CN212212284U - 一种自动清洗机器人及其伸缩臂机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动清洗机器人及其伸缩臂机构，包括机架以及滑移连接在机架上的悬臂，机架与悬臂之间设置有滑动驱动件。通过滑动驱动机构驱动悬臂滑动，以此改变喷头位置，获得更大的清洗范围。同时，设置在机架上的转动驱动件可控制悬臂进行周向转动，用以对一次清理完成的牲畜圈进行二次清理，使得牲畜圈更为干净，提升了装有该伸缩臂机构的机器人的清洗效果。为机器人配备行走模块用以控制机器人自动行走，提升机器人的自动化。于行走模块上设置转台，通过转台控制机架周向转动，如此设置在机架上的喷头能够对牲畜圈进行再次清洗，提升清洗效果，且设置一转台能够改变喷头的运动轨迹，提升清洗效果。

Description

一种自动清洗机器人及其伸缩臂机构

技术领域

本实用新型涉及清洗机器人，特别地，涉及一种自动清洗机器人及其伸缩臂机构。

背景技术

目前，公告号为CN206576046U的中国专利公开了一种自动清洗机器人，包括机架、行走模块、清洗模块。行走模块用于支撑机架并带动机器人直线行走。清洗模块包括设于机架上的两个悬臂以及两个第一星形把手。两个悬臂分别位于机器人行走方向的两侧且各自设有摆动机构以及喷头，两个悬臂通过第一星形把手固定插装于机架。在使用时，摆动机构驱动喷头往复摆动，用以对牲畜圈进行清洗。不过在摆动喷头用以对牲畜圈进行清洗的过程中，喷头所能够清洗的范围固定，无法对于面积更大的牲畜圈进行充分的清洗。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型第一个目的是提供一种伸缩臂机构，其具有喷头所处位置可调，具有较大清洗范围，能够对于面积更大的牲畜圈进行充分清洗。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种伸缩臂机构，包括机架、设置在所述机架上的悬臂，所述悬臂与所述机架滑移连接，所述机架与所述悬臂之间设置有滑动驱动件，所述滑动驱动件用以驱动所述悬臂靠近或者远离所述机架。

通过上述技术方案，使用时，可通过滑动驱动机构用以驱动悬臂于机架上滑动，以此改变喷头所处位置，获得更大的清洗范围。当滑动驱动机构控制悬臂向远离机架一侧移动时，喷头与机架之间的间距增加，此时从喷头喷出的水能够对牲畜圈中较远一侧进行清洗；当滑动驱动机构控制悬臂向机架一侧移动时，喷头与机架之间的间距增加，此时从喷头喷出的水能够对牲畜圈较近一侧进行清洗。通过调节喷头的位置用以对牲畜圈不同的位置进行清洗，使得装有该伸缩臂机构的机器人具有较大的清洗范围，能够适用于清洗不同大小的牲畜圈。

将机架设置在行走模块上，当悬臂即将接触障碍物时，通过滑动驱动件控制悬臂向着机架一侧移动，使得悬臂完全与障碍物错开，此时行走模块可带动伸缩臂机构通过障碍物。当悬臂完全通过障碍物时，通过滑动驱动件控制悬臂向着远离机架一侧移动，如此设置在悬臂上的喷头能够对牲畜圈进行有效清洗。通过滑动驱动件控制悬臂进行移动以避开障碍物，使得装有该伸缩臂机构的机器人能够较快通过障碍物，且通过障碍物时的操作较为简便。

优选的，所述机架包括立柱以及设置在所述立柱顶部的横杆，所述横杆的端部处开设有滑槽，所述滑槽沿所述横杆的长度方向设置，所述悬臂伸入至所述滑槽并与所述滑槽滑移相连。

通过上述技术方案，悬臂伸入至滑槽内部并与滑槽滑移连接，滑槽的内壁能够抵触悬臂并对悬臂进行限位导向，使得悬臂不易相对于横杆跳动，如此在清洗时能够对牲畜圈进行较为有效的清洗，使得牲畜圈中不易残留有污物。

优选的，所述滑动驱动件包括齿条、传动齿轮以及步进电机一；所述齿条设置于所述横杆的侧壁处，且所述齿条沿所述横杆的长度方向设置；所述传动齿轮转动连接于所述横杆，且所述传动齿轮啮合于所述齿条；所述步进电机一设置于所述横杆的侧壁处，所述步进电机一的输出轴同轴连接于所述传动齿轮，所述步进电机一用以驱动所述传动齿轮进行周向转动。

通过上述技术方案，步进电机一工作时，驱动传动齿轮进行周向转动，周向转动的传动齿轮通过与之啮合的齿条带动悬臂进行滑动。

优选的，所述齿条包括若干传动齿，若干所述传动齿沿所述悬臂的长度方向均间距分布，若干所述传动齿均沿所述悬臂的周向弯折成弧形；

所述机架与所述悬臂之间设置有转动驱动件，所述转动驱动件用以驱动所述悬臂进行周向转动。

通过上述技术方案，使用时，可通过驱转动驱动件控制悬臂进行周向转动，如此设置于悬臂上的喷头能够对一次清理完成的牲畜圈进行二次清理，使得牲畜圈更为干净，一定程度上提升了装有该伸缩臂机构的机器人的清洗效果。

优选的，所述横杆的侧壁处开设有放置槽，所述放置槽连通于所述滑槽；所述转动驱动件包括步进电机二、主动齿轮、从动齿轮以及连接轴；所述步进电机二设置于所述横杆的侧壁处；所述主动齿轮与所述步进电机二的输出轴同轴连接，所述主动齿轮的一侧伸入至所述放置槽；所述从动齿轮转动连接在所述横杆中，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮的内壁处设置有限位键；所述连接轴的一端与悬臂同轴连接，所述连接轴的另一端从所述从动齿轮的内孔穿过，所述连接轴的侧壁处开设有限位槽，所述限位键滑移连接在所述限位槽中。

通过上述技术方案，步进电机二工作时，驱动主动齿轮进行周向转动，主动齿轮带动与之啮合的从动齿轮以相同的线速度进行转动，从动齿轮通过限位键带动连接轴以及悬臂进行周向转动。

优选的，所述从动齿轮的两侧均设置有耐磨块。

通过上述技术方案，设置于从动齿轮两侧的耐磨块能够减少从动齿轮两侧的磨损，使得从动齿轮能够具有更长的使用寿命。

优选的，所述耐磨块背离所述从动齿轮一侧开设有蓄油槽，所述蓄油槽内部设置有润滑脂。

通过上述技术方案，在从动齿轮周向转动的过程中，润滑脂能够进入到从动齿轮与横杆之间，用以对从动齿轮进行润滑，使得从动齿轮能够更为顺畅转动，且使得从动齿轮不易磨损。

本实用新型第二个目的是提供一种自动清洗机器人，其具有能够较快通过障碍物，且通过障碍物时操作较为简便的优势。

本实用新型的技术方案是：一种自动清洗机器人，包括上述的伸缩臂机构。

通过上述技术方案，装有伸缩臂机构的自动清洗机器人能够较快通过障碍物，且通过障碍物时操作较为简便。

优选的，还包括行走模块以及转动连接在行走模块上的转台，所述伸缩臂机构设置在所述转台上。

通过上述技术方案，通过转动转台用以驱动喷头沿弧线移动，如此从喷头喷出的水能够对牲畜圈进行再次清洗，使得牲畜圈中不易有污物残留。同时，转动转台可能够在存在障碍物的时候，使得机器人更为快速通过障碍物，保证该机器人的清洗效率。

综上所述，使用时，可通过滑动驱动机构用以驱动悬臂于机架上滑动，以此改变喷头所处位置，获得更大的清洗范围。与此同时，可通过驱转动驱动件控制悬臂进行周向转动，如此可对一次清理完成的牲畜圈进行二次清理，使得牲畜圈更为干净，提升了装有该伸缩臂机构的机器人的清洗效果。设置一行走模块用以控制机器人自动行进，提升自动化，使得机器人的使用变得更为便捷。于行走模块上设置一转台，通过转台控制机架周向转动，如此设置在机架上的喷头能够对牲畜圈进行再次清洗，提升清洗效果，且设置一转台能够改变喷头的运动轨迹，提升喷头的喷洒范围，提升机器人的清洗效果。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一的剖视示意图；

图3为图2的A部放大图；

图4为实施例二的剖视示意图；

图5为图4的B部放大图；

图6为实施例三的结构示意图。

附图标记：1、机架；2、悬臂；3、滑动驱动件；31、齿条；32、传动齿轮；33、步进电机一；4、滑槽；5、转动驱动件；51、步进电机二；52、主动齿轮；53、从动齿轮；54、连接轴；6、放置槽；7、限位键；8、限位槽；9、耐磨块；10、蓄油槽；11、立柱；12、横杆；13、行走模块；14、转台。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

实施例一：

一种伸缩臂机构，如图1所示，包括机架1、悬臂2以及滑动驱动件3。

机架1包括立柱11以及横杆12。立柱11呈竖直设置。横杆12设置在立柱11的顶部，且横杆12与立柱11焊接固定，横杆12与立柱11垂直。横杆12的两端上均设置有槽口形状为圆形的滑槽4，滑槽4沿横杆12的长度方向延伸，滑槽4与横杆12呈同轴设置。

在本实施例中，悬臂2有两条，且两条悬臂2分别与两个滑槽4滑移连接。悬臂2呈圆柱状，悬臂2背离横杆12的端部上设置有喷头。

如图2、图3所示，滑动驱动件3有两组，滑动驱动件3用以驱动对应的悬臂2靠近或者远离机架1。滑动驱动件3包括齿条31、传动齿轮32以及步进电机一33。齿条31包括若干沿悬臂2轴向等间距分布的传动齿，每一个传动齿均沿悬臂2的周向弯折呈弧形。传动齿轮32转动连接在横杆12的内部，传动齿轮32与齿条31啮合，传动齿轮32通过转动带动齿条31以及悬臂2横移。步进电机一33设置在横杆12的侧壁处，步进电机一33的输出轴伸入至横杆12中并与传动齿轮32同轴连接，步进电机一33工作时驱动从动齿轮53进行周向转动。

实施例二：

如图4、图5所示，实施例二与实施例一的区别在于，横杆12的侧壁处开设有两个放置槽6，两个放置槽6分别与两个滑槽4相连通。

该伸缩臂机构还包括转动驱动件5。转动驱动件5有两组，转动驱动件5用以驱动对应的悬臂2进行周向转动。转动驱动件5包括步进电机二51、主动齿轮52、从动齿轮53以及连接轴54。步进电机二51设置于横杆12的侧壁处，步进电机二51的输出轴朝向对应的放置槽6一侧。主动齿轮52与步进电机二51的输出轴同轴连接，主动齿轮52的一侧伸入至放置槽6；从动齿轮53转动连接在横杆12中，从动齿轮53的一侧伸入至放置槽6中并与主动齿轮52啮合，从动齿轮53的内壁处设置有限位键7，限位键7沿从动齿轮53的轴向设置。从动齿轮53的两侧均设置有耐磨块9。耐磨块9背离从动齿轮53一侧开设有蓄油槽10，蓄油槽10内部设置有润滑脂。在从动齿轮53转动的过程中，蓄油槽10内部的润滑脂能够从蓄油槽10的槽口处流出并进入到从动齿轮53与横杆12之间，用以对从动齿轮53的转动进行润滑。连接轴54的一端与悬臂2同轴连接，连接轴54的另一端从从动齿轮53的内孔中穿过，连接轴54的侧壁处开设有限位槽8，限位槽8沿连接轴54的轴向设置，限位键7滑移连接在限位槽8中。当悬臂2沿轴向滑动时，限位键7于限位槽8中滑动。

步进电机二51工作时，驱动主动齿轮52周向转动，主动齿轮52带动与之啮合的从动齿轮53以相同的线速度进行周向转动，从动齿轮53通过限位键7带动连接轴54以及悬臂2以相同的角速度进行周向转动。

实施例三：

如图6所示，一种自动清洗机器人，包括行走模块13、转台14以及实施例一阐述的伸缩臂机构。

在本实施例中，行走模块13为罩设有保护罩的四轮的电动小车，电动小车通电工作时，于两侧排列建造的牲畜圈之间的过道中直线行走。以电动小车取代人工推动的方式，一定程度上提升该机器人的自动化程度，使得该机器人的使用变得更为便捷。转台14转动连接在行走模块13的顶部，同时，将转台14设置在行走模块13的重心的上方，使得转台14的中心轴线与行走模块13的重心共线，如此行走模块13在行进过程中不易翻倒。通过转台14控制机架1以及喷头沿弧线移动，如此从喷头喷出的水能够对牲畜圈进行再次清洗，使得牲畜圈中不易有污物残留。同时，转动转台14可能够在存在障碍物的时候，使得机器人更为快速通过障碍物，保证该机器人的清洗效率。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种伸缩臂机构，包括机架(1)、设置在所述机架(1)上的悬臂(2)，其特征是：所述悬臂(2)与所述机架(1)滑移连接，所述机架(1)与所述悬臂(2)之间设置有滑动驱动件(3)，所述滑动驱动件(3)用以驱动所述悬臂(2)靠近或者远离所述机架(1)。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂机构，其特征是：所述机架(1)包括立柱(11)以及设置在所述立柱(11)顶部的横杆(12)，所述横杆(12)的端部处开设有滑槽(4)，所述滑槽(4)沿所述横杆(12)的长度方向设置，所述悬臂(2)伸入至所述滑槽(4)并与所述滑槽(4)滑移相连。

3.根据权利要求2所述的伸缩臂机构，其特征是：所述滑动驱动件(3)包括齿条(31)、传动齿轮(32)以及步进电机一(33)；所述齿条(31)设置于所述横杆(12)的侧壁处，且所述齿条(31)沿所述横杆(12)的长度方向设置；所述传动齿轮(32)转动连接于所述横杆(12)，且所述传动齿轮(32)啮合于所述齿条(31)；所述步进电机一(33)设置于所述横杆(12)的侧壁处，所述步进电机一(33)的输出轴同轴连接于所述传动齿轮(32)，所述步进电机一(33)用以驱动所述传动齿轮(32)进行周向转动。

4.根据权利要求3所述的伸缩臂机构，其特征是：所述齿条(31)包括若干传动齿，若干所述传动齿沿所述悬臂(2)的长度方向均间距分布，若干所述传动齿均沿所述悬臂(2)的周向弯折成弧形；

所述机架(1)与所述悬臂(2)之间设置有转动驱动件(5)，所述转动驱动件(5)用以驱动所述悬臂(2)进行周向转动。

5.根据权利要求4 所述的伸缩臂机构，其特征是：所述横杆(12)的侧壁处开设有放置槽(6)，所述放置槽(6)连通于所述滑槽(4)；所述转动驱动件(5)包括步进电机二(51)、主动齿轮(52)、从动齿轮(53)以及连接轴(54)；所述步进电机二(51)设置于所述横杆(12)的侧壁处；所述主动齿轮(52)与所述步进电机二(51)的输出轴同轴连接，所述主动齿轮(52)的一侧伸入至所述放置槽(6)；所述从动齿轮(53)转动连接在所述横杆(12)中，所述从动齿轮(53)与所述主动齿轮(52)啮合，所述从动齿轮(53)的内壁处设置有限位键(7)；所述连接轴(54)的一端与悬臂(2)同轴连接，所述连接轴(54)的另一端从所述从动齿轮(53)的内孔穿过，所述连接轴(54)的侧壁处开设有限位槽(8)，所述限位键(7)滑移连接在所述限位槽(8)中。

6.根据权利要求5所述的伸缩臂机构，其特征是：所述从动齿轮(53)的两侧均设置有耐磨块(9)。

7.根据权利要求6所述的伸缩臂机构，其特征是：所述耐磨块(9)背离所述从动齿轮(53)一侧开设有蓄油槽(10)，所述蓄油槽(10)内部设置有润滑脂。

8.一种自动清洗机器人，其特征是：包括如权利要求1~7任意一项所述的伸缩臂机构。

9.根据权利要求8所述的自动清洗机器人，其特征是：还包括行走模块(13)以及转动连接在行走模块(13)上的转台(14)，所述伸缩臂机构设置在所述转台(14)上。

Images