CN114278129B - 一种全自动泳池清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动泳池清洗机器人，涉及泳池清洗机器人技术领域。所述泳池清洗机器人壳体内设置有控制器舱体，控制器舱体为密封舱体且内部设置有控制电路，壳体内设置有驱动电机，壳体两侧设置有行进履带，壳体底部设置清洗滚刷，驱动电机通过传动机构驱动清洗滚刷和行进履带；壳体底部设置有主进水口，主进水口上设置有过滤装置，壳盖盖合在过滤装置上方；壳体两侧设置有侧排水口，侧排水口与第一水流导管一端连接，第一水流导管另一端与过滤装置一侧连接；壳体顶部设置有两个顶排水口，顶排水口下方设置有第二水流导管，第一水流导管和第二水流导管内均设置有包括电机和旋叶的推进器；推进器的电机、驱动电机与控制电路电连接。

Description

一种全自动泳池清洗机器人

技术领域

本发明涉及泳池清洗机器人技术领域，具体涉及一种全自动泳池清洗机器人。

背景技术

为了保障泳池使用者的健康，泳池底及泳池壁的污物需要定时进行清理，减少细菌及其滋生的有害物质或悬浮物进入泳池使用者消化道及呼吸道的可能性，保障其健康，同时改善使用者的使用感受。泳池清洗是一项费时费力的工作，目前大多由人工进行清洗，人工清洗耗时长成本高且清洗质量难以保证，同时也要消耗大量的水资源。随着泳池的普及，泳池清洗工作渐渐由机器来实现。现有泳池清洗及其具备一定的自动清洗功能，且有一些机器能在泳池内实现行进、转弯等动作，但是在对泳池壁进行清洗特别是对水线进行清洗时，需要设备能停留在水线位置进行清洗，同时能左右侧移，这样才能尽快地完成清洗工作，因此亟需开发一种全自动泳池清洗机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动泳池清洗机器人，解决现有泳池清洗方式效率低、难以快速完成水线清洗工作的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：包括壳体和壳盖，壳体内设置有控制器舱体，控制器舱体为密封舱体且内部设置有控制电路，壳体内设置有驱动电机，壳体两侧设置有行进履带，壳体底部设置清洗滚刷，驱动电机通过传动机构驱动清洗滚刷和行进履带；壳体底部设置有主进水口，主进水口上设置有过滤装置，壳盖盖合在过滤装置上方；壳体两侧设置有侧排水口，侧排水口与第一水流导管一端连接，第一水流导管另一端与过滤装置一侧连接；壳体顶部设置有两个顶排水口，顶排水口下方设置有第二水流导管，第一水流导管和第二水流导管内均设置有包括电机和旋叶的推进器；推进器的电机、驱动电机与控制电路电连接。

更进一步的技术方案是所述过滤装置包括底部框架、支撑柱、滤网固定架、顶部框架和滤网板，所述底部框架、顶部框架均为中部开孔的矩形框架，底部框架四角均设置有支撑柱，相邻支撑柱之间设置有滤网固定架，滤网固定架内部可拆卸地设置有滤网板，顶部框架卡接在滤网固定架上并固定连接在支撑柱顶部，底部框架上设置有可开合的底板，底板上设置有进水导流孔，进水导流孔顶部设置有单向阀。

更进一步的技术方案是所述单向阀包括扭簧、盖板，盖板一侧相对设置有固定轴，进水导流孔一侧设置有轴孔，固定轴上套接有扭簧后卡接在轴孔内，盖板盖合在进水导流孔顶部。

更进一步的技术方案是所述轴孔顶部开口，开口侧倾斜设置有限位杆，限位杆与水平方向的夹角小于90°。

更进一步的技术方案是所述底板一端铰接在底部框架上，底板另一端通过卡扣与底部框架侧壁卡接。

更进一步的技术方案是所述壳体后端侧壁上设置有第一配重块。

更进一步的技术方案是所述壳体底部两侧设置有侧进水口，侧进水口上方设置侧吸水室，侧吸水室为底部开口的中空腔体，其内倾斜设置有分隔板，分隔板上开设有通水孔，通水孔一侧上压合有挡板，挡板一端铰接在侧吸水室侧壁上，通水孔另一侧与壳体内腔连通。

更进一步的技术方案是所述挡板一侧上设置有中空管，中空管内设置有第二配重块。

更进一步的技术方案是所述分隔板与水平方向夹角为60～85°。

工作原理：泳池清洗机器人工作时，在驱动电机作用下，机器人在泳池底和泳池壁上行进，在清洗滚刷作用下，黏附的污物进入水中。在推进器作用下，壳体内部空腔压力下降，污水从进水口进入机器人壳体内，经过滤装置过滤后的清水，流经水流导管后从排水口进入泳池内。

当机器人在泳池底工作时，推进器电机转速一致，机器人受力主要为垂直于泳池底且向下的压力，侧向不受力，压力使得机器人更加贴紧池底，提高清洗滚刷的清洗效果。当两侧行进履带速度不同时，可以实现机器人的转向。

当机器人在泳池壁工作时，当其沿泳池壁上下移动时，侧向推进器电机不转动或低速转动，顶部推进器高速转动且转速一致，机器人受力主要为垂直于泳池壁且向下的压力，侧向受力相互抵消，压力使得机器人更加贴紧池壁，提高清洗滚刷的清洗效果，同时便于其沿泳池壁爬行。

当其沿泳池壁左右移动即需要侧移时，顶部推进器仍按原速度运动，侧向推进器其中一个高速转动，另一个低速或者不转，推进器作用力经分解合并后，机器人受力主要为垂直于泳池壁且向下的压力、向左或右一侧的推动力，压力使得机器人更加贴紧池壁，提高清洗滚刷的清洗效果，同时提供行进履带的摩擦力，便于其沿泳池壁爬行，侧向推动力实现机器人往左或右进行侧移。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种结构的全自动泳池自动清洗机器人，通过顶部设置的推进器，使机器人底部压紧泳池底或泳池壁，保证清洗滚刷的清洗效果，便于行进履带爬行；侧向推进器辅助排水，同时提供机器人向左或向右的推动力，实现其在泳池壁上的侧移，方便对水线进行清洗。当机器人作业完毕后，可将过滤装置整体取出，打开底板倒出污物，再将滤网板拆下，对滤网板及其框架进行清理，清洗更加方便快捷，拆装简单。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的俯视图（省略壳盖和部分壳体）。

图3为本发明的内部结构示意图。

图4为本发明中侧吸水室的内部结构示意图。

图5为本发明中过滤装置的结构示意图。

图6为本发明中过滤装置的内部结构示意图。

图7为本发明中框架主体的结构示意图。

图8为本发明中底部框架的结构示意图。

图9为本发明中滤网固定架的结构示意图。

图10为本发明中滤网板的结构示意图。

图中：1-壳体，101-主进水口，102-侧排水口，103-顶排水口，104-侧进水口，2-壳盖，3-控制器舱体，4-驱动电机，5-行进履带，6-清洗滚刷，7-过滤装置，701-底部框架，702-支撑柱，703-滤网固定架，704-顶部框架，705-滤网板，706-底板，707-进水导流孔，708-单向阀，709-盖板，7010-限位杆，7011-把手，7012-限位孔，7014-滤网卡槽，7021-U型槽，7015-限位部，7016-定位柱，7017-滤网，7018-支架，7019-定位板，7020-导向板，8-第一水流导管，9-第二水流导管，10-推进器，11-分隔板，12-挡板，13-中空管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1、2示出了一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：包括壳体1和壳盖2，壳体1内靠前端设置有控制器舱体3，控制器舱体3为密封舱体且内部设置有控制电路，壳体1内设置有驱动电机4，驱动电机4在控制器舱体3两侧相对设置，驱动电机4通过传动机构驱动壳体1两侧的行进履带5，驱动电机4通过传动机构驱动壳体1底部的清洗滚刷6，清洗滚刷6在机器人的前端和后端均有设置。

壳体1底部靠后端设置有主进水口101，主进水口101上压合有过滤装置7，壳盖2压合在过滤装置7上方且与壳体1密封固定。壳体1两侧相对设置有侧排水口102，侧排水口102与第一水流导管8一端连接，第一水流导管8另一端与过滤装置7一侧连接；壳体1顶部靠前端设置有两个顶排水口103，顶排水口103下方设置有第二水流导管9，第一水流导管8和第二水流导管9内均设置有包括电机和旋叶的推进器10；推进器10的电机、驱动电机4与控制电路电连接。推进器10的分布如图3所示，侧排水口102的推进器10相对设置且位于水平方向；顶排水口103的推进器10相对设置且方向向上，竖直设置或者微倾斜设置。

为了加强清洗效果，在清洗滚刷6表面均匀分布有小凸起，增加清洗滚刷6表面与泳池底或壁的摩擦，使清洗更加洁净。为进一步增强机器人底部的吸附效果，在主进水口101周围设置有水帘，水帘可以是间隔设置的片状板。为稳定机器人的重心，壳体1后端侧壁上设置有第一配重块，加重后端的质量分布。

当机器人在进行泳池壁清洗时，为增大机器人的吸附力，如图4所示，在壳体1底部两侧设置有侧进水口104，侧进水口104上方设置侧吸水室，侧吸水室为底部开口的中空腔体，其内倾斜设置有分隔板11，分隔板11上开设有通水孔，通水孔一侧上压合有挡板12，挡板12一端铰接在侧吸水室侧壁上，通水孔另一侧与壳体1内腔连通。所述挡板12一侧上设置有中空管13，中空管13内设置有第二配重块。所述分隔板11与水平方向夹角为60～85°。当机器人在泳池底作业时，在第二配重块重力作用下，挡板12压合在分隔板11上；而当机器人在爬墙时，第二配重块重力方向平行于泳池壁向下，挡板12往下运动，水流从测进水口104通过分隔板11内的通水孔进入壳体1内腔，再从排水口排出，增加两侧的吸力，使机器人更加牢靠的附着在泳池壁上。

泳池清洗机器人工作时，在驱动电机4作用下，机器人在泳池底和泳池壁上行进，在清洗滚刷6作用下，黏附的污物进入水中。在推进器10作用下，壳体1内部空腔压力下降，污水从主进水口101进入机器人壳体1内，经过滤装置7过滤后的清水，流经第一水流导管8或第二水流导管9后从顶排水口103和侧排水口102进入泳池内。

当机器人在泳池底工作时，推进器10电机转速一致，机器人受力主要为垂直于泳池底且向下的压力，侧向不受力，压力使得机器人更加贴紧池底，提高清洗滚刷的清洗效果。当两侧行进履带5速度不同时，可以实现机器人的转向。

当机器人在泳池壁工作时，当其沿泳池壁上下移动时，侧向的推进器10电机不转动或低速转动，顶部的推进器10高速转动且转速一致，机器人受力主要为垂直于泳池壁且向下的压力，侧向受力相互抵消，压力使得机器人更加贴紧池壁，提高清洗滚刷6的清洗效果，同时便于其沿泳池壁爬行。

当其沿泳池壁左右移动即需要侧移时，顶部的推进器10仍按原速度运动，侧向的推进器10其中一个高速转动，另一个低速或者不转，推进器10作用力经分解合并后，机器人受力主要为垂直于泳池壁且向下的压力、向左或右一侧的推动力，压力使得机器人更加贴紧池壁，提高清洗滚刷6的清洗效果，同时提供行进履带5的摩擦力，便于其沿泳池壁爬行，侧向推动力实现机器人往左或右进行侧移。

为便于过滤装置的拆装和清洗，如图5、6所示，所述过滤装置7包括底部框架701、支撑柱702、滤网固定架703、顶部框架704和滤网板705，所述底部框架701、顶部框架704均为中部开孔的矩形框架，底部框架701四角均设置有支撑柱702，相邻支撑柱702之间设置有滤网固定架703，滤网固定架703内部可拆卸地设置有滤网板705，顶部框架704卡接在滤网固定架703上并固定连接在支撑柱702顶部，底部框架701上设置有可开合的底板706，底板706上设置有进水导流孔707，进水导流孔707顶部设置有单向阀708。

为方便底板706的开合，如图7所示，所述底板706一端铰接在底部框架701上，底板706另一端通过卡扣与底部框架701侧壁卡接。

为方便单向阀708的开合，所述单向阀708包括扭簧、盖板709，盖板709一侧相对设置有固定轴，进水导流孔707一侧相对设置有轴孔，固定轴上套接有扭簧后卡接在轴孔内，盖板709盖合在进水导流孔707顶部。所述轴孔顶部开口，开口侧倾斜设置有限位杆7010，限位杆7010与水平方向的夹角小于90°。限位杆7010限制盖板709翻动的范围，防止盖板709外翻出现无法复位盖合的情况。

如图8、9所示，所述滤网固定架703为中空腔体，内侧壁上相对设置有滤网卡槽7014，底部向下延伸有定位柱7016，底部框架701内壁向内凸设置有限位板，限位板上开设有限位孔7012，定位柱7016卡接在限位板的限位孔7012内。

如图10所示，所述滤网板705包括滤网7017和支架7018，支架7018为中空框架且顶部向外凸形成定位板7019，支架7018内设置有滤网7017，滤网固定架703顶部内部设置有U型槽7021，定位板7019沿U型槽7021移动，直到支架7018卡接在滤网卡槽7014内。

为方便装配和固定，所述滤网固定架703顶部向外延伸有限位部7015，滤网固定架703顶部上设置有卡扣，顶部框架704底部设置有卡槽，顶部框架704内壁与限位部7015接触且顶部框架704与滤网固定架703卡接。

为方便滤网板705的拆装，所述位于底部框架701四角的限位板顶部倾斜设置有导向板7020。装配时，将滤网板705底部两侧沿导向板7020放入到位后，再将滤网板705竖直后卡紧滤网卡槽7014即可完成装配，拆卸时从外顶压可将滤网板705从滤网卡槽7014内推出，在导向板7020作用下，滤网板705会倾斜，然后再从顶部将其拉出即可。

为方便滤网装置整体的拆装，所述顶部框架704两侧通过固定轴转动连接有把手，把手与固定轴之间设置有扭簧。打开泳池清洗机器人顶盖，把手在扭簧作用下弹起，方便操作人员将整个滤网装置拆出。

安装时，将把手和扭簧固定在顶部框架704上，将盖板709和扭簧卡接在轴孔内，再将底板706一端转动连接在底部框架701上，另一端通过卡扣与底部框架701侧壁卡接。再将支撑柱702固定在底部框架701四角上，再将滤网固定架703底部的定位柱7016插入限位孔7012内，再将顶部框架704套接在限位部上并对准将顶部框架704的卡槽与滤网固定架703顶部的卡扣固定，再将顶部框架704固定在支撑柱702顶部。再将滤网板705沿导向板7020放入到位后，将其竖立推入滤网卡槽7014内，完成过滤装置的装配。

过滤装置装配好后安装在泳池清洗机器人腔体内部，当泳池清洗机器人开始作业时，在推进器作用下，腔体内部形成压力降低，污水克服单向阀708的预紧力，使得单向阀708处于开启状态，污水从进水导流孔707进入过滤装置内，经滤网7017过滤后形成干净的水流通过机器人排水口排入泳池内。当机器人作业完毕需要清洗过滤装置时，将过滤装置整个拿出，先打开底板706，将里面的污物倒出，再将各块滤网板705拆下单个进行清洗，同时也对框架进行清洗，需要更换的滤网7017直接更换。清洗完后将滤网板705装配到滤网固定架上703，再将底板706盖合，将过滤装置安装在泳池清洗机器人内部即可进行下一次作业。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：包括壳体(1)和壳盖(2)，壳体(1)内设置有控制器舱体(3)，控制器舱体(3)为密封舱体且内部设置有控制电路，壳体(1)内设置有驱动电机(4)，壳体(1)两侧设置有行进履带(5)，壳体(1)底部设置清洗滚刷(6)，驱动电机(4)通过传动机构驱动清洗滚刷(6)和行进履带(5)；壳体(1)底部设置有主进水口(101)，主进水口(101)上压合有过滤装置(7)，壳盖(2)压合在过滤装置(7)上方且与壳体(1)密封连接；壳体(1)两侧相对设置有侧排水口(102)，侧排水口(102)与第一水流导管(8)一端连接，第一水流导管(8)另一端与过滤装置(7)一侧连接；壳体(1)顶部设置有两个顶排水口(103)，顶排水口(103)下方设置有第二水流导管(9)，第一水流导管(8)和第二水流导管(9)内均设置有包括电机和旋叶的推进器(10)；推进器(10)的电机、驱动电机(4)与控制电路电连接；

所述过滤装置(7)包括底部框架(701)、支撑柱(702)、滤网固定架(703)、顶部框架(704)和滤网板(705)，所述底部框架(701)、顶部框架(704)均为中部开孔的矩形框架，底部框架(701)四角均设置有支撑柱(702)，相邻支撑柱(702)之间设置有滤网固定架(703)，滤网固定架(703)内部可拆卸地设置有滤网板(705)，顶部框架(704)卡接在滤网固定架(703)上并固定连接在支撑柱(702)顶部，底部框架(701)上设置有可开合的底板(706)，底板(706)上设置有进水导流孔(707)，进水导流孔(707)顶部设置有单向阀(708)，进水导流孔(707)套设在主进水口(101)上；所述底板(706)一端铰接在底部框架(701)上，底板(706)另一端通过卡扣与底部框架(701)侧壁卡接；所述滤网固定架(703)为中空腔体，内侧壁上相对设置有滤网卡槽(7014)，底部向下延伸有定位柱(7016)，底部框架(701)内壁向内凸设置有限位板，限位板上开设有限位孔(7012)，定位柱(7016)卡接在限位板的限位孔(7012)内，所述位于底部框架(701)四角的限位板顶部倾斜设置有导向板(7020)。

2.根据权利要求1所述的一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：所述单向阀(708)包括扭簧、盖板(709)，盖板(709)一侧相对设置有固定轴，进水导流孔(707)一侧设置有轴孔，固定轴上套接有扭簧后卡接在轴孔内，盖板(709)盖合在进水导流孔(707)顶部。

3.根据权利要求2所述的一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：所述轴孔顶部开口，开口侧倾斜设置有限位杆(7010)，限位杆(7010)与水平方向的夹角小于90°。

4.根据权利要求1所述的一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：所述壳体(1)后端侧壁上设置有第一配重块。

5.根据权利要求1所述的一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：所述壳体(1)底部两侧设置有侧进水口(104)，侧进水口(104)上方设置侧吸水室，侧吸水室为底部开口的中空腔体，其内倾斜设置有分隔板(11)，分隔板(11)上开设有通水孔，通水孔一侧上压合有挡板(12)，挡板(12)一端铰接在侧吸水室侧壁上，通水孔另一侧与壳体(1)内腔连通。

6.根据权利要求5所述的一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：所述挡板(12)一侧上设置有中空管(13)，中空管(13)内设置有第二配重块。

7.根据权利要求5所述的一种全自动泳池清洗机器人，其特征在于：所述分隔板(11)与水平方向夹角为60～85°。

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