CN207365232U - 一种主动式空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气净化器领域，具体涉及一种主动式空气净化器，其主要由：外壳、风扇、过滤体、行进轮、电机、距离传感器、吸风口、排风栅板、控制器、驱动电路、电源构成。其可通过安装在底部的麦克纳姆轮在室内进行全向移动，并且通过超声雷达识别障碍物，在其移动过程中可实现循环气流路径的变化，从而达到更彻底的空气净化作用。

Description

一种主动式空气净化器

技术领域

本实用新型涉及空气净化器领域，具体涉及一种主动式空气净化器。

背景技术

随着工业的发达，空气中的污染物越来越多，使得空气净化器的功能多样化越来越明显。空气净化器是近几年来新兴的一种新型家用电器，具有自动检测烟雾、滤去粉尘、尘埃、消除花粉、异味及有害气体例如甲醛、还兼具灭菌去除过敏源等功能。目前空气清净机一般是定点针对室内的空间来净化空气，空气清净机的摆放位置直接引响空气循环流动的效果，在生活中空气清净机通常摆放在房间的角落或是有电源插座的地方，往往这些位置并不是最佳的选择，空气清净机会因为室内物品的大小、物品摆设的方向、物品的多寡、种种的一些因素问题影响空气的流通的范围，对于一般家庭而言，空气循环不佳的地方沉积的病毒或颗粒较多，二氧化碳、霉菌、灰尘的浓度，这些污染物终究无法处理，若有多个房间需要净化空气，必须进行人工搬移，使用起来不方便，或是购买多台空气清净机才能净化室内空气，浪费了资源或占用更多空间。

实用新型内容

针对目前空气清净器存在的不足，本实用新型公开了一种可智能移动空气净化器，使用该空气净化器可以智能化自由的在室内进行移动，不受人为及障碍物的影响，对室内空气进行主动式净化，并可针对一些死角进行除尘，从而提高人们的生活质量。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种主动式空气净化器，其主要由：外壳、风扇、过滤体、行进轮、电机、距离传感器、吸风口、排风栅板、控制器、驱动电路、电源构成。外壳为立式方柱壳体，外壳内部设有风扇和过滤体。风扇设置在过滤体的顶部，并通过进风口与过滤体内部连通，外壳外部设有与内部过滤体对应的若干吸风口，外壳顶部设有与风扇出风口对应的排风栅板，外壳外壁靠近顶部位置设有控制按键，外壳底部设有行进轮，行进轮与电机连接。外壳四周外壁设有多个距离传感器。风扇、电机、电源、控制按键、距离传感器分别与控制器电性连接。

优选的，主动式空气净化器的行进轮为麦克纳姆全向轮，麦克纳姆全向轮分别设置在外壳底部四角的位置，且两两对称。麦克纳姆全向轮均设有与其连接的电机，电机分别与控制器电性连接。

优选的，主动式空气净化器还包括喷射口，喷射口位于主动式空气净化器任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与风扇出风口连接，电风阀与控制器电性连接。

优选的，主动式空气净化器还包括粉尘传感器、VOC传感器、无线模块，粉尘传感器、VOC传感器及无线模块分别与控制器电性连接。

优选的，主动式空气净化器还包括充电基座，充电基座由载体、电源线、充电电极、红外线发射器构成。载体侧壁纵向布置多个充电电极，载体顶部设有红外线发射器，载体内部设有与外部电源线电性连接的稳压电源和充电控制器，充电控制器分别与稳压电源、充电电极、红外线发射器电性连接，主动式空气净化器底部外壁设有与充电基座的充电电极一一对应的导体触点，导体触点上方设有与充电基座顶部红外线发射器位置相对应的红外线接收器，主动式空气净化器内部设有充电模块，充电模块与导体触点及电源分别电性连接，充电模块红外接收器分别与控制器电性连接。

优选的，所述控制器，还用于空气净化器的行走路径的规划控制，可实施为，每间隔一定的时间或空气净化器移动预设的距离：

控制器控制距离传感器探测周围的环境信息；

控制器根据所述周围的环境信息和预设的判断准则，选择局部行动轨迹规划算法；

控制器根据所选择的局部行动轨迹规划算法规划行动轨迹；

控制器根据预设的规划判断所述行动轨迹与已移动的路线是否会形成螺旋线轨迹，当会行成螺旋线轨迹时，控制器重新规划行动轨迹；

控制器根据所规划的行动轨迹控制电机进行移动。

优选的，所述局部行动轨迹规划算法，包括：

闭合曲线规划算法，

所述闭合曲线规划算法为：

控制器获取周围的环境信息，并在周围的环境信息中，选取一个点为中心，并在所述中心的每间隔预设角度的线上选取距离所述中心的距离满足预设规则的点作为位置点；

控制器从起点开始以预设的方向依次连接所述位置点，得到规划的闭合曲线行动轨迹。

优选的，所述控制器根据预设的规划判断所述行动轨迹与已移动的路线是否会形成螺旋线轨迹，可实施为：

控制器获取周围的已移动的路线和规划的行动轨迹，并在其中按时间顺序选取预设数量的路线轨迹点；

控制器计算所有路线轨迹点的几何中心，作为路线轨迹中心；

控制器按时间顺序，依次连接路线轨迹点与路线轨迹中心，得到判断线段；

控制器按时间顺序排列判断线段，当判断线段的方向为绕同一方向旋转且判断线段的长度逐渐增加时，控制器判定行动轨迹与已移动的路线会形成螺旋线轨迹。

本实用新型的有益效果：主动式空气净化器，可通过安装在底部的麦克纳姆轮在室内进行全向移动，并且通过超声雷达识别障碍物。空气净化器设有喷射口，可将死角内的灰尘进行活化，并吸收过滤。主动式空气净化器可根据空气质量传感器对所在位置的空气进行分析，并可根据空气质量进行自主式的追逐净化，同时将结构通过网络反馈到移动设备的APP中实施查看。主动式空气净化器在移动过程中可实现循环气流路径的变化，从而达到更彻底的空气净化作用。

附图说明

图1为本实用新型外观示意图；

图2为本实用新型行进轮示意图；

图3为本实用新型内部示意图；

图4为本实用新型充电基座示意图；

图5为本实用新型局部示意图；

图6为本实用新型原理图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图进行详细描述。

为更方便的清理空气循环不佳的地方沉积的病毒、颗粒物，并降低该处的二氧化碳、霉菌、灰尘等的浓度，本实用新型提供了一种主动式空气净化器，在本实用新型的一个实施例中，主动式空气净化器主要由：外壳、风扇、过滤体、行进轮、电机、距离传感器、吸风口、排风栅板、控制器、驱动电路、电源构成。外壳为立式方柱壳体，外壳内部设有风扇和过滤体。风扇设置在过滤体的顶部，并通过进风口与过滤体内部连通，外壳外部设有与内部过滤体对应的若干吸风口，外壳顶部设有与风扇出风口对应的排风栅板，外壳外壁靠近顶部位置设有控制按键，外壳底部设有行进轮，行进轮与电机连接。外壳四周外壁设有多个距离传感器。风扇、电机、电源、控制按键、距离传感器分别与控制器电性连接。

在本实用新型的一个实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型提供的主动式空气净化器主要由：外壳1、风扇2、过滤体3、行进轮4、电机5、距离传感器6、吸风口7、排风栅板8、控制器9、电源10 构成，外壳1为立式方柱壳体，外壳内部设有风扇2和过滤体3。风扇2设置在过滤体3的顶部，并通过进风口7与过滤体3内部连通。外壳1外部设有与内部过滤体3对应的若干吸风口7。外壳1顶部设有与风扇2出风口11对应的排风栅板8。外壳1外壁靠近顶部位置设有控制按键12。外壳1底部设有行进轮4，行进轮4与电机5输出轴连接。外壳1四周外壁设有多个距离传感器6。风扇2、电机5、电源10、控制按键12、距离传感器6分别与控制器 9电性连接。主动式空气净化器的行进轮4为麦克纳姆全向轮，麦克纳姆全向轮分别设置在外壳1底部四角的位置，且两两对称。麦克纳姆全向轮均设有与其连接的电机5，电机5分别与控制器电性连接。主动式空气净化器还包括喷射口13，喷射口13位于主动式空气净化器任意一侧的外壁，其内部连通设有风道14，风道14通过电风阀15与风扇2出风口11连接。电风阀15与控制器9电性连接。主动式空气净化器还包括粉尘传感器16、VOC传感器17、无线模块18。粉尘传感器16、VOC传感器18及无线模块18分别与控制器9 电性连接。主动式空气净化器还包括充电基座19，充电基座19由载体、电源线20、充电电极21、红外线发射器22构成。载体侧壁纵向布置多个充电电极21。载体顶部设有红外线发射器2。载体内部设有与外部电源线20电性连接的稳压电源23和充电控制器24。充电控制器24分别与稳压电源23、充电电极21、红外线发射器22电性连接。主动式空气净化器底部外壁设有与充电基座19的充电电极21一一对应的导体触点25。导体触点25上方设有与充电基座19顶部红外线发射器22位置相对应的红外线接收器26。主动式空气净化器内部设有充电模块27。充电模块27与导体触点25及电源10分别电性连接。充电模块27红外接收器26分别与控制器9电性连接。充电基座19布置在房间一角，通过电源线20与市电连接，充电基座19自动进入待机状态，充电控制器24会根据充电电极21间的阻值决定是否对触点进行充电电流的输出。当主动式空气净化器的导体触点25与充电基座19的充电电极21接触后，充电控制器24根据充电电极21间的阻值变化来识别是否有设备接入，判断通过后，向充电电极21输送充电电流。充电电流经过导体触点25、充电模块27为主动式空气净化器内部的电源10进行充电。在充电过程中，可以通过控制按键12启动主动式空气净化器，当其启动后，控制器9启动风扇2 进行空气净化工作。当充电完毕后，控制器9通过控制各个电机5的旋转方向及速度使麦克纳姆结构的行进轮4带动主动式空气净化器进行全向移动。在移动过程中，当距离传感器6检测到障碍物时，信号反馈给控制器9，控制器9改变相关电机5的旋转方向及速度，使主动式空气净化器躲避障碍物。并同时短暂的开启电风阀15，将风扇2出风口11的风力经风道14从喷射口13喷出，从而将障碍物底部死角内的灰尘吹起，再通过吸风口7吸入并过滤。当主动式空气净化器通过粉尘传感器16及VOC传感器17检测到周边空气质量不合格时，将会在一个小范围内进行小巡游净化。另外，主动式空气净化器开启后，可通无线模块18与手机互联，并对通信网络进行设置，当主动式空气净化器成功接入互联网后，便可与后台服务器进行互联，用户可通过手机APP通后台服务器进行主动式空气净化器的状态数据查询和远成控制。

为了保证在不平的地面上运动也有较高的可靠性，在本实用新型的一个优选实施例中，主动式空气净化器的行进轮为麦克纳姆全向轮，麦克纳姆全向轮分别设置在外壳底部四角的位置，且两两对称。麦克纳姆全向轮均设有与其连接的电机，电机分别与控制器电性连接。

为了清理空气循环不佳的地方沉积的病毒、颗粒物，并降低该处的二氧化碳、霉菌、灰尘等的浓度，在本实用新型的一个优选实施例中，主动式空气净化器还包括喷射口，喷射口位于主动式空气净化器任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与风扇出风口连接，电风阀与控制器电性连接。

为了保证清理的效果，让清理效果可见，在本实用新型的一个优选实施例中，主动式空气净化器还包括粉尘传感器、VOC传感器、无线模块，粉尘传感器、VOC传感器及无线模块分别与控制器电性连接。

为了避免出现没电的情况而停机，在本实用新型的一个优选实施例中，主动式空气净化器还包括充电基座，充电基座由载体、电源线、充电电极、红外线发射器构成。载体侧壁纵向布置多个充电电极，载体顶部设有红外线发射器，载体内部设有与外部电源线电性连接的稳压电源和充电控制器，充电控制器分别与稳压电源、充电电极、红外线发射器电性连接，主动式空气净化器底部外壁设有与充电基座的充电电极一一对应的导体触点，导体触点上方设有与充电基座顶部红外线发射器位置相对应的红外线接收器，主动式空气净化器内部设有充电模块，充电模块与导体触点及电源分别电性连接，充电模块红外接收器分别与控制器电性连接。

为了在复杂的房间内进行自主移动，在本实用新型的一个优选实施例中，所述控制器，还用于空气净化器的行走路径的规划控制，可实施为，每间隔一定的时间或空气净化器移动预设的距离：

控制器控制距离传感器探测周围的环境信息；

控制器根据所述周围的环境信息和预设的判断准则，选择局部行动轨迹规划算法；

控制器根据所选择的局部行动轨迹规划算法规划行动轨迹；

控制器根据预设的规划判断所述行动轨迹与已移动的路线是否会形成螺旋线轨迹，当会行成螺旋线轨迹时，控制器重新规划行动轨迹；

控制器根据所规划的行动轨迹控制电机进行移动。

为了更合理的适用于封闭的空间，在本实用新型的一个优选实施例中，所述局部行动轨迹规划算法，包括：

闭合曲线规划算法，

所述闭合曲线规划算法为：

控制器获取周围的环境信息，并在周围的环境信息中，选取一个点为中心，并在所述中心的每间隔预设角度的线上选取距离所述中心的距离满足预设规则的点作为位置点；

控制器从起点开始以预设的方向依次连接所述位置点，得到规划的闭合曲线行动轨迹。

为了避免出现螺旋线轨迹轨迹，从而导致清理效率不佳，在本实用新型的一个优选实施例中，所述控制器根据预设的规划判断所述行动轨迹与已移动的路线是否会形成螺旋线轨迹，可实施为：

控制器获取周围的已移动的路线和规划的行动轨迹，并在其中按时间顺序选取预设数量的路线轨迹点；

控制器计算所有路线轨迹点的几何中心，作为路线轨迹中心；

控制器按时间顺序，依次连接路线轨迹点与路线轨迹中心，得到判断线段；

控制器按时间顺序排列判断线段，当判断线段的方向为绕同一方向旋转且判断线段的长度逐渐增加时，控制器判定行动轨迹与已移动的路线会形成螺旋线轨迹。主动式空气净化器还通过控制器对空气净化器的行走路径的进行规划控制，通过控制距离传感器探测周围的环境信息，并在其中选取适当数量的点进行路径规划和规划结果的判断，当规划的结果与已移动的路线会形成螺旋线轨迹时，需要重新规划路线。

本实用新型的提供的主动式空气净化器，通过安装在底部的麦克纳姆轮在室内进行全向移动，并且通过超声雷达识别障碍物。空气净化器设有喷射口，可将死角内的灰尘进行活化，并吸收过滤。主动式空气净化器可根据空气质量传感器对所在位置的空气进行分析，并可根据空气质量进行自主式的追逐净化，同时将结构通过网络反馈到移动设备的APP中实施查看。主动式空气净化器在移动过程中可实现循环气流路径的变化，从而达到更彻底的空气净化作用。最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种主动式空气净化器，其特征在于：主动式空气净化器包括：外壳、风扇、过滤体、行进轮、电机、距离传感器、吸风口、排风栅板、控制器、电源；所述外壳为腔体结构，外壳内部设有风扇和过滤体；所述风扇设置在过滤体的顶部，并通过进风口与过滤体内部连通；外壳设有与内部过滤体对应的若干吸风口；外壳顶部设有与风扇出风口对应的排风栅板；外壳外壁靠近顶部位置设有控制按键；外壳底部设有行进轮，行进轮与电机输出轴连接；外壳四周外壁设有多个距离传感器；所述风扇、电机、电源、控制按键、距离传感器分别与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的主动式空气净化器，其特征在于：所述主动式空气净化器的行进轮为麦克纳姆全向轮；所述麦克纳姆全向轮分别设置在外壳底部四角的位置，且两两对称；所述麦克纳姆全向轮均设有与其连接的电机，电机分别与控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的主动式空气净化器，其特征在于：所述主动式空气净化器还包括喷射口；所述喷射口位于主动式空气净化器任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与风扇出风口连接；所述电风阀与控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的主动式空气净化器，其特征在于：所述主动式空气净化器还包括粉尘传感器、VOC传感器、无线模块；所述粉尘传感器、VOC传感器及无线模块分别与控制器电性连接。

5.根据权利要求4所述的主动式空气净化器，其特征在于：所述主动式空气净化器还包括充电基座；所述充电基座由载体、电源线、充电电极、红外线发射器构成；所述载体侧壁纵向布置多个充电电极；载体顶部设有红外线发射器；载体内部设有与外部电源线电性连接的稳压电源和充电控制器；充电控制器分别与稳压电源、充电电极、红外线发射器电性连接；主动式空气净化器底部外壁设有与充电基座的充电电极一一对应的导体触点；导体触点上方设有与充电基座顶部红外线发射器位置相对应的红外线接收器；主动式空气净化器内部设有充电模块；充电模块与导体触点及电源分别电性连接；充电模块红外接收器分别与控制器电性连接。

6.根据权利要求1所述的主动式空气净化器，其特征在于，所述控制器，还用于空气净化器的行走路径的规划控制，可实施为，每间隔一定的时间或空气净化器移动预设的距离：

控制器控制距离传感器探测周围的环境信息；

控制器根据所述周围的环境信息和预设的判断准则，选择局部行动轨迹规划算法；

控制器根据所选择的局部行动轨迹规划算法规划行动轨迹；

控制器根据预设的规划判断所述行动轨迹与已移动的路线是否会形成螺旋线轨迹，当会行成螺旋线轨迹时，控制器重新规划行动轨迹；

控制器根据所规划的行动轨迹控制电机进行移动。

7.根据权利要求6所述的主动式空气净化器，其特征在于，所述局部行动轨迹规划算法，包括：

闭合曲线规划算法，

所述闭合曲线规划算法为：

控制器获取周围的环境信息，并在周围的环境信息中，选取一个点为中心，并在所述中心的每间隔预设角度的线上选取距离所述中心的距离满足预设规则的点作为位置点；

控制器从起点开始以预设的方向依次连接所述位置点，得到规划的闭合曲线行动轨迹。

8.根据权利要求6所述的主动式空气净化器，其特征在于，所述控制器根据预设的规划判断所述行动轨迹与已移动的路线是否会形成螺旋线轨迹，可实施为：

控制器获取周围的已移动的路线和规划的行动轨迹，并在其中按时间顺序选取预设数量的路线轨迹点；

控制器计算所有路线轨迹点的几何中心，作为路线轨迹中心；

控制器按时间顺序，依次连接路线轨迹点与路线轨迹中心，得到判断线段；

控制器按时间顺序排列判断线段，当判断线段的方向为绕同一方向旋转且判断线段的长度逐渐增加时，控制器判定行动轨迹与已移动的路线会形成螺旋线轨迹。