CN113892878A - 清洁件、清洁组件和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁件、清洁组件和机器人，所述清洁件具有旋转中心，所述清洁件在垂直于其旋转轴线的截面的外边沿为平滑曲线，所述平滑曲线由多段导数连续变化的曲线单元首尾相连围成，所述外边沿连续两点与所述旋转中心连线距离不相等且所述外边沿与所述旋转中心之间存在至少一条长径和至少一条短径。根据本发明实施例的清洁件能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

Description

清洁件、清洁组件和机器人

技术领域

本发明涉及清洁设备技术领域，具体而言，涉及一种清洁件、具有所述清洁件的清洁组件和具有所述清洁组件的机器人。

背景技术

相关技术中的清洁机器人，通过两块清洁件的配合转动实现对地面的清洁，清洁件的形状为圆形或勒洛多边形，但清洁件之间接触不适宜，导致清洁过程中产生清洁不到的区域。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种清洁件，该清洁件能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

本发明还提出一种具有所述清洁件的清洁组件。

本发明还提出一种具有所述清洁组件的机器人。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种清洁件，所述清洁件具有旋转中心，所述清洁件在垂直于其旋转轴线的截面的外边沿为平滑曲线，所述平滑曲线由多段导数连续变化的曲线单元首尾相连围成，所述外边沿连续两点与所述旋转中心连线距离不相等且所述外边沿与所述旋转中心之间存在至少一条长径和至少一条短径。

根据本发明实施例的清洁件，能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

另外，根据本发明上述实施例的清洁件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述长径与所述短径交替设置和/或过所述旋转中心共线设置。

根据本发明的一个实施例，相邻两个所述曲线单元以长径和/或短径对称设置。

根据本发明的一个实施例，每相邻两个所述长径之间的角度相等，每相邻两个所述短径之间的角度相等，每个所述长径的长度相等且每个所述短径的长度相等。

根据本发明的一个实施例，所述清洁件在垂直于所述旋转轴线的截面旋转对称且旋转角等于相邻两个所述长径之间的夹角。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种清洁组件，所述清洁组件包括：至少两个清洁件，所述清洁件为根据本发明的第一方面的实施例所述的清洁件；驱动装置，所述驱动装置分别与两个所述清洁件传动连接以驱动两个所述清洁件转动。

根据本发明实施例的清洁组件，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的清洁件，能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

根据本发明的一个实施例，两个所述旋转中心之间的距离始终相等。

根据本发明的一个实施例，两个所述旋转中心之间的距离等于所述一条长径与所述一条短径的总长。

根据本发明的一个实施例，两个所述清洁件的转动角速度数值相同但转动方向相反。

根据本发明的一个实施例，相同单位时间内，两个所述清洁件中的一个从长径到短径的径长减少过程中所述径长减少的值等于另一个所述清洁件从短径到长径的径长增大过程中所述径长增长的值。

根据本发明的一个实施例，在所述驱动装置的驱动下两个所述清洁件的外边沿保持相切。

根据本发明的一个实施例，所述清洁组件还包括传动机构，所述传动机构至少包括两个转轴，两个所述转轴分别与两个所述旋转中心相连，所述驱动装置通过所述传动机构驱动两个所述清洁件转动。

根据本发明的第三方面的实施例提出一种机器人，所述机器人包括根据本发明的第二方面的实施例所述的清洁组件。

根据本发明实施例的机器人，通过利用根据本发明的第二方面的实施例所述的清洁组件，能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个具体实施例的清洁件的结构示意图。

图2是根据本发明一个具体实施例的清洁组件的转动过程示意图。

图3是根据本发明另一个具体实施例的清洁件的结构示意图。

图4是根据本发明另一个具体实施例的清洁组件的转动过程示意图。

图5是根据本发明另一个具体实施例的清洁件的结构示意图。

图6是根据本发明另一个具体实施例的清洁组件的转动过程示意图。

图7是根据本发明另一个具体实施例的清洁件的结构示意图。

图8是根据本发明另一个具体实施例的清洁组件的转动过程示意图。

图9是根据本发明另一个具体实施例的清洁件的结构示意图。

图10是根据本发明另一个具体实施例的清洁组件的转动过程示意图。

附图标记：清洁组件1、清洁件10、转轴100、旋转中心110、清洁主体200、曲线单元201、长径210、短径220。

具体实施方式

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中的清洁机器人，通过两块清洁件的配合转动实现对地面的清洁，清洁件的形状为圆形或勒洛多边形，但清洁件之间容易产生缝隙而导致产生清洁不到的区域。

具体而言，对于圆形的清洁件，配置两个清洁件时，有两种方式，一种是意图使两个清洁件保持相切转动，但容易因清洁件的制造误差导致两个清洁件之间产生缝隙。另一种是配置两个清洁件时使两个清洁件略微形成干涉，两个清洁件相互挤压，避免由于制造误差产生的缝隙，但会导致清洁件转动阻力较大，而且长时间使用容易导致清洁件转动轴线偏移，导致清洁件倾斜。

对于勒洛多边形的清洁件，通过两个清洁件的互补配合实现清洁，意图利用其中一个清洁件的较长的部分弥补另一个清洁件较短的部分，可以一定程度上减少清洁不到的缝隙，勒洛多边形为保证两个清洁件顺畅转动，需要对顶角倒圆角，导致两个清洁件依然难以紧密配合，依然难以避免出现清洁不到的缝隙。

此外，部分清洁件也采用类似勒洛多边形的大体为正多边形的互补方式配合实现清洁，但均难以避免两个清洁件之间出现缝隙。

具体而言，相关技术中的清洁件，仅考虑了两个清洁件在转动过程中的互补清洁，两个清洁件在转动过程中会局部产生间隙或局部出现干涉，容易导致清洁地面出现未清洁区域，或在出现干涉时容易导致清洁件局部变形起翘，导致电机阻力突然增大，电机运行功率不稳定，电机使用寿命减少，清洁单元使用寿命减少。

例如，相关技术中的两个大体为多边形的清洁件，若其中一个的顶点与另一个的边能够刚好紧密配合的情况下，当转动小于其旋转对称角的角度后(如大体为三角形的清洁件转动60度)，两个清洁件相互配合时会产生间隙，若缩短两个清洁件的距离使间隙消除，那么当再次转动到其中一个的顶点与另一个的边配合时，两个清洁件会产生干涉。

本申请的发明人经过大量的研究发现，造成上述问题的原因是由于相关技术由于清洁件边沿形状的曲率设置导致的。

下面详细描述本发明的实施例，所述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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

下面参考附图描述根据本发明实施例的清洁件10。

如图1-图10所示，根据本发明实施例的清洁件10具有旋转中心110，清洁件10在垂直于其旋转轴线的截面的外边沿为平滑曲线，所述平滑曲线由多段导数连续变化的曲线单元201首尾相连围成，所述外边沿连续两点与旋转中心110连线距离不相等且所述外边沿与旋转中心110之间存在至少一条长径210和至少一条短径220。

短径220的长度小于长径210的长度。

本领域的技术人员可以理解的是，“勒洛多边形”大体为正多边形，但其边沿并非连续可导曲线，在其顶点会形成非曲线的拐角。

这里需要理解的是，曲线单元201为，短径220到下一条长径210之间的曲线或者是长径210到下一条短径220之间的曲线。曲线单元201数量为长径210与短径220数量之和。

根据本发明实施例的清洁件10，通过使清洁件10的所述外边沿连续两点与旋转中心110连线距离不相等且所述外边沿与旋转中心110之间存在至少一条长径210和至少一条短径220，相比相关技术中圆形清洁件的技术方案，可以利用其中一个清洁件10的长径210的部分弥补另一个清洁件10的短径220的部分，使两个清洁件10互补配合转动进行清洁，减少由于制造误差导致产生清洁不到的缝隙。

并且，由于两个清洁件10已经能够形成配合互补的清洁方式，相比相关技术中圆形清洁件的技术方案，两个清洁件10无需相互挤压，可以减少清洁件10的转动阻力，使清洁件10转动更加顺畅，而且可以避免由于长时间使用导致旋转中心110发生变形偏移，避免清洁件10发生倾斜；另外，可以避免由于长时间使用导致清洁件挤压部分产生不同程度的磨损，导致清洁件在旋转时产生偏心抖动，进而导致机器人行进不稳、定位偏差和图像获取设备成相模糊等情况。

此外，本申请的申请人经过大量的研究发现，若清洁件10的外边沿存在直线、或非连续可导的曲线，两个清洁件10在互补配合时易产生缝隙，本申请通过使清洁件10清洁件10在垂直于其旋转轴线的截面的外边沿为平滑曲线，所述平滑曲线由多段导数连续变化的曲线单元201首尾相连围成，可以使两个清洁件10在互补配合时能够时刻保持贴合，避免两个清洁件10之间在互补配合转动时产生缝隙，从而避免产生清洁不到的区域。由此可以提高清洁件10的清洁效果。

因此，根据本发明实施例的清洁件10能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的清洁件10。

有利地，如图1-图10所示，长径210与短径220交替设置和/或过旋转中心110共线设置。这样可以利于两个清洁件10通过相互配合实现长径210和短径220的互补，避免产生清洁不到的区域。

更为有利地，如图1-图10所示，相邻两个曲线单元201以长径210和/或短径220对称设置。这样可以便于控制两个清洁件10转动时的距离，利于两个清洁件10通过相互配合实现长径210和短径220的互补。

具体地，如图1-图10所示，每相邻两个长径210之间的角度相等，每相邻两个短径220之间的角度相等，每个长径210的长度相等且每个短径220的长度相等。这样可以利于两个清洁件10通过相互配合实现长径210和短径220的互补，避免产生清洁不到的区域。

更为具体地，任意单元角度内，一个曲线单元201从长径210到短径220方向的径长减少的值等于相邻曲线单元201从短径220到长径210方向的径长增长的值。

例如，如图1所示，单元角度a等于单元角度角度a’，此时径长变化的数值B-b＝C-c。

更为具体地，如图1-图10所示，清洁件10在垂直于所述旋转轴线的截面旋转对称且旋转角等于相邻两个长径210之间的夹角。具体而言，多个曲线单元201相同。这样可以进一步利于两个清洁件10通过相互配合实现长径210和短径220的互补，进一步避免产生清洁不到的区域。

具体而言，清洁件10包括转轴100和清洁主体200。

在本发明的一个具体实施例中，如图9和图10所示，一条长径210的清洁件10，其旋转中心110并非位于尺寸中心，其形状也不是完全的圆形。这样可以实现一定程度的互补清洁，在转动过程中避免两个清洁件10之间产生缝隙，而且形状简洁美观，便于加工制造。

在本发明的另一个具体实施例中，如图7和图8所示，两条长径210的清洁件10，其为椭圆形，其转动轴线位于尺寸中心。这样相较一条长径210的实施方式可以提高长径210和短径220的交替频率，提高清洁效果。

在本发明的另一个具体实施例中，如图5和图6所示，三条长径210的清洁件10，其形状大体为三角形，其转动轴线位于其尺寸中心。这样相较两条长径210的实施方式可以提高长径210和短径220的交替频率，提高清洁效果。

在本发明的另一个具体实施例中，如图3和图4所示，四条长径210的清洁件10，其形状大体为四边形，其转动轴线位于其尺寸中心。这样相较三条长径210的实施方式可以提高长径210和短径220的交替频率，提高清洁效果。

在本发明的另一个具体实施例中，如图1和图2所示，五条长径210的清洁件10，其形状大体为五边形，其转动轴线位于其尺寸中心。这样相较四条长径210的实施方式可以提高长径210和短径220的交替频率，提高清洁效果。

总而言之，当清洁件10的长径210数量增多时，其长径210和短径220交替频率提高，有利于提高清洁效果。清洁件10长径210与短径220相同时，长径210/短径220数量与单位角度内曲线单元201距离旋转中心变化值的绝对值正相关，既长径210/短径220数量越多，由长径210与短径220夹角越小。

另外，长径210为奇数的实施方式，长径210为一个、三个和五个的实施方式，其长径210与短径220共线。长径210位偶数的实施方式，其两个相对的长径210共线，两个相对的短径220共线，而长径210和短径不共线。这样对于长径210为偶数的实施方式，其摆放状态不如长径210位奇数的实施方式整齐。

此外，长径210的数量越多，由于清洁件面积收到清洁机器人限制，且为了保证两个清洁件10在转动过程中始终相切，长径210与短径220的长度差值需缩小，会导致互补清洁的效果降低。

可选地，长径210的长度为60-100毫米，短径220的长度为40-80毫米。这样可以使清洁件10具有合理的尺寸，而且可以使长径210和短径220的变化不会过大或过小，以在保证清洁件10交替配合的情况下便于清洁件10的转动。

下面描述根据本发明实施例的清洁组件1。根据本发明实施例的清洁组件1包括至少两个清洁件和驱动装置。

清洁件10为根据本发明上述实施例的清洁件10。所述驱动装置分别与两个清洁件10传动连接以驱动两个清洁件10转动。

根据本发明实施例的清洁组件1，通过利用根据本发明上述实施例的清洁件10，能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

具体地，如图2、图4、图6、图8和图10所示，两个旋转中心110之间的距离始终相等。这样一方面可以便于两个清洁件10在转动过程中保持紧密贴合，而且可以避免旋转中心110之间的距离变化导致清洁件10变形移位。

更为具体地，如图2、图4、图6、图8和图10所示，两个旋转中心110之间的距离等于一条长径210与一条短径220的总长。这样可以利用其中一个清洁件10的长径210弥补另一个清洁件10的短径220，保持清洁件10在转动过程中紧密贴合。

有利地，两个清洁件10的转动角速度数值相同但转动方向相反。这样可以便于两个清洁件10在转动过程中其中一个的长径210始终与另一个的短径220对齐，从而保证两个清洁件10在转动过程中紧密贴合。

更为有利地，如图2、图4、图6、图8和图10所示，相同单位时间内，两个清洁件10中的一个清洁件从长径210到短径220的径长减少过程中所述径长减少的值等于另一个清洁件10从短径220到长径210的径长增大过程中所述径长增长的值。这样可以使两个清洁件10在转动过程中，其中一个清洁件10的径长的增长变化弥补另一个清洁件10的径长的减少变化，从而始终保证两个清洁件10之间的径长之和相等，保证两个清洁件10紧密配合。

进一步地，如图2、图4、图6、图8和图10所示，在所述驱动装置的驱动下两个清洁件10的外边沿保持相切。这样可以保证两个清洁件10在转动过程中时刻保持紧密配合。

在本发明的一些具体示例中，如图2、图4、图6、图8和图10所示，清洁组件1还包括传动机构，所述传动机构至少包括两个转轴100，两个转轴100分别与两个旋转中心110相连，所述驱动装置通过所述传动机构驱动两个清洁件10转动。

所述传动机构还包括减速齿轮组。

在一个具体实施例中，所述驱动装置可以包括一个电机，一个电机通过减速齿轮组分别驱动两个转轴100。

在另一个具体实施例中，所述驱动装置可以包括两个电机，两个电机分别通过两个减速齿轮组驱动两个转轴100。

这样可以实现对两个清洁件10的转动驱动。

具体地，在清洁件10转动过程中，两个清洁件10中的一个的长径210和另一个的短径220。这样可以利用一个清洁件10的长径210对另一个清洁件10的短径220进行互补，避免产生清洁不到的缝隙。

进一步地，在清洁件10转动过程中，经过两个清洁件10转动轴线之间的平面的两个清洁件10的边沿距离转动轴线的距离之和时刻相等。避免产生清洁不到的缝隙。

下面描述根据本发明实施例的机器人。根据本发明实施例的机器人包括根据本发明上述实施例的清洁组件1。

根据本发明实施例的机器人，通过利用根据本发明上述实施例的清洁组件1，能够避免清洁不到的区域，具有清洁效果好等优点。

根据本发明实施例的机器人的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种清洁件，其特征在于，所述清洁件具有旋转中心，所述清洁件在垂直于其旋转轴线的截面的外边沿为平滑曲线，所述平滑曲线由多段导数连续变化的曲线单元首尾相连围成，所述外边沿连续两点与所述旋转中心连线距离不相等且所述外边沿与所述旋转中心之间存在至少一条长径和至少一条短径。

2.根据权利要求1所述的清洁件，其特征在于，所述长径与所述短径交替设置和/或过所述旋转中心共线设置。

3.根据权利要求1所述的清洁件，其特征在于，相邻两个所述曲线单元以长径和/或短径对称设置。

4.根据权利要求1所述的清洁件，其特征在于，每相邻两个所述长径之间的角度相等，每相邻两个所述短径之间的角度相等，每个所述长径的长度相等且每个所述短径的长度相等。

5.根据权利要求1所述的清洁件，其特征在于，所述清洁件在垂直于所述旋转轴线的截面旋转对称且旋转角等于相邻两个所述长径之间的夹角。

6.一种清洁组件，其特征在于，包括：

至少两个清洁件，所述清洁件为根据权利要求1-5中任一项所述的清洁件；

驱动装置，所述驱动装置分别与两个所述清洁件传动连接以驱动两个所述清洁件转动。

7.根据权利要求6所述的清洁组件，其特征在于，两个所述旋转中心之间的距离始终相等。

8.根据权利要求7所述的清洁组件，其特征在于，两个所述旋转中心之间的距离等于所述一条长径与所述一条短径的总长。

9.根据权利要求6所述的清洁组件，其特征在于，两个所述清洁件的转动角速度数值相同但转动方向相反。

10.根据权利要求6所述的清洁组件，其特征在于，相同单位时间内，两个所述清洁件中的一个从长径到短径的径长减少过程中所述径长减少的值等于另一个所述清洁件从短径到长径的径长增大过程中所述径长增长的值。

11.根据权利要求6所述的清洁组件，其特征在于，在所述驱动装置的驱动下两个所述清洁件的外边沿保持相切。

12.根据权利要求6所述的清洁组件，其特征在于，还包括传动机构，所述传动机构至少包括两个转轴，两个所述转轴分别与两个所述旋转中心相连，所述驱动装置通过所述传动机构驱动两个所述清洁件转动。

13.一种机器人，其特征在于，包括根据权利要求6-12中任一项所述的清洁组件。

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