一种智能洗车机器人的制作方法

本发明涉及汽车清洗技术领域，特别涉及一种智能洗车机器人。

背景技术：

随着汽车进入家庭的快速普及，私家汽车急速增长，城市的汽车拥有量将急剧上升。汽车的保洁需求也将急剧上升，那么传统的汽车的清洗方式或者系统性的大型机器洗车方式的拥有量也会随即上升。将会造成两个问题：都需要更多的配套场地、设备以及工人，系统性的大型机器洗车场将需要更大的场地；传统的洗车方法是人手持水枪对汽车进行清洗操作，速度慢，耗时耗力。系统性的大型机器洗车场需要的设备也多且大。所以急需一款小型化、家庭化、智能化洗车机器人，满足在自己的小区停车场或者车库就能够自动对汽车进行清洗的机器人。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种智能洗车机器人，其采用外形类似行李箱大小，洗车功能采用智能化的电控系统，传感器检测及自动识别来辅助可折叠，可伸缩的机械洗车臂自动完成洗车功能。这样大大改便了汽车用户对汽车的保洁的方式，省事、省时、省力。

本发明所使用的技术方案是：一种智能洗车机器人，包括压力罐、气压表、底盘从动轮、出水口、进气口、进水口、手爪清洗槽、上机架、擦水手爪槽、第二长杆、第五转动关节、齿条杆、齿条伺服电机、齿条杆外筒、第二转动关节、第四长杆、第三转动关节、手爪执行装置、第一转动关节、脱落装置、第一长杆、第四转动关节、活动吸盘臂、吸盘、压力传感器、光电测距传感器、升降滑块、电磁装置、底盘主动轮、底盘步进电机、底盘、升降螺杆、行程开关、升降臂、升降电机、吸盘臂、高压气泵、电控箱，所述的第四长杆通过第二转动关节与齿条杆外筒转动连接；所述的齿条杆与伺服电机电机轴上的齿轮啮合，并安装在齿条杆外筒里；所述的伺服电机固定安装在齿条杆外筒的后端；所述的第二长杆通过第五转动关节与齿条杆转动连接；第二长杆通过第一转动关节与第一长杆转动连接；所述的第一长杆通过第四转动关节与升降滑块转动连接；所述的升降滑块通过内部的螺纹与升降螺杆啮合；所述的升降螺杆安装在两个对称的升降臂内；所述的升降臂后面安装升降电机，升降电机工作时带动升降螺杆转动；所述的活动吸盘臂通过铰连接安装在吸盘臂上，吸盘臂滑动安装在升降臂上；所述的活动吸盘臂和吸盘臂的外端分别安装吸盘；所述的压力传感器分别安装在活动吸盘臂和吸盘臂上吸盘内侧；所述的光电测距传感器分别安装在活动吸盘臂和吸盘臂上压力传感器内侧，所述的电磁装置安装在吸盘臂的背面并与活动吸盘臂紧密吸附；所述的底盘前面的下部两侧分别安装步进电机，步进电机上分别安装底盘主动轮；底盘后面下部的两个角分别安装底盘从动轮；所述的压力罐安装在底盘上面，压力罐上端安装进水口和进气口，进气口通过管道与高压气泵相连；所述的进水口内置有单向密封阀注水时可与外部自来水管相连；压力罐的中部安装气压表，压力罐的下部安装出水口，出水口通过软管接到环形水喷头的上端进水口；所述的高压气泵安装在底盘上；升降臂内侧装有行程开关；升降臂上部安装上机架，在上机架下部安装电控箱并内置可充电的铝电池；所述的上机架分别内设有手爪清洗槽和擦水手爪槽。

进一步地，所述的一种智能洗车机器人，所述的手爪执行装置包括环形水喷头、清洗电机、盘架、海绵盘、视觉相机、凸轮、步进电机、活动爪、第五长杆吸水海绵，所述的环形水喷头竖直安装在所述的第五长杆下部；活动爪转动安装在第五长杆的下部，在活动爪的细端与凸轮配合，凸轮安装在步进电机的电机轴上；所述的步进电机安装在第五长杆上；所述的海绵盘连接在盘架上，盘架安装在清洗电机轴上；所述的第五长杆通过第三转动关节与第四长杆转动连接。

进一步地，所述的一种智能洗车机器人，所述的脱落装置部分包括：活动叉、直线电机螺杆、直线电机传动齿轮、直线电机、直线电机支架，所述的活动叉滑动安装在直线电机支架上，活动叉与直线电机螺杆配合，直线电机传动齿轮分别安装在直线电机螺杆和直线电机上，所述的直线电机安装在直线电机支架上。

进一步地，所述的一种智能洗车机器人，清洗模块包括：清洗电机、盘架、海绵盘；吸水模块包括：清洗电机、盘架、吸水海绵。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明体积小，占地面积小，对于有私家车的用户在自家停车坪使用，采用视觉相机采集汽车信息以及识别汽车身份，智能化的自动控制系统，具有自动规划行驶路线，自动靠近目标车辆，使用三个分级的舵机关节和两个分级的圆周舵机关节达到多轴，多角度转换无死角使机械臂作为可移动，可伸缩得手爪执行装置达到了清洗目标车辆，可以使清洗工作做的更加细致。

附图说明

图1、图2为本发明的整体装配结构示意图。

图3、图4分别为本发明的上机架部分结构示意图及部分侧视图。

图5为吸盘臂结构示意图。

图6为本发明的手爪执行装置的总装示意图。

图7、图8分别为清洗模块以及吸水模块示意图。

图9为本发明的手爪执行装置的安装示意图。

附图标号：1-压力罐；2-气压表；3-底盘从动轮；4-出水口；5-进气口；6-进水口；7-手爪清洗槽；8-上机架；9-擦水手爪槽；10-第二长杆；11-第五转动关节；12-齿条杆；13-伺服电机；14-齿条杆外筒；15-第二转动关节；16-第四长杆；17-第三转动关节；18-手爪执装置；19-第一转动关节；20-脱落装置；21-第一长杆；22-第四转动关节；23-活动吸盘臂；24-吸盘；25-压力传感器；26-光电测距传感器；27-升降滑块；28-电磁装置；29-底盘主动轮；30-底盘步进电机；31-底盘；32-升降螺杆；33-行程开关；34-升降臂；35-升降电机；36-吸盘臂；37-高压气泵；38-电控箱；101-环形水喷头；102-清洗电机；103-盘架；104-海绵盘；105-视觉相机；106-凸轮；107-步进电机；108-活动爪；109-第五长杆；110-吸水海绵；201-活动叉；202-直线电机螺杆；203-直线电机传动齿轮；204-直线电机；205-直线电机支架。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种智能洗车机器人，包括压力罐1、气压表2、底盘从动轮3、出水口4、进气口5、进水口6、手爪清洗槽7、上机架8、擦水手爪槽9、第二长杆10、第五转动关节11、齿条杆12、齿条伺服电机13、齿条杆外筒14、第二转动关节15、第四长杆16、第三转动关节17、手爪执行装置18、第一转动关节19、脱落装置20、第一长杆21、第四转动关节22、活动吸盘臂23、吸盘24、压力传感器25、光电测距传感器26、升降滑块27、电磁装置28、底盘主动轮29、底盘步进电机30、底盘31、升降螺杆32、行程开关33、升降臂34、升降电机35、吸盘臂36、高压气泵37、电控箱38，所述的第四长杆16通过第二转动关节15与齿条杆外筒14转动连接；所述的齿条杆12与伺服电机13电机轴上的齿轮啮合，并安装在齿条杆外筒14里；所述的伺服电机13固定安装在齿条杆外筒14的后端；所述的第二长杆10通过第五转动关节11与齿条杆12转动连接；第二长杆10通过第一转动关节19与第一长杆21转动连接；所述的第一长杆21通过第四转动关节22与升降滑块27转动连接；所述的升降滑块27通过内部的螺纹与升降螺杆32啮合；所述的升降螺杆32安装在两个对称的升降臂34内；所述的升降臂34后面安装升降电机35，升降电机35工作时带动升降螺杆32转动；所述的活动吸盘臂23通过铰连接安装在吸盘臂36上，吸盘臂36滑动安装在升降臂34上；所述的活动吸盘臂23和吸盘臂36的外端分别安装吸盘24；所述的压力传感器25分别安装在活动吸盘臂23和吸盘臂36上吸盘24内侧；所述的光电测距传感器26分别安装在活动吸盘臂23和吸盘臂36上压力传感器25内侧，所述的电磁装置28安装在吸盘臂36的背面并与活动吸盘臂23紧密吸附；所述的底盘31前面的下部两侧分别安装步进电机30，步进电机30上分别安装底盘主动轮29；底盘31后面下部的两个角分别安装底盘从动轮3；所述的压力罐1安装在底盘31上面，压力罐1上端安装进水口6和进气口5，进气口5通过管道与高压气泵37相连；所述的进水口6内置有单向密封阀注水时可与外部自来水管相连；压力罐1的中部安装气压表2，压力罐1的下部安装出水口4，出水口4通过软管接到环形水喷头101的上端进水口；所述的高压气泵37安装在底盘31上；升降臂34内侧装有行程开关33；升降臂34上部安装上机架8，在上机架8下部安装电控箱38并内置可充电的铝电池；所述的上机架8分别内设有手爪清洗槽7和擦水手爪槽9。

进一步地，所述的一种智能洗车机器人，所述的手爪执行装置18包括环形水喷头101、清洗电机102、盘架103、海绵盘104、视觉相机105、凸轮106、步进电机107、活动爪108、第五长杆109吸水海绵110，所述的环形水喷头101竖直安装在所述的第五长杆109下部；活动爪108转动安装在第五长杆109的下部，在活动爪108的细端与凸轮106配合，凸轮106安装在步进电机107的电机轴上；所述的步进电机107安装在第五长杆109上；所述的海绵盘104连接在盘架103上，盘架103安装在清洗电机102轴上；所述的第五长杆109通过第三转动关节17与第四长杆16转动连接。

进一步地，所述的一种智能洗车机器人，所述的脱落装置20部分包括：活动叉201、直线电机螺杆202、直线电机传动齿轮203、直线电机204、直线电机支架205，所述的活动叉201滑动安装在直线电机支架205上，活动叉201与直线电机螺杆202配合，直线电机传动齿轮203分别安装在直线电机螺杆202和直线电机204上，所述的直线电机204安装在直线电机支架205上。

进一步地，所述的一种智能洗车机器人，清洗模块包括：清洗电机102、盘架103、海绵盘104；吸水模块包括：清洗电机102、盘架103、吸水海绵110。

本发明工作原理：本发明使用视觉相机105采集目标汽车的位置、车形、车牌信息，光电测距传感器26对目标汽车的测距，信息传至电控箱38处理后识别，确定目标汽车的位置；驱动洗车机器人靠近目标汽车，吸盘24吸附在汽车侧面，这时压力传感器25受压，压力传感器25对电控箱38发出信号，指示吸盘24吸附目标汽车侧面车身稳定住洗车机器人，然后电控箱38根据目标汽车的外形尺寸及车型发出对目标汽车的清洗信号，升降电机35接受信号使升降滑块27运动；清洗模块包括：清洗电机102、盘架103、海绵盘104；吸水模块包括：清洗电机102、盘架103、吸水海绵110；第一转动关节19、第二转动关节15、第三转动关节17、第四转动关节22、第五转动关节11联动，带动手爪执行装置18夹取清洗模块对准目标汽车，清洗模块的清洗电机102高速转动带动盘架103、海绵盘104转动清洗目标汽车。当清洗模块对目标汽车表面清洗一定的面积后，电控箱38发出对清洗模块的清洁指令，手爪执行装置18把清洗模块伸入手爪清洗槽7中清洁沾染和堆积在清洗模块上的泥沙，清洁完毕后手爪执行装置18继续夹取清洗模块对目标汽车的清洗工作，对目标汽车清洗结束后手爪执行装置18夹取清洗模块放入手爪清洗槽7中，手爪执行装置18张开活动爪108，同时脱落装置20内的活动叉201卡住清洗模块，把清洗模块卸下，手爪执行装置18离开手爪清洗槽7，并自动伸至擦水手爪槽9内，步进电机107转动下凸轮106随动，使活动爪108夹取吸水模块从擦水手爪槽9中取出，擦干目标汽车水渍，完成目标汽车的所有清洗程序。