CN218304744U - 一种清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及清洁技术领域，公开了一种清洁机器人，包括底盘、电路板、边扫驱动装置和扇叶；所述电路板和所述边扫驱动装置均安装在所述底盘上，所述电路板形成有发热部，所述扇叶和所述边扫驱动装置传动相连，所述边扫驱动装置可带动所述扇叶转动，以通过所述扇叶对所述发热部散热。本申请的清洁机器人中，边扫驱动装置用于对地面进行清洁和清扫，由于边扫驱动装置和扇叶传动相连，边扫驱动装置在进行清洁和清扫作业的同时，还能够带动扇叶转动，转动的扇叶能够对发热部散热，能够提高发热部的散热效率和散热效果，避免发热部过热。

Description

一种清洁机器人

技术领域

本申请涉及清洁技术领域，尤其涉及一种清洁机器人。

背景技术

清洁机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是一款专门为现代家庭环境设计的地板、地毯清洁用具。清洁机器人能凭借人工智能自动在房间内完成地板、地毯清理工作。清洁机器人一般采用刷扫和真空吸附等方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将能够完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为清洁机器人。

现有的清洁机器人中，由于安装了很多传感器，需要进行复杂的运算，算法负荷较大，计算功率大，发热量大，对内部散热要求高。若无法及时对CPU等结构进行散热，易出现故障，则会影响清洁机器人的使用效果及使用寿命。

目前，传统的清洁机器人的边扫驱动装置功能较为单一，并且清洁机器人内部气体流动相对静止，导致清洁机器人内部散热效果极差，容易发生温度过高而影响机器正常运行。

实用新型内容

本申请提出了一种清洁机器人，以解决现有技术中清洁机器人中边扫驱动装置功能单一、散热效果不好的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请提出了一种清洁机器人，包括底盘、电路板、边扫驱动装置和扇叶；

所述电路板和所述边扫驱动装置均安装在所述底盘上，所述电路板形成有发热部，所述扇叶和所述边扫驱动装置传动相连，所述边扫驱动装置可带动所述扇叶转动，以通过所述扇叶对所述发热部散热。

可选地，所述清洁机器人还包括散热件，所述散热件和所述电路板的发热部导热连接，所述散热件具有朝向所述扇叶的散热表面。

可选地，所述散热件包括散热基板和散热鳍片，所述散热基板和所述发热部导热连接，多个所述散热鳍片连接在所述散热基板上，多个所述散热鳍片和所述散热基板限定有所述散热表面。

可选地，多个所述散热鳍片依次间隔排列在所述散热基板背离所述发热部一侧的表面上，任意相邻的两个所述散热鳍片之间形成有散热沟槽，所述散热沟槽可通过所述扇叶产生的气流。

可选地，所述边扫驱动装置包括安装壳、驱动电机和边刷；

所述安装壳安装在所述底盘上，所述驱动电机安装在所述安装壳上，所述驱动电机设有输出轴，所述输出轴的一端和所述扇叶传动相连，所述输出轴的另一端和所述边刷传动相连。

可选地，所述边扫驱动装置还包括传动齿组，所述扇叶安装在所述输出轴的一端，所述输出轴远离所述扇叶的一端通过所述传动齿组和所述边刷传动相连。

可选地，所述传动齿组包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定连接所述输出轴远离所述扇叶的一端，所述第二齿轮固定连接所述边刷，所述第一齿轮和所述第二齿轮还均转动安装在所述安装壳内，所述第一齿轮与所述第二齿轮传动连接。

可选地，所述传动齿组还包括第三齿轮，所述第三齿轮转动安装在所述安装壳内，所述第三齿轮啮合连接在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间。

可选地，所述传动齿组还包括连接所述第二齿轮的连接轴，所述连接轴与所述第二齿轮同轴设置；

所述边刷上设有安装孔，所述连接轴与所述安装孔可拆卸地插接配合。

可选地，所述电路板、所述扇叶和所述边扫驱动装置沿所述电路板的法向方向依次排列设置。

与现有技术相比，本申请的清洁机器人中，底盘用于承载发热部、边扫驱动装置和扇叶等结构，可以理解的是，根据实际需要，底盘上还可以安装吸水扒组件、滚刷组件、尘推组件等，在此不再赘述。发热部为发热量较多的元件，如CPU、电机、视觉避障模块等，均能产生大量的热。其中，CPU安装在主板上。

本申请的清洁机器人中，边扫驱动装置用于对地面进行清洁和清扫，由于边扫驱动装置和扇叶传动相连，边扫驱动装置在进行清洁和清扫作业的同时，还能够带动扇叶转动，转动的扇叶能够对发热部散热，能够提高发热部的散热效率和散热效果，避免发热部过热。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一实施例中清洁机器人的结构示意图，其中，部分底盘展开；

图2为图1中标识部分A处的放大图；

图3为本申请一实施例中清洁机器人的爆炸图；

图4为本申请一实施例中扇叶和边扫驱动装置的连接关系图；

图5为本申请一实施例中扇叶和边扫驱动装置的爆炸图；

图6为本申请一实施例中扇叶和边扫驱动装置的剖面图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，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，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“固定”、“连接”，不应理解为限于直接的连接。因此，表达“装置A与装置B连接”不应该限于装置或系统中装置A直接连接到装置B，其意思是装置A与装置B之间具有路径，这可以是包括其他装置或工具的路径。

此外，以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例，在不脱离本申请的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

请参照图1和图2，一种清洁机器人100，包括底盘10、电路板20、边扫驱动装置30和扇叶40；所述电路板20、所述边扫驱动装置30和所述扇叶40均安装在所述底盘10上，所述电路板20形成有发热部，所述边扫驱动装置30和所述扇叶40传动相连，所述边扫驱动装置30可带动扇叶40转动，以带动所述扇叶40对所述电路板20散热。

本实施例的清洁机器人100中，底盘10用于承载电路板20、边扫驱动装置30和扇叶40等结构，可以理解的是，根据实际需要，底盘10上还可以安装吸水扒组件、滚刷组件、尘推组件等，在此不再赘述。所述电路板20上的CPU等电子元件在工作时容易产生大量热量，形成所述发热部。

本实施例的清洁机器人100中，边扫驱动装置30用于对地面进行清洁和清扫，由于边扫驱动装置30和扇叶40传动相连，边扫驱动装置30在进行清洁和清扫作业的同时，还能够带动扇叶40转动，转动的扇叶40能够对电路板20上的发热部散热，能够提高发热部的散热效率和散热效果，避免电路板20及其发热部过热。

请一并参照图3，在一实施例中，所述清洁机器人100还包括散热件50，所述散热件50和所述电路板20的发热部导热连接，所述散热件50具有朝向所述扇叶40的散热表面。散热件50具有热传递的作用，能够对电路板20的发热部进行散热，而扇叶40可以对散热件50和电路板20的发热部散热，从而进一步提高了对发热部的散热效率和散热效果。

为了提高导热效率，散热元件可以采用热导率较高的材质制成，如散热元件可以采用铜、铝等金属制成。综合考虑成本因素，散热元件可以采用铝制成，铝制的散热元件成本更低。为了提高散热件50和发热部之间的热传递效率，散热件50和发热部之间可以填充导热介质，导热介质可以为导热膏、导热树脂、导热硅胶、导热泡棉、导热硅脂等。其中，导热硅脂是以硅油为原料，再加入增稠剂等填充剂，经加热减压、研磨等工艺，形成一种酯状物，具有一定的粘稠度，无明显颗粒感。导热硅脂的工作温度在-50～220℃之间，它具有良好的导热性、耐高温、抗老化和防水性能。当清洁机器人工作时，导热硅脂可以对散热件50和发热部之间进行热传递，导热硅脂加热到一定状态后，呈现一种半流质状态，充分填充在散热件50和发热部之间的空隙，使两者接合更加紧密，从而加强了热量传导。导热硅脂一般不溶于水，不易氧化，还具有一定的润滑性和电绝缘性。

在一实施例中，所述散热件50包括散热基板52和散热鳍片54，所述散热基板52和所述发热部导热连接，多个所述散热鳍片54连接在所述散热基板52上，多个所述散热鳍片54和散热基板52限定有所述散热表面。所述扇叶40和所述散热鳍片54相对，以对所述散热鳍片54和所述散热基板52散热。散热基板52和散热鳍片54均可以采用铝制成，散热基板52和散热鳍片54可以为可拆卸相连，还可以是，散热基板52和散热鳍片54一体成型，还可以是，散热基板52和散热鳍片54通过螺钉等结构相连，在此不再赘述。散热鳍片54和散热基板52能够增加散热面积，提高对电路板20的散热效率和散热效果。其中，散热鳍片54为多块，各散热鳍片54并排立设在散热基板52上，各散热鳍片5434之间具有间隙，能够增加散热面积。其中，导热介质填充在散热基板52和电路板20之间，散热基板52的表面和散热鳍片54的表面均为所述散热表面。

在一实施例中，多个所述散热鳍片54依次间隔排列在所述散热基板52背离所述发热部一侧的表面上，任意相邻的两个所述散热鳍片54之间形成有散热沟槽，所述散热沟槽可通过所述扇叶40产生的气流，能够加快散热基板52和散热鳍片54的散热效率，进而可以提高对散热部的散热效率和散热效果。

在一些实施例中，所述电路板20、所述扇叶40和所述边刷驱动装置30沿所述电路板20的法向方向依次排列设置。其中，边刷驱动装置30位于最底端。边扫驱动装置30可以和地面接触，以对地面进行清洁和清扫作业，还能够沿电路板20的法向方向从上至下进行散热，散热效果好。在一实施例中，电路板20、散热基板52、散热鳍片54、扇叶40和边扫驱动装置30从上到下依次设置，且扇叶40和散热鳍片54相对，以对散热鳍片54、散热基板52和电路板20进行散热。

请参照图4至图6，在一实施例中，所述边扫驱动装置30包括安装壳31、驱动电机32和边刷34；所述安装壳31安装在所述底盘10上，所述驱动电机32安装在所述安装壳31上，所述驱动电机32上设有输出轴33，所述输出轴33的一端和所述扇叶40传动相连，所述输出轴33的另一端和所述边刷34传动相连。

安装壳31用于安装驱动电机32，驱动电机32包括定子和转子，定子安装在安装壳31上，输出轴33安装在转子上，输出轴33和转子同轴设置，定子和转子形成了电机结构，安装壳31还充当了电机壳的作用，节省了空间和结构。驱动电机32启动后，输出轴33的一端带动扇叶40转动，输出轴33的另一端带动边刷34转动，边刷34和地面接触，能够对地面进行清洁和清扫作业，扇叶40能够对发热部散热。在对地面进行清洁和清扫作业的同时，还能够对发热部散热，且结构简单，散热效果好。

可以理解的是，驱动电机32可以为直流电机或交流电机。直流电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同，直流电机可分为他励直流电机、并励直流电机、串励直流电机、复励直流电机。他励直流电机的励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机。永磁直流电机也可看作他励直流电机。并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联。作为并励发电机来说，是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电；作为并励电动机来说，励磁绕组与电枢共用同一电源，从性能上讲与他励直流电动机相同。串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反，则称为差复励。不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式，直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。

在一实施例中，所述边扫驱动装置30还包括传动齿组35，所述输出轴33安装在所述驱动电机32上，所述扇叶40安装在所述输出轴33的一端，所述输出轴33远离扇叶40的一端通过所述传动齿组35和所述边刷34传动相连。由于扇叶40安装在输出轴33的一端，扇叶40和输出轴33同步转动。输出轴33的另一端通过传动齿组35能够带动边刷34转动，由于传动齿组35的传动作用，输出轴33和边刷34的安装位置可以不受限制。采用不同的传动齿组35，扇叶40和边刷34的相对位置可以不同，使扇叶40和边刷34能够适应不同的安装位置。同时，通过设置传动齿组35的传动比，还能够设置边刷34的转速。可以通过传动齿组35设置边刷34和输出轴33转速比。即，输出轴33和边刷34的转速比为1：X，理论上讲，X可以为任意正数。

在一实施例中，所述传动齿组35包括第一齿轮352和第二齿轮354，所述第一齿轮352安装在所述输出轴33的另一端，所述第二齿轮354固定连接所述边刷34，所述第一齿轮352和所述第二齿轮354还均转动安装在所述安装壳31内，所述第一齿轮352和所述第二齿轮354传动相连。第一齿轮352和输出轴33同步转动，输出轴33带动第一齿轮352转动，第一齿轮352带动第二齿轮354转动，第二齿轮354带动边刷34转动。第一齿轮352和第二齿轮354安装在底盘10内。通过控制第一齿轮352和第二齿轮354的传动比，可以设置边刷34和输出轴33的转速比。第一齿轮352和第二齿轮354传动稳定，能够确保边刷34和扇叶40同时转动。

在一实施例中，所述传动齿组35还包括第三齿轮356，所述第三齿轮356转动安装在所述安装壳31内，所述第三齿轮356啮合连接在所述第一齿轮352和所述第二齿轮354之间。通过第三齿轮356的数量和直径可以决定第一齿轮352和第二齿轮354的传动比和空间距离位置，第三齿轮356的数量和直径可以根据需要设置。在一些实施例中，第三齿轮356为双联齿轮，传动稳定，传动效率高。双联齿轮是由两个齿轮连成一体的齿轮，双联齿轮又称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出的转速或速度。在传动齿组35中，有双联齿轮就可以有多种转速或速度，转换幅度大。

在一实施例中，所述传动齿组35还包括连接所述第二齿轮354的连接轴358，所述连接轴358和所述第二齿轮354同轴设置，所述连接轴358为方柱；所述边刷34上设有安装孔342，所述安装孔342为方孔，所述连接轴358通过所述安装孔342和所述边刷34相连。方柱是指横截面为方形的柱子，方孔是指指横截面为方形的孔，方形包括四边形、五边形、六边形等。可以理解的是，连接轴358和安装孔342还可以是其他形状，如椭圆柱形等。第二齿轮354通过连接轴358可以带动边刷34转动，由于连接轴358和安装孔342的相互配合和限位，连接轴358和边刷34之间不会出现相对转动等打滑现象。其中，连接轴358和第二齿轮354可以一体成型，连接轴358和第二齿轮354还可以是焊接连接等。

在一实施例中，所述连接轴358包括凸部3582和凹陷部3584，所述凸部3582位于所述连接轴358远离所述第二齿轮354的一端的周面，所述凹陷部3584位于所述连接轴358远离所述第二齿轮354的一端的端部。凹陷部3584可以使连接轴358另一端产生挤压，连接轴358的另一端可以顺利卡入安装孔342中，凸部3582可以使连接轴358的另一端卡在安装孔342内，避免连接轴358从安装孔342中脱落。

在一实施例中，所述安装壳31包括上壳312、下壳314、卡块316和卡耳318，所述卡耳318上设有卡孔3182，所述卡块316连接在所述上壳312的端部，所述卡耳318连接在所述下壳314的端部，所述卡块316卡设在所述卡孔3182内；所述驱动电机32安装在所述上壳312和所述下壳314之间。上壳312和下壳314之间能够形成容纳空间，驱动电机32和传动齿组35均安装在该容纳空间中，卡块316能够卡扣连接在卡耳318的卡孔3182中，上壳312和下壳314通过卡块316和卡耳318可拆卸相连，拆装方便，连接牢固。其中，卡块316为楔形块，楔形块上设有倾斜面，楔形块通过倾斜面可以顺利卡入卡孔3182中，当挤压上壳312的两侧，并推动上壳312和下壳314相互脱离时，楔形块可以从卡孔3182中退出，拆装方便。

在一些实施例中，容纳空间包括第一空间和第二空间，定子(图中未显示)和转子位于第一空间中，第一齿轮352、第二齿轮354、两个第三齿轮356和连接轴358的部分位于第二空间中。下壳314上设有开口，该开口位于下壳314上，连接轴358的部分通过开口延伸至外界，所述连接轴358位于第二空间外部的部分和边刷34连接。其中，凸部3582和凹陷部3584均位于第二空间的外部。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述每个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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申请每个实施例技术方案的范围。以上仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本申请的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种清洁机器人，其特征在于，包括底盘、电路板、边扫驱动装置和扇叶；

所述电路板和所述边扫驱动装置均安装在所述底盘上，所述电路板形成有发热部，所述扇叶和所述边扫驱动装置传动相连，所述边扫驱动装置可带动所述扇叶转动，以通过所述扇叶对所述发热部散热。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，还包括散热件，所述散热件和所述电路板的发热部导热连接，所述散热件具有朝向所述扇叶的散热表面。

3.根据权利要求2所述的清洁机器人，其特征在于，所述散热件包括散热基板和散热鳍片，所述散热基板和所述发热部导热连接，多个所述散热鳍片连接在所述散热基板上，多个所述散热鳍片和所述散热基板限定有所述散热表面。

4.根据权利要求3所述的清洁机器人，其特征在于，多个所述散热鳍片依次间隔排列在所述散热基板背离所述发热部一侧的表面上，任意相邻的两个所述散热鳍片之间形成有散热沟槽，所述散热沟槽可通过所述扇叶产生的气流。

5.根据权利要求1至4任一项所述的清洁机器人，其特征在于，所述边扫驱动装置包括安装壳、驱动电机和边刷；

所述安装壳安装在所述底盘上，所述驱动电机安装在所述安装壳上，所述驱动电机设有输出轴，所述输出轴的一端和所述扇叶传动相连，所述输出轴的另一端和所述边刷传动相连。

6.根据权利要求5所述的清洁机器人，其特征在于，所述边扫驱动装置还包括传动齿组，所述扇叶安装在所述输出轴的一端，所述输出轴远离所述扇叶的一端通过所述传动齿组和所述边刷传动相连。

7.根据权利要求6所述的清洁机器人，其特征在于，所述传动齿组包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定连接所述输出轴远离所述扇叶的一端，所述第二齿轮固定连接所述边刷，所述第一齿轮和所述第二齿轮还均转动安装在所述安装壳内，所述第一齿轮与所述第二齿轮传动连接。

8.根据权利要求7所述的清洁机器人，其特征在于，所述传动齿组还包括第三齿轮，所述第三齿轮转动安装在所述安装壳内，所述第三齿轮啮合连接在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间。

9.根据权利要求7所述的清洁机器人，其特征在于，所述传动齿组还包括连接所述第二齿轮的连接轴，所述连接轴与所述第二齿轮同轴设置；

所述边刷上设有安装孔，所述连接轴与所述安装孔可拆卸地插接配合。

10.根据权利要求1至4任一项所述的清洁机器人，其特征在于，所述电路板、所述扇叶和所述边扫驱动装置沿所述电路板的法向方向依次排列设置。

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