CN117958670A - 自动清洁设备和清洁机器人系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种自动清洁设备和清洁机器人系统。其中，自动清洁设备包括：机器主体、以及与机器主体连接的清洁组件，清洁组件包括驱动部、传动装置和清洁元件，驱动部通过传动装置驱动清洁元件的升降和旋转。由此，可以根据清洁元件是否与待清洁表面接触的需求，通过驱动部和传动装置，实现清洁元件的升降和旋转操作，以满足清洁元件的不同功能需求，实现了清洁元件的区分策略的处理，提高了自清洁设备的清洁性能，提高了清洁效率和使用体验，同时，利用一个驱动部，通过传动装置即可驱动清洁元件的升降和旋转，能够满足清洁组件结构紧凑、体积较小的设计需求，有利于减小清洁组件的占用空间，且降低成本。

Description

自动清洁设备和清洁机器人系统

技术领域

本公开涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基站和一种清洁机器人系统。

背景技术

随着技术的迭代更新与发展，自清洁设备已经进入到普通家庭生活当中，如并逐渐实现了普及。在当前的自清洁设备中，有一种具备了拖地的功能，如拖地机器人或扫拖一体机，但因其拖地组件无法实现自驱动的升降，致使在自清洁设备清扫的过程中，在一些不需要拖地的场景，无法做到区分策略的处理，影响了自清洁设备的清洁性能，降低了清洁效率和使用体验。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本公开的此部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本公开第一方面的实施例，提供了一种自动清洁设备，包括：机器主体、以及与机器主体连接的清洁组件，清洁组件包括驱动部、传动装置和清洁元件，驱动部通过传动装置驱动清洁元件的升降和旋转。

进一步地，传动装置包括：传动杆，传动杆与驱动部连接，传动杆上设置有丝杠和传动轮；第一传动组件，传动连接丝杠和清洁元件，传动杆旋转，通过丝杠带动第一传动组件运动以使清洁元件旋转；第二传动组件，传动连接传动轮和清洁元件，传动杆旋转，通过传动轮带动第二传动组件运动以使清洁元件升降。

进一步地，第一传动组件包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与丝杠动力连接，并与第二齿轮啮合；传动装置还包括与清洁元件连接的套筒，套筒与第二齿轮连接；其中，丝杠旋转带动第一齿轮转动，通过第二齿轮带动套筒旋转以使清洁元件旋转。

进一步地，第一齿轮包括第一斜齿部和第一直齿部，第一斜齿部与丝杠啮合，第一直齿部与第二齿轮啮合。

进一步地，第二齿轮沿轴向开设有贯穿孔，套筒穿设于贯穿孔与第二传动组件转动连接，以使第二传动组件能够带动套筒相对于第二齿轮沿轴向运动；其中，贯穿孔的内壁设置有限位部，套筒的外壁设置有定位部，限位部和定位部相适配以对套筒相对于第二齿轮的转动进行限制。

进一步地，第二传动组件包括：第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和连杆，第三齿轮与传动轮啮合，并与第四齿轮啮合，第四齿轮和第五齿轮同轴设置并可动力连接，连杆的第一端偏心铰接在第五齿轮上，连杆的第二端与套筒活动连接；其中，传动轮转动，通过第三齿轮带动第四齿轮转动，第五齿轮转动带动连杆运动以使套筒在贯穿孔内相对于第二齿轮升降运动。

进一步地，清洁组件还包括：离合机构，连接第四齿轮和第五齿轮之间；其中，离合机构处于接合状态能够使第四齿轮与第五齿轮动力连接，离合机构处于分离状态能够使第四齿轮与第五齿轮动力分离。

进一步地，第二传动组件还包括穿设于第四齿轮和第五齿轮的连接轴，第四齿轮滑动地设置在连接轴上，第五齿轮与连接轴连接；离合机构包括定离合齿和动离合齿，定离合齿设置在第五齿轮远离连杆的端面上，动离合齿设置在第四齿轮的端面上；其中，第四齿轮为第一斜齿轮，第三齿轮包括与第四齿轮啮合连接的第二斜齿部，第三齿轮在一个方向上转动能够使第四齿轮带动动离合齿向远离定离合齿的方向移动以使动离合齿和定离合齿分离，第三齿轮在另外一个方向上转动能够使第四齿轮带动动离合齿向靠近定离合齿的方向移动以使动离合齿和定离合齿接合。

进一步地，第三齿轮还包括与传动轮啮合连接的第二直齿部，第二直齿部和连杆位于第二斜齿部的两侧。

进一步地，第二传动组件还包括：轴承，连杆的第二端通过轴承与套筒连接，且连杆的第二端铰接于轴承。

进一步地，自动清洁设备还包括：齿轮箱，齿轮箱与机器主体连接，传动杆和套筒穿设于齿轮箱，驱动部和清洁元件位于齿轮箱的外部，第一传动组件、第二传动组件位于齿轮箱的内部。

进一步地，齿轮箱包括可拆卸连接的底座和上盖，底座包括底板和侧板，第一齿轮和第二齿轮设置在底座上，传动杆穿设于侧板，第三齿轮和连接轴设置在侧板上，套筒穿设于底板、第二齿轮与连杆连接。

进一步地，自动清洁设备还包括：位置检测装置，设置在机器主体和/或清洁元件上，用于检测清洁元件的上升位置，驱动部根据位置检测装置的检测结果转动或停止转动。

本公开第二方面的实施例，提供了一种清洁机器人系统，包括：基站；以及第一方面中任一项的自动清洁设备，自动清洁设备适于停靠至基站上。

根据本公开实施例所提供的自清洁设备和清洁机器人系统，自清洁设备包括具有拖地功能的清洁组件，清洁组件与机器主体连接，包括驱动部、传动装置和清洁元件，驱动部通过传动装置驱动清洁元件的升降和旋转，由此，可以根据清洁元件是否与待清洁表面接触的需求，通过驱动部和传动装置，即可实现清洁元件的升降和旋转操作，以满足清洁元件的不同功能需求，即能够实现清洁元件的区分策略的处理，提高了自清洁设备的清洁性能，提高了清洁效率和使用体验。同时，本实施例中的清洁组件，利用一个驱动部，通过传动装置即可驱动清洁元件的升降和旋转，与相关技术中需要利用两个驱动部分别驱动清洁元件升降和旋转相比，简化了一个驱动部的设置，由此，能够满足清洁组件结构紧凑、体积较小的设计需求，有利于减小清洁组件的占用空间，且降低成本，适于推广应用。

上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本公开的具体实施方式。

附图说明

本公开的下列附图在此作为本公开实施例的一部分用于理解本公开。附图中示出了本公开的实施例及其描述，用来解释本公开的原理。

附图中：

图1为根据本公开的一个可选实施例的自动清洁设备的结构示意图；

图2为图1所示实施例的一个视角的结构示意图；

图3为根据本公开的一个可选实施例的清洁组件的结构示意图；

图4为根据本公开的一个可选实施例的清洁组件的部分结构示意图；

图5为图4所示实施例的一个视角的结构示意图；

图6为根据本公开的一个可选实施例的离合机构的结构示意图；

图7为根据本公开的一个可选实施例的第二齿轮和套筒的一个视角的结构示意图。

附图标记说明

100自动清洁设备，110机器主体，111前向部分，112后向部分，120感知系统，121确定装置，122缓冲器，140驱动系统，141驱动轮模块，142从动轮，150清洁系统，151干式清洁系统，152边刷，170人机交互系统，180清洁组件，181驱动部，182传动装置，183清洁元件，184传动杆，1841丝杠，1842传动轮，185第一传动组件，1851第一齿轮，1852第二齿轮，1853第一斜齿部，1854第一直齿部，1855限位部，186第二传动组件，1861第三齿轮，1862第四齿轮，1863第五齿轮，1864连杆，1865连接轴，1866定离合齿，1867动离合齿，1868第二斜齿部，1869第二直齿部，1860轴承，187套筒，1871定位部，188齿轮箱，1881底座，1882上盖，1883底板，1884侧板。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开所提供的技术方案更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开所提供的技术方案可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本公开的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本公开的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本公开的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。

如图1至图7所示，本公开的实施例提供了一种自动清洁设备和一种清洁机器人系统，其中，清洁机器人系统包括自动清洁设备100和基站，即基站与自动清洁设备100配合使用。

进一步地，如图1和图2所示，自动清洁设备100可以包括机器主体110、感知系统120、控制模块、驱动系统140、清洁系统150、能源系统和人机交互系统170。可以理解的是，自动清洁设备100可以为自移动自动清洁设备或满足要求的其他自动清洁设备。自移动自动清洁设备是在无使用者操作的情况下，在某一待清洁区域自动进行清洁操作的设备。其中，当自移动自动清洁设备100开始工作时，自动清洁设备从基站出发进行清洁任务。当自移动自动清洁设备100完成清洁任务或其他需要中止清洁任务的情况时，自移动自动清洁设备100可以返回基站进行充电、和/或补水、和/或清洗、和/或集尘等操作。

如1图所示，机器主体110包括前向部分111和后向部分112，具有近似圆形形状，也可具有其他形状，包括但不限于前方后圆的近似D形形状及前方后方的矩形或正方形形状。

如图1所示，感知系统120包括位于机器主体110上的位置确定装置121、设置于机器主体110的前向部分111的缓冲器122上的碰撞传感器、近距离传感器，设置于机器主体110下部的悬崖传感器，以及设置于机器主体110内部的磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置，用于向控制模块提供机器的各种位置信息和运动状态信息。位置确定装置121包括但不限于摄像头、激光测距装置(LDS，全称Laser Distance Sensor)。

如图1所示，机器主体110的前向部分111可承载缓冲器122，在清洁过程中驱动轮模块141推进自动清洁设备100在地面行走时，缓冲器122经由设置在其上的传感器系统，例如红外传感器，检测自动清洁设备100的行驶路径中的一个或多个事件，自动清洁设备100可通过由缓冲器122检测到的事件，例如障碍物、墙壁，而控制驱动轮模块141使自动清洁设备100来对事件做出响应，例如远离障碍物。

控制模块设置在机器主体110内的电路主板上，包括与非暂时性存储器，例如硬盘、快闪存储器、随机存取存储器，通信的计算处理器，例如中央处理单元、应用处理器，应用处理器根据激光测距装置反馈的障碍物信息利用定位算法，例如即时定位与地图构建(SLAM，全称Simultaneous Localization And Mapping)，绘制自动清洁设备100所在环境中的即时地图。并且结合缓冲器122上所设置传感器、悬崖传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置反馈的距离信息、速度信息综合判断自动清洁设备100当前处于何种工作状态、位于何位置，以及自动清洁设备100当前位姿等，如过门槛，上地毯，位于悬崖处，上方或者下方被卡住，尘盒满，被拿起等等，还会针对不同情况给出具体的下一步动作策略，使得自动清洁设备100有更好的清扫性能和用户体验。

如图2所示，驱动系统140可基于具有距离和角度信息(例如x、y及θ分量)的驱动命令而操纵机器主体110跨越地面行驶。驱动系统140包含驱动轮模块141，驱动轮模块141可以同时控制左轮和右轮，为了更为精确地控制机器的运动，优选驱动轮模块141分别包括左驱动轮模块和右驱动轮模块。左、右驱动轮模块沿着由机器主体110界定的横向轴设置。为了自动清洁设备100能够在地面上更为稳定地运动或者更强的运动能力，自动清洁设备100可以包括一个或者多个从动轮142，从动轮142包括但不限于万向轮。驱动轮模块141包括行走轮和驱动马达以及控制驱动马达的控制电路，驱动轮模块141还可以连接测量驱动电流的电路和里程计。驱动轮可具有偏置下落式悬挂系统，以可移动方式紧固，例如以可旋转方式附接到机器主体110，且接收向下及远离机器主体110偏置的弹簧偏置。弹簧偏置允许驱动轮以一定的着地力维持与地面的接触及牵引，同时自动清洁设备100的清洁元件也以一定的压力接触地面。

能源系统包括充电电池，例如镍氢电池和锂电池。充电电池可以连接有充电控制电路、电池组充电温度检测电路和电池欠压监测电路，充电控制电路、电池组充电温度检测电路、电池欠压监测电路再与单片机控制电路相连。主机通过设置在机身侧方或者下方的充电电极与充电桩连接进行充电。

人机交互系统170包括主机面板上的按键，按键供用户进行功能选择；还可以包括显示屏和/或指示灯和/或喇叭，显示屏、指示灯和喇叭向用户展示当前机器所处状态或者功能选择项；还可以包括手机客户端程序。对于路径导航型自动清洁设备，在手机客户端可以向用户展示设备所在环境的地图，以及机器所处位置，可以向用户提供更为丰富和人性化的功能项。

清洁系统150包括湿式清洁系统，即自动清洁设备100可以为拖地机，或者，清洁系统150包括湿式清洁系统和干式清洁系统151，即自动清洁设备100为扫拖一体机。

如图2所示，本公开实施例所提供的干式清洁系统151可以包括滚刷、尘盒、风机、出风口。与地面具有一定干涉的滚刷将地面上的垃圾扫起并卷带到滚刷与尘盒之间的吸尘口前方，然后被风机产生并经过尘盒的有吸力的气体吸入尘盒。干式清洁系统151还可包括具有旋转轴的边刷152，旋转轴相对于地面成一定角度，以用于将碎屑移动到清洁系统150的滚刷区域中。

其中，本公开湿式清洁系统可以包括：清洁组件180、送水机构、储液箱等，其中，清洁组件180与机器主体110连接，可以设置于储液箱下方，清洁组件180包括清洁元件183，储液箱内部的清洁液通过送水机构传输至清洁元件183，以使清洁元件183对待清洁平面进行湿式清洁。在本公开其他实施例中，储液箱内部的清洁液也可以直接喷洒至待清洁平面，清洁元件183通过将清洁液涂抹均匀实现对平面的清洁。可以理解的是，自动清洁设备100设置有与储液箱连通的注水口，利用注水口，能够将自动清洁设备100外部的液体补充至储液箱中，以实现对储液箱的补水操作。

如图3、图4和图5所示，本公开实施例提供的清洁组件180，包括驱动部181、传动装置182、以及前述的清洁元件183，其中，清洁组件180与机器主体110连接，清洁组件180随着机器主体110的移动而移动，以实现对待清洁表面的拖地功能。其中，驱动部181通过传动装置182驱动清洁元件183的升降和旋转，由此，可以根据清洁元件183是否与待清洁表面接触的需求，通过驱动部181和传动装置182，即可实现清洁元件183的升降和旋转操作，以满足清洁元件183的不同功能需求，即能够实现清洁元件183的区分策略的处理，提高了自清洁设备的清洁性能，提高了清洁效率和使用体验。同时，本实施例中的清洁组件180，利用一个驱动部181，通过传动装置182即可驱动清洁元件183的升降和旋转，与相关技术中需要利用两个驱动部分别驱动清洁元件升降和旋转相比，简化了一个驱动部的设置，由此，能够满足清洁组件180结构紧凑、体积较小的设计需求，有利于减小清洁组件180的占用空间，且降低成本，适于推广应用。

其中，在自动清洁设备100的前进方向上，清洁元件183可以位于干式清洁系统151的后部，清洁元件183通常可以是织物、海绵等具有吸水性的柔性物质。在本方案中，清洁元件183可以为至少一个旋转的转盘，自移机器人储液箱中的水引导至清洁元件183，浸湿的清洁元件183通过旋转运动将地面上的污渍清除。

进一步地，当在自动清洁设备100移动的过程中，在一些不需要拖地的场景，如往返基站、或者进行地毯清洁的情况下，可以利用控制模块控制驱动部181，通过传动装置182驱动清洁元件183升起，可以理解的是，清洁元件183升起可以为清洁元件183的最低下表面高于驱动轮的最低下表面，使得在该种情况下，驱动轮带动自动清洁设备100移动的过程中，清洁元件183不会与待清洁表面接触，由此可以避免在不需要拖地的场景下，清洁元件183与待清洁表面接触而使待清洁表面二次污染的情况，有利于提高自动清洁设备100的清洁性，提高清洁效率和使用体验。

当在自动清洁设备100移动的过程中，在一些需要拖地的场景，如对地面进行湿式处理的情况下，可以利用控制模块控制驱动部181，通过传动装置182驱动清洁元件183下降，使清洁元件183的最低下表面与待清洁表面干涉接触，同时，利用控制模块控制驱动部181，通过传动装置182驱动清洁元件183旋转，由此，使得驱动轮带动自动清洁设备100移动的过程中，清洁元件183会与待清洁表面接触干涉，以实现对待清洁表面的拖地操作。

如图4和图5所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，传动装置182包括：传动杆184、第一传动组件185和第二传动组件186，其中，传动杆184与驱动部181连接，使得驱动部181能够带动传动杆184旋转，传动杆184上设置有丝杠1841和传动轮1842，第一传动组件185传动连接丝杠1841和清洁元件183，使得传动杆184旋转，通过丝杠1841带动第一传动组件185运动以使清洁元件183旋转；第二传动组件186传动连接传动轮1842和清洁元件183，使得传动杆184旋转，通过传动轮1842带动第二传动组件186运动以使清洁元件183升降。

在该实施例中，通过在传动杆184上同时设置丝杠1841和传动轮1842，利用一个传动杆184，即可将一个驱动部181的动力，分别通过丝杠1841和第一传动组件185传递给清洁元件183以带动清洁元件183旋转，通过传动轮1842和第二传动组件186传递给清洁元件183以带动清洁元件183旋转，由此，使得利用一个驱动部181即可带动清洁元件183升降和旋转，简化了传动装置182的结构，能够满足清洁组件180结构紧凑、体积较小、成本较低的设计需求。

其中，丝杠1841和传动轮1842可以连接在传动杆184上，如丝杠1841和传动轮1842可以通过焊接、粘结剂、连接结构等方式连接在传动杆184上，或者，丝杠1841和传动轮1842可以形成在传动杆184上，如在加工制作传动杆184的同时，直接将丝杠1841和传动轮1842加工在传动杆184上。具体地，丝杠1841和传动轮1842可以沿传动杆184的轴向间隔布置。

如图4所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，第一传动组件185包括第一齿轮1851和第二齿轮1852，第一齿轮1851与丝杠1841动力连接，并与第二齿轮1852啮合；传动装置182还包括与清洁元件183连接的套筒187，套筒187与第二齿轮1852连接。

由此，驱动部181驱动传动杆184旋转，丝杠1841旋转能够带动第一齿轮1851转动，第一齿轮1851旋转能够带动与第一齿轮1851啮合的第二齿轮1852旋转，进而带动与第二齿轮1852连接套筒187旋转，使得连接在套筒187上的清洁元件183能够旋转，由此，实现清洁元件183的旋转操作。

其中，第一传动组件185为齿轮传动机构，齿轮传动机构传动精度高、传动效率高，工作可靠，使用寿命长，适于推广应用。

进一步地，第一齿轮1851包括第一斜齿部1853和第一直齿部1854，第一斜齿部1853与丝杠1841啮合，第一直齿部1854与第二齿轮1852啮合，即第二齿轮1852为直齿轮。

也就是说，第一齿轮1851为阶梯轮，通过第一齿轮1851上的第一斜齿部1853和第一直齿部1854，即可将驱动部181的动力经传动杆184上的丝杠1841传递至直齿轮的第二齿轮1852，这样的设置，与相关技术中利用斜齿轮、直齿轮两个齿轮分别与丝杠、第二齿轮啮合相比，简化了结构，能够满足第一传动组件185结构紧凑、体积较小的设计需求，进而减小清洁组件180的体积，减小了清洁组件180占用的空间。

如图4、图5和图7所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，第二齿轮1852沿轴向开设有贯穿孔，套筒187穿设于贯穿孔与第二传动组件186活动连接，以使第二传动组件186能够带动套筒187相对于第二齿轮1852沿轴向运动；其中，贯穿孔的内壁设置有限位部1855，套筒187的外壁设置有定位部1871，限位部1855和定位部1871相适配以对套筒187相对于第二齿轮1852的转动进行限制。

在该实施例中，由于套筒187穿设于第二齿轮1852开设的贯穿孔后与第二传动组件186连接，使得第二传动组件186能够带动套筒187相对于第二齿轮1852沿轴线运动以实现清洁元件183的升降操作，同时，由于套筒187与第二传动组件186活动连接，且贯穿孔内壁的限位部1855和套筒187外壁的定位部1871相适配能够对套筒187相对于第二齿轮1852的转动进行限制，使得第二齿轮1852转动能够带动套筒187转动，以实现清洁元件183的旋转操作，由此，利用一个套筒187，分别与第一传动组件185的第二齿轮1852连接、与第二传动组件186活动连接，即可实现清洁元件183的旋转操作和升降操作，结构紧凑、简单，能够满足传动组件结构紧凑、体积较小的设计需求，进而能够减小清洁组件180占用的空间。

其中，如图7所示，限位部1855可以为设置在第二齿轮1852的贯穿孔内壁的凹部或限位面，定位部1871可以为设置在套筒187外壁的凸部或定位面，由此，利用限位部1855和定位部1871相适配，即可实现对套筒187相对于第二齿轮1852的转动进行限制。具体地，如图5和图7所示，限位部1855为设置在贯穿孔内的凹部，定位部1871位设置在套筒187外壁的凸部，如凹部为凹槽，凸部位凸块，可以理解的是，贯穿孔也可以为多边形孔，套筒187的外缘形状对应的多边形，如贯穿孔为六边形孔，则套筒187的外缘形状为六边形。

如图4和图5所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，第二传动组件186包括：第三齿轮1861、第四齿轮1862、第五齿轮1863和连杆1864，第三齿轮1861与传动轮1842啮合，并与第四齿轮1862啮合，第四齿轮1862和第五齿轮1863同轴设置并可动力连接，连杆1864的第一端偏心铰接在第五齿轮1863上，连杆1864的第二端与套筒187活动连接。

由此，驱动部181驱动传动杆184转动，传动轮1842转动能够带动与传动轮1842啮合的第三齿轮1861转动，第三齿轮1861转动能够带动与第三齿轮1861啮合的第四齿轮1862转动，因此，在第四齿轮1862和第五齿轮1863动力连接的情况下，通过第四齿轮1862能够带动第五齿轮1863转动，进而带动连杆1864相对于第五齿轮1863做偏心运动，以使与连杆1864活动连接的套筒187在贯穿孔内相对于第二齿轮1852升降运动，使得连接在套筒187上的清洁元件183实现升降操作。

在本公开提供的一些可能实现的实施例中，清洁组件180还包括：离合机构，离合机构连接第四齿轮1862和第五齿轮1863之间；其中，离合机构处于接合状态能够使第四齿轮1862与第五齿轮1863动力连接，离合机构处于分离状态能够使第四齿轮1862与第五齿轮1863动力分离。

由此，离合机构的设置，能够使第四齿轮1862和第五齿轮1863满足动力连接和动力分离的需求，进而满足清洁元件183的不同工作状态。

具体地，离合机构的设置，能够在清洁元件183实现升降运动到位后的动力分解。如当清洁元件183下降至指定位置使得清洁元件183能够与待清洁表面接触干涉时，如拖盘能够进行拖地操作时，可以通过离合机构将第四齿轮1862和第五齿轮1863动力分离，利用驱动部181通过传动杆184、第一传动组件185带动清洁元件183旋转，即可实现拖地操作，而由于第四齿轮1862和第五齿轮1863动力分离，使得驱动部181的动力不会经第二传动组件186传递至清洁元件183，即清洁元件183不会进行升降操作，由此，可以确保清洁元件183拖地操作的可靠性，确保良好的清洁效果。

当不需要清洁元件183进行拖地操作时，如完成拖地操作后，可以通过离合机构将第四齿轮1862和第五齿轮1863动力连接，利用驱动部181通过传动杆184、第二传动组件186带动清洁元件183上升，即可使清洁元件183脱离待清洁表面，实现上升操作，可以理解的是，在该过程中，驱动部181的动力经第一传动组件185传递至清洁元件183带动清洁元件183旋转，但是由于清洁元件183与待清洁表面分离，不进行拖地操作。

如图5所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，第二传动组件186还包括穿设于第四齿轮1862和第五齿轮1863的连接轴1865，即第四齿轮1862和第五处理同轴设置，其中，第四齿轮1862滑动地设置在连接轴1865上，第五齿轮1863与连接轴1865连接。

如图6所示，离合机构包括定离合齿1866和动离合齿1867，定离合齿1866设置在第五齿轮1863远离连杆1864的一侧上，动离合齿1867设置在第四齿轮1862上，其中，第四齿轮1862为第一斜齿轮，第三齿轮1861包括与第四齿轮1862啮合连接的第二斜齿部1868，第三齿轮1861在一个方向上转动能够使第四齿轮1862带动离合齿1867向远离定离合齿1866的方向移动以使动离合齿1867和定离合齿1866分离，第三齿轮1861在另外一个方向上转动能够使第四齿轮1862带动动离合齿1867向靠近定离合齿1866的方向移动以使动离合齿1867和定离合齿1866接合。

在该实施例中，将离合机构的定离合齿1866和动离合齿1867分别集成在第四齿轮1862和第五齿轮1863上，由此，可以简化传动装置183的结构，能够满足传动装置183结构紧凑、体积较小的设计需求，同时，能够降低清洁组件180的成本，减小清洁组件180占用的空间，适于推广应用。

具体地，当第三齿轮1861在一个方向上转动，如图5所示，第三齿轮1861沿顺时针旋转时，因齿轮啮合可带动第四齿轮1862逆时针旋转，同时，由于第四齿轮1862为第一斜齿轮，与第三齿轮1861上的第二斜齿部1868啮合，因斜齿轮啮合的轴向力，使第四齿轮1862向靠近第五齿轮1863的方向转动，即第四齿轮1862向第五齿轮1863压紧，即图5中的箭头向下的方向即为第四齿轮1862的移动方向，由于第四齿轮1862上的动离合齿1867会与第五齿轮1863上的定离合齿1866连接，使得第四齿轮1862的逆时针转动会通过端面上的动离合齿1867和第五齿轮1863端面上的定离合齿1866传递给第五齿轮1863，进而使得与第五齿轮1863连接的连杆1864带动清洁元件183实现上升运动。

相反地，当第三齿轮1861在另一个方向上转动，如图5所示，第三齿轮1861沿逆时针旋转时，因齿轮啮合可带动第四齿轮1862顺时针旋转，同步地，因斜齿轮啮合的轴向力，使第四齿轮1862向远离第五齿轮1863的方向运动，即图5中的箭头向上的方向即为第四齿轮1862的移动方向，由于第四齿轮1862上的动离合齿1867会与第五齿轮1863上的定离合齿连接连接，使得第四齿轮1862的顺时针转动通过端面的动离合齿1867和第五齿轮1863端面上的定离合齿1866传递给第五齿轮1863，进而使得与第五齿轮1863连接的连杆1864带动清洁元件183实现下降运动。

可以理解的是，通过动离合齿1867和定离合齿1866的合理布置，使清洁元件183下降到运动位置时，恰好因第四齿轮1862的轴向运动，使第四齿轮1862与第五齿轮1863脱开，实现动力分离。在第四齿轮1862与第五齿轮1863分离之后，驱动部181的动力经第二传动组件186无法传递至第五齿轮1863，因此，清洁元件183的升降运动停止且只可以做旋转运动。在该情况下，清洁元件183通过旋转运动对地面进行清洁。

如图5所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，第三齿轮1861还包括与传动轮1842啮合连接的第二直齿部1869，第二直齿部1869和连杆1864位于第二斜齿部1868的两侧。

也就是说，第三齿轮1861为阶梯轮，通过第三齿轮1861上的第二斜齿部1868和第四齿轮1862啮合，第三齿轮1861上的第二直齿部1869与传动轮1842啮合，即可将驱动部181的动力经传动杆184上的传动轮1842传递至第一斜齿轮的第四齿轮1862，这样的设置，与相关技术中利用斜齿轮、直齿轮两个齿轮分别与第四齿轮、传动轮啮合相比，简化了结构，能够满足第二传动组件186结构紧凑、体积较小的设计需求，进而减小清洁组件180的体积，减小了清洁组件180占用的空间，同时，能够降低成本。

如图4所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，第二传动组件186还包括：轴承1860，连杆1864的第二端通过轴承1860与套筒187连接，且连杆1864的第二端铰接于轴承1860。

其中，轴承1860的设置，使得套筒187在第一传动组件185的带动下进行旋转操作时，不会与连杆1864干涉，以确保套筒187带动清洁元件183进行旋转操作的可靠性和灵活性，同时，连杆1864的第二端铰接于轴承1860，使得第五齿轮1863旋转带动连杆1864绕第五齿轮1863的轴心做偏心运动时，能够顺畅、可靠地带动套筒187进行升降运动，使得连杆1864与套筒187不会卡死，以确保套筒187带动清洁元件183进行升降运动的可靠性和灵活性。

如图3和图4所示，在本公开提供的一些可能实现的实施例中，自动清洁设备100还包括：齿轮箱188，齿轮箱188与机器主体110连接，传动杆184和套筒187穿设于齿轮箱188，驱动部181和清洁元件183位于齿轮箱188的外部，第一传动组件185、第二传动组件186位于齿轮箱188的内部。齿轮箱188的设置，对第一传动组件185和第二传动组件186起到了良好的保护作用，进而有利于提高第一传动组件185和第二传动组件186的使用寿命，提供清洁组件180的可靠性。同时，通过齿轮箱188与机器主体110连接，能够将整个清洁组件180安装在机器主体上，确保清洁组件180与机器主体110连接的可靠性和稳定性。可以理解的是，齿轮箱188和机器主体110可以通过螺丝结构、卡接结构、榫卯结构、等其他连接结构中的至少一种进行连接。如图3所示，齿轮箱188可以通过其上的孔与机器主体110通过螺丝结构连接，以方便拆装，便于维修。

进一步地，如图3和图4所示，齿轮箱188包括可拆卸连接的底座1881和上盖1882，由此，可以将底座1881和上盖1882进行拆卸分离，以对位于齿轮箱188内的第一传动组件185和/或第二传动组件186进行维修、换件，操作方便，有利于提高维修效率，提升维修体验。具体地，底座1881和上盖1882可以通过螺丝结构、卡接结构、榫卯结构、枢转结构中的至少一种实现可拆卸连接。

其中，底座1881包括底板1883和侧板1884，第一齿轮1851和第二齿轮1852设置在底座1881上，传动杆184穿设于侧板1884，第三齿轮1861和连接轴1865设置在侧板1884上，套筒187穿设于底板1883、第二齿轮1852与连杆1864连接。由此，使得第一传动组件185和第二传动组件186能够合理布置在底座1881上，能够满足传动装置183结构紧凑的设计需求，同时，使得驱动部181和清洁元件183分别设置在齿轮箱188的侧部和底部，使得整个清洁组件180的高度和宽度尺寸合理，进而使得清洁组件180的整体体积较小，占用的空间较小，适于推广应用。

在本公开提供的一些可能实现的实施例中，自动清洁设备100还包括：位置检测装置，设置在机器主体110和/或清洁元件183上，位置检测装置用于检测清洁元件183的上升位置，驱动部181根据位置检测装置的检测结果转动或停止转动。

其中，位置检测装置用于检测清洁元件183的上升位置，可以理解的是，当清洁元件183上升到上升极限位置后，若继续上升，可能存在套筒187脱离第二齿轮1852的贯穿孔的情况，由此，影响清洁元件183的旋转操作。所以，通过位置检测装置对清洁元件183的上升位置进行检测，当清洁元件183上升到上升极限位置后，位置检测装置会发送到位信号给控制模块，控制模块根据接收到的到位信号控制驱动部181停止转动，由此，可以避免套筒187带动清洁元件183继续上升而脱离第二齿轮1852的贯穿孔的情况发生，以确保清洁元件183旋转操作的可靠性。

可以理解的是，当清洁元件183未上升到上升极限位置时，位置检测装置会不会发送到位信号给控制模块，控制模块可以控制驱动部181继续转动，以使套筒187带动清洁元件183继续上升。

具体地，位置检测装置可以为霍尔传感器或满足要求的其他检测装置，对此本公开不做具体限定。

本公开已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本公开限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本公开并不局限于上述实施例，根据本公开的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本公开所要求保护的范围以内。本公开的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种自动清洁设备(100)，其特征在于，包括：

机器主体(110)、以及与所述机器主体(110)连接的清洁组件(180)，所述清洁组件(180)包括驱动部(181)、传动装置(182)和清洁元件(183)，所述驱动部(181)通过所述传动装置(182)驱动所述清洁元件(183)的升降和旋转。

2.根据权利要求1所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，所述传动装置(182)包括：

传动杆(184)，所述传动杆(184)与所述驱动部(181)连接，所述传动杆(184)上设置有丝杠(1841)和传动轮(1842)；

第一传动组件(185)，传动连接所述丝杠(1841)和所述清洁元件(183)，所述传动杆(184)旋转，通过所述丝杠(1841)带动所述第一传动组件(185)运动以使所述清洁元件(183)旋转；

第二传动组件(186)，传动连接所述传动轮(1842)和所述清洁元件(183)，所述传动杆(184)旋转，通过所述传动轮(1842)带动所述第二传动组件(186)运动以使所述清洁元件(183)升降。

3.根据权利要求2所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，

所述第一传动组件(185)包括第一齿轮(1851)和第二齿轮(1852)，所述第一齿轮(1851)与所述丝杠(1841)动力连接，并与所述第二齿轮(1852)啮合；

所述传动装置(182)还包括与所述清洁元件(183)连接的套筒(187)，所述套筒(187)与所述第二齿轮(1852)连接；

其中，所述丝杠(1841)旋转带动所述第一齿轮(1851)转动，通过所述第二齿轮(1852)带动所述套筒(187)旋转以使所述清洁元件(183)旋转。

4.根据权利要求3所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，

所述第一齿轮(1851)包括第一斜齿部(1853)和第一直齿部(1854)，所述第一斜齿部(1853)与所述丝杠(1841)啮合，所述第一直齿部(1854)与所述第二齿轮(1852)啮合。

5.根据权利要求3所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，

所述第二齿轮(1852)沿轴向开设有贯穿孔，所述套筒(187)穿设于所述贯穿孔与所述第二传动组件(186)活动连接，以使所述第二传动组件(186)能够带动所述套筒(187)相对于所述第二齿轮(1852)沿轴向运动；

其中，所述贯穿孔的内壁设置有限位部(1855)，所述套筒(187)的外壁设置有定位部(1871)，所述限位部(1855)和所述定位部(1871)相适配以对所述套筒(187)相对于所述第二齿轮(1852)的转动进行限制。

6.根据权利要求5所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，所述第二传动组件(186)包括：

第三齿轮(1861)、第四齿轮(1862)、第五齿轮(1863)和连杆(1864)，所述第三齿轮(1861)与所述传动轮(1842)啮合，并与所述第四齿轮(1862)啮合，所述第四齿轮(1862)和所述第五齿轮(1863)同轴设置并可动力连接，所述连杆(1864)的第一端偏心铰接在所述第五齿轮(1863)上，所述连杆(1864)的第二端与所述套筒(187)活动连接；

其中，所述传动轮(1842)转动，通过所述第三齿轮(1861)带动所述第四齿轮(1862)转动，所述第五齿轮(1863)转动带动所述连杆(1864)运动以使所述套筒(187)在所述贯穿孔内相对于所述第二齿轮(1852)升降运动。

7.根据权利要求6所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，所述清洁组件(180)还包括：

离合机构，连接所述第四齿轮(1862)和所述第五齿轮(1863)之间；

其中，所述离合机构处于接合状态能够使所述第四齿轮(1862)与所述第五齿轮(1863)动力连接，所述离合机构处于分离状态能够使所述第四齿轮(1862)与所述第五齿轮(1863)动力分离。

8.根据权利要求7所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，

所述第二传动组件(186)还包括穿设于所述第四齿轮(1862)和所述第五齿轮(1863)的连接轴(1865)，所述第四齿轮(1862)滑动地设置在所述连接轴(1865)上，所述第五齿轮(1863)与所述连接轴(1865)连接；

所述离合机构包括定离合齿(1866)和动离合齿(1867)，所述定离合齿(1866)设置在所述第五齿轮(1863)远离所述连杆(1864)的端面上，所述动离合齿(1867)设置在所述第四齿轮(1862)的端面上；

其中，所述第四齿轮(1862)为第一斜齿轮，所述第三齿轮(1861)包括与所述第四齿轮(1862)啮合连接的第二斜齿部(1868)，所述第三齿轮(1861)在一个方向上转动能够使所述第四齿轮(1862)带动所述动离合齿(1867)向远离所述定离合齿(1866)的方向移动以使所述动离合齿(1867)和所述定离合齿(1866)分离，所述第三齿轮(1861)在另外一个方向上转动能够使所述第四齿轮(1862)带动所述动离合齿(1867)向靠近所述定离合齿(1866)的方向移动以使所述动离合齿(1867)和所述定离合齿(1866)接合。

9.根据权利要求8所述的自动清洁设备(100)，其特征在于，

所述第三齿轮(1861)还包括与所述传动轮(1842)啮合连接的第二直齿部(1869)，所述第二直齿部(1869)和所述连杆(1864)位于所述第二斜齿部(1868)的两侧。

10.一种清洁机器人系统，其特征在于，包括：

基站；以及

如权利要求1至9中任一项所述的自动清洁设备(100)，所述自动清洁设备(100)适于停靠至所述基站上。