CN207974072U - 一种简易两自由度路面吸尘清扫装置 - Google Patents

Abstract

一种简易两自由度路面吸尘清扫装置，包含底座、吸尘清扫机构，所述吸尘清扫机构为平面单自由度四杆机构，由电动机通过主动杆进行动力输入，在电路系统控制下，可以实现末端执行件大空间单自由度上下平动，通过安装在底座和可回转台上的电机耦合驱动，吸尘清扫机构的执行件可实现两自由度运动，进而满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业需求。该种简易两自由度路面吸尘清扫装置耦合度低，编程控制简单，不仅能够高效的进行机动车车道以及狭窄街道、巷道的吸尘清扫作业，而且末端执行件在竖直方向有较大的作业行程，可满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求，市场前景广阔。

Description

一种简易两自由度路面吸尘清扫装置

技术领域

本实用新型涉及吸尘清扫车，特别是一种简易两自由度路面吸尘清扫装置。

背景技术

随着公路建设的不断发展以及城市路面、广场环卫管理的现代化需要，环卫车辆的需求也越来越大，吸尘清扫车是城市环卫作业最常使用的车辆之一，其作用是通过安装在车体下方或前端的清扫结构以及除尘结构，将道路及广场地面的轻质垃圾、灰尘扫除并吸取，储存到车辆积尘箱里，便于集中倾泻到垃圾集中点，达到清洁地面的效果。虽然吸尘清扫车在路面清洁中得到了广泛使用，但是也存在诸多有待解决的工程技术问题。首先现有洗尘清扫车，其吸尘清扫装置多安装在车体下部，或车头前部，吸尘清扫车的清扫结构和除尘结构工作范围小、灵活度差、作业效率低，为了吸尘清扫区域覆盖整个车道，现有吸尘清扫车的车体通常采用宽大的箱式货车，不仅吸尘清扫作业效果差，而且不够灵活，无法满足狭窄街道、巷道的吸尘清扫作业；其次，由于现有吸尘清扫车受结构设计的影响，无法对广场等不平路面、台阶路面及绿化苗圃进行有效的吸尘清扫作业；另外，现有吸尘清扫车其作业装置多采用液压系统操作收放，不仅需要设泵源，维护成本高、能耗大、智能化水平低，而且在使用过程中容易造成液压油泄露，污染环境。

如何基于机器人等机电一体化技术，结合机构学相关原理提出并设计一种简易两自由度路面吸尘清扫装置，在具有机械结构简单、低能耗、高可靠性、低维护保养成本等特点的同时，末端执行件具备作业空间大、灵活度好、结构紧凑等特点，不仅能够高效的进行机动车车道以及狭窄街道、巷道的吸尘清扫作业，而且末端执行件在竖直方向有较大的作业行程，可满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求，克服液压系统存在的机械效率低、易发生漏油事故等不足，已成为吸尘清扫车领域一个亟需解决的工程问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种简易两自由度路面吸尘清扫装置，在具有机械结构简单、低能耗、高可靠性、低维护保养成本等特点的同时，末端执行件具备作业空间大、灵活度好、结构紧凑等特点，不仅能够高效的进行机动车车道以及狭窄街道、巷道的吸尘清扫作业，而且末端执行件在竖直方向有较大的作业行程，可满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求，克服液压系统存在的机械效率低、易发生漏油事故等不足。

本实用新型通过以下技术方案达到上述目的：

一种简易两自由度路面吸尘清扫装置，包含底座、吸尘清扫机构，所述吸尘清扫机构为平面单自由度四杆机构，包含主动杆、从动杆、执行件、回转台，所述回转台通过第一转动副与底座连接，所述主动杆一端通过第二转动副与回转台连接，另一端通过第三转动副与执行件连接，所述从动件一端通过第四转动副与回转台连接，另一端通过第五转动副与执行件连接，所述执行件通过安装盘安装吸尘装置及清扫装置。所述第一转动副、第二转动副为主动副，分别由安装在底座和回转台上的电机驱动。

所述吸尘清扫机构采用平行四边形结构设计，所述第二转动副和第三转动副之间的孔心距与第四转动副和第五转动副之间的孔心距相等；所述第二转动副和第四转动副之间的孔心距与第三转动副和第五转动副之间的孔心距相等，该种吸尘清扫机构由电动机通过主动杆进行动力输入，在电路系统控制下，可以实现末端执行件大空间单自由度上下平动，进而满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求。

在回转台的回转作用下，通过吸尘清扫机构在水平面内左右大空间摆动，吸尘清扫面积广，可保证在车体较小的前提下，吸尘清扫机构的末端执行件覆盖整个车道及车体两侧，满足整个车道及周边的吸尘、清扫作业。当该种吸尘清扫机构在狭窄街道、巷道时，通过回转台的适时摆动，通过回拢吸尘清扫机构，可以轻易改变车体最大横向尺寸，进而满足该种简易两自由度路面吸尘清扫装置在狭窄街道、巷道等场合的灵活吸尘清扫作业要求。

该种吸尘清扫机构采用连杆传动替代了现有洗扫车吸尘及清扫结构中的液压传动，具有机械结构简单、低能耗、高可靠性、低维护保养成本等特点。

该种简易两自由度路面吸尘清扫装置耦合度低，编程控制简单，技术优势明显，不仅能够高效的进行机动车车道以及狭窄街道、巷道的吸尘清扫作业，而且末端执行件在竖直方向有较大的作业行程，可满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求，市场前景广阔。

与现有技术相比，本实用新型的突出优点在于：

1.该种简易两自由度路面吸尘清扫装置利用连杆传动取消了现有吸尘及清扫结构中的液压系统，避免了液压系统机械效率低、故障率高等缺陷，具有机械结构简单、低能耗、高可靠性、低维护保养成本等特点。

2.该种简易两自由度路面吸尘清扫装置采用全新构型设计，相比现有洗扫车的吸尘及清扫结构，具有作业空间大、灵活度好、结构紧凑等特点，吸尘清扫机构不仅在水平面内可进行左右大空间摆动，吸尘清扫面积大，可高效的进行机动车车道以及狭窄街道、巷道的吸尘清扫作业，而且末端执行件在竖直方向有较大的作业行程，可满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求。

3.该种简易两自由度路面吸尘清扫装置的吸尘清扫机构为平面单自由度四杆机构，不仅杆件数目少、结构简单，降低了制造成本和装配工作量，而且吸尘清扫机构采用平行四边形结构设计，有效降低了机构耦合度，简化了运动学模型，降低了编程控制难度。由于驱动回转台和主动杆的电机分别安装在底座和回转台上，降低了吸尘清扫机构的运动惯量，大幅改善了该种简易两自由度路面吸尘清扫装置的动力学性能。

附图说明

图1为本实用新型所述简易两自由度路面吸尘清扫装置示意图。

图2为本实用新型所述吸尘清扫机构示意图。

图3为本实用新型所述回转台示意图。

图4为本实用新型所述底座示意图。

图5为本实用新型所述吸尘清扫机构的执行件大幅度竖直升降示意图。

图6为本实用新型所述吸尘清扫机构水平面内进行左右大空间摆动作业示意图。

图7为本实用新型所述简易两自由度路面吸尘清扫装置的执行件安装清扫装置作业示意图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

对照图1、图2、图3、图4、图7，一种简易两自由度路面吸尘清扫装置，包含底座1、吸尘清扫机构，所述吸尘清扫机构为平面单自由度四杆机构，包含主动杆4、从动杆6、执行件9、回转台2，所述回转台2通过第一转动副11与底座1连接，所述主动杆4一端通过第二转动副3与回转台2连接，另一端通过第三转动副8与执行件9连接，所述从动件6一端通过第四转动副5与回转台2连接，另一端通过第五转动副7与执行件9连接，所述执行件9通过安装盘10安装吸尘装置及清扫装置12。所述第一转动副、第二转动副为主动副，分别由安装在底座1和回转台2上的电机驱动。

对照图1、图2、图5，所述吸尘清扫机构采用平行四边形结构设计，所述第二转动副3和第三转动副8之间的孔心距与第四转动副5和第五转动副7之间的孔心距相等；所述第二转动副3和第四转动副5之间的孔心距与第三转动副8和第五转动副7之间的孔心距相等，该种吸尘清扫机构由电动机通过主动杆4进行动力输入，在电路系统控制下，可以实现末端执行件9大空间单自由度上下平动，进而满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求。

图1、图2、图6，在回转台2的回转作用下，通过吸尘清扫机构在水平面内左右大空间摆动，吸尘清扫面积广，可保证在车体较小的前提下，吸尘清扫机构的末端执行件9覆盖整个车道及车体两侧，满足整个车道及周边的吸尘、清扫作业。当该种吸尘清扫机构在狭窄街道、巷道时，通过回转台2的适时摆动，通过回拢吸尘清扫机构，可以轻易改变车体最大横向尺寸，进而满足该种简易两自由度路面吸尘清扫装置在狭窄街道、巷道等场合的灵活吸尘清扫作业要求。

对照图5、图6、图7，该种吸尘清扫机构采用连杆传动替代了现有洗扫车吸尘及清扫结构中的液压传动，具有机械结构简单、低能耗、高可靠性、低维护保养成本等特点。

该种简易两自由度路面吸尘清扫装置耦合度低，编程控制简单，技术优势明显，不仅能够高效的进行机动车车道以及狭窄街道、巷道的吸尘清扫作业，而且末端执行件在竖直方向有较大的作业行程，可满足不平路面、台阶路面以及绿化带的吸扫作业要求，市场前景广阔。

Claims (2)

1.一种简易两自由度路面吸尘清扫装置，其特征在于：包含底座、吸尘清扫机构，所述吸尘清扫机构为平面单自由度四杆机构，包含主动杆、从动杆、执行件、回转台，所述回转台通过第一转动副与底座连接，所述主动杆一端通过第二转动副与回转台连接，另一端通过第三转动副与执行件连接，所述从动杆一端通过第四转动副与回转台连接，另一端通过第五转动副与执行件连接。

2.根据权利要求1所述的一种简易两自由度路面吸尘清扫装置，其特征在于：执行件通过安装盘安装吸尘装置及清扫装置，所述第一转动副、第二转动副为主动副，分别由安装在底座和回转台上的电机驱动，所述第二转动副和第三转动副之间的孔心距与第四转动副和第五转动副之间的孔心距相等；所述第二转动副和第四转动副之间的孔心距与第三转动副和第五转动副之间的孔心距相等。