CN207862832U - 一种室外清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种室外清扫机器人，包括清扫车体，清扫车体的上侧设有摄像头，清扫车体内设置自动驾驶装置和控制器，控制器内设有路径规划模块和图像识别模块，路径规划模块与自动驾驶装置连接，控制器接收摄像头采集的图像信息，图像识别模块识别图像中的物品；清扫车体的前侧设有垃圾清扫收集机构，清扫车体连接有垃圾车厢，清扫车体上设有带动垃圾清扫收集机构上下移动的清扫机构，清扫车体的两侧设有垃圾桶机械臂。本实用新型的室外清扫机器人可以全天候工作，解决了目前清洁工工作非常辛苦的问题，尤其在寒冷的冬天、炎热的夏天甚至雨雪天气下仍然需要打扫的问题，解放了人力。

Description

一种室外清扫机器人

技术领域

本实用新型涉及智能清扫设备技术领域，具体涉及一种室外清扫机器人。

背景技术

现在的小区清洁主要依靠人力完成，冬天冷、夏天热，有时候下雨天也看到清洁工们辛苦劳动，劳动强度很大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种室外清扫机器人，用以解决现有清洁工工作非常辛苦的问题。

为实现上述目的，具体地，该室外清扫机器人包括清扫车体，清扫车体的上侧设有摄像头，清扫车体内设置自动驾驶装置和控制器，控制器内设有路径规划模块和图像识别模块，路径规划模块与自动驾驶装置连接，控制器接收摄像头采集的图像信息，图像识别模块识别图像中的物品；清扫车体的前侧设有垃圾清扫收集机构，清扫车体连接有垃圾车厢，清扫车体上设有带动垃圾清扫收集机构上下移动的清扫机构，清扫车体的两侧设有垃圾桶机械臂。

所述垃圾清扫收集机构的后侧设有垃圾收集桶，垃圾收集桶横向卡装在清扫车体的一侧，垃圾收集桶的前侧还设有检测垃圾收集桶内是否装满垃圾的垃圾检测机构。

垃圾收集桶也可以通过自动连接、释放装置连接于清扫车体的车底。该自动连接、释放装置与拖车的连接机构类似，安装于车体底部，可以通过激光定位，电磁方式连接、释放。

所述清扫车体的上侧设有透明的球形保护罩，摄像头可转动地设置在球形保护罩内；

所述清扫车体的上侧还设有辅助照明灯。

所述辅助照明灯设置在球形保护罩内，辅助照明灯与摄像头间隔设置。

所述球形保护罩的外侧设有雨刮片。

所述垃圾车厢固定在一个拖车上，拖车前端通过一个连接机构与清扫车体连接。

所述控制器内设有电源管理模块，设有为室外清扫机器人充电的自动充电桩。

所述室外清扫机器人还可以使用其他能源作为动力，例如油气。

所述垃圾车厢的前侧设有透明视窗，在透明视窗上设有刻度标尺，垃圾车厢与清扫车体间隔设置；

或在垃圾箱内侧的后部设有刻度标尺；

所述摄像头拍摄垃圾车厢图片，控制器通过垃圾车厢图片判断垃圾车厢是否装满垃圾。

所述控制器通过无线通讯模块与后台管理中心连接；

所述控制器上还设有外部控制通信接口。

所述控制器内还设有人脸识别模块。

机器臂可以安装在清扫车体上，也可以安装在拖车上。

本实用新型还提供一种室外清扫机器人控制方法，其特征在于，包括：可以使用地图，根据北斗定位系统或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)或WIFI方式定位、辨别清扫车体的方向；

根据雷达或距离传感器获得与障碍物的距离；

根据摄像头获得的环境信息，判断出要清扫的范围、边界，进而控制本机的行驶及清扫，或行驶到充能装置处进行充能。

还包括：可提醒进行草坪修剪；在修剪草坪模式时，可以根据摄像头获得的环境信息，判断出要修剪的范围、边界，进而控制机器人的行驶及修剪。

还包括：根据摄像头获得的环境信息，判断出要收集的垃圾桶，抓取并倾倒到拖车。也可在现有垃圾桶上增加电子或图像标识，以方便识别。

本实用新型还提供一种室外清扫机器人控制装置，其特征在于，包括：

处理器，执行上述的控制方法；以及

存储器，用于存储控制算法、采集的数据、日志等；

输入输出接口，用于接收各种传感器的信息，及发送控制指令，传输数据。

本实用新型具有如下优点：本实用新型的室外清扫机器人可以全天候工作，解决了目前清洁工工作非常辛苦的问题，尤其在寒冷的冬天、炎热的夏天甚至雨雪天气下仍然需要打扫的问题，解放了人力。

另外本实用新型还可以一机多能，在打扫卫生的同时，相当于多了一个移动监控，对不法分子具有一定的威慑作用，提升小区、道路安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为垃圾收集桶的卡装示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为本实用新型实施例2的结构示意图。

图5为本实用新型实施例4的示意图。

图中：1-垃圾清扫收集机构；2-垃圾收集桶；3-垃圾桶机械臂；4-清扫车体；5-摄像头；6-球形保护罩；7-垃圾车厢；8-拖车；9-雷达；10-启动按钮；11-储能装置；12-卡座；13-缓冲弹簧；14-卡固弹簧；15-弧形卡块。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

参见图1，该室外清扫机器人包括清扫车体4，清扫车体4的上侧设有摄像头5，清扫车体4内设置自动驾驶装置和控制器，控制器内设有路径规划模块和图像识别模块，路径规划模块与自动驾驶装置连接，控制器接收摄像头5采集的图像信息，图像识别模块识别图像中的物品；清扫车体4的前侧设有垃圾清扫收集机构1，清扫车体4连接有垃圾车厢7，垃圾清扫收集机构1向前向外伸出，清扫车体4上设有带动垃圾清扫收集机构1上下移动的电机，清扫车体4的两侧设有垃圾桶机械臂3。摄像头5可控制360度旋转，由于其安装位置较高，不会被车体其它部分遮挡，以观察四周的环境，配合旋转更易确定目标物体的位置。控制器通过图像识别模块自动识别出道路上的障碍，进行行进、躲避，识别出落叶、垃圾，将落叶、垃圾收集起来。识别出垃圾桶，收集垃圾桶内垃圾，识别行人、汽车、树木，以躲避。图像识别模块通过学习，实现对各种物品的分类、识别。

在垃圾清扫收集机构1的后侧设有垃圾收集桶2，垃圾收集桶2横向卡装在清扫车体4的一侧，垃圾收集桶2的前侧还设有检测桶内是否装满垃圾的垃圾检测机构，垃圾检测机构使用红外线感应或其它方式探测垃圾收集桶2是否装满。

垃圾桶机械臂3用于将小区内的垃圾桶及清扫车体4自身携带的垃圾收集桶2内的垃圾倒入垃圾车厢7内。垃圾桶机械臂3前端有抓取装置，能通过两个机器臂抓住垃圾桶。垃圾桶机械臂3可以上下旋转实现抬起、放下，左右旋转实现将垃圾桶内垃圾倒入拖车内。

清扫车体4的上侧设有透明的球形保护罩6，摄像头5转动设置在球形保护罩6内；清扫车体4的上侧还设有辅助照明灯，辅助照明灯设置在球形保护罩6内，需要时可以打开辅助照明灯进行照明，照明灯与摄像头5隔离，以防止同在球形保护罩6内有反光影响摄像头5效果，照明灯也可安装在球形保护罩6外侧，有自己独立的保护罩。球形保护罩6的外侧设有雨刮片(图中未画出)，以便于在雨中工作，雨刮片是与球形保护罩6相配合的弧形，雨刮片的两端与清扫车体4上侧转动连接，清扫车体4上设有带动雨刮片转动的电机。

垃圾车厢7固定在一个拖车8上，拖车8前端通过一个连接机构与清扫车体4连接，可以利用激光定位实现清扫车体4与拖车8的自动对接并通过自动连接机构实现自动连接、释放。释放拖车8后，清扫车体4能够更节能的去清扫附近区域。连接机构可以采用电磁技术实现。

清扫车体4和拖车8均具有刹车装置和转向灯。垃圾车厢7的前侧设有透明视窗，在透明视窗上设有刻度标尺；垃圾车厢7与清扫车体4间隔设置，摄像头5拍摄垃圾车厢7图片，控制器通过垃圾车厢7图片判断垃圾车厢7是否装满垃圾。拖车8也可使用使用红外线感应探测是否装满；或根据经验可设置一拖车8最多装几筒相应小区的垃圾。拖车8上装有反光条或反光片，以使人或车辆能注意到。垃圾车厢7上侧安装盖子，防止垃圾散落。自动驾驶装置包括距离传感器或雷达9，以防止碰撞，距离传感器或雷达9至少安装在清扫本车前后四个角上，前方两个雷达9可安装在清扫车体4的车身上，也可安装在垃圾清扫收集机构1上。

清扫车体4以电池作为动力源，控制器内设有电源管理模块，设有为室外清扫机器人充电的自动充电桩，自动充电桩有智能锁，有相应密钥才能打开，以保证安全。通过路径规划模块可以完成自动充电，并在规定范围内工作。清扫车体4自身的垃圾车厢7装满后，运送到指定地点。本实用新型可以根据情况，一次下载地图或使用在线地图，根据GPS或北斗或WIFI方式定位，及辨别本车方向。本实用新型的清扫车体4还可以以油气等能源作为动力，清扫车体4上设有存储油气的储能模块。

控制器通过无线通讯模块与后台管理中心连接；控制器上还设有外部控制通信接口，可以外部对本机进行控制，及获取本机处理日志。控制器内还设有人脸识别模块，实现巡逻、防盗功能，可对本地区惯偷等重点防范，提升小区安全。无线通讯模块可以是WIFI、SIM卡或物联网技术，实现实时监测机器工作状态，以更好的对机器维护、保养、修理，还具有远程报警功能。

清扫车体4上设有启停按钮，紧急情况下，可迅速关闭、启动室外清扫机器人。可以通过APP进行控制，以节省成本，也可安装触摸屏，本实用新型的机器人的控制器可以自主学习操作人员的操作，实现更智能操作。

参见图2～3，本实施例中的清扫车体4一侧设有卡座12，垃圾收集桶2开口侧的翻边卡入卡座12内，在卡座12内设有卡固弹簧14，卡固弹簧14的后端设有一个弧形卡块15，弧形卡块15可以保证翻边顺利卡入、脱离卡座12，卡固弹簧14推动弧形卡块15压紧在垃圾收集桶2的翻边上，防止在运行过程中垃圾收集桶2发生松动，在清扫车体的后侧还设有一个竖向的缓冲弹簧13，在垃圾桶机械臂3向下放置垃圾收集桶2时，缓冲弹簧13能够防止垃圾收集桶2与清扫车体4发生硬性碰撞，提高垃圾收集桶2的使用寿命。

本实用新型中的垃圾清扫收集机构1可以更换为割草装置，以对草坪进行修剪。

实施例2

参见图4，本实施例中的摄像头5有两个，两个摄像头5在同一水平面上，呈一字型设置在清扫车体4的上侧。清扫车体4的上侧设有启停按钮10。

本实施例中的垃圾收集桶2也可以通过自动连接、释放装置连接于清扫车体4的车底。该自动连接、释放装置可以采用激光定位，电磁方式连接、释放。

实施例3

本实施例中同时在清扫车体4的上侧安装四个摄像头5，四个摄像头5在同一水平面上，呈“十”字型分布。

实施例4

参见图5，本实施例中，垃圾桶机器臂3至少有两根以上，与人的胳膊相似，两根垃圾桶机器臂3间距离应略大于常用垃圾桶的宽度，肩关节一端安装在拖车8的一侧，肘关节可以弯曲，这样可以方便的抓取要收集的垃圾桶，并倾倒到拖车8车箱中；同时，机器臂3还可以用于抓取车体自带的垃圾收集桶2，并倾倒到拖车8的垃圾车厢7中。

拖车8可配有储能装置11，一方面清扫车体4清扫时不带拖车8和所有储能装置11，比较轻，更节能；另一方面拖车8的储能装置11安装在与垃圾桶机器臂3对应的另一侧，使拖车8平衡。

拖车8带有可与清扫车体4联接的接口，主车通过本接口可控制拖车8上的垃圾桶机器臂3，也可通过本接口使用拖车8上的储能装置11；主车可以不带拖车8进行清扫，清扫完成或自带的垃圾收集桶2装满时，可以将垃圾收集桶2释放在拖车8的垃圾桶机器臂3侧，连接并控制拖车8上的垃圾桶机器臂3，完成抓取垃圾收集桶2并倾倒的动作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种室外清扫机器人，其特征在于：所述室外清扫机器人包括清扫车体，清扫车体的上侧设有摄像头，清扫车体内设置自动驾驶装置和控制器，控制器内设有路径规划模块和图像识别模块，路径规划模块与自动驾驶装置连接，控制器接收摄像头采集的图像信息，图像识别模块识别图像中的物品；清扫车体的前侧设有垃圾清扫收集机构，清扫车体连接有垃圾车厢，清扫车体上设有带动垃圾清扫收集机构上下移动的清扫机构，清扫车体的两侧设有垃圾桶机械臂。

2.根据权利要求1所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述垃圾清扫收集机构的后侧设有垃圾收集桶，垃圾收集桶横向卡装在清扫车体的一侧，垃圾收集桶的前侧还设有检测垃圾收集桶内是否装满垃圾的垃圾检测机构。

3.根据权利要求1所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述清扫车体的上侧设有透明的球形保护罩，摄像头可转动地设置在球形保护罩内；

所述清扫车体的上侧还设有辅助照明灯。

4.根据权利要求3所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述辅助照明灯设置在球形保护罩内，辅助照明灯与摄像头间隔设置。

5.根据权利要求3或4所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述球形保护罩的外侧设有雨刮片。

6.根据权利要求1所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述垃圾车厢固定在一个拖车上，拖车前端通过一个连接机构与清扫车体连接。

7.根据权利要求1所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述控制器内设有电源管理模块，设有为室外清扫机器人充电的自动充电桩。

8.根据权利要求1所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述垃圾车厢的前侧设有透明视窗，在透明视窗上设有刻度标尺，垃圾车厢与清扫车体间隔设置；

或在垃圾箱内侧的后部设有刻度标尺；

所述摄像头拍摄垃圾车厢图片，控制器通过垃圾车厢图片判断垃圾车厢是否装满垃圾。

9.根据权利要求1或8所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述控制器通过无线通讯模块与后台管理中心连接；

所述控制器上还设有外部控制通信接口。

10.根据权利要求9所述的室外清扫机器人，其特征在于：所述控制器内还设有人脸识别模块。