CN204541962U - 一种自动清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种自动清扫机器人，主要分为三部分，一是由边刷和小垃圾桶组成，用来清扫小垃圾；另一方面是传感器、机械手臂和大垃圾桶组成，用来清扫大垃圾，当传感器检测到垃圾存在时，由芯片控制机械手臂将大垃圾捡取，将垃圾放入大垃圾箱中；最后一部分是控制电路与测距传感器，在小车的周围分别安装有避障传感器、超声波模块以及红外对管模块，红外对管用来识别黑白线，使小车沿指定路线前进，超声波用来判断小车处于室内的位置，避障传感器用来判断是否有障碍物，通过彼此配合达到自动清扫的目的。

Description

一种自动清扫机器人

技术领域

本实用新型涉及一种在地面上行走的机器人，尤其涉及一种能清理教室垃圾的自动清扫机器人。

背景技术

目前，我国已经有非常多的教室，并且几乎所有的学校都有教学楼，每所学校在对教学楼的清扫上就要花费巨大的人力、物力、财力和时间。教室的清扫除了有灰尘、纸屑等垃圾之外，还有纸团、食物、可乐瓶等较大的垃圾。除此之外，在对垃圾进行清扫的时候，产生的灰尘，对保洁人员的身体造成巨大的伤害。

但是，市场上的自动清扫机器人主要是针对于灰尘等小垃圾的清理。然而对于学校里产生的纸团、可乐瓶等大垃圾显得无能为力。因此，需要提出一种既能清扫小垃圾，也能清扫大垃圾的机器人，其主要应用在学校垃圾清理这方面。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服教室垃圾无法实现自动化清扫的不足，本实用新型提供一种自动清扫机器人，该机器人除了能够通过毛刷清扫小垃圾之外，还采用了滑台实现机械臂的升降，从而实现了用机械手夹取大垃圾并上升到一定高度，将大垃圾回收到大垃圾桶内，实现了对教室及楼道内各种垃圾的清扫。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动清扫机器人，包括移动小车、滑台和机械臂，所述移动小车的底部安装有小垃圾箱，移动小车的上部安装有大垃圾箱，所述滑台安装在大垃圾箱的前端；移动小车的车头部分安装有边刷；所述滑台包括丝杆和设置在所述丝杆两侧的滑杆所述丝杆的两端部套设有轴承，所述丝杆通过驱动机构驱动转动，所述丝杆上还安装有螺旋滑块，两侧的滑杆上均安装有滑块，所述机械臂与螺旋滑块和滑块固定。

所述滑台垂直安装在移动小车上，两根滑杆与丝杆平行固定。

所述移动小车的尾部设有充电触点，所述大垃圾箱的旁边安装有电池盒。

所述机械臂包括舵机、机械手和红外避障模块，所述舵机由依次设置的第一舵机、第二舵机和第三舵机组成，第一舵机的一端与滑块和螺旋滑块相连，第一舵机的另一端与第二舵机的一端相连，第二舵机的另一端与第三舵机相连，第三舵机的一端与机械手相连，机械手的两伸出连接有红外避障模块。

还包括电路控制装置、主控芯片和传感器装置，所述的传感器装置包括超声波模块、红外避障模块和红外对管模块；所述超声波模块分别安装在移动小车的左面、右面和后面，红外避障模块安装在小车的四周，红外对管模块安装在移动小车前面的底部；所述的电路控制装置包括电机模块电路、舵机驱动模块和传感器模块；超声波模块、红外避障模块、红外对管模块和电路控制装置与所述主控芯片连接。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的自动清扫机器人，能够按照教室产生的不同类型垃圾进行分类清扫与处理，通过毛刷进行对小垃圾的清理，通过机械手实现对大垃圾的清理，并回收到大垃圾桶中，实现了对教室里产生的大小垃圾进行全面清理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的自动清扫机器人的结构示意图。

图2是本实用新型的自动清扫机器人的机械臂结构示意图。

图3是本实用新型的自动清扫机器人的滑台结构示意图。

图4是本实用新型的自动清扫机器人的电路控制装置电路原理图。

图中1. 超声波模块，2.红外避障模块，3.红外对管模块，5.电机模块电路，6.舵机驱动模块，7.传感器模块，8.主控芯片，9.小垃圾箱，10.大垃圾箱，11.升降滑台，12.机械臂，13.机械手，14.边刷，15.充电触点，16.电池盒，17.轴承，18.滑杆，19.滑块，20.螺旋滑块,21.丝杆，22a.第一舵机，22b.第二舵机，22c.第三舵机。 

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

本实用新型的一种自动清扫机器人，包括移动小车、滑台和机械臂12，所述移动小车的底部安装有小垃圾箱9，移动小车的上部安装有大垃圾箱10，所述滑台安装在大垃圾箱10的前端；移动小车的车头部分安装有边刷14；所述滑台包括丝杆21和设置在所述丝杆21两侧的滑杆18，所述丝杆21的两端部套设有轴承17，所述丝杆21通过驱动机构驱动转动，所述丝杆21上还安装有螺旋滑块20，两侧的滑杆18上均安装有滑块19，所述机械臂12与螺旋滑块20和滑块19固定，实现上下移动功能。所述滑台垂直安装在移动小车上，两根滑杆18与丝杆21平行固定。底部的小垃圾箱9用于机器人回收小垃圾，上部的大垃圾箱10用于回收大垃圾。

所述移动小车的尾部设有充电触点15，所述大垃圾箱10的旁边安装有电池盒16。

如图2所示，所述机械臂12包括舵机、机械手13和红外避障模块2，所述舵机由依次设置的第一舵机22a、第二舵机22b和第三舵机22c组成，形成关节效果。第一舵机22a的一端与滑块19和螺旋滑块20相连，第一舵机22a的另一端与第二舵机22b的一端相连，第二舵机22b的另一端与第三舵机22c相连，第三舵机22c的一端与机械手13相连，机械手13的两伸出连接有红外避障模块2。

还包括电路控制装置、主控芯片和传感器装置，所述的传感器装置包括超声波模块1、红外避障模块2和红外对管模块3；所述超声波模块1分别安装在移动小车的左面、右面和后面，红外避障模块2安装在小车的四周，红外对管模块3安装在移动小车前面的底部；所述的电路控制装置包括电机模块电路5、舵机驱动模块6和传感器模块7；超声波模块1、红外避障模块2、红外对管模块3和电路控制装置与所述主控芯片连接。

在图1中，超声波模块1、红外避障模块2和红外对管模块3与传感器模块7相联，各个传感器的数据线与主控芯片8相连，主控芯片8与电机模块电路5相连，超声波模块1可将后面以及左右距离墙壁的距离数据传回到主控芯片8中，主控芯片8通过对数据进行处理，控制电机模块电路5驱动电机进行工作，左转或者右转，前进或者倒退；移动小车前面的三个红外避障模块2检测到大垃圾驱动机械手13进行捡取大垃圾。

当三个红外避障模块2检测到有大垃圾时，主控芯片8控制舵机驱动模块6，舵机驱动模块6控制第三舵机22c转动使机械手13闭合，将垃圾抓住。此时，再由主控芯片8控制电机模块电路5驱动步进电机控制丝杆21，使整个机械臂12上升到一定高度，此时由第一舵机22a旋转90度将垃圾举起，再由第二舵机22b旋转将垃圾对准大垃圾桶10，此时第三舵机22c松开，将垃圾装入大垃圾桶10中。

如图3所示，丝杆21与步进电机相连，滑块19和螺旋滑块18与机械臂12整体相连，滑块19起到固定作用。当机械手13夹取垃圾后，主控芯片8驱动电机模块电路5使丝杆21上升到一定高度。

如图4所示，传感器模块、无线遥控模块、电机模块电路、舵机驱动模块分别与主控芯片相连，传感器模块将传感器收集到的数据传到主控芯片，供主控芯片处理使用。无线模块将用户发送的指令通过数据传送给主控芯片，主控芯片通过对收集的数据进行处理，来控制电机模块电路、舵机驱动模块来控制小车的动作以及行驶路线。

本实用新型的自动清扫机器人，主要分为三部分，一是由边刷和小垃圾桶组成，用来清扫小垃圾；另一方面是传感器、机械臂和大垃圾桶组成，用来清扫大垃圾，当传感器检测到垃圾存在时，由芯片控制机械臂将大垃圾捡取，将垃圾放入大垃圾箱中；最后一部分是控制电路与测距传感器，在小车的周围分别安装有红外避障模块、超声波模块以及红外对管模块，红外对管用来识别黑白线，使小车沿指定路线前进，超声波用来判断小车处于室内的位置，红外避障模块用来判断是否有障碍物，通过彼此配合达到自动清扫的目的。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种自动清扫机器人，其特征在于：包括移动小车、滑台和机械臂（12），所述移动小车的底部安装有小垃圾箱（9），移动小车的上部安装有大垃圾箱（10），所述滑台安装在大垃圾箱（10）的前端；移动小车的车头部分安装有边刷（14）；所述滑台包括丝杆（21）和设置在所述丝杆（21）两侧的滑杆（18），所述丝杆（21）的两端部套设有轴承（17），所述丝杆（21）通过驱动机构驱动转动，所述丝杆（21）上还安装有螺旋滑块（20），两侧的滑杆（18）上均安装有滑块（19），所述机械臂（12）与螺旋滑块（20）和滑块（19）固定。

2.如权利要求1 所述的自动清扫机器人，其特征在于：所述滑台垂直安装在移动小车上，两根滑杆（18）与丝杆（21）平行固定。

3.如权利要求1 所述的自动清扫机器人，其特征在于：所述移动小车的尾部设有充电触点（15），所述大垃圾箱（10）的旁边安装有电池盒（16）。

4.如权利要求1 所述的自动清扫机器人，其特征在于：所述机械臂（12）包括舵机、机械手（13）和红外避障模块（2），所述舵机由依次设置的第一舵机（22a）、第二舵机（22b）和第三舵机（22c）组成，第一舵机（22a）的一端与滑块（19）和螺旋滑块（20）相连，第一舵机（22a）的另一端与第二舵机（22b）的一端相连，第二舵机（22b）的另一端与第三舵机（22c）相连，第三舵机（22c）的一端与机械手（13）相连，机械手（13）的两伸出连接有红外避障模块（2）。

5.如权利要求1 所述的自动清扫机器人，其特征在于：还包括电路控制装置、主控芯片和传感器装置，所述的传感器装置包括超声波模块（1）、红外避障模块（2）和红外对管模块（3）；所述超声波模块（1）分别安装在移动小车的左面、右面和后面，红外避障模块（2）安装在小车的四周，红外对管模块（3）安装在移动小车前面的底部；所述的电路控制装置包括电机模块电路（5）、舵机驱动模块（6）和传感器模块（7）；超声波模块（1）、红外避障模块（2）、红外对管模块（3）和电路控制装置与所述主控芯片连接。