CN116255035A - 一种可脱困泳池清洁机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可脱困泳池清洁机器人及其控制方法，其机器人包括壳体及安装在该壳体内的垃圾过滤仓和电机密封仓，在电机密封仓中设有水泵电机，水泵电机的输出轴伸出电机密封仓与叶轮连接，叶轮外罩设有出水涵道件，在壳体底部设有与垃圾过滤仓内相连通布置的进水口，在壳体顶部设有与出水涵道件相对应布置的出水口，在壳体底部至少还设有一个不与垃圾过滤仓内部相连通的排水口，在进水口上设有向壳体内开启的第一单向阀，在排水口上设有向壳体外开启的第二单向阀。本发明只需要水泵电机反转，从原来的出水口吸水，排水口喷水，就能使壳体在出水口吸力和排水口推力的双重作用下，协助将壳体抬起，从而实现越障脱困，提高机器人的清洁效率。

Description

一种可脱困泳池清洁机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及泳池清洁设备技术领域，尤其涉及一种可脱困泳池清洁机器人及其控制方法。

背景技术

游泳池是人们从事游泳运动的场地，泳池在使用中都会出现一些垃圾或细菌，因此泳池需要定期进行清洁处理。泳池清洁机器人(含水上、水下机器人)可以进行泳池清洁工作，其主要工搭载清洁机构在水中运动，将机器人附近的垃圾如树叶、灰尘、草及毛发等吸入垃圾仓内。由于部分泳池的底部并不平整，可能会存在凸出、凹陷和皱褶等地形，机器人及其容易陷入到这种地形中停止工作，导致清洁效率降低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种可从不平整地形中脱离出来的可脱困泳池清洁机器人及其控制方法。

本发明提供的这种可脱困泳池清洁机器人，包括壳体及安装在该壳体内的垃圾过滤仓和电机密封仓，在电机密封仓中设有水泵电机，水泵电机的输出轴伸出电机密封仓与叶轮连接，叶轮外罩设有出水涵道件，在壳体底部设有与垃圾过滤仓内相连通布置的进水口，在壳体顶部设有与出水涵道件相对应布置的出水口，在壳体底部至少还设有一个不与垃圾过滤仓内部相连通的排水口，在进水口上设有向壳体内开启的第一单向阀，在排水口上设有向壳体外开启的第二单向阀，水泵电机驱动叶轮正转，泳池水从进水口吸入垃圾过滤仓后再从出水口喷出，对泳池水进行过滤清洁；水泵电机驱动叶轮反转，泳池里的水从出水口吸入从排水口喷出，带动壳体改变姿势进行越障。

为使壳体的越障效果更好，所述排水口设在靠近壳体前进方向或者后退方向的一端。

为使壳体的越障效率更高，所述排水口的总面积大小与出水口的总面积大小相等。

为使得壳体更加容易被抬起，所述排水口的排水方向与水平面成45°～90°角布置。

为使得壳体更加容易被抬起，所述排水口的排水方向与水平面成90°角布置。

为使壳体实现更大幅度的翘起，所述出水口和排水口设置在壳体同一端。

在壳体底部四周安装有若干用于控制水泵电机反转的障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器通过导线与安装在电机密封仓内的程序控制器的对应端口相连，所述水泵电机通过导线与程序控制器的对应端口相连。

所述障碍物检测传感器为陀螺仪传感器或超声波传感器或图像识别传感器。

一种用于可脱困泳池清洁机器人的控制方法，包括如下步骤：

S1、壳体在泳池底部正常行走，水泵电机驱动叶轮正转，壳体内的水由出水口喷出，在水压作用下，第一单向阀开启，第二单向阀关闭，泳池水从进水口吸入垃圾过滤仓后再从出水口喷出，对泳池水进行过滤清洁；

S2、当壳体遇到障碍物无法正常行走时，水泵电机驱动叶轮反转，泳池里的水从出水口吸入壳体内，在水压作用下，第一单向阀关闭，第二单向阀开启，壳体内的水从排水口喷出，在出水口吸力及排水口反推力的双重作用下，改变壳体姿势进行越障脱困；

S3、当壳体越过障碍后，壳体继续在泳池底部正常行走，水泵电机驱动叶轮正转，重复步骤S1中的过滤清洁工作。

本发明通过在壳体底部增设一排水口，并分别在进水口及排水口上设内开的第一单向阀和外开的第二单向阀，只需要水泵电机反转，从原来的出水口吸水，排水口喷水，就能使壳体在出水口吸力和排水口推力的双重作用下，协助将壳体抬起，从而实现越障脱困，提高机器人的清洁效率。

附图说明

图1为本发明中可脱困泳池清洁机器人竖剖面的结构示意图。

图2为本发明中可脱困泳池清洁机器人的轴侧结构示意图(图中未画出垃圾过滤仓及部分壳体)。

图3为图2中仰视图的轴侧结构示意图。

图4为本发明中可脱困泳池清洁机器人的控制方法的流程图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、壳体；11、进水口；12、出水口；13、排水口；14、第一单向阀；15、第二单向阀；

2、垃圾过滤仓；

3、电机密封仓；

4、输出轴；

5、叶轮；

6、出水涵道件。

具体实施方式

从图1至图3可以看出，本发明这种可脱困泳池清洁机器人，包括壳体1、垃圾过滤仓2、电机密封仓3、行走机构和滚刷机构，

其中，垃圾过滤仓2和电机密封仓3均设置在壳体1内，在电机密封仓3中设置有水泵电机，水泵电机的输出轴4伸出电机密封仓3与叶轮5连接，在叶轮5外罩设有与电机密封仓3可拆卸连接的出水涵道件6，出水涵道件6底部与电机密封仓3顶部间隙布置，在壳体1上设置有进水口11、出水口12和至少一个排水口13，进水口11位于壳体1底部并与垃圾过滤仓2内部相连通布置，出水口12位于壳体1顶部并与出水涵道件6相插装布置，排水口13设在与垃圾过滤仓2相错位的壳体1底部，且排水口13不与垃圾过滤仓2内部相连通，在进水口11上设有向壳体1内侧开启的第一单向阀14，在排水口13上设有向壳体1外侧开启的第二单向阀15，

行走机构设置在壳体1上并可以带动壳体1在泳池内移动，滚刷机构设置在壳体1上并可在壳体1移动过程中对泳池的底面或者侧壁进行清洁；

水泵电机正转时，带动输出轴4上的叶轮5顺时针转动，将泳池水从进水口11直接吸入垃圾过滤仓2内，经过垃圾过滤仓2过滤后再从出水口12喷出，实现对泳池水的过滤和清洁；

水泵电机反转时，带动输出轴4上的叶轮5逆时针转动，将泳池里的水从出水口12吸入壳体1内，从排水口喷出，带动壳体改变姿势进行越障。

在本发明中，在壳体1底部四周还安装有若干用于控制水泵电机反转的障碍物检测传感器，障碍物检测传感器通过导线与安装在电机密封仓内的程序控制器的对应端口相连，水泵电机通过导线与程序控制器的对应端口相连，障碍物检测传感器为陀螺仪传感器或超声波传感器或图像识别传感器。

如图4所示，本发明这种用于可脱困泳池清洁机器人的控制方法，包括如下步骤：

S1、行走机构驱动壳体1在泳池底部正常行走，滚刷机构对泳池的底面或者侧壁进行清洁，水泵电机正转，带动输出轴4上的叶轮5顺时针转动，壳体1内的水由出水口12喷出，在水压作用下，第一单向阀14开启，第二单向阀15关闭，泳池水从进水口11直接吸入垃圾过滤仓2内，经过垃圾过滤仓2过滤后再从出水口12喷出，实现对泳池水的过滤和清洁；

S2、当壳体1遇到障碍物无法正常行走时，水泵电机反转，带动输出轴4上的叶轮5逆时针转动，泳池里的水从出水口12吸入壳体1内，壳体1内部水压增大，在水压作用下，第一单向阀14关闭，第二单向阀15开启，壳体1内的水从排水口13喷出，在出水口12的吸水作用下，会使壳体1产生向上运动的趋势，同时从排水口13喷射水流，通过喷射水流的反作用力，将协助将壳体1反推抬起，从而改变壳体1姿势进行越障脱困；

S3、当壳体1越过障碍后，壳体1继续在泳池底部正常行走，水泵电机驱动叶轮正转，重复步骤S1中的过滤清洁工作。

在本发明中，垃圾过滤仓2包括滤网，通过滤网对污染物进行过滤和阻拦，使其留存在垃圾过滤仓2内。

在本发明中，排水口13设在壳体1底部靠近前进方向或者后退方向的一端，通过将排水口13的位置设置在前端或者后端，可以让壳体1朝前进或者后退的方向端翘起，从而越过障碍，实现脱困。

在本发明中，排水口13的总面积大小与出水口12的总面积大小相等，如此可以使得排水口13在喷射水流的同时，既不会因为排水口大、流速小而无法产生足够的反作用力，也不会因为排水口小而造成的喷射阻力大，从而能量损失大。

在本发明中，排水口13的排水方向与水平面成45°～90°角布置，可以保持较大的向下分力，使得泳池机器人更加容易被抬起，尤其是排水口13的排水方向与水平面成90°角布置时。

在本发明中，还可将出水口12和排水口13设置在壳体1同一端，从而使得吸水、喷水产生的向上的反作用力都在同一端，从而使泳池清洁机可以实现更大幅度的翘起。

在本发明中，壳体1行走过程中是否遇到障碍物可由安装在壳体1底部前端的障碍物检测传感器进行自动检测判断，也可由人工观察进行判断。

Claims (9)

1.一种可脱困泳池清洁机器人，包括壳体(1)及安装在该壳体内的垃圾过滤仓(2)和电机密封仓(3)，在电机密封仓中设有水泵电机，水泵电机的输出轴(4)伸出电机密封仓与叶轮(5)连接，叶轮外罩设有出水涵道件(6)，在壳体底部设有与垃圾过滤仓内相连通布置的进水口(11)，在壳体顶部设有与出水涵道件相对应布置的出水口(12)，其特征在于：在壳体底部至少还设有一个不与垃圾过滤仓内部相连通的排水口(13)，在进水口上设有向壳体内开启的第一单向阀(14)，在排水口上设有向壳体外开启的第二单向阀(15)，水泵电机驱动叶轮正转，泳池水从进水口吸入垃圾过滤仓后再从出水口喷出，对泳池水进行过滤清洁；水泵电机驱动叶轮反转，泳池里的水从出水口吸入从排水口喷出，带动壳体改变姿势进行越障。

2.根据权利要求1所述的可脱困泳池清洁机器人，其特征在于：所述排水口设在靠近壳体前进方向或者后退方向的一端。

3.根据权利要求1所述的可脱困泳池清洁机器人，其特征在于：所述排水口的总面积大小与出水口的总面积大小相等。

4.根据权利要求1所述的可脱困泳池清洁机器人，其特征在于：所述排水口的排水方向与水平面成45°～90°角布置。

5.根据权利要求4所述的可脱困泳池清洁机器人，其特征在于：所述排水口的排水方向与水平面成90°角布置。

6.根据权利要求1所述的可脱困泳池清洁机器人，其特征在于：所述出水口和排水口设置在壳体同一端。

7.根据权利要求1所述的可脱困泳池清洁机器人，其特征在于：在壳体底部四周安装有若干用于控制水泵电机反转的障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器通过导线与安装在电机密封仓内的程序控制器的对应端口相连，所述水泵电机通过导线与程序控制器的对应端口相连。

8.根据权利要求7所述的可脱困泳池清洁机器人，其特征在于：所述障碍物检测传感器为陀螺仪传感器或超声波传感器或图像识别传感器。

9.一种用于上述权利要求1至8任一所述的可脱困泳池清洁机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、壳体在泳池底部正常行走，水泵电机驱动叶轮正转，壳体内的水由出水口喷出，在水压作用下，第一单向阀开启，第二单向阀关闭，泳池水从进水口吸入垃圾过滤仓后再从出水口喷出，对泳池水进行过滤清洁；

S2、当壳体遇到障碍物无法正常行走时，水泵电机驱动叶轮反转，泳池里的水从出水口吸入壳体内，在水压作用下，第一单向阀关闭，第二单向阀开启，壳体内的水从排水口喷出，在出水口吸力及排水口反推力的双重作用下，改变壳体姿势进行越障脱困；

S3、当壳体越过障碍后，壳体继续在泳池底部正常行走，水泵电机驱动叶轮正转，重复步骤S1中的过滤清洁工作。

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