一种家居用清洁机器人的制作方法

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种家居用清洁机器人。

背景技术：

机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

清洁是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。清理有彻底整理、处理和治理的意思。

现有的清洁机器人存在清洁不够彻底、清洁效率低、操作繁琐的缺点，因此亟需研发一种清洁彻底、清洁效率高、操作简单的家居用清洁机器人。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服现有的清洁机器人清洁不够彻底、清洁效率低、操作繁琐的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种清洁彻底、清洁效率高、操作简单的家居用清洁机器人。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种家居用清洁机器人，包括有头部、左轴承座、丝杆、螺母、右轴承座、绕线轮、第一电机、机身、拉线、第一连杆、擦洗装置、收集箱、软管、抽气泵、弹性元件、滑轨、滑块、第一气缸、第二连杆、旋转装置、支架、定滑轮、第二电机、支杆、第一轴承座、第一转轴、左轮、吸气罩、硬管、右轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二转轴；机身的顶部中间连接有头部，机身内的顶部后方从左至右依次设有左轴承座、右轴承座和第一电机，第一电机上设有第二转轴，第二转轴上设有绕线轮，绕线轮上绕有拉线，左轴承座和右轴承座之间安装有丝杆，丝杆的右端与第二转轴相连接，丝杆上设有螺母，螺母与丝杆配合，螺母的底部连接有第一连杆，第一连杆的底端连接有擦洗装置，擦洗装置包括有第二气缸和抹布，第一连杆的底端连接有第二气缸，第二气缸穿过机身的底部，第二气缸的底端连接有抹布，机身内的底部左侧设有收集箱，收集箱内的底部设有抽气泵，抽气泵右侧连接有软管，软管穿过收集箱底部与机身的底部，软管的底端连接有硬管，硬管的底端连接有吸气罩，机身底部设有第一气缸和第二连杆，且第一气缸位于第二连杆的前方，第一气缸的底端连接有支架，支架内的顶部设有滑轨和第二电机，且滑轨位于第二电机的左方，滑轨上设有滑块，滑块的左侧与滑轨内的左壁之间设有弹性元件，滑块的底部连接有支杆，支杆的右端与硬管相连接，滑轨内的右方前侧连接有定滑轮，拉线绕过定滑轮与滑块相连接，第二电机的底端连接有第二锥齿轮，支架内的左壁上设有第一轴承座，第一轴承座上设有第一转轴，第一转轴上设有左轮和右轮，且左轮位于右轮的左方，第一转轴的右端连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二连杆的底端连接有旋转装置，旋转装置包括有第三电机、第三气缸和压块，第二连杆的底端连接有第三电机，第三电机的底部连接有第三气缸，第三气缸的底端连接有压块。

优选地，还包括有控制器和距离传感器，头部眼睛处设有距离传感器，头部嘴巴处设有控制器，第一电机、抽气泵、第一气缸、第二电机、第二气缸、第三电机、第三气缸和距离传感器均分别与控制器相连接。

优选地，还包括有导向环，支杆的右端连接有导向环，硬管穿过导向环。

优选地，还包括有滤网，吸气罩的底部设有滤网。

优选地，拉线为钢丝绳。

优选地，弹性元件为弹簧。

优选地，压块的形状为圆台。

工作原理：当需要对房间进行打扫时，启动第二气缸伸长，第二气缸带动抹布向下移动，当抹布与地面接触时，第二气缸停止伸长。启动抽气泵工作，抽气泵将地面上的垃圾及碎屑通过吸气罩、硬管和软管抽取到收集箱内，同时启动第一电机不断地顺转和反转，第一电机带动丝杆和第二转轴不断地顺转和反转，第二转轴带动绕线轮不断地顺转和反转，绕线轮将拉线收回或放出，当绕线轮将拉线收回时，拉线带动滑块向右移动，滑块带动硬管和吸气罩向右移动；当绕线轮将拉线放出时，拉线处于松弛状态，在弹性元件的弹力作用下，滑块向左移动，滑块带动吸气罩向左移动，吸气罩在水平方向对垃圾及碎屑进行清理。丝杆带动螺母左右移动，螺母带动抹布左右移动，对地板进行均匀擦洗。同时启动第二电机反转，第二电机带动第二锥齿轮反转，使第一锥齿轮顺转，带动第一转轴顺转，第一转轴带动左轮和右轮均顺转，机器人向前移动，抹布和吸气罩向前对碎屑进行清理。当前方有障碍物时，启动第三气缸伸长，第三气缸带动压块向下移动，当压块与地面接触时，第三气缸停止伸长。然后启动第一气缸缩短，第一气缸带动支架向上移动，当左轮和右轮均与地面分离后，第一气缸停止缩短。启动第二气缸缩短，带动抹布向上移动，当抹布离开地面后，第二气缸停止缩短。然后启动第三电机转动，第三电机带动整个机器人转动，当机器人转动到适当的位置后，第三电机停止工作。然后启动第一气缸伸长，当左轮和右轮与地面接触后，第一气缸停止伸长；然后启动第三气缸缩回；启动第二气缸伸长，带动抹布向下移动，抹布与地面接触后，第二气缸停止伸长。重复以上操作，抹布和吸气罩对房间里的垃圾及碎屑进行清理。当房间清理干净后，抽气泵停止工作；螺母复位后，第一电机停止工作；第一锥齿轮复位后，第二电机停止工作；启动第二气缸缩回，带动抹布复位。

因为还包括有控制器和距离传感器，头部眼睛处设有距离传感器，头部嘴巴处设有控制器，第一电机、抽气泵、第一气缸、第二电机、第二气缸、第三电机、第三气缸、距离传感器均分别与控制器相连接，所以当需要对房间进行打扫时，控制器控制第二气缸伸长，第二气缸带动抹布向下移动，当抹布与地面接触时，第二气缸停止伸长。控制器控制抽气泵工作，抽气泵将地面上的垃圾及碎屑通过吸气罩、硬管和软管抽取到收集箱内，同时控制器控制第一电机不断地顺转和反转，第一电机带动丝杆和第二转轴不断地顺转和反转，第二转轴带动绕线轮不断地顺转和反转，绕线轮将拉线收回或放出，当绕线轮将拉线收回时，拉线带动滑块向右移动，滑块带动硬管和吸气罩向右移动；当绕线轮将拉线放出时，拉线处于松弛状态，在弹性元件的弹力作用下，滑块向左移动，滑块带动吸气罩向左移动，吸气罩在水平方向对垃圾及碎屑进行清理。丝杆带动螺母左右移动，螺母带动抹布左右移动，对地板进行均匀擦洗。同时控制器控制第二电机反转，第二电机带动第二锥齿轮反转，使第一锥齿轮顺转，带动第一转轴顺转，第一转轴带动左轮和右轮均顺转，机器人向前移动，抹布和吸气罩向前对碎屑进行清理。当距离传感器检测到前方有障碍物时，反馈信号至控制器，控制器控制第三气缸伸长，第三气缸带动压块向下移动，当压块与地面接触时，第三气缸停止伸长。然后控制器控制第一气缸缩短，第一气缸带动支架向上移动，当左轮和右轮均与地面分离后，第一气缸停止缩短。控制器控制第二气缸缩短，带动抹布向上移动，当抹布离开地面后，第二气缸停止缩短。然后控制器控制第三电机转动，第三电机带动整个机器人转动，当机器人转动到适宜的位置后，第三电机停止工作。然后启动第一气缸伸长，当左轮和右轮与地面接触后，第一气缸停止伸长；然后控制器控制第三气缸缩回；控制器控制第二气缸伸长，带动抹布向下移动，抹布与地面接触后，第二气缸停止伸长。重复以上操作，抹布和吸气罩对房间里的垃圾及碎屑进行清理。当房间清理干净后，抽气泵停止工作；螺母复位后，第一电机停止工作；第一锥齿轮复位后，第二电机停止工作；控制器控制第二气缸缩回，带动抹布复位。

优选地，还包括有导向环，支杆的右端连接有导向环，硬管穿过导向环，所以防止软管摆动幅度过大。

优选地，还包括有滤网，吸气罩的底部设有滤网，所以防止将大型塑料带吸入抽气泵内，将抽气泵损坏。

优选地，拉线为钢丝绳，所以拉线不易断，使用寿命长。

优选地，弹性元件为弹簧，所以弹性元件不易变形，使用寿命长。

控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，8路输出。输入输出端口的定义为：X0为启动，X1为停止，X2为距离传感器；Y0为第一电机，Y1为抽气泵，Y2为第一气缸，Y3为第二电机，Y4为第二气缸，Y5为第三电机，Y6为第三气缸。根据图7所示的新型的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，通过编程即可实现控制器控制各部件按上述工作原理进行动作，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

(3)有益效果

本发明达到了清洁彻底、清洁效率高、操作简单的效果，不仅外形美观可爱，而且实用性强。

附图说明

图1为本发明的第一种主视结构示意图。

图2为本发明擦洗装置的主视结构示意图。

图3为本发明旋转装置的主视结构示意图。

图4为本发明的第二种主视结构示意图。

图5为本发明的第三种主视结构示意图。

图6为本发明的第四种主视结构示意图。

图7为本发明的电气控制原理图。

附图中的标记为：1-头部，2-左轴承座，3-丝杆，4-螺母，5-右轴承座，6-绕线轮，7-第一电机，8-机身，9-拉线，10-第一连杆，11-擦洗装置，12-收集箱，13-软管，14-抽气泵，15-弹性元件，16-滑轨，17-滑块，18-第一气缸，19-第二连杆，20-旋转装置，21-支架，22-定滑轮，23-第二电机，24-支杆，25-第一轴承座，26-第一转轴，27-左轮，28-吸气罩，29-硬管，30-右轮，31-第一锥齿轮，32-第二锥齿轮，33-第二转轴，111-第二气缸，112-抹布，201-第三电机，202-第三气缸，203-压块，34-控制器，35-距离传感器，36-导向环，37-滤网。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种家居用清洁机器人，如图1-7所示，包括有头部1、左轴承座2、丝杆3、螺母4、右轴承座5、绕线轮6、第一电机7、机身8、拉线9、第一连杆10、擦洗装置11、收集箱12、软管13、抽气泵14、弹性元件15、滑轨16、滑块17、第一气缸18、第二连杆19、旋转装置20、支架21、定滑轮22、第二电机23、支杆24、第一轴承座25、第一转轴26、左轮27、吸气罩28、硬管29、右轮30、第一锥齿轮31、第二锥齿轮32和第二转轴33；机身8的顶部中间连接有头部1，机身8内的顶部后方从左至右依次设有左轴承座2、右轴承座5和第一电机7，第一电机7上设有第二转轴33，第二转轴33上设有绕线轮6，绕线轮6上绕有拉线9，左轴承座2和右轴承座5之间安装有丝杆3，丝杆3的右端与第二转轴33相连接，丝杆3上设有螺母4，螺母4与丝杆3配合，螺母4的底部连接有第一连杆10，第一连杆10的底端连接有擦洗装置11，擦洗装置11包括有第二气缸111和抹布112，第一连杆10的底端连接有第二气缸111，第二气缸111穿过机身8的底部，第二气缸111的底端连接有抹布112，机身8内的底部左侧设有收集箱12，收集箱12内的底部设有抽气泵14，抽气泵14右侧连接有软管13，软管13穿过收集箱12底部与机身8的底部，软管13的底端连接有硬管29，硬管29的底端连接有吸气罩28，机身8底部设有第一气缸18和第二连杆19，且第一气缸18位于第二连杆19的前方，第一气缸18的底端连接有支架21，支架21内的顶部设有滑轨16和第二电机23，且滑轨16位于第二电机23的左方，滑轨16上设有滑块17，滑块17的左侧与滑轨16内的左壁之间设有弹性元件15，滑块17的底部连接有支杆24，支杆24的右端与硬管29相连接，滑轨16内的右方前侧连接有定滑轮22，拉线9绕过定滑轮22与滑块17相连接，第二电机23的底端连接有第二锥齿轮32，支架21内的左壁上设有第一轴承座25，第一轴承座25上设有第一转轴26，第一转轴26上设有左轮27和右轮30，且左轮27位于右轮30的左方，第一转轴26的右端连接有第一锥齿轮31，第一锥齿轮31与第二锥齿轮32啮合，第二连杆19的底端连接有旋转装置20，旋转装置20包括有第三电机201、第三气缸202和压块203，第二连杆19的底端连接有第三电机201，第三电机201的底部连接有第三气缸202，第三气缸202的底端连接有压块203。

还包括有控制器34和距离传感器35，头部1眼睛处设有距离传感器35，头部1嘴巴处设有控制器34，第一电机7、抽气泵14、第一气缸18、第二电机23、第二气缸111、第三电机201、第三气缸202和距离传感器35均分别与控制器34相连接。

还包括有导向环36，支杆24的右端连接有导向环36，硬管29穿过导向环36。

还包括有滤网37，吸气罩28的底部设有滤网37。

拉线9为钢丝绳。

弹性元件15为弹簧。

压块203的形状为圆台。

工作原理：当需要对房间进行打扫时，启动第二气缸111伸长，第二气缸111带动抹布112向下移动，当抹布112与地面接触时，第二气缸111停止伸长。启动抽气泵14工作，抽气泵14将地面上的垃圾及碎屑通过吸气罩28、硬管29和软管13抽取到收集箱12内，同时启动第一电机7不断地顺转和反转，第一电机7带动丝杆3和第二转轴33不断地顺转和反转，第二转轴33带动绕线轮6不断地顺转和反转，绕线轮6将拉线9收回或放出，当绕线轮6将拉线9收回时，拉线9带动滑块17向右移动，滑块17带动硬管29和吸气罩28向右移动；当绕线轮6将拉线9放出时，拉线9处于松弛状态，在弹性元件15的弹力作用下，滑块17向左移动，滑块17带动吸气罩28向左移动，吸气罩28在水平方向对垃圾及碎屑进行清理。丝杆3带动螺母4左右移动，螺母4带动抹布112左右移动，对地板进行均匀擦洗。同时启动第二电机23反转，第二电机23带动第二锥齿轮32反转，使第一锥齿轮31顺转，带动第一转轴26顺转，第一转轴26带动左轮27和右轮30均顺转，机器人向前移动，抹布112和吸气罩28向前对碎屑进行清理。当前方有障碍物时，启动第三气缸202伸长，第三气缸202带动压块203向下移动，当压块203与地面接触时，第三气缸202停止伸长。然后启动第一气缸18缩短，第一气缸18带动支架21向上移动，当左轮27和右轮30均与地面分离后，第一气缸18停止缩短。启动第二气缸111缩短，带动抹布112向上移动，当抹布112离开地面后，第二气缸111停止缩短。然后启动第三电机201转动，第三电机201带动整个机器人转动，当机器人转动到适当的位置后，第三电机201停止工作。然后启动第一气缸18伸长，当左轮27和右轮30与地面接触后，第一气缸18停止伸长；然后启动第三气缸202缩回；启动第二气缸111伸长，带动抹布112向下移动，抹布112与地面接触后，第二气缸111停止伸长。重复以上操作，抹布112和吸气罩28对房间里的垃圾及碎屑进行清理。当房间清理干净后，抽气泵14停止工作；螺母4复位后，第一电机7停止工作；第一锥齿轮31复位后，第二电机23停止工作；启动第二气缸111缩回，带动抹布112复位。

因为还包括有控制器34和距离传感器35，头部1眼睛处设有距离传感器35，头部1嘴巴处设有控制器34，第一电机7、抽气泵14、第一气缸18、第二电机23、第二气缸111、第三电机201、第三气缸202、距离传感器35均分别与控制器34相连接，所以当需要对房间进行打扫时，控制器34控制第二气缸111伸长，第二气缸111带动抹布112向下移动，当抹布112与地面接触时，第二气缸111停止伸长。控制器34控制抽气泵14工作，抽气泵14将地面上的垃圾及碎屑通过吸气罩28、硬管29和软管13抽取到收集箱12内，同时控制器34控制第一电机7不断地顺转和反转，第一电机7带动丝杆3和第二转轴33不断地顺转和反转，第二转轴33带动绕线轮6不断地顺转和反转，绕线轮6将拉线9收回或放出，当绕线轮6将拉线9收回时，拉线9带动滑块17向右移动，滑块17带动硬管29和吸气罩28向右移动；当绕线轮6将拉线9放出时，拉线9处于松弛状态，在弹性元件15的弹力作用下，滑块17向左移动，滑块17带动吸气罩28向左移动，吸气罩28在水平方向对垃圾及碎屑进行清理。丝杆3带动螺母4左右移动，螺母4带动抹布112左右移动，对地板进行均匀擦洗。同时控制器34控制第二电机23反转，第二电机23带动第二锥齿轮32反转，使第一锥齿轮31顺转，带动第一转轴26顺转，第一转轴26带动左轮27和右轮30均顺转，机器人向前移动，抹布112和吸气罩28向前对碎屑进行清理。当距离传感器35检测到前方有障碍物时，反馈信号至控制器34，控制器34控制第三气缸202伸长，第三气缸202带动压块203向下移动，当压块203与地面接触时，第三气缸202停止伸长。然后控制器34控制第一气缸18缩短，第一气缸18带动支架21向上移动，当左轮27和右轮30均与地面分离后，第一气缸18停止缩短。控制器34控制第二气缸111缩短，带动抹布112向上移动，当抹布112离开地面后，第二气缸111停止缩短。然后控制器34控制第三电机201转动，第三电机201带动整个机器人转动，当机器人转动到适宜的位置后，第三电机201停止工作。然后启动第一气缸18伸长，当左轮27和右轮30与地面接触后，第一气缸18停止伸长；然后控制器34控制第三气缸202缩回；控制器34控制第二气缸111伸长，带动抹布112向下移动，抹布112与地面接触后，第二气缸111停止伸长。重复以上操作，抹布112和吸气罩28对房间里的垃圾及碎屑进行清理。当房间清理干净后，抽气泵14停止工作；螺母4复位后，第一电机7停止工作；第一锥齿轮31复位后，第二电机23停止工作；控制器34控制第二气缸111缩回，带动抹布112复位。

还包括有导向环36，支杆24的右端连接有导向环36，硬管29穿过导向环36，所以防止软管13摆动幅度过大。

还包括有滤网37，吸气罩28的底部设有滤网37，所以防止将大型塑料带吸入抽气泵14内，将抽气泵14损坏。

拉线9为钢丝绳，所以拉线9不易断，使用寿命长。

弹性元件15为弹簧，所以弹性元件15不易变形，使用寿命长。

控制器34选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器34，主机外部24VDC供电，16路输入，8路输出。输入输出端口的定义为：X0为启动，X1为停止，X2为距离传感器35；Y0为第一电机7，Y1为抽气泵14，Y2为第一气缸18，Y3为第二电机23，Y4为第二气缸111，Y5为第三电机201，Y6为第三气缸202。根据图7所示的新型的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，通过编程即可实现控制器34控制各部件按上述工作原理进行动作，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。