CN218960637U - 一种楼梯清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种楼梯清洁机器人。该楼梯清洁机器人包括机架，机架的前后两侧分别转动安装有万向轮，机架上设有驱动万向轮行走的第一驱动机构，机架前后两侧分别通过固定架安装有清扫辊，清扫辊的轴线沿左右方向延伸，机架上转动安装有轴线沿前后方向延伸的转轴，机架上设有驱动转轴转动的第二驱动机构，转轴的两端分别设有气爪，机架的下侧设有吸尘罩，机架上设有集尘筒，吸尘罩与集尘筒通过吸尘管连通，集尘筒上设有负压风机。相比于现有技术，本实用新型的楼梯清洁机器人采用了气爪，实现了机器自动攀爬楼梯，辅助机器完成楼梯清洁任务，大大提高了机器环境的适应能力。本实用新型的楼梯清洁机器人大大提高了工作效率，节省了人力资源。

Description

一种楼梯清洁机器人

技术领域

本实用新型属于楼梯清洁装置技术领域，具体涉及一种楼梯清洁机器人。

背景技术

机器人技术的发展，是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，是为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术。经济的发展改变了人类社会结构的组成，在智能化大发展的浪潮下，利用机器人来替代传统的利用人类的劳动力来清洁楼道的趋势已经越来越明显。

众所周知，当前我国楼房越来越多、楼层越来越高，尽管大部分楼房都配置了电梯，但是楼梯的作用仍然不容小觑，因此不管楼层的高低，国家都规定必须设有楼梯。因此楼道和楼梯的清洁的工作明显尤为重要。然而，楼梯的清理难题，对于当前热门的楼道清扫机器人，仍然是一项艰难的任务。

目前，市场上已经出现的楼梯清洁机器人形式主要有星轮式、伸缩升降式、箱体式、平行四边形式等楼梯清洁机器人，但是上述形式的楼梯清洁机器人均具有比较复杂的连杆支撑结构，在运动时内部的连杆支撑结构会不断的发生变化，需要不停的对其进行重心调节，使得楼梯清洁机器人在爬楼行走过程中，效率低下。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种楼梯清洁机器人。

本实用新型的一种楼梯清洁机器人的技术方案是：

一种楼梯清洁机器人，包括机架，所述机架的前后两侧分别转动安装有万向轮，所述机架上设有驱动所述万向轮行走的第一驱动机构，所述机架前后两侧分别通过固定架安装有清扫辊，所述清扫辊的轴线沿左右方向延伸，所述机架上转动安装有轴线沿前后方向延伸的转轴，所述机架上设有驱动所述转轴转动的第二驱动机构，所述转轴的两端分别设有气爪，所述机架的下侧设有吸尘罩，所述机架上设有集尘筒，所述吸尘罩与所述集尘筒通过吸尘管连通，所述集尘筒上设有负压风机。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述机架包括上下平行间隔布置的顶板以及底板，所述顶板前侧右端以及所述底板后侧左端分别设有折弯部，所述顶板前侧左端以及所述底板前侧右端分别设有L形的连接板，所述连接板的水平部固定连接在所述顶板下侧面上，所述万向轮具有四个，四个所述万向轮分别转动安装在所述连接板以及折弯部外侧。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述机架包括罩壳，所述罩壳固定连接在所述顶板上，所述罩壳罩上设有观察窗。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动机构包括第一舵机，所述第一舵机固定连接在所述连接板的竖直部内侧，所述第一舵机的转轴与所述万向轮固定连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述万向轮为麦克纳姆轮，所述固定架包括连接杆以及固定连接在所述连接杆两端的端板，所述端板向斜下方延伸，所述连接杆与所述折弯部以及连接板固定连接，所述清扫辊通过轴承转动安装在两个所述端板之间，所述清扫辊位于所述万向轮外侧。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述底板的中心位置设有圆形的通孔，所述吸尘罩呈喇叭状，所述吸尘罩位于所述通孔内，所述吸尘罩的下端位于所述底板下侧，所述吸尘罩的上端通过固定套固定连接在所述顶板上。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述集尘筒通过固定座固定连接在所述顶板上，所述转轴通过安装座转动安装在所述顶板上，所述第二驱动机构包括第二舵机、主动齿轮以及从动齿轮，所述第二舵机通过固定座固定连接在所述顶板上，所述主动齿轮固定连接在所述第二舵机的输出轴端部，所述从动齿轮同轴固定连接在所述转轴上。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述气爪包括固定筒、抽气泵以及吸附罩，所述固定筒的上端与所述转轴固定连接，所述吸附罩安装在所述固定筒下端，所述抽气泵位于所述固定筒内，所述抽气泵的进气孔通过连接管与所述吸附罩连通，所述连接管上设有进气阀。

本实用新型提供了一种楼梯清洁机器人，相比于现有技术，其有益效果在于：

本实用新型的楼梯清洁机器人启动后，遇到楼梯，机器人会进入自身调整状态，麦克纳姆轮在第一舵机的作用下调整机器人与楼梯距离，方便后续的攀越。这个过程中机器人的结构会有一定的变化，主动齿轮在第二舵机的作用下，与从动齿轮转动，在此齿轮结构中，主动齿轮与从动齿轮力矩之比为3：5。从而带动转轴转动，转轴带动两端的气爪发生转动。使气爪的硅胶材质的吸附罩与墙壁的竖直面充分接触，形成密封，便于吸附。接着，抽气泵开始工作，使气爪牢牢的吸附在竖直楼梯面上。之后主动齿轮在第二舵机的作用下，与从动齿轮转动，同时气爪也经行转动，从而带动机器人掀起，成功爬上楼梯。爬上楼梯后，机器人便开始进行清洁工作。麦克纳姆轮会在第一舵机的作用下进行横向移动，清扫辊会在横向运动的过程中对这一阶楼梯进行无死角的清理。抽气泵开始工作，与吸尘罩组成强力吸尘器，方便快捷的吸走楼梯上的浮尘及杂物。从而完成一阶楼梯的清洁工作。随后继续重复上述操作，可自动便捷的完成整个楼梯的清洁打扫任务。相比于现有技术，一方面，本实用新型的楼梯清洁机器人采用了气爪，实现了机器自动攀爬楼梯，辅助机器完成楼梯清洁任务，大大提高了机器环境的适应能力。另一方面，本实用新型的楼梯清洁机器人的轮子采用麦克纳姆轮，可使机器在每一阶楼梯进行横向移动，在滚筒海绵9的作用下，对楼梯进行无死角清洁；同时负压风机与吸尘罩组成吸尘器，辅助机器进行楼梯清洁工作，大大提高了工作效率，节省了人力资源。

附图说明

图1是本实用新型的楼梯清洁机器人的结构示意图一；

图2是本实用新型的楼梯清洁机器人的结构示意图二；

图3是本实用新型的楼梯清洁机器人(不含罩壳、转轴和气爪)的结构示意图；

图4是本实用新型的楼梯清洁机器人(不含罩壳)的结构示意图一；

图5是本实用新型的楼梯清洁机器人(不含罩壳)的结构示意图二；

图6是本实用新型的楼梯清洁机器人中气爪(不含固定套)的结构示意图；

图中：1、顶板；2、底板；3、罩壳；4、折弯部；5、连接板；6、连接杆；7、端板；8、清扫辊；9、万向轮；10、第一舵机；11、通孔；12、吸尘罩；13、集尘筒；14、负压风机；15、吸尘管；16、转轴；17、第二舵机；18、主动齿轮；19、从动齿轮；20、气爪；21、抽气泵；22、吸附罩。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型的楼梯清洁机器人的具体实施例，如图1至图6所示，包括机架，机架的前后两侧分别转动安装有万向轮9，机架上设有驱动万向轮9行走的第一驱动机构，机架前后两侧分别通过固定架安装有清扫辊8，清扫辊8的轴线沿左右方向延伸，机架上转动安装有轴线沿前后方向延伸的转轴16，机架上设有驱动转轴16转动的第二驱动机构，转轴16的两端分别设有气爪20，机架的下侧设有吸尘罩12，机架上设有集尘筒13，吸尘罩12与集尘筒13通过吸尘管15连通，集尘筒13上设有负压风机14。

本实施例中，机架包括上下平行间隔布置的顶板1以及底板2，顶板1前侧右端以及底板2后侧左端分别设有折弯部4，顶板1前侧左端以及底板2前侧右端分别设有L形的连接板5，连接板5的水平部固定连接在顶板1下侧面上，万向轮9具有四个，四个万向轮9分别转动安装在连接板5以及折弯部4外侧。机架包括罩壳3，罩壳3固定连接在顶板1上，罩壳3罩上设有观察窗。第一驱动机构包括第一舵机10，第一舵机10固定连接在连接板5的竖直部内侧，第一舵机10的转轴16与万向轮9固定连接。

本实施例中，万向轮9为麦克纳姆轮，固定架包括连接杆6以及固定连接在连接杆6两端的端板7，端板7向斜下方延伸，连接杆6与折弯部4以及连接板5固定连接，清扫辊8通过轴承转动安装在两个端板7之间，清扫辊8位于万向轮9外侧。底板2的中心位置设有圆形的通孔11，吸尘罩12呈喇叭状，吸尘罩12位于通孔11内，吸尘罩12的下端位于底板2下侧，吸尘罩12的上端通过固定套固定连接在顶板1上。集尘筒13通过固定座固定连接在顶板1上，转轴16通过安装座转动安装在顶板1上，第二驱动机构包括第二舵机17、主动齿轮18以及从动齿轮19，第二舵机17通过固定座固定连接在顶板1上，主动齿轮18固定连接在第二舵机17的输出轴端部，从动齿轮19同轴固定连接在转轴16上。气爪20包括固定筒、抽气泵21以及吸附罩22，固定筒的上端与转轴16固定连接，吸附罩22安装在固定筒下端，抽气泵21位于固定筒内，抽气泵21的进气孔通过连接管与吸附罩22连通，连接管上设有进气阀。

本实用新型的楼梯清洁机器人启动后，遇到楼梯，机器人会进入自身调整状态，麦克纳姆轮在第一舵机10的作用下调整机器人与楼梯距离，方便后续的攀越。这个过程中机器人的结构会有一定的变化，主动齿轮18在第二舵机17的作用下，与从动齿轮19转动，在此齿轮结构中，主动齿轮18与从动齿轮19力矩之比为3：5。从而带动转轴16转动，转轴16带动两端的气爪20发生转动。使气爪20的硅胶材质的吸附罩22与墙壁的竖直面充分接触，形成密封，便于吸附。接着，抽气泵21开始工作，使气爪20牢牢的吸附在竖直楼梯面上。之后主动齿轮18在第二舵机17的作用下，与从动齿轮19转动，同时气爪20也经行转动，从而带动机器人掀起，成功爬上楼梯。爬上楼梯后，机器人便开始进行清洁工作。麦克纳姆轮会在第一舵机10的作用下进行横向移动，清扫辊8会在横向运动的过程中对这一阶楼梯进行无死角的清理。抽气泵21开始工作，与吸尘罩12组成强力吸尘器，方便快捷的吸走楼梯上的浮尘及杂物。从而完成一阶楼梯的清洁工作。随后继续重复上述操作，可自动便捷的完成整个楼梯的清洁打扫任务。相比于现有技术，一方面，本实用新型的楼梯清洁机器人采用了气爪20，实现了机器自动攀爬楼梯，辅助机器完成楼梯清洁任务，大大提高了机器环境的适应能力。另一方面，本实用新型的楼梯清洁机器人的轮子采用麦克纳姆轮，可使机器在每一阶楼梯进行横向移动，在滚筒海绵9的作用下，对楼梯进行无死角清洁；同时抽气泵21与吸尘罩12组成吸尘器，辅助机器进行楼梯清洁工作，大大提高了工作效率，节省了人力资源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种楼梯清洁机器人，其特征在于，包括机架，所述机架的前后两侧分别转动安装有万向轮，所述机架上设有驱动所述万向轮行走的第一驱动机构，所述机架前后两侧分别通过固定架安装有清扫辊，所述清扫辊的轴线沿左右方向延伸，所述机架上转动安装有轴线沿前后方向延伸的转轴，所述机架上设有驱动所述转轴转动的第二驱动机构，所述转轴的两端分别设有气爪，所述机架的下侧设有吸尘罩，所述机架上设有集尘筒，所述吸尘罩与所述集尘筒通过吸尘管连通，所述集尘筒上设有负压风机。

2.根据权利要求1所述的楼梯清洁机器人，其特征在于，所述机架包括上下平行间隔布置的顶板以及底板，所述顶板前侧右端以及所述底板后侧左端分别设有折弯部，所述顶板前侧左端以及所述底板前侧右端分别设有L形的连接板，所述连接板的水平部固定连接在所述顶板下侧面上，所述万向轮具有四个，四个所述万向轮分别转动安装在所述连接板以及折弯部外侧。

3.根据权利要求2所述的楼梯清洁机器人，其特征在于，所述机架包括罩壳，所述罩壳固定连接在所述顶板上，所述罩壳罩上设有观察窗。

4.根据权利要求2所述的楼梯清洁机器人，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一舵机，所述第一舵机固定连接在所述连接板的竖直部内侧，所述第一舵机的转轴与所述万向轮固定连接。

5.根据权利要求4所述的楼梯清洁机器人，其特征在于，所述万向轮为麦克纳姆轮，所述固定架包括连接杆以及固定连接在所述连接杆两端的端板，所述端板向斜下方延伸，所述连接杆与所述折弯部以及连接板固定连接，所述清扫辊通过轴承转动安装在两个所述端板之间，所述清扫辊位于所述万向轮外侧。

6.根据权利要求2所述的楼梯清洁机器人，其特征在于，所述底板的中心位置设有圆形的通孔，所述吸尘罩呈喇叭状，所述吸尘罩位于所述通孔内，所述吸尘罩的下端位于所述底板下侧，所述吸尘罩的上端通过固定套固定连接在所述顶板上。

7.根据权利要求6所述的楼梯清洁机器人，其特征在于，所述集尘筒通过固定座固定连接在所述顶板上，所述转轴通过安装座转动安装在所述顶板上，所述第二驱动机构包括第二舵机、主动齿轮以及从动齿轮，所述第二舵机通过固定座固定连接在所述顶板上，所述主动齿轮固定连接在所述第二舵机的输出轴端部，所述从动齿轮同轴固定连接在所述转轴上。

8.根据权利要求7所述的楼梯清洁机器人，其特征在于，所述气爪包括固定筒、抽气泵以及吸附罩，所述固定筒的上端与所述转轴固定连接，所述吸附罩安装在所述固定筒下端，所述抽气泵位于所述固定筒内，所述抽气泵的进气孔通过连接管与所述吸附罩连通，所述连接管上设有进气阀。

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