CN116696131A - 水下清洁机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了泳池清洁机的触壁检测装置，包括清洁机主功能部，清洁机主功能部包括清洁机本体、控制模块和动力驱动装置，该泳池清洁机的触壁检测装置还包括传感器触壁检测装置，所述传感器触壁检测装置包括触发单元和传感器检测模块，触发单元与清洁机本体连接，传感器检测模块与控制模块电连接，控制模块与动力驱动装置电连接，触发单元与传感器检测模块相配合，触发传感器检测模块，产生检测信号。本发明的有益效果是使得泳池清洁机结构更加紧凑，且具有传感器触壁检测装置，能够自动对清洁机触壁时进行检测，并控制清洁机进行自动换向，使得清洁机在触壁或遇到障碍时能够自动进行换向，结构简单紧凑，能够自主、高效地对泳池进行清洁。

Description

水下清洁机

本申请是申请日为2018年04月28日、申请号为2018103979182、发明名称为“泳池清洁机的触壁检测装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于泳池清洁设备技术领域，尤其是涉及了泳池清洁机的触壁检测装置。

背景技术

游泳池是人们从事游泳运动的场地，人们可以在里面健身或进行比赛。多数游泳池建在地面，根据水温可分为一般游泳池和温水游泳池，而国外则私家泳池居多，国内则公共泳池居多。无论哪种泳池在使用中都会出现很多垃圾，因此泳池需要定期进行清洁处理，现有的泳池常采用泳池清洁机进行泳池的清洁，而用于清洁泳池的自动清洁机的折返控制一般采用时间控制，泳池清洁机不能识别是否触壁或遇到障碍而返回或转向，清洁机在触壁或遇到其它障碍的情况时必须等到设定的时间周期结束才能反向，因此当清洁机触壁时或遇到其它阻碍时，清洁机往往会顶住墙壁或障碍停止运动很长时间才能反向运动清扫其它的地方，效率损失较多。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供了泳池清洁机的触壁检测装置及泳池清洁机，尤其适合泳池清洁整理，采用传感器进行清洁机触壁检测，使得清洁机能够自动进行换向，使用时简单方便，工作效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：泳池清洁机的触壁检测装置，泳池清洁机的触壁检测装置设于清洁机主功能部，清洁机主功能部包括清洁机本体以及与清洁机本体连接的控制模块和动力驱动装置，泳池清洁机的触壁检测装置还包括传感器触壁检测装置，传感器触壁检测装置包括触发单元和第一传感器检测模块，触发单元与清洁机本体连接，第一传感器检测模块与控制模块电连接，控制模块与动力驱动装置电连接，触发单元与第一传感器检测模块相配合，触发第一传感器检测模块，产生检测信号。

进一步的，触发单元包括具有触发部的触发装置，具有触发部的触发装置与清洁机本体连接，触发部相对于清洁机本体做相对运动，第一传感器检测模块的位置与触发部的远动轨迹的特征点的位置相配合，优选的，触发部相对于清洁机本体做往复运动，优选的，触发部的远动轨迹的特征点的位置包括其运动轨迹的初始位置和折返点的位置，优选的，第一传感器检测模块的位置与触发部的远动轨迹的初始位置或折返点的位置相配合，优选的，第一传感器检测模块的数量至少为一个。

进一步的，触发部为磁性部，磁性部为可产生磁场的物质或装置，优选的，磁性部为磁铁。

进一步的，第一传感器检测模块为霍尔传感器。

进一步的，触发部为光路组件，光路组件为反光板或遮光板。

进一步的，第一传感器检测模块为光电传感器。

进一步的，触发装置的数量至少为一个，触发装置上设有浮力舱或触发装置整体或部分由浮力材料一体制成，优选的，浮力舱内设有浮力材料或密闭的空气。

进一步的，触发装置的数量至少为一个，触发装置上设有重块或触发装置整体或部分由重力材料一体制成。

进一步的，触发装置的数量至少为一个，触发装置上设有弹性件或触发装置整体或部分为弹性材料一体制成，优选的，弹性件为弹簧。

进一步的，触发装置包括至少一个阻力板。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.由于采用上述技术方案，使得泳池清洁机结构更加紧凑，且具有触壁检测装置，能够自动对清洁机触壁或接触其它障碍物时进行检测，并控制清洁机进行自动换向，使得清洁机在触壁时能够自动进行换向，结构简单紧凑，动作灵活，能够自主、高效地对泳池进行清洁；

2.该泳池清洁机具有触壁检测装置，能够在清洁机进行清洁作业时对触壁动作进行检测，并自动改变行走方向，该触壁检测装置采用传感器进行检测，然后通过控制模块控制清洁机的电机的运转状态，例如正向旋转、停止或反向旋转等，进而改变清洁机的行走方向，使得清洁机在泳池进行清洗时，能够精确检测是否触壁，并进行换向，使得清洁机工作灵活，避免了时间控制造成的效率损失，尤其对于由电池提供动力的泳池清洁机具有很高的实用价值；

3.触壁检测装置选择霍尔传感器，并设置有与霍尔传感器相配合使用的具有磁性部的触发装置，使得该种触壁检测装置能够快速的检测到清洁机触壁动作，结构简单，反应迅速、准确，动作灵活，满足使用需求；

4.触壁检测装置选择光电传感器，并设置有与光电传感器相配合使用的具有光路组件的触发装置，使得该种触壁检测装置能够快速的检测到清洁机触壁动作，结构简单，反应迅速、准确，动作灵活，满足使用需求。

附图说明

图1是本发明的实施例一的结构示意图；

图2是本发明的实施例一的局部剖面结构示意图；

图3是图2的A部放大图；

图4是本发明的实施例二的局部剖面结构示意图；

图5是图4的B部放大图；

图6是本发明的实施例三的结构示意图；

图7是图6的C部的放大图；

图8是本发明的两个霍尔传感器时的结构示意图；

图9是本发明的三个霍尔传感器时的结构示意图；

图10是本发明的实施例三的具有两个阻力板和一个连杆的结构示意图；

图11是本发明的实施例三的具有两个阻力板与两个连杆的结构示意图；

图12是图11的俯视图；

图13是本发明的实施例三的具有两个阻力板和两个连杆的另一种结构的示意图；

图14是图13的俯视图。

图中：

1、清洁机本体 2、控制模块 3、磁铁

4、第一传感器检测模块 5、转动轴 6、触发装置

7、浮力舱 8、重块 9、弹性件

10、电路板 11、阻力板 12、连杆

3-1、磁铁 3-2、磁铁 4-1、霍尔传感器

4-2霍尔传感器 4-3、霍尔传感器 9-1、弹性件

9-2、弹性件 11-1、阻力板 11-2、阻力板

12-1、连杆 12-2、连杆 13-1、导柱

13-2、导柱 14-1、滑道 14-2、滑道

15-1、支撑架 15-2、支撑架 16、安装轴套

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

图1至图14示出了本发明的多个实施例的结构示意图，具体示出了各实施例的结构，本发明涉及的泳池清洁机的触壁检测装置，用于泳池清洁机在进行泳池清洁时，采用传感器触壁检测装置进行清洁机触壁动作检测，当清洁机在泳池行走清洁时接触泳池的池壁，进行触壁检测，传感器触壁检测装置将触壁信号传递给控制模块，控制模块控制动力驱动装置动作，清洁机进行换向，继续清洁。传感器触壁检测装置具有用于检测清洁机触壁或接触其他障碍物时的信号的传感器检测模块，该传感器检测模块用于对触壁信号的检测传递，该传感器检测模块为磁场传感器或者光电传感器，检测触壁时的磁场信号或光信号，以此判断泳池清洁机是否触壁。

实施例一

图1、图2和图3示出了本发明的一实施例的结构示意图，具体示出了本实施例的结构，本实施例涉及泳池清洁机的触壁检测装置，在本实施例中，该泳池清洁机的触壁检测装置采用传感器触壁检测装置进行触壁检测，使得该清洁机在进行泳池清洁时，与泳池壁接触时，能够进行快速判断清洁机是否触壁，传感器触壁检测装置将触壁信号传递给控制模块2，控制模块2根据触壁信号控制清洁机的动力驱动装置动作，使得清洁机进行换向，使得清洁机往复行走，以完成清洁机对泳池的清洁整理，该传感器检测模块为磁场传感器，检测触壁时的磁场信号，以此判断泳池清洁机是否触壁。

具体的，上述的泳池清洁机的触壁检测装置包括清洁机主功能部和与主功能部连接的传感器触壁检测装置，该清洁机主功能部包括清洁机本体1以及与清洁机本体1连接的控制模块2和动力驱动装置，控制模块2与动力驱动装置电连接，传感器触壁检测装置与控制模块2电连接，传感器触壁检测装置将触壁信号传递给控制模块2，控制模块2对该触壁信号进行分析判断，并控制动力驱动装置动作，以此改变清洁机的行走方向，进行变向。控制模块2与动力驱动装置可以固定安装在清洁机本体1的内部，也可以通过线缆、水管等与清洁机本体1连接，设置在清洁机本体1外部，根据实际需求进行选择，不做具体要求。

动力驱动装置用于驱动清洁机本体1行走，通过改变动力驱动装置的动作可以改变清洁机的运动方向，并使得清洁机沿着确定的方向行走，以使得清洁机不需人工控制进行换向，能够自动进行换向。

根据泳池清洁机的工作原理，进一步优化方案，在清洁机本体1上设置有至少一个密封部，便于对电子元器件或电机等需要防水的零部件进行密封。当控制模块2安装在清洁机本体1内部时，控制模块2同时也安装在密封部，将控制模块2密封于密封部内，防止控制模块2遇水损坏。上述的控制模块2为单片机，且单片机为市售产品，根据实际需求进行选择。该控制模块2中预设有编辑好的程序，对传感器触壁检测装置检测到的触壁信号进行转化分析，判断清洁机是否触壁，并根据分析结果，控制动力驱动装置动作，改变清洁机的行走方向。这里动力驱动装置为电机及叶轮组件，优选地，设于清洁机本体1内部，电机驱动叶轮使得清洁机进行喷水，进而改变清洁机的运动方向。

如图3所示，上述的传感器触壁检测装置包括触发单元和传感器检测模块4，触发单元与清洁机本体1连接，传感器检测模块4与控制模块2电连接，即传感器触壁检测装置通过传感器检测模块4与控制模块2电连接，当泳池清洁机触壁时，触发单元触发传感器检测模块4动作，传感器检测模块4将触壁信号传递给控制模块2，经过控制模块2对触壁信号的分析，控制动力驱动装置改变喷水方向，进而改变泳池清洁机的行走方向，进行换向。具体的，上述的触发单元包括具有触发部的触发装置6，泳池清洁机因触壁或遇其他障碍而停止运动时，触发装置6上的触发部与传感器检测模块4的位置相对应，触发传感器检测模块4动作，实现将触壁信号传递给控制模块2。这里，触发部可以是磁性部，也可以是光路组件，还可以是其他类型的信号组件，根据传感器检测模块的类型决定，在本实施例中，该触发部优选为磁性部，该磁性部是可以产生磁场的物质或装置，其可以是触发装置上与触发装置一体成型并经过磁化处理的一块局部区域，也可以是安装在触发装置6上的独立的具有磁性的物质或装置，优选的，在本实施例中，磁性部为安装在触发装置6上的磁铁3。

传感器检测模块4与控制模块2电连接，传感器检测模块4可以单独安装在清洁机本体1上，单独进行密封，如安装在清洁机本体1的壳体上；也可以安装在清洁机本体1的内部，优选的，控制模块2设置于清洁机本体1的内部，传感器检测模块4设置于控制模块2所在的电路板10上，并将控制模块2和传感器检测模块4共同进行密封。在本实施例中，采用上述优选方式，传感器检测模块4安装在控制模块2所在的电路板10上，处于清洁机本体1的同一密封部内，便于密封及触壁检测信号的传递。

触发装置6安装在清洁机本体1上，可以安装在清洁机本体1的内部，也可以安装在清洁机本体1的外部，根据实际需求进行选择，这里不做具体限定。当触发装置6安装在清洁机本体1的内部时，在清洁机本体1上设置前后两个对应的通孔，使得触发装置6在水的阻力作用下进行摆动或前后移动。在本实施例中，触发装置6安装在清洁机本体1的外部，触发装置6可以通过转动轴或滑道等多种方式安装在清洁机本体1上，根据实际需求进行选择，在本实施例中，触发装置6通过转动轴安装在清洁机本体1上。

转动轴5对称安装在清洁机本体1的壳体的两侧，触发装置6通过转动轴5安装在清洁机本体1的壳体上，使得触发装置6能够沿着转动轴5的中心线转动，在清洁机本体1上进行前后摆动；在清洁机本体1的壳体的两侧对称设有转动轴5的安装轴套16，转动轴5安装在安装轴套16内，且安装轴套16的形状与转动轴5的形状相适应，同时，转动轴5的直径小于安装轴套16的内径，使得转动轴5安装后，转动轴5与安装轴套16之间具有一定的间隙，便于触发装置6的安装与自由摆动。

这里触发装置6包括板状结构的阻力板11和摆臂，阻力板11与摆臂通过焊接、机械连接等方式进行连接，或者阻力板11与摆臂一体制成。

在阻力板11的一端的两侧设置有摆臂，阻力板11通过两侧的摆臂与转动轴5连接，在清洁机本体1的壳体的两侧对称设有安装轴套16，摆臂通过转动轴5与安装轴套16连接，使得阻力板11通过转动轴5与清洁机本体1的壳体连接，且阻力板11能够自由摆动。转动轴5与摆臂也可以一体成型，转动轴5安装在安装轴套16上，使得阻力板11通过摆臂直接安装在清洁机本体1的壳体上。也就是，整个触发装置6通过转动轴5安装在清洁机本体1的壳体上，能够在清洁机本体1上进行前后摆动；阻力板11与转动轴5的连接方式也可以是其他连接方式，根据实际需求进行选择。

在触发装置6上设有浮力舱7，便于触发装置6利用浮力恢复原位，在本实施例中，优选的，浮力舱7设置在阻力板11上，浮力舱7内放置的物质可以是密闭的空气，也可以是密度小于泳池水的浮力材料，保证清洁机在泳池中静止时，阻力板11由于浮力舱7的存在能够恢复至初始位置，本实施例中的初始位置是恢复至竖直状态。浮力舱7设置在阻力板11上，与阻力板11一体成型，摆臂与阻力板11一体成型，浮力舱7、摆臂与阻力板11也可以其他方式进行连接或相对位置变换，根据实际需求进行选择；或者，触发装置6的非磁性部分的整体结构是由密度小于泳池水的浮力材料一体制作而成，不必再单独设置浮力舱，也可以是，触发装置的非磁性部分的部分结构由密度小于泳池池水的浮力材料一体制作而成，还可以是，包含触发部的触发装置由磁性材料和密度小于泳池水的浮力材料组成的复合材料一体制作而成，上述设计使得触发装置能够在泳池中利用浮力进行复位，不必单独设置浮力舱，进一步简化了触发装置的结构，且达到相同的效果。

此外，由于阻力板11的面积、阻力板11外表面的粗糙度或结构、浮力舱7的浮力以及清洁机在泳池行走的速度都与清洁机在泳池行走时阻力板11摆动的角度有关，因此阻力板11的面积、阻力板11外表面的粗糙度或结构、浮力舱7的浮力以及清洁机在泳池行走的速度是相配合的，保证清洁机在泳池中以一定速度行走时，阻力板11在水的阻力与浮力舱7的浮力的共同作用下，保持一定的摆角，也就是说，当清洁机在泳池进行行走清洁时，阻力板11在水的阻力作用下向行走方向相反的方向摆动，并保持一定角度平衡不动，保证清洁机维持在泳池的运动和清洁工作。这里，触发装置6的主材质为塑料，还可以是其他材质，根据实际需求进行选择。

在阻力板11两侧的摆臂的其中一个摆臂上，设置有触发部，这里触发部优选为磁性部，该磁性部为可产生磁场的物质或装置，在本实施例中，优选的，磁性部为磁铁3，且磁铁3的位置与传感器检测模块4的位置相配合，也就是，当阻力板11保持初始状态时，也就是竖直状态时，磁铁3与传感器检测模块4正好在同一直线上，且两者位置相对应。

传感器检测模块4为传感器，这里为磁场传感器，优选为霍尔传感器，霍尔传感器与磁铁配合使用，根据霍尔传感器的工作原理，使得霍尔传感器能够将触壁时的信号传递给控制模块2，其中，霍尔传感器为市售产品，根据实际需求进行选择即可。

在本实施例中，传感器检测模块的数量至少为一个，也可以是多个，根据实际需求和触壁检测信号的传递方式进行选择。同时，传感器检测模块的位置与触发部在触发装置处于不同状态时所处的位置相配合，触发部相对于清洁机本体做相对运动，在这里，优选的，触发部相对于清洁机本体做往复运动，传感器检测模块的位置与触发部的远动轨迹的特征点的位置相配合，触发部的远动轨迹的特征点的位置包括其运动轨迹的初始位置和折返点的位置，优选的，传感器检测模块的位置与触发部的远动轨迹的初始位置或折返点的位置相配合。

具体地，当霍尔传感器的数量为一个时，霍尔传感器的位置与当触发装置6保持初始状态时磁铁的位置相对应，在本实施例中，触发装置6的初始状态为竖直状态，此状态时磁铁3的位置即为磁铁3的初始位置；当清洁机在泳池行走清洁时，触发装置6在水的阻力的作用下倒向清洁机运动方向的相反方向，并保持平衡，即触发装置6与竖直方向保持一定摆角不动，也就是说，触发装置6带动磁铁3一起运动至折返点并在水的阻力作用下保持平衡状态，清洁机行走至泳池池壁处时，清洁机继续运动至与泳池池壁接触，清洁机的速度为零，水的阻力减小至零，触发装置6在浮力舱7的作用下恢复至竖直状态，此时，磁铁与霍尔传感器位置相对应，根据霍尔传感器的工作原理，霍尔传感器打开，将信号传递给控制模块2，控制模块2根据此信号控制清洁机本体1内部的电机动作，改变清洁机的喷水方向，进而改变清洁机的行走方向；随后，触发装置6在水的阻力作用下倒向另一侧，并与竖直方向保持一定摆角不动，即触发装置6带动磁铁3一起运动至另一侧折返点并在水的阻力作用下保持平衡状态，当清洁机再次触壁时，重复上述过程，从而实现清洁机对泳池的清洗。在此过程中，触发装置6伴随清洁机本体1在泳池中的运行状态，进行前后摆动，磁铁3伴随整个触发装置一起，在其运动轨迹的两个折返点之间、并经过其初始位置，进行前后往复运动，从而实现清洁机运行过程中的触壁检测识别，并产生检测信号，即触发装置6伴随着清洁机本体1在泳池中的运行状态，进行前后摆动，触发部伴随整个触发装置一起，在其运动轨迹的两个折返点之间，并经过初始位置，进行前后往复运动。

当霍尔传感器的数量为两个时，如图8所示，并结合图2和图3，即霍尔传感器4-1与霍尔传感器4-2对称安装在控制模块2所在的电路板10上，且霍尔传感器4-1与霍尔传感器4-2的位置与当触发装置6运动至最远端时磁铁的位置(即折返点)相对应，这里是，霍尔传感器4-1与霍尔传感器4-2的位置与当触发装置6摆动至竖直位置两侧的最大摆角时磁铁的位置(即折返点)相对应；也就是，此时，霍尔传感器4-1与霍尔传感器4-2的信号与霍尔传感器的数量是一个时的信号代表的意义不同，当清洁机在泳池行走时，触发装置6在水的阻力的作用下，向运动方向相反的方向摆动，当触发装置6保持一定的摆角平衡时，此时，在控制模块2所在的电路板10上与触发装置6上的磁铁位置相对应的位置安装有霍尔传感器4-1，根据霍尔传感器的工作原理，霍尔传感器4-1打开，霍尔传感器4-1将此时的信号传递给控制模块2，控制模块2对该信号进行分析，确认清洁机处于未触壁的状态，清洁机本体1内部的控制器不动作，动力驱动装置维持原状态，清洁机继续行走，霍尔传感器4-1保持一直打开的状态；当清洁机行走至泳池池壁处时，清洁机与泳池池壁接触，此时，清洁机的行走速度为零，触发装置6在浮力舱7的作用下，恢复至竖直状态，此时，霍尔传感器4-1与磁铁相对分离，霍尔传感器4-1产生关闭信号，控制模块2根据此关闭信号，控制清洁机本体1内部的动力驱动装置动作，清洁机改变喷水方向，进而清洁机改变行走方向；改变行走方向的清洁机，触发装置6向另一侧摆动，当触发装置6保持一定的摆角平衡时，此时，在控制模块2所在的电路板10上与该触发装置6上磁铁相对应的位置安装有霍尔传感器4-2，根据霍尔传感器的工作原理，霍尔传感器4-2打开，控制模块2根据霍尔传感器4-2传递的信号进行分析，清洁机本体1内部的控制器不动作，动力驱动装置维持原状态，清洁机保持该行走方向行走，当清洁机再次与泳池池壁接触时，清洁机行走速度为零，触发装置6在浮力舱7的作用下，恢复至竖直状态，霍尔传感器4-2关闭，控制模块2控制动力驱动装置动作，改变清洁机喷水方向，进而改变清洁机行走方向，从而实现清洁机的往返运动。这里，霍尔传感器4-1与霍尔传感器4-2均安装在控制模块2所在的电路板10上，且沿着触发装置6竖直状态时对称设置，保证清洁机自动换向。

当霍尔传感器的数量为三个时，如图9所示，并结合图2、图3和图8，两侧的两个霍尔传感器与霍尔传感器的数量为两个时相同，不同之处是在阻力板保持竖直状态时，在控制模块2所在的电路板10上与此时触发装置6上的磁铁相对应的位置安装有霍尔传感器4-3，当触发装置6处于竖直状态时，磁铁与霍尔传感器4-3位置相对应，此时霍尔传感器4-3打开，霍尔传感器4-3将信号传递给控制模块2，控制模块2根据此时霍尔传感器4-3的信号，控制动力驱动装置动作，改变清洁机的喷水方向，进而改变清洁机的行走方向。两侧的霍尔传感器4-1与霍尔传感器4-2沿着中间的霍尔传感器4-3对称设置。

也就是说，当霍尔传感器的数量为两个时，控制模块2根据两个霍尔传感器的关闭信号进行方向改变，在触发装置6摆动到两端位置处分别设置一个霍尔传感器，而在中间位置不设置霍尔传感器，这样霍尔传感器在打开状态时即认为清洁机在向某一个方向运动，否则，则认为清洁机触壁；当霍尔传感器的数量为三个时，控制模块2根据中间位置的霍尔传感器的打开的信号，控制模块2控制动力驱动装置动作改变清洁机的行走方向，一共三个霍尔传感器用于确定清洁机的状态，当清洁机两端的霍尔传感器有打开信号时可以确定清洁机在向某一个方向运动，而中间的霍尔传感器有打开信号时则认为清洁机触壁。

也可以利用多个霍尔传感器的组合信号确定清洁机的运行状态，例如，当中间和某一侧的霍尔传感器有先后的打开信号时，则可以确定清洁机在向某一方向运动，在这种情况下，两侧的霍尔传感器则不必与触发装置6上磁铁运动轨迹的折返点的位置相对应，例如把霍尔传感器设置在磁铁运动轨迹的初始位置与折返点位置之间的某个对应位置，当触发装置6带动磁铁划过该霍尔传感器时产生打开信号即可。设置较多的霍尔传感器可以获得更多的清洁机运行状态信息，利用这些信息可以提高判断的可靠性或进行更多的运行控制。

本实施例中霍尔传感器为一个时的工作过程：放入水中，清洁机启动，喷水推动清洁机前进，触发装置6向后倒，霍尔传感器与触发装置6上的磁铁脱开，霍尔传感器关闭；清洁机触壁，触发装置6复位，其上携带的磁铁回到霍尔传感器附近，霍尔传感器感应到磁场信号打开；清洁机反向喷水推动清洁机向反方向行走，触发装置6倒向前进方向的反方向，霍尔传感器再次关闭；清洁机离开池壁，向对侧池壁前进，触壁后重复上述的换向过程，从而实现清洁机的往返运动。

实施例二

在本实施例中，泳池清洁机的触壁检测装置在结构上与实施例一的结构相似，如图4和5所示，不同之处是，在实施例一中，触发装置6具有浮力舱7，根据浮力进行复位，恢复初始状态，而在本实施例中，触发装置6的结构与实施例一中的结构不同，根据重力复位。在本实施例中，触发装置6上安装有密度大于泳池水的重块，以实现重力复位，触发装置6包括至少一个板状的阻力板11和摆臂，阻力板11与摆臂连接，摆臂与转动轴5连接，使得触发装置6安装在清洁机本体1上，且阻力板11可位于转动轴5的上部或下部，根据实际需求进行选择，在本实施例中，阻力板11位于转动轴5的下部；重块位于转动轴5的下部，可以安装在阻力板11的上部或下部，或者重块安装在摆臂上，根据实际需求进行选择，在这里，优选的，在阻力板11的下部安装有重块8。该阻力板11的大小及表面结构和重块8的重量与清洁机的行走速度相配合，使得触发装置6在清洁机行走时，在水的阻力的作用下，向行走方向的相反的一侧摆动，当清洁机行走至泳池池壁处，与泳池池壁接触时，清洁机行走速度为零，触发装置6在重力的作用下，恢复至初始状态，此时，霍尔传感器与磁铁的位置相对应，霍尔传感器在磁铁的作用下打开，将触壁信号传递给控制模块2，控制模块2控制动力驱动装置动作，改变清洁机的行走方向。

此外，触发装置6也可以整体或部分由密度大于泳池水的重力材料一体制作而成，可以不用再单独在触发装置6上设置重块，也可以完成上述动作。

本实施例的工作过程：放入水中，清洁机启动，喷水推动清洁机前进，触发装置6向后倒，霍尔传感器与触发装置6上的磁铁脱开，霍尔传感器关闭；清洁机触壁，触发装置6在重力作用下复位，其上携带的磁铁回到霍尔传感器附近，霍尔传感器感应到磁场信号打开；清洁机反向喷水推动清洁机向反方向行走，触发装置6倒向前进方向的反方向，霍尔传感器再次关闭；清洁机离开池壁，向对侧池壁前进，触壁后重复上述的换向过程，从而实现清洁机的往返运动。

实施例三

在本实施例中，泳池清洁机的触壁检测装置在结构上与实施例一和实施例二中的结构相似，与实施例一和实施例二相比，如图6和7所示，不同之处是，本实施例中，触发装置6的复位方式为弹簧复位。

在本实施例中，其中一个技术方案中的结构为触发装置6中的阻力板11的数量为一个，且阻力板11位于转动轴5的一侧，如转动轴水平设置时，阻力板11可位于转动轴5的上侧或下侧，转动轴竖直设置时，阻力板11可位于转动轴5的左侧或右侧等，根据实际需求进行选择。本实施例中的实施方案中，转动轴5水平设置，阻力板11位于转动轴5的下部，阻力板11位于摆臂的外侧，阻力板11的大小及表面结构和弹簧的弹力与清洁机的行走速度相配合。摆臂与清洁机本体1的壳体之间安装有弹性件9，这里，弹性件9为扭力弹簧，弹性件9的一端与摆臂固定安装，另一端与清洁机本体1固定安装，使得阻力板11在扭力弹簧的作用下能够恢复至初始状态。

触发装置6的数量也可以是多个，或者阻力板11的数量也可以是多个，弹性件的类型、形状及安装方式也可以是其它形式。当阻力板11的数量为两个时，如图10所示，触发装置6具有两个阻力板，阻力板11-1与阻力板11-2对称安装在清洁机本体1的两侧，阻力板11-1与阻力板11-2的一端均通过转动轴安装在清洁机本体1上，在阻力板11-1与阻力板11-2分别与清洁机本体1的壳体之间安装有弹性件9-1和弹性件9-2，弹性件9-1的一端与阻力板11-1连接，弹性件9-1的另一端与清洁机本体1连接，弹性件9-2同理安装。这里弹性件9-1与弹性件9-2均为弹簧，优选为扭力弹簧，阻力板11-1与阻力板11-2的另一端通过连杆12进行连接，使得连杆12在阻力板11-1与阻力板11-2的摆动作用下进行前后移动，在连杆12的中间位置安装有磁铁3，且磁铁3的位置与传感器检测模块4的位置相对应。该结构与上述的当阻力板的数量为一个时的工作原理相同，本结构的清洁机工作过程为：当清洁机在泳池中行走进行清洁整理时，清洁机行走方向前侧的阻力板11-2在水的阻力作用下，向与清洁机行走方向相反的方向摆动，压迫该侧的弹性件9-2，也就是压迫该侧的扭力弹簧，带动连杆12和阻力板11-1向相反的方向移动，当作用在阻力板11-2上的水的阻力产生的转矩与弹性件9-2的弹力产生的转矩相同时，阻力板11-2处于平衡状态，连杆12处于平衡状态，即整个触发装置6处于平衡状态，磁铁3离开中间位置(与磁铁3运动轨迹的初始位置相对应)的传感器检测模块4或与两侧的其中一个传感器检测模块位置(与磁铁3运动轨迹的折返点位置相对应)相对应，控制模块2不动作，动力驱动装置维持原状，清洁机继续行走；当清洁机与泳池池壁接触的时候，清洁机的行走速度为零，水的阻力为零，阻力板11-2在弹性件9-2的作用下恢复至原位置，带动连杆12和阻力板11-1都恢复至原位置，此时，传感器检测模块4向控制模块传递信号，控制模块2控制动力驱动装置动作，改变喷水方向，进而改变清洁机的行走方向。反之，亦然，阻力板11-1的工作过程与阻力板11-2的工作过程相同，以此实现清洁机的自动换向。

对上述的结构进一步优化，如图11和12所示，具有两套独立的具有磁性部的触发装置及对应的传感器检测模块，两套触发装置分别包括阻力板11-1与阻力板11-2，阻力板11-1与阻力板11-2通过转动轴对称安装在清洁机本体1的两侧，可前后摆动，在阻力板11-1的另一端通过滑槽安装有一连杆12-1，在阻力板11-2的另一端通过滑槽安装有连杆12-2，连杆12-1与连杆12-2分别通过支撑架15-1和支撑架15-2安装在清洁机本体1的侧壁上，且连杆12-1与连杆12-2位于清洁机本体1的两侧，连杆12-1与连杆12-2能够分别在支撑架15-1和支撑架15-2上进行来回的往复运动，连杆12-1与连杆12-2在支撑架上的部位均安装有弹性件，这里弹性件优选为压缩弹簧。这里每个支撑架具有两个支架，支架上设有通孔，并固定安装在清洁机本体1两侧的侧壁上，连杆12-1与连杆12-2远离与阻力板连接的一端分别经过通孔穿过支撑架15-1和支撑架15-2，并延伸出支撑架，在连杆12-1与连杆12-2的该端部分别安装有磁铁3-1和磁铁3-2，相配合地，在中间对应的初始位置安装有霍尔传感器4-1和霍尔传感器4-2，在支撑架与连杆之间，在连杆12-1与连杆12-2上分别安装有弹性件9-1和弹性件9-2，通过阻力板的摆动带动连杆的来回移动，对弹性件进行压缩，并在弹性件的弹力作用下恢复至原位置，以此实现传感器检测模块信号的改变，也就是霍尔传感器4-1和霍尔传感器4-2的信号的分别改变，进而控制动力驱动装置动作，改变清洁机的行走方向。这里弹性件9-1与弹性件9-2均为压缩弹簧。该结构的清洁机的工作过程为：清洁机在泳池行走，在清洁机行走方向前侧的阻力板11-2在水的阻力作用下向相反方向摆动，带动连杆12-2向相反方向移动，压缩弹性件9-2，磁铁3-2远离中间位置(与磁铁3-2运动轨迹的初始位置相对应)的传感器检测模块(霍尔传感器4-2)或者靠近远端(与磁铁3-2运动轨迹的折返点位置相对应)的传感器检测模块，当水的阻力产生的转矩与弹性件9-2的弹力产生的转矩相同时，阻力板11-2保持平衡状态，磁铁3-2远离中间位置的传感器检测模块或与远端的传感器检测模块位置相对应，此时，控制模块2不动作，动力驱动装置维持原状，清洁机继续行走；当清洁机与泳池池壁接触时，清洁机的行走速度为零，水的阻力为零，连杆12-2在弹性件9-2的弹力作用下，恢复至原位置，进而阻力板11-2恢复至原位置，带动磁铁3-2恢复至中间位置，霍尔传感器4-2将信号传递给控制模块2，动力驱动装置动作，改变喷水方向，进而改变清洁机的行走方向。反之，亦然，阻力板11-1的工作过程与阻力板11-2的工作过程相同，由此实现清洁机的行走方向的改变。

本实施例中的触发装置是通过阻力板的摆动来实现的整个触发装置6的往复动作，也可以不设置转动轴，设置阻力板为接近于竖直的状态(即阻力板前表面的法线与清洁机的前进方向一致)，并通过滑道与清洁机本体1的壳体相连接，这样阻力板同样可以推动磁性部在初始位置与折返点之间的往复运动，从而实现与上述相同的功能。

如图13和14所示，在清洁机本体1的两侧安装有滑道14-1和滑道14-2，同时在清洁机本体1的两侧分别安装有支撑架15-1和支撑架15-2，在滑道14-1上安装有导柱13-1，在滑道14-2上安装有导柱13-2，同时，在对称的两个支撑架15-1和支撑架15-2上分别安装有连杆12-1和连杆12-2，在导柱13-1远离滑道的一端和连杆12-1远离支撑架15-1的一端安装有阻力板11-1，在导柱13-2远离滑道的一端和连杆12-2远离支撑架15-2的一端安装有阻力板11-2，在连杆12-1上，连杆12-1与支撑架之间的部位安装有弹性件9-1，在连杆12-1延伸出支撑架15-1的两个带有通孔的支架的一端安装有磁铁3-1，在连杆12-2上，连杆12-2与支撑架之间的部位安装有弹性件9-2，在连杆12-2延伸出支撑架15-2的两个带有通孔的支架的一端安装有磁铁3-2，使得连杆12-1和导柱13-1能够同时进行前后往复运动，连杆12-2和导柱13-2能够同时进行前后往复运动，以此实现阻力板11-1和阻力板11-2的前后往复运动。采用该结构的触发装置的工作过程为：当清洁机在泳池中运动时，阻力板11-2在水的阻力的作用下，向清洁机运动相反的方向移动，也就是向后运动，连杆12-2在支撑架的导向作用下向后移动，同时，导柱13-2在滑道14-2的导向作用下向后运动，连杆12-2和导柱13-2同时运动，压缩弹性件9-2，连杆12-2带动磁铁3-2向后运动，远离中间位置的传感器检测模块(霍尔传感器4-2)或者靠近远端的传感器检测模块，当弹性件9-2的弹力产生的抵抗力与作用在阻力板11-2上水的阻力产生的压力相同时，阻力板11-2保持平衡状态，磁铁3-2远离中间位置的传感器检测模块(霍尔传感器4-2)或与远端的传感器检测模块位置相对应，此时，控制模块2不动作，动力驱动装置维持原状，清洁机继续行走；当清洁机与泳池池壁接触时，清洁机的行走速度为零，水的阻力为零，连杆12-2和导柱13-2在弹性件9-2的弹力作用下，恢复至原位置，进而阻力板11-2恢复至原位置，带动磁铁3-2恢复至中间位置，霍尔传感器4-2被触发，并将信号传递给控制模块2，动力驱动装置动作，改变喷水方向，进而改变清洁机的行走方向。反之，亦然，阻力板11-1的工作过程与阻力板11-2的工作过程相同，由此实现清洁机的行走方向的改变。

这里仅描述了两种触发装置与清洁机本体1的连接方式，还可以是其他方式，根据实际应用进行选择，这里不做具体说明。

此外，触发装置6也可以整体或部分由弹性材料一体制作而成，固定安装在清洁机本体上，可以不用再单独在触发装置6上设置弹簧，也可以完成上述动作，当清洁机在泳池中向前运动时，在水的阻力作用下，触发装置6向运动方向相反的方向产生弹性形变，当水的阻力与触发装置6的弹性形变产生的弹性力大小相同时，触发装置6保持静平衡状态；当清洁机触壁时，水的阻力为零，触发装置6在弹性恢复力的作用下恢复至初始位置，触发传感器检测模块动作，将检测信号传递给控制模块，控制模块控制动力驱动装置动作，实现清洁机换向，反之，亦然，以此来实现清洁机的往返运动。触发装置6采用其自身的弹性恢复力或者其上弹性件的弹性恢复力的弹性复位方式，相较于采用重力复位方式而言，于斜坡环境中的复位更加灵敏。

本实施例的工作过程：放入水中，清洁机启动，喷水推动清洁机前进，触发装置向后倒或在水的阻力作用下前侧的触发装置向后运动，霍尔传感器与触发装置上的磁铁脱开，霍尔传感器关闭；清洁机触壁，触发装置复位，其上携带的磁铁回到霍尔传感器附近，霍尔传感器感应到磁场信号打开；清洁机反向喷水推动清洁机向反方向行走，触发装置倒向前进方向的反方向或者该前进侧的触发装置在水的阻力的作用下向前进的反方向运动，霍尔传感器再次关闭；清洁机离开池壁，向对侧池壁前进，触壁后重复上述的换向过程，从而实现清洁机的往返运动。

当传感器检测模块为光电传感器时，在结构上，触发装置与实施例一、实施例二和实施例三的结构相同，不同之处是，不具有磁性部，触发单元的触发部为光路组件，这里光路组件为反光板或遮光板，根据所选择的光电传感器的类型决定，与磁性部一样，光路组件可与触发装置一体成型也可以单独设置在触发装置上，其工作过程与实施例一、实施例二和实施例三的工作过程相同，不同之处是，光电传感器感应的是光信号，根据实施例一、实施例二和实施例三的工作过程，触发装置带动光路组件一起动作，在光电传感器与光路组件相配合的位置光信号相应发生改变，光电传感器将光信号的变化转换成电信号的变化，并进一步传递给控制模块2，控制模块2控制驱动装置工作，进而控制清洁机的动作，进而改变清洁机的行走方向，工作过程与实施例一、实施例二和实施例三的工作过程相同，这里不做具体说明。

上述的三个实施例对本发明的技术方案的具体实施方式做了进一步的说明，只是对于控制模块设置在清洁机本体内部密封部时的情况进行的说明，当控制模块处于清洁机本体的外部时，传感器检测模块与控制模块通过导线等进行电连接，工作原理相同，这里不做具体说明。

以上本发明的三个实施例进行的详细说明中所采用的清洁机为喷水推进方式的清洁机，采用其它方式推进(如以传动方式推进)的清洁机同样可以采用与本发明相同或相近的结构实现触壁检测功能，因工作方式相同，这里不再叙述。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得泳池清洁机结构更加紧凑，且具有触壁检测装置，能够自动对清洁机触壁或接触其它障碍物时进行检测，使得清洁机在触壁时能够自动进行换向，结构简单紧凑，动作灵活，能够自主、高效地对泳池进行清洁；该泳池清洁机具有触壁检测装置，能够当清洁机进行清洁时对触壁动作进行检测，并自动改变行走方向，该触壁检测装置采用传感器进行检测，通过控制模块控制清洁机的电机的工作状态，进而改变清洁机的行走方向，使得清洁机在泳池中进行清洗时，能够精确检测是否触壁，并进行换向，使得清洁机工作灵活，避免了时间控制造成的效率损失，尤其对于由电池提供动力的泳池清洁机具有很高的实用价值；触壁检测装置选择霍尔传感器，并设置有与霍尔传感器相配合使用的具有磁性部的触发装置，或者，触壁检测装置选择光电传感器，并设置有与光电传感器相配合使用的具有光路组件的触发装置，使得该种触壁检测装置能够快速的检测到清洁机触壁动作，结构简单，反应迅速、准确，动作灵活，满足使用需求。

以上对本发明的三个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (32)

1.一种水下清洁机，其特征在于，所述水下清洁机包括主功能部和触壁检测装置；

所述触壁检测装置设于清洁机主功能部上，所述清洁机主功能部包括清洁机本体以及与清洁机本体连接的控制模块和动力驱动装置，所述控制模块与所述动力驱动装置电连接；

所述控制单元接收所述触壁检测装置的检测信号，控制所述动力驱动装置动作，改变所述水下清洁机的喷水方向，进而改变所述水下清洁机的行走方向。

2.根据权利要求1所述的水下清洁机，其特征在于，所述触壁检测装置包括传感器触壁检测装置，所述传感器触壁检测装置包括触发单元和传感器检测模块，所述触发单元与所述清洁机本体连接，所述传感器检测模块与所述控制模块电连接，所述触发单元与所述传感器检测模块相配合，触发所述传感器检测模块，产生检测信号；

所述触发单元包括具有触发部的触发装置。

3.根据权利要求2所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置在水的作用下进行摆动或前后移动，所述触发部相对于水下清洁机本体做往复运动。

4.根据权利要求2所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置上设有浮力舱或触发装置整体或部分由浮力材料一体制成。

5.根据权利要求2所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置上设有重块或触发装置整体或部分由重力材料一体制成。

6.根据权利要求2至5任一项所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发部相对于所述清洁机本体做相对运动，所述传感器检测模块的位置与所述触发部的运动轨迹的特征点的位置相配合；

所述触发部的运动轨迹的特征点的位置包括其运动轨迹的初始位置和折返点位置。

7.根据权利要求6所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置上设有浮力舱或触发装置整体或部分由浮力材料一体制成，所述浮力舱或者由所述浮力材料制成的触发装置用于使所述触发部沿其运动轨迹的初始位置和折返点位置做往复运动；或

所述触发装置上设有重块或触发装置整体或部分由重力材料一体制成，所述重块或者由所述重力材料制成的触发装置用于使所述触发部沿其运动轨迹的初始位置和折返点位置做往复运动。

8.根据权利要求6所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发部的运动轨迹的初始位置和折返点位置分别对应所述水下清洁机的静止状态和运动状态。

9.根据权利要求6所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发部运动轨迹的折返点位置位于初始位置的一侧或两侧。

10.根据权利要求6所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置受到水的阻力时，所述触发部位于其运动轨迹的折返点位置。

11.根据权利要求10所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置上设有浮力舱或触发装置整体或部分由浮力材料一体制成，所述浮力舱或者由所述浮力材料制成的触发装置为复位状态时，所述触发部位于其运动轨迹的初始位置；和/或

所述触发装置上设有重块或触发装置整体或部分由重力材料一体制成，所述重块或者由所述重力材料制成的触发装置为复位状态时，所述触发部位于其运动轨迹的初始位置。

12.根据权利要求6所述的水下清洁机，其特征在于，所述传感器检测模块的位置与所述触发部的运动轨迹的初始位置和/或折返点位置相配合。

13.根据权利要求2所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置的数量至少为一个。

14.根据权利要求2所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发部为磁性部，所述磁性部为可产生磁场的物质或装置；所述传感器检测模块为霍尔传感器。

15.根据权利要求2所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发部为光路组件，所述光路组件为反光板或遮光板；所述传感器检测模块为光电传感器。

16.根据权利要求2所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置包括至少一个阻力板。

17.根据权利要求16所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置上设有浮力舱或触发装置整体或部分由浮力材料一体制成，所述浮力舱设置在所述阻力板上。

18.根据权利要求16所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置还包括摆臂，所述阻力板与所述摆臂连接，或者，所述阻力板与所述摆臂一体制成；所述阻力板通过所述摆臂与转动轴连接，所述阻力板通过所述转动轴与所述清洁机本体的壳体连接，所述摆臂上设置有所述触发部。

19.根据权利要求18所述的水下清洁机，其特征在于，在所述阻力板的两侧设置有摆臂，所述阻力板通过至少一侧所述摆臂与所述转动轴连接。

20.根据权利要求19所述的水下清洁机，其特征在于，在所述阻力板的两侧设置有摆臂，所述阻力板通过两侧的所述摆臂与所述转动轴连接，在所述阻力板两侧的所述摆臂的其中一个所述摆臂上，设置有所述触发部。

21.根据权利要求18所述的水下清洁机，其特征在于，所述阻力板位于所述转动轴的一侧。

22.根据权利要求18所述的水下清洁机，其特征在于，在所述清洁机本体的所述壳体的侧面设有安装轴套，所述摆臂通过所述转动轴与所述安装轴套连接。

23.根据权利要求18所述的水下清洁机，其特征在于，所述阻力板的一端通过转动轴安装在所述清洁机本体上。

24.根据权利要求16所述的水下清洁机，其特征在于，所述触发装置具有两个所述阻力板，两个所述阻力板对称安装在所述清洁机本体的两侧，两个所述阻力板的一端均通过转动轴安装在所述清洁机本体上，两个所述阻力板的另一端通过连杆进行连接，在所述连杆的中间位置安装有所述触发部。

25.根据权利要求16所述的水下清洁机，其特征在于，在所述清洁机本体安装有支撑架，在所述支撑架上安装有连杆，所述连杆能够在所述支撑架上进行来回的往复运动，在所述连杆的该端部安装有所述触发部，所述连杆远离所述支撑架的一端安装有所述阻力板。

26.根据权利要求25所述的水下清洁机，其特征在于，所述阻力板通过转动轴安装在所述清洁机本体，在所述阻力板的另一端通过滑槽安装有所述连杆。

27.根据权利要求25所述的水下清洁机，其特征在于，在所述清洁机本体安装有滑道，在所述滑道上安装有导柱，在所述导柱远离所述滑道的一端安装所述阻力板。

28.根据权利要求25所述的水下清洁机，其特征在于，所述支撑架具有两个支架，所述支架上设有通孔，所述连杆远离与所述阻力板连接的一端经过通孔穿过所述支撑架，并延伸出所述支撑架，所述连杆的该端部安装有所述触发部。

29.根据权利要求25至28中任一项所述的水下清洁机，其特征在于，所述触壁检测装置具有两套独立的所述触发装置及对应的所述传感器检测模块，两套独立的所述触发装置及对应的所述传感器检测模块对称安装在所述清洁机本体的两侧。

30.根据权利要求16所述的水下清洁机，其特征在于，所述水下清洁机行走时所述阻力板在水的阻力与浮力舱或者由浮力材料制成的触发装置的共同作用下，保持平衡状态；或

所述水下清洁机行走时所述阻力板在水的阻力与重块或者由重力材料制成的触发装置的共同作用下，保持平衡状态。

31.根据权利要求1所述的水下清洁机，其特征在于，所述水下清洁机的壳体上设有或连接有两个出水口，所述控制模块控制所述动力驱动装置动作，所述两个出水口交替出水。

32.根据权利要求1所述的水下清洁机，其特征在于，所述水下清洁机为喷水推进或传动方式推进。