CN203000795U - 能用于清洁竖直面及天花板面并能跨越阴角作业的吸尘车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能用于清洁竖直面及天花板面并能跨越阴角作业的吸尘车，其包括车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ，车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ之间由舵机连接，所述车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ两侧均设有车轮，车轮内侧均设置有齿轮马达，车底盘Ⅰ中央和车底盘Ⅱ中央均设置有风口，两风口上方分别设置有吸尘设备Ⅰ和吸尘设备Ⅱ，两风口前侧分别安装有蒸汽刷头Ⅰ和蒸汽刷头Ⅱ，车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ上分别设置有电源Ⅰ和电源Ⅱ。本实用新型能够在地面、较光滑竖直平面及天花板平面上行动自如，能够跨越阴角，能够智能避障，能够自动工作及遥控工作，使用方便，省时省力。

Description

能用于清洁竖直面及天花板面并能跨越阴角作业的吸尘车

技术领域

 本实用新型涉及一种清洁工具，具体涉及一种能用于清洁竖直面及天花板面并能跨越阴角作业的吸尘车。

背景技术

随着社会的发展进步，人们更加注重家庭、宾馆及写字楼等室内环境的卫生状况，如何省时、省力、安全、高效地完成全方位的清洁工作成为亟待解决的问题。在这样的背景下，以传统吸尘器为主、以双面玻璃清洁器和机器人吸尘器为辅的机械类清洁工具相继被发明制造出来，为我们的生活带来了便利，但是这些清洁工具主要存在着以下问题：1、主要以地面或玻璃窗为工作面，不能用来清洁天花板平面、除玻璃窗以外的其他竖直平面（墙面、柜面、门板等），更不能自动跨过阴角（即墙面上凹进去的墙角，如墙和天花板的夹角、相邻两面墙的夹角）连续作业，致使墙壁、屋角等处的清洁工作仍需人力完成，非常不便利、不安全；2、传统吸尘器、双面玻璃清洁器达不到智能化标准；机器人吸尘器工作时会有死角打扫不到，清洁效果大打折扣；3、不能有效地清除油渍等顽固污渍。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种吸尘车，其能够在地面、较光滑竖直平面及天花板平面上行动自如，能够跨越阴角，能够智能避障，能够自动工作及遥控工作，使用方便，省时省力。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种能用于清洁竖直面及天花板面并能跨越阴角作业的吸尘车，其包括车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ，车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ之间由舵机连接，所述车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ两侧均设有车轮，车轮内侧均设置有齿轮马达，车底盘Ⅰ中央和车底盘Ⅱ中央均设置有风口，两风口上方分别设置有吸尘设备Ⅰ和吸尘设备Ⅱ，两风口前侧分别安装有蒸汽刷头Ⅰ和蒸汽刷头Ⅱ，车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ上分别设置有电源Ⅰ和电源Ⅱ。

所述吸尘设备Ⅰ和吸尘设备Ⅱ结构相同，均包括集尘室、安装在集尘室上方的离心式风机及安装在离心式风机上方的电动机，集尘室内设置有滤尘袋，离心式风机的转轴通过联轴器与电动机的输出轴相连，离心式风机的吸气口与车底盘上的风口相对应。

所述车底盘Ⅰ前端中央安装有接近开关，车底盘Ⅰ前端两侧均安装有多探头超声测距模块，车底盘Ⅰ后部设置有电路板Ⅰ和遥控接收装置Ⅰ，车底盘Ⅱ后部设置有电路板Ⅱ和遥控接收装置Ⅱ，电路板Ⅰ和电路板Ⅱ通过导线连接，且电路板Ⅱ上焊接有单片机芯片，所述电源Ⅰ与电路板Ⅰ连接，电源Ⅱ与电路板Ⅱ连接，所述接近开关、多探头超声测距模块、蒸汽刷头Ⅰ、吸尘设备Ⅰ的电动机、遥控接收装置Ⅰ及车底盘Ⅰ上的齿轮马达均连接在电路板Ⅰ上，所述舵机、蒸汽刷头Ⅱ、吸尘设备Ⅱ的电动机、遥控接收装置Ⅱ及车底盘Ⅱ上的齿轮马达均连接在电路板Ⅱ上。

所述车底盘Ⅰ两侧车轮内侧的齿轮马达分别记为齿轮马达Ⅰ和齿轮马达Ⅱ，齿轮马达Ⅰ位于车底盘Ⅰ一侧的前部，齿轮马达Ⅱ位于车底盘Ⅰ另一侧的后部，车底盘Ⅱ两侧车轮内侧的齿轮马达分别记为齿轮马达Ⅲ和齿轮马达Ⅳ，齿轮马达Ⅲ位于车底盘Ⅱ一侧的前部，齿轮马达Ⅳ位于车底盘Ⅱ另一侧的后部，齿轮马达Ⅰ和齿轮马达Ⅲ位于两车底盘的同一侧。

本实用新型在车底盘中部上方设置有大功率离心式风机，高速旋转的风机叶轮使车底盘内侧形成负压，一方面，使吸尘车在大气压力的作用下紧贴竖直面或天花板，另一方面，车底盘内外侧气压差产生的强大气流可把吸尘车工作面附近的尘埃和脏物带入集尘室的滤尘袋内；车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ后部均设置有遥控接收装置，用户可以操作遥控器使吸尘车朝着阴角方向驶进，在位于车底盘Ⅰ前端中央的接近开关和位于电路板Ⅱ上的单片机芯片的先后作用下，车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ之间的舵机的舵盘可以旋转90°，使吸尘车跨越阴角、实现平面过渡；车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ的风口前方均设置有蒸汽刷头，使油渍、咖啡渍等顽固污渍更容易被清除；车底盘Ⅰ前端两侧均安装有多探头超声测距模块，可以使吸尘车实现智能避障。本实用新型可以在几乎所有的较光滑水平面和竖直面上工作，克服了重力，基本摆脱了清洁设备工作空间上的限制，使人们从繁重的清洁工作中解脱出来，避免了因攀高清洁墙壁、窗户、天花板而威胁到人身安全的事情的发生，清洁方便，省时省力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为本实用新型吸尘设备结构示意图；

图4为本实用新型智能避障流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，一种能用于清洁竖直面及天花板面并能跨越阴角作业的吸尘车，其包括车底盘Ⅰ1和车底盘Ⅱ2，车底盘Ⅰ1和车底盘Ⅱ2之间由舵机3连接；车底盘Ⅰ1和车底盘Ⅱ2两侧均有车轮4，车轮4内侧均设置有齿轮马达，齿轮马达驱动车轮转动；车底盘Ⅰ1、车底盘Ⅱ2中央均设置有风口28，车底盘Ⅰ风口上设置有吸尘设备Ⅰ5，车底盘Ⅱ2风口上设置有吸尘设备Ⅱ6，车底盘Ⅰ1和车底盘Ⅱ2的风口前侧分别安装有蒸汽刷头Ⅰ7和蒸汽刷头Ⅱ8，车底盘Ⅰ1和车底盘Ⅱ2上分别设置有电源Ⅰ9和电源Ⅱ10。

本实用新型车底盘Ⅰ1前端中央安装有接近开关11，车底盘Ⅰ1前端两侧均安装有多探头超声测距模块12，车底盘Ⅰ1后部设置有遥控接收装置Ⅰ13和电路板Ⅰ14，车底盘Ⅱ2后部设置有电路板Ⅱ15、遥控接收装置Ⅱ16，电路板Ⅰ14和电路板Ⅱ15通过导线连接，电路板Ⅱ15上焊接有单片机芯片17，电源Ⅰ9连接在电路板Ⅰ14上，电路板Ⅰ14与吸尘设备Ⅰ5的电动机、蒸汽刷头Ⅰ7、接近开关11、多探头超声测距模块12、遥控接收装置Ⅰ13及车底盘Ⅰ1上的齿轮马达通过导线连接，电源Ⅰ9通过电路板Ⅰ14给吸尘设备Ⅰ5、蒸汽刷头Ⅰ7、接近开关11、多探头超声测距模块12、遥控接收装置Ⅰ13及车底盘Ⅰ1上的齿轮马达供电；电源Ⅱ10与电路板Ⅱ15连接，舵机3、吸尘设备Ⅱ6的电动机、蒸汽刷头Ⅱ8、遥控接收装置Ⅱ16及车底盘Ⅱ2上的齿轮马达分别连接在电路板Ⅱ15上，电源Ⅱ10通过电路板Ⅱ15给舵机3、吸尘设备Ⅱ6、蒸汽刷头Ⅱ8、遥控接收装置Ⅱ16、单片机芯片17及车底盘Ⅱ2上的齿轮马达供电。

如图3所示，其为本实用新型吸尘设备结构示意图，吸尘设备Ⅰ5和吸尘设备Ⅱ6结构相同，均由集尘室22、安装在集尘室22上方的离心式风机23及安装在离心式风机23上的电动机24构成，集尘室22内设置有滤尘袋27，滤尘袋27由尘袋架撑起，电动机24输出轴通过联轴器26与离心式风机23转轴相连，集尘室22设置在车底盘风口上，离心式风机23的吸气口与车底盘上的风口相对应，A表示进入吸尘设备的带尘空气的流向。

本实用新型车底盘Ⅰ1两侧车轮内侧的齿轮马达分别记为齿轮马达Ⅰ18和齿轮马达Ⅱ19，齿轮马达Ⅰ18位于车底盘Ⅰ1一侧的前端部，齿轮马达Ⅱ19位于车底盘Ⅰ另一侧的后端部，车底盘Ⅱ2两侧车轮内侧的齿轮马达分别记为齿轮马达Ⅲ20和齿轮马达Ⅳ21，齿轮马达Ⅲ20位于车底盘Ⅱ2一侧的前端部，齿轮马达Ⅳ21位于车底盘Ⅱ2另一侧的后端部，齿轮马达Ⅰ18和齿轮马达Ⅲ20位于车底盘Ⅰ1和车底盘Ⅱ2的同一侧。这样的不对称设计能使车体悬浮滑动，可以减少摩擦阻力，减少能量消耗。

本实用新型离心式风机是现有技术，离心式风机主要部件是机壳、叶轮、轮毂、机轴、吸气口和排气口，离心式风机转轴通过联轴器与电动机输出轴相连，离心式风机吸气口与车底盘上的风口28对应，本实用新型利用离心式风机使车底盘内部的气体被压出，吸尘车便可在大气压力的作用下紧贴竖直面或天花板。经过多次测试，小车无论在墙面、玻璃、天花板上前进、后退、转弯还是跨越阴角，都不会坠落。

本实用新型由舵机3、接近开关11和单片机芯片17构成它的舵机控制系统，舵机3也是现有技术，人工操纵遥控器使吸尘车朝着阴角方向驶进的情况下，当吸尘车运动到与阴角距离稍小于8cm时，接近开关11将对单片机芯片17发出信号，随即舵机3的舵盘将在单片机芯片17的指令下开始旋转，并通过舵机3的输出轴带动车底盘Ⅰ1旋转直至90°，车底盘Ⅰ1先吸附到相邻平面上，而后车底盘Ⅰ1带动车底盘Ⅱ2移动，最终使得车底盘Ⅱ2脱离工作面转移到与车底盘Ⅰ1相同的平面内，从而实现“跨越阴角”、“平面过渡”。

本实用新型由蒸汽刷头和吸尘设备构成了它的除尘系统，本实用新型利用离心式风机23高速旋转的叶轮25使得车底盘内形成真空，车底盘内外侧气压差产生的强大气流，将尘埃和脏物吸入集尘室22的滤尘袋27内。本实用新型蒸汽刷头是现有技术，使用时把少量的水加到吸尘器的刷头中，通过刷头内的加热器将其加热产生蒸汽，利用蒸汽的高温来进行除菌，可以更容易清除油渍咖啡渍等顽固的污渍。

如图4所示，其为本实用新型智能避障流程图，本实用新型由多探头超声测距模块12和单片机芯片17构成了它的智能避障系统，利用路径识别技术，吸尘车可以在单片机芯片17的控制下沿着系统预设的最优路径完成大面积的清洁工作，无人工操作遥控器时，利用路径规划技术，根据多探头超声测距模块12反馈给单片机芯片17的结果，本实用新型沿着预设的路径自动工作，当本实用新型与障碍物距离小于安全距离（15cm），单片机芯片17自动启用中断环节，使小车立即转向，从而实现智能避障，走一条中断环节设定好的、与环境障碍无碰撞的最优路径。

本实用新型由遥控接收装置和单片机芯片17形成了它的遥控系统，弥补了智能化清洁针对性弱的缺点。通过遥控系统，用户可以实时操纵吸尘车前进、后退、转向等，从而对吸尘车由于避障而未清洁的小范围区域进行特别处理，也可以对易脏区域（墙面死角等）进行重点处理。智能的路径识别系统与以人为主导的遥控系统有机结合，形成了“大范围统一处理、小范围特别解决”的模式。

本实用新型具体使用时，先打开吸尘车开关和遥控器电源，并将本装置轻轻放在墙面等平面上；工作状态下的离心式风机会使吸尘车内部形成负压，于是吸尘车可在大气压力的作用下吸附在竖直面或天花板上；然后用户操纵遥控器发出无线遥控信号使吸尘车在工作面上前进、后退与转向，或者任吸尘车沿系统预设路线自动工作；无人工操作遥控器时，本装置可以在单片机芯片17控制下沿着系统预设的最优路径完成大面积的清洁工作，与此同时，多探头超声测距模块12将不断检测本装置与障碍物的距离并将数据传送给单片机芯片17，当本装置与障碍物距离小于安全距离（15cm），单片机芯片17自动启用中断环节，使小车立即转向，从而实现智能避障，走一条中断环节设定好的、与环境障碍无碰撞的最优路径；人工操作遥控器时，则可以实现跨越阴角，即人工操作遥控器使吸尘车朝着阴角方向驶进，当吸尘车运动到与阴角距离稍小于8cm时，接近开关11将对单片机芯片17发出控制信号，舵机3可以在单片机程序的控制下带动车底盘Ⅰ旋转，车底盘Ⅰ吸附到相邻平面上后，车底盘Ⅰ将朝背离墙面阴角的方向运动，同时带动车底盘Ⅱ逐渐转移到同一平面内，从而实现了平面过渡；在吸尘车移动过程中，蒸汽刷头起到起尘的作用，随即工作面附近悬浮的灰尘将会在离心式风机的作用下被吸入集尘室的滤尘袋内，蒸汽刷头在起尘的同时，其蒸汽的高温可对工作面进行除菌，也使油渍咖啡渍等更易清洁；清洁完毕后，可关闭电源，拆下滤尘袋倒出收集的灰尘。

根据国家统计局的统计数据，2010年，中国吸尘器产量达到7596.55万台，2011年为8316.92万台，同比增长9.5%。2012年1-7月，吸尘器累计产量为4384.92万台。2012年中国家电市场增速放缓进入调整期，但一直不温不火的吸尘器却开始受到市场青睐，引起业界和消费者的注目。目前，居民生活水平的提高及清洁习惯的转变，加大了对清洁设备的需求，吸尘器制造产业获得了良好的发展契机。据悉，吸尘器在国内的普及仍处于较低水平，吸尘器市场远远没有达到饱和，发展潜力巨大。本实用新型与市场上现有的清洁设备相比具有突出的先期优势，填补了国内外在全方位室内清洁工具领域的空白，操作简单、安全智能。因此，本实用新型具有强大的市场竞争力，产品投放市场后，可以创造良好的经济效益。

本实用新型可以在几乎所有的较光滑水平面和竖直面上工作，克服了重力，摆脱了工作面的空间限制，这一技术可移植性较强，比如可以推广应用到室内环境装修中去，实现墙面、天花板的自动粉刷等，也可以加大规格、改良性能，推广应用到室外环境，如用来清洁玻璃幕墙，将大大减少工作量和工作风险性。

Claims (4)

1.一种能用于清洁竖直面及天花板面并能跨越阴角作业的吸尘车，其特征在于：其包括车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ，车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ之间由舵机连接，所述车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ两侧均设有车轮，车轮内侧均设置有齿轮马达，车底盘Ⅰ中央和车底盘Ⅱ中央均设置有风口，两风口上方分别设置有吸尘设备Ⅰ和吸尘设备Ⅱ，两风口前侧分别安装有蒸汽刷头Ⅰ和蒸汽刷头Ⅱ，车底盘Ⅰ和车底盘Ⅱ上分别设置有电源Ⅰ和电源Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的吸尘车，其特征在于：所述吸尘设备Ⅰ和吸尘设备Ⅱ结构相同，均包括集尘室、安装在集尘室上方的离心式风机及安装在离心式风机上方的电动机，集尘室内设置有滤尘袋，离心式风机的转轴通过联轴器与电动机的输出轴相连，离心式风机的吸气口与车底盘上的风口相对应。

3.根据权利要求2所述的吸尘车，其特征在于：所述车底盘Ⅰ前端中央安装有接近开关，车底盘Ⅰ前端两侧均安装有多探头超声测距模块，车底盘Ⅰ后部设置有电路板Ⅰ和遥控接收装置Ⅰ，车底盘Ⅱ后部设置有电路板Ⅱ和遥控接收装置Ⅱ，电路板Ⅰ和电路板Ⅱ通过导线连接，且电路板Ⅱ上焊接有单片机芯片，所述电源Ⅰ与电路板Ⅰ连接，电源Ⅱ与电路板Ⅱ连接，所述接近开关、多探头超声测距模块、蒸汽刷头Ⅰ、吸尘设备Ⅰ的电动机、遥控接收装置Ⅰ及车底盘Ⅰ上的齿轮马达均连接在电路板Ⅰ上，所述舵机、蒸汽刷头Ⅱ、吸尘设备Ⅱ的电动机、遥控接收装置Ⅱ及车底盘Ⅱ上的齿轮马达均连接在电路板Ⅱ上。

4.根据权利要求3所述的吸尘车，其特征在于：所述车底盘Ⅰ两侧车轮内侧的齿轮马达分别记为齿轮马达Ⅰ和齿轮马达Ⅱ，齿轮马达Ⅰ位于车底盘Ⅰ一侧的前部，齿轮马达Ⅱ位于车底盘Ⅰ另一侧的后部，车底盘Ⅱ两侧车轮内侧的齿轮马达分别记为齿轮马达Ⅲ和齿轮马达Ⅳ，齿轮马达Ⅲ位于车底盘Ⅱ一侧的前部，齿轮马达Ⅳ位于车底盘Ⅱ另一侧的后部，齿轮马达Ⅰ和齿轮马达Ⅲ位于两车底盘的同一侧。

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