CN214804477U - 一种拖地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种拖地机器人，包括外壳、底座和PLC控制器，底座与外壳的底端连接，PLC控制器安装在外壳的外壁上，底座上安装有移动轮，外壳的内部上方安装有横向移动机构，横向移动机构与伸缩杆的顶端连接，伸缩杆的底端连接有转动电机，转动电机的输出端连接有拖把，底座上开设有拖把伸出口，外壳的内部还设有清洗槽和电池组，清洗槽内储存有清洗液，横向移动机构、伸缩杆和转动电机均与PLC控制器连接，PLC控制器与电池组连接，本实用新型的技术方案通过横向移动机构，与伸缩杆和清洗槽配合，能够实现自动清洗拖把，通过与伸缩杆连接的旋转电机，能将拖把进行甩干，改良了以往拖地机器人不能自我清洗的情况，进一步减少了人工操作。

Description

一种拖地机器人

技术领域

本实用新型涉及家用智能工具技术领域，尤其是涉及一种拖地机器人。

背景技术

托地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的智能化，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先收纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。市场现有拖地机器人在后部安装拖布，拖布拖一次便需要更换，且需人工换取，并没有达到自动化、解放双手，且目前市场上也没有能自动拖地，并且能自我清洗的产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拖地机器人，该拖地机器人通过自主设计的拖把清洗系统，既能清洗拖把，也能将拖把进行甩干，改变了以往拖地机器人不能自我清洗的情况。

本实用新型提供一种拖地机器人，包括外壳、底座和PLC控制器，所述底座与所述外壳的底端连接，所述PLC控制器安装在所述外壳的外壁上，所述底座上安装有移动轮，所述外壳的内部上方安装有横向移动机构，所述横向移动机构与伸缩杆的顶端连接，所述伸缩杆的底端连接有转动电机，所述转动电机的输出端连接有拖把，所述底座上开设有拖把伸出口，所述外壳的内部还设有清洗槽和电池组，所述清洗槽内储存有清洗液，所述横向移动机构、所述伸缩杆和所述转动电机均与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器与所述电池组连接。

进一步地，所述横向移动机构包括第一横导杆、第一滚轮和移动电机，所述第一横导杆包括两个沿高度方向平行设置的水平导杆，所述第一滚轮被夹持于所述第一横导杆内，所述第一滚轮的内圈与所述移动电机的输出端连接，所述第一滚轮与所述伸缩杆的顶端转动连接，所述移动电机与所述PLC控制器连接。

进一步地，所述横向移动机构还包括第二横导杆、第三横导杆和挂杆，所述第二横导杆内设有第二滚轮，所述挂杆的两端分别与所述第一滚轮和所述第二滚轮转动连接，所述挂杆的中部与所述伸缩杆的顶端连接，所述移动电机还包括夹持外环，所述夹持外环被夹持于所述第三横导杆内，所述移动电机的输出端带动所述第一滚轮或所述第二滚轮同轴转动。

进一步地，所述伸缩杆的底端连接有转动电机保护壳，所述转动电机保护壳内安装有所述转动电机，所述转动电机的外壳上设有卡杆，所述转动电机保护壳上开设有卡口，所述转动电机与所述转动电机保护壳间设置有减震弹簧，所述转动电机的输出端与所述拖把可拆卸连接。

进一步地，所述拖把和所述拖把伸出口的数量均为两个，两个所述拖把伸出口分别位于所述底座的两侧。

进一步地，所述移动轮包括导向前轮和从动后轮，所述导向前轮和所述从动后轮的数量均为两个，所述底座上还设置有前驱转向系统，所述前驱转向系统包括驱动马达，所述驱动马达与所述PLC控制器连接。

进一步地，所述外壳的顶端还设有顶盖，所述顶盖包括第一翻盖和第二翻盖，所述第一翻盖与所述外壳的顶端连接，所述第二翻盖通过液压合页与所述第一翻盖连接。

进一步地，所述液压合页包括液压固定插座、中间压块和安装块，所述液压固定插座固定在所述第一翻盖上，所述液压固定插座具有插槽，所述插槽的槽底设置有液压推杆，所述中间压块位于所述插槽内且与所述液压推杆连接，所述中间压块远离所述插槽的一端与所述安装块转动连接，所述安装块固定在所述第二翻盖上。

进一步地，所述顶盖上还设置有视觉传感器，所述视觉传感器与所述PLC控制器连接。

进一步地，所述外壳或所述底座上开设有进水口或排水口，所述进水口和所述排水口通过管道与所述清洗槽连接。

本实用新型的技术方案通过横向移动机构，与伸缩杆和清洗槽配合，能够实现自动清洗拖把，通过与伸缩杆连接的旋转电机，能将拖把进行甩干，改良了以往拖地机器人不能自我清洗的情况，进一步减少了人工操作，将拖把与转动电机设置为可拆卸式，拖把用久了之后可以更换新的拖把，能够多次利用，通过PLC控制器与转动电机、移动电机和驱动马达的连接，可以实现智能化自动拖地，通过视觉传感器等，在预先设定好程序后，还可以实现自动避障、充电、更换清洗液等步骤，极大的提高了实用价值。

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为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的底座示意图；

图3为本实用新型的内部示意图；

图4为本实用新型中图3的俯视图；

图4为本实用新型中图3的俯视图；

图5为本实用新型中拖把的移动方式图；

图6为本实用新型中图5的A处放大图；

图7为本实用新型中图5的B处剖视图；

图8为本实用新型的顶盖示意图；

图9为本实用新型的液压合页示意图；

图10为本实用新型中的液压固定插座示意图；

附图标记说明：

1-外壳、2-底座、3-PLC控制器、4-移动轮、5-横向移动机构、501-第一横导杆、502-第二横导杆、503-第三横导杆、504-第一滚轮、505-第二滚轮、506-移动电机、507-夹持外环、508-挂杆、6-伸缩杆、7-转动电机、8-转动电机保护壳、9-拖把、10-拖把伸出口、11-清洗槽、12-电池组、13-顶盖、1301-第一翻盖、1302-第二翻盖、14-液压合页、15-液压固定插座、1501-插槽、1502-液压推杆、16-中间压块、17-安装块、18-视觉传感器、19-进水口、20-排水口。

具体实施方式

下面将结合实施例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，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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。

如图1-图4所示，本实用新型提供一种拖地机器人，包括外壳1、底座2和PLC控制器3，底座2与外壳1的底端连接，PLC控制器3安装在外壳1的外壁上，底座2上安装有移动轮4，外壳1的内部上方安装有横向移动机构5，横向移动机构5与伸缩杆6的顶端连接，伸缩杆6的底端连接有转动电机7，转动电机7的输出端连接有拖把9，底座2上开设有拖把伸出口10，外壳1的内部还设有清洗槽11和电池组12，清洗槽11内储存有清洗液，横向移动机构5、伸缩杆6和转动电机7均与PLC控制器3连接，PLC控制器3与电池组12连接。

底座2为拖地机器人的移动系统的载体，移动轮4可以是普通的万向轮，由人工操作移动，或者采用驱动系统，与PLC控制器3连接，可以实现自动行走，横向移动机构5水平安装，由PLC控制器3控制移动，当拖把9需要清洗时，PLC控制器3控制伸缩杆6先收缩，在横向移动机构5的带动下，沿某一水平直线移动，到达清洗槽11的上方后，伸缩杆伸长，带动拖把9进入清洗槽11中，PLC控制器3开启转动电机7旋转清洗、甩干，当清洗完成后，再返回到拖把伸出口10上方，伸缩杆6将拖把9伸出，此处应当要求PLC控制器3能够控制转动电机7的初始位置，即使拖把9能够伸出/收回拖把伸出口10，而不会因为形状等被阻挡，然后PLC控制器3开启转动电机7，开始带动拖把9旋转，上述即为拖把9的清洗、使用过程，电池组12是拖地机器人的供电系统，选择一次使用的干电池或采用可充电蓄电池均可，当然应当想到，由于清洗槽11及甩干程序，应当对电池组12进行密封，或采用其他方式防止清洗液进入电池组12，PLC控制器3是实现智能移动、清洗的装置，对PLC控制器3进行编程，使其控制两个移动电机506，两个转动电机7、驱动马达和伸缩杆等，使拖地机器人以程序指令运行，这些控制方式应当是易于实现的，当下的许多智能扫地机器人都具有这种功能，仅需要控制通/断电的时间以及电机正反转等，此处不必要再赘述其编程控制原理。

如图3和图6所示，横向移动机构5包括第一横导杆501、第一滚轮504和移动电机506，第一横导杆501包括两个沿高度方向平行设置的水平导杆，第一滚轮504被夹持于第一横导杆501内，第一滚轮504的内圈与移动电机506的输出端连接，第一滚轮504与伸缩杆6的顶端转动连接，移动电机506与PLC控制器3连接。

第一横导杆501具体为两个位于不同高度，但水平固定于同一竖直平面的横杆组成的双导杆，第一滚轮504的外表面上具有环形凹槽，环形凹槽被夹持在两横杆之间，第一滚轮504的内圈与移动电机506的转轴连接，则当移动电机506启动时，会带动第一滚轮504通过环形凹槽在第一横导杆501上滚动，又因为伸缩杆6与第一滚轮504的端部连接，则可以带动伸缩杆6水平移动，明显的，上述的滚轮与两横杆之间是通过摩擦力实现传动的，为防止摩擦力失效，无法造成相对移动，则应当容易理解，也可以使二者为齿轮齿条形式传动，即环形凹槽的的槽底和其中某一横杆为相互啮合的齿形，另一横杆为光滑平面即可，而移动电机506的启停与正反转由PLC控制器3预先设定的程序执行。

如图3和图6所示，横向移动机构5还包括第二横导杆502、第三横导杆503和挂杆508，第二横导杆502内设有第二滚轮505，挂杆508的两端分别与第一滚轮504和第二滚轮505转动连接，挂杆508的中部与伸缩杆6的顶端连接，移动电机506还包括夹持外环507，夹持外环507被夹持于第三横导杆503内，移动电机506的输出端带动第一滚轮504或第二滚轮505同轴转动。

更具体地，第一横导杆501与第二横导杆502平行设置、高度相同且具有一定间距，则第一滚轮504与第二滚轮505也具有一定间距，在两滚轮间设置挂杆508，使挂杆508的两端与滚轮的内环连接，则可以将原本直接与滚轮连接的伸缩杆6改良为与挂杆508连接，此时受力更均匀，第三横导杆503用于对移动电机506提供支撑，具体的，移动电机506的外侧设有一圈方形凸缘，使方形凸缘位于第三横导杆503的两横杆之间，则在移动电机506驱动第一滚轮504或第二滚轮505移动时，也可以被第一滚轮504或第二滚轮505带动在第三横导杆503上移动。

如图5和图7所示，伸缩杆6的底端连接有转动电机保护壳8，转动电机保护壳8内安装有转动电机7，转动电机7与转动电机保护壳8以卡扣形式固定，转动电机7与转动电机保护壳8间设置有减震弹簧，转动电机7的输出端与拖把9间可拆卸连接。

即伸缩杆6的伸缩底端与拖把9之间通过转动电机7连接，使拖把9不只是平拖式移动，在移动的同时，还可以使转动电机7转动，使拖把9旋转拖地，转动电机保护壳8是安装转动电机7的外壳1，转动电机7的尾端(非输出端)有卡竿，转动电机保护壳8上有卡口，以卡扣形式固定，方便快捷，易于拆卸，转动电机7的前端(输出端)伸出转动电机保护壳8与拖把9连接，在转动电机7的尾端与转动电机保护壳8的尾端之间设置减震弹簧，可以减少转动电机7在使用过程中的各种震动对装置内部造成的冲击，提高使用寿命。

如图5所示，拖把9和拖把伸出口10的数量均为两个，两个拖把伸出口10分别位于底座2的两侧。具体的，拖把9为两个且分布在装置的两侧，每个拖把9均配备转动电机7、伸缩杆6、移动电机506等，两个拖把9共用第一横导杆501、第二横导杆502和第三横导杆503，即两个拖把9在同一水平直线上移动。

移动轮4包括导向前轮和从动后轮，导向前轮和从动后轮的数量均为两个，底座2上还设置有前驱转向系统，前驱转向系统包括驱动马达，驱动马达与PLC控制器3连接。为了实现进一步智能化、自动化，可以将前轮设置为主动导向轮，后轮为普通从动轮，这种前轮驱动机构已经是成熟技术，例如各类玩具车的驱动机构等，此结构不是本实用新型的主要发明要点，此处无必要赘述其结构，可以参照专利“CN104548610B-一种玩具车前轮驱动机构”、“CN200954862Y-童车的前轮驱动机构”或“CN110464256A-扫地机器人”中的驱动结构，均可实现此种功能。

如图8所示，外壳1的顶端还设有顶盖13，顶盖13包括第一翻盖1301和第二翻盖1302，第一翻盖1301与外壳1的顶端连接，第二翻盖1302通过液压合页14与第一翻盖1301连接。即第一翻盖1301固定，第二翻盖1302可活动，液压合页14可以起到缓冲作用，在关闭第二翻盖1302时不会砸到手指，提高安全性能。

如图9和图10所示，液压合页14包括液压固定插座15、中间压块16和安装块17，液压固定插座15固定在第一翻盖1301上，液压固定插座15具有插槽1501，插槽1501的槽底设置有液压推杆1502，中间压块16位于插槽1501内且与液压推杆1502连接，中间压块16远离插槽1501的一端与安装块17转动连接，安装块17固定在第二翻盖1302上。液压固定插座15通过螺钉固定在第一翻盖1301的内表面，插槽1501的开口朝向第二翻盖1302方向，中间压块16与液压推杆1502间，可以连接或仅仅接触，中间压块16的外壁与插槽1501的内壁为间隙配合，使中间压块16不会脱出，中间压块16远离液压推杆1502的一端，设有连接孔道，安装块17设有连接环，使用转动轴插入连接孔道与连接环，即可以实现安装块17与中间压块16的转动连接，安装块17通过螺钉固定在第二翻盖1302的内表面。

如图1所示，顶盖13上还设置有视觉传感器18，视觉传感器18与PLC控制器3连接。视觉传感器18的作用是识别障碍物，当拖地机器人识别到前方有障碍物无法通过时，即视觉传感器18发送信号给PLC控制器3，由PLC控制器3控制驱动电机停止或转向等，进一步地，视觉传感器18中可以预先输入各种物体的形状，通过对不同前方物体的识别，采用无线发送或有限连接的方式反馈PLC控制器3控制做出不同指令，例如识别插座后，可以由PLC控制器3控制拖地机器人移动到插座附近，发出提示充电提示音，甚至自动插入插头充电，或者识别进水、排水位置后，由PLC控制器3控制拖地机器人移动到位置，进行排水等。

外壳1或底座2上开设有进水口19和排水口20，进水口19和排水口20通过管道与清洗槽11连接。清洗槽11也应当具有进水口19和排水口20，与外壳1接通，进水口19的高度高于排水口20的高度，使用管道分别连接。

本装置在使用时，拖地机器人启动后会根据PLC系统命令进行工作，工作时，左侧的伸缩杆6先进行收缩，然后通过移动电机506带动滚轮，沿着横导杆运行到清洗槽11的正中央，此时伸缩杆6伸出，将拖把9浸入水中，然后旋转电机带动拖把9在清洗槽11中清洗拖把9(清洗槽11的装水容量为清洗槽11最大容量的一半)，清洗完毕之后伸缩杆6收缩，使拖把9离开水面但不离开清洗槽11，旋转电机带动拖把9继续旋转，将水分甩干后伸缩杆6收缩至最上方，移动电机506带动伸缩杆6向左移动，到达指定位置后伸缩杆6伸出接触地面，旋转电机开始工作，拖把9在地上旋转，同时四个轮子也开始工作，带动机器人进行移动，对房间进行清洁，机器人开始移动时，右侧的拖把9按照上述程序，使右侧拖把9在运行完拖把9清洗清洗程序和甩干程序后，进入暂停，当左侧拖把9需要清洗时，机器人停止移动，同时左侧和右侧的伸缩杆6同时收缩，两个移动电机506分别带着两个伸缩杆6向右移动，到达指定位置后，右侧伸缩杆6伸出，拖把9触地，旋转电机进行工作，同时机器人也开始继续移动，重复以上的步骤，拖地机器人便可以实现自动化，当拖地机器人机器人工作完之后，由视觉传感器18和PLC控制器3配合，则自动返回充电底座2上进行充电，同时在拖地机器人也可校队进水孔与排水孔的位置，位置校对完成后，排水孔自动打开将脏水排放，之后进水孔将干净水再次注入清洗槽11中。

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)

1.一种拖地机器人，其特征在于，包括外壳、底座和PLC控制器，所述底座与所述外壳的底端连接，所述PLC控制器安装在所述外壳的外壁上，所述底座上安装有移动轮，所述外壳的内部上方安装有横向移动机构，所述横向移动机构与伸缩杆的顶端连接，所述伸缩杆的底端连接有转动电机，所述转动电机的输出端连接有拖把，所述底座上开设有拖把伸出口，所述外壳的内部还设有清洗槽和电池组，所述清洗槽内储存有清洗液，所述横向移动机构、所述伸缩杆和所述转动电机均与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器与所述电池组连接。

2.根据权利要求1所述的拖地机器人，其特征在于，所述横向移动机构包括第一横导杆、第一滚轮和移动电机，所述第一横导杆包括沿高度方向平行设置的水平导杆，所述第一滚轮被夹持于所述第一横导杆内，所述第一滚轮的内圈与所述移动电机的输出端连接，所述第一滚轮与所述伸缩杆的顶端转动连接，所述移动电机与所述PLC控制器连接。

3.根据权利要求2所述的拖地机器人，其特征在于，所述横向移动机构还包括第二横导杆、第三横导杆和挂杆，所述第二横导杆内设有第二滚轮，所述挂杆的两端分别与所述第一滚轮和所述第二滚轮转动连接，所述挂杆的中部与所述伸缩杆的顶端连接，所述移动电机还包括夹持外环，所述夹持外环被夹持于所述第三横导杆内，所述移动电机的输出端带动所述第一滚轮或所述第二滚轮同轴转动。

4.根据权利要求1所述的拖地机器人，其特征在于，所述伸缩杆的底端连接有转动电机保护壳，所述转动电机保护壳内安装有所述转动电机，所述转动电机的外壳上设有卡杆，所述转动电机保护壳上开设有卡口，所述转动电机与所述转动电机保护壳间设置有减震弹簧，所述转动电机的输出端与所述拖把可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的拖地机器人，其特征在于，所述拖把和所述拖把伸出口的数量均为两个，两个所述拖把伸出口分别位于所述底座的两侧。

6.根据权利要求2所述的拖地机器人，其特征在于，所述移动轮包括导向前轮和从动后轮，所述导向前轮和所述从动后轮的数量均为两个，所述底座上还设置有前驱转向系统，所述前驱转向系统包括驱动马达，所述驱动马达与所述PLC控制器连接。

7.根据权利要求1所述的拖地机器人，其特征在于，所述外壳的顶端还设有顶盖，所述顶盖包括第一翻盖和第二翻盖，所述第一翻盖与所述外壳的顶端连接，所述第二翻盖通过液压合页与所述第一翻盖连接。

8.根据权利要求7所述的拖地机器人，其特征在于，所述液压合页包括液压固定插座、中间压块和安装块，所述液压固定插座固定在所述第一翻盖上，所述液压固定插座具有插槽，所述插槽的槽底设置有液压推杆，所述中间压块位于所述插槽内且与所述液压推杆连接，所述中间压块远离所述插槽的一端与所述安装块转动连接，所述安装块固定在所述第二翻盖上。

9.根据权利要求7所述的拖地机器人，其特征在于，所述顶盖上还设置有视觉传感器，所述视觉传感器与所述PLC控制器连接。

10.根据权利要求1所述的拖地机器人，其特征在于，所述外壳或所述底座上开设有进水口或排水口，所述进水口和所述排水口通过管道与所述清洗槽连接。

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