CN218304817U - 一种清洁机器人基站及清洁机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种清洁机器人基站及清洁机器人系统，所述洁机器人基站包括机体和设于所述机体的升降支架和升降驱动机构；所述机体上在对应于清洁部件的拆装位置设有升降口，所述升降支架可上下移动地安装于所述升降口；所述升降支架的顶部设有对应于清洁部件的承载部，所述承载部设有用于连接所述清洁部件的连接件；所述升降驱动机构与所述升降支架传动连接，以带动所述升降支架上下移动。该基站的自动拆装机构结构简单、占用空间小，能够更加灵活、可靠地实现清洁部件的拆装。

Description

一种清洁机器人基站及清洁机器人系统

技术领域

本实用新型涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及清洁机器人的基站。本实用新型还涉及设有所述清洁机器人基站的清洁机器人系统。

背景技术

清洁机器人底部通常设有行走轮以及清洁部件，能够自动在房间内完成地面清理工作，其前方通常设有感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，可按照设定路线行走，或自行规划行走路线和清扫区域，其能设定时间预约打扫，并自行前往基站进行清洁和充电。

当清洁机器人使用一段时间之后，其底部的清洁部件便需要进行清洁、更换，对于这一功能，主要是通过在清洁机器人的基站设置自动拆装机构来实现的。

传统的自动拆装机构包括单电机、滑槽以及多连杆机构，同时配合电磁铁吸附，实现清洁部件的拆卸和安装。但是，这种自动拆装机构的多连接机构占用空间大，活动行程避让多，空间浪费严重，并且采用单电机需承受两侧抹布盘的压力，对电机自锁能力的要求过高。此外，两侧清洁部件需要同时取下与安装，安装定位难度大，无法实现单侧安装与单侧位置调节，灵活性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种清洁机器人基站，其自动拆装机构结构简单、占用空间小，能够更加灵活、可靠地实现清洁部件的拆装。

本实用新型的另一目的在于提供一种设有所述清洁机器人基站的清洁机器人系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种清洁机器人基站，包括机体和设于所述机体的升降支架和升降驱动机构；所述机体上在对应于清洁部件的拆装位置设有升降口，所述升降支架可上下移动地安装于所述升降口；所述升降支架的顶部设有对应于清洁部件的承载部，所述承载部设有用于连接所述清洁部件的连接件；所述升降驱动机构与所述升降支架传动连接，以带动所述升降支架上下移动；所述机体内部设有用于向下拉动所述升降支架的弹性部件。

可选地，所述升降驱动机构包括位于所述机体内部的动力源以及由所述动力源驱动的丝杆，所述丝杆设有推动块，所述推动块通过第一斜面与所述升降支架的第二斜面相配合，以带动所述升降支架上下移动。

可选地，所述机体内部设有限位槽，所述升降支架安装于所述限位槽，以沿所述限位槽上下移动。

可选地，所述升降驱动机构包括用于向下拉动所述升降支架的弹性部件或配重块。

可选地，所述弹性部件为弹簧，在所述升降支架上下移动的最高位置和最低位置，所述弹簧均处于拉伸状态。

可选地，所述升降支架设有侧向延伸部；所述弹簧的上端连接于所述侧向延伸部，所述弹簧的下端连接于所述机体的内底部。

可选地，所述承载部上的连接件包括电磁铁，所述电磁铁用于吸附所述清洁部件。

可选地，所述电磁铁位于所述承载部的中央位置。

可选地，所述承载部在其承载面上设有用于对清洁部件进行清洁的凸起结构。

可选地，所述承载部的周边通过柔性密封材料与所述升降口的边缘部位相连接。

可选地，所述柔性密封材料为带有皱褶的环片形软性材料。

可选地，设有至少两组所述升降支架和升降驱动机构，每一组所述升降支架和升降驱动机构分别与清洁机器人的一个清洁部件相对应。

为实现上述另一目的，本实用新型还提供一种清洁机器人系统，包括清洁机器人和清洁机器人基站，其中，所述清洁机器人基站为上述任一项所述的清洁机器人基站；所述清洁机器人在主机内部设有清洁驱动机构，所述清洁驱动机构通过连接轴与清洁部件相连接，所述清洁部件通过可分离的连接结构与所述连接轴保持连接。

可选地，所述可分离的连接结构为磁吸结构，所述磁吸结构包括铁质连接轴和设于所述清洁部件的磁铁；或者，所述磁吸结构包括设于所述连接轴的磁铁和设于所述清洁部件的铁质吸附件。

可选地，所述铁质连接轴、磁铁和电磁铁位于同一轴线上；或者，所述磁铁、铁质吸附件和电磁铁位于同一轴线上。

可选地，在所述升降支架处于最高位置的状态下，所述弹性部件的拉力大于所述清洁部件与所述连接轴之间的磁吸力。

可选地，所述电磁铁与所述清洁部件之间的磁吸力大于所述清洁部件与所述连接轴之间的磁吸力。

本实用新型所提供的清洁机器人基站在工作时，通过升降支架上的电磁铁吸附清洁机器人底部的清洁部件，然后通过升降驱动机构带动升降支架向下移动，从而实现清洁部件的自动拆卸，反之则能够实现清洁部件的自动安装。这种自动拆装机构在在空间上充分利用拆装位置正下方的空间，结构简单、体积小，活动行程避让少，内部空间利用率高，能够更加灵活、可靠地实现清洁部件的拆装，且成功率高。

本实用新型所提供的清洁机器人系统设有所述清洁机器人基站，由于所述清洁机器人基站具有上述技术效果，则设有该清洁机器人基站的清洁机器人系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的一种清洁机器人基站与清洁机器人处于清洗状态时的局部结构示意图；

图2为图1所示清洁机器人基站与清洁机器人处于拆卸状态时的局部结构示意图。

图中：

10.机体 11.限位槽 20.升降支架 21.承载部 211.凸起结构 22.柔性密封材料 23.第二斜面 30.升降驱动机构 31.电机 32.丝杆 33.推动块 34.第一斜面40.清洁机器人 41.抹布盘 411.轴孔 42.清洁驱动电机 43.减速箱 44.连接轴45.磁铁 50.电磁铁 60.弹簧

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的一种清洁机器人基站与清洁机器人处于清洗状态时的结构示意图。

在一种具体实施例中，本实用新型所提供的清洁机器人基站，主要由机体10和设于机体10的升降支架20和升降驱动机构30等组成。

基站在机体10的顶部设有两个升降口，两个升降口位于左右两个拆装位置，分别对应于清洁机器人40上的左右两个抹布盘41，机体10内部设有限位槽11，两个升降支架20分别安装于限位槽11，能够沿限位槽11上下移动，以保证上下移动的稳定性。

由于左右两组升降支架20和升降驱动机构30的结构基本相同，下面主要对其中一组升降支架20和升降驱动机构30进行详细的说明。

升降支架20的顶部设有呈圆盘形的承载部21，此承载部21对应于清洁机器人40上的抹布盘41，承载部21的周边通过柔性密封材料22与升降口的边缘部位相连接，柔性密封材料22可以是带有皱褶的环片形软性材料，其在升降支架20相对于基站的机体10上下移动时，能够进行伸缩和变形，从而确保承载部21与机体10之间的防水性能。当然，对于不带水的清洁，也可以不设置柔性密封材料22。

承载部21在其承载面上设有若干凸起结构211，当清洁机器人40回到基站后，抹布盘41下表面上的抹布可以与承载部21上的凸起结构211过盈挤压，从而在旋转作用下实现抹布清洗。

同时，承载部21的中央位置设有电磁铁50，此电磁铁50用于吸附抹布盘41，除了通过电磁铁50吸附抹布盘41，承载部21也可以通过卡扣等可分离的连接件与抹布盘41相连接

升降驱动机构30主要由位于机体10内部的电机31以及由电机驱动的丝杆32和推动块33等构成，机体10内部设有用于向下拉动升降支架20的弹性部件，推动块33安装于丝杆32，能够在丝杆32的带动下横向移动，推动块33通过其上的第一斜面34与支撑升降支架20底部的第二斜面23以接触的形式相配合，当电机31通过丝杠32和带动推动块33横向移动时，便可以通过第一斜面34和第二斜面23的配合，带动升降支架20上下移动，从而在电磁铁50将抹布盘41吸附后，将抹布盘41从清洁机器人40上卸下。

具体地，本实施例中的电机31为步进电机，其固定在机体10的内底部，带动丝杆32转动，实现推动块33水平方向的移动，将有效的水平移动转化为升降支架20的竖直移动。当然，除了电机31，也可以采用其他动力源提供动力。升降支架20设有侧向延伸部，弹簧60的上端连接于侧向延伸部，弹簧60的下端连接于机体10的内底部，在升降支架20向上移动至最高位置，或向下移动至最低位置时，弹簧60始终处于拉伸状态，为整个升降机构提供足够的预紧力。

在本实施例中，一组升降支架20和升降驱动机构30，对应于一个抹布盘41，也就是说，使用单电机一对一地控制单侧抹布盘41拆装。这样的设计定位误差小，更方便定位以及实现单侧高度位置的调整，例如，当定位出现偏差时，可能有一侧抹布盘41未正常装配或者取下，通过单侧电机31可实现单侧高度位置的调整，有效提高抹布盘41装配与取下的成功率，或者满足用户单盘拖地的需求(沿边侧，清洁角落等)；而且，单电机只需要承受单侧抹布盘41的压力，对电机31自锁要求低，一定程度上降低了电机成本并提高了机构的可靠性。

当然，清洁机器人40上的清洁部件并不局限于抹布盘41，还可以是其他形式，例如圆盘刷等。而且，除了弹簧60，也可以通过增加升降支架20的重量或者在基站的承载部21附件设置配重块来提供使升降支架20向下运动的力。

请参考图2，图2为图1所示清洁机器人基站与清洁机器人处于拆卸状态时的结构示意图。

当需要拆卸抹布盘41时(即拆卸抹布所依附的抹布支架)，清洁机器人40主机回到基站并配合落位，充电片接触，发出电信号，此时单独给电磁铁50通电，电磁铁50与抹布盘41之间的吸力大于抹布盘41与清洁机器人主机之间的吸力，然后电机31反转，丝杆32后退，带动推动块33后退，在弹簧60的拉力下，升降支架20带动抹布盘41脱离清洁机器人主机，待清洁机器人主机与抹布盘41脱离后，清洁机器人40便可以离开基站，从而实现抹布盘41的拆卸。当清洁机器人40离开基站后一段时间，可以取消电磁铁50通电。

当需要安装抹布盘41时(即安装抹布所依附的抹布支架)，清洁机器人40达到基站并配合落位，充电片接触，发出电信号，此时电机31正转，丝杆32前进，推动升降支架20在限位槽11内上移动至最大行程处停止，最大行程处保证抹布盘41与清洁机器人主机之间能够磁力连接，安装完抹布盘41之后，清洁机器人40离开基站，正常执行拖地清洁任务。

这里需要说明的是，在升降支架20上升过程中，也可给电磁铁50通电，将抹布盘41吸附，从而保证在上升过程中，抹布盘41不会晃动，以实现更好的对位效果，至最大行程处时电磁铁50断电，将抹布盘41送至与清洁机器人主机配合处。

本申请于基站侧设置升降支架20和升降驱动机构30，实现升降功能，通过在升降支架20上设置电磁铁50吸附抹布盘41，从而实现将抹布盘41的自动拆卸与安装，其结构简单，空间上充分利用拆装部位正下方空间，占用整体空间小，行程避让少，空间利用率高。

使用时，用户可以针对自身需求及地毯等特殊场景式样，自动实现扫拖切换功能，能够获得更加良好的使用体验感，而且，单电机控制单侧抹布盘拆卸和安装，定位可靠，便于单侧调整，有助于提高抹布盘装配与取下的成功率。

当安装或拆卸抹布盘41时，若单侧未安装或拆卸成功，可单独运动某侧的机构，上下调整或回零点重新执行一遍拆装动作，可以实现单侧灵活调整，甚至满足单侧安装的要求。

请继续参考图1、图2，除了上述清洁机器人基站，本实用新型还提供一种清洁机器人系统，其主要由清洁机器人40和清洁机器人基站组成，其中，清洁机器人基站为上文中所描述的清洁机器人基站。

清洁机器人40在主机内部设有清洁驱动机构，清洁驱动机构具体可以由清洁驱动电机42、减速箱43和连接轴44等构成，并通过连接轴44与抹布盘41相连接，抹布盘41的顶部设有与连接轴44对应的轴孔411，连接轴44与轴孔411可设计成多边形的形式，以保证两者在插接后，抹布盘41能够跟随连接轴44旋转，抹布盘41与连接轴44可通过磁吸结构与保持连接。

具体地，磁吸结构可以采用铁质的连接轴44和设置在抹布盘41上的磁铁45来实现，铁质连接轴44、磁铁45和电磁铁50位于同一竖向轴线，在进行安装时，抹布盘41通过磁铁45与连接轴44的磁吸力相对固定，使抹布盘41不会从连接轴44上脱落。

当然，也可以采用相反的形式，也就是通过在连接轴44上设置磁铁45，并在抹布盘41上安装铁质吸附件来形成磁吸结构，若采用这种结构，则磁铁45、铁质吸附件和电磁铁50可以位于同一竖向轴线。

在升降支架20处于最高位置的状态下，弹簧60的拉力大于抹布盘41与连接轴44之间的磁吸力，且电磁铁50与抹布盘41之间的磁吸力大于抹布盘41与连接轴44之间的磁吸力。这样，当清洁机器人40回到基站并配合落位后，抹布盘41与连接轴44之间的连接为弱连接，在推动块33后退时，在弹簧60拉力的作用下，抹布盘41与连接轴44之间的连接便可以断开，从而将抹布盘41拉下，具体拆装过程，请参考上文，在此不再赘述。

需要说明的是，抹布盘41除了通过磁吸结构与连接轴44保持连接之外，还可以通过耦合机构、卡扣或吸盘等可分离的连接结构与连接轴44保持连接。

以上对本实用新型所提供的清洁机器人基站与清洁机器人系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (17)

1.一种清洁机器人基站，其特征在于，包括机体(10)和设于所述机体(10)的升降支架(20)和升降驱动机构(30)；所述机体(10)上在对应于清洁部件的拆装位置设有升降口，所述升降支架(20)可上下移动地安装于所述升降口；所述升降支架(20)的顶部设有对应于清洁部件的承载部(21)，所述承载部(21)设有用于连接所述清洁部件的连接件；所述升降驱动机构(30)与所述升降支架(20)传动连接，以带动所述升降支架(20)上下移动。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述升降驱动机构(30)包括位于所述机体(10)内部的动力源以及由所述动力源驱动的丝杆(32)，所述丝杆(32)设有推动块(33)，所述推动块(33)通过第一斜面(34)与所述升降支架(20)的第二斜面(23)相配合，以带动所述升降支架(20)上下移动。

3.根据权利要求1所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述机体(10)内部设有限位槽(11)，所述升降支架(20)安装于所述限位槽(11)，以沿所述限位槽(11)上下移动。

4.根据权利要求1所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述升降驱动机构(30)包括用于向下拉动所述升降支架(20)的弹性部件或配重块。

5.根据权利要求4所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述弹性部件为弹簧(60)，在所述升降支架(20)上下移动的最高位置和最低位置，所述弹簧(60)均处于拉伸状态。

6.根据权利要求5所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述升降支架(20)设有侧向延伸部；所述弹簧(60)的上端连接于所述侧向延伸部，所述弹簧(60)的下端连接于所述机体(10)的内底部。

7.根据权利要求1所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述承载部(21)上的连接件包括电磁铁(50)，所述电磁铁(50)用于吸附所述清洁部件。

8.根据权利要求7所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述电磁铁(50)位于所述承载部(21)的中央位置。

9.根据权利要求1所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述承载部(21)在其承载面上设有用于对清洁部件进行清洁的凸起结构(211)。

10.根据权利要求1所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述承载部(21)的周边通过柔性密封材料(22)与所述升降口的边缘部位相连接。

11.根据权利要求10所述的清洁机器人基站，其特征在于，所述柔性密封材料(22)为带有皱褶的环片形软性材料。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的清洁机器人基站，其特征在于，设有至少两组所述升降支架(20)和升降驱动机构(30)，每一组所述升降支架和升降驱动机构分别与清洁机器人(40)的一个清洁部件相对应。

13.一种清洁机器人系统，包括清洁机器人(40)和清洁机器人基站，其特征在于，所述清洁机器人基站为上述权利要求1至12中任一项所述的清洁机器人基站；所述清洁机器人(40)在主机内部设有清洁驱动机构，所述清洁驱动机构通过连接轴(44)与清洁部件相连接，所述清洁部件通过可分离的连接结构与所述连接轴(44)保持连接。

14.根据权利要求13所述的清洁机器人系统，其特征在于，所述可分离的连接结构为磁吸结构，所述磁吸结构包括铁质连接轴(44)和设于所述清洁部件的磁铁(45)；或者，所述磁吸结构包括设于所述连接轴(44)的磁铁和设于所述清洁部件的铁质吸附件。

15.根据权利要求14所述的清洁机器人系统，其特征在于，所述铁质连接轴(44)、磁铁(45)和电磁铁(50)位于同一轴线上；或者，所述磁铁(45)、铁质吸附件和电磁铁(50)位于同一轴线上。

16.根据权利要求13所述的清洁机器人系统，其特征在于，在所述升降支架(20)处于最高位置的状态下，所述弹性部件的拉力大于所述清洁部件与所述连接轴(44)之间的磁吸力。

17.根据权利要求13所述的清洁机器人系统，其特征在于，所述电磁铁(50)与所述清洁部件之间的磁吸力大于所述清洁部件与所述连接轴(44)之间的磁吸力。

Images