CN208463957U - 斜面清扫机器人及清扫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种斜面清扫机器人及清扫系统，该斜面清扫机器人包括机架模块、分别与所述机架模块连接的行走模块和清扫模块，所述清扫模块用于清扫；其中，所述行走模块包括同步履带、驱动轮和与所述驱动轮传动连接的从动轮，所述驱动轮和所述从动轮均与所述机架模块转动连接；所述驱动轮和所述从动轮与所述同步履带的长度方向的两端一一对应设置，用于驱动所述履带沿设定方向运动，该斜面清扫机器人为非吸附式、可越障且效率高。

Description

斜面清扫机器人及清扫系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种斜面清扫机器人及清扫系统。

背景技术

随着人工不方便清扫的倾斜壁面，如厂房玻璃屋顶、光伏电站的光伏面板等工况的增多，斜面自动化清扫设备的设计越来越得到关注。现有适应上述工况的爬壁式清扫设备行走的基础多为真空吸附，该类清扫设备往往结构复杂、控制困难、功耗过大、续航能力差；而市面上已经产品化的扫地机器人在倾斜壁面的工况下会由于打滑而导致无法工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种斜面清扫机器人，该斜面清扫机器人能够以非吸附方式进行清扫且可越障。

本实用新型提供一种斜面清扫机器人，该斜面清扫机器人包括机架模块、分别与所述机架模块连接的行走模块和清扫模块，所述清扫模块用于清扫；其中，

所述行走模块包括同步履带、驱动轮和与所述驱动轮传动连接的从动轮，所述驱动轮和所述从动轮均与所述机架模块转动连接；

所述驱动轮和所述从动轮与所述同步履带的长度方向的两端一一对应设置，用于驱动所述履带沿设定方向运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述同步履带上用于与待清扫面接触的侧面设置有摩擦橡胶。

作为上述技术方案的进一步改进，所述清扫模块相对于所述机架模块的高度可调。

作为上述技术方案的进一步改进，所述清扫模块包括带座轴承、转轴和清扫毛刷；其中，

所述带座轴承的轴承套接在所述转轴上，所述清扫毛刷裹设在所述转轴上；

所述带座轴承的座体与所述机架模块可拆卸连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机架模块包括型材机架和与所述型材机架连接的连接件；其中，

所述驱动轮和所述从动轮均与所述型材机架转动连接；

所述带座轴承的座体与所述连接件可拆卸连接。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括调高组件；

所述调高组件包括贯穿所述连接件厚度的直槽口、沿所述直槽口的长度方向依次排布在所述座体上的多个螺接孔，以及螺接件和锁紧件；

所述螺接件贯穿所述直槽口和任一所述螺接孔后与所述锁紧件连接，以使所述连接件和所述座体可拆卸连接且相对于所述座体高度可调。

作为上述技术方案的进一步改进，所述清扫模块还包括清扫减速电机；

包括两个所述清扫模块，两个所述清扫模块沿所述机架模块的长度方向间隔设置，且两个所述清扫模块的两个所述清扫减速电机沿所述机架模块的对角线相对设置，以使两个所述清扫模块的两个转轴的转向相反。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括电源及控制模块，以及设置在所述机架模块上方的罩壳；

所述机架模块和所述罩壳之间形成有上设置空间；

所述电源及控制模块中的电源和部分控制部件封装在所述上设置空间内。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括电源及控制模块，以及设置在所述机架模块下方的底盘；

所述机架模块和所述底盘之间形成有下设置空间；

所述电源及控制模块中的部分控制部件封装在所述下设置空间内。

本实用新型提供的斜面清扫机器人包括机架模块、分别与机架模块连接的行走模块和清扫模块，清扫模块用于清扫；其中，行走模块包括同步履带、驱动轮和与驱动轮传动连接的从动轮，驱动轮和从动轮均与机架模块转动连接，驱动轮和所述从动轮与同步履带的长度方向的两端一一对应设置，用于驱动履带沿设定方向运动。

与现有技术相比，其一，本实用新型提供的斜面清扫机器人可在斜面上进行行走作业，且不需要真空等形式使清扫机器人吸附在工作面上来防止下滑，该机器人的结构及控制简单、功耗小；其二，本实用新型提供的斜面清扫机器人的履带行走方式与轮式行走方式相比，行走时与工作面的接触面积大，摩擦力大，能够在倾角较大的工作面清扫，同时越障能力更好。

本实用新型的另一目的还在于提供一种清扫系统，该清扫系统包括如上所述的斜面清扫机器人。

本实用新型提供的清扫系统相比于现有技术的有益效果，同于本实用新型提供的斜面清扫机器人相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的整体示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的仰视图；

图4为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的第一清扫路径示意图；

图5为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的第二清扫路径示意图；

图6为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的第三清扫路径示意图。

附图标记：

1-机架模块；2-行走模块；3-清扫模块；4-电源及控制模块；1-1-型材机架；1-2-拉手；1-3-连接件；2-1-驱动轮组件；2-2-同步履带；2-3-从动轮组件；2-4-辅助轮组件；3-1-清扫减速电机；3-2-带座轴承；3-3-清扫毛刷；4-1-直流电源；4-2-总开关；4-3-边缘检测传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的整体示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的仰视图。

参照图1至图3所示，本实用新型实施例提供后的斜面清扫机器人包括机架模块1、行走模块2、清扫模块3、电源及控制模块4。

其中，机架模块1包括型材机架1-1、拉手1-2、用于连接清扫模块的连接件1-3。其中，型材机架1-1作为行走模块2、清扫模块3、电源及控制模块4以及罩壳的固定基体；拉手1-2通过螺栓和T型螺母与型材机架1-1固定，其作用是便于使用者便捷地取拿该清扫机器人；用于连接清扫模块的连接件1-3通过螺栓与型材机架1-1可拆卸连接。

其中，行走模块包括驱动轮组件2-1、同步履带2-2、从动轮组件2-3、辅助轮组件2-4和张紧轮组件，辅助轮组件2-4位于驱动轮组件2-1和从动轮组件2-3之间。其中，驱动轮组件包括驱动轮，从动轮组件包括从动轮、辅助轮组件包括辅助轮，驱动轮、辅助轮、从动轮依次传动连接，驱动轮、从动轮和辅助轮均与型材机架转动连接，用于驱动同步履带沿设定方向运动。

其中，同步履带2-2上与待清扫面接触的侧面设置有定制材料，本实施例中，该定制材料优选为摩擦橡胶，该摩擦橡胶为特质橡胶，且具有较大的摩擦系数，以增大同步履带与待清扫面之间的摩擦力。驱动轮组件2-1中的驱动轮和从动轮组件2-3中的从动轮沿同步履带2-2的长度方向的两端间隔设置，并且，驱动轮和从动轮与同步履带2-2的两端一一对应设置，同步履带2-2依靠张紧轮组件的内部橡胶的弹性变形产生的弹性力自动绷紧，无需手动调节。

其中，驱动轮组件2-1中的驱动轴通过联轴器与减速电机的输出轴相连并能够同步转动，以此通过驱动轮和从动轮驱动同步履带2-2运动。

本实施例中，斜面清扫机器人包括两个行走模块，该两个行走模块沿型材机架的宽度方向相对平行间隔设置，亦即，关于型材机架中心点对称布置。

其中，清扫模块3包括清扫减速电机3-1、带座轴承3-2、转轴和清扫毛刷3-3。其中，清扫减速电机3-1的输出轴与转轴通过联轴器固定连接并能够同步转动；带座轴承3-2套接在转轴上，清扫毛刷3-3裹设在转轴上，清扫减速电机3-1启动后，通过联轴器带动转轴沿自身中心转动，该转轴同步带动清扫毛刷3-3转动对待清扫面进行清扫。

本实施例中，带座轴承3-2和连接件1-3可拆卸连接，并且，带座轴承3-2相对于连接件1-3的高度可调，进而以使清扫模块相对机架模块的高度可调。

本实施例提供的清扫机器人还包括调高组件，该调高组件包括贯穿连接件1-3厚度的直槽口、沿直槽口的长度方向依次排布在座体上的多个螺接孔，以及螺接件和锁紧件；螺接件贯穿直槽口和任一螺接孔后与锁紧件连接，以使连接件和座体可拆卸连接且相对于座体高度可调。

本实施例中，清扫模块3还包括清扫减速电机3-1，该机器人包括两个清扫模块3，两个清扫模块3沿机架模块1的长度方向间隔设置，且两个清扫模块3的两个清扫减速电机3-1沿机架模块1的对角线相对设置，以使两个清扫模块3的两个转轴的转向相反。

本实施例中，清扫机器人还包括设置在机架模块上方的罩壳，该罩壳与机架模块的型材机架连接，并且，该罩壳与型材机架之间形成上设置空间。

本实施例中，清扫机器人还包括设置在机架模块下方的底盘，该底盘与机架模块的型材机架连接，并且，该底盘与型材机架之间形成下设置空间。

其中，电源及控制模块包括直流电源、总开关、边缘检测传感器。其中，直流电源封装后安装在型材机架的上盖板上方，换言之，直流电源位于上盖板与罩壳之间的上设置空间，以此便于快速更换已经耗完电量的电源，缩短无效工作时间；总开关安装在型材机架的过线盖板上方，换言之，总开关位于线盖板与罩壳之间的上设置空间，其中，罩壳上与总开关对应的位置设置有按压孔，总开关的按压面位于该按压孔内或超出该按压孔，通过该按压面，用户可对总开关进行直接按压，以控制其开关。

其中，边缘检测传感器通过安装板固定在型材机架上，位于两个行走模块的外侧和机器人的前端部。电源及控制模块还包括无线路由、控制器、驱动器、导航传感器，无线路由、控制器、驱动器、导航传感器均安装在上述下设置空间内，通过底盘、行走模块安装板、型材机架、型材机架的上盖板和过线盖板等密封在斜面清扫机器人的内部。

该斜面清扫机器人的工作原理是：斜面清扫机器人运动的基础是行走减速电机带动驱动轮转动，通过同步履带的传动作用使得同一侧的驱动轮和从动轮两个带轮运动方式一致，传动的过程中，同步履带附着在工作面上运动；当斜面清扫机器人需要直线运动时，左右两侧的行走减速电机等速反向运动，同时改变两个行走减速电机的转向可以切换斜面清扫机器人运动为前进或后退；当斜面清扫机器人需要转向运动时，左右两侧的行走减速电机等速同向运动，同时改变两个行走减速电机的转向可以切换斜面清扫机器人运动为顺时针转动或逆时针转动。

当斜面清扫机器人直线运动时出现打滑，左右两侧同步履带运动速度不一样时，机器人的导航传感器进行识别，控制器进行自动补偿控制；当斜面清扫机器人运动近至工作面边缘时，边缘检测传感器进行识别，控制器通过驱动器、行走减速电机自动控制改变斜面清扫机器人的运动。

斜面清扫机器人清扫的基础是高速回转的清扫毛刷与工作面的摩擦。清扫模块和机架模块通过带座轴承的座体与连接件的直槽口螺接以实现高度可调，使得清扫毛刷与工作面接触程度合适。每个清扫毛刷的刷毛都是一端左螺旋另一端右螺旋，形成双旋向清扫毛刷。该种双旋向清扫毛刷与单旋向的清扫毛刷相比，灰尘会向中间聚拢而不是向一侧发散，不会污染已经清扫过的工作面。

图4为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的第一清扫路径示意图；图5为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的第二清扫路径示意图；图6为本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人的第三清扫路径示意图。

参照图4至图6所示，该斜面清扫机器人可以遥控控制操作，也可以自动模式行走清扫，图4、5、6为自动模式下的清扫路径，能在较大倾斜角度的工作面上清扫作业，具有良好的越障效果，运动稳定性高；电气控制模块采用机械密封隔离保护，防水、防尘。

本实用新型实施例的另一目的还在于提供一种清扫系统，该清扫系统包括如上所述的斜面清扫机器人。

本实用新型实施例提供的清扫系统相比于现有技术的有益效果，同于本实用新型实施例提供的斜面清扫机器人相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种斜面清扫机器人，其特征在于，包括机架模块、分别与所述机架模块连接的行走模块和清扫模块，所述清扫模块用于清扫；其中，

所述行走模块包括同步履带、驱动轮和与所述驱动轮传动连接的从动轮，所述驱动轮和所述从动轮均与所述机架模块转动连接；

所述驱动轮和所述从动轮与所述同步履带的长度方向的两端一一对应设置，用于驱动所述履带沿设定方向运动。

2.根据权利要求1所述的斜面清扫机器人，其特征在于，所述同步履带上用于与待清扫面接触的侧面设置有摩擦橡胶。

3.根据权利要求1所述的斜面清扫机器人，其特征在于，所述清扫模块相对于所述机架模块的高度可调。

4.根据权利要求3所述的斜面清扫机器人，其特征在于，所述清扫模块包括带座轴承、转轴和清扫毛刷；其中，

所述带座轴承的轴承套接在所述转轴上，所述清扫毛刷裹设在所述转轴上；

所述带座轴承的座体与所述机架模块可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的斜面清扫机器人，其特征在于，所述机架模块包括型材机架和与所述型材机架连接的连接件；其中，

所述驱动轮和所述从动轮均与所述型材机架转动连接；

所述带座轴承的座体与所述连接件可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的斜面清扫机器人，其特征在于，还包括调高组件；

所述调高组件包括贯穿所述连接件厚度的直槽口、沿所述直槽口的长度方向依次排布在所述座体上的多个螺接孔，以及螺接件和锁紧件；

所述螺接件贯穿所述直槽口和任一所述螺接孔后与所述锁紧件连接，以使所述连接件和所述座体可拆卸连接且相对于所述座体高度可调。

7.根据权利要求4所述的斜面清扫机器人，其特征在于，所述清扫模块还包括清扫减速电机；

包括两个所述清扫模块，两个所述清扫模块沿所述机架模块的长度方向间隔设置，且两个所述清扫模块的两个所述清扫减速电机沿所述机架模块的对角线相对设置，以使两个所述清扫模块的两个转轴的转向相反。

8.根据权利要求1所述的斜面清扫机器人，其特征在于，还包括电源及控制模块，以及设置在所述机架模块上方的罩壳；

所述机架模块和所述罩壳之间形成有上设置空间；

所述电源及控制模块中的电源和部分控制部件封装在所述上设置空间内。

9.根据权利要求1所述的斜面清扫机器人，其特征在于，还包括电源及控制模块，以及设置在所述机架模块下方的底盘；

所述机架模块和所述底盘之间形成有下设置空间；

所述电源及控制模块中的部分控制部件封装在所述下设置空间内。

10.一种清扫系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的斜面清扫机器人。