CN215937229U - 可重构的清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可重构的清洁机器人，该清洁机器人包括控制单元和若干功能单元，每个功能单元具有不同的清洁功能，所述控制单元与任意类型和数量的功能单元以队列方式组合工作，所述控制单元设置在队列的最前端，用于获取清扫环境的信息，并根据清扫环境的信息来使队列中的功能单元独立工作或组合工作。与现有的技术相比，本申请提出具有可重构结构的扫地机器人的理念，将清理不同类型垃圾的功能分开，有需求时进行组合，实现清理各种类型的垃圾的功能，可以灵活配置，适应性强；采用一个控制中心单元对所有的清扫单元进行控制，节约每个单元都使用控制系统的成本。

Description

可重构的清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种可重构的清洁机器人。

背景技术

扫地机器人现在已经有了一定市场，现有的扫地机器人只有清扫一些干垃圾的功能，但是在一些场所，不仅有容易清扫的干垃圾，还会有液体垃圾如洒掉的可乐，大体积垃圾如香蕉皮，以及一些顽固垃圾，如雨后的泥土，或者一些混合在一起的垃圾，如雪糕掉在地上，还有香蕉皮和可乐，长时间风干后变得很难清理。而这种场景，在一些大型商场或者是广场是比较常见的，面对这些复杂情况，一般的扫地机器人无法完成清理，如果雇佣保洁人员进行清扫，则费时费力。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开一种可重构的清洁机器人，本申请的清洁机器人可以根据实际情况来进行重构，灵活配置，适应性强，实现清理各种类型的垃圾的功能。具体技术方案如下：

一种可重构的清洁机器人，该清洁机器人包括控制单元和若干功能单元，每个功能单元具有不同的清洁功能，所述控制单元与任意类型和数量的功能单元以队列方式组合工作，所述控制单元设置在队列的最前端，用于获取清扫环境的信息，并根据清扫环境的信息来使队列中的功能单元独立工作或组合工作。与现有的技术相比，本申请提出具有可重构结构的扫地机器人的理念，将清理不同类型垃圾的功能分开，有需求时进行组合，实现清理各种类型的垃圾的功能，可以灵活配置，适应性强；采用一个控制中心单元对所有的清扫单元进行控制，节约每个单元都使用控制系统的成本；针对各种类型垃圾采用专用单元进行清扫，提升清扫效果。

进一步地，所述控制单元包括控制模块、电源模块、检测模块和驱动模块，所述控制模块用于控制控制单元和功能单元，电源模块用于为控制单元或控制单元与功能单元进行供电，所述检测模块用于获取清扫环境的信息，所述驱动模块用于为控制单元移动提供动力。控制中心单元不再具备清扫功能，获得大空间用来提升电池容量，提高工作时间。

进一步地，所述控制单元包括信息发送模块，所述功能单元包括信息接收结构，所述控制单元通过信息发送模块和信息接收结构来控制队列中的功能单元独立工作或组合工作。

进一步地，所述控制单元与功能单元之间或功能单元与功能单元之间通过转轴结构相连，使所述控制单元与功能单元之间或功能单元与功能单元之间进行相对的转动。

进一步地，所述功能单元至少包括干垃圾清扫单元、湿垃圾清扫单元、雾化喷洒单元、大块垃圾清扫单元和风干单元中任一单元，且每个功能单元均设置有相应的检测结构。

进一步地，所述干垃圾清扫单元包括风机、集尘盒、边刷、吸尘口和滚刷，所述吸尘口设置在干垃圾清扫单元的底部，所述集尘盒设置在干垃圾清扫单元中且通过风机与吸尘口相连，所述滚刷设置吸尘口中，所述边刷设置在吸尘口前端的两侧，所述干垃圾清扫单元用于清洁环境中的灰尘。

进一步地，所述湿垃圾清扫单元包括水泵、吸水口、刮水片和储水箱，所述吸水口设置在湿垃圾清扫单元的底部，所述刮水板设置在吸水口上，所述储水箱设置在湿垃圾清扫单元中且通过水泵与吸水口相连，所述湿垃圾清扫单元用于清洁环境中的污水。

进一步地，所述雾化喷洒单元用于对环境中的污渍喷洒清洁液，所述湿垃圾清扫单元的底部设置清洁刷，用于对喷洒清洁液的污迹进行清洁，所述风干单元用于对湿垃圾清扫单元清洁后的区域进行风干。

进一步地，所述大块垃圾清扫单元包括载物框和机械臂，所述载物框设置在大块垃圾清扫单元的顶部，所述机械臂设置在载物框的两侧，所述大块垃圾清扫单元通过机械臂将大块垃圾铲到或夹到载物框中；其中，所述大块垃圾为体积在设定范围内的垃圾。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中所述的可重构的清洁机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1可知，一种可重构的清洁机器人，该清洁机器人包括控制单元和若干功能单元，箭头方向是清理方向，其他功能单元跟随在控制单元后，每个功能单元具有不同的清洁功能，所述控制单元与任意类型和数量的功能单元以队列方式组合工作，所述控制单元设置在队列的最前端，用于获取清扫环境的信息，并根据清扫环境的信息来使队列中的功能单元独立工作或组合工作。与现有的技术相比，本申请提出具有可重构结构的扫地机器人的理念，将清理不同类型垃圾的功能分开，有需求时进行组合，实现清理各种类型的垃圾的功能，可以灵活配置，适应性强；采用一个控制中心单元对所有的清扫单元进行控制，节约每个单元都使用控制系统的成本；针对各种类型垃圾采用专用单元进行清扫，提升清扫效果。

作为其中一种实施例，所述控制单元包括控制模块、电源模块、检测模块和驱动模块，所述控制模块用于控制控制单元和功能单元，电源模块用于为控制单元或控制单元与功能单元进行供电，所述检测模块用于获取清扫环境的信息，所述驱动模块用于为控制单元移动提供动力。控制中心单元不再具备清扫功能，获得大空间用来提升电池容量，提高工作时间。所述控制单元包括信息发送模块，所述功能单元包括信息接收结构，所述控制单元通过信息发送模块和信息接收结构来控制队列中的功能单元独立工作或组合工作。所述控制单元与功能单元之间或功能单元与功能单元之间通过转轴结构相连，使所述控制单元与功能单元之间或功能单元与功能单元之间进行相对的转动，转轴结构采用现有的可以使两个模块之间相互转动的结构即可。本申请的清洁机器人为可重构式，由多个扫地机器人单元组成，各个单元之间可以相互连接，以及进行电源连接，通过控制可固定也可以进行一定角度的旋转，以及各个单元之间进行通信传输，扫地机器人单元根据主要功能不同又分为控制中心单元，多功能清扫单元等；控制中心单元作为可重构扫地机器人组的控制中心，进行机器人组合方案选择，整体清扫路线规划，垃圾类型识别，清扫方式选择，清扫步骤程序控制，清扫效果检测等的综合控制监测中心，并且受到客户端操作软件的控制和反馈，同时由于不包含清扫功能，节省了大量空间，用于承载大容量电池，可以提供长时间工作时间。功能单元可以在内部设置独立的电池，也可以由控制单元的电源模块进行供电。检测模块包括多种扫地机器人常用的传感器，比如激光、视觉、碰撞等等。驱动模块可以采用履带轮进行行走，提高清洁机器人的行走能力。每个功能单元可以设置独立的驱动模块，来提供相应的动力进行移动，也可以只设置活动轮，用控制单元进行牵引移动。

作为其中一种实施例，所述功能单元至少包括干垃圾清扫单元、湿垃圾清扫单元、雾化喷洒单元、大块垃圾清扫单元和风干单元中任一单元，且每个功能单元均设置有相应的检测结构。所述干垃圾清扫单元包括风机、集尘盒、边刷、吸尘口和滚刷，所述吸尘口设置在干垃圾清扫单元的底部，所述集尘盒设置在干垃圾清扫单元中且通过风机与吸尘口相连，所述滚刷设置吸尘口中，所述边刷设置在吸尘口前端的两侧，所述干垃圾清扫单元用于清洁环境中的灰尘。干垃圾清扫单元为常规机器人吸尘结构，用于将灰尘、瓜子皮等较小的干垃圾进行清扫。所述湿垃圾清扫单元包括水泵、吸水口、刮水片和储水箱，所述吸水口设置在湿垃圾清扫单元的底部，所述刮水板设置在吸水口上，所述储水箱设置在湿垃圾清扫单元中且通过水泵与吸水口相连，所述湿垃圾清扫单元用于清洁环境中的污水。所述雾化喷洒单元用于对环境中的污渍喷洒清洁液，所述湿垃圾清扫单元的底部设置清洁刷，用于对喷洒清洁液的污迹进行清洁，所述风干单元用于对湿垃圾清扫单元清洁后的区域进行风干。在不需要清扫其他类型的垃圾时可以单独工作，在需要清扫其他类型垃圾时可以按需求灵活组合工作，节约能耗，适应性强。湿垃圾清扫单元、雾化单元和风干单元为将常规的拖地机器人的各个功能模块进行拆分后可以获得，组合工作时，雾化喷洒单元：将储备的清洁喷洒液进行雾化喷洒，使之均匀、节约的喷洒在顽固污渍表面，从而分解软化顽固污渍；湿垃圾清扫单元：在清扫顽固垃圾时，在经过雾化喷洒单元的顽固垃圾分解步骤后，会复用湿垃圾清扫单元，进行清扫；风干单元：用于将湿垃圾清扫单元清扫完成后的湿润区域进行风干。雾化喷洒单元可以根据需求进行不同的模式，除了喷洒清洁液之外，可以在消毒模式下进行消毒液的全覆盖喷洒、保养模式下进行保养液的地面材料保养喷洒。所述大块垃圾清扫单元包括载物框和机械臂，所述载物框设置在大块垃圾清扫单元的顶部，所述机械臂设置在载物框的两侧，所述大块垃圾清扫单元通过机械臂将大块垃圾铲到或夹到载物框中；其中，所述大块垃圾为体积在设定范围内的垃圾。大块垃圾清扫单元用于处理大块垃圾，如香蕉皮，塑料袋，宠物粪便等，此单元顶部具有载物框，以及机械臂，机械臂具有两种清理垃圾的方式：铲式和夹式，在对大块垃圾进行识别类型之后会根据垃圾类型进行铲式或夹式的清理方式的选择，完成大垃圾的清理。所述控制单元可以与上述的其中一个功能单元进行组合工作，也可以与上面的多个功能模块组合工作。

一种可重构的清洁机器人的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：控制单元接收清扫命令，构建地图，规划行走路线，然后在移动的过程中控制干垃圾清扫单元进行清扫；控制单元会在行走过程中通过视觉分析环境中的垃圾类型，若环境中只存在单一类型的垃圾时，控制单元控制相应的功能单元进行工作；若环境中存在两种以上类型的垃圾时，控制单元根据设定的清洁顺序来控制相应的功能单元来清洁环境中的垃圾。所述设定的清洁顺序为先清洁大块垃圾，再清洁污水，然后通过干垃圾清扫单元进行清洁，最后再清洁污渍。通过设定清洁顺序来简化机器人处理复杂环境的工作流程，实用性强。

在整个可重构扫地机器人组中，控制中心单元具备目前常规扫地机器人的基本功能，包括运动控制，地图构建，多种导航方式等，并且具备向其他单元下达指令了功能，同时由于不再承担清扫功能，节省大量空间，用于承载大含量电池，提供长时间工作续航，其他单元则只包含相应的清扫功能、检测等组件和与控制中心单元通信的收发功能模块，这些单元的一切操作均为接受控制中心单元发出的控制指令进行操作，因此省去了大量的成本、体积和重量。当执行清扫任务时，根据用户下达指令选择相应控制中心单元选择所需的功能单元，如工作场所只有干垃圾时，则只需调用干垃圾清扫单元即可；当工作场所同时有干垃圾和湿垃圾时则调用干垃圾清扫单元和湿垃圾清扫单元，在未检测到湿垃圾时，湿垃圾清理单元处于空闲状态，只跟随控制中心单元移动，当控制中心单元检测到湿垃圾时，控制湿垃圾清理单元进行清理，清理完成后湿垃圾清理单元则处于空闲状态跟随移动，只保留干垃圾清理单元工作，节约能耗。执行清扫任务时，控制中心单元为前进方向，其余单元跟随在后，呈现队列式前进方式，后续单元会跟随控制中心单元的路线运动。当应用场景只有干垃圾时，可以只使用控制中心单元和干垃圾清扫单元，简洁方便当应用场景具有多种垃圾类型时，可以完成多种垃圾类型的清理工作，能力强大，并且续航时间长当应用场景具有混合垃圾时，垃圾清理的优先级为：大垃圾清理>湿垃圾清理>干垃圾清理>顽固垃圾，如某处的垃圾混合了香蕉皮、瓜子皮、一滩可乐和干掉的泥土，本实例则会优先清理香蕉皮，然后将可乐进行清理，再将瓜子皮清扫，最后对干掉的泥土进行清理。当某一单元不需要工作时，会处于空闲状态，只跟随控制中心单元运动，直到控制中心单元发出命令开启清扫工作每一个单元都具备相应的垃圾检测组件，会在清理时将清理效果返回给控制中心单元，控制中心单元进行判断是否完成清理。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上各实施例仅表达了本实用新型的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种可重构的清洁机器人，其特征在于，该清洁机器人包括控制单元和若干功能单元，每个功能单元具有不同的清洁功能，所述控制单元与任意类型和数量的功能单元以队列方式组合工作，所述控制单元设置在队列的最前端，用于获取清扫环境的信息，并根据清扫环境的信息来使队列中的功能单元独立工作或组合工作。

2.根据权利要求1所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述控制单元包括控制模块、电源模块、检测模块和驱动模块，所述控制模块用于控制控制单元和功能单元，电源模块用于为控制单元或控制单元与功能单元进行供电，所述检测模块用于获取清扫环境的信息，所述驱动模块用于为控制单元移动提供动力。

3.根据权利要求1所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述控制单元包括信息发送模块，所述功能单元包括信息接收结构，所述控制单元通过信息发送模块和信息接收结构来控制队列中的功能单元独立工作或组合工作。

4.根据权利要求1所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述控制单元与功能单元之间或功能单元与功能单元之间通过转轴结构相连，使所述控制单元与功能单元之间或功能单元与功能单元之间进行相对的转动。

5.根据权利要求1所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述功能单元至少包括干垃圾清扫单元、湿垃圾清扫单元、雾化喷洒单元、风干单元和大块垃圾清扫单元中任一单元，且每个功能单元均设置有相应的检测结构。

6.根据权利要求5所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述干垃圾清扫单元包括风机、集尘盒、边刷、吸尘口和滚刷，所述吸尘口设置在干垃圾清扫单元的底部，所述集尘盒设置在干垃圾清扫单元中且通过风机与吸尘口相连，所述滚刷设置吸尘口中，所述边刷设置在吸尘口前端的两侧，所述干垃圾清扫单元用于清洁环境中的灰尘。

7.根据权利要求5所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述湿垃圾清扫单元包括水泵、吸水口、刮水片和储水箱，所述吸水口设置在湿垃圾清扫单元的底部，所述刮水板设置在吸水口上，所述储水箱设置在湿垃圾清扫单元中且通过水泵与吸水口相连，所述湿垃圾清扫单元用于清洁环境中的污水。

8.根据权利要求5所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述雾化喷洒单元用于对环境中的污渍喷洒清洁液，所述湿垃圾清扫单元的底部设置清洁刷，用于对喷洒清洁液的污迹进行清洁，所述风干单元用于对湿垃圾清扫单元清洁后的区域进行风干。

9.根据权利要求5所述的一种可重构的清洁机器人，其特征在于，所述大块垃圾清扫单元包括载物框和机械臂，所述载物框设置在大块垃圾清扫单元的顶部，所述机械臂设置在载物框的两侧，所述大块垃圾清扫单元通过机械臂将大块垃圾铲到或夹到载物框中；

其中，所述大块垃圾为体积在设定范围内的垃圾。

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