CN113384730A

CN113384730A - 一种座椅擦洗消毒机器人

Info

Publication number: CN113384730A
Application number: CN202110668246.6A
Authority: CN
Inventors: 杨剑乐; 杨少鹏
Original assignee: Shaanxi Zhongjian Jianle Intelligent Robot Co ltd
Current assignee: Shaanxi Zhongjian Jianle Intelligent Robot Co ltd
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2021-09-14

Abstract

本发明公开了一种座椅擦洗消毒机器人，适合于体育场馆座椅擦洗的自动化移动擦洗消毒机器人，包括自主导航行走系统、楼梯攀爬装置、擦洗消毒装置与自动化控制系统。自主导航行走系统采用轮毂电机驱动，内置高性能LAMWARE自主定位导航系统，具有自主建图定位和导航、多路线巡逻、寻找路径并移动到指定地点等功能；楼梯攀爬装置，采用前、后支撑轮，攀爬角调整轮、张紧轮驱动履带结构，攀爬台阶高度可调整。座椅擦洗消毒装置进行座椅表面擦洗并完成杀菌消毒。本发明可实现对体育场馆座椅的集中自动高效清洗，在设置擦洗路线后，能够快速将整个场馆的数万座椅擦洗干净，极大地节省人力成本。

Description

一种座椅擦洗消毒机器人

技术领域

本发明属于机器人领域，尤其是涉及一种座椅擦洗消毒机器人。

背景技术

随着我国对体育事业的重视，我国的体育事业正在蓬勃发展，全国各地体育场馆越来越多，容量越来越大。无论露天还是室内场馆的座椅往往灰尘都很多，在比赛前需要人工将座椅擦洗干净，整体工作量巨大，劳动强度高，人工清理效率低下，目前，市场上尚欠缺适合替代人工擦洗体育场馆座椅的设备，因此设计一种快速、高效擦洗体育场馆座椅的自动化机器人来减轻劳动强度以及提高效率就显得尤为重要。

发明内容

为了解决在背景技术中提到的问题，本发明研究了一种座椅擦洗消毒机器人，以解决人工擦洗体育场馆座椅，工作量巨大，效率低等问题。

本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：一种座椅擦洗消毒机器人，包括自动导航行走装置、楼梯攀爬装置、擦洗消毒装置以及自动控制系统，所述楼梯攀爬装置、擦洗消毒装置设置在自动导航行走装置机体矩形框架内，所述自动控制系统设置在自动导航行走装置上方，所述自主导航行走装置包括机体矩形框架，在机体矩形框架四角分别设置支撑腿，所述四根支腿底部均安装轮毂电机，电机驱动器可安装在支腿内侧或固定在机体框架上表面；

所述楼梯攀爬装置包括四个伸缩导柱，前压下主电机、后压下主电机及减速机，所述伸缩导柱通过前端法兰和后部伸缩导柱固定胀套与机体框架连接，伸缩导柱伸出端与履带轮固定支座件采用球铰接连接；前压下主电机、后压下主电机及减速机通过螺栓固定在机体框架上；

所述擦洗消毒装置包括壳体、清扫滚刷、滚刷驱动电机、真空吸尘吸嘴及管路、风机及驱动电机、集尘盒、擦洗拖布、贮水盒及控制模块；

所述自动化控制系统集成5G通讯控制模块，可以实时将座椅擦洗消毒机器人工作运行参数、工作任务完成状态信息传输至云平台，接入智慧场馆控制系统。

进一步，所述楼梯攀爬装置包括前压下主电机、主减速机、联轴器、传动轴、涡轮蜗杆减速机、后压下主电机、主减速机、联轴器、传动轴、涡轮蜗杆减速机、压下杆、球铰支座、攀爬角调整电机、固定支架、攀爬轮及支座、前支撑轮、张紧轮调整电机及减速机、张紧轮、履带、后支撑轮、锁紧螺母、螺杆及伸缩导柱；在楼梯攀爬模式时，前、后压下主电机经过减速机驱动传动轴，带动涡轮蜗杆减速机，实现螺杆的压下和提升动作，前、后主电机可以独立控制，从而调整固定支架的位置，进而调整履带下底面与地面间角度，以适应不同楼梯高度、宽度，保证前后支撑轮与楼梯面紧密接触；同时位于四角的精密伸缩导柱同步伸出至所需长度后锁紧，以承受座椅擦洗消毒机器人在爬楼梯过程中的水平分力和冲击，避免螺杆承受径向力；前、后支撑轮与楼梯边缘紧密接触后，前、后压下主电机独立工作，调整行走框架的位置姿态，以改变座椅擦洗消毒机器人整体重心位置，保证楼梯攀爬过程平稳；攀爬角调整减速电机驱动螺杆带动攀爬轮支座上下移动，可以根据楼梯台阶高度、宽度调整攀爬角度；张紧轮调整减速电机驱动螺杆带动张紧轮支座上下移动，实现履带张紧。

进一步，所述机体矩形框架左右两侧支腿均带有伸缩装置，用于调节框架整体高度，以适应座椅相对地面位置高度。

进一步，所述自主导航行走系统包括机体矩形框架、轮毂电机、控制驱动器、激光雷达及自主导航控制系统。

本发明可实现对体育场馆座椅的集中自动高效清洗，在设置擦洗路线后，能够快速将整个场馆的数万座椅擦洗干净，极大地节省人力成本。本发明具有设计科学、结构合理。重量轻、可靠稳定的优点。

附图说明

图1为本发明座椅擦洗消毒机器人的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1 的侧视图；

图4为座椅擦洗消毒机器人的行走装置结构示意图；

图5为座椅擦洗消毒机器人的楼梯攀爬装置结构示意图；

图6为图5侧视图结构示意图；

图7为座椅擦洗消毒装置的结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图7所示，本发明提供一种体育场馆座椅擦洗消毒机器人包含自动导航行走装置1、楼梯攀爬装置2、擦洗消毒装置3及自动控制系统4。

自主导航行走系统包括机体矩形框架11、伸缩导柱固定胀套12、轮毂电机13、控制系统14等。

自动导航行走装置1实现擦洗机器人在每排座椅间的行走动作，安装在机体矩形框架上的座椅擦洗装置完成擦洗消毒动作；行走装置执行机构包括机体框架和轮毂电机，通过电机驱动实现擦洗机器人的移动功能，激光雷达检测周围障碍物距离，反馈信号到控制器，控制器发送轮毂电机工作指令，实现两侧电机的同步直线行走或转弯动作；

所述自主导航行走系统，在行走车轮侧部安装光电传感器，在预设的人行通道台阶位置安装感应贴片，以实现座椅擦洗消毒机器人移动到指定楼梯攀爬位置时，能准确停车；此功能作为自主导航控制系统的辅助补充。

所述楼梯攀爬装置楼梯攀爬装置包括前压下主电机21、主减速机22、联轴器23、传动轴24、涡轮蜗杆减速机25、压下杆26、后压下主电机221、主减速机222、联轴器223、传动轴224、涡轮蜗杆减速机225、下压杆226、球铰支座27、攀爬角调整电机28、固定支架29、攀爬轮及支座210、前支撑轮211、张紧轮调整电机及减速机212、履带214、后支撑轮215、锁紧螺母216、螺杆217及伸缩导柱218等；其中，四个伸缩导柱，前压下主电机、后压下主电机及减速机，所述伸缩导柱通过前端法兰和后部伸缩导柱固定胀套与机体框架连接，伸缩导柱伸出端与履带轮固定支座件采用球铰接连接；前压下主电机、后压下主电机及减速机通过螺栓固定在机体框架上；

所述楼梯攀爬装置，在楼梯攀爬模式时，前、后压下主电机经过减速机驱动传动轴，带动涡轮蜗杆减速机，实现螺杆26的压下和提升动作，前后主电机可以独立控制，从而调整固定支架29的位置，进而调整履带下底面与地面间角度，以适应不同楼梯高度、宽度，保证前后支撑轮与楼梯边缘紧密接触。同时位于四角的精密伸缩导柱同步伸出，至所需长度后锁紧，以承受座椅擦洗消毒机器人在爬楼梯过程中的水平分力和冲击，避免螺杆26承受径向力。另一方面，在保证前、后支撑轮与楼梯边缘紧密接触后，前、后压下主电机独立工作，可以调整行走框架的位置姿态，以改变座椅擦洗消毒机器人整体重心位置，保证楼梯攀爬过程平稳；攀爬角调整电机27驱动螺杆带动攀爬轮支座上下移动，可以根据楼梯台阶高度、宽度调整攀爬角度；张紧轮调整电机及减速机212驱动螺杆带动张紧轮支座上下移动，实现履带张紧。

压下杆26采用带自锁的螺杆，保证固定支架29调整到位后位置稳定可靠；

攀爬轮调整螺杆与张紧轮调整螺杆均采用带自锁的螺杆，保证攀爬轮与张紧轮调整到位后位置稳定可靠；

擦洗消毒装置包括固定支架31、滚刷及驱动电机32、真空吸尘口33、吸尘电机风机及电机34、主拖布35、侧拖布36、侧拖布37、主拖布38等。

擦洗消毒装置滚刷将座椅表面灰尘和杂物向吸尘口清扫，然后吸尘器将灰尘与杂物吸入集尘盒，最后经拖布将座椅表面擦洗干净。

所述擦洗消毒装置还包括座椅竖直部分擦洗和水平部分擦洗，在水平擦洗和竖直结构端部安装有拖布，保证衔接折角部分擦洗干净。拖布贮水箱可根据需要加注消毒液，对座椅表面进行消毒。擦洗消毒装置滚刷转速、真空吸尘吸力大小、风机转速和行走系统移动速度根据座椅表面脏污程度协调控制。

自主导航行走系统根据自建地图或人工规划指定路线，驱动轮毂电机，实现座椅擦洗消毒机器人沿一排座椅方向移动，激光雷达实时监测行进方向障碍物，在接近墙体等大面积障碍物或清扫终点时，能自动停车。移动至步行台阶处，切换为楼梯攀爬模式，完成排间楼梯攀爬后，重新开始下一排座椅擦洗作业。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的指导下，本领域技术人员所做出的的任何等同替代方式，或明显变形方式，均应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种座椅擦洗消毒机器人，包括自动导航行走装置、楼梯攀爬装置、擦洗消毒装置以及自动控制系统，所述楼梯攀爬装置、擦洗消毒装置设置在自动导航行走装置机体矩形框架内，所述自动控制系统设置在自动导航行走装置上方，其特征在于，所述自主导航行走装置包括机体矩形框架，在机体矩形框架四角分别设置支撑腿，所述四根支腿底部均安装轮毂电机，电机驱动器可安装在支腿内侧或固定在机体框架上表面；

2.根据权利要求1所述的一种座椅擦洗消毒机器人，其特征在于，所述楼梯攀爬装置包括前压下主电机、主减速机、联轴器、传动轴、涡轮蜗杆减速机、后压下主电机、主减速机、联轴器、传动轴、涡轮蜗杆减速机、压下杆、球铰支座、攀爬角调整电机、固定支架、攀爬轮及支座、前支撑轮、张紧轮调整电机及减速机、张紧轮、履带、后支撑轮、锁紧螺母、螺杆及伸缩导柱；在楼梯攀爬模式时，前、后压下主电机经过减速机驱动传动轴，带动涡轮蜗杆减速机，实现螺杆的压下和提升动作，前、后主电机可以独立控制，从而调整固定支架的位置，进而调整履带下底面与地面间角度，以适应不同楼梯高度、宽度，保证前后支撑轮与楼梯面紧密接触；同时位于四角的精密伸缩导柱同步伸出至所需长度后锁紧，以承受座椅擦洗消毒机器人在爬楼梯过程中的水平分力和冲击，避免螺杆承受径向力；前、后支撑轮与楼梯边缘紧密接触后，前、后压下主电机独立工作，调整行走框架的位置姿态，以改变座椅擦洗消毒机器人整体重心位置，保证楼梯攀爬过程平稳；攀爬角调整减速电机驱动螺杆带动攀爬轮支座上下移动，可以根据楼梯台阶高度、宽度调整攀爬角度；张紧轮调整减速电机驱动螺杆带动张紧轮支座上下移动，实现履带张紧。

3.根据权利要求1所述的一种座椅擦洗消毒机器人，其特征在于，所述机体矩形框架左右两侧支腿均带有伸缩装置，用于调节框架整体高度，以适应座椅相对地面位置高度。

4.根据权利要求1所述的一种座椅擦洗消毒机器人，其特征在于，所述自主导航行走系统包括机体矩形框架、轮毂电机、控制驱动器、激光雷达及自主导航控制系统。