一种智能空气净化机器人的制作方法

本发明属于智能办公及家居设备领域，具体涉及一种智能空气净化机器人。

背景技术：

随着空气污染的加重及人们健康意识的提高，越来越多的人开始关注空气污染对人们身体带来的危害，在空气污染较严重的地区，空气净化器的使用就成了人们日常办公及生活不可缺少的部分。现有空气净化器一般为固定安装方式，由于现代办公及居家生活要求的私密性，办公及居家的区域空气流动性很差，现有空气净化器只能净化周围的空气，其它区域的空气不能很好地净化，因此需要安装很多空气净化器或加大净化器的功率进行净化，净化效果不佳，净化效率低；另外，现有净化器不能自动识别空气质量并自动开启净化工作，需要人们亲临现场主动判定并开启净化器进行净化工作，并且空气净化是一个长时间的缓慢渐变过程，从而给人们日常办公及居家生活带来不利的影响。

针对于以上问题，本发明提供一种功率较小，可以自动行走的空气净化机器人，其可以通过自动检测周边空气质量是否符合人们舒适工作生活的要求，在不符合要求时净化机器人自动开启净化工作，可按预定的行走轨迹或自动智能行走方式进行空气净化工作；也可以通过远程控制方式，让净化机器人提前对空气进行净化，从而更好地满足人们日常工作或生活的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种智能空气净化机器人。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种智能空气净化机器人，该机器人包括自动行走底座组件、空气净化组件、充电组件和智能控制组件，其中：

所述智能控制组件包括主控板、无线数据传输模块、红外遥控模块；

所述主控板连接并接收空气检测传感器传输来的数据；

所述主控板通过无线数据传输模块无线连接云服务端和互联网移动终端，用于存储、接收数据或通过互联网移动终端将控制指令传输给主控板，所述无线数据传输模块采用wifi、zigbee、蓝牙方式中的一种；

所述红外遥控模块连接主控板的输入端，红外遥控模块用于接收遥控器发射过来的指令并传输给主控板；

所述主控板的输出端分别连接自动行走底座组件和空气净化组件，主控板接收并处理空气检测传感器传输来的空气质量数据，确认空气质量数据是否符合标定范围，若空气质量数据不符合标定范围，主控板发出驱动信号驱动自动行走底座组件向空气质量数据超标最大的区域移动、以及驱动空气净化组件进行空气净化处理，处理完成后主控板发出返回控制信号，驱动自动行走底座组件返回充电组件处待机或进行充电。

进一步的，所述自动行走底座组件包括底座组件、以及安装在底座组件上的带驱动电机的主驱动轮组、辅助移动的万向轮组及其减振装置、向前行走时的前方避障传感器、上方避障传感器、地面防坠传感器、行走过程中的防碰撞传感器组件、净化机器人工作结束后返回原处的回家传感器、以及声音报警提示组件。

进一步的，所述底座组件包括底座、上壳、电源、充电口、启动开关和保险管，所述底座及上壳组合成一空腔，用于设置主控板、主驱动轮组、万向轮组、前方避障传感器、上方避障传感器、地面防坠传感器、防碰撞传感器组件和回家传感器。

进一步的，所述主驱动轮组包括直流电机、减速箱组、驱动轮、测速码盘组、离地传感器和第一减振弹簧，所述减速箱组将直流电机传递过来的旋转动力进行变速，所述驱动轮通过减速箱组传递过来的动力带动机器人向前或后方行走，所述测速码盘组用于检测直流电机的旋转速度，并将检测到的数据回传主控板，所述离地传感器用于机器人被抬起或驱动轮坠空时，将检测到的数据回传给主控板，所述第一减振弹簧用于保证机器人在行走过程中的平稳，以保护机器人内部各元器件的安全。

进一步的，所述万向轮组包括万向轮、偏心的万向轮框架、平面推力轴承和第二减振弹簧，所述万向轮用于支撑并带动机器人行走，所述偏心的万向轮框架在平面推力轴承的连接作用下保证万向轮的随意旋转，所述第二减振弹簧与主驱动轮组中的第一减振弹簧一起保证机器人在行走过程中的平稳，以保护机器人内部各元器件的安全。

进一步的，所述前方避障传感器、上方避障传感器和地面防坠传感器为测距传感器，包括激光测距传感器、红外测距传感器和超声波测距传感器中的一种或多种，用于机器人在行走过程中检测前方可能遇到的障碍物或地面上的台阶、深孔；

所述防碰撞传感器组件由安装于自动行走底座组件前方可移动的防撞板及防撞板后面的防碰撞传感器组成，当机器人行走过程中碰到障碍物时，防撞板具有往后移动的自由度，从而触动防撞板后面的防碰撞传感器，防碰撞传感器将感应到的数据传输给主控板，用以控制机器人停止继续向前方行走；

所述回家传感器包括机器人两侧的两个广角接收传感器及正前方两个狭角接收传感器，所述广角接收传感器用于接收机器人原处充电口处发送过来的定位信号，用于指导机器人从何处返回，当机器人回到原处附近时，两个狭角接收传感器接收到机器人原处相对应的位置传感器传过来的信号，确定好充电口方向位置后，机器人按狭角接收传感器指定的方向返回原处进行充电。

进一步的，所述空气净化组件包括壳体组件、安装于机器人前方的空气检测传感器、初效过滤网、静电除尘模块、异味消除模块、吸尘风扇组件、负离子发生器和遥控器，所述壳体组件包括外壳、进风罩、出风罩、内壳和装饰盖，所述内壳中设置有初效过滤网、静电除尘模块、异味消除模块和吸尘风扇组件，所述外壳包裹内壳，所述装饰盖设置于外壳的上方，用于盖住外壳内部的元件。

进一步的，所述空气检测传感器包括空气含尘量传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器和甲醛含量传感器，用于检测室内的空气污染指标。

进一步的，所述初效过滤网用于过滤空气中较大颗粒污染物，所述静电除尘模块由高压发生器、离子发生极和吸尘极组成，所述高压发生器用于产生高压，产生1万至7万伏的高压并输送到离子发生极，所述离子发生极通过高压发生器产生的高压电离空气，所述吸尘极采用2千至8千伏高压产生的电场方式，将离子发生极电离的空气中带电粉尘吸附至一除尘板上，用于过滤空气中的粉尘，所述异味消除模块通过高效活性碳将空气中的有害气体进行消除，所述吸尘风扇设置于初效过滤网、静电除尘模块或异味消除模块之后，用于加大空气的流动，所述负离子发生器设置于出风罩之前，用于在净化后的空气中释放负离子，所述遥控器用于控制机器人进行各项工作。

进一步的，所述充电组件包括充电壳体、充电器、充电弹片、位置发射传感器和透光罩，所述充电壳体与透光罩之间形成一个空腔，用于安放充电器、充电弹片和位置发射传感器，所述充电器用于将市电转化为直流电，所述充电弹片用于将充电器的电源输送到机器人上，所述位置传感器包括两侧的两个广角位置传感器及正前方的两个狭角位置传感器，并与回家传感器相对应，用于指引机器人返回原处进行充电。

本发明的有益效果是:

本发明的净化机器人结构简单，行走避障灵活、空气净化效率高，可通过远程控制方式进行操作，操作简单方便，避免了人们到达空气污染现场后再开启净化器进行工作的缓慢净化过程；另外，净化机器人通过无线数据传输方式，将其在线实时监控的空气质量数据上传到网络进行存储，方便用户随时查阅各个时期的空气质量情况并采取相应的远程控制方式；净化机器人还可以通过遥控器或远程控制工具设置不同的工作模式，方便用户不同的使用需求，并加快其工作区域空气净化过程，提高空气净化效率，减轻用户工作量，提高工作生活环境的舒适度。

附图说明

图1为本发明的系统模块结构示意图；

图2为本发明净化机器人外部结构示意图；

图3为本发明净化机器人分解结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图2和图3所示，一种智能空气净化机器人，在本实施例中，首先将一个离心扇叶271安装到直流电机272上，再用螺钉将直流电机272锁紧在一个风扇固定架273上；然后将风扇固定架273通过螺钉固定到内壳26上；接着分别将初效过滤网22、离子发生极23、吸尘极24及异味消除模块25安装到内壳26的相对应滑轨261内，离子发生极采用细钨丝，将空气检测传感器31安装到内壳26的相应位置；接着将装饰盖29通过扣位方式固定到出风罩28上，再将出风罩28通过螺钉固定到外壳20上，再接着将遥控器支座30通过螺丝固定到外壳20上；再将外壳20按卡槽对应的位置通过螺钉固定到内壳26上，再将一后盖202从外壳20的开窗一侧通过弹簧及弹簧梢固定到内壳26上，最后再将一遥控器4装到遥控器支座30对应的卡槽中，遥控器4内含红外遥控模块，即可完成净化组件的安装。

将进风罩21套在内壳26的两凸出的安装柱262上，接着将一透光板103插入上壳102对应的卡槽中，再将内壳26的两安装柱262对应装入上壳102的对应槽中，并通过螺钉进行固定；再将回家传感器中的狭角接收传感器171装入回家传感器壳体173中，并通过回家传感器盖子172的扣位进行固定，再将此回家传感器插入上壳102对应的孔中，通过螺钉进行固定；接着将前方避障传感器152装到其固定板151的对应卡槽中，再将前方避障传感器固定板151插入上壳102对应的卡槽中扣紧；同样的，将上方避障传感器162装到其固定板161的对应卡槽中，再将上方避障传感器固定板161插入上壳102对应的卡槽中扣紧；声音报警提示组件14的扬声器装入其安装板中，再通过螺钉紧固到上壳102的对应位置；万向轮组11的安装为先将万向轮112通过销轴固定到一个万向轮支座111上，再将平面推力轴承114套入万向轮支座111的圆杆上，再将第二减振弹簧113套在万向轮支座111的圆杆上，最后再将万向轮支座111的圆杆插入底座101对应的孔内，通过万向轮支座111圆杆上的弹扣进行固定；主驱动轮组12的安装为先将测速码盘组125装到直流电机124后部的转动杆，再通过螺钉将直流电机124固定到减速箱123的相应位置，再通过螺钉将驱动轮122固定到减速箱123的输出轴上，再通过销轴126将减速箱123连接到驱动轮连接座127上，再将第一减振弹簧121插入减速箱123对应的孔中，通过螺钉将驱动轮连接座127固定到底座101的相应位置；最后将主控板5、高压发生器6、防碰撞传感器132、防撞板131、启动开关7、保险管8固定到底座101上，并连接好各电气连接线，再将上壳102按照相应位置装入底座101上，通过螺钉锁紧即可。

在本实施例中，主控板控制净化机器人进行何种模式工作，主要分为智能工作模式、定点工作模式、沿边行走工作模式和弓形行走工作模式，工作模式可以通过遥控器、手机及其它互联网移动终端进行设置，主控板在设定好的工作模式下进行工作；当净化机器人处于定点工作模式下时，如空气质量检测不符合要求，净化机器人将开启净化工作，直到此处空气质量符合要求后，净化机器人自动移动到预先设定好的下一个工作点进行空气净化，直到所有预先设定好的检测点空气质量全部符合要求后，净化机器人才原路返回原先设定的待机充电位置，停止净化空气工作，进入待机状态；当净化机器人处于沿边行走工作模式下时，如空气质量检测不符合要求，净化机器人将沿办公或居家环境中的墙壁及办公家具等边沿行走净化，直到所有的区域净化完成后再返回原处进入待命状态；当净化机器人处于弓形行走工作模式下时，如空气质量检测不符合要求，净化机器人将在办公或居家环境中较空旷的区域内进行弓形行走净化，直到所有的区域净化完成后再返回待机充电处进入待命状态；净化机器人可以通过预约工作方式在指定的时间点开始工作，也可以安装手机app或其它网络方式远程控制其开始工作时间及工作模式，另外，净化机器人在净化空气的过程中，还在释放出大量的负离子，不但促进净化后空气质量的改善，还能抑制细菌繁殖。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。