CN114766975A - 一种专用于楼梯打扫的扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,包括扫地机器人本体,在扫地机器人本体上设有机器盒体A、机器盒体B,机器盒体A与机器盒体B的底部三个边缘设有扫地刷,机器盒体A与机器盒体B的内部对称设有履带机构,履带机构内部两端端头对称设有双轴电机,机器盒体A与机器盒体B内部的万向轮机构上设有液压油缸,液压油缸推轴端头内部的电机B转轴上设有转盘,转盘下方转向基板内侧底部的双轴电机转轴上设有轮子,机器盒体A与机器盒体B两端端头设有衔接件,机器盒体A与机器盒体B内部的集尘槽与吸尘口、排风机配合安装,该扫地机器人可以在楼梯上灵活的上下移动,可以根据楼梯的结构对楼梯的上表面、侧面进行高效、彻底的清扫。
Description
技术领域
本发明涉及扫地机器人技术领域,具体为一种专用于楼梯打扫的扫地机器人。
背景技术
随着科学技术的发展,扫地机器人进入了千家万户,而由于其清洁地面时具有独特的便利性,因此,扫地机器人也开始备受用户的青睐。
但是,目前的扫地机器人普遍用于清扫平整的地面,对于楼梯这种拐角贴别多的地方就行不通了,因此,亟待一种专用于楼梯打扫的扫地机器人技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以在楼梯上灵活的上下移动,可以根据楼梯的结构对楼梯的上表面、侧面进行高效的楼梯打扫机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,包括扫地机器人本体,所述扫地机器人本体上对称设有机器盒体A、机器盒体B,机器盒体A与机器盒体B的底部少个边缘均设有扫地刷,扫地刷与机器盒体内部的电机转轴固定安装,所述机器盒体A与机器盒体B的内侧底部对称设有履带机构,履带机构与机器盒体配合安装,所述机器盒体A与机器盒体B的底部均设有吸尘口,吸尘口设置于履带机构的外侧,所述机器盒体A与机器盒体B的底部对称设有万向轮机构,万向轮机构与机器盒体的底部配合安装;
所述机器盒体A与机器盒体B的内部设有集尘槽,集尘槽的一侧设有排风机,所述集尘槽、排风机与机器盒体的上表面连通,所述吸尘口、集尘槽、排风机连通;
所述机器盒体A的内部设有PCB控制板,PCB控制板上设有CPU模块,所述CPU模块的一连接端设有压力传感器、超声测距模块、重力传感器、方向传感器,所述压力传感器、超声测距模块、重力传感器、方向传感器相互并联,所述CPU模块的上方连接端设有报警模块,CPU模块的下方连接端设有存储模块、网络模块,所述CPU模块的左端设有电流控制电路、转向控制模块,电流控制电路与转向控制模块相互并联,所述电流控制电路与转向控制模块的一连接端设有驱动模块,驱动模块的另一连接端设有输出模块;
所述机器盒体A与机器盒体B的两端端头处设有衔接件,衔接件上设有衔接基板,衔接基板的一侧表面对称设有衔接头,所述衔接头的外壁设有轴承圈,所述衔接头与衔接基板为一体结构,所述衔接头的内部中央设有电机A,电机A的外部设有限位卡头,所述衔接头、限位卡头以及衔接基板为一体结构,所述限位卡头的外壁设有卡槽,所述电机A的转轴上设有防滑驱动轮,防滑驱动轮与机器盒体配合安装,所述衔接件与机器盒体A、机器盒体B配合安装。
优选的,所述机器盒体A与机器盒体B的侧面中央设有传感器机构,传感器机构上包括距离传感器、红外传感器、压力检测传感器以及高清摄像头,所述传感器机构与PCB控制板连接,所述机器盒体A与机器盒体B底部靠近一侧边缘对称设有驱动辊,驱动辊的二分之一置于机器盒体的内部,驱动辊的两端均设有电机,所述驱动辊两端的电机与机器盒体固定安装。
优选的,所述履带机构的内部中央设有支架,支架的内部两端端头对称设有双轴电机,双轴电机的转轴上设有驱动轮,所述履带机构的两侧对称设有履带,履带与双轴电机转轴上的驱动轮配合安装,所述履带机构的上方对称设有衔接头,衔接头与履带机构内部的支架焊接连接,所述衔接头上方设有摆杆,摆杆的一端与衔接头的顶端之间采用连接轴活动连接,摆杆的另一端设有气缸,所述摆杆的中央的连接轴与机器盒体配合安装,所述气缸的推轴与摆杆的一端采用连接轴活动连接,所述气缸水平安装在机器盒体的内部,履带机构在竖直方向移动的范围为0-10mm。
优选的,所述万向轮机构上设有液压油缸,液压油缸的推轴向下安装,所述液压油缸的推轴端内部中央设有电机B,电机B的转轴上设有转盘,转盘在水平方向转动的角度范围为0-360°,所述转盘的外部设有转向基板,转盘与转向基板固定安装,所述转向基板的内侧靠近底部的中央设有双轴电机,双轴电机的转轴上设有轮子,所述万向轮机构上转向基板在竖直方向移动的距离范围为0-10mm。
优选的,所述机器盒体A与机器盒体B一侧边缘的两端端头设有配合安装槽。
优选的,所述扫地机器人本体上机器盒体A与机器盒体B之间张开的角度范围为0-360°。
优选的,所述电流控制电路上设有运算放大器LM1,运算放大器LM1上的同相输出端与VIN端连接,运算放大器LM1的正极连接电容C1,电容C1的一端连接12V电压,电容C1的另一端接地,运算放大器LM1的输出端设有38Ω电阻R1,38Ω电阻R1的一端连接场效应管,场效应管的漏极连接IOUT端,场效应管的源极连接35Ω电阻R3,35Ω电阻R3的另一连接端接地,运算放大器LM1输出端与38Ω电阻R1之间的节点处设有电容C2,电容C2的另一连接端与运算放大器LM1反向输入端、22Ω电阻R2之间的节点连接,22Ω电阻R2的另一端与场效应管、35Ω电阻R3之间的节点连接。
优选的,所述转向控制模块上设有10K电阻R4,10K电阻R4的一端与三极管T1的基极连接,三极管T1的集电极连接38Ω电阻R5,38Ω电阻R5的另一连接端设有15K电阻R6,15K电阻R6的另一连接端分别与二极管LED1的正极连接,二极管LED1的负极与三极管T2的集电极连接,三极管T2的发射极与8K电阻R7的一端连接,8K电阻R7的另一连接端与三极管T1的发射极连接,15K电阻R6的一连接端还与二极管LED2的负极连接,二极管LED2的正极接入8V电压。
优选的,所述报警模块上设有15Ω电阻R9,15Ω电阻R9的一端接地,15Ω电阻R9的另一端设有12Ω电阻R8,12Ω电阻R8的一端连接20Ω电阻R10,20Ω电阻R10的一端连接22Ω电阻R11,22Ω电阻R11的另一连接端与15Ω电阻R9的一端连接,20Ω电阻R10与22Ω电阻R11之间设有滑动电阻器,滑动变阻器的滑片与运算放大器LM2的反相输入端连接,运算放大器LM2的同相输出端与15Ω电阻R9、12Ω电阻R8之间的节点连接,运算放大器LM2的输出端连接18Ω电阻R14,运算放大器LM2的输出端与18Ω电阻R14之间的节点连接25Ω电阻R12、14Ω电阻R13,14Ω电阻R13的另一连接端与三极管T4的基极连接,三极管T4的发射极连接10Ω电阻R16,10Ω电阻R16的另一端连接14Ω电阻R13与三极管T4之间的节点,三极管T4的发射极同时连接8Ω电阻R16,8Ω电阻R16的另一连接端设有发光二极管LED3,发光二极管LED3的正极与三极管T3的集电极连接,三极管T3的发射极接入12Ω电阻R15,12Ω电阻R15的另一连接端与三极管T3的基极连接,三极管T3的基极接入18Ω电阻R14,18Ω电阻R14的另一连接端与运算放大器LM2的输出端连接,三极管T4的集电极设有11Ω电阻R17,11Ω电阻R17的另一端接入发光二极管LED4的负极,发光二极管LED4的正极接地。
优选的,一种专用于楼梯打扫的扫地机器人的工作方法包括以下步骤:
S1、扫地机器人展开成水平状态,扫地机器人内部的万向轮机构推出,万向轮驱动扫地机器人达到楼梯顶端的边缘处,机器盒体一侧边缘的传感器机构检测不到机器人移动正前方的障碍物;
S2、万向轮机构收入到机器盒体的内部,接着履带机构缓慢的推出,履带机构完全推出后履带开始运行,扫地机器人缓慢的调整自身的姿态,使扫地机器人的一侧边缘与楼梯的边缘保持平行;
S3、扫地机器人一侧边缘保持平行后履带机构继续运转,机器人在下楼梯的时候当机器盒体A与机器盒体B的中央置于楼梯台阶的边缘凸出的棱角处,衔接件上的电机A驱动机器盒体A与机器盒体B转动,使机器盒体A与机器盒体B形成90°夹角,使机器盒体A与机器盒体B的底部表面分别与楼梯台阶的水平面以及竖直的侧面紧贴,履带机构收回,万向轮机构推出,驱动扫地机器人在楼梯上来回清扫;
S4、当清扫完成一级台阶后,机器盒体A或者机器盒体B一侧边缘的驱动辊转动,同时衔接件驱动机器盒体A、机器盒体B展开,使机器盒体A与机器盒体B处于同一直线上,接着万向轮机构缩回及其盒体的内部,履带机构推出,移动至下一级台阶后重复步骤S1至步骤S3。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)气缸22水平安装在机器盒体的内部,履带机构在竖直方向移动的范围为0-10mm,履带机构与机器盒体配合安装,履带机构在气缸的驱动下实现在竖直方向的移动,从而履带机构在使用的时候推出,履带机构不需要使用的时候就可以收回机器盒体的内部,这样大大提高了设备的灵活性;
(2)万向轮机构与机器盒体的底部配合安装,万向轮机构在使用的时候推出,不需要使用的时候收回机器盒体的内部,同时万向轮机构在水平方向可以实现0-360°的转动,使扫地机器人的灵活性得到大大的提高;
(3)机器盒体A与机器盒体B一侧边缘的两端端头设有配合安装槽,衔接件与机器盒体A、机器盒体B配合安装,将机器盒体A与机器盒体B构成一个整体,同时衔接件还能驱动机器盒体A、机器盒体B的调节;
(4)扫地机器人本体1上机器盒体A与机器盒体B之间张开的角度范围为0-360°,这样可以灵活的在楼梯上实现行走;
(4)机器盒体A与机器盒体B的侧面中央设有传感器机构,传感器机构上包括距离传感器、红外传感器、压力检测传感器以及高清摄像头,传感器机构与PCB控制板连接,传感器机构实时检测机器人在行走过程中周围的环境,保证机器人能够正常的运转;
(5)该扫地机器人可以在楼梯上灵活的上下移动,可以根据楼梯的结构对楼梯的上表面、侧面进行高效、彻底的清扫。
附图说明
图1为本发明的扫地机器人本体结构示意图;
图2为本发明的扫地机器人本体展开示意图;
图3为本发明的扫地机器人本体底部示意图;
图4为本发明的衔接件与驱动组件示意图;
图5为本发明的万向轮机构结构示意图;
图6为本发明的履带机构示意图;
图7为本发明的PCB控制板示意图;
图8为本发明的电流控制电路示意图;
图9为本发明的转向控制模块示意图;
图10为本发明的报警电路示意图。
图中:1、扫地机器人本体;2、机器盒体A;3、机器盒体B;4、衔接件;5、传感器机构;6、扫地刷;7、万向轮机构;8、履带机构;9、吸尘口;10、衔接基板;11、衔接头;12、轴承圈;13、限位卡头;14、防滑驱动轮;15、电机A;16、液压油缸;17、电机B;18、转盘;19、转向基板;20、轮子;21、双轴电机;22、气缸;23、履带机构;24、摆杆;25、衔接头;26、PCB控制板;27、CPU模块;28、压力传感器;29、超声测距模块;30、重力传感器;31、方向传感器;32、存储模块;33、网络模块;34、报警模块;35、电流控制电路;36、转向控制模块;37、驱动模块;38、输出模块;39、排风机;40、集尘槽;41、驱动辊。
具体实施方式
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,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通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。
请参阅图1-10,本发明提供一种技术方案:一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,包括扫地机器人本体1,扫地机器人本体1上对称设有机器盒体A2、机器盒体B3,机器盒体A2与机器盒体B3的底部少个边缘均设有扫地刷6,扫地刷6与机器盒体内部的电机转轴固定安装,机器盒体A2与机器盒体B3的内侧底部对称设有履带机构8,履带机构8的内部中央设有支架,支架的内部两端端头对称设有双轴电机,双轴电机的转轴上设有驱动轮,履带机构8的两侧对称设有履带,履带与双轴电机转轴上的驱动轮配合安装,履带机构8的上方对称设有衔接头25,衔接头25与履带机构8内部的支架焊接连接,衔接头25上方设有摆杆24,摆杆24的一端与衔接头25的顶端之间采用连接轴活动连接,摆杆24的另一端设有气缸22,摆杆24的中央的连接轴与机器盒体配合安装,气缸22的推轴与摆杆24的一端采用连接轴活动连接,气缸22水平安装在机器盒体的内部,履带机构8在竖直方向移动的范围为0-10mm,履带机构8与机器盒体配合安装,履带机构8在气缸22的驱动下实现在竖直方向的移动,从而履带机构8在使用的时候推出,履带机构8不需要使用的时候就可以收回机器盒体的内部,这样大大提高了设备的灵活性。
机器盒体A2与机器盒体B3的底部均设有吸尘口9,吸尘口9设置于履带机构8的外侧,机器盒体A2与机器盒体B3的底部对称设有万向轮机构7,万向轮机构7上设有液压油缸16,液压油缸16的推轴向下安装,液压油缸16的推轴端内部中央设有电机B17,电机B17的转轴上设有转盘18,转盘18在水平方向转动的角度范围为0-360°,转盘18的外部设有转向基板19,转盘18与转向基板19固定安装,转向基板19的内侧靠近底部的中央设有双轴电机21,双轴电机21的转轴上设有轮子20,万向轮机构7上转向基板19在竖直方向移动的距离范围为0-10mm,万向轮机构7与机器盒体的底部配合安装,万向轮机构7在使用的时候推出,不需要使用的时候收回机器盒体的内部,同时万向轮机构7在水平方向可以实现0-360°的转动,使扫地机器人的灵活性得到大大的提高。
机器盒体A2与机器盒体B3的内部设有集尘槽40,集尘槽40的一侧设有排风机39,集尘槽40、排风机39与机器盒体的上表面连通,吸尘口9、集尘槽40、排风机39连通。
机器盒体A2的内部设有PCB控制板26,PCB控制板26与蓄电池连接,PCB控制板26上设有CPU模块27,CPU模块27的一连接端设有MCS20-A3压力传感器28、超声测距模块29、GML670重力传感器30、TCF-20N方向传感器31,MCS20-A3压力传感器28、超声测距模块29、GML670重力传感器30、TCF-20N方向传感器31相互并联,通过MCS20-A3压力传感器28、超声测距模块29、GML670重力传感器30、TCF-20N方向传感器31实时检测机器人与外部的距离,以及检测机器人自身的状态。
CPU模块27的上方连接端设有JST-HX-100B报警模块34,CPU模块27的下方连接端设有存储模块32、网络模块33,CPU模块27的左端设有电流控制电路35、BCS-2BCM转向控制模块36,电流控制电路35与BCS-2BCM转向控制模块36相互并联,电流控制电路35与BCS-2BCM转向控制模块36的一连接端设有驱动模块37,驱动模块37的另一连接端设有输出模块38,当机器人需要进行转动方向的时候转向控制模块36控制万向轮机构7转动,驱动模块37对整个机器人的动力、转向进行驱动控制。
机器盒体A2与机器盒体B3的侧面中央设有传感器机构5,传感器机构5上包括距离传感器、红外传感器、压力检测传感器以及高清摄像头,传感器机构5与PCB控制板26连接,传感器机构5实时检测机器人在行走过程中周围的环境,保证机器人能够正常的运转。
机器盒体A2与机器盒体B3底部靠近一侧边缘对称设有驱动辊41,驱动辊41的二分之一置于机器盒体的内部,驱动辊41的两端均设有电机,驱动辊41两端的电机与机器盒体固定安装。
机器盒体A2与机器盒体B3的两端端头处设有衔接件4,衔接件4上设有衔接基板10,衔接基板10的一侧表面对称设有衔接头11,衔接头11的外壁设有轴承圈12,衔接头11与衔接基板10为一体结构,衔接头11的内部中央设有电机A15,电机A15的外部设有限位卡头13,衔接头11、限位卡头13以及衔接基板10为一体结构,限位卡头11的外壁设有卡槽,电机A15的转轴上设有防滑驱动轮14,防滑驱动轮14与机器盒体配合安装,衔接件4与机器盒体A2、机器盒体B3配合安装,机器盒体A2与机器盒体B3一侧边缘的两端端头设有配合安装槽,衔接件4与机器盒体A2、机器盒体B3配合安装,将机器盒体A2与机器盒体B3构成一个整体,同时衔接件4还能驱动机器盒体A2、机器盒体B3的调节,扫地机器人本体1上机器盒体A2与机器盒体B3之间张开的角度范围为0-360°,这样可以灵活的在楼梯上实现行走。
电流控制电路35上设有运算放大器LM1,运算放大器LM1上的同相输出端与VIN端连接,运算放大器LM1的正极连接电容C1,电容C1的一端连接12V电压,电容C1的另一端接地,运算放大器LM1的输出端设有38Ω电阻R1,38Ω电阻R1的一端连接场效应管,场效应管的漏极连接IOUT端,场效应管的源极连接35Ω电阻R3,35Ω电阻R3的另一连接端接地,运算放大器LM1输出端与38Ω电阻R1之间的节点处设有电容C2,电容C2的另一连接端与运算放大器LM1反向输入端、22Ω电阻R2之间的节点连接,22Ω电阻R2的另一端与场效应管、35Ω电阻R3之间的节点连接,电流控制电路35控制整个扫地机器人本体1内部蓄电池的电能分配,使扫地机器人本体1在降低能耗的同时能够最高效的运行。
转向控制模块36上设有10K电阻R4,10K电阻R4的一端与三极管T1的基极连接,三极管T1的集电极连接38Ω电阻R5,38Ω电阻R5的另一连接端设有15K电阻R6,15K电阻R6的另一连接端分别与二极管LED1的正极连接,二极管LED1的负极与三极管T2的集电极连接,三极管T2的发射极与8K电阻R7的一端连接,8K电阻R7的另一连接端与三极管T1的发射极连接,15K电阻R6的一连接端还与二极管LED2的负极连接,二极管LED2的正极接入8V电压,转向控制模块36控制扫地机器人本体1内部的万向轮机构7,调节扫地机器人本体1内部万向轮机构7的转动方向以及万向轮机构7内部双轴电机21的转动,使机器人能够灵活的运转。
报警模块34上设有15Ω电阻R9,15Ω电阻R9的一端接地,15Ω电阻R9的另一端设有12Ω电阻R8,12Ω电阻R8的一端连接20Ω电阻R10,20Ω电阻R10的一端连接22Ω电阻R11,22Ω电阻R11的另一连接端与15Ω电阻R9的一端连接,20Ω电阻R10与22Ω电阻R11之间设有滑动电阻器,滑动变阻器的滑片与运算放大器LM2的反相输入端连接,运算放大器LM2的同相输出端与15Ω电阻R9、12Ω电阻R8之间的节点连接,运算放大器LM2的输出端连接18Ω电阻R14,运算放大器LM2的输出端与18Ω电阻R14之间的节点连接25Ω电阻R12、14Ω电阻R13,14Ω电阻R13的另一连接端与三极管T4的基极连接,三极管T4的发射极连接10Ω电阻R16,10Ω电阻R16的另一端连接14Ω电阻R13与三极管T4之间的节点,三极管T4的发射极同时连接8Ω电阻R16,8Ω电阻R16的另一连接端设有发光二极管LED3,发光二极管LED3的正极与三极管T3的集电极连接,三极管T3的发射极接入12Ω电阻R15,12Ω电阻R15的另一连接端与三极管T3的基极连接,三极管T3的基极接入18Ω电阻R14,18Ω电阻R14的另一连接端与运算放大器LM2的输出端连接,三极管T4的集电极设有11Ω电阻R17,11Ω电阻R17的另一端接入发光二极管LED4的负极,发光二极管LED4的正极接地,报警模块34当检测到扫地机器人本体1卡住了后会发出报警声音以及报警信号至APP端。
楼梯打扫的扫地机器人的工作方法:扫地机器人展开成水平状态,扫地机器人内部的万向轮机构7推出,万向轮驱动扫地机器人达到楼梯顶端的边缘处,机器盒体一侧边缘的传感器机构5检测不到机器人移动正前方的障碍物。
万向轮机构7收入到机器盒体的内部,接着履带机构8缓慢的推出,履带机构8完全推出后履带开始运行,扫地机器人缓慢的调整自身的姿态,使扫地机器人的一侧边缘与楼梯的边缘保持平行。
扫地机器人一侧边缘保持平行后履带机构8继续运转,机器人在下楼梯的时候当机器盒体A2与机器盒体B3的中央置于楼梯台阶的边缘凸出的棱角处,衔接件4上的电机A15驱动机器盒体A2与机器盒体B3转动,使机器盒体A2与机器盒体B3形成90°夹角,使机器盒体A2与机器盒体B3的底部表面分别与楼梯台阶的水平面以及竖直的侧面紧贴,履带机构8收回,万向轮机构7推出,驱动扫地机器人在楼梯上来回清扫。
当清扫完成一级台阶后,机器盒体A2或者机器盒体B3一侧边缘的驱动辊41转动,同时衔接件4驱动机器盒体A2、机器盒体B3展开,使机器盒体A2与机器盒体B3处于同一直线上,接着万向轮机构7缩回及其盒体的内部,履带机构8推出,移动至下一级台阶后重复步骤S1至步骤S3。
该扫地机器人可以在楼梯上灵活的上下移动,可以根据楼梯的结构对楼梯的上表面、侧面进行高效、彻底的清扫。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神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,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,包括扫地机器人本体(1),其特征在于:所述扫地机器人本体(1)上对称设有机器盒体A(2)、机器盒体B(3),机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的底部少个边缘均设有扫地刷(6),扫地刷(6)与机器盒体内部的电机转轴固定安装,所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的内侧底部对称设有履带机构(8),履带机构(8)与机器盒体配合安装,所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的底部均设有吸尘口(9),吸尘口(9)设置于履带机构(8)的外侧,所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的底部对称设有万向轮机构(7),万向轮机构(7)与机器盒体的底部配合安装;
所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的内部设有集尘槽(40),集尘槽(40)的一侧设有排风机(39),所述集尘槽(40)、排风机(39)与机器盒体的上表面连通,所述吸尘口(9)、集尘槽(40)、排风机(39)连通;
所述机器盒体A(2)的内部设有PCB控制板(26),PCB控制板(26)上设有CPU模块(27),所述CPU模块(27)的一连接端设有压力传感器(28)、超声测距模块(29)、重力传感器(30)、方向传感器(31),所述压力传感器(28)、超声测距模块(29)、重力传感器(30)、方向传感器(31)相互并联,所述CPU模块(27)的上方连接端设有报警模块(34),CPU模块(27)的下方连接端设有存储模块(32)、网络模块(33),所述CPU模块(27)的左端设有电流控制电路(35)、转向控制模块(36),电流控制电路(35)与转向控制模块(36)相互并联,所述电流控制电路(35)与转向控制模块(36)的一连接端设有驱动模块(37),驱动模块(37)的另一连接端设有输出模块(38);
所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的两端端头处设有衔接件(4),衔接件(4)上设有衔接基板(10),衔接基板(10)的一侧表面对称设有衔接头(11),所述衔接头(11)的外壁设有轴承圈(12),所述衔接头(11)与衔接基板(10)为一体结构,所述衔接头(11)的内部中央设有电机A(15),电机A(15)的外部设有限位卡头(13),所述衔接头(11)、限位卡头(13)以及衔接基板(10)为一体结构,所述限位卡头(11)的外壁设有卡槽,所述电机A(15)的转轴上设有防滑驱动轮(14),防滑驱动轮(14)与机器盒体配合安装,所述衔接件(4)与机器盒体A(2)、机器盒体B(3)配合安装。
2.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的侧面中央设有传感器机构(5),传感器机构(5)上包括距离传感器、红外传感器、压力检测传感器以及高清摄像头,所述传感器机构(5)与PCB控制板(26)连接,所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)底部靠近一侧边缘对称设有驱动辊(41),驱动辊(41)的二分之一置于机器盒体的内部,驱动辊(41)的两端均设有电机,所述驱动辊(41)两端的电机与机器盒体固定安装。
3.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述履带机构(8)的内部中央设有支架,支架的内部两端端头对称设有双轴电机,双轴电机的转轴上设有驱动轮,所述履带机构(8)的两侧对称设有履带,履带与双轴电机转轴上的驱动轮配合安装,所述履带机构(8)的上方对称设有衔接头(25),衔接头(25)与履带机构(8)内部的支架焊接连接,所述衔接头(25)上方设有摆杆(24),摆杆(24)的一端与衔接头(25)的顶端之间采用连接轴活动连接,摆杆(24)的另一端设有气缸(22),所述摆杆(24)的中央的连接轴与机器盒体配合安装,所述气缸(22)的推轴与摆杆(24)的一端采用连接轴活动连接,所述气缸(22)水平安装在机器盒体的内部,履带机构(8)在竖直方向移动的范围为0-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述万向轮机构(7)上设有液压油缸(16),液压油缸(16)的推轴向下安装,所述液压油缸(16)的推轴端内部中央设有电机B(17),电机B(17)的转轴上设有转盘(18),转盘(18)在水平方向转动的角度范围为0-360°,所述转盘(18)的外部设有转向基板(19),转盘(18)与转向基板(19)固定安装,所述转向基板(19)的内侧靠近底部的中央设有双轴电机(21),双轴电机(21)的转轴上设有轮子(20),所述万向轮机构(7)上转向基板(19)在竖直方向移动的距离范围为0-10mm。
5.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述机器盒体A(2)与机器盒体B(3)一侧边缘的两端端头设有配合安装槽。
6.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述扫地机器人本体(1)上机器盒体A(2)与机器盒体B(3)之间张开的角度范围为0-360°。
7.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述电流控制电路(35)上设有运算放大器LM1,运算放大器LM1上的同相输出端与VIN端连接,运算放大器LM1的正极连接电容C1,电容C1的一端连接12V电压,电容C1的另一端接地,运算放大器LM1的输出端设有38Ω电阻R1,38Ω电阻R1的一端连接场效应管,场效应管的漏极连接IOUT端,场效应管的源极连接35Ω电阻R3,35Ω电阻R3的另一连接端接地,运算放大器LM1输出端与38Ω电阻R1之间的节点处设有电容C2,电容C2的另一连接端与运算放大器LM1反向输入端、22Ω电阻R2之间的节点连接,22Ω电阻R2的另一端与场效应管、35Ω电阻R3之间的节点连接。
8.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述转向控制模块(36)上设有10K电阻R4,10K电阻R4的一端与三极管T1的基极连接,三极管T1的集电极连接38Ω电阻R5,38Ω电阻R5的另一连接端设有15K电阻R6,15K电阻R6的另一连接端分别与二极管LED1的正极连接,二极管LED1的负极与三极管T2的集电极连接,三极管T2的发射极与8K电阻R7的一端连接,8K电阻R7的另一连接端与三极管T1的发射极连接,15K电阻R6的一连接端还与二极管LED2的负极连接,二极管LED2的正极接入8V电压。
9.根据权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人,其特征在于:所述报警模块(34)上设有15Ω电阻R9,15Ω电阻R9的一端接地,15Ω电阻R9的另一端设有12Ω电阻R8,12Ω电阻R8的一端连接20Ω电阻R10,20Ω电阻R10的一端连接22Ω电阻R11,22Ω电阻R11的另一连接端与15Ω电阻R9的一端连接,20Ω电阻R10与22Ω电阻R11之间设有滑动电阻器,滑动变阻器的滑片与运算放大器LM2的反相输入端连接,运算放大器LM2的同相输出端与15Ω电阻R9、12Ω电阻R8之间的节点连接,运算放大器LM2的输出端连接18Ω电阻R14,运算放大器LM2的输出端与18Ω电阻R14之间的节点连接25Ω电阻R12、14Ω电阻R13,14Ω电阻R13的另一连接端与三极管T4的基极连接,三极管T4的发射极连接10Ω电阻R16,10Ω电阻R16的另一端连接14Ω电阻R13与三极管T4之间的节点,三极管T4的发射极同时连接8Ω电阻R16,8Ω电阻R16的另一连接端设有发光二极管LED3,发光二极管LED3的正极与三极管T3的集电极连接,三极管T3的发射极接入12Ω电阻R15,12Ω电阻R15的另一连接端与三极管T3的基极连接,三极管T3的基极接入18Ω电阻R14,18Ω电阻R14的另一连接端与运算放大器LM2的输出端连接,三极管T4的集电极设有11Ω电阻R17,11Ω电阻R17的另一端接入发光二极管LED4的负极,发光二极管LED4的正极接地。
10.实现权利要求1所述的一种专用于楼梯打扫的扫地机器人的工作方法包括以下步骤:
S1、扫地机器人展开成水平状态,扫地机器人内部的万向轮机构(7)推出,万向轮驱动扫地机器人达到楼梯顶端的边缘处,机器盒体一侧边缘的传感器机构(5)检测不到机器人移动正前方的障碍物;
S2、万向轮机构(7)收入到机器盒体的内部,接着履带机构(8)缓慢的推出,履带机构(8)完全推出后履带开始运行,扫地机器人缓慢的调整自身的姿态,使扫地机器人的一侧边缘与楼梯的边缘保持平行;
S3、扫地机器人一侧边缘保持平行后履带机构(8)继续运转,机器人在下楼梯的时候当机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的中央置于楼梯台阶的边缘凸出的棱角处,衔接件(4)上的电机A(15)驱动机器盒体A(2)与机器盒体B(3)转动,使机器盒体A(2)与机器盒体B(3)形成90°夹角,使机器盒体A(2)与机器盒体B(3)的底部表面分别与楼梯台阶的水平面以及竖直的侧面紧贴,履带机构(8)收回,万向轮机构(7)推出,驱动扫地机器人在楼梯上来回清扫;
S4、当清扫完成一级台阶后,机器盒体A(2)或者机器盒体B(3)一侧边缘的驱动辊(41)转动,同时衔接件(4)驱动机器盒体A(2)、机器盒体B(3)展开,使机器盒体A(2)与机器盒体B(3)处于同一直线上,接着万向轮机构(7)缩回及其盒体的内部,履带机构(8)推出,移动至下一级台阶后重复步骤S1至步骤S3。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116520853A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-01 | 江苏商贸职业学院 | 一种基于人工智能技术的农业巡检机器人 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005216021A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Funai Electric Co Ltd | 自律走行ロボットクリーナー |
WO2005087452A1 (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Sony Corporation | ロボット装置、及びその動作制御方法、並びに移動装置 |
JP5160676B1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-03-13 | シャープ株式会社 | 掃除ロボット |
CN106428265A (zh) * | 2016-12-18 | 2017-02-22 | 遂宁市长丰机械科技有限公司 | 扫地机器人配套的上楼装置 |
CN108143356A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-12 | 彭乙轩 | 智能楼梯清洁系统 |
CN207755211U (zh) * | 2017-06-05 | 2018-08-24 | 张健文 | 一种楼梯自动清洁机器人 |
CN108433646A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-08-24 | 杭州杭睿科技有限公司 | 一种能够用于清理楼梯的防打滑扫地机器人 |
CN207804203U (zh) * | 2017-11-21 | 2018-09-04 | 苏州瀚博精密模塑科技有限公司 | 一种扫地机器人配套的上楼驱动组件 |
CN111265156A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-06-12 | 马俊 | 一种扫地机器人爬楼梯方法 |
CN111358373A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-03 | 马俊 | 一种扫地机器人及连接结构 |
CN111407186A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 广东水利电力职业技术学院(广东省水利电力技工学校) | 楼梯清洁设备 |
CN111528741A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-14 | 上海应用技术大学 | 一种可以进行楼梯清扫的扫地机器人 |
WO2021000900A1 (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 浙江大学 | 多功能通用型机器人底盘 |
CN213046723U (zh) * | 2020-06-22 | 2021-04-27 | 湖南工业大学 | 一种智能楼梯清扫机 |
CN215128055U (zh) * | 2021-01-08 | 2021-12-14 | 浙江机电职业技术学院 | 一种楼梯用扫拖机器人吸尘清扫模块 |
WO2022041079A1 (zh) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | 南京英维尔科技服务有限公司 | 一种可爬楼梯扫地机器人 |
CN215952623U (zh) * | 2021-09-15 | 2022-03-04 | 李希仁 | 一种扫地机器人传感器灵敏度测试装置 |
-
2022
- 2022-04-13 CN CN202210383394.8A patent/CN114766975B/zh active Active
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005216021A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Funai Electric Co Ltd | 自律走行ロボットクリーナー |
WO2005087452A1 (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Sony Corporation | ロボット装置、及びその動作制御方法、並びに移動装置 |
JP5160676B1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-03-13 | シャープ株式会社 | 掃除ロボット |
CN106428265A (zh) * | 2016-12-18 | 2017-02-22 | 遂宁市长丰机械科技有限公司 | 扫地机器人配套的上楼装置 |
CN207755211U (zh) * | 2017-06-05 | 2018-08-24 | 张健文 | 一种楼梯自动清洁机器人 |
CN207804203U (zh) * | 2017-11-21 | 2018-09-04 | 苏州瀚博精密模塑科技有限公司 | 一种扫地机器人配套的上楼驱动组件 |
CN108143356A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-12 | 彭乙轩 | 智能楼梯清洁系统 |
CN108433646A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-08-24 | 杭州杭睿科技有限公司 | 一种能够用于清理楼梯的防打滑扫地机器人 |
WO2021000900A1 (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 浙江大学 | 多功能通用型机器人底盘 |
CN111407186A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 广东水利电力职业技术学院(广东省水利电力技工学校) | 楼梯清洁设备 |
CN111358373A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-03 | 马俊 | 一种扫地机器人及连接结构 |
CN111265156A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-06-12 | 马俊 | 一种扫地机器人爬楼梯方法 |
CN111528741A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-14 | 上海应用技术大学 | 一种可以进行楼梯清扫的扫地机器人 |
CN213046723U (zh) * | 2020-06-22 | 2021-04-27 | 湖南工业大学 | 一种智能楼梯清扫机 |
WO2022041079A1 (zh) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | 南京英维尔科技服务有限公司 | 一种可爬楼梯扫地机器人 |
CN215128055U (zh) * | 2021-01-08 | 2021-12-14 | 浙江机电职业技术学院 | 一种楼梯用扫拖机器人吸尘清扫模块 |
CN215952623U (zh) * | 2021-09-15 | 2022-03-04 | 李希仁 | 一种扫地机器人传感器灵敏度测试装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
MUHAMMAD ILYAS,等: "Design of sTetro: A Modular, Reconfigurable, and Autonomous Staircase Cleaning Robot", JOURNAL OF SENSORS, pages 1 - 17 * |
王会,等: "楼梯清洁机器人的结构设计", 机械工程与自动化, no. 2, pages 108 - 111 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116520853A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-01 | 江苏商贸职业学院 | 一种基于人工智能技术的农业巡检机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114766975B (zh) | 2023-06-02 |
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