CN203736125U - 一种自动拖地的清洁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动拖地的清洁装置，包括机身，机身的前端连接有带拖地海绵的工作机构，机身的侧面安装有能够使机身运动的行走机构。本实用新型在机身的前端安装带有拖地海绵，用于拖地的工作机构，在机身的侧面安装行走机构，通过行走机构与工作机构的协调配合，不需要人工地使用传统的清洁器具对地面进行清洁，省时省力，提高了工作效率，克服了传统清洁器具需要付出大量的体力劳动和效率低下的不足；本实用新型操作简便，结构简单并且能有效的解决的清洁问题。

Description

一种自动拖地的清洁装置

技术领域

本实用新型属于生活用品领域，涉及一种清洁装置，具体涉及一种自动拖地的清洁装置。

背景技术

目前，在大多数家庭中，人工地使用拖把或吸尘器去清洁地面还是很常见的现象。人工地使用清洁器具去清洁地面不仅效率低下，而且十分费力。特别是对于有老年人的家庭，如果人工地使用传统的清洁器具去清洁地面会造成一定的体力负担。

现有的清洁装置中，人工的机械装置较为费力，特别是对于老人来说使用十分的不方便，而且会耗费大量的体力劳动。而自动控制的清洁装置中，大部分的结构较为复杂，操作复杂且成本较高，不利于普及。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种自动拖地的清洁装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：包括机身，机身的前端连接有带拖地海绵的工作机构，机身的侧面安装有能够使机身运动的行走机构。

所述的工作机构包括拖地海绵以及安装在机身前端的两个输出杆；两个输出杆的前端均安装有工作舵机，工作舵机的舵机输出轴通过连杆与拖地海绵相连。

所述的行走机构包括分别安装于机身侧面的四个结构相同的腿部结构。

所述的腿部结构包括下部的支撑腿以及上部的连接杆，连接杆与支撑腿为一体式结构，连接杆上端与用于使支撑腿能够上下运动的第一行走舵机的输出轴相连，下端与用于使支撑腿能够前后摆动的第二行走舵机的输出轴相连；第一行走舵机和第二行走舵机通过拼接板拼接在一起。

所述的拼接板为L型连接板，第一行走舵机固定在L型连接板的侧面上，第二行走舵机固定在L型连接板的底面上。

所述的支撑腿的底部设置有吸水海绵垫。

所述的吸水海绵垫的形状为圆盘形。

还包括一个带有蓝牙发射模块的遥控器，遥控器内部设置有单片机，遥控器上设置有发出前进、后退、左转、右转、停止和涮洗指令的按钮，这些按钮均与单片机输入端相连，单片机的输出端与蓝牙发射模块相连；所述机身的内部设置有用于控制舵机输出轴角度的舵机控制器、电源以及用于接收信息的蓝牙接收模块；其中蓝牙接收模块与舵机控制器的控制信号输入端相连，舵机控制器的输出端分别连接到工作舵机4、第一行走舵机和第二行走舵机的舵机接线口上。

所述的工作舵机、第一行走舵机和第二行走舵机均采用型号为盛辉MG995的舵机，最大转动角度为180度，工作扭矩为13KG/cm。

所述的舵机控制器采用型号为Arduino32路舵机控制器；所述的单片机采用STC公司的型号为STC89C51单片机，该单片机的工作电压为5V，RAM为1K字节，能够与蓝牙模块连接进行通信。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在机身的前端安装带有拖地海绵，用于拖地的工作机构，在机身的侧面安装行走机构，通过行走机构与工作机构的协调配合，不需要人工地使用传统的清洁器具对地面进行清洁，省时省力，提高了工作效率，克服了传统清洁器具需要付出大量的体力劳动和效率低下的不足；本实用新型操作简便，结构简单并且能有效的解决的清洁问题。

进一步的，本实用新型采用蓝牙模块，可以实现无线控制；操作简单，只需在遥控器上简单的按下相应的键即可控制拖地机进行运动。

进一步的，本实用新型在支撑腿的底部设置有吸水海绵垫，拖地海绵在拖地的过程中，吸水海绵垫随着腿部结构的移动还能擦去地面的湿水，实现擦地功能。

进一步的，本实用新型通过单片机和舵机控制器控制拖地海绵，可以实现涮洗功能和行走功能。

进一步的，本实用新型舵机均采用的是国产的辉盛MG995，此型号舵机的最大转动角度为180度，工作扭矩为13KG/cm，满足使用要求，且性价比较高。

进一步的，本实用新型舵机控制器采用的是Arduino32路舵机控制器，此舵机控制器可以同时同步控制32个舵机，舵机速度精度可调，可以保证动作流畅自如，由直流电源供电，可以使用无线蓝牙模块对舵机控制器进行无线控制。

进一步的，本实用新型单片机是STC公司推出的STC89C51单片机，该单片机工作电压5V，1K字节RAM，可以和蓝牙模块连接通信，满足所需要求。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型腿部结构的结构示意图；

图3为本实用新型工作舵机、第一行走舵机或第二行走舵机的结构示意图。

图中，1为拖地海绵；2为连杆；3为舵机输出轴；4为工作舵机；5为舵机接线口；6为机身；7为输出杆；8为支撑腿；9为吸水海绵垫；10为连接杆；11为第一行走舵机；12为第二行走舵机；13为拼接板。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

参见图1，本实用新型包括机身6，机身6的前端连接有带拖地海绵的工作机构，机身6的侧面安装有能够使机身6运动的行走机构。工作机构包括拖地海绵1以及安装在机身6前端的两个输出杆7；两个输出杆7的前端均安装有工作舵机4，工作舵机4的舵机输出轴3通过连杆2与拖地海绵1相连。行走机构包括分别安装于机身侧面的四个结构相同的腿部结构。

如图2所示，腿部结构包括下部的支撑腿8以及上部的连接杆10，连接杆10与支撑腿8为一体式结构，连接杆10上端与用于使支撑腿8能够上下运动的第一行走舵机11的输出轴相连，下端与用于使支撑腿8能够前后摆动的第二行走舵机12的输出轴相连；第一行走舵机11和第二行走舵机13通过拼接板13拼接在一起。拼接板13为L型连接板，第一行走舵机11固定在L型连接板的侧面上，第二行走舵机12固定在L型连接板的底面上。支撑腿8的底部设置有吸水海绵9。吸水海绵9的形状为圆盘形。

还包括一个带有蓝牙发射模块的遥控器，遥控器内部设置有单片机，遥控器上设置有发出前进、后退、左转、右转、停止和涮洗指令的按钮，这些按钮均与单片机输入端相连，单片机的输出端与蓝牙发射模块相连；所述机身6的内部设置有用于控制舵机输出轴角度的舵机控制器、电源以及用于接收信息的蓝牙接收模块；其中蓝牙接收模块与舵机控制器的控制信号输入端相连，如图3所示，舵机控制器的输出端分别连接到工作舵机4、第一行走舵机11和第二行走舵机12的舵机接线口5上。工作舵机4、第一行走舵机11和第二行走舵机12均采用型号为盛辉MG995的舵机，最大转动角度为180度，工作扭矩为13KG/cm。舵机控制器采用型号为Arduino32路舵机控制器；所述的单片机采用STC公司的型号为STC89C51单片机，该单片机的工作电压为5V，RAM为1K字节，能够与蓝牙模块连接进行通信。

本实用新型的原理：

采用由舵机控制的机器人去代替人工的来回移动。实施方案原理如下：首先，舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，如图3所示。在给入输入信号时，舵机输出轴3会发生一定角度的转动。拖地机的腿部由两部分组成，分别是腿部结构和吸水海绵垫9。其中腿部结构的是由两个舵机拼接而成的，如图2所示，第一行走舵机11输出轴的转动可以使腿部结构相对于地面垂直地上下移动，而与其拼接的第二行走舵机12可以使腿部前后摆动。其他三个的腿部的结构与其完全相同。使腿部实现前后摆动和上下移动的舵机接线在机身6内部的舵机控制器上，并由舵机控制器控制，控制器可以实现对舵机输出轴角度的控制。从而间接地控制拖地机腿部的具体动作和动作幅度。本实用新型的舵机电源由装在机身里的电源提供供电。

本实用新型单片机中所采用的程序为河南工程学院学报第24卷第一期《基于蓝牙串口模块的小型六足机器人系统设计》一文中机器人行走程序，将改程序写入单片机中，通过舵机控制器对腿部动作实现控制，可以实现拖地机的前后移动和左右转弯，这样拖地机就可以模仿生物的步态，来回平稳的行走。

在工作机构中，舵机控制器可以使输出轴产生一定角度的转动。当输出轴发生角度转变的时候，拖地海绵1随着连杆2可以上下移动：一方面可以使拖地机在清洁地面时使海绵垫相对于地面有一个较好的角度；另一方面，在需要将海绵垫上的污渍清洁时，其上下移动可以方便清洁。

控制方面采用蓝牙遥控对拖地机进行控制。遥控的外观上共计有六个按钮，分别为：前进、后退、左转、右转、停止和涮洗，可以通过按钮去控制拖地机的动作。具体内部结构为一个单片机和一个蓝牙发射模块。遥控方主要实现的功能就是发送拖地机动作的代码。各个按键的作用类似于开关的闭合，可以通过按下按钮去选择拖地机运动规划哪部分功能模块（如前进），然后取出执行该规划动作的指令代码通过蓝牙发送模块发送出去。

拖地机机身6中含有一个舵机控制器和一个蓝牙接收模块，当蓝牙发送模块将动作指令代码发送过来之后，蓝牙接收模块进行接收并将指令代码发送到舵机控制器中，这时，舵机控制器就会根据指令代码去控制十个舵机的运动，从而间接地去控制拖地机的运动。

本实用新型操作流程如下：

按下遥控的前进按钮，拖地机将沿着直线行走，行走的同时，拖地海绵1对地面对地面进行清洁，同时吸水海绵垫9对地面上的水有吸附作用，使地面快速干洁，防止湿水的地面使人们发生滑道，如发现其他地方需要清洁则按照遥控前，后，左，右的操纵对拖地机进行控制。如需要对拖地海绵清洗1，可按遥控上的清洗键此时海绵垫会上下移动到一个合适的角度方便对拖地海绵1的清洗，从而进行下次的清洁地面。如清洁工作完成，按下停止键，拖地机停止工作。

具体运行时，将拖地机置于地面，并将一盆清水置于拖地机前。按下遥控上的上下涮洗拖地海绵1的键，在图1中，由工作舵机4控制的连杆将带动拖地海绵1上下移动，从而使拖地海绵1浸湿，准备开始拖地。继续按下遥控中的上下涮洗拖地海绵1的按键，使拖地的拖地海绵1相对于地面有一个很好的角度。然后按下遥控器的前进按钮，这时机身6的舵机控制器会控制腿部结构实现拖地机前进的功能，在前进的过程中，拖地海绵1实现拖地功能，吸水海绵垫9将地面残余的水分迅速吸附，保持了地面的干洁。需要左转时按下遥控器中的左转按钮，此时拖地机将左转运动，到达需要清洁的地方。同理，后退，前进，右转依次可以实现其相应的功能，保证清洁工作的完成。特别是桌子下，床下等一些地方，使用本拖地机十分方便。当中途需要涮洗拖地海绵1的时候，按下遥控器上的上下涮洗拖地海绵的按钮，便可实现清洁拖地海绵的功能。若清洁完毕，可按下遥控器上的停止按钮，从而拖地机停止工作。

Claims (7)

1.一种自动拖地的清洁装置，其特征在于：包括机身(6)，机身(6)的前端连接有带拖地海绵的工作机构，机身(6)的侧面安装有能够使机身运动的行走机构； 

所述的工作机构包括拖地海绵(1)以及安装在机身(6)前端的两个输出杆(7)；两个输出杆(7)的前端均安装有工作舵机(4)，工作舵机(4)的舵机输出轴(3)通过连杆(2)与拖地海绵(1)相连； 

所述的行走机构包括分别安装于机身(6)侧面的四个结构相同的腿部结构； 

所述的腿部结构包括下部的支撑腿(8)以及上部的连接杆(10)，连接杆(10)与支撑腿(8)为一体式结构，连接杆(10)上端与用于使支撑腿(8)能够上下运动的第一行走舵机(11)的输出轴相连，下端与用于使支撑腿(8)能够前后摆动的第二行走舵机(12)的输出轴相连；第一行走舵机(11)和第二行走舵机(13)通过拼接板(13)拼接在一起。 

2.根据权利要求1所述的自动拖地的清洁装置，其特征在于：所述的拼接板(13)为L型连接板，第一行走舵机(11)固定在L型连接板的侧面上，第二行走舵机(12)固定在L型连接板的底面上。 

3.根据权利要求1所述的自动拖地的清洁装置，其特征在于：所述的支撑腿(8)的底部设置有吸水海绵垫(9)。 

4.根据权利要求3所述的自动拖地的清洁装置，其特征在于：所述的吸水海绵垫(9)的形状为圆盘形。 

5.根据权利要求1所述的自动拖地的清洁装置，其特征在于：还包括一个带有蓝牙发射模块的遥控器，遥控器内部设置有单片机，遥控器上设置有发出前进、后退、左转、右转、停止和涮洗指令的按钮，这些按钮均与单片机输入 端相连，单片机的输出端与蓝牙发射模块相连；所述机身(6)的内部设置有用于控制舵机输出轴角度的舵机控制器、电源以及用于接收信息的蓝牙接收模块；其中蓝牙接收模块与舵机控制器的控制信号输入端相连，舵机控制器的输出端分别连接到工作舵机(4)、第一行走舵机(11)和第二行走舵机(12)的舵机接线口(5)上。 

6.根据权利要求1或5所述的自动拖地的清洁装置，其特征在于：所述的工作舵机(4)、第一行走舵机(11)和第二行走舵机(12)均采用型号为盛辉MG995的舵机，最大转动角度为180度，工作扭矩为13KG/cm。 

7.根据权利要求1或5所述的自动拖地的清洁装置，其特征在于：所述的舵机控制器采用型号为Arduino32路舵机控制器；所述的单片机采用STC公司的型号为STC89C51单片机，该单片机的工作电压为5V，RAM为1K字节，能够与蓝牙模块连接进行通信。