CN218606376U - 一种智能清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能清洁机器人，智能机器人包括可拆卸的扫地机器人和智能垃圾桶，所述扫地机器人包括扫地机器人主体、运动系统，清扫系统，运动控制系统和传感器感知系统；所述智能垃圾桶包括垃圾分类模块、垃圾袋封套模块、电气控制模块、垃圾桶储存箱和底盘；运动控制系统设置于扫地机器人主体内部，包括电池、主控板和显示器，主控板分别与电池和显示器电性连接，接收上位终端的控制指令，控制扫地机器人实现自动清洁地面。通过本方案既可以实现扫地机器人和垃圾桶的单独使用，又可以实现联动使用，单独使用时各种功能不受到另一个影响，联动使用时又能无缝协作。

Description

一种智能清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及智能清洁领域，尤其涉及一种智能清洁机器人。

背景技术

随着科技的发展与人们生活水平的提高，各种智能家电逐渐进入了人们的生活。扫地机器人作为一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器，可自动对房间大小、家具摆放、地面清洁度等因素进行检测，并依靠内置的程序制定合理的清洁路线以清扫地面，受到了人们的喜爱，越来越广泛地应用于人们的生活中。扫地机器人通过电机的高速旋转，在主机内形成真空，利用由此产生的高速气流，从吸入口吸入杂物与尘埃。

但是，虽然扫地机器人实现了对地面的自动清扫，但吸入机身内部的尘埃与杂物仍然需要用户进行手动处理，用户需要手动拆卸扫地机器人的集尘盒以将垃圾从集尘盒内倒出，并且容易沾染上集尘盒上的灰尘，从而为扫地机器人的使用带来了不便。

现有的垃圾桶不能根据用户指令中的垃圾类型实现垃圾的分类、打包。而且现有的扫地机器人和垃圾桶联动性较差，如申请号为CN201610246587.3的文件公开了一种清洁及垃圾收集一体装置及其控制方法，能实现垃圾桶和扫地机器人的拆分使用，但是二者的拆分过程需要用户手动进行，并不能实现扫地机器人自动与垃圾桶分离，同时该文件中的垃圾桶也不能实现垃圾自动分类和打包。

如申请号为CN201810493649.X的文件公开了一种智能垃圾桶，可以与扫地机器人配合，从扫地机器人的集尘盒中吸取垃圾，但是并不能实现垃圾的自动分类和打包，且扫地机器人也不能实现运载智能垃圾桶到达用户的指定位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能清洁机器人，能提高扫地机器人和智能垃圾桶的联动性，实现扫地机器人和智能垃圾桶的自动分离，同时实现垃圾的自动分类和打包。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种智能清洁机器人，包括可拆卸的扫地机器人和智能垃圾桶，所述扫地机器人包括扫地机器人主体、运动系统，清扫系统，运动控制系统和传感器感知系统；所述智能垃圾桶包括垃圾分类模块、垃圾袋封套模块、电气控制模块、垃圾桶储存箱和底盘。

具体的，所述运动系统包括设置于扫地机器人主体底部的前轮从动轮和后轮驱动轮，以及设置于扫地机器人主体内部的直流减速电机；前轮从动轮可以自由旋转；直流减速电机设置有两个，两个直流减速电机通过传动机构分别与两个后轮驱动轮连接，由两个直流减速电机带动后轮驱动轮提供驱动力，驱动扫地机器人移动，并通过两个直流减速电机差速转动实现扫地机器人的转向。

具体的，所述清扫系统包括设置于扫地机器人主体底部的拖布滚筒、侧刷扫把和设置于扫地机器人内部的尘盒，以及主体顶部的垃圾暂存盒，垃圾暂存盒与尘盒连通；拖布辊筒通过同步带与直流减速电机连接，由直流减速电机驱动拖布滚筒水平旋转擦拭地面；侧刷扫把设置有两个，分别通过传动装置与两个直流减速电机连接，两个侧刷扫把由直流减速电机驱动相向旋转清扫地面；尘盒用于暂时收纳侧刷扫把清扫的灰尘与垃圾，其底部设有进尘口，顶部设置有吸尘口。

具体的，所述运动控制系统设置于扫地机器人主体内部，包括电池、主控板和显示器，主控板分别与电池和显示器电性连接，接收上位终端的控制指令，控制扫地机器人实现自动清洁地面。

具体的，所述传感器感知系统包括设置于扫地机器人主体侧面的激光雷达、红外线传感器和位姿传感器，以及设置于扫地机器人主体内部的定位模块；主控板分别与激光雷达、红外线传感器、位姿传感器和定位模块连接。

具体的，所述电气控制模块设置于垃圾储存箱顶部的侧壁上，包括主控电路板、电池和感应传感器，主控电路板分别与电池和感应传感器电性连接，接收上位终端的控制指令实现智能垃圾桶的垃圾分类、打包和自动充电。

具体的，所述垃圾袋封套模块设置于垃圾储存箱顶部，该模块包括设置于模块内部的两个电机、两个支臂和两个电热熔装置；主控电路板分别与两个电机连接；两个电机分别通过传动机构与两个支臂连接，驱动两个支臂水平相向伸缩；每个支臂上均设置有电热熔装置，由两个电机分别带动两支臂作相向运动从而使得两个电热熔装置合拢，合拢后两个电热熔装置加热使新旧垃圾袋分离，以及熔合接口。

具体的，所述垃圾分类模块设置于垃圾袋封套模块顶部，该模块外部设有识别摄像头，用于识别用户所扔垃圾的类型；内部由干垃圾舱和湿垃圾舱构成，湿垃圾舱内设置有一个粉碎装置；干垃圾舱内设置有一个垃圾挤压模块，用于对体积较大的垃圾进行空体压缩，间接提高垃圾桶的储物量。

具体的，所述垃圾分类模块还包括垃圾抽取盒，能够与扫地机器尘盒连接，通过负压吸取尘盒中的垃圾，然后自动打开抽取盒的盒盖，让垃圾掉落进共用的垃圾袋中。

具体的，所述垃圾分类模块顶部设置有干垃圾舱盖和湿垃圾舱盖，两个舱盖上分别设置有激光感应装置，用于感应智能垃圾桶内的垃圾存储量。

具体的，所述垃圾桶储存箱设置于底盘顶部，其外部设置有垃圾箱门，内部设置有抽真空通道、干垃圾仓和湿垃圾仓，底部设置有感应开关；抽真空通道一端与底盘连接，另一端与干垃圾仓和湿垃圾仓的仓口连通；干垃圾仓和湿垃圾仓之间设有隔板，且两个仓体侧壁分别设置有两个抽真空风机，可分别使干垃圾仓和湿垃圾仓内的垃圾袋紧贴仓壁，以及为抽真空通道提供风力；感应开关用于智能垃圾桶的感应扫地机器人是否进入底盘内部，与主控电路板相连。

具体的，所述抽真空通道两端分别设置有电磁阀门，电磁阀门与主控电路板连接，用于打开或关闭抽真空通道。

具体的，所述底盘包括升降机构、电路接口和抽真空接口；升降机构用于智能垃圾桶支撑在扫地机器人顶部，使底盘悬空，从而使扫地机器人可以托运智能垃圾桶；电路接口用于扫地机器人和智能垃圾桶可以共用一个充电端口以及通信；抽真空接口设置在抽真空通道与底盘的连接处，用于智能垃圾桶将扫地机器人尘盒内收集的垃圾抽入智能垃圾桶内的垃圾袋中。

具体的，还包括控制单元，所述控制单元能接收遥控信号、声控指令信号、手机APP指令信号和用户位姿信号。

本实用新型的有益效果：本方案包括扫地机器人和智能垃圾桶，既可以单独使用，又可以联动使用。单独使用时各种功能不受到另一个影响，联动使用时又能无缝协作。

附图说明

图1是本实用新型的智能清洁机器人整体状态正视图。

图2是本实用新型的智能清洁机器人整体状态侧视图。

图3是本实用新型的智能清洁机器人分离状态图。

图4是本实用新型的智能清洁机器人顶盖开启状态图。

图5是本实用新型的扫地机器人仰视图。

图6是本实用新型的扫地机器人正视图。

图7是本实用新型的扫地机器人俯视图。

图8是本实用新型的垃圾分类模块结构示意图。

附图标记说明：1-智能垃圾桶、2-扫地机器人、3-垃圾分类模块、4-垃圾袋封套模块、5-电气控制模块、6-垃圾储存箱、7-底盘，8-前轮从动轮、9-侧刷扫把、10-后轮驱动轮、11-拖布滚筒、12-尘盒、13-传感器感知系统、14-显示器、15-垃圾箱门、16-顶盖、17-粉碎装置、18-识别摄像头、19-垃圾暂存盒、20-垃圾挤压模块、21-垃圾抽取盒。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

本实施例中，如图1~2所示，一种智能清洁机器人，包括可拆卸的扫地机器人2和智能垃圾桶1，扫地机器人2包括扫地机器人2主体、运动系统，清扫系统，运动控制系统和传感器感知系统；智能垃圾桶1包括垃圾分类模块3、垃圾袋封套模块4、电气控制模块5、垃圾桶储存箱和底盘7。

具体的，如图3~5所示，运动系统包括设置于扫地机器人2主体底部的前轮从动轮8和后轮驱动轮，以及设置于扫地机器人2主体内部的直流减速电机；前轮从动轮8可以自由旋转；直流减速电机设置有两个，两个直流减速电机通过传动机构分别与两个后轮驱动轮连接，由两个直流减速电机带动后轮驱动轮提供驱动力，驱动扫地机器人2移动，并通过两个直流减速电机差速转动实现扫地机器人2的转向。

其中，清扫系统包括设置于扫地机器人2主体底部的拖布滚筒、侧刷扫把9和设置于扫地机器人2内部的尘盒12，以及主体顶部的垃圾暂存盒19，垃圾暂存盒19的底部与尘盒12的顶部连通。垃圾暂存盒19用于暂存垃圾。拖布辊筒通过同步带与直流减速电机连接，由直流减速电机驱动拖布滚筒水平旋转擦拭地面；侧刷扫把9设置有两个，分别通过传动装置与两个直流减速电机连接，两个侧刷扫把9由直流减速电机驱动相向旋转清扫地面；尘盒12用于收纳侧刷扫把9清扫的灰尘与垃圾，其底部设有进尘口，顶部设置有吸尘口，同时侧刷扫把9可以将垃圾扫入垃圾暂存盒19中。

运动控制系统设置于扫地机器人2主体内部，包括电池、主控板和显示器14，主控板分别与电池和显示器14电性连接，接收上位终端的控制指令，控制扫地机器人2实现自动清洁地面。

具体的，传感器感知系统13包括设置于扫地机器人2主体侧面的激光雷达、红外线传感器和位姿传感器，以及设置于扫地机器人2主体内部的定位模块；主控板分别与激光雷达、红外线传感器、位姿传感器和定位模块连接。

具体的，电气控制模块5设置于垃圾储存箱6顶部的侧壁上，包括主控电路板、电池和感应传感器，主控电路板分别与电池和感应传感器电性连接，接收上位终端的控制指令实现智能垃圾桶1的垃圾分类、打包和自动充电。

具体的，如图6~8垃圾袋封套模块4设置于垃圾储存箱6顶部，该模块包括设置于模块内部的两个电机、两个支臂和两个电热熔装置；主控电路板分别与两个电机连接；两个电机分别通过传动机构与两个支臂连接，驱动两个支臂水平相向伸缩；每个支臂上均设置有电热熔装置，由两个电机分别带动两支臂作相向运动从而使得两个电热熔装置合拢，合拢后两个电热熔装置加热使新旧垃圾袋分离，以及熔合接口。

具体的，垃圾分类模块3设置于垃圾袋封套模块4顶部，该模块外部设有识别摄像头18，用于识别用户所扔垃圾的类型。其内部由干垃圾舱和湿垃圾舱构成，湿垃圾舱内设置有一个粉碎装置17，可将粉碎装置设置为粉碎刀头，对湿垃圾进行切割粉碎处理，以此来提高垃圾桶的储物量。干垃圾舱内设置有一个垃圾暂存盒20，用于对体积较大的垃圾进行空体压缩，间接提高垃圾桶的储物量。

具体的，垃圾分类模块3还包括垃圾抽取盒21，能够与扫地机器尘盒12连接，通过负压吸取尘盒12中的垃圾，然后自动打开垃圾抽取盒21的盒盖，让垃圾掉落进共用的垃圾袋中。

具体的，垃圾分类模块3顶部设置有干垃圾舱盖和湿垃圾舱盖，两个舱盖上分别设置有激光感应装置，用于感应智能垃圾桶1内的垃圾存储量。

具体的，垃圾储存箱6设置于底盘7顶部，其外部设置有垃圾箱门15，内部设置有抽真空通道、干垃圾仓和湿垃圾仓，底部设置有感应开关；抽真空通道一端与底盘7连接，另一端与干垃圾仓和湿垃圾仓的仓口连通；干垃圾仓和湿垃圾仓之间设有隔板，且两个仓体侧壁分别设置有两个抽真空风机，可分别使干垃圾仓和湿垃圾仓内的垃圾袋紧贴仓壁，以及为抽真空通道提供风力；感应开关用于智能垃圾桶1的感应扫地机器人2是否进入底盘7内部，与主控电路板相连。

具体的，抽真空通道两端分别设置有电磁阀门，电磁阀门与主控电路板连接，用于打开或关闭抽真空通道。

具体的，底盘7包括升降机构、电路接口和抽真空接口；升降机构用于智能垃圾桶1支撑在扫地机器人2顶部，使底盘7悬空，从而使扫地机器人2可以托运智能垃圾桶1；电路接口用于扫地机器人2和智能垃圾桶1可以共用一个充电端口以及通信；抽真空接口设置在抽真空通道与底盘7的连接处，用于智能垃圾桶1将扫地机器人2尘盒12内收集的垃圾抽入智能垃圾桶1内的垃圾袋中。

具体的，还包括控制单元，控制单元能接收遥控信号、声控指令信号、手机APP指令信号和用户位姿信号。

本实用新型中，智能清洁机器人的工作流程如下：

S1，打开扫地机器人2和智能垃圾桶1的电源开关，设备上电后初始化，显示器14显示电量、垃圾存储量、以及室内初始定位等信息，并且进行语音提示，若初始化成功，则提示设备正常启动，若初始化失败，则提示故障问题，并在故障问题解决后再次进入初始化；

S2，设备正常启动后，当收到用户发送的清扫指令信号后，扫地机器人2由休眠转态进入清扫模式，开始自主导航至指定的地点有序的清扫指定的区域，清扫完毕后，提示“清扫完毕”并开始规划路径回到放置的原始位置；

S3，当收到用户收集垃圾指令信号的时候，智能清洁机器人开启附体模式，行进到用户指定位置，询问用户垃圾的类型，若垃圾类型为湿垃圾，则智能垃圾桶1顶部湿垃圾舱的顶盖16自动打开，在感应用户已完成丢垃圾的动作后自动关闭顶盖16，顶盖16关闭后启动粉碎装置17，使湿垃圾粉碎进入垃圾袋，若垃圾类型为干垃圾，则智能垃圾桶1顶部干垃圾舱的顶盖16自动打开，并启动垃圾暂存盒20，缩小垃圾的体积，在完成空体压缩动作后自动关闭顶盖16；

S4，若激光感应装置感应到垃圾桶中的垃圾装满后，垃圾桶封套模块启动，将旧垃圾袋打包封好，封好后并提示用户取走垃圾袋，当用户取走旧垃圾袋后，封套模块将开始套上新垃圾袋，并在垃圾箱背面的吸风机配合下将垃圾袋套好于垃圾储存箱内；

S5，当扫地机器人2尘盒12中的垃圾装满后，则扫地机器人2行驶到智能垃圾桶1底部，将吸尘口与智能垃圾桶1的吸尘口对接，在智能垃圾桶1抽真空风机的吸力下将扫地机器人2中的垃圾吸入智能垃圾桶1中的垃圾袋中，完成之后，重新恢复初始状态；

S6，当扫地机器和智能垃圾桶1电量不足时，扫地机器人2拖着垃圾桶导航至充电装置处，将电路端口与充电装置对接开始充电，充电完成后再次恢复初始状态。

具体的，清扫模式包括：当智能清洁机器人收到清扫命令时，扫地机器人2从休眠转态激活，从智能圾桶底部缓慢移出，通过激光雷达，红外线传感器等感知传感器在主控制器的计算控制下同步定位建立地形图,自主在室内导航到指定的地点清扫指定的区域，清扫完成之后扫地机器人2在通过路径规划回到指定位置重新恢复休眠状态。

具体的，附体模式包括：扫地机器人2行驶到智能垃圾桶1的底部，触发智能垃圾桶1底盘7底部的感应开关，触发后智能垃圾桶1底盘7的升降机构开始向下撑杆，支撑在扫地机器人2的顶部，使智能垃圾桶1的底盘7悬空，悬空之后，扫地机器人2将智能垃圾桶1运送到用户面前，完成接收垃圾任务后扫地机器人2再把智能垃圾桶1拖回原处，智能垃圾桶1的升降机构收缩撑杆，使扫地机器人2和智能垃圾桶1分离，分离完成之后，扫地机器人2和智能垃圾桶1进入休眠模式。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种智能清洁机器人，其特征在于，包括可拆卸的扫地机器人和智能垃圾桶，所述扫地机器人包括扫地机器人主体、运动系统，清扫系统，运动控制系统和传感器感知系统；所述智能垃圾桶包括垃圾分类模块、垃圾袋封套模块、电气控制模块、垃圾桶储存箱和底盘；电气控制模块设置于垃圾储存箱顶部的侧壁上，包括主控电路板、电池和感应传感器，主控电路板分别与电池和感应传感器电性连接，接收上位终端的控制指令实现智能垃圾桶的垃圾分类、打包和自动充电；运动控制系统设置于扫地机器人主体内部，包括电池、主控板和显示器，主控板分别与电池和显示器电性连接，接收上位终端的控制指令，控制扫地机器人实现自动清洁地面。

2.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，所述运动系统包括设置于扫地机器人主体底部的前轮从动轮和后轮驱动轮，以及设置于扫地机器人主体内部的直流减速电机；前轮从动轮可以自由旋转；直流减速电机设置有两个，两个直流减速电机通过传动机构分别与两个后轮驱动轮连接，由两个直流减速电机带动后轮驱动轮提供驱动力，驱动扫地机器人移动，并通过两个直流减速电机差速转动实现扫地机器人的转向。

3.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，所述清扫系统包括设置于扫地机器人主体底部的拖布滚筒、侧刷扫把和设置于扫地机器人内部的尘盒，以及主体顶部的垃圾暂存盒，垃圾暂存盒与尘盒连通；拖布辊筒通过同步带与直流减速电机连接，由直流减速电机驱动拖布滚筒水平旋转擦拭地面；侧刷扫把设置有两个，分别通过传动装置与两个直流减速电机连接，两个侧刷扫把由直流减速电机驱动相向旋转清扫地面；尘盒用于收纳侧刷扫把清扫的灰尘与垃圾，其底部设有进尘口，顶部设置有吸尘口。

4.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，所述传感器感知系统包括设置于扫地机器人主体侧面的激光雷达、红外线传感器和位姿传感器，以及设置于扫地机器人主体内部的定位模块；主控板分别与激光雷达、红外线传感器、位姿传感器和定位模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，所述垃圾袋封套模块设置于垃圾储存箱顶部，该模块包括设置于模块内部的两个电机、两个支臂和两个电热熔装置；主控电路板分别与两个电机连接；两个电机分别通过传动机构与两个支臂连接，驱动两个支臂水平相向伸缩；每个支臂上均设置有电热熔装置，由两个电机分别带动两支臂作相向运动从而使得两个电热熔装置合拢，合拢后两个电热熔装置加热使新旧垃圾袋分离，以及熔合接口。

6.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，所述垃圾分类模块设置于垃圾袋封套模块顶部，该模块外部设有识别摄像头，用于识别用户所扔垃圾的类型；内部由干垃圾舱和湿垃圾舱构成，湿垃圾舱内设置有一个粉碎装置；干垃圾舱内设置有一个垃圾挤压模块，用于对体积较大的垃圾进行空体压缩，间接提高垃圾桶的储物量；垃圾分类模块还包括垃圾抽取盒，能够与扫地机器尘盒连接，通过负压吸取尘盒中的垃圾，然后自动打开抽取盒的盒盖，让垃圾掉落进共用的垃圾袋中；垃圾分类模块顶部设置有干垃圾舱盖和湿垃圾舱盖，两个舱盖上分别设置有激光感应装置，用于感应智能垃圾桶内的垃圾存储量。

7.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，所述垃圾桶储存箱设置于底盘顶部，其外部设置有垃圾箱门，内部设置有抽真空通道、干垃圾仓和湿垃圾仓，底部设置有感应开关；抽真空通道一端与底盘连接，另一端与干垃圾仓和湿垃圾仓的仓口连通；干垃圾仓和湿垃圾仓之间设有隔板，且两个仓体侧壁分别设置有两个抽真空风机，可分别使干垃圾仓和湿垃圾仓内的垃圾袋紧贴仓壁，以及为抽真空通道提供风力；感应开关用于智能垃圾桶的感应扫地机器人是否进入底盘内部，与主控电路板相连；抽真空通道两端分别设置有电磁阀门，电磁阀门与主控电路板连接，用于打开或关闭抽真空通道。

8.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，所述底盘包括升降机构、电路接口和抽真空接口；升降机构用于智能垃圾桶支撑在扫地机器人顶部，使底盘悬空，从而使扫地机器人可以托运智能垃圾桶；电路接口用于扫地机器人和智能垃圾桶可以共用一个充电端口以及通信；抽真空接口设置在抽真空通道与底盘的连接处，用于智能垃圾桶将扫地机器人尘盒内收集的垃圾抽入智能智能垃圾桶内的垃圾袋中。

9.根据权利要求1所述的一种智能清洁机器人，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元能接收遥控信号、声控指令信号、手机APP指令信号和用户位姿信号。

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