CN209059054U - 清洁机器人 - Google Patents

Abstract

一种清洁机器人，头部包括人脸识别摄像头、用户交互触摸面板和立体成像双摄像头，三个减震器与下躯体连接，下躯体包含垃圾收纳机构、动力机构、转向机构、刹车机构、吸尘机构、机械手和地刮器，最顶层是吸尘机构，吸力电机置于头部正下方，吸风管跟漏斗型的粉尘收纳盒上部相连；粉尘收纳盒下部设计了一个利用拉簧工作的自动门，吸尘器管另一端是一个多功能清洁吸头，固定在机械手上粉尘收纳盒往下是垃圾收集机构的垃圾收纳箱，下躯体底部有动力机构，动力机构前有一个刹车机构，通过挡板与地面摩擦实现刹车功能；收纳机构的入口两边设置有地刮器，可以将较大范围内包括视觉系统死角的垃圾推到机械手工作的范围一并清理，提高工作效率。

Description

清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及一种新的清洁用电器，更具体的说特别是一种扫地和吸尘用的机器人。

背景技术

现有的清洁机器人：清洁机器人是一种为人类服务的特殊的清洁用机器人，频繁出现在人类活动的场所。目前清洁机器人的主要服务功能是清扫清洗家庭起居室，更有甚是玻璃、墙面等清理难度大的地方，更复杂的甚至能胜任处理大厦墙面、中央空调通风管道等等清理难度极大的特殊任务。整个工作过程无需人操控，能够大大降低人类的工作强度，有效节省工作时间，降低劳动成本。但是，目前的清洁机器人体积较小这一优势衍生出一个新的问题，就是垃圾容量较小，不能收纳大体积的垃圾，还有功能较单一，不能胜任公众场所或者风景区等大收纳量、工作强度大的工作。

因此，极需要一种新型的清洁机器人。

发明内容

为了应对以上提出的工作环境，本发明提供一种可以胜任公众场所或者风景区等大收纳量、工作强度大的工作的清洁机器人。

本实施例针对机械功能详细剖析，电器部分未作具体设计。

本实施例为解决其技术问题所采用的技术方案包括：包含控制面板跟电路中枢的头部通过三个减震器与下躯体连接，下躯体包含垃圾收纳机构、动力机构、转向机构、刹车机构、吸尘机构、机械手和地刮器。

本实施例头部包括人脸识别摄像头、用户交互触摸面板和立体成像双摄像头，人脸识别摄像头通过识别用户面部解锁控制面板，通过功放器与用户寒暄，用户可以通过控制面板对清洁模式进行手动或自动的切换，也可以预约清洁时间等。

本实施例头部通过减震器与下躯体连接，最顶层是吸尘机构，吸力电机置于头部正下方，出风口可以对头部进行散热，吸风管跟漏斗型的粉尘收纳盒上部相连，与吸尘器管相对错开，通过形成一个顺时针的空气旋涡，可以让粉尘微粒从吸尘器管进入粉尘收纳盒,在重力作用下顺着粉尘收纳盒上部旋转滑入收纳盒下部，收纳盒下部设计了一个利用拉簧工作的自动门，通过垃圾收纳机构的复位，可以打开自动门对收纳盒粉尘微粒进行转移，来实现多次粉尘微粒存储。吸尘器管另一端是一个多功能清洁吸头，清洁吸头边缘有毛刷，固定在机械手上，从而实现吸尘和打扫动作。

本实施例下躯体垃圾收集机构的垃圾收纳箱是通过下躯体的三条导轨固定的，通过顶部的螺杆和齿条实现工作位和复位切换，顶部设置了跟粉尘收纳盒配对的收纳孔，垃圾收纳箱的正面是机械手扫入垃圾的唯一进入口，边上设置了一个铰链连接的活动板，可以通过工作位和复位的切换实现张合的动作，将垃圾导入垃圾收纳箱内，对于垃圾收纳箱里面的凌乱排列的垃圾，可以通过刹车机构实现上下抖动，使垃圾更严紧，从而容纳更多的垃圾。垃圾收纳箱可以用互动界面的回收指令使伺服电机转动，齿条螺杆机构动作，推出垃圾收纳箱，用户自行对垃圾进行清理。

本实施例的动力机构是由伺服电机驱动的单轴的两个固定轮，变向机构是一个六连杆机构，伺服电机连接动力杆，通过旋转摆动动力杆带动变向轮转动，进行若干角度的转向。

本实施例的刹车机构由伺服电机齿轮传动带动凸轮转动顶起挡板，通过挡板与地面摩擦实现刹车功能，挡板四角有拉簧进行复位，不会阻碍行进，这样设置的刹车机构还可以通过伺服电机不停的转动，实现上下抖动来增大垃圾收纳箱的实用容量。

本实施例的安全机制通过下躯体四周的感应探头实现，包括声波探头和红外线探头，当感应探头在设置的距离内感应到厚重物体，立即刹车，变向行进，一定距离后再刹车，对视野内的区域进行吸尘和打扫。

本实施例的地刮器是一个五连杆机构，对称设置在收纳机构的入口两边，可以将较大范围内包括视觉系统死角的垃圾推到机械手工作的范围一并清理，提高工作效率。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、有点和技术效果。

图1是本实用新型一个实施例的清洁机器人的外观结构示意图。

图2是本实用新型一个实施例的清洁机器人的外观结构示意图的左视图。

图3是本实用新型一个实施例的清洁机器人的下躯体内部的结构示意图。

图4是本实用新型一个实施例的清洁机器人的下躯体内部的结构示意图的立体视图。

图5是本实用新型一个实施例的清洁机器人吸尘机构收纳盒与垃圾收纳箱的结构示意图。

图6是本实用新型清洁机器人的外观结构示意图的立体图。

图7是本实用新型一个实施例的清洁机器人吸尘机构收纳盒与垃圾收纳箱的结构示意图的立体视图。

图8是本实用新型一个实施例的清洁机器人的下躯体底部的仰视图。

图9是本实用新型一个实施例的清洁机器人的下躯体内的刹车机构的结构图。

其中：10-头部外壳；11-人脸识别摄像头；12-用户交互触摸面板；13-立体成像双摄像头；14-减震器；20-下躯体外壳；21-声波感应器和红外线感应器；31-吸力电机；32-吸风管；33-粉尘收纳盒上部；34-粉尘收纳盒下部；35-吸尘器管；36-多功能清洁吸头；37-拉簧;38- 铰链；39-自动门；41-三个自由度的机械手；42-刷头；51-舵机；52-螺杆；53-垃圾收纳箱；54-三条导轨；55-垃圾的唯一进入口； 56-铰链；57-活动板；58-收纳孔；61-驱动齿轮；62-单轴的两个固定轮；71-舵机控制转动的原动件；72-固定铰链；73-左转向轮；74-右转向轮；81- 左边两个固定铰链；82-右边两个固定铰链；83-左边条状毛刷；84-右边条状毛刷；85-左原动件；86-右原动件；90-挡板；91-固定轴承座；92-左拉簧导轨；93-凸轮轴；94-螺杆；95-凸轮；96-伺服电机；97-齿轮；98-伺服电机固定座；99-右拉簧导轨。

具体实施方式

在图1~7的施例中，头部包括人脸识别摄像头（11)、用户交互触摸面板（12)和立体成像双摄像头（13)，人脸识别摄像头（11)通过识别用户面部解锁控制面板，通过功放器与用户寒暄，用户可以通过控制面板（12)对清洁模式进行手动或自动的切换，也可以预约清洁时间等。头部通过减震器（14)与下躯体外壳（20)连接，最顶层是吸尘机构，吸力电机（31)置于头部正下方，出风口可以对头部外壳（10)进行散热，吸风管（32)跟漏斗型的收纳盒上部（33)相连，与吸尘器管（35)错开，通过形成一个顺时针的空气旋涡，可以让从吸尘器管进入收纳盒的粉尘微粒在重力作用下顺着收纳盒上部(33)滑入收纳盒下部(34) 收纳盒下部（34)设计了一个依靠拉簧（37)实现的自动门（39)，通过垃圾收纳箱（53)的复位，可以打开自动门（39)，对收纳盒下部（34)粉尘微粒进行转移，来实现多次大容量的粉尘微粒存储。吸尘器管（35)另一端是一个多功能清洁吸头（36)，固定在三个自由度的机械手（41)上，可以实现吸尘和打扫较大体积垃圾的功能。

垃圾收集机构的垃圾收纳箱（53)是通过下躯体外壳（20)的三条导轨（54) 定位，通过顶部的螺杆（52)和垃圾收纳箱（53)上齿条齿合实现工作位和复位切换的，顶部设置了跟收纳盒下部（34)的自动门（39)配对的收纳孔，垃圾收纳箱（53)的正面是机械手（41)扫入垃圾的唯一进入口，边上设置了一个铰链（56)连接的活动板（57)，可以通过工作位和复位的切换实现张合的动作，将垃圾导入垃圾收纳箱(53 )内，对于垃圾收纳箱(53 ) 里面的凌乱排列的垃圾，可以通过刹车机构伺服电机（96)带动螺杆（94)快速转动，齿合齿轮（97)通过凸轮轴（93)带动凸轮（95)快速转动，推动挡板（90)，凸轮（95)转过一定角度后，左拉簧导轨（92)和右拉簧导轨（99)辅助挡板（90)复位，以上动作不断重复，实现机体整体小幅度的上下抖动，使垃圾更严紧，从而容纳更多的垃圾。当垃圾超过最大容纳量，清洁机器人停止工作，用户交互触摸面板（12)出现报警，可以通过回收指令使舵机（51) 转动，带动齿条螺杆机构工作，推出垃圾收纳箱（53)，用户自行对垃圾进行清理。

在图8~9实施例中，动力机构是由伺服电机通过驱动齿轮（61)带动单轴的两个固定轮（62)，而变向机构是由舵机控制转动的原动件（71)、固定铰链（72)和其他从动件组成的一个六连杆机构，通过改变左转向轮（73)和右转向轮（74)的角度实现一定范围内的转向。

刹车机构由伺服电机(96)连接螺杆(94 )带动齿轮(97 )转动带动两凸轮(95 )转动顶起挡板（90)，挡板（90)通过四条拉簧导杆机构（92、99)限制自由度实现上下复位运动，通过与地面摩擦实现刹车功能，不会阻碍行进，这样设置的刹车机构还可以通过伺服电机不停的转动，实现上下抖动来增大垃圾收纳箱的实用容量。

安全机制通过下躯体声波感应器和红外线感应器(21)实现，当感应器在设置的距离内感应到厚重物体，立即刹车，变向行进，一定距离后再刹车，进一步对视野内的区域进行吸尘和打扫。

在图8实施例中，地刮器是一个五连杆机构，对称设置在收纳机构的入口两边，可以将较大范围内包括视觉系统死角的垃圾推到机械手工作的范围一并清理，提高工作效率。伺服电机接收信号，带动左原动件（85)跟右原动件（86)转动，左边两个固定铰链（81)和右边两个固定铰链（82)和其余从动件构成五连杆机构，实现左边条状毛刷（83 )和右边条状毛刷（84) 的规则往返运动，将垃圾推到有效清理范围。

在本说明的描述中，参考术语“本实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

尽管上面结合附图对本专利的优选实施例进行了描述，但是本专利并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利的启示下，在不脱离本专利宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这均属于本专利的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种清洁机器人，包括头部、下躯体，其特征在于：所述头部包括人脸识别摄像头、用户交互触摸面板和立体成像双摄像头，通过三个减震器与下躯体连接，下躯体包含垃圾收纳机构、动力机构、转向机构、刹车机构、吸尘机构、机械手和地刮器。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于：所述的下躯体最顶层是吸尘机构，吸力电机置于头部正下方，吸风管跟漏斗型的粉尘收纳盒上部相连，粉尘收纳盒下部设计了一个利用拉簧工作的自动门。

3.根据权利要求1或2所述的一种清洁机器人，其特征在于：所述的下躯体吸尘机构吸尘器管另一端是一个多功能清洁吸头，清洁吸头边缘有毛刷，固定在机械手上。

4.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于：所述的下躯体垃圾收集机构的垃圾收纳箱是通过下躯体的三条导轨固定，通过顶部的螺杆和齿条实现工作位和复位切换的，顶部设置了跟粉尘收纳盒配对的收纳孔，垃圾收纳箱的正面是机械手扫入垃圾的唯一进入口，边上设置了一个铰链连接的活动板。

5.根据权利要求1或4所述的清洁机器人，其特征在于：所述的下躯体垃圾收集机构的垃圾收纳箱。

6.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于：所述的下躯体刹车机构由伺服电机齿轮传动带动凸轮转动顶起挡板。

7.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于:所述的下躯体地刮器是一个五连杆机构，对称设置在收纳机构的入口两边。