CN207127901U - 一种网格式清洁机器人装置 - Google Patents

Abstract

一种网格式清洁机器人装置，所述铰链板A通过销轴A和铰链板B铰接，铰链板B通过销轴B和拖把支架铰接，铰链板A和铰链板B之间连接有弹簧，铰链板B上焊接有把手，拖把支架上安装有拖把布，铰链板A通过螺钉安装在机器人本体的后面；当清洁机器人工作时，手动拉动把手将拖把放下，接触并压紧地面；当清洁机器人工作结束时，手动拉动把手将拖把抬起。本实用新型集机械设计、电子技术、传感器检测技术、自动控制技术、路径规划等诸多学科知识为一体，具有免碰撞感应系统、自主导航路径规划、路面实时监控、红外遥控等功能，结构轻巧、续航时间长、清扫能力强，是一款轻巧、高效、便捷、智能的清洁机器人。

Description

一种网格式清洁机器人装置

技术领域：

本发明属于清洁服务机器人领域，具体涉及一种网格式清洁机器人装置。

背景技术：

随着社会经济的发展，高楼大厦的外墙和楼顶主要采用玻璃材质。楼顶玻璃常期暴露在外，容易积累水渍、沙尘、树叶、纸屑等杂物，严重影响了建筑物的美观性和透光性，而且玻璃楼顶承载能力弱、清洁面积大，清洁面相对平整，人工清洁耗时耗力，存在很大安全隐患。

目前市面上流行的清洁机器人大多是家庭扫地机器人和地面清洁车，还有少数的爬壁清洁机器人，这些清洁机器人都有各自的特点和应用场合，但是均不适合于高层楼顶玻璃的清洁。家庭扫地机器人清扫面积小、续航时间短、清扫能力弱，不适合户外大面积大颗粒物清扫；户外清洁车体积笨重、无自主导航功能，不适合屋顶、楼顶和天台等场合清扫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构紧凑、体积轻巧、续航时间长、清洁面积大、清扫能力强、具备自主导航功能的清洁机器人装置，以替代传统的人工清洁作业方式，提高劳动效率，降低劳动强度，减少劳动成本，具有较好的社会意义和经济效益。

本发明网格式清洁机器人装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种网格式清洁机器人装置，其中，该网格式清洁机器人装置包括有：

广角摄像头；机器人外壳；报警灯；拖把布；轮子；轮盘；螺旋毛刷；机器人本体；超声波传感器；滚柱滚子；圆盘毛刷；万向轮；红外传感器；控制盒；水箱；直流电机；电机支架；支架板；洒水管；水泵；电机带轮；齿形带；轮子带轮；安装板；轮子支架；垃圾存储箱；轮子轴；紧固螺钉；圆形带轮；大齿轮；圆形带；小齿轮；单向轴承；销轴A；铰链板A；弹簧；把手；拖把支架；铰链板B；销轴B；水管；

所述广角摄像头安装在机器人外壳的上面板前端中间位置，主要用于清扫路面的实时远程监控；所述报警灯安装在机器人外壳的上面板后端左部位，当机器人正常工作时，亮绿色灯，当发生故障或被障碍物卡住时，亮红色灯；所述超声波传感器安装在机器人外壳的前面板，中间2个，左右各2个，对称分布，主要用于清洁机器人行走避障；所述控制盒通过活动卡扣安装在垃圾存储箱上，里面放有控制器、电池、电机驱动模块；所述网格式清洁机器人装置主要有传动清扫结构、洒水系统、拖把结构三部分组成；所述直流电机通过螺丝安装在电机支架上，电机支架通过螺钉安装在支架板上，电机带轮通过平键安装在直流电机的输出轴上；所述机器人本体上装有轮子和万向轮；所述万向轮通过支架和螺钉固定在机器人本体前端中间位置；所述轮子、大齿轮、圆形带轮是一个整体塑料模型，轮子带轮通过螺钉固定在轮盘上，轮盘通过螺钉固定在轮子上，轮子通过中间内孔的轴承套在轮子轴上，可自由转动，轮子轴通过紧固螺钉和轮子支架固定在一起，轮子支架通过螺钉固定在机器人本体后端的两边；直流电机通过电机带轮、齿形带、轮子带轮带动轮子、大齿轮、圆形带轮同步旋转运动；所述圆盘毛刷通过圆柱滚子安装在机器人本体最前端的左右两边，圆柱滚子上有圆形带槽，通过圆形带和圆形带轮连接传动；所述螺旋毛刷通过单向轴承固定在机器人本体最后端，螺旋毛刷的两端连接有小齿轮，小齿轮和大齿轮配合转动；当直流电机带动轮子、大齿轮、圆形带轮同步转动时，圆形带轮通过圆形带带动圆盘毛刷转动，圆盘毛刷和圆盘毛刷旋转方向相反，圆盘毛刷顺时针旋转，圆盘毛刷逆时针旋转，这样可以把散乱的垃圾扫到中间位置，以便螺旋毛刷清扫；所述大齿轮带动小齿轮转动，小齿轮带动螺旋毛刷转动，大齿轮和小齿轮的传动比为5：1，即大齿轮转一圈，小齿轮转5圈，也就是轮子转一圈，螺旋毛刷转5圈，能实现快速的清扫作用；所述水箱通过活动卡扣安装在机器人本体上，水泵通过螺钉安装在支架板上，洒水管通过支架和螺钉安装在支架板上，水箱、水泵和洒水管之间通过水管连接，洒水管上均匀地开有小孔，当水泵将水送进洒水管时，水就会通过小孔均匀地洒向地面，以便后面拖把的清洁；所述铰链板A通过销轴A和铰链板B铰接，铰链板B通过销轴B和拖把支架铰接，铰链板A和铰链板B之间连接有弹簧，铰链板B上焊接有把手，拖把支架上安装有拖把布，铰链板A通过螺钉安装在机器人本体的后面；当清洁机器人工作时，手动拉动把手将拖把放下，接触并压紧地面；当清洁机器人工作结束时，手动拉动把手将拖把抬起。

与现有结构相较之下，本发明具有如下优点：

(1)具有多种工作模式，可根据需要自行选择。

(2)配备广角摄像头，能够对路面进行实时远程监控。

(3)具有超声波免碰撞感应系统，可以实时避障。

(4)具有急停、故障报警等功能。

本发明集机械设计、电子技术、传感器检测技术、自动控制技术、机器人技术、网络通信技术、路径规划等诸多学科知识为一体，具有免碰撞感应系统、自主导航路径规划、路面实时监控、红外遥控等功能，结构轻巧、续航时间长、清扫能力强，是一款轻巧、高效、便捷、智能的清洁机器人，能够替代传统的人工清洁作业方式，有效降低劳动风险和劳动成本，具有较好的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明整体外观结构图；

图2为本发明整体布局图；

图3为本发明整体布局图2；

图4为本发明轮子结构图；

图5为本发明传动清扫结构示意图；

图6为本发明拖把结构示意图；

图7为本发明洒水系统示意图；

图8为本发明使用状态示意图。

图中：1.广角摄像头；2.机器人外壳；3.报警灯；4.拖把布；5.轮子；6. 轮盘；7.螺旋毛刷；8.机器人本体；9.超声波传感器；10.滚柱滚子；11.圆盘毛刷；12.万向轮；13.红外传感器；14.控制盒；15.水箱；16.直流电机；17. 电机支架；18.支架板；19.洒水管；20.水泵；21.电机带轮；22.齿形带；23. 轮子带轮；24.安装板；25.轮子支架；26.垃圾存储箱；27.轮子轴；28.紧固螺钉；29.圆形带轮；30.大齿轮；31.圆形带；32.小齿轮；33.单向轴承；34.销轴A；35.铰链板A；36.弹簧；37.把手；38.拖把支架；39.铰链板B；40.销轴 B；41.水管。

具体实施方式

下面，将详细说明本发明的实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

参见图1至附图8，一种网格式清洁机器人装置，包括有：

1.广角摄像头；2.机器人外壳；3.报警灯；4.拖把布；5.轮子；6.轮盘；7. 螺旋毛刷；8.机器人本体；9.超声波传感器；10.滚柱滚子；11.圆盘毛刷；12. 万向轮；13.红外传感器；14.控制盒；15.水箱；16.直流电机；17.电机支架； 18.支架板；19.洒水管；20.水泵；21.电机带轮；22.齿形带；23.轮子带轮； 24.安装板；25.轮子支架；26.垃圾存储箱；27.轮子轴；28.紧固螺钉；29.圆形带轮；30.大齿轮；31.圆形带；32.小齿轮；33.单向轴承；34.销轴A；35. 铰链板A；36.弹簧；37.把手；38.拖把支架；39.铰链板B；40.销轴B；41. 水管；

网格式清洁机器人的整体外观如1、2、3所示，广角摄像头1安装在机器人外壳2的上面板前端中间位置，主要用于清扫路面的实时远程监控；报警灯3安装在机器人外壳2的上面板后端左部位，当机器人正常工作时，亮绿色灯，当发生故障或被障碍物卡住时，亮红色灯；超声波传感器9安装在机器人外壳2 的前面板，中间2个，左右各2个，对称分布，主要用于清洁机器人行走避障；控制盒14通过活动卡扣安装在垃圾存储箱26上，里面放有控制器、电池、电机驱动模块等。

网格式清洁机器人装置主要有传动清扫结构、洒水系统、拖把结构三部分组成。

传动清扫结构如图4、5所示。直流电机16通过螺丝安装在电机支架17上，电机支架17通过螺钉安装在支架板18上，电机带轮21通过平键安装在直流电机16的输出轴上；机器人本体8上装有轮子5和万向轮12；万向轮12通过支架和螺钉固定在机器人本体8前端中间位置；轮子5、大齿轮30、圆形带轮29 是一个整体塑料模型，轮子带轮23通过螺钉固定在轮盘6上，轮盘6通过螺钉固定在轮子5上，轮子5通过中间内孔的轴承套在轮子轴27上，可自由转动，轮子轴27通过紧固螺钉28和轮子支架25固定在一起，轮子支架25通过螺钉固定在机器人本体8后端的两边；直流电机16通过电机带轮21、齿形带22、轮子带轮23带动轮子5、大齿轮30、圆形带轮29同步旋转运动。

圆盘毛刷11通过圆柱滚子10安装在机器人本体8最前端的左右两边，圆柱滚子10上有圆形带槽，通过圆形带31和圆形带轮29连接传动；螺旋毛刷7通过单向轴承33固定在机器人本体8最后端，螺旋毛刷7的两端连接有小齿轮32，小齿轮32和大齿轮30配合转动。

当直流电机16带动轮子5、大齿轮30、圆形带轮29同步转动时，圆形带轮29通过圆形带31带动圆盘毛刷11转动，圆盘毛刷11-1和圆盘毛刷11-2旋转方向相反，圆盘毛刷11-1顺时针旋转，圆盘毛刷11-2逆时针旋转，这样可以把散乱的垃圾扫到中间位置，以便螺旋毛刷清扫。大齿轮30带动小齿轮32 转动，小齿轮32带动螺旋毛刷7转动，大齿轮30和小齿轮32的传动比为5：1，即大齿轮30转一圈，小齿轮32转5圈，也就是轮子5转一圈，螺旋毛刷转5圈，能实现快速的清扫作用。

洒水系统如图7所示。水箱15通过活动卡扣安装在机器人本体8上，水泵 20通过螺钉安装在支架板18上，洒水管19通过支架和螺钉安装在支架板18上，水箱15、水泵20和洒水管19之间通过水管41连接，洒水管19上均匀地开有小孔，当水泵20将水送进洒水管19时，水就会通过小孔均匀地洒向地面，以便后面拖把的清洁。

拖把结构如图6所示。铰链板A35通过销轴A34和铰链板B39铰接，铰链板B39通过销轴B40和拖把支架38铰接，铰链板A35和铰链板B39之间连接有弹簧36，铰链板B39上焊接有把手37，拖把支架38上安装有拖把布4，铰链板 A35通过螺钉安装在机器人本体8的后面。当清洁机器人工作时，手动拉动把手 37将拖把放下，接触并压紧地面；当清洁机器人工作结束时，手动拉动把手37 将拖把抬起。

工作原理：

(1)首先选择工作模式，当选择模式开关拨到1位置，选择手动远程遥控模式，当选择模式开关拨到2位置，选择自动寻迹导航模式。

(2)手动将拖把机构放下，使拖布接触并压紧地面。

(3)清洁机器人开始工作：

1)远程遥控模式：工作人员操纵遥控云台，按下启动按钮，机器人准备开始工作，通过按前进、后退、左转、右转、停止按钮实现清洁机器人行走、转弯、停止等动作。当清洁机器人前进时，直流电机16带动轮子5、大齿轮30、圆形带轮29同步转动。圆形带轮29通过圆形带31带动圆盘毛刷11转动，圆盘毛刷11-1顺时针旋转，圆盘毛刷11-2逆时针旋转，将路面散乱的垃圾扫到中间位置，大齿轮30带动小齿轮32转动，小齿轮32带动螺旋毛刷7转动，将中间的垃圾扫到垃圾箱26中。同时水泵20将水箱15中的水送进洒水管19，水通过小孔均匀地洒向地面，将地面湿润，然后后面的拖把将地面拖干净。

2)自动寻迹导航模式：清洁机器人的红外传感器13利用玻璃地板之间的缝隙密封带进行寻迹导航，自动根据密封带的走向前进清扫，超声波传感器9 探测到前方有障碍物时，清洁机器人会停止前进，进而寻找新的前进轨迹。

(3)清洁机器人工作结束：当工作结束时，清洁机器人停止前进，同时洒水系统停止洒水，手动将拖把机构抬起，使拖布离开地面。接着掀开外壳上盖，松开卡扣，先将控制盒、水箱拿出来，然后把垃圾存储箱拿出来，将垃圾倒掉。最后，将垃圾存储箱放回，将控制盒、水箱装上去，盖上外壳上盖。一个工作周期就结束了。

需要说明的是，本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，非标准零部件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，发明人在此不再详述。

综上所述，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种网格式清洁机器人装置，其特征在于：所述的网格式清洁机器人装置包括有：

广角摄像头；机器人外壳；报警灯；拖把布；轮子；轮盘；螺旋毛刷；机器人本体；超声波传感器；滚柱滚子；圆盘毛刷；万向轮；红外传感器；控制盒；水箱；直流电机；电机支架；支架板；洒水管；水泵；电机带轮；齿形带；轮子带轮；安装板；轮子支架；垃圾存储箱；轮子轴；紧固螺钉；圆形带轮；大齿轮；圆形带；小齿轮；单向轴承；销轴A；铰链板A；弹簧；把手；拖把支架；铰链板B；销轴B；水管；

所述广角摄像头安装在机器人外壳的上面板前端中间位置，主要用于清扫路面的实时远程监控；所述报警灯安装在机器人外壳的上面板后端左部位，当机器人正常工作时，亮绿色灯，当发生故障或被障碍物卡住时，亮红色灯；所述超声波传感器安装在机器人外壳的前面板，中间2个，左右各2个，对称分布，主要用于清洁机器人行走避障；所述控制盒通过活动卡扣安装在垃圾存储箱上，里面放有控制器、电池、电机驱动模块；所述网格式清洁机器人装置主要有传动清扫结构、洒水系统、拖把结构三部分组成；所述直流电机通过螺丝安装在电机支架上，电机支架通过螺钉安装在支架板上，电机带轮通过平键安装在直流电机的输出轴上；所述机器人本体上装有轮子和万向轮；所述万向轮通过支架和螺钉固定在机器人本体前端中间位置；所述轮子、大齿轮、圆形带轮是一个整体塑料模型，轮子带轮通过螺钉固定在轮盘上，轮盘通过螺钉固定在轮子上，轮子通过中间内孔的轴承套在轮子轴上，可自由转动，轮子轴通过紧固螺钉和轮子支架固定在一起，轮子支架通过螺钉固定在机器人本体后端的两边；直流电机通过电机带轮、齿形带、轮子带轮带动轮子、大齿轮、圆形带轮同步旋转运动；所述圆盘毛刷通过圆柱滚子安装在机器人本体最前端的左右两边，圆柱滚子上有圆形带槽，通过圆形带和圆形带轮连接传动；所述螺旋毛刷通过单向轴承固定在机器人本体最后端，螺旋毛刷的两端连接有小齿轮，小齿轮和大齿轮配合转动；当直流电机带动轮子、大齿轮、圆形带轮同步转动时，圆形带轮通过圆形带带动圆盘毛刷转动，圆盘毛刷和圆盘毛刷旋转方向相反，圆盘毛刷顺时针旋转，圆盘毛刷逆时针旋转，这样可以把散乱的垃圾扫到中间位置，以便螺旋毛刷清扫；所述大齿轮带动小齿轮转动，小齿轮带动螺旋毛刷转动，大齿轮和小齿轮的传动比为5：1，即大齿轮转一圈，小齿轮转5圈，也就是轮子转一圈，螺旋毛刷转5圈，能实现快速的清扫作用；所述水箱通过活动卡扣安装在机器人本体上，水泵通过螺钉安装在支架板上，洒水管通过支架和螺钉安装在支架板上，水箱、水泵和洒水管之间通过水管连接，洒水管上均匀地开有小孔，当水泵将水送进洒水管时，水就会通过小孔均匀地洒向地面，以便后面拖把的清洁；所述铰链板A通过销轴A和铰链板B铰接，铰链板B通过销轴B和拖把支架铰接，铰链板A和铰链板B之间连接有弹簧，铰链板B上焊接有把手，拖把支架上安装有拖把布，铰链板A通过螺钉安装在机器人本体的后面；当清洁机器人工作时，手动拉动把手将拖把放下，接触并压紧地面；当清洁机器人工作结束时，手动拉动把手将拖把抬起。