一种方便操作的中央空调风管清洗机器人的制作方法

本实用新型涉及中央空调风管清洗领域，尤其是涉及一种方便操作的中央空调风管清洗机器人。

背景技术：

过去，中央空调风管的清洗一般采用人工手动清洗的方式，这种清洗方式存在效率低的问题，而且还不能清洗到大部分管道。因此，管道清洗机器人逐渐受到人们的重视。

采用管道清洗机器人对中央空调风管进行清洗时，需要操作人员在外部通过连接在机器人上的线缆控制机器人，由于风管内没有光源，绝大部分管道清洗机器人都会配备带有光源的摄像机构，以方便操作人员控制机器人运动。然而由于风管内部空间狭窄，使光线情况变的非常复杂，这种情况下，使用摄像头辅助对机器人相对风管侧壁定位变的非常困难，而如果机器人定位不准，发生走偏，会造成清洗不彻底的问题。

目前的机器人在清洗时，要拖着很长的线缆(有时甚至长达十数米或数十米)，再加上线缆与管道底面之间存在的摩擦力，会导致机器人运行不稳，甚至翻车，为清洗工作带来很多不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方便操作的中央空调风管清洗机器人。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种方便操作的中央空调风管清洗机器人，包括：

车体，由机架和行走机构组成，机架内具有内部空间，机架顶部具有承载平台，

侧向定位单元，包括两个设置于机架两侧的距离传感器，用于实时获取机架两侧与风管两侧壁之间的距离，

姿态保持单元，包括依次连接于承载平台上的升降架、弹性元件和顶板，顶板的上表面设有多个万向轮，万向轮用于与风管顶部接触并滚动连接，

清洗单元，设置于车体上，

摄像机构，设置于车体上。

优选地，所述的距离传感器为激光距离传感器。

优选地，所述的升降架为剪叉式升降架。

优选地，所述的升降架的顶部设有连接板，弹性元件设置于连接板与顶板之间。

优选地，所述的弹性元件为四个螺旋弹簧，均匀分布于连接板和顶板的四个角处。

优选地，所述的万向轮设有四个，分居顶板的四个角处。

优选地，所述的清洗单元包括：

清扫组件，设置于承载平台上，用于清扫风管内壁上的灰尘，

吸尘组件，包括吸头、波纹软管、风管和抽风接头，吸头设置于镂空部中并可在上下方向活动，吸头的吸风口朝下，抽风接头设置于机架尾部，波纹软管和风管位于机架内的内部空间中，并且依次连接于吸头和抽风接头之间，所述的吸头与机架之间设有弹性机构，用于在工作时使吸风口紧贴风管内侧底面。

优选地，所述的弹性机构包括一个带孔挡板和多个弹簧，所述的带孔挡板套设并固定在位于机架底部上方的吸头上，多个弹簧设置于带孔挡板和机架底部之间，工作时，多个弹簧处于拉伸状态。

优选地，弹簧设有四个，沿吸头周向均匀布置。

优选地，所述的吸头的底部设有多个滚轮。

优选地，所述的吸头的底部绕吸风口周围设有一圈海绵垫。

优选地，所述的行走机构为两个分别设置于机架两侧的行走履带。

优选地，所述的摄像机构为带有照明灯的球形摄像机，用于实时获取风管内部图像。

优选地，所述的机架前端向下倾斜形成斜坡，所述的球形摄像机设置于该斜坡上。

优选地，所述的清扫组件由依次连接的驱动电机、驱动轴和除尘扇叶组成，所述的驱动电机通过固定块固定于承载平台前部，驱动轴水平前伸，并在末端与除尘扇叶连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过设置于机架两侧的两个距离传感器作为侧向定位单元，实时检测机架两个与风管两侧壁之间的距离，并通过与机器人连接的线缆将检测信号输送至外接的控制单元并显示，操作人员根据显示的距离信息，来判断机器人是否跑偏(当两个距离传感器与风管两侧壁之间的距离不一样时，判定跑偏)，从而方便操作人员对机器人进行控制。

(2)工作时，控制姿态保持单元的升降架上升，使万向轮抵在风管顶部，并使弹性元件处于略微压缩状态，这样，即使工作中机器人需要拖着较长的线缆，也能够使机器人在风管内保持姿态，避免翻车。

(3)本实用新型的机器人集成了清扫除灰和吸尘除灰两种功能，使用时用抽风设备连接抽风接口，将机器人放入风管中，控制其在风管中运行，通过前部的清扫组件将风管内侧壁附着的灰尘清扫并落到风管底部，然后通过吸尘组件将灰尘从风管底部吸出。除灰彻底，效率高。

为了将落到风管底部的灰尘更好地吸入吸头，本实用新型还可以在机架前端底部两侧设置旋转刷头。两个旋转刷头通过旋转，用于将落到风管底部的灰尘向风管底部中间中间部分聚拢，方便吸入吸头，使灰尘清理更加彻底。旋转刷头可以采用家用扫地机器人类似的形式或其他形式。

(4)吸尘组件的吸头采用弹性悬挂式安装方式，能够模拟工人拿着吸尘器吸尘时稍用力使吸头贴着风管壁的效果，有效提高了吸尘效率。

(5)本发明预留抽风接口，并将将吸风装置及集尘装置外置，有效降低了设备的复杂程度，降低了成本，并且能够大大提高处理量。

(6)通过摄像机构可以辅助进行路径规划，并且便于评估除尘效果。

(7)采用球形摄像机并在机架前部的斜坡上安装球形摄像机，在保证视野的同时，降低了高度，避免与驱动轴相互干扰。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的吸尘组件的示意图。

图中，11为机架，12为行走机构，13为承载平台，21为驱动电机，22为驱动电机，23为除尘扇叶，24为固定块，31为吸头，311为吸风口，312为滚轮， 313为海绵垫，32为波纹软管，33为风管，34为抽风接头，35为带孔挡板，36 为弹簧，4为摄像机构，51为升降架，52为连接板，53为弹性元件，54为顶板， 55为万向轮，6为距离传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种方便操作的中央空调风管清洗机器人，如图1所示，包括车体、侧向定位单元、姿态保持单元、清洗单元和摄像机构4，其中：车体由机架11和行走机构 12组成，机架11内具有内部空间，机架11顶部具有承载平台13；侧向定位单元包括两个设置于机架两侧的距离传感器6，用于实时获取机架11两侧与风管两侧壁之间的距离；姿态保持单元包括依次连接于承载平台13上的升降架51、弹性元件53和顶板54，顶板54的上表面设有多个万向轮55，万向轮55用于与风管顶部接触并滚动连接；清洗单元和摄像机构4设置于车体上。

本实施例中，距离传感器6为激光距离传感器。工作时，通过设置于机架两侧的两个距离传感器作为侧向定位单元，实时检测机架两个与风管两侧壁之间的距离，并通过与机器人连接的线缆将检测信号输送至外接的控制单元并显示，操作人员根据显示的距离信息，来判断机器人是否跑偏(当两个距离传感器与风管两侧壁之间的距离不一样时，判定跑偏)，从而方便操作人员对机器人进行控制。

本实施例中，升降架51优选为剪叉式升降架。优选升降架51设置于承载平台 13中部。本实施例优选升降架51的顶部设有连接板52，弹性元件53设置于连接板52与顶板54之间。弹性元件53优选为四个螺旋弹簧，均匀分布于连接板52 和顶板54的四个角处。万向轮55优选为四个，分居顶板54的四个角处。工作时，控制姿态保持单元的升降架上升，使万向轮抵在风管顶部，并使弹性元件处于略微压缩状态，这样，即使工作中机器人需要拖着较长的线缆，也能够使机器人在风管内保持姿态，避免翻车。

如图2所示，本实施例中，吸尘组件包括吸头31、波纹软管32、风管33和抽风接头34，吸头31设置于镂空部中并可在上下方向活动，吸头31的吸风口311 朝下，抽风接头34设置于机架11尾部，波纹软管32和风管33位于机架11内的内部空间中，并且依次连接于吸头31和抽风接头34之间，吸头31与机架11之间设有弹性机构，用于在工作时使吸风口311紧贴风管内侧底面。并且优选吸头31 的底部绕吸风口311周围设有一圈海绵垫313。

本实施例中，行走机构12为两个分别设置于机架11两侧的行走履带。行走履带提高了该机器人的地形适应能力，并且占用机架内部空间小。清扫组件设置于承载平台13上，用于清扫风管内壁上的灰尘；清扫组件由依次连接的驱动电机21、驱动轴22和除尘扇叶23组成，驱动电机21通过固定块24固定于承载平台13前部，驱动轴22水平前伸，并在末端与除尘扇叶23连接，实际中可以根据需要选择合适的除尘扇叶23。优选驱动轴22为可伸缩驱动轴，平时可以节省空间。摄像机构4为带有照明灯的球形摄像机，用于实时获取风管内部图像。可以方便操作人员辅助进行路径规划，并且便于评估除尘效果。优选在机架11前端向下倾斜形成斜坡14，球形摄像机设置于该斜坡14上。采用球形摄像机并在机架前部的斜坡上安装球形摄像机，在保证视野的同时，降低了高度，避免与驱动轴相互干扰。

如图2所示，本实施例中的弹性机构包括一个带孔挡板35和多个弹簧36，带孔挡板35套设并固定在位于机架底部上方的吸头31上，多个弹簧36设置于带孔挡板35和机架底部之间，工作时，多个弹簧36处于拉伸状态。弹簧36设有四个，沿吸头31周向均匀布置。这种弹性悬挂式的安装方式，能够模拟工人拿着吸尘器吸尘时稍用力使吸头贴着风管壁的效果，有效提高了吸尘效率。吸头31的底部设有多个滚轮312。滚轮312转动方向与行走履带一致。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。