专利名称：用于中央空调风道自动清扫的机器人的制作方法
技术领域：
用于中央空调Mat自动清扫的tn^人狱领域 、 ^用新型涉及一种用于清扫狭长风道、糊ij是清扫中央空调风道的i/ai人，属清扫mw技 术领域。 背景财中央空调在娜一段时间后，其鹏内会积^，积^长期得不到清扫时，不仅会导icMil截面 积变小，卿且增大，會,加，影b向正常娜，而且会引，菌、,滋生，i!^^ffl者的身体 ， 一對专染附躬虽的,(如^^S等)Wit内^^还可會,，者的生命，因此， 必须定期对中央空调系统的Mmi4行清扫。但是，中央空调的鹏一MP是狭而长，清扫者不能 駄，清扫难度较大。目前，这种鹏—鹏是由Ax借助一些常ax具进行清扫，不仅劳动强 度大，工微率低，而且在清扫过程中和清扫完鹏，《,t凊扫^^出正确的判断，有的风道甚至根本无法清扫。随着科学fe^的，，tn^AM^越多地OT来完成一些由Axl以完成的 任务。如果倉師^1絲清扫中央空调的鹏，必然会大娥高工f1^率，斷^A的歸强度，取W^功倍的鄉o发明内容格用新型的目的在于克服现有狱的不足，樹P种重量轻，^R/j、，操作灵活，鹏方便的用于中央空调风道自动清扫的lfltl人。^用新M^称问题是以下^bt^方案实现的一种用于中央空调鹏自动清扫的tfl^人，由1琉小车i、清扫臂2以及控制％]^滅，所述 清扫臂2的下端与《读小车1的后上部傲妾，其上微殳有清扫刷3，清扫刷3由清扫刷电te驱动； 所逝琉小车i絲四个雜，分别由四个电棚区动，所^^^J幅由通ifl^U3、单片机U4和^ 行^J^诚，所述单片机U4Siiim^U3与外鹏制器交换信息，所逝丸行电鹏括清扫刷驱动g和^^控制电络，它们的输A^^别接单片机U4的不同输出端，清扫刷驱动,的输出接清扫刷电恤S赘摘控制鹏的输出接雜驱动电机o 、i^用于中央空调风道自动清扫的mti人，增设清扫臂起'皿构，所述清扫臂起，构由起落电ttoQ、丝杠副7、支臂5和起,制fe^1^，所述支臂5—端与清扫臂l^妾，另一端与《读小车i上的滑轨6糊连接，所ig^落电咖om妾在清扫臂上，所避杠副7中的丝杠一^i^魏落电^MQ的输出轴，丝杠副中的螺母与支臂5傚妾，所舰'離制鹏由起落电机供电鹏和起^^换 ^J^纟皿，所J^^落电机供电,由场,管Q7、电卩lR17、 二极管D7和继电tlj7纟皿，所5#皿 应管Q7串联于继电器J7的线圈回路中，其栅极接单片机U4的P0.6端，所纖电器T7的常开觥《串 联，落电ltoQ的供电回路中，电卩1R17是场，管Q7栅极的上拉电阻，二极管D7Ji^ri极管； 所跑落转换鹏由i豕她管Q6、电(SR16、 二极管D6和继电,6纟滅，所述场《她管Q6串联雅 电HJ6的线圈回路中，^!ffl极接单片机U4的P0.5端，所鄉电點6的两个常开觚点串联预落争 咖Q的正转供电回路中，两个常闭觚《串联雅落电極Q的反转供电回路中，电阻R16是纟M^管 Q6栅极的上拉电阻，二极管D6ji^^l极管oJ^用于中央空调Mil自动清扫的机^^人，所逝^控制电路由$^供电电路、左轮转向切 换M和右轮转向切换^1^细成，所述^^供电赵络由^^管Q5、电P他15、 二极管D5和继电器 J5乡贼，所述场舰管Q5串联雅电tlJ5的线圈回路中，^a极接单片机U4的P0.4端，所鄉电 !IJ5的常开M^串联于雜驱动电机的供电回路中，电,15是场^I管Q5栅极的上拉电阻，二极 管D5^Ell极管；所^^轮转向切换,由i^Z管Q3、电ffiR13、 二极管D3和继电點3纟皿， 所述场舰管Q3串联雅电IIJ3的线圈回路中，^W极接单片机U4的P0.2端，所纖电船3的两个常开M^串联于左^驱动电te的正转供电回路中，两个常闭M^串联于左，驱动电te的反转供电回路中，电fflR13是i^C^管Q3栅极的上拉电阻，二极管D3jimzi极管；所述^&转 向切换輸由场^I管Q4、电,14、 二极管D4和继电t^4乡滅，所避^Z管Q4串联雅电點4 的线圈回路中，^i极接单片机U4的P0.3端，所鄉电點4的两个常开觥点串联于右雜驱动电 歡的正转供电回路中，两个常闭M^串联于右雜驱动电to的反转供电回路中，电卩加14是场 她管Q4栅极的上拉电阻，二极管D4^EH极管。jiM于中央空调鹏自动清扫的in^人，所述清扫届鹏动电路由清扫刷电机供电电路和清扫刷转向切换fel^诚，所逾凊扫刷电机供电鹏由^^管Q2、电PlR12、 二极管D2和继电tlJ2 乡滅，所述场舰管Q2串联瑰电tlJ2的线圈回路中，^a极接单片机U4的P0.1端，所纖电器 J2的常开觚g串联于清扫刷电te的供电回路中，电PlRl2是i豕爐管Q2栅极的上拉电阻，二极管 D2^Tl极管；所述凊扫刷转向切换鹏由^^I管Q1、电PlRll、 二极管D1和继电貌1纟滅； 所述场舰管Ql串联雅电mn的线圈回路中，SH极接单片机U4的P0.0端，所鄉电點l的两 个常开觚《串联于清扫刷电歡的正转供电回路中，两个常闭觚S串联于清扫刷电極S的反转供 电回路中，电阻R11是场交爐管Q1栅极的上拉电阻，二极管Dl是续^Zl极管o±^于中央空调鹏自动清扫的 人，所逝读小车l增设繊像头m、前照明灯9、后 摄像头TH、后照明灯ll以皿像头切换电路，所，像头切换超洛由场女M管Q8、电阻R18、 二 极管D8和继电器J8纟滅，所述^^I管Q8串联雅电器J8的线圈回路中，^H极接单片机U4 的P3.6端，所M电器J8的两个常开觚《串联于后摄像头TH与錄机LX的回路中，两个常闭 觚S串联于繊像头TQ与^^LX的回路中，电阻R18是场J爐管Q8栅极的上拉电阻，二极管 D8徵iTl极管。 、J^于中央空调Mil自动凊扫的lfl^人，在清扫臂上都免凊扫臂下落限位开关Kll，限位开 关Kll的常开觚存输出的清扫臂fiS信号接单片机U4的P3.2端。Jd^用于中央空调鹏自动清扫的机器人，所皿i鹏块U3采用MAX485通讯芯片，其A、 B,卜鹏制器，DI、 RO^^别接单片机U4的TXD、 RXD端，使倉端DE、 ^接单片机U4的P2.0战 顺。絲用新型由通i鹏U3接粉卜鹏制器的编码控制信号，由单片机U4解码后控制^t羅AiaA待清扫的腿内部，用麟清扫刷对鹏離行清扫，清扫刷转向切换电路可改变清扫刷 电机的麟方向，舰不同角落的清扫；利用《读控制^0可变槲读小车1晰體，对鹏内不 同謝铖行清扫；利用清扫臂起落装翻整清扫臂的前倾角度，从而改变清扫清扫刷高度，以适应不同麟面的鹏；禾,摄像头和照明灯以砂卜部^^S可将鹏内的状腿行标^fi， 便于外部鹏或调阅；清扫臂2的下端傲妾于《读小车1的后端，当清扫臂制卿寸，质量相X才较大 的清扫刷不魏出《读小车l的fl^很多，重心前移不多，不易姓前滚翻，因麻必聯B隨，離了鹏人的重量，同b寸，由于清扫臂2的下端傚妾于《读小车i的后端，整个m^人的最大长度(当清扫臂前倾忠jc刊體时)絲等于清扫臂2的长度，同清扫臂装于1读小车1鹏的臓 人相比，核用新型的长度更小，储魏灵活。总之，核用新型絲龍轻，鹏K操作 灵活，清扫麟舰，肯鹏狭长腿清扫工作的亂
以下结合附图X^用新型作i^步详述。图i是^用新型的原J1框图；图2是;^用新型的^J^i图；图3赵卜鹏制器电膨里图；图4是 用新型的外形图；图5是剖视图。图6是絲用新型的仰视图。图中各标号为丄、《读小车，2、清扫臂，3、清扫刷，4、电缆，5、支臂，6、滑轨，7、 丝杠副，8、 ^§板，9、前照明灯，10、雜，11、后照明灯，Ul、控制器单片机，U2、通信模 块，U3、通信微，U4、 tHtl人单片机，LX、录象机，^、 flM像头，TH、后摄像头，MS、清扫 刷电机，MZ、左^^驱动电机，MY、右$^驱动电机，MQ、起落电机，R1~R18、电阻，JI~J8; 继电器，Q1 Q8、 i豕她管，D1~D7、续鹿二极管，K1~K11、开关。图2是lfl^人的^JF溜图，通信微U3 ( 485通f認片)榭妾ll^脚控制信号傲合单片机U4 ， 单片机U4对信^i^谰码^a^控制^^tlf^行相^m作。单片机U4的P3.6繊出前、后 摄像头切换信号，控制^^机LX是同臓像头TQ ^MH是同后摄像头TH翻，P0.0 ,出清扫刷电tt反向,信号，P0.1端渝出清扫刷电机电源通断言号，P0.4端喻出左右^驱动电机电 源ailW言号，P0.2端喻出左^驱动电aiE反向,信号，P0.3端喻出右^驱动电tHJE反向旋 转信号，P0.5端输出起落电te反向,信号，P0.6端喻出起落电机电源通断言号。各个电 是由:^fc^飾继电離制的。 、 下面以清扫刷驱动E^为例说明工作原邀当单片机U4的PO. 1 Mf出低电平时，N沟邀fe^栅:t^Z管Q2截止，继电器J2的常开觚g 不闭合，清扫刷电 电，不育脇转。当单片机U4的P0.1繊出高电判寸，场安她管Q2导通， 继电器J2的常开觚点闭合，清扫刷电机得电。此时，若单片机U4的P0.0繊出低电平，i滅爐 管Qimit，继电器J1的常闭MA处于闭合状态，清扫刷电机MS反向运转；若单片机U4的P0.0 驗出高电平，场 她管Q1导通，继电器J1的常闭觚《,，常开觚《闭合，清扫刷电机MS正 向运转。储控制嶙、起雜制鹏以鹏像头切换嶙的娜与清扫刷驱动fel^似。 图3赵卜，制器的电原速图，图中的十个上拉电阻Rl ~ R10和十W关Kl ~ K10 IM^制寧 盘，可将前进、后退、战弯、摘弯、清扫臂升降、清扫清扫刷政向麟、开启IM^摄像 头和前后照明灯^S制信^irAi禅片机Ul ，单片机Ul将雌制信号编码后由485通f認片U2 繊合W人。錄图4，《读小车1为4四轮小车，^P装有两个前照明灯9和一臓像头TQ，清 扫臂2的上職装清扫刷，下端与t读小车1的后^^妾，起落體的丝杠7与支臂5钳妾，支 臂5 —端与清扫臂夕h^的中下部傚妾，另一端可甜體招读小车1上部的滑轨6前后翻o图5是清扫臂2处^^側遗时的咅舰图，这时丝杠7雖。滑轨6是扣煶于《读小车1上， 与行驶方向平行且中间有狭缝的/J赠钢，其内g—滑块，支臂5的下端与OT^徴妾，当起落 电机MQ麟，鹏杠7长微变时，支臂5的下端与m^起沿摘小车1上部的滑轨6前后滑 动，清扫臂^!^妾轴麟，使清扫清扫刷高胞女变。^^用新型的清扫臂与地面的夹角可在0度 到90度力司调节。由于清扫臂2与《读小车1的后^^妾，清扫臂2处預低f體时，清扫臂2的大^^处于《话小车1的上方，S^臓人的长度絲等于清扫臂2的长度，同清扫臂装于行 走小车鹏的tfl^人相比，其长度狀,J、。同时，清扫臂2处^ft低《婕时，清扫刷超出《谊小车i的臓l^、， ^NH^人的重心不魏输读小车i的几何中(邻多，因Jit!號小车i不易向前翻，不必聯n配重，^m氐了Mi^L^人的ms。当清扫臂2下l^ija低&ft时，限位开关K11的M^3J^支臂5HT，此信号被单片机U4采齢，单片机U4控制起落电机停ibli转。 歸图6，纟读小车l的針^^餘"t驱动电机，纟读小车l前进舰退时，控制器使四个雜同向鹏，储小车l转弯时，左右雜麟方向相反。图2、图3中，单片,用AT89C52。
权利要求1、一种用于中央空调风道自动清扫的机器人，其特征是，它由行走小车(1)、清扫臂(2)以及控制电路组成，所述清扫臂(2)的下端与行走小车(1)的后上部铰接，其上端设有清扫刷(3)，清扫刷(3)由清扫刷电机(MS)驱动；所述行走小车(1)具有四个车轮，分别由四个电机驱动，所述控制电路由通讯模块(U3)、单片机(U4)和执行电路组成，所述单片机(U4)通过通讯模块(U3)与外部控制器交换信息，所述执行电路包括清扫刷驱动电路和行走控制电路，它们的输入端接单片机(U4)的不同输出端，清扫刷驱动电路的输出接清扫刷电机(MS)，行走控制电路的输出接车轮驱动电机。
2、 权利要求1所述用于中央空调风道自动清扫的机器人，^#11是，增设清扫臂起落机 构，所述清扫臂起W^I由起落电机(MQ)、丝杠副(7)、支臂(5 )和起lWe制电路纟诚，所述 支臂(5 ) —端与清扫臂傲妾，另一端与《读小车(1 )上的滑轨(6 )糊连接，所舰落电机(MQ) ,j^妾在清扫臂上，所^M杠副(7)中的丝杠一驗J魏落电机(MQ)的输出轴，丝杠副中的螺母 与支臂(5)傲妾，所i^',制电路由起落电机供电电路和起落转换^&组成，所，落电机 供电鹏由土豕舰管(Q7)、电阻(R17) 、 二极管(D7)和继电器(J7)纟滅，所^&t汤舰管(Q7)串联于 继电器(J7)的线圈回路中，^i极接单片机(U4)的P0.6端，所纖电器(J7)的常开觖《串联预 落电机(MQ)的供电回路中，电阻(R17)是场舰管(Q7)栅极的上拉电阻，二极管(D7)Ji^ri极管; 所^^落转换鹏由场^Z管(Q6)、电阻(R16) 、二极管(D6)和继电器(J6)纟诚，所3^豕女应管(Q6) 串联雅电器(J6)的线圈回路中，Mf极接单片机(U4)的P0.5端，所鄉电器(J6)的两个常开触 点串联预落电机(MQ)的正转供电回路中，两个常闭觚《串联于起落电机(MQ)的反转供电回路中， 电阻(R16)是^豕她管(Q6)栅极的上拉电阻，二极管(D6)Ji^ri极管。 、
3、 《 权利要求域2所棚于中央空调鹏自动清扫的 人，期鞭是，所逝读控制电 路由车轮供电电路、左轮转向切换g和^转向切换电路组成，所述^^供电赵洛由场^S管 (Q5)、电阻(R15)、 二极管(D5)和继电器(J5)全滅，所i^汤舰管(Q5)串联雅电器(J5)的线圈回路中，^!极接单片机(U4)的P0.4端，所鄉电器(J5)的常开觚《串联于车轮驱动电机的供 电回路中，电阻(R15)是场舰管(Q5)栅极的上拉电阻，二极管(D5)Ji^ri极管；所赵轮转向 切换鹏由场舰管(Q3K电阻(R13)、 二极管(D3)和继电器(J3)乡滅，所ifet豕她管(Q3)串联于 继电器(J3)的线圈回路中，^f极接单片机(U4)的P0.2端，所鄉电器(J3)的两个常开M^、串联 于左雜驱动电机(MZ)的正转供电回路中，两个常闭觚点串联于左^^驱动电机(MZ)的反转供电 回路中，电阻(Rl3)是i^Z管(Q3)栅极的上拉电阻，二极管(D3)Ji^n极管；所述^&转向切 换鹕由场舰管(Q4)、电阻(R14)、 二极管(D4)和继电器(J4)纟舰，所i^豕舰管(Q4)串联雅 电器(J4)的线圈回路中，^W极接单片机(U4)的P0.3端，所繊电器(J4)的两个常开觚点串联于 右雜驱动电机(MY)的正转供电回路中，两个常闭觚点串联于右车轮驱动电机(MY)的反转供电回 路中，电阻(R14)是场J她管(Q4)栅极的上拉电阻，二极管(D4);j^mil极管o
4、 ISM权利要求域2所棚于中央空调鹏自动清扫的in^人，期鞭是，所述清扫刷驱动 电路由清扫刷电机供电电路和清扫刷转向切换电路组成，所述清扫刷电机供电电路由场 她管 (Q2)、电阻(R12)、 二极管(D2)和继电器(J2)组成，所^^玄她管(Q2)串联雅电器(J2)的线圈回 路中，鄉极接单片机(W)的P0.1端，所鄉电器(JS)的常开觥点串联于清扫刷电机(MS)的供 电回路中，电阻(R12)是场舰管(Q2)栅极的上拉电阻，二极管(D2)Ji^ri极管；所逾凊扫刷转向切换鹏由场安^I管(Q1)、电阻(Rll)、 二极管(m)和继电器(ji)纟滅，所述Jt豕:feS管(Qi)串联雅电器(J1)的线圈回路中，^H极接单片机(U4)的P0.0端，所鄉电器(J1)的两个常开觚^串 联于清扫刷电机(MS)的正转供电回路中，两个常闭觚点串联于清扫届他机(MS)的反转供电回 路中，电阻(R11)是场舰管(Q1)栅极的上拉电阻，二极管(D1)^T1极管。
5、 ^^权利要求1或2所細于中央空调雌自动凊扫的W人，期拖是，所逝读小车 (l)增设M像头(TQ)、前照明灯(9)、后摄像头(TH)、后照明灯(ll)以，像头切换电路，所繊像头切换鹏由场 爐管(Q8)、电阻(R18) 、二极管(D8)和继电器(J8)乡賊，所i^汤舰管(Q8) 串联预电器(J8)的线圈回路中，^i极接单片机(U4)的P3.6端，所繊电器(J8)的两个常开触 点串联于后摄像头(TO)与^*/1 (LX)的回路中，两个常闭觥点串联于繊像头(TQ)与录象机(LX)的回路中，电阻(Rl8)是i^Z管(Q8)栅极的上拉电阻，二极管(D8)^^n极管。
6、根据权利要求1或2所述用于中央空调风道自动清扫的机器人，^iE是，在清扫臂上增设清扫臂下落限位开关(Kll)，限位开关(Kll)的常开觚点输出的清扫臂fift信号接单片机(U4)的P3.2端。
7、^^权利要求1或2所棚于中央空调鹏自动清扫的tfL^人，^t鞭是，所舰mm^ (U3) 采用MAX485通讯芯片，染、B^J鈔卜鹏制器，DI、 R0^^别接单片机(U4)的TXD、 RXD端，使能 端DE、 ^接单片机(U4)的P2.0端。
专利摘要一种用于中央空调风道自动清扫的机器人，属清扫机械技术领域。用于解决狭长风道的清扫问题。其技术方案是它由行走小车、清扫臂以及控制电路组成，所述清扫臂的下端与行走小车的后上部铰接，其上端设有清扫刷，清扫刷由清扫刷电机驱动；所述行走小车具有四个车轮，分别由四个电机驱动，所述控制电路由通讯模块、单片机和执行电路组成，所述单片机通过通讯模块与外部控制器交换信息，所述执行电路包括清扫刷驱动电路和行走控制电路，它们的输入端分别接单片机的不同输出端，清扫刷驱动电路的输出接清扫刷电机，行走控制电路的输出接车轮驱动电机。本实用新型具有重量轻、体积小、自动化程度高、清扫效果直观的特点，非常适应于狭长风道的清扫。
文档编号F16L55/28GK201094960SQ20072010298
公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者张利华, 磊 王, 白晶罡, 白琳栋, 白荣秋 申请人:河北晶罡工程设备安装有限公司