对地压力，此时，带编码器的霍尔信号电动推杆3伸出以带动盘刷组件2沿第一方向靠近待清洗地面，直至压力传感器4所检测的压力值达到10N为止；然后，盘刷组件2再次磨损到对地压力为5N时，则再次调整盘刷组件2的对地压力为10N，以此循环，直至盘刷组件2无法继续使用。由此，利用带编码器的霍尔信号电动推杆3配合压力传感器4能够自动调节盘刷组件2的对地压力，从而提高了清扫机器人使用的便利性。

在其他实施例中，伸缩动力源3也可以是其他动力装置，例如：步进电机、旋转电机、丝杠等等，这里不做具体限定。

参照图2所示，在上述实施例中，优选的，盘刷组件2上沿第一方向还设有导向柱5，底盘1上沿第一方向开设有导向孔12，导向柱5穿设在导向孔12内，并能够沿第一方向在导向孔12内往复移动。具体的，在伸缩动力源3带动盘刷组件2沿第一方向移动的过程中，通过导向柱5与导向孔12的配合能够为盘刷组件2提供导向功能，能够平稳地调节盘刷组件2的对地压力，从而避免盘刷组件2在移动过程中发生偏移而影响清洗效果。

在上述实施例中，优选的，盘刷组件2包括旋转电机21和盘刷22，旋转电机21设置在底盘1的上方，且旋转电机21的动力轴穿过底盘1，盘刷22设置在底盘1的下方并与旋转电机21的动力轴连接，旋转电机21能够带动盘刷22绕第一方向旋转，以洗刷待清洗地面。具体的，旋转电机21沿第一方向设置，从而使得旋转电机21的动力轴与第一方向平行，参照图2所示，底盘1上相应地开设有方形孔，旋转电机21设置在底盘1的方向，且旋转电机21的动力轴穿过底盘1上的方形孔，从而使得旋转电机21能够与底盘1下方的盘刷22连接，盘刷22的底部具有多根刷毛221，当旋转电机21转动后，则盘刷22会随之旋转，进而利用盘刷22的刷毛221对地面进行清洗。能够理解的是，该结构仅为一种较为简单的实现方式，在其他实施例中，盘刷组件2还可以根据需要进行适应性选择，不限定于本实施例中的结构形式。

在上述实施例中，优选的，盘刷组件2为多个，多个盘刷组件2均设置在底盘1的下方，且多个盘刷组件2通过连接件6连接固定，伸缩动力源3的动力轴31与连接件6连接，以使伸缩动力源3能够同时带动多个盘刷组件2沿第一方向伸缩移动。具体的，在该实施例中，盘刷组件2为两个，两个盘刷组件2通过连接件6连接固定，即连接件6的两端分别与两个盘刷组件2的旋转电机21连接固定，该连接件6为一块连接板，也可以适应性选择其他连接结构。当需要调节盘刷组件2的对地压力时，伸缩动力源3的动力轴31伸出，从而带动连接件6沿第一方向伸缩移动，进而带动两个盘刷组件2同时沿第一方向伸缩移动，以同时调节两个盘刷组件2的对地压力。此外，在该实施例中，导向柱5设置在连接件6上，且导向柱5为两个，以进一步提高导向效果。由此，利用两个盘刷组件2能够提高清洗效率，且两个盘刷组件2能够同时升降，以保证对地压力相同，不会出现清洗效果参差不齐的情况。

在上述实施例中，优选的，清扫机器人还包括拖布(图中未示出)，拖布设置在底盘1的下方，并位于盘刷组件2的后方，以在盘刷组件2洗刷待清洗地面后对待清洗地面进行擦拭。具体的，由于拖布位于盘刷组件2的后方，当盘刷组件2洗刷待清洗地面后，则随着清扫机器人的不断前进，在前进的过程中，拖布会将清洗过的区域自动擦拭，以提高清扫机器人的整体清洗效果，其中，拖布的具体结构和类型不做限定，可以是盘式结构也可以是辊式结构。此外，在该实施例中，拖布还可以与旋转电机连接，利用旋转电机带动拖布绕第一方向旋转，从而能够提高拖布对地面的擦拭效果。

在上述实施例中，优选的，清扫机器人还包括从动轮13，从动轮13设置在底盘1上，以辅助支撑底盘1。具体的，从动轮13可以为万向轮，以便于改变清扫机器人的行动方向，同时，参照图1所示，驱动轮11为两个，从动轮13与两个驱动轮11共同形成三角形结构，从而能够稳定地对底盘1进行支撑。其中，两个驱动轮11可通过差速的方式进行方向的调节，例如：分别通过两个驱动电机与两个驱动轮11连接，驱动电机能够驱动驱动轮11正向或反向转动，当两个驱动轮11同速正向转动时，则整个清扫机器人前进；当两个驱动轮11同速反向转动时，则整个清扫机器人后退；当两个驱动轮11异速转动时，则左边驱动轮11速度大时向右偏，右边驱动轮11速度大时向左偏。此外，能够通过遥控器控制两个驱动电机的转速和方向，遥控器上可设置“前进”、“后退”、“左转”、“右转”、“停止”等按钮，以具体控制清扫机器人的行动方向。能够理解的是，本实施例中仅为其中一种较好的实现方式，但不限定于该结构和控制形式，在其他实施例中，可根据需要进行适应性调整和选择。

参照图1所示，在上述实施例中，优选的，清扫机器人还包括支架7，支架7可拆卸地安装在底盘1的上方，伸缩动力源3可拆卸地安装在支架7上。具体的，在安装时，首先利用螺钉、平垫、弹垫和螺母的组合结构将支架7安装在底盘1上，利用该支架7为伸缩动力源3提供安装基础，然后，再次利用螺钉、平垫、弹垫和螺母的组合结构将伸缩动力源3安装在支架7上。在该实施例中，支架7大致呈“几”字形，结构较为简单，安装较为方便，从而能够提高清扫机器人组装的便利性。

在上述实施例中，优选的，清扫机器人还包括摄像头(图中未示出)，摄像头设置在底盘1上，并位于清扫机器人的后端，以获取洗刷后的地面视频信息。具体的，当盘刷组件2将地面洗刷之后，利用该摄像头能够将洗刷后的地面情况进行拍摄，从而通过视频可以看出具体的清洁效果，还可以通过与往期视频进行对比看出随着对地压力的减小清洁效果的变化过程，以便于根据需要对清扫机器人进行相应的调整。

在上述实施例中，优选的，清扫机器人还包括机器人主体(图中未示出)，机器人主体设置于底盘1上。具体的，在该实施例中，机器人主体类似于汽车的车身，用于对清扫机器人的内部零件进行保护，同时，通过对机器人主体的形状和色彩进行设计来提高清扫机器人的视觉美感，其中，对于机器人主体的具体形状和结构不做限定，可根据实际需要进行设计。

在上述实施例中，优选的，清扫机器人还包括报警器(图中未示出)，报警器与压力传感器4电连接，在伸缩动力源3调节压力值的期间且压力值持续未达到第二预定值的状态下，报警器执行报警程序。具体的，在该实施例中，报警器仅在伸缩动力源3调节压力值时工作，即压力值从第一预定值调节到第二预定值的过程中，如果压力值永远无法达到第二预定值，则说明盘刷22磨损过于严重，已无法正常使用，需要更换新的盘刷22，此时，报警器会发生警示声，以提升用户进行盘刷22的更换。其中，通过警示声音起到警示效果仅为其中一种较为简单的实施方式，在其他实施例中，也可以通过指示灯、信息、或在显示屏上进行显示等手段对用户进行报警提示。

在上述实施例中，清扫机器人还包括slam(simultaneous localization andmapping，即时定位与地图构建)传感器，以实现清扫机器人的导航运行。具体的，slam传感器可以是激光雷达等零件，以为清扫机器人提供导向功能，其中，对于slam传感器的具体类型不做限定。

综上所述，本发明提供的一种可调节对地压力的清扫机器人，不仅可以调节盘刷组件2的对地压力，而且能够对具体的压力值进行控制，以保证对地压力的一致性；同时，通过设置多个盘刷组件2并配合拖布能够提高对地面的整体清洁效果；此外，利用摄像头还可以看出具体的清洁效果以及随着对地压力的减小清洁效果的变化过程，以便于对清扫机器人进行相应的调整；利用报警器能够在清扫机器人压力调节异常时对用户进行报警提示。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵壳体在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，包括：

底盘，所述底盘上安装有驱动轮；

盘刷组件，设置于所述底盘的下方，并能够绕第一方向旋转，以用于洗刷待清洗地面，所述第一方向垂直于所述底盘的表面；

伸缩动力源，设置于所述底盘上，且所述伸缩动力源的动力轴穿过所述底盘并与所述盘刷组件连接，所述伸缩动力源的动力轴能够沿所述第一方向伸缩运动，以带动所述盘刷组件沿所述第一方向伸缩运动，进而调节所述盘刷组件的对地压力；

压力传感器，用于检测所述盘刷组件对待清洗地面的压力值；

在使用时，当所述压力传感器所检测的压力值小于或等于第一预定值时，所述伸缩动力源伸出以带动所述盘刷组件沿第一方向靠近所述待清洗地面，直至所述压力传感器所检测的压力值大于或等于第二预定值为止，其中，所述第二预定值大于所述第一预定值。

2.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，所述伸缩动力源为带编码器的霍尔信号电动推杆。

3.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，所述盘刷组件上沿所述第一方向还设有导向柱，所述底盘上沿所述第一方向开设有导向孔，所述导向柱穿设在所述导向孔内，并能够沿所述第一方向在所述导向孔内往复移动。

4.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，所述盘刷组件包括旋转电机和盘刷，所述旋转电机设置在所述底盘的上方，且所述旋转电机的动力轴穿过所述底盘，所述盘刷设置在所述底盘的下方并与所述旋转电机的动力轴连接，所述旋转电机能够带动所述盘刷绕所述第一方向旋转，以洗刷待清洗地面。

5.根据权利要求4所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，所述盘刷组件为多个，多个所述的盘刷组件均设置在所述底盘的下方，且多个所述的盘刷组件通过连接件连接固定，所述伸缩动力源的动力轴与所述连接件连接，以使所述伸缩动力源能够同时带动多个所述的盘刷组件沿所述第一方向伸缩移动。

6.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，还包括拖布，所述拖布设置在所述底盘的下方，并位于所述盘刷组件的后方，以在所述盘刷组件洗刷所述待清洗地面后对所述待清洗地面进行擦拭。

7.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，还包括从动轮，所述从动轮设置在所述底盘上，以辅助支撑所述底盘。

8.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，还包括支架，所述支架可拆卸地安装在所述底盘的上方，所述伸缩动力源可拆卸地安装在所述支架上。

9.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，还包括摄像头，所述摄像头设置在所述底盘上，并位于所述清扫机器人的后端，以获取洗刷后的地面视频信息。

10.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，所述清扫机器人还包括机器人主体，所述机器人主体设置于所述底盘上。

11.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，所述清扫机器人还包括报警器，所述报警器与所述压力传感器电连接，在所述伸缩动力源调节所述压力值的期间且所述压力值在预置的时长内持续未达到所述第二预定值的状态下，所述报警器执行报警程序。

12.根据权利要求1所述的可调节对地压力的清扫机器人，其特征在于，所述清扫机器人还包括slam传感器，以实现所述清扫机器人的导航运行。

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