CN205697560U - 一种智能扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能扫地机器人，扫地机器人本体内设有空腔，空腔内安装有收纳盒，扫地机器人本体的顶部设有盖板，还包括第一驱动单元，用于驱动盖板启闭；第二驱动单元，用于驱动收纳盒伸将收纳于收纳盒中的垃圾倒出；垃圾桶定位单元，用于检测垃圾桶位置；容量检测单元，用于检测收纳盒中垃圾容量；第一、第二驱动单元响应于容量检测单元的检测值以及垃圾桶定位单元的定位值，开启盖板并将收纳盒伸出到垃圾桶上方将收纳盒中的垃圾倒入到垃圾桶中，本实用新型通过在扫地机器人本体上设置将将收纳盒中的垃圾倒入到垃圾桶中的第一、第二驱动单元以及垃圾桶定位单元，使得扫地机器人能够自动清除收纳盒的垃圾，方便使用者使用，方便实用。

Description

一种智能扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及家用智能机器人技术领域，更具体地说，它涉及一种智能扫地机器人。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种。扫地机器人能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。

现有的扫地机器人，在完成清洁任务后，垃圾被收纳到设置于扫地机器人内部的垃圾收纳盒中，一般需要人工手动将其取出倒掉其中的垃圾，给用户使用带来不便。针对上述问题，专利号为CN204260676U的中国专利，提出了一种扫地机器人，其中通过设置垃圾回收装置，将收集到垃圾收纳盒中的垃圾部分吸入到垃圾回收装置中，上述技术方案，正如其所述，存在一定的缺陷，如收集到垃圾收纳盒中的垃圾不能全部地被倾倒掉，使用一段时间后还是需要用户手动将其清除，这就需要一种能够自动彻底地将垃圾收纳盒中的垃圾倾倒掉的扫地机器人。

实用新型内容

针对实际运用中的问题，本实用新型提出了一种智能扫地机器人，具体方案如下：

一种智能扫地机器人，包括扫地机器人本体，所述扫地机器人本体内设有电源、控制器、避障移动系统、垃圾收集装置以及空腔，所述空腔内可拆卸安装有用于收纳垃圾的收纳盒，所述扫地机器人本体的顶部设有用于密闭所述空腔的盖板，还包括第一驱动单元，与所述控制器控制连接，用于驱动所述盖板的启闭；第二驱动单元，与所述控制器控制连接，用于驱动所述收纳盒伸出到所述空腔的外部并将收纳于收纳盒中的垃圾倒出；垃圾桶定位单元，用于检测垃圾桶的位置；容量检测单元，与控制器信号连接，用于检测收纳盒中垃圾的容量；所述第一、第二驱动单元响应于容量检测单元的检测值以及垃圾桶定位单元的定位值，开启盖板并将收纳盒伸出到垃圾桶上方将收纳盒中的垃圾倒入到垃圾桶中。

通过上述技术方案，当扫地机器人检测到收纳盒中的垃圾容量超过预设值时，控制器控制第一驱动单元开启盖板，而后收纳盒经第二驱动单元驱动移出到扫地机器人的外部，通过垃圾桶定位单元，定位垃圾桶所在的位置而后将收纳盒中的垃圾倒入到垃圾桶中。

进一步的，所述盖板与扫地机器人本体通过一铰接轴铰接设置，所述盖板的一侧边与所述铰接轴固定连接，所述第一驱动单元包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的转轴与所述铰接轴传动连接。

通过上述技术方案，当需要调整盖板的启闭状态时，只需要控制第一驱动电机的转动即可。

进一步的，所述第二驱动单元包括

二维平面驱动模块，用于驱动收纳盒在二维平面内做上下左右运动；

三维旋转模块，用于驱动收纳盒在三维空间内沿其轴向转动。

通过上述技术方案，使得收纳盒不仅可以在二维平面内做位移，而且当收纳盒移动到设定位置时，可以做三维转动，使得收纳盒中的垃圾能够顺利地被倒出。

进一步的，所述三维旋转模块包括

转动电机，与控制器控制连接，所述转动电机的转轴平行于所述收纳盒的水平轴向设置且与所述收纳盒的底壁固定连接。

通过上述技术方案，当收纳盒处于垃圾桶的开口上方时，转动电机转动使得收纳盒发生旋转，收纳盒中的垃圾被倒出到垃圾桶中。

进一步的，所述二维平面驱动模块包括

垂直升降装置，包括一垂直于所述空腔底壁设置的第一伸缩件，所述第一伸缩件的活动端与设于收纳盒底部的水平传输装置固定连接；

水平传输装置，包括平行于收纳盒底壁设置的第二伸缩件，所述第二伸缩件的固定端与所述第一伸缩件的活动端固定连接，所述第二伸缩件的活动端与所述转动电机固定连接。

通过上述技术方案，当盖板打开后，收纳盒经过垂直升降装置将收纳盒提升到扫地机器人本体的外部，而后通过水平传输装置，将收纳盒移动到垃圾桶的开口上方。

进一步的，所述二维平面驱动模块包括

V型驱动臂，所述V型驱动臂包括相互铰接设置的下关节段与上关节段，所述下关节段远离上关节段的一端与所述空腔的底壁铰接设置，所述上关节段远离下关节段的一端与所述转动电机铰接设置，所述下关节段与空腔底壁的铰接点、下关节段与上关节段的铰接点、上关节段与转动电机的铰接点处均设有传动装置。

通过上述技术方案，使得收纳盒能够被顺利地移动到垃圾桶开口的上方。

进一步的，所述垃圾桶定位单元包括

垃圾桶位置信息发送模块，设于垃圾桶上，用于发送声/光/电/磁定位信号；

垃圾桶位置信息接收模块，设于扫地机器人本体上，用于接收垃圾桶位置信息发送模块发送的声/光/电/磁定位信号，输出一坐标定位信号，所述避障移动系统响应于上述坐标定位信号，控制扫地机器人本体移动到垃圾桶处。

通过上述技术方案，设于扫地机器人本体上的垃圾桶位置信息接收模块可以精确地定位垃圾桶所在的位置，而后经过自身内置的避障移动系统控制，将扫地机器人导航到所述垃圾桶处，方便收纳盒将垃圾倒入到垃圾桶中。

进一步的，所述垃圾桶定位单元还包括

精确定位模块，包括设于垃圾桶开口边缘的至少三个精确位置信息发送装置以及设于所述收纳盒底壁上的精确位置信息接收装置，当所述精确位置信息接收装置检测到其与多个所述精确位置信息发送装置的距离相等时，输出一位置确认信号，所述第二驱动单元响应于上述位置确认信号将收纳盒中的垃圾倒出到垃圾桶中。

通过上述技术方案，进一步保证了收纳盒能够准确地将其中的垃圾倒入到垃圾桶中。

进一步的，所述容量检测单元包括

红外检测传感器模块，设于收纳盒的内侧壁上并与控制器信号连接，用于检测收纳盒中垃圾的堆积高度并输出所述检测值。

进一步的，所述第一、第二伸缩件均为电动伸缩杆或丝杆传送组件，所述电动伸缩杆或丝杆传送组件与控制器控制连接

与现有技术相比，本实用新型通过在扫地机器人本体与收纳盒之间设置将收纳盒取出并将其中的垃圾倒入到垃圾桶中的第一、第二驱动单元，并且通过设置垃圾桶定位单元，使得扫地机器人能够自动清倒收纳盒的垃圾，方便使用者使用，结构简单，方便实用。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的示意图；

图2为本实用新型实施例一的示意图（图中省略收纳盒）；

图3为本实用新型实施例二的示意图。

附图标志：1、扫地机器人本体，2、空腔，3、收纳盒，4、盖板，5、第一驱动单元，6、第二驱动单元，7、铰接轴，8、第一驱动电机，9、二维平面驱动模块，10、三维旋转模块，11、转动电机，12、垂直升降装置，13、水平传输装置，14、V型驱动臂，15、上关节段，16、下关节段，17、传动马达，18、垃圾桶位置信息发送模块，19、垃圾桶位置信息接收模块，20、精确定位模块，21、红外检测传感器模块，22、固定块，23、垃圾桶。

具体实施方式

参照图1～3对本实用新型做进一步说明。

本实用新型在于提供一种能够自动倒垃圾的智能扫地机器人，如图1和图2所示，包括扫地机器人本体1，扫地机器人本体1内设有电源、控制器、避障移动系统、垃圾收集装置以及空腔2，空腔2内可拆卸安装有用于收纳垃圾的收纳盒3，扫地机器人本体1的顶部设有用于密闭空腔2的盖板4，还包括第一驱动单元5，与控制器控制连接，用于驱动盖板4的启闭；第二驱动单元6，与控制器控制连接，用于驱动收纳盒3伸出到空腔2的外部并将收纳于收纳盒3中的垃圾倒出；垃圾桶23定位单元，用于检测垃圾桶23的位置；容量检测单元，与控制器信号连接，用于检测收纳盒3中垃圾的容量；第一、第二驱动单元6响应于容量检测单元的检测值以及垃圾桶定位单元的定位值，开启盖板4并将收纳盒3伸出到垃圾桶23上方将收纳盒3中的垃圾倒入到垃圾桶23中。上述技术方案，当扫地机器人检测到收纳盒3中的垃圾容量超过预设值时，控制器控制第一驱动单元5开启盖板4，而后收纳盒3经第二驱动单元6驱动移出到扫地机器人的外部，通过垃圾桶定位单元，定位垃圾桶23所在的位置而后将收纳盒3中的垃圾倒入到垃圾桶中。

本实用新型中，对于扫地机器人的形状在此不作限制，可以为圆形，也可以为方形等。

对于盖板4，本实用新型采用与扫地机器人本体1铰接的方式设置，如图1所示，盖板4与扫地机器人本体1通过一铰接轴7铰接设置，盖板4的一侧边与铰接轴7固定连接，第一驱动单元5包括第一驱动电机8，第一驱动电机8的转轴与铰接轴7传动连接。上述技术方案，当需要调整盖板4的启闭状态时，只需要控制第一驱动电机8的转动即可。

在实际生产中，盖板4也可采用滑移的方式与扫地机器人本体1连接，实施方式为：在扫地机器人本体1上设置滑槽，盖板4与所述滑槽滑移连接，并由电动伸缩杆或者是电机驱动。

对于本实用新型，如何将收纳盒3移出到扫地机器人本体1的外部存在多种实施方式，对于第二驱动单元6，总体上可概括为以下两个模块：

二维平面驱动模块9，用于驱动收纳盒3在二维平面内做上下左右运动；

三维旋转模块10，用于驱动收纳盒3在三维空间内沿其轴向转动。

上述技术方案，使得收纳盒3不仅可以在二维平面内做位移，而且当收纳盒3移动到设定位置时，可以做三维转动，使得收纳盒3中的垃圾能够顺利地被倒出。

对于三维旋转模块10，详述的，如图2所示，包括转动电机11，与控制器控制连接，转动电机11的转轴平行于收纳盒3的水平轴向设置且与收纳盒3的底壁固定连接。更为详述的，转动电机11与一伸缩件固定连接，转动电机的转轴上设置有用以与收纳盒固定连接的固定块22，上述技术方案，当收纳盒3处于垃圾桶的开口上方时，转动电机11转动使得收纳盒3发生旋转，收纳盒3中的垃圾被倒出到垃圾桶中。

对于二维平面驱动模块9，可以有多种实施方式，如下：

实施例一，如图1和图2所示，二维平面驱动模块9包括：

垂直升降装置12，包括一垂直于空腔2底壁设置的第一伸缩件，第一伸缩件的活动端与设于收纳盒3底部的水平传输装置13固定连接；

水平传输装置13，包括平行于收纳盒3底壁设置的第二伸缩件，第二伸缩件的固定端与第一伸缩件的活动端固定连接，第二伸缩件的活动端与转动电机11固定连接。

上述第一、第二伸缩件在本实施例中均采用电动伸缩杆或丝杆传送组件。

当盖板4打开后，收纳盒3经过垂直升降装置12将收纳盒3提升到扫地机器人本体1的外部，而后通过水平传输装置13，将收纳盒3移动到垃圾桶的开口上方。

实施例二，如图3所示，二维平面驱动模块9包括：

V型驱动臂14，V型驱动臂14包括相互铰接设置的下关节段16与上关节段15，下关节段16远离上关节段15的一端与空腔2的底壁铰接设置，上关节段15远离下关节段16的一端与转动电机11铰接设置，下关节段16与空腔2底壁的铰接点、下关节段16与上关节段15的铰接点、上关节段15与转动电机11的铰接点处均设有传动装置。

上述上关节段15与下关节段16均采用轻质不锈钢制成，上述传动装置为传动马达17。

上述技术方案，使得收纳盒3能够被顺利地移动到垃圾桶开口的上方。

由于扫地机器人需要将收集到的垃圾倒入到垃圾桶中，因此，需要对垃圾桶的位置做出精确的定位，详述的，垃圾桶定位单元包括

垃圾桶位置信息发送模块18，设于垃圾桶上，用于发送声/光/电/磁定位信号；

垃圾桶位置信息接收模块19，设于扫地机器人本体1上，用于接收垃圾桶位置信息发送模块18发送的声/光/电/磁定位信号，输出一坐标定位信号，避障移动系统响应于上述坐标定位信号，控制扫地机器人本体1移动到垃圾桶处。

在本实用新型中，采用磁感应式位置定位模块，相对的，在扫地机器人上安装有检测磁场的线圈，当扫地机器人运动时，线圈切割磁感线产生电压，由于距离的远近导致电流有所不同（此处默认为扫地机器人的速度恒定），以此定位垃圾桶的位置。

上述技术方案，设于扫地机器人本体1上的垃圾桶位置信息接收模块19可以精确地定位垃圾桶所在的位置，而后经过自身内置的避障移动系统控制，将扫地机器人导航到垃圾桶处，方便收纳盒3将垃圾倒入到垃圾桶中。

进一步优化的，垃圾桶定位单元还包括：精确定位模块20，包括设于垃圾桶开口边缘的至少三个精确位置信息发送装置以及设于收纳盒3底壁上的精确位置信息接收装置，当精确位置信息接收装置检测到其与多个精确位置信息发送装置的距离相等时，输出一位置确认信号，第二驱动单元6响应于上述位置确认信号将收纳盒3中的垃圾倒出到垃圾桶中。上述精确位置信息发送装置可以采用磁场信号发生器，精确位置信息接收装置可以采用磁导航传感器之类的磁场检测元件，当检测元件检测到期距离上述磁场信号发生器的距离均相同时，发出一精确定位信号给到控制器，上述技术方案，只有当收纳盒3位于垃圾桶开口的正上方时，收纳盒3才会发生转动将垃圾倒出，进一步保证了收纳盒3能够准确地将其中的垃圾倒入到垃圾桶中。

进一步的，为了避免收纳盒3中垃圾过多，在收纳盒3或是扫地机器人本体1上设置有容量检测单元，主要包括设于收纳盒3的内侧壁上并与控制器信号连接的红外检测传感器模块21，用于检测收纳盒3中垃圾的堆积高度并输出检测值，在使用中，当红外检测传感器检测到垃圾的高度超过预设值时，红外检测传感器输出一检测值，控制器接收所述检测值控制扫地机器人开始倒垃圾的程序。

在本实用新型中，对于扫地机器人的自动避障、自行走等功能，现有技术中已经有很多公开与应用，在此不再赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能扫地机器人，包括扫地机器人本体(1)，所述扫地机器人本体(1)内设有电源、控制器、避障移动系统、垃圾收集装置以及空腔(2)，所述空腔(2)内可拆卸安装有用于收纳垃圾的收纳盒(3)，所述扫地机器人本体(1)的顶部设有用于密闭所述空腔(2)的盖板(4)，其特征是：还包括

第一驱动单元(5)，与所述控制器控制连接，用于驱动所述盖板(4)的启闭；

第二驱动单元(6)，与所述控制器控制连接，用于驱动所述收纳盒(3)伸出到所述空腔(2)的外部并将收纳于收纳盒(3)中的垃圾倒出；

垃圾桶定位单元，用于检测垃圾桶的位置；

容量检测单元，与控制器信号连接，用于检测收纳盒(3)中垃圾的容量；

所述第一、第二驱动单元(6)响应于容量检测单元的检测值以及垃圾桶定位单元的定位值，开启盖板(4)并将收纳盒(3)伸出到垃圾桶上方将收纳盒(3)中的垃圾倒入到垃圾桶中。

2.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征是：所述盖板(4)与扫地机器人本体(1)通过一铰接轴(7)铰接设置，所述盖板(4)的一侧边与所述铰接轴(7)固定连接，所述第一驱动单元(5)包括第一驱动电机(8)，所述第一驱动电机(8)的转轴与所述铰接轴(7)传动连接。

3.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征是：所述第二驱动单元(6)包括

二维平面驱动模块(9)，用于驱动收纳盒(3)在二维平面内做上下左右运动；

三维旋转模块(10)，用于驱动收纳盒(3)在三维空间内沿其轴向转动。

4.根据权利要求3所述的智能扫地机器人，其特征是：所述三维旋转模块(10)包括

转动电机(11)，与控制器控制连接，所述转动电机(11)的转轴平行于所述收纳盒(3)的水平轴向设置且与所述收纳盒(3)的底壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的智能扫地机器人，其特征是：所述二维平面驱动模块(9)包括

垂直升降装置(12)，包括一垂直于所述空腔(2)底壁设置的第一伸缩件，所述第一伸缩件的活动端与设于收纳盒(3)底部的水平传输装置(13)固定连接；

水平传输装置(13)，包括平行于收纳盒(3)底壁设置的第二伸缩件，所述第二伸缩件的固定端与所述第一伸缩件的活动端固定连接，所述第二伸缩件的活动端与所述转动电机(11)固定连接。

6.根据权利要求4所述的智能扫地机器人，其特征是：所述二维平面驱动模块(9)包括

V型驱动臂(14)，所述V型驱动臂(14)包括相互铰接设置的下关节段(16)与上关节段(15)，所述下关节段(16)远离上关节段(15)的一端与所述空腔(2)的底壁铰接设置，所述上关节段(15)远离下关节段(16)的一端与所述转动电机(11)铰接设置，所述下关节段(16)与空腔(2)底壁的铰接点、下关节段(16)与上关节段(15)的铰接点、上关节段(15)与转动电机(11)的铰接点处均设有传动装置。

7.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征是：所述垃圾桶定位单元包括

垃圾桶位置信息发送模块(18)，设于垃圾桶上，用于发送声/光/电/磁定位信号；

垃圾桶位置信息接收模块(19)，设于扫地机器人本体(1)上，用于接收垃圾桶位置信息发送模块(18)发送的声/光/电/磁定位信号，输出一坐标定位信号，所述避障移动系统响应于上述坐标定位信号，控制扫地机器人本体(1)移动到垃圾桶处。

8.根据权利要求7所述的智能扫地机器人，其特征是：所述垃圾桶定位单元还包括

精确定位模块(20)，包括设于垃圾桶开口边缘的至少三个精确位置信息发送装置以及设于所述收纳盒(3)底壁上的精确位置信息接收装置，当所述精确位置信息接收装置检测到其与多个所述精确位置信息发送装置的距离相等时，输出一位置确认信号，所述第二驱动单元(6)响应于上述位置确认信号将收纳盒(3)中的垃圾倒出到垃圾桶中。

9.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征是：所述容量检测单元包括

红外检测传感器模块(21)，设于收纳盒(3)的内侧壁上并与控制器信号连接，用于检测收纳盒(3)中垃圾的堆积高度并输出所述检测值。

10.根据权利要求5所述的智能扫地机器人，其特征是：所述第一、第二伸缩件均为电动伸缩杆或丝杆传送组件，所述电动伸缩杆或丝杆传送组件与控制器控制连接。