CN217659571U - 一种清洁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种清洁设备，属于自动清洁设备技术领域。包括主机，所述主机设置有机械臂，所述机械臂可沿竖直和/或水平方向摆动；所述机械臂包括至少一个摆臂，所述摆臂的后端与所述主机可驱动地铰接，所述摆臂的前端滑动连接有伸缩臂，所述伸缩臂的前端铰接安装有清洁工具，用于对墙面和/或台面进行清洁。本实用新型具有可以对墙面和台面进行清洁的优点。

Description

一种清洁设备

技术领域

本实用新型涉及自动清洁设备技术领域，具体而言涉及一种清洁设备。

背景技术

清洁设备常常用于对家庭和公共区域的地面进行清洁工作，商用清洁设备广泛应用于商场、展馆、机场和图书馆等大型公共区域。

大部分商用清洁设备清洁区域有限，仅能对公共区域的地面进行清洁，对于台面或墙面不能进行清洁工作。

机械臂力度反馈欠缺，极少部分具备机械臂的清洁设备在对台面或墙面进行清洁时，使清洁工具保持和台面或墙面贴合状态并施加一定力度多方向进行擦拭时，由于缺少力度反馈，难以对清洁面进行有效清洁。

机械臂力度反馈精度很差，非工业机械臂采用的电流反馈机制，由于电流误差较大，导致误判发生频率很高，产品稳定性较差。

实用新型内容

本申请正是基于现有技术的上述需求而提出的，本申请要解决的技术问题是提供一种清洁设备。

为了解决上述问题，本申请提供的技术方案包括：

提供了一种清洁设备，包括主机，所述主机设置有机械臂，所述机械臂可沿竖直和/或水平方向摆动；所述机械臂包括至少一个摆臂，所述摆臂的后端与所述主机可驱动地铰接，所述摆臂的前端滑动连接有伸缩臂，所述伸缩臂的前端铰接安装有清洁工具，用于对墙面和/或台面进行清洁。

通过采用上述技术方案，所述主机内设置有控制器，控制器控制机械臂沿竖直或水平方向摆动，所述机械臂包括至少一个摆臂，所述摆臂的前端滑动连接有伸缩臂，所述伸缩臂的前端铰接安装有清洁工具，使机械臂在三维空间可自由活动，使清洁设备对墙面和台面进行清洁；伸缩臂的前端铰接有清洁工具，清洁工具绕伸缩臂前端自由转动，可以使清洁工具与墙面或台面保持贴合，以进行有效清洁。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述伸缩臂与摆臂之间或清洁工具上设置有阻尼机构。

通过采用上述技术方案，阻尼结构使清洁工具与墙面或台面具有一定压力，使清洁工具与墙面或台面保持相贴合。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述清洁工具前端或关节处设置有压力传感器，所述压力传感器与控制器电连接，并将检测到的压力信号传输给控制器。

通过采用上述技术方案，所述控制器根据压力传感器的压力信号反馈，调节机械臂，使墙面或台面与清洁工具之间具有一定的力度。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，每个摆臂通过至少一个电机驱动，电机上设置有力矩传感器和/或角度传感器。

通过采用上述技术方案，根据电机的力矩反馈，调整摆臂的转动角度，使清洁工具与墙面或台面相贴合，并保持与墙面或台面有一定压力，达到对清洁表面有效清洁的目的。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述机械臂包括第一摆臂和第二摆臂；所述第一摆臂的第一关节通过第一电机与主机转动连接；所述第一摆臂端部还固定安装有第二电机，所述第二电机与第二关节第一端转动连接；所述第二关节第二端上还固定安装有第三电机，所述第三电机与第二摆臂转动连接。

通过采用上述技术方案，机械臂在三维空间里沿竖直或水平方向自由摆动，多角度多方向对墙面和台面进行清洁，清洁效果更佳，清洁面积也更大。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述第二摆臂设置有空腔，所述空腔内安装有伸缩臂。

通过采用上述技术方案，所述空腔内设置有伸缩臂，伸缩臂在空腔里沿空腔长度方向滑动。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述空腔上设置有行程传感器，用于检测弹簧的伸缩量；所述行程传感器与控制器电连接，并将检测信号传输给控制器。

通过采用上述技术方案，所述控制器根据所述行程传感器的检测信号数值与设定的阈值进行比较，控制电机输出轴的转动角度，进而控制清洁工具与墙面和台面的贴合力度。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述主机或机械臂上还设置有视觉传感器，用于识别待清洁面为墙面或台面；所述视觉传感器与控制器电连接。

通过采用上述技术方案，视觉传感器将信号传输给控制器，控制器根据视觉传感器的信号，判断待清洁面为墙面或台面，并控制机械臂的摆动角度，使清洁工具与墙面或台面相贴合。另外，在第一次进行现场交付时，视觉传感器执行扫图建图任务，并对固定清洁点的起始坐标进行标定。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述伸缩臂前端固定安装有转动件，所述转动件转动连接在清洁工具上。

通过采用上述技术方案，所述转动件与清洁工具设置为球铰接，可以实现多角度的转动，使清洁工具可以与墙面或台面相贴合。

本实用新型的一种优选的具体实施方式，所述清洁工具包括清洁盘和清洁附件；所述清洁盘通过转动件球铰接在摆臂前端；所述清洁附件固定安装在所述清洁盘前端。

通过采用上述技术方案，所述清洁盘可多角度转动，使清洁附件与墙面或台面保持贴合，达到有效清洁的目的。

本实用新型提供了一种清洁设备，具有以下有益效果：所述主机设置有机械臂，所述机械臂上设置有清洁工具，对墙面或台面进行清洁，所述机械臂包括第一摆臂和第二摆臂，可沿水平或竖直方向摆动，所述第二摆臂端部还设置有清洁工具；使清洁工具可以与墙面或台面相贴合；所述主机内还设置有控制器，所述控制器根据反馈的力矩信息和压力信号，调整第一摆臂和第二摆臂的摆动角度，保持清洁工具与墙面或台面贴合力度，以达到对清洁面有效清洁的目的。

附图说明

图1为本实用新型的一种清洁设备的结构示意图。

附图标记说明：1、主机；2、第一电机；3、第一关节；4、第一摆臂；5、控制器；6、第二电机；7、第二关节；8、第三电机；9、第二摆臂；10、阻尼机构；11、行程传感器；12、伸缩臂；13、转动件；14、清洁工具。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为便于对本申请实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本申请实施例的限定。

本具体实施方式提供的一种清洁设备是用于清洁商场和展馆等大型公共区域的清洁设备。清洁设备常常用来对地面进行清洁，现有的大部分清洁设备不能对墙面或台面进行清洁工作，需要手动清洁；有清洁机械臂的清洁设备在清洁墙面或台面时，缺少力度反馈，不能达到有效清洁的目的；另外，现有的机械臂常常采用电流反馈机制，误判发生频率高，产品稳定性差。

本实用新型构思包括在主机1上安装机械臂，机械臂端部设置有空腔，空腔里滑动安装有伸缩臂12，伸缩臂12与机械臂之间设置有阻尼机构，使伸缩臂12与墙面或台面具有一定的回弹力，并与墙面或台面保持一定的压力，伸缩臂12端部铰接安装有清洁工具14，清洁工具14前端或关节处设置有压力传感器，所述压力传感器检测清洁工具14与墙面或台面之间的压力变化，并将信号传输给控制器，控制器控制机械臂摆动，调整清洁工具14与墙面或台面的压力。清洁工具14在伸缩臂12端部可进行多角度转动，使清洁工具14与墙面或台面保持贴合并具有一定压力，达到有效清洁墙面或台面的目的。为此本具体实施方式中提供了以下实施例。

本实施例提供了一种清洁设备，参照图1，包括主机1，所述主机1设置有机械臂，所述机械臂包括至少一个摆臂，所述摆臂的后端与所述主机1可驱动地铰接。具体的说，所述摆臂与所述主机1可通过气缸驱动，气缸一端与所述主机铰接，另一端与所述摆臂铰接，所述摆臂的后端与所述主机铰接；优选的，所述摆臂与所述主机1通过电机驱动，摆臂的后端与所述主机铰接。

优选的，所述机械臂包括第一摆臂4和第二摆臂9；所述第一摆臂4后端通过第一关节3与第一电机2转动连接。

所述第一电机2安装在主机1上，所述第一电机2水平安装在主机1机壳内，所述第一关节3固定安装在第一电机2输出轴上，所述第一电机2控制所述第一关节3以第一电机2输出轴为圆心沿竖直方向摆动，所述第一关节3通过螺钉与所述第一摆臂4一端固定连接，所述第一摆臂4与第一关节3同步摆动。

所述第一摆臂4另一端还固定安装有第二电机6，所述第二电机6与第一电机2的安装方向相平行，所述第二关节7固定安装在所述第二电机6输出轴上，所述第二关节7以第二电机6输出轴为圆心沿竖直方向摆动。

所述第二关节7还固定安装有第三电机8，安装第三电机8的平面与安装第二电机6的平面相垂直，所述第三电机8输出轴固定安装有第二摆臂9，所述第二摆臂9以第三电机8输出轴为圆心沿水平方向摆动。

所述第一电机2、第二电机6和第三电机8均设置为伺服电机，伺服电机运行平稳，不会发生低速振动，精度控制准确，清扫墙面或台面时，能够平稳的清扫，避免机械臂运行不稳而造成清洁死角等现象。

所述第二摆臂9前端设置有空腔，所述空腔内安装有伸缩臂，使伸缩臂在所述第二摆臂9空腔内滑动，空腔前端开口尺寸小于空腔尺寸，防止伸缩臂12从空腔里脱出。

所述伸缩臂与摆臂之间或者清洁工具上设置有阻尼机构。具体的说，所述阻尼机构可以为弹簧、气缸或柔软的橡胶等；使待清洁的墙面或台面有一定压力，保持清洁工具与墙面或台面相贴合。

优选的，所述阻尼机构设置在空腔内，所述阻尼机构优选为弹簧，弹簧的一端与空腔内壁固定连接，另一端与所述伸缩臂12固定连接。

优选的，清洁工具前端还设置有软胶等摩擦系数较大的柔性材料，增大清洁工具与墙面或台面的摩擦力，可以对清洁面进行有效清洁。

所述伸缩臂12包括滑动端和输出端；滑动端的截面尺寸与所述空腔的截面尺寸一致，空腔端部开口的截面尺寸与输出端截面尺寸一致，空腔端部开口尺寸小于空腔尺寸，使所述伸缩臂12只能在空腔内滑动，防止所述伸缩臂12在空腔内滑脱。

所述伸缩臂12端面上固定安装有转动件13，所述转动件13设置为球形，所述转动件13转动连接在清洁工具14上，即所述转动件13与所述清洁工具14采用球铰接的方式转动连接，实现清洁工具14的多方向转动连接。使清洁工具14与台面或墙面保持贴合，可进行多方向的擦拭，可以有效清洁墙面或台面。

具体的说，所述清洁工具包括清洁盘和清洁附件；所述清洁盘通过转动件13球铰接在第二摆臂9前端，所述清洁盘绕转动件13多角度转动，使清洁工具14与台面和墙面保持贴合。所述清洁附件固定安装在所述清洁盘前端，所述清洁附件可以是清洁毛刷、清洁拖把等日常使用的清洁工具，可以对墙面和台面的灰尘、杂物等清扫到地面，再通过所述主机1清扫干净。

优选的，所述清洁工具14还可以为自带吸尘功能的清洁刷头，可以将墙面和台面的灰尘、杂物等清洁干净。

所述主机1上设置有控制器5，所述控制器5分别与第一电机2、第二电机6和第三电机8电连接，并分别控制第一电机2、第二电机6和第三电机8的开闭。

通过控制器5分别控制第一电机2、第二电机6和第三电机8的运转和关闭，使第一摆臂4以第一电机2轴为圆心沿竖直方向摆动，第二关节7以第二电机6轴为圆心沿竖直方向摆动，第二摆臂9以第三电机8轴为圆心沿水平方向摆动；使机械臂可以在三维空间自由摆动，从而使所述清洁工具14可以更好的与台面或墙面相贴合，可以有效的清洁台面或墙面。

优选的，所述第一电机2、第二电机6和第三电机8分别将力矩反馈到控制器，所述控制器5根据所述第一电机2、第二电机6和第三电机8的力矩反馈信号，适当调整机械臂的角度，即调整第一摆臂4、第二关节7和第二摆臂9的摆动角度，使机械臂可以自适应清洁动作。

优选的，所述空腔上设置有行程传感器11，所述行程传感器11可以检测弹簧10的伸缩量；所述行程传感器11与控制器电连接，并将检测信号传输给控制器5。

优选的，电机上还设置有力矩传感器，所述力矩传感器与控制器电连接，并将力矩信息传输给控制器。

所述控制器5根据电机的力矩反馈信息和行程传感器的力度反馈信息，控制机械臂的摆动角度，使清洁工具14保持与墙面或台面相贴合，可以多方向进行擦拭，以对墙面或台面进行有效清洁。

所述主机或机械臂上还设置有视觉传感器，视觉传感器与控制器5电连接，视觉传感器将信号传输给控制器5，控制器5根据视觉传感器的信号判断当前待清洁面是墙面还是台面，分别控制第一电机、第二电机和第三电机的开闭和正反转，使清洁工具保持与墙面或台面相贴合，并与墙面或台面保持一定压力，以对清洁面进行有效清洁。

优选的，所述清洁盘前端或关节处还设置有压力传感器，所述压力传感器与控制器5电连接，并将检测到的压力信号传输给控制器5，控制器5根据压力信号调整摆臂和关节的角度，使清洁工具与墙面或台面具有一定的压力，对清洁面进行有效清洁。

所述主机1上还设置有激光雷达、视觉传感器和处理器；所述激光雷达和视觉传感器均与处理器信号连接，激光雷达和视觉传感器将检测到的图像信息传输给处理器，所述处理器处理所述主机的行走路线、地面清洁等任务。

所述处理器还与控制器5电连接，当所述主机1到达待清洁的墙面或台面时，向控制器传输所述主机与墙面或台面的距离信号，所述控制器通过电机控制机械臂的摆动。

优选的，第一次进行现场交付时，所述处理器根据激光雷达和视觉传感器的数据信息进行扫图建图任务，并对固定清洁点的起始坐标进行标定。

针对特定场景如商场、展馆和图书馆等的清洁任务，交付使用之前需要进行预训练处理，将需要清洁的台面高度、台面面积、墙面高度、墙面面积等信息进行系统录入，并根据上述信息预训练机械臂的清洁动作；然后生成固定的机械臂清洁动作脚本，定时完成清洁任务。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洁设备，包括主机(1)，其特征在于：所述主机(1)设置有机械臂，所述机械臂可沿竖直和/或水平方向摆动；

所述机械臂包括至少一个摆臂，所述摆臂的后端与所述主机(1)可驱动地铰接，所述摆臂的前端滑动连接有伸缩臂(12)，所述伸缩臂(12)的前端铰接安装有清洁工具(14)，用于对墙面和/或台面进行清洁。

2.根据权利要求1所述的一种清洁设备，其特征在于：所述伸缩臂(12)与摆臂之间或者清洁工具上设置有阻尼机构(10)。

3.根据权利要求1所述的一种清洁设备，其特征在于：所述清洁工具(14)前端或关节处设置有压力传感器，所述压力传感器与控制器(5)电连接，并将检测到的压力信号传输给控制器(5)。

4.根据权利要求1所述的一种清洁设备，其特征在于：每个摆臂通过至少一个电机驱动，电机上设置有力矩传感器和/或角度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种清洁设备，其特征在于：所述机械臂包括第一摆臂(4)和第二摆臂(9)；

所述第一摆臂(4)的第一关节(3)通过第一电机(2)与主机(1)转动连接；

所述第一摆臂(4)端部还固定安装有第二电机(6)，所述第二电机(6)与第二关节(7)第一端转动连接；

所述第二关节(7)第二端上还固定安装有第三电机(8)，所述第三电机(8)与第二摆臂(9)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种清洁设备，其特征在于：所述第二摆臂设置有空腔，所述空腔内安装有伸缩臂。

7.根据权利要求6所述的一种清洁设备，其特征在于：所述空腔上设置有行程传感器(11)，用于检测弹簧的伸缩量；

所述行程传感器(11)与控制器电连接，并将检测信号传输给控制器。

8.根据权利要求1所述的一种清洁设备，其特征在于：所述主机(1)或机械臂上还设置有视觉传感器，用于识别待清洁面为墙面或台面；

所述视觉传感器与控制器(5)电连接。

9.根据权利要求1所述的一种清洁设备，其特征在于：所述伸缩臂(12)前端固定安装有转动件(13)，所述转动件(13)转动连接在清洁工具(14)上。

10.根据权利要求2或9所述的一种清洁设备，其特征在于：所述清洁工具(14)包括清洁盘和清洁附件；

所述清洁盘通过转动件(13)球铰接在摆臂前端；

所述清洁附件固定安装在所述清洁盘前端。

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