一种多功能家用机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特指一种多功能家用机器人。

背景技术：

随着机器人技术的发展，机器人从以前只能在工业、国防中应用，也慢慢的开始转为民用，开入逐渐进入人们的家庭，进入人们的生活，为人们带的生活带来了方便，提高了人们的工作效率，节省了人力物力。

现在有很多上班族都是一个人在家里，上班后，家里就没有人了，为了防盗，出门时，总是把所有的门窗都关的严严实实；有的人为了防盗，家里的所有门窗处都装设有防盗摄像头。由于所有门窗关闭，当人们下班回家后，一进门就会发现室内的空气很浑浊，空气质量很差，让人难以忍受。为了净化室内的空气，有的人会在出门的时候将空调或空气净化设备开起一段时间，但是空调或空气净化设备又不可能长时间开着，浪费电能；现在大多数的空调或空气净化设备都是固定式的，若房间数量多，面积大，一个空调或空气净化设备是没有办法有效净化室内空气的；若增加空调或空气净化设备的数量，会增大空间占用面积和设备使用成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种多功能家用机器人，该机器人能够通过移动的方式对室内的空气进行净化，同时在移动的过程还能够对地面进行打扫和对房间内的安全状况进行监控。

本发明采用的技术方案如下：

一种多功能家用机器人，它包括空气净化设备和底座；所述空气净化设备安装在底座上；所述空气净化设备包括外壳，所述外壳内从底部至顶部依次设置有过滤装置、紫外线杀菌室和负离子发生室；所述外壳内还设置有引风机构，所述引风机构贯穿紫外线杀菌室和负离子发生室；所述外壳可拆卸的设置在底座上，且所述外壳底部与底座连通设置，所底座上设置有进气口；所述底座上还设置有扫地装置和驱动轮；所述外壳上部设置有出气口，所述外壳顶部外侧上还设有摄像装置；所述底座内还设置有用于控制机器人工作的自动控制系统。

由于上述结构，该机器人通过自动控制系统的控制，通过底座上设置的驱动轮带动空气净化设备安照预先设定好的路径在房间内自由移动，进而对房间内的空气进行净化。同时，底座上的扫地装置能够在移动过程中对地面进行清洁；外壳顶部上安装的摄像装置能够在移动过程中对房间内的安装状况进行监控。

进一步的，所述进气口和出气口由若干圆孔构成；所述进气口布满圆形的底座侧壁一周；所述出气口布满圆形的外壳上部侧壁一周。

进一步的，所述过滤装置由三层构成，下层和上层均为HEPA固体颗粒过滤层、中间层为活性炭过滤层。

由于上述结构，空气过滤装置上的多层滤网能够对室内的空气进行多次净化；双层HEPA固体颗粒过滤层能多次过滤掉空气中的固体颗粒物，活性炭过滤层能够过滤掉空气中的异味。

进一步的，所述紫外线杀菌室内设置有紫外线灯，所述紫外线灯安装在紫外线杀菌室内的侧壁上；所述负离子发生室内设置有负离子发生器。

由于上述结构，当空气进入紫外线杀菌室时，紫外线灯工作能够杀除空气中的细菌，当空气进入负离子发生室时，负离子发生器工作，能够将空气净化，同时产生负离子。

进一步的，所述引风机构包括第一风扇、第二风扇、风扇安装轴和风扇驱动电机；所述第一风扇设置在过滤装置与紫外杀菌室之间；所述第二风扇设置在靠近出气口处，所述第一风扇和第二风扇均安装在风扇安装轴上，所述风扇安装轴与安装在外壳顶部内侧的风扇驱动电机相连；所述第一风扇为轴流风扇，所述第二风扇为离心风扇。

由于上述结构，第一风扇用于将空气从进气口引入，使空气依次通过过滤装置、紫外线杀菌室和负离子发生室进而对空气进行净化；所述第二风扇用于将空气从出气口送出，加快空气的流动，提高空气净化效率；

所述第一风扇为轴流风扇，它能使空气沿平行于轴流风扇旋转轴的方向流动；所述第二风扇为离心风扇，它能使空气沿垂直于离心风扇转轴轴的方向外出流动，有利于空气从外壳上部侧壁的出气口排出。

进一步的，所述扫地装置包括设置在底座内部的集灰室，集灰室内设有吸尘风机，集灰室的入口位于底座底部的前端，集灰室的入口处设置有与地面接触的滚刷；所述滚刷上设有呈螺旋排列的毛刷；所述毛刷分左右两段设置在滚刷上，使滚刷中部出现一缺口没有被毛刷覆盖，且左右两段毛刷的旋向不同。

由于上述结构，机器人移动时，滚刷滚动，将灰尘和垃圾送至集灰室入口，然后通过吸尘分机将灰尘或垃圾吸入集灰室；滚刷上采用了螺旋状的毛刷，能够方便将灰尘和垃圾从滚刷的一端运往另一端，采用左右两段毛刷，且旋向不同，是为了将滚刷两端的灰尘和垃圾聚集到滚刷的中部，以方便吸尘风机将灰尘和垃圾吸入集灰室

进一步的，所述驱动轮包括左驱动轮、右驱动轮和辅助轮；其中左驱动轮和右驱动轮位于底座底部的中部，且分别与位于底座内部的左轮驱动电机和右轮驱动电机相连；所述辅助轮位于底座底部的尾部。

由于上述结构，所述左驱动轮和右驱动轮分别通过不同的电机带动，只需要控制左轮驱动电机和右轮驱动电机不同的转速，便能实现机器人的直行和转弯。

进一步的，所述摄像装置包括摄像头保护罩和罩其内的广角摄像头，所述摄像头安装在云台上，所述云台设置在外壳顶部外侧，所述云台内设置有能够带动广角摄像头转动的云台电机，所述云台电机的输出轴与广角摄像头相连。

由于上述结构，云台电机带动广角摄像头进行360°旋转，在机器人运动过程中能够有效的监控室内的环境。

进一步的，所述自动控制系统包括主控器，所述主控器上连接有启动按钮、停止按钮、广角摄像头、视频存储模块、驱动轮电机控制模块、吸尘风机控制模块、风扇驱动电机控制模块、紫外线灯控制模块、负离子发生器控制模块、云台电机控制模块、前方障碍物检测传感器、左侧障碍物检测传感器、右侧障碍物检测传感器、固体颗粒浓度检测传感器和细菌浓度检测传感器；

所述驱动轮电机控制模块上连接有左轮驱动电机和右轮驱动电机相连；所述吸尘风机控制模块与吸尘风机相连；所述风扇驱动电机控制模块与风扇驱动电机相连；所述紫外线灯控制模块与紫外线灯相连；所述负离子发生器控制模块与负离子发生器相连；所述云台电机控制模块与云台电机相连；

所述前方障碍物检测传感器、左侧障碍物检测传感器和右侧障碍物检测传感器分别安装在底座的前侧面、左侧面和右侧面上，用于检测障碍物距离底座的距离；

所述固体颗粒浓度检测传感器和细菌浓度检测传感器安装在进气口处，用于检测空气中的固体颗粒浓度和细菌浓度。

由于上述结构，按下启动按钮后，驱动轮电机控制模块控制驱动轮电机电机转动，进而带动机器人移动；吸尘风机控制模块控制吸尘分机工作吸收灰尘和垃圾，风扇驱动电机控制模块控制风扇驱动电机转动，进而将开始对空气进行净化；紫外线灯控制模块控制紫外线灯工作，开始对空气进行杀菌；负离子发生器控制模块控制负离子发生器工作，开始对空进行净化和产生负离子；云台电机控制模块控制云台电机工作，进而带动广角摄像头转动；由于前方障碍检测传感器、左侧障碍检测传感器和右侧障碍检测传感器的存在，能够有效的控制机器人在移动过程中进行自动避障；由于固体颗粒浓度检测传感器和细菌浓度检测传感器的存在，能够实时的检测不同区域的空气质量，以使机器人在不同的地点，以不同的净化时间长度来净化该处的空气，以提高空气净化质量。

进一步的，所述主控器上还连接有显示屏和用于设定机器人工作时间的机身按键组；所述主控器还通过无线网络模块与手机相连，所述手机上装设有APP应用软件，该APP软件上设置的按键组能够向主控器发送控制信号让机器人随时工作或停止工作；同时该APP应用软件能够接收并显示主控器通过无线网络模块发送来的视频信号。

由于上述结构，通过机身按键组能够设定空气净化时间，能够让该机器人定时的启动，然后安照设定好的路径对房间内的空气进行净化，节省了电能。同时也可以通过手机上的APP软件，控制机器人工作和接收广角摄像头拍摄到的视频信号，利于远程监控室内环境，有利于防盗。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的多功能家用机器人能够实现空气净化、扫地和室内环境监控；一机多用。避免了在每个门窗处安装监控摄像头和在房间内安装多个空调或空气净化设备。节约了设备的实用成本和减少对室内空间的占用。该机器人能定时工作，也可以通过手机实时控制机器人工作；还能通过手机远程监控室内的安装状况；实用方便，便于推广。

附图说明

图1是本发明的内部结构图；

图2是本发明的外部结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种多功能家用机器人，它包括空气净化设备和底座9；所述空气净化设备安装在底座9上；所述空气净化设备包括外壳5，所述外壳5内从底部至顶部依次设置有过滤装置8、紫外线杀菌室7和负离子发生室6；所述外壳5内还设置有引风机构，所述引风机构贯穿紫外线杀菌室7和负离子发生室6；所述外壳5可拆卸的设置在底座9上，且所述外壳5底部与底座9连通设置，所底座9上设置有进气口；所述底座9上还设置有扫地装置和驱动轮；所述外壳5上部设置有出气口，所述外壳5顶部外侧上还设有摄像装置；所述底座内还设置有用控制机器人工作的自动控制系统。

所述外壳所述外壳5可拆卸的设置在底座9上便于将外壳拆卸下来清洗过滤装置。外壳5和底座9之间可以采用螺纹连接的方式。

所述进气口和出气口由若干圆孔构成；所述进气口布满圆形的底座9侧壁一周；所述进气口布满圆形的外壳5上部侧壁一周。

所述过滤装置8由三层构成，下层和上层均为HEPA固体颗粒过滤层、中间层为活性炭过滤层。

所述紫外线杀菌室7内设置有紫外线灯，所述紫外线灯安装在紫外线杀菌室7内的侧壁上；所述负离子发生室6内设置有负离子发生器。

所述引风机构包括第一风扇11、第二风扇13、风扇安装轴12和风扇驱动电机4；所述第一风扇11设置在过滤装置8与紫外杀菌室7之间；所述第二风扇13设置在靠近出气口处，所述第一风扇11和第二风扇13均安装在风扇安装轴12上，所述风扇安装轴与安装在外壳5顶部内侧的风扇驱动电机4相连；所述第一风扇11为轴流风扇，所述第二风13扇为离心风扇。

所述扫地装置包括设置在底座9内部的集灰室10，集灰室10内设有吸尘风机，集灰室10的入口位于底座9底部的前端，集灰室10的入口处设置有与地面接触的滚刷；所述滚刷上设有呈螺旋排列的毛刷；所述毛刷分左右两段设置在滚刷上，使滚刷中部出现一缺口没有被毛刷覆盖，且左右两段毛刷的旋向不同。

所述驱动轮包括左驱动轮、右驱动轮和辅助轮；其中左驱动轮10和右驱动轮8位于底座9底部的中部，且分别与位于底座9内部的左轮驱动电机和右轮驱动电机相连；所述辅助轮9位于底座9底部的尾部。

所述摄像装置包括摄像头保护罩1和罩其内的广角摄像头2，所述摄像头安装在云台3上，所述云台3设置在外壳5顶部外侧，所述云台3内设置有能够带动广角摄像头2转动的云台电机，所述云台电机的输出轴与广角摄像头2相连。

所述自动控制系统包括主控器，所述主控器上连接有启动按钮、停止按钮、广角摄像头2、视频存储模块、驱动轮电机控制模块、吸尘风机控制模块、风扇驱动电机控制模块、紫外线灯控制模块、负离子发生器控制模块、云台电机控制模块、前方障碍物检测传感器、左侧障碍物检测传感器、右侧障碍物检测传感器、固体颗粒浓度检测传感器和细菌浓度检测传感器；

所述启动按钮和停止按钮用于控制机器人的启动和停止，所述视频存储模块用于存储广角摄像头拍摄的视频；

所述驱动轮电机控制模块上连接有左轮驱动电机和右轮驱动电机相连；所述吸尘风机控制模块与吸尘风机相连；所述风扇驱动电机控制模块与风扇驱动电机4相连；所述紫外线灯控制模块与紫外线灯相连；所述负离子发生器控制模块与负离子发生器相连；所述云台电机控制模块与云台电机相连；

所述前方障碍物检测传感器、左侧障碍物检测传感器和右侧障碍物检测传感器分别安装在底座9的前侧面、左侧面和右侧面上，用于检测障碍物距离底座9的距离；

所述固体颗粒浓度检测传感器和细菌浓度检测传感器安装在进气口处，用于检测空气中的固体颗粒浓度和细菌浓度。

所述主控器上还连接有显示屏14和用于设定机器人工作时间的机身按键组；所述主控器还通过无线网络模块与手机相连，所述手机上装设有APP应用软件，该APP软件上设置的按键组能够向主控器发送控制信号让机器人随时工作或停止工作；同时该APP应用软件能够接收并显示主控器通过无线网络模块发送来的视频信号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。