一种智能清洁小车的制作方法

本实用新型涉及地面清洁的技术领域，尤其涉及一种智能清洁小车。

背景技术：

现在的人工费用越来越高，人工智能越来越普及，垃圾的收集与处理也越来越复杂。据中国城市环境卫生协会统计，我国每年产生近10亿吨垃圾，其中生活垃圾产生量约4亿吨，建设垃圾5亿吨左右，此外，还有餐厨垃圾1000万吨左右，中国的垃圾总量是世界上数一数二的。

随着我国城镇化进程的加快以及人民生活水平的提高，城镇生活垃圾还在以每年5％-8％左右的速度递增。垃圾围城正在给中国的城市敲响了警钟，首要任务是从家庭垃圾进行分类和整理。但是，家庭垃圾处理工作也会消耗大量的人力，需要考虑采用智能化装置对垃圾进行自动处理。

可见，现有技术中至少存在以下缺陷：大量的垃圾处理工作会消耗大量的人力物力，需要考虑采用智能化装置对地面垃圾进行自动处理。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种智能清洁小车，以解决现有技术中大量的垃圾处理工作会消耗大量的人力物力，需要考虑采用智能化装置对地面垃圾进行自动处理的问题。

本实用新型是这样实现的，一种智能清洁小车，包括：

壳体，用于形成所述小车的外观和安装各零部件；所述壳体内部具有安装空间；

驱动轮，用于驱动所述小车在平面上运动；所述驱动轮设置于所述壳体底部；

负压形成部，用于在所述小车内部形成负压；所述负压形成部设置于所述安装空间内；

清洁部，用于与所述负压形成部相互配合以对所述平面进行清洁；所述清洁部设置于所述壳体底部，且与所述负压形成部相连通；

垃圾箱，用于收纳所述清洁部清洁的垃圾；所述垃圾箱可拆卸地设置于所述安装空间内，且与所述清洁部相连通；

图像传感器，用于识别所述小车周围的环境及物体；所述图像传感器设置于所述壳体顶部；

避障传感器，用于向所述小车的周围发出信号并分析反馈信号，以避开周围的障碍；所述避障传感器设置于所述壳体外壁上；

机械爪，用于抓取所述小车周围的垃圾；所述机械爪可伸缩地设置于所述壳体上；

电源，用于对各零部件进行供能；所述电源设置于所述安装空间内，且分别与所述驱动轮、所述负压形成部、所述清洁部、所述图像传感器、所述避障传感器和所述机械爪连接；

控制部，用于对各零部件进行控制；所述控制部设置于所述壳体上，且分别与所述驱动轮、所述负压形成部、所述清洁部、所述图像传感器、所述避障传感器、所述机械爪和所述电源连接。

优选地，所述壳体上设置有吸气口和排气口，所述负压形成部两端分别与所述吸气口和所述排气口连通，从而与所述壳体外部相连通。

优选地，所述壳体上靠近所述垃圾箱处设置有取出槽，所述垃圾箱沿着所述取出槽移动从而可拆卸地脱离所述壳体。

优选地，所述壳体上设置有可伸缩机械臂，所述可伸缩机械臂的固定端连接于所述壳体上而移动端与所述机械爪连接。

优选地，所述壳体外壁中部设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑动模组，所述可伸缩机械臂的固定端连接于所述滑动模组上，在所述滑动模组沿所述滑槽运动时，所述滑动模组将所述可伸缩机械臂和所述机械爪推出或收纳于所述滑槽。

优选地，所述清洁部为负压轮盘，所述负压形成部在所述负压轮盘底面上形成负压，以将平面上的垃圾吸入所述垃圾箱中。

优选地，所述负压轮盘上向外延伸形成有中空的负压轮盘须，所述负压轮盘须与所述垃圾箱相连通。

优选地，所述机械爪上设置有压力传感器，所述壳体顶部设置有垃圾槽，所述压力传感器和所述图像传感器相互配合工作以判断所述机械爪夹取的垃圾的材质，所述控制部根据判断结果判断是否控制所述机械爪将垃圾放入所述垃圾槽中。

优选地，所述驱动轮包括设置于所述壳体两侧底部的独立驱动轮和设置于所述壳体前端底部的万向轮，所述独立驱动轮为麦克纳姆轮。

优选地，所述避障传感器包括红外传感器和/或超声波传感器。

本实用新型提供的智能清洁小车，自动化和智能化程度高，可以完成大面积路面或广场等地面与其它平台上的垃圾清扫，且可以完成垃圾识别、分类与处理工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种智能清洁小车的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种智能清洁小车的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的一种智能清洁小车的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例的一种智能清洁小车的爆炸示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

请参阅图1至图4，为本实用新型提供的一较佳实施例，而本实施例中的一种智能清洁小车，包括壳体1、驱动轮2、负压形成部3、清洁部4、垃圾箱5、图像传感器6、避障传感器7、机械爪8、电源9和控制部(未示出)，从而可以完成对地面垃圾的清洁和分类处理工作，下面对各部分进行具体描述。

请参阅图1至图4，在本申请实施例中，本申请提供的一种智能清洁小车，包括：

壳体1，用于形成所述小车的外观和安装各零部件；所述壳体1内部具有安装空间；

驱动轮2，用于驱动所述小车在平面上运动；所述驱动轮2设置于所述壳体1底部；

负压形成部3，用于在所述小车内部形成负压；所述负压形成部3设置于所述安装空间内；

清洁部4，用于与所述负压形成部3相互配合以对所述平面进行清洁；所述清洁部4设置于所述壳体1底部，且与所述负压形成部3相连通；

垃圾箱5，用于收纳所述清洁部4清洁的垃圾；所述垃圾箱5可拆卸地设置于所述安装空间内，且与所述清洁部4相连通；

图像传感器6，用于识别所述小车周围的环境及物体；所述图像传感器6设置于所述壳体1顶部；

避障传感器7，用于向所述小车的周围发出信号并分析反馈信号，以避开周围的障碍；所述避障传感器7设置于所述壳体1外壁上；

机械爪8，用于抓取所述小车周围的垃圾；所述机械爪8可伸缩地设置于所述壳体1上；

电源9，用于对各零部件进行供能；所述电源9设置于所述安装空间内，且分别与所述驱动轮2、所述负压形成部3、所述清洁部4、所述图像传感器6、所述避障传感器7和所述机械爪8连接；

控制部，用于对各零部件进行控制；所述控制部设置于所述壳体1上，且分别与所述驱动轮2、所述负压形成部3、所述清洁部4、所述图像传感器6、所述避障传感器7、所述机械爪8和所述电源9连接。

当智能清洁小车开始工作时，电源9为各零部件供电，控制部(比如单片机或控制芯片等)控制负压形成部3、图像传感器6和避障传感器7工作，负压形成部3(比如真空泵、抽风机等)在壳体1内部形成负压，图像传感器6对小车周围的环境和物体进行识别，避障传感器7对小车周围发射信号并接收反馈信号，控制部接收图像传感器6和避障传感器7的信息，可以对小车周围的垃圾和障碍物进行定位，以方便规划小车的清洁工作运行路线以及避障运行路线，并控制驱动轮2沿着路线运行。由于清洁部4与负压形成部3相连通，故在气压作用下，清洁部4将地面上的垃圾吸入垃圾箱5中。

当避障传感器7启动的同时开始检测周围是否存在人类，在检测到人类时会时刻监测智能清洁小车与人的距离。当人与智能清洁小车之间的距离小于预设距离时发出警报声提示人远离小车，并控制驱动轮2的运动方向使小车主动避让人类，由此避免智能清洁小车伤害到人类。当智能清洁小车完成清洁任务时，回到出发点或由人工回收，可以取出垃圾箱5将内部的垃圾排空，以待下次工作。

请参阅图2至图3，在本申请实施例中，所述壳体1上设置有吸气口10和排气口11，所述负压形成部3两端分别与所述吸气口10和所述排气口11连通，从而与所述壳体1外部相连通。当负压形成部3需要在壳体1内部形成负压时，可以通过吸气口10和排气口11与外界连通从而使气体流经壳体1内部，并在内部形成负压，方便后续吸取垃圾。

请参阅图2至图3，在本申请实施例中，所述壳体1上靠近所述垃圾箱5处设置有取出槽12，所述垃圾箱5沿着所述取出槽12移动从而可拆卸地脱离所述壳体1。具体地，取出槽12从壳体1外壁上直接通向垃圾箱5处，垃圾箱5可以沿着取出槽12进出壳体1，从而方便垃圾的清理。

请参阅图1和图3，在本申请实施例中，所述壳体1上设置有可伸缩机械臂13，所述可伸缩机械臂13的固定端连接于所述壳体1上而移动端与所述机械爪8连接。控制部可以控制可伸缩机械臂13伸出或回缩并带动机械爪8伸出或回缩至壳体1上。

请参阅图1和图3，在本申请实施例中，壳体1整体采用球体结构，所述壳体1外壁中部设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑动模组14，所述可伸缩机械臂13的固定端连接于所述滑动模组14上，在所述滑动模组14沿所述滑槽运动时，所述滑动模组14将所述可伸缩机械臂13和所述机械爪8推出或收纳于所述滑槽。当需要清理垃圾时，控制部控制滑动模组14移动并控制可伸缩机械臂13将机械爪8推出滑槽，图像传感器6可以识别小车周围的物体，当判断物体为垃圾时，控制部控制机械爪8将其抓取，并驱动小车靠近周围的垃圾回收站，将垃圾投入垃圾回收站中。

进一步地，请参阅图3，在本申请实施例中，所述机械爪8上设置有压力传感器，所述壳体1顶部设置有垃圾槽16，所述压力传感器和所述图像传感器6相互配合工作以判断所述机械爪8夹取的垃圾的材质，所述控制部根据判断结果判断是否控制所述机械爪8将垃圾放入所述垃圾槽16中。具体地，当图像传感器6识别小车周围的物体为垃圾时，控制部控制机械爪8对其夹取，此时机械爪8上的压力传感器可以测试夹取物体时的压力，并传送给控制部，由于物体材质的不同，所以压力传感器的压力测试值也不同，可以根据测试值以及图像传感器6的识别共同判断夹取物体的材质。当判断物体是可回收垃圾时，则将其收集并丢到最近的可回收垃圾箱中；当判断物体是不可回收垃圾或无法识别时，则直接控制机械爪8将其放入垃圾槽16中，以待后续处理。

请参阅图1-3，在本申请实施例中，所述清洁部4为负压轮盘，所述负压形成部3在所述负压轮盘底面上形成负压，以将平面上的垃圾吸入所述垃圾箱5中。具体地，负压形成部3与负压轮盘相连通，当负压形成部3形成负压时，也会在负压轮盘底面形成负压，从而将地面上的垃圾吸入垃圾箱5中。更进一步地，所述负压轮盘上向外延伸形成有中空的负压轮盘须15，所述负压轮盘须15与所述垃圾箱5相连通。当负压形成部3形成负压时，也会在负压轮盘须15处形成负压，可以将颗粒物吸入垃圾箱5中，从而增大负压轮盘的清洁面积。

请参阅图2，在本申请实施例中，所述驱动轮2包括设置于所述壳体1两侧底部的独立驱动轮17和设置于所述壳体1前端底部的万向轮18，万向轮18可以起到引导小车运动方向的作用，所述独立驱动轮17为麦克纳姆轮，可以实现小车的360°无死角移动。

请参阅图1和2，在本申请实施例中，所述避障传感器7包括红外传感器和/或超声波传感器，可以在壳体1外壁上均匀排布多个避障传感器7，从而提高小车避障的准确性。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。