一种模块安装结构及清洁机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种模块安装结构及清洁机器人。

背景技术：

清洁机器人是为了清洁地面而生产的一种机器人，它在降低清洁的人力成本的同时也提高了工作效率和清洁度，是现代社会不可或缺的。

在现有技术中，清洁机器人一般都是一个独立的机器人执行一种功能的清洁操作，若用户功能需求较多，就需要购买多台功能不同的机器人来满足需求，这样会增加了许多成本，而且多台清洁机器人摆放也会成问题，机器人充电和睡眠时都会占用许多空间，且闲置率高，对于用户都会带来不利的影响。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种模块安装结构及清洁机器人，解决了上述现有技术中存在技术问题。

鉴于上述问题，第一方面，本发明实施例提供了一种模块安装结构，所述模块安装结构包括：

导轨，所述导轨安装于设备底部；

滑动件，所述滑动件安装于清洁模块，所述滑动件可滑入并固定于与所述导轨中；

连接组件，所述连接组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的第一端与所述设备连接，所述第二连接件的第一端与所述清洁模块连接，所述第一连接件的第二端可拆卸地连接于所述第二连接件的第二端。

在其中一个实施例中，所述模块安装结构还包括：

身份识别组件，所述身份识别组件包括标记单元和识别单元，所述标记单元设置于所述清洁模块上，所述识别单元设于所述设备上，所述识别单元用于识别所述标记单元以获得所述清洁模块的信息。

在其中一个实施例中，所述识别单元包括第一识别单元、第二识别单元；

其中所述第一识别单元设于设备的第一位置，所述第二识别单元设于所述设备的第二位置，所述第一位置和第二位置为不同的两位置；

所述标记单元设于所述清洁模块上与所述第一识别单元和/或第二识别单元对应的位置。

在其中一个实施例中，所述连接组件为磁性联轴器，其中第一连接件包括外磁体，所述第二连接件包括内磁体。

在其中一个实施例中，在所述导轨内侧设置有伸缩部件，所述伸缩部件用于推动所述滑动件使其脱离导轨。

在其中一个实施例中，所述模块安装结构还包括：

电磁铁，所述电磁铁与所述设备连接；

磁性部件，所述磁性部件与所述清洁模块连接；

所述电磁铁用于与所述磁性部件磁性连接，以将所述清洁模块固定于所述设备。

在其中一个实施例中，所述磁性部件由导磁性材料制成，所述清洁模块设有位置标记单元，所述设备连接有检测开关单元，所述检测开关单元具有一定的检测感应范围，所述检测开关单元用于当所述位置标记单元进入所述检测感应范围后控制所述电磁铁消磁。

在其中一个实施例中，所述导轨包括用于容置所述滑动件的第一导向部和限位部，所述第一导向部与所述限位部连通；

所述滑动件插入所述导轨的一端具有第二导向部，所述滑动件从所述第一导向部滑入所述限位部，其中，所述限位部用于对所述滑动件进行限位，所述第二导向部与所述第一导向部用于对所述滑动件滑入所述导轨时进行导向。

在其中一个实施例中，

所述第一导向部为从所述第一导向部到限位部方向由宽变窄设置的斜面；

所述第二导向部为从所述滑动件的两侧到输入端方向由宽变窄设置的斜面；

所述第二导向部设有滑动滚轮。

第二方面，本发明实施例提供了一种清洁机器人，包括如上述方面所述的模块安装结构。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：采用导轨和滑动件将清洁模块安装于设备底部，同时通过可拆卸的第一连接件和第二连接件将清洁模块固定于设备底部，从而使得一台独立清洁机器人可以安装更换功能不同的清洁模块，实现一机多用的效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的清洁模块安装在设备上的示意图；

图2为本发明实施例中导轨安装在设备时的底部立体结构示意图；

图3为本发明实施例中导轨安装在支架时的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中第一清洁模块的第一种立体结构示意图；

图5为本发明实施例中第一清洁模块的第二种立体结构示意图；

图6为本发明实施例中第二清洁模块的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中导轨立体结构示意图；

图8为本发明实施例中导轨侧视示意图；

图9为本发明实施例中的滑动件第一种立体示意图；

图10为本发明实施例中的滑动件第二种立体示意图；

图11为本发明实施例中的滑动件仰视示意图。

附图标记说明：100、导轨；110、第一导向部；111、第三端面；112、第四端面；113、第五端面；120、限位部；121、第一限位面；122、第二限位面；123、第三限位面；200、设备；300、清洁模块；3110、第一清洁模块；3120、第二清洁模块；320、滑动件；321、第二导向部；3211、第六端面；3212、第七端面；3213、第八端面；322、第一端面；323、滑动滚轮；3210、右侧滑动件；3220、左侧滑动件；410、标记单元；420、识别单元；4210、第一识别单元；4220、第二识别单元；510、第一连接件；520、第二连接件；600、伸缩部件；700、电磁铁；800、磁性部件；910、位置标记单元；920、检测开关单元。

具体实施方式

本发明提供的技术方案总体思路如下：

模块安装结构包括：导轨100，导轨100安装于设备200底部；滑动件320，滑动件320安装于清洁模块300，滑动件320可滑入并固定于与导轨100中；连接组件，连接组件包括第一连接件510和第二连接件520，第一连接件510的第一端与设备200连接，第二连接件520的第一端与清洁模块300连接，第一连接件510的第二端可拆卸地连接于第二连接件520的第二端。在实际使用时，清洁模块300通过滑动件320与导轨100连接从而连接于设备200底部，同时连接组件的第一连接件510和第二连接件520将清洁模块300与设备200固定连接，由于第一连接件510与第二连接件520是可拆卸连接，所以在需要更换清洁模块300时，将第一连接件510与第二连接件520脱离连接，清洁模块300带动滑动件320从导轨100处滑出即可，从而可以在同一台清洁机器人上安装和更换功能不同的清洁模块300，实现了一机多用的效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1。

请参考图1至图11，本发明实施例提供的一种模块安装结构，模块安装结构包括：导轨100、清洁模块300、滑动件320和连接组件。

本实施例中，请参阅图2、图3、图7和图8，导轨100安装于设备200底部，导轨100可以采用一直线导轨，导轨100应该具有一输入端，用于使与之匹配的滑动件320滑入导轨100内。

优选的，导轨100包括用于容置滑动件320的第一导向部110和限位部120，第一导向部110与限位部120连通，第一导向部110是用于对滑动件320插入导轨100的一端进行导向，而限位部120是用于在滑动件320滑入到导轨100内后对导轨100进行限位，第一导向部110为了实现导向的作用。第一导向部110可以采用斜面结构，具体而言，斜面结构可以将从斜面输入端的物体引导至斜面输出端的位置，斜面可以采用一弧形的斜面，当然也可以采用直线型的斜面，而第一导向部110的输出端位置应该与限位部120的输入端位置相连通，使得第一导向部110输入端进来的物体在斜面的作用下被引导至限位部120的位置内，完成导向的效果。

具体而言，第一导向部110具有第三端面111、第四端面112和第五端面113，第三端面111、第四端面112和第五端面113分别与限位部120的侧面形成的夹角均为钝角，此处的限位部120侧面可以理解为限位部120与滑动件320接触的端面，可以参阅图1至图3、图7和图8，图中可以看出，由于第三端面111、第四端面112和第五端面113分别与限位部120侧面形成的夹角均为钝角，也可以理解为第三端面111、第四端面112和第五端面113从所述第一导向部110到限位部120方向由宽变窄设置的斜面，所以第三端面111与第五端面113形成了一类似“八”字形状的结构，而第四端面112则设置在第三端面111和第五端面113之间，第三端面111、第四端面112和第五端面113形成的较宽部分为输入端，较窄部分为输出端，举例来说，滑动件320从较宽部分进入，当滑动件320进入第一导向部110时的角度和进入限位部120的角度并不匹配，在第三端面111、第四端面112和第五端面113的斜面引导作用下，都可以被修正到与进入限位部120相匹配的角度。

具体而言，请参阅图7和图8，限位部120包括第一限位面121、第二限位面122和第三限位面123，第一限位面121与第二限位面122平行设置，第三限位面123垂直设置于第一限位面121与第二限位面122之间，限位部120主要的作用是限制滑动件320垂直方向的位移，但是限位部120并不会影响滑动件320从限位部120的输出端到输出端的方向做水平的位移，所以此处将限位部120的第一限位面121与第二限位面122平行设置，达到限制滑动件320垂直方向位移的效果，当然，滑动件320的垂直高度应该跟第一限位面121与第二限位面122之间的距离所匹配，使得滑动件320能够夹在第一限位面121与第二限位面122之间被限位，而第三限位面123是为了防止滑动件320沿着不同于从限位部120的输出端到输出端的方向做水平的位移。

本实施例中，请参阅图1、图4图5和图6，滑动件320安装于清洁模块300，滑动件320可滑入并固定于与导轨100中，即滑动件320用于与导轨100配合连接，清洁模块300用于对地面进行清洁保养，由于滑动件320可以在导轨100上滑入和滑出，所以滑动件320起到了将清洁模块300可拆卸地安装到导轨100的作用，清洁模块300可以包括多个功能不一的模块，举例来说，清洁模块300可以包括洗地模块、抛光模块和推尘模块等，其中洗地模块用于对地面进行清洗，尘推模块用于将地面的灰尘和污垢推走，抛光模块用于对地面进行抛光，滑动件320将清洁模块300可拆卸地安装到了导轨100，从而使得同一副导轨100可以匹配多个不同功能的清洁模块300，实现一机多用的功能。

优选的，滑动件320插入导轨100的一端具有第二导向部321，滑动件320从第一导向部110滑入限位部120，其中，限位部120用于对滑动件320进行限位，第二导向部321与第一导向部110用于对滑动件320滑入导轨100时进行导向。为了使得导向的效果更好，滑动件320插入导轨100的一端设置有与第一导向部110匹配的第二导向部321。举例来说，这里的匹配可以是所述第一导向部110为从所述第一导向部110到限位部120方向由宽变窄设置的斜面；所述第二导向部321为从所述滑动件320的两侧到输入端方向由宽变窄设置的斜面；其中滑动件320的输入端为滑动件320插入导轨100时的一端，这样第二导向部321可以在第一导向部110的作用下被引导到准确的位置，相对的，第一导向部110也被第二导向部321引导到准确的位置，第一导向部110和第二导向部321同时对对方进行导向，这种双重导向的导向效果比只有第一导向部110时的导向效果更佳。

具体的，可以参阅图9至图11，第二导向部321包括第六端面3211、第七端面3212和第八端面3213，第六端面3211、第七端面3212和第八端面3213均可以为从所述滑动件320的两侧到输入端方向由宽变窄设置的斜面，第一导向部110举例来说，结合上述内容，第六端面3211与第三端面111配合，第七端面3212与第四端面112配合，第八端面3213与第五端面113配合，两个互相配合的端面为斜面可以将彼此引导的正确的位置，当然，由于重力的原因，滑动件320在重力的作用下顶部与导轨100接触的次数不多，所以可以将滑动件320顶部的端面设置为平行结构，即第六端面3211不倾斜，如图9和图10中的第六端面3211。

优选的，请参阅图2、图4、图6和图10，本发明实施例提供的模块安装结构还包括：身份识别组件，身份识别组件包括标记单元410和识别单元420，标记单元410设置于清洁模块300上，识别单元420设于设备200上，识别单元420用于识别标记单元410以获得清洁模块300的信息。

滑动件320是最靠近设备200且稳定的零部件，标记单元410安装于滑动件320上效果最佳，识别单元420设于设备200上，识别单元420用于识别标记单元410，以获得清洁模块300的信息。具体而言，设备200通常需要识别所安装的清洁模块300的功能（或类型），设备200才能根据不同功能的清洁模块300进行控制，所以需要在清洁模块300上设置标记单元410，清洁模块300的信息代表清洁模块300的功能信息。具体的，如设备200需要识别所安装的清洁模块300的功能以判断其是否满足当前清洁指令，或将当前所需更换的清洁模块300的功能信息传递给控制器，使控制器能够通知和准备更换同样功能的新模块。可以理解的，不同功能的清洁模块300其标记单元410承载的信息不同，具体可以为标记单元410位置的变化，也可以为标记单元410本身信息的变化，而识别单元130识别到的不同的标记单元410时，即可以分辨出设备200所安装的清洁模块300的功能是什么。举例来说，标记单元410可以为一标签，而识别单元130可以为一阅读器，利用rfid技术，识别单元130可以识别出标记单元410内记载的不同数据，从而根据不同的数据区别出不同功能的清洁模块300。可以理解的，rfid是无线射频识别即射频识别技术（radiofrequencyidentification）的缩写，其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的，标签进入阅读器后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（passivetag，无源标签或被动标签）。或者由标签主动发送某一频率的信号（activetag，有源标签或主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至控制器进行有关数据处理。

优选的，识别单元420包括第一识别单元4210、第二识别单元4220；其中第一识别单元4210设于设备200的第一位置，第二识别单元4220设于设备200的第二位置，第一位置和第二位置为不同的两位置；标记单元410设于清洁模块300上与第一识别单元4210和/或第二识别单元4220对应的位置。具体而言，请参阅图4和图6，清洁模块300可包括功能不同的第一清洁模块3110和第二清洁模块3120，图4为第一清洁模块的立体结构示意图，图6为第二清洁模块的立体结构示意图，在图4中，清洁模块300顶部的左右两侧设有滑动件320，标记单元410设于第一清洁模块3110的右侧滑动件3210，在图6中，标记单元410设于第二清洁模块3120的左侧滑动件3220。在图3中，第一识别单元4210设置于设备200的右侧位置，第二识别单元4220设于设备200的左侧位置，通过位置不同的第一识别单元4210和第二识别单元4220分别识别位置不同的标记单元410从而区分清洁模块300的功能。当第一清洁模块3110安装于设备200时，由于只有右侧滑动件3210上设置有标记单元410，所以只有右侧的第一识别单元4210能识别到标记单元410，第二识别单元4220不能识别到任何标记单元410，此时识别到安装的清洁模块为第一清洁模块3110；而当第二清洁模块3120安装于设备200时，由于只有左侧滑动件3220设置有标记单元410，所以只有左侧第二识别单元4220能识别到标记单元410，第一识别单元4210不能识别到任何标记单元410，此时识别到安装的清洁模块为第二清洁模块3120；此种识别方式不用在标记单元410内写入信息，只需要判断位置不一样的标记单元410既可以识别出清洁模块300的功能信息，可以避免对标记单元410识别数据时发生错误的问题，安装与使用更方便。

具体的，标记单元410为永磁铁，第一识别单元4210和第二识别单元4220为霍尔传感器。可以理解的，霍尔传感器的电压随感应到永磁铁磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号，从而达到识别的效果霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，使用寿命更高。更优的，滑动件320上可设置有用于安装永磁铁的安装槽，即永磁铁可安装于滑动件320上的安装槽内。

本实施例中，请参阅图1至图6，连接组件包括第一连接件510和第二连接件520，第一连接件510的第一端与设备200连接，第二连接件520的第一端与清洁模块300连接，第一连接件510的第二端可拆卸地连接于第二连接件520的第二端，第一连接件510与第二连接件520用于将清洁模块300固定于导轨100上，由于导轨100的限位部120只能限制清洁模块300垂直方向的运动，因此还需要清洁模块300做进一步的固定，当滑动件320滑入导轨100内部之后，第一连接件510和第二连接件520的位置对准，然后第一连接件510和第二连接件520可拆卸地连接，使得清洁模块300固定在导轨100上，避免了滑动件320在导轨100内水平的运动。

优选的，连接组件为磁性联轴器，其中第一连接件510包括外磁体，第二连接件520包括内磁体。可以理解的，磁性联轴器属非接触式联轴器,它一般由内外2个磁体组成，内磁体与清洁模块中的被传动件相连，外磁体与设备200中的动力件相连。当滑动件320插入导轨100内使内磁体进入到外磁体的磁力范围内时，外磁体会自动将外磁体吸引并固定在指定位置，导向更加方便，另外，设备200中动力件可带动外磁体旋转，外磁体通过磁力带动内磁体旋转进而使清洁模块中的被传动件工作。

优选的，在导轨100内侧设置有伸缩部件600，伸缩部件600用于推动滑动件320使其脱离导轨100。具体而言，导轨100内侧即导轨100中远离导轨100入口的一侧，当滑动件320从导轨100入口滑入导轨100后，滑动件320抵接设备200的一侧。可以选择的，伸缩部件600也可以设置在第一连接件510与第二连接件520相互之间吸力的垂直方向，伸缩部件600用于在第一连接件510与第二连接件520可拆卸地连接（如磁性连接）后，使第一连接件510与第二连接件520相互脱离，进而使清洁模块300脱离导轨100脱离导轨100。由于磁吸在一起的第一连接件510和第二连接件520之间的吸力很强，当想将磁吸在一起的第一连接件510和第二连接件520分开时会变得很困难，此时使用伸缩部件600推开清洁模块300从而推开滑动件320使其脱离导轨100。该推力可以由一伸缩部件600的伸缩端发出，伸缩部件600可以为电动推杆，伸缩部件600可以固定于设备200上，伸缩部件600的伸缩端在伸长时可推动清洁模块300向导轨100外部移动。举例来说，伸缩部件600产生的推力将清洁模块300推开从而带动第二连接件520远离第一连接件510达到一定距离，可以理解的，当第二连接件520远离第一连接件510的位置达到一定距离时，两者的磁吸力会急剧减小，此时想要取出滑动件320就变得非常容易了。

优选的，请参阅图2、图3、图5和图6，模块安装结构还包括：电磁铁700和磁性部件800，电磁铁700与设备200连接，磁性部件800与清洁模块300连接，所述电磁铁700用于与所述磁性部件800磁性连接，以将所述清洁模块300固定于所述设备200。为了保证滑动件320在进入导轨100后不会发生位移，故增加了电磁铁700，电磁铁700用于吸住磁性部件800，从而将清洁模块300固定于设备200上，达到进一步固定清洁模块300的效果。为了保证不影响伸缩部件600的使用，可以将电磁铁700设置于伸缩部件600输出端的两侧，即伸缩部件600的伸缩方向与电磁铁700和磁性部件800的吸力方向平行，伸缩部件600的伸缩端推开清洁模块300，使得电磁铁700和磁性部件800脱离的同时，也使得第一连接件510和第二连接件520脱离。

优选的，请参阅图2至图4，磁性部件800由导磁性材料制成，电磁铁700具有通电消磁和断电恢复磁性的特性，清洁模块300设有位置标记单元910，设备200连接有检测开关单元920，检测开关单元920具有一定的检测感应范围，所述检测开关单元920用于当所述位置标记单元910进入所述检测感应范围后控制所述电磁铁700消磁。举例来说，位置标记单元910可以为永磁铁，检测开关单元920可以为霍尔传感器，当永磁铁进入霍尔传感器的磁感应范围内时，霍尔传感器发送一电信号给开关电路，开关电路控制电磁铁700通电。由于电磁铁700在正常断电的情况下是具有磁力的，为了防止清洁模块300装入导轨100时磁性部件800被电磁铁700直接吸住而冲击到清洁模块300导致清洁模块300损坏，所以在清洁模块300上设置了位置标记单元910，当清洁模块300的滑动件320滑入导轨100并相对导轨100运动一定距离时，检测开关单元920检测到位置标记单元910，控制电磁铁700通电从而使其消磁，当滑动件320继续在导轨100内滑动，并带动位置标记单元910离开检测开关单元920的检测范围时，检测开关单元920控制电磁铁700断电，从而使得电磁铁700重新产生磁力而吸住清洁模块300上的磁性部件800，这样可以避免清洁模块300被电磁铁700迅速吸住而撞坏清洁模块300，同时也避免了清洁模块300的磁性部件800撞击电磁铁700产生噪音的情况。

优选的，请参阅图9和图10，滑动件320的第二导向部321设有滑动滚轮323，具体而言，滑动件320插入导轨100的顶端为第一端面322，滑动件320插入导轨100时面向导轨100内壁的一端为第二端面，滑动滚轮323设置于第一端面322与第二端面形成的夹角处，可以理解的，这里的第二端面可以是滑动件320插入导轨100时面向导轨100内壁的任意一端面，在实际使用时，当滑动件320插入导轨100时，第一端面322与第二端面形成的夹角会撞击到导轨100的第一导向部110侧壁，滑动滚轮323在第一端面322与第二端面形成的夹角撞击到导轨100的第一导向部110侧壁的时候，滑动滚轮323转动并带着滑动件320沿着第一导向部110的导向面运动，从而带动滑动件320导向到准确位置，滑动滚轮323起到了防撞和导向的作用。

本发明实施例还提供了一种清洁机器人，包括如前述实施例中的一种模块安装结构，前述实施例中的各种变化方式和具体实施例同样适用于本实施例的一种清洁机器人，通过前述对一种模块安装结构的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种清洁机器人的实施方法，为了说明书的简洁，所以此处不在详述。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。