CN218552230U - 一种升降攀爬式楼梯清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及楼梯保洁技术领域，具体涉及一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，包括主机支架，主机支架，主机支架内设置有升降机构，所述的升降机构设置在主机支架前部，升降机构下方设置有清扫机构，升降机构包括设置在主机支架顶部的升降电机，升降电机左、右两侧设置有丝杆A，丝杆A贯穿主机支架，升降电机和丝杆A顶端通过链条、链轮同步传动，所述的丝杆A通过滑套A连接有攀爬机构，攀爬机构包括攀爬支架，滑套A固定连接在攀爬支架内侧，攀爬支架前端设置在主机支架外侧，攀爬支架前端设置有前进轮两个，前进轮通过电机驱动，攀爬支架后端设置在主机支架内，两个万象轮设置在攀爬支架底部两侧，清扫机构设置在万象轮和前进轮之间。

Description

一种升降攀爬式楼梯清扫机器人

技术领域

本实用新型涉及楼梯保洁技术领域，具体涉及一种升降攀爬式楼梯清扫机器人。

背景技术

目前市场上的楼梯清扫机器人，其楼梯攀爬方式要么采用滚轮式攀爬，要么采用履带式攀爬，这两种攀爬方式各自存在着不足。滚轮式攀爬不够稳定，攀爬楼梯耗时长且不利于楼梯的横向清扫，攀爬时需要与不同高度的台阶相匹配，增加了操作的复杂性，降低了清扫效率。履带式攀爬具有一定的稳定性，但其横向移动难以实现，台阶的左右死角难以触及，清扫功能不够充分。另外，目前市场上的清扫机器人缺少拖地功能。

专利202120201980.7公开了一种智能楼梯清扫机器人，解决了人工方式对楼梯清扫费时费力及现有的楼梯清扫机器人的爬升时极易打滑的问题，但其结构复杂，清洁能力差，不能很好的完成清洁任务。

实用新型内容

为克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，既能更好进行楼梯攀爬任务，同时能实现台阶全面清洁能力，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，包括主机支架，主机支架，主机支架内设置有升降机构，所述的升降机构设置在主机支架前部，升降机构下方设置有清扫机构，升降机构包括设置在主机支架顶部的升降电机，升降电机左、右两侧设置有丝杆A，丝杆A贯穿主机支架，升降电机和丝杆A顶端通过链条、链轮同步传动，所述的丝杆A通过滑套A连接有攀爬机构，攀爬机构包括攀爬支架，滑套A固定连接在攀爬支架内侧，攀爬支架前端设置在主机支架外侧，攀爬支架前端设置有前进轮两个，两个前进轮设置在攀爬支架底部两侧，前进轮通过电机驱动，攀爬支架后端设置在主机支架内，攀爬支架后端设置有万象轮两个，两个万象轮设置在攀爬支架底部两侧，清扫机构设置在万象轮和前进轮之间，利用升降机构配合攀爬机构及清扫机构形成本实用新型的自动攀爬功能，同时利用清扫机构形成楼梯台阶面的清洁功能。

进一步所述的清扫机构包括框架，框架固定连接在主机支架下方，框架下方固定连接有双轴电机，双轴电机两端转动连接有行走轮，行走轮轴线方向与前进轮轴线方向垂直设置，行走轮左、右两侧设置有滚刷，滚刷前、后两侧设置有支撑板，滚刷两端通过轴转动连接在支撑板上，支撑板上端固定连接在主机支架上，支撑板上固定连接有直角电机，直角电机输出端与轴连接，通过清扫机构形成在台阶面左右移动的清扫功能，并且清扫能覆盖整个台阶面。

进一步所述的清扫机构还包括吸尘装置，吸尘装置包括负压吸尘器，负压吸尘器设置在框架上方，框架内设置有储尘舱，负压吸尘器吸尘口连通储尘舱，储尘舱左、右两侧设置有吸尘嘴，吸尘嘴一端朝向滚刷设置，吸尘嘴另一端连通储尘舱，增加吸尘装置可对垃圾及灰尘进行收集。

进一步还包括辅助装置，所述的辅助装置设置在主机支架后侧，辅助装置包括丝杆C，丝杆C竖直设置在主机支架内，丝杆C顶部连接有电机，丝杆C上转动连接有滑套C，滑套C固定连接在升降支架上，所述的升降支架下端两侧设置有拖把，拖把为水平设置的板状结构，增加辅助装置既能提升支撑能力，还可增加二次清扫能力。

进一步所述的攀爬机构还包括调节支架，调节支架设置在攀爬机构前端，前进轮设置在调节支架两侧，调节支架前端两侧设置有调节电机，调节电机下端竖直转动连接有丝杆B，丝杆B两端转动连接在轴承座上，轴承座固定连接在攀爬支架上，丝杆B滑动连接有滑套B，调节支架两侧设置有滑槽，滑套B前、后两侧滑动连接在滑槽内，增加调节装置可对不同高度下的台阶形成自适应能力，适用范围更广。

进一步还包括喷洒装置，所述的喷洒装置包括水箱，水箱设置在主机支架顶部，水箱下端设置有电动水泵，所述的调节支架上设置有喷水嘴，喷水嘴通过软管与电动水泵出水端连通，增加喷水装置配合辅助装置和清扫机构形成扫拖一体式功能，使清洁更加彻底。

进一步还包括控制系统，控制系统包括主控板、高度识别器和Wifi模块，所述的高度识别器设置在调节支架前端，高度识别器识别楼梯台阶高度并将信息传输至主控板上，主控板识别高度信息后控制升降电机、双轴电机、直角电机、负压吸尘器、调节电机、电动水泵、进轮连接的电机和丝杆C上连接的电机工作，Wifi模块通过与手机连接形成主控板和互联，通过控制系统对本实用新型形成自动控制能力，同时也可通过手机进行远程控制。

将进一步所述的丝杆A两侧设置有导向杆，利用导向杆形成更为稳定的机械结构。

进一步所述的储尘舱前端设置有抽屉，增加抽屉形成垃圾和灰尘的收集和倾倒功能。

进一步所述的行走轮为麦克纳姆轮，利用麦克纳姆轮的特性形成多向移动的功能。

本实用新型的有益效果是：

1.自适应各种高度的台阶的攀爬功能；

2.提升自身支撑稳定性，不论在清扫过程还是在攀爬过程中都能形成稳定的支撑；

3.提升清洁覆盖面积，保证清洁更加彻底；

4.形成扫拖一体结构，保证清洁质量更高；

5.节省人力物力，有效提升工作效率；

6.智能化程度更高，还可通过手机远程控制，提升使用效果。

附图说明

图1是本实用新型主视结构示意图；

图2是本实用新型顶部立体结构示意图；

图3是本实用新型底部立体结构示意图；

图4是本实用新型右视结构示意图；

图5是本实用新型控制原理图。

图中：1.主机支架，2.升降机构，201.升降电机，202.丝杆A，3.攀爬机构，301.滑套A，302.攀爬支架，303.前进轮，304.万象轮，305.调节支架，306.调节电机，307.丝杆B，308.滑套B，309.滑槽4.清扫机构，401.框架，402.双轴电机，403.行走轮，404.滚刷，405.支撑板，406.直角电机，407.轴，5.吸尘装置，501.负压吸尘器，502.除尘舱，503.吸尘嘴，6.辅助装置，601.丝杆C，602.滑套C，603.升降支架，604.拖把，7.喷洒装置，701.水箱，702.电动水泵，703.喷水嘴，8.控制系统，801.主控板，802.高度识别器，803.Wifi模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，包括主机支架1，主机支架1，主机支架1内设置有升降机构2，所述的升降机构2设置在主机支架1前部，升降机构2下方设置有清扫机构4，升降机构2包括设置在主机支架1顶部的升降电机201，升降电机201左、右两侧设置有丝杆A202，丝杆A202贯穿主机支架1，升降电机201和丝杆A202顶端通过链条、链轮同步传动，所述的丝杆A202通过滑套A301连接有攀爬机构3，攀爬机构3包括攀爬支架302，滑套A301固定连接在攀爬支架302内侧，攀爬支架302前端设置在主机支架1外侧，攀爬支架302前端设置有前进轮303两个，两个前进轮303设置在攀爬支架302底部两侧，前进轮303通过电机驱动，攀爬支架302后端设置在主机支架1内，攀爬支架302后端设置有万象轮304两个，两个万象轮304设置在攀爬支架302底部两侧，清扫机构4设置在万象轮304和前进轮303之间，主机支架1形成本实用新型的整体框架结构，即能形成支撑，也可方便其它机构的安装，使用时，清扫机构4设置在清扫台阶面上，此时万向轮304也处于与清扫机构4相同的台阶面形成支撑，而前进轮303则处于上一个台阶面上，当清扫机构4所在台阶面清扫干净后，升降机构2开始工作，升降电机201带动丝杆A202转动，此时攀爬机构形成底面的支撑结构，从而使主机支架1整体提升，待清扫机构4提升至下一台阶面高度时，前进轮303向前移动，带动本实用新型整体想前运动，是清扫机构4进入下一个台阶面，然后升降电机201反转，此时清扫机构4形成底面的支撑结构，使攀爬机构3提升，进而使得前进轮303提升至下一个台阶面的高度，万向轮304则与清扫机构4处于同一台阶面高度，为下一次爬升做好准备工作，所述的丝杆A202两侧设置有导向杆，增加导向杆结构，可有效增加丝杆A202在转动过程中攀爬机构3及主机支架上下运动的稳定性。

进一步所述的清扫机构4包括框架401，框架401固定连接在主机支架1下方，框架401下方固定连接有双轴电机402，双轴电机402两端转动连接有行走轮403，行走轮403轴线方向与前进轮303轴线方向垂直设置，行走轮403左、右两侧设置有滚刷404，滚刷404前、后两侧设置有支撑板405，滚刷404两端通过轴407转动连接在支撑板405上，支撑板405上端固定连接在主机支架1上，支撑板405上固定连接有直角电机406，直角电机406输出端与轴407连接，清扫机构4通过行走轮403和滚刷404形成稳定的平面支撑结构，同时通过行走轮403形成本实用新型整体左、右横向运动的能力，进而保证台阶面的横向清扫功能，利用双侧的两个滚涮404则能增大清扫面积，保证整个台阶面的清扫工作进行，所述的行走轮403为麦克纳姆轮，利用麦克纳姆轮的特殊性能，可以辅助使本实用新型整体想前移动，进而可使前进轮303进入下一个台阶面，同时可使万向轮304进入与清扫机构相同的台阶面内。

进一步所述的清扫机构4还包括吸尘装置5，吸尘装置5包括负压吸尘器501，负压吸尘器501设置在框架401上方，框架401内设置有储尘舱502，负压吸尘器501吸尘口连通储尘舱502，储尘舱502左、右两侧设置有吸尘嘴503，吸尘嘴503一端朝向滚刷404设置，吸尘嘴503另一端连通储尘舱502，在滚涮404之间增设吸尘装置5，利用吸尘装置5将滚刷404清扫起的垃圾及灰尘进行收集储存，可利用两个滚刷404同步对向向内旋转进而将垃圾和灰尘送入吸尘嘴503内，此时则利用行走轮403形成本实用新型的左右移动功能，所述的储尘舱502前端设置有抽屉，增加抽屉结构，可方便将收集的灰尘和垃圾进行清理。

进一步还包括辅助装置6，所述的辅助装置6设置在主机支架1后侧，辅助装置6包括丝杆C601，丝杆C601竖直设置在主机支架1内，丝杆C601顶部连接有电机，丝杆C601上转动连接有滑套C602，滑套C602固定连接在升降支架603上，所述的升降支架603下端两侧设置有拖把604，拖把604为水平设置的板状结构，增加辅助装置6可形成二次清扫的功能，同时还可形成支撑功能，当本实用新型清扫时，辅助装置6的拖把604处于清扫机构4所在台阶的下一个台阶面，即可同步清扫，也可形成支撑，当本实用新型攀爬时，辅助装置6 则随清扫装置同步提升及下落，方便使用。

进一步所述的攀爬机构3还包括调节支架305，调节支架305设置在攀爬机构3前端，前进轮303设置在调节支架305两侧，调节支架305前端两侧设置有调节电机306，调节电机306下端竖直转动连接有丝杆B307，丝杆B307两端转动连接在轴承座上，轴承座固定连接在攀爬支架302上，丝杆B307滑动连接有滑套B308，调节支架305两侧设置有滑槽309，滑套B308前、后两侧滑动连接在滑槽309内，在攀爬机构3上增加调节支架305等机构，可改变前进轮303和万向轮304之间的高度差，进而可适用于不同落差下的台阶使用本实用新型进行清扫，通过利用滑槽309可形成自动调节的功能，避免台阶高度存在误差导致前进轮无法与底面接触或清扫机构4不能与底面接触无法进行清扫工作进行的问题发生。

进一步还包括喷洒装置7，所述的喷洒装置7包括水箱701，水箱701设置在主机支架1顶部，水箱701下端设置有电动水泵702，所述的调节支架305上设置有喷水嘴703，喷水嘴703通过软管与电动水泵702出水端连通，通过增加喷洒装置7可对清扫装置4的上一个台阶面进行洒水作业，能有效抑制扬尘，同时可增加清洁效果，配合辅助装置6则能完成拖地工作，形成扫拖一体全自动工作的能力和模式。

进一步还包括控制系统8，控制系统包括主控板801、高度识别器802和Wifi模块803，所述的高度识别器802设置在调节支架305前端，高度识别器802识别楼梯台阶高度并将信息传输至主控板801上，主控板801识别高度信息后控制升降电机201、双轴电机402、直角电机406、负压吸尘器501、调节电机306、电动水泵702、进轮303连接的电机和丝杆C601上连接的电机工作，Wifi模块803通过与手机连接形成主控板801和互联，利用控制系统形成全自动工作模式，主控板801可采用stm32f103主控板，具备完整的电机控制能力，同时具备通信功能，涵盖各类接口设备的连接功能，高度识别器802采用DHFDE160型激光探测器，Wifi模块803为串口或TTL电平转WIFI通信的一种传输转换产品，其用于和手机进行连接，可以通过手机进行控制，通过手机可远程控制本实用新型工作，利用高度识别器802可确定台阶实际高度，高度信息进入主控板801后则可根据高度信息对各电器元件进行操控，实现上述全部功能。

Claims (10)

1.一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：包括主机支架（1），主机支架（1），主机支架（1）内设置有升降机构（2），所述的升降机构（2）设置在主机支架（1）前部，升降机构（2）下方设置有清扫机构（4），升降机构（2）包括设置在主机支架（1）顶部的升降电机（201），升降电机（201）左、右两侧设置有丝杆A（202），丝杆A（202）贯穿主机支架（1），升降电机（201）和丝杆A（202）顶端通过链条、链轮同步传动，所述的丝杆A（202）通过滑套A（301）连接有攀爬机构（3），攀爬机构（3）包括攀爬支架（302），滑套A（301）固定连接在攀爬支架（302）内侧，攀爬支架（302）前端设置在主机支架（1）外侧，攀爬支架（302）前端设置有前进轮（303）两个，两个前进轮（303）设置在攀爬支架（302）底部两侧，前进轮（303）通过电机驱动，攀爬支架（302）后端设置在主机支架（1）内，攀爬支架（302）后端设置有万象轮（304）两个，两个万象轮（304）设置在攀爬支架（302）底部两侧，清扫机构（4）设置在万象轮（304）和前进轮（303）之间。

2.根据权利要求1所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：所述的清扫机构（4）包括框架（401），框架（401）固定连接在主机支架（1）下方，框架（401）下方固定连接有双轴电机（402），双轴电机（402）两端转动连接有行走轮（403），行走轮（403）轴线方向与前进轮（303）轴线方向垂直设置，行走轮（403）左、右两侧设置有滚刷（404），滚刷（404）前、后两侧设置有支撑板（405），滚刷（404）两端通过轴（407）转动连接在支撑板（405）上，支撑板（405）上端固定连接在主机支架（1）上，支撑板（405）上固定连接有直角电机（406），直角电机（406）输出端与轴（407）连接。

3.根据权利要求2所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：所述的清扫机构（4）还包括吸尘装置（5），吸尘装置（5）包括负压吸尘器（501），负压吸尘器（501）设置在框架（401）上方，框架（401）内设置有储尘舱（502），负压吸尘器（501）吸尘口连通储尘舱（502），储尘舱（502）左、右两侧设置有吸尘嘴（503），吸尘嘴（503）一端朝向滚刷（404）设置，吸尘嘴（503）另一端连通储尘舱（502）。

4.根据权利要求1所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：还包括辅助装置（6），所述的辅助装置（6）设置在主机支架（1）后侧，辅助装置（6）包括丝杆C（601），丝杆C（601）竖直设置在主机支架（1）内，丝杆C（601）顶部连接有电机，丝杆C（601）上转动连接有滑套C（602），滑套C（602）固定连接在升降支架（603）上，所述的升降支架（603）下端两侧设置有拖把（604），拖把（604）为水平设置的板状结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：所述的攀爬机构（3）还包括调节支架（305），调节支架（305）设置在攀爬机构（3）前端，前进轮（303）设置在调节支架（305）两侧，调节支架（305）前端两侧设置有调节电机（306），调节电机（306）下端竖直转动连接有丝杆B（307），丝杆B（307）两端转动连接在轴承座上，轴承座固定连接在攀爬支架（302）上，丝杆B（307）滑动连接有滑套B（308），调节支架（305）两侧设置有滑槽（309），滑套B（308）前、后两侧滑动连接在滑槽（309）内。

6.根据权利要求5所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：还包括喷洒装置（7），所述的喷洒装置（7）包括水箱（701），水箱（701）设置在主机支架（1）顶部，水箱（701）下端设置有电动水泵（702），所述的调节支架（305）上设置有喷水嘴（703），喷水嘴（703）通过软管与电动水泵（702）出水端连通。

7.根据权利要求6所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：还包括控制系统（8），控制系统包括主控板（801）、高度识别器（802）和Wifi模块（803），所述的高度识别器（802）设置在调节支架（305）前端，高度识别器（802）识别楼梯台阶高度并将信息传输至主控板（801）上，主控板（801）识别高度信息后控制升降电机（201）、双轴电机（402）、直角电机（406）、负压吸尘器（501）、调节电机（306）、电动水泵（702）、前进轮（303）连接的电机和丝杆C（601）上连接的电机工作，Wifi模块（803）通过与手机连接形成主控板（801）和互联。

8.根据权利要求1所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：所述的丝杆A（202）两侧设置有导向杆。

9.根据权利要求3所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：所述的储尘舱（502）前端设置有抽屉。

10.根据权利要求2所述的一种升降攀爬式楼梯清扫机器人，其特征在于：所述的行走轮（403）为麦克纳姆轮。

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