扫地机器人的专用上楼装置的制作方法

本发明属于环保机械领域，特别是扫地机器人的专用上楼装置。

背景技术：

现有的扫地机器人体积小，可以进入千家万户清扫地板，由于其高度矮，体积小，可以进入柜下、沙发下边去清扫垃圾。但都不能上楼梯、下楼梯。现在跃层式、错层式套房都有梯步。一台扫地机器人只能在同一层面的几个房间清扫作业，只能在楼上，或楼下清扫，不能对楼上楼下全部房间清扫。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有扫地机器人的不足，使扫地机器人能够上、下楼梯，能对楼上、楼下各房间都进行清扫。

本发明是这样实现的：扫地机器人的专用上楼装置，是一种与扫地机器人配套用于上、下楼梯的装置。上楼装置包括机架、底板结构、行走轮、行走电机、收卷电机、绞轮、拉绳、控制系统。机架包括上框架、脚架、拦板；上框架后方连接有拦板。四个脚架固定在上框架四个角上。前方两个脚架下端之间铰连有底板结构。底板结构由底板、底板前方和两边固定的挡板组成。上框架侧边安装有收卷电机，收卷电机上安装有绞轮。拉绳一端与绞轮连接，另一端与底板侧边上的挡板连接。底板结构绕前方的铰链向下转动着地时，拦板下端与底板之间距离增大，扫地机器人可以顺利从拦板下方爬到底板上；当底板结构后端被绞轮转动带动拉绳拉动上转到位时，扫地机器人上方高于拦板下方，拦板就拦住扫地机器人。上楼装置与扫地机器人之间有无线联系功能。上楼装置有导航功能。每个脚架下端安装有行走电机和行走轮。扫地机器人要上、下楼梯时，收卷电机带动绞轮反转，放下拉绳，底板结构绕前端的铰链转动，底板后方随即落下着地，扫地机器人经底板后面爬到底板上到位，然后收卷电机正转，拉绳拉起底板结构，底板被后方脚架上的限位块挡住，上框架后方的拦板挡住扫地机器人，上楼装置承载扫地机器人上、下楼梯完成后，放下底板结构，扫地机器人从底板上爬到地面上。扫地机器人的控制系统中有自动爬上底板、爬下底板的功能。上框架后方脚架上设置有限位块，可以挡住底板侧边上的挡板。底板前方和两边的挡板可以做成栏杆结构。行走轮采用三角轮结构。

本发明是对现有扫地机器人配套的一付专用上楼装置，以下简称上楼装置。扫地机器人以下简称机器人。上楼装置的机架由上框架、脚架、拦板组成，四个脚架固定在上框架四个角上，上框架后方连接有拦板。前方两个脚架下端之间铰连有底板，底板可以绕其铰链上下转动。底板前方和两边固定有挡板。上框架侧边安装有收卷电机和绞轮，拉绳一端与绞轮连接，另一端与底板侧边上的挡板连接。收卷电机正、反转即带动绞轮拉绳使底板结构上转、下转。

每个脚架下端安装有爬行机构。爬行机构是现有技术。爬行机构由行走电机和行走轮组成。行走轮是三角轮结构，可以方便上下楼梯。

机器人要上、下楼梯时，收卷电机带动绞轮反转，放下拉绳，底板结构绕前端的铰链向下转动，底板后方着地，拦板与底板后端之间距离增大，机器人经底板后面爬到底板上到位。然后收卷电机正转，拉绳拉底板结构上转，底板被后方脚架上的限位块挡住。拦板与底板后端距离变小。上框架后方的拦板就挡住机器人，使机器人在上楼中底板倾斜时不会掉下来。上楼装置承载扫地机器人上、下楼梯完成后，放下底板结构，机器人从底板上爬到地面上。

本发明的优点在于：1、底板结构前端下方铰连在机架前端两个脚架下方，底板结构可以绕铰链上、下转动。当底板结构上的绞轮拉绳放松，底板后端着地，扫地机器人可以自动从地板上爬到底板上。上、下楼结束后，扫地机器人又可以自动从底板上爬到地板上。绞轮拉绳把底板结构后端上提升高，机架可以随爬行机构上、下楼。2、机架的上框架后端上方设置有拦板，当底板结构落下着地时，底板后端与拦板之间距离增大，扫地机器人可以从拦板下边空间爬上底板，并爬行到位。当底板结构后端向上转动升高，拦板下边与底板后端之间距离减小，拦板就挡住扫地机器人，在上楼时不会滑下来。3、扫地机器人爬楼装置重量轻、体积小、占用房间空间小，制造成本低。4、扫地机器人配套了上楼装置后，可以清扫楼上、楼下房间地面，解决了以往扫地机器人不能上、下楼梯的难题。

附图说明

图1是机器人的专用上楼装置的整体结构图。

图2是机器人正在爬进上楼装置情况图。

图3是上楼装置上楼梯过程图。

附图中：胶套1、行走轮2、行走电机3、脚架4、挡板5、上框架6、机器人7、收卷电机8、绞轮9、拦板10、限位块11、底板12、拉绳13、楼梯14。

具体实施方式

图1中，是机器人的专用上楼装置的整体结构图，也是机器人进入底板后情况图。上楼装置主要由机架、底板结构、行走轮2、行走电机3、收卷电机8、绞轮9、拉绳13、控制系统组成。机架由上框架6、脚架4、拦板10组成。上框架6四个角上连接有脚架4，上框架后方连接有拦板10。底板结构由底板12、固定在底板前方和两侧边的挡板5组成。底板结构铰连在机架前方的两个脚架4之间，可以绕铰链上、下转动。每个脚架4下方安装有行走电机3，行走轮2安装在行走电机3上。行走轮2是三角轮结构，可以方便上、下楼梯。行走轮的三角轮外端设置有胶套1，避免行走轮打滑和损伤地板。上框架侧边安装有收卷电机8和绞轮9，绞轮9与挡板5中间连接有拉绳13。收卷电机转动即带动绞轮转动，使拉绳收卷或放松，即使底板结构上转、下转。机架后方的脚架上设置有限位块11，可以挡住上转的挡板限位。图1中，机器人7已经在底板12上，后方被拦板10挡住，两边和前边被挡板5挡住。

图2中，是机器人正在进入上楼装置情况图。机器人7要进入上楼装置时，收卷电机8带动绞轮9反转，拉绳13放松，底板12向下转动着地。这时，底板与上框架后方的拦板下方距离增大，扫地机器人上方低于拦板下方。机器人经过底板后方爬上底板到位后，收卷电机正转，绞轮转动拉紧拉绳使底板结构上转。这时，底板与拦板下方之间的距离减小，机器人后方即被拦板挡住。底板侧边的挡板被上框架后方的脚架上的限位块11挡住限位。如图1所示。

图3中，是上楼装置上楼梯过程图。机器人要上楼梯14时，先给上楼装置发出一个信号，上楼装置收到信号后即与机器人都在楼梯下面会合。然后，如图2所述，底板下转，扫地机器人进入底板上，底板上转到位。机器人后方被挡住。行走电机即带动行走轮向上爬楼梯。行走轮2是三角轮结构。三角轮式结构是现有技术，可方便爬上楼梯。爬上楼梯后，底板下转，机器人从底板爬到地板上，即可进行清扫。要下楼时，机器人进入上楼装置，上楼装置带着机器人爬下楼梯即可。

底板上的挡板和上框架后方的拦板都可以采用栏杆结构，不用做成整体一块。

上楼装置与机器人之间有无线联系的功能。上楼装置有自动导航功能，即从楼梯到指定停放点之间路线的识别功能。机器人有自动爬上、爬下底板的功能。