专利名称：智能清扫机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能清扫机。
现有技术现代社会的文明与进步，使人们的生活水平越来越高；同时，随着科学技术的快速发展，科技产品正渗透在人们的日常生活之中，影响着现代人的生活习惯，改变人们的生活方式。
如今，人们的生活节奏加快了。人们希望有一种能自动清扫的机器来解决家庭的日常清扫工作，以减轻人们的家庭劳动强度，节省由此而耗费的大量时间，提高人们的生活质量。另一方面，都市中的老龄巢居家庭，也需要智能清扫机器来为他们服务。但目前市场上却还未见有同类技术和产品问世，因此，智能清扫机将是专业生产厂家的开发对象。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种使用方便、安全可靠的智能清扫机，它具有自动清扫功能，可以通过探测路况信息而确定相应的清扫路线，灵活自如的进行地面环境的清扫工作。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为所述的智能清扫机包括机座、清扫吸尘系统、电驱动行走系统、路况探测装置、电子控制器、电池组等，其中所述的路况探测装置安装在机座的正前方并通过电子控制器与电驱动行走系统相连接，所述的清扫吸尘系统设置在清扫机座的腹下并通过安装在机座上的电驱动行走系统进行驱动，电池组则放置在所述机座的底部电池盒内。
本实用新型采用多个红外检测器件组合而成清扫机的前沿路况探测装置，可以随时探测机器行驶前方的障碍物的状态，如遇到地面的沟壑、陡坡、家具、墙壁等物体，该路况信息被转化为电信号后输送给电子控制器，经运算处理后，输出相应的行走指令，控制两只驱动轮运行，因此机器能自行避开沟壑、陡坡、家具、墙壁等物体，顺利完成地面清扫工作。
单片机技术的运用，使该清扫机具有了一定的人工智能，也使本实用新型的自动行走的智能控制技术方案得以实现。
本实用新型的动力能源供给，是由可充电电池来实现的，它解决了机器需要无绳运行的实际问题。给了智能机器很大的灵活性。
图1为本实用新型的外形图图2为本实用新型的俯视视图3为本实用新型的侧视图图4为本实用新型的爆炸图图5为本实用新型电子控制器原理框图图6为本实用新型的红外检测传感器电路原理图图7为本实用新型的电驱动行走电路原理图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
请参阅图1-4为本实用新型的一个具体实施例，该智能清扫机包括机座4、机盖1、清扫吸尘系统、电驱动行走系统、路况探测装置2、电子控制器3、电池组7等，其中所述的路况探测装置2安装在机座4的正前方，并通过电子控制器3与电驱动行走系统相连接，所述的清扫吸尘系统设置在清扫机座4的腹下并与安装在机座4上的电驱动行走系统连接，由电驱动行走系统进行驱动，电池组7则放置在所述机座4的底部电池盒内。
所述的清扫吸尘系统包括清扫支架10、清扫毛刷14、直流电机9，传动齿轮组15、刷子6、电动刷13、尘埃收集器11及吸风机12；所述的直流电机9、清扫毛刷14均安装在清扫支架10上，而清扫支架10则安装在机座4上，直流电机9通过传动齿轮组15与清扫毛刷14连接，驱动清扫毛刷14旋转而对地面实施除尘清扫，安装在机座4侧面的刷子6、电动刷13也与直流电机9通过传动齿轮组15连接，将对机器周遍的地面进行除尘清扫，扫入安装于清扫支架后部的尘埃收集器11中，同时与尘埃收集器连接的吸风机12则将浮尘吸入到尘埃收集器11内。
该清扫吸尘系统设置在机器的腹下，清扫机在运行工作时，直流电机经减速齿轮驱动清扫毛刷14旋转，对地面实施清扫工作。旋转的毛刷，将地面的或墙角的尘埃收集到机后的尘埃收集器内；扬起的灰尘也被吸风机吸入到尘埃收集器内。实现机器的清扫除尘功能。
所述的尘埃收集器11设计成可拆卸结构，便于处理收集在槽16内的垃圾。
所述的电驱动行走系统包括设置在机座4中线位置的万向轮5两只设置在机器底座4的两侧的驱动轮8，两只驱动轮8分别包括有胶轮，其中在胶轮中心的包裹有轮毂，胶轮轴与减速齿轮啮合，并分别和两个直流电机相连接，所述直流电机受控于电子控制器3，并根据电子控制器单片机发出的运行指令，执行正转、反转、停止等动作。因此，在居家室内复杂的环境中，机器受孔运行，两只驱动轮在不同的运行指令下，正确执行前进、后退、转向和停止等动作，有效避开了室内的障碍物，灵活自如的进行地面环境的清扫工作。
所述的路况探测装置2安装在机座4正前方的半轮状壳体上，它是由多个红外检测器件组合而成的红外线测距器，用以探测机器行驶前方的障碍物的状态，如地面的沟壑、陡坡、家具、墙壁等物体。
所述的电子控制器3以单片机为核心包括连接线及插头，与路况探测装置(2)和电驱动行走系统相连接。
探测装置2将随机检测到的路况信息，转化为电信号后输送给电子控制器3，该电子控制器3是人工智能系统，以单片机为核心。路况状态信号经单片机运算处理后，输出相应的行走指令，控制两只驱动轮8运行，使机器能自行避开沟壑、陡坡、家具、墙壁等物体。
储能电池组7可安放在机器底座4的底部。它为本实用新型智能清扫机提供电能。
图5为本实用新型的电子控制器3的原理框图。从图中我们可以知道，这是一个以单片机为核心的控制器。当机器在运行时安装在机器前方的多个红外线测距器，分别对路沟、墙体、家具等进行实时检测，同时将检测结果输入给单片机，经单片机实时运算后，输出适宜的运行指令数据，经驱动电路，驱使电机作相应的直线行驶或转向行驶动作。
其中红外线测距器的电路如图6所示U1c和U1d与外围阻容元件，构成了二级放大电路。红外接收器V18将经物体反射的微弱红外信号拾取后，经电容C6到第一级运放U1c进行前级信号电压放大；又经电容C7到第二级运放U1d进行第二级信号电压放大。使微弱的红外信号电压，放大到具有一定的电压幅值，以便后级电路进行电平值的比较。
运放U1b外围阻容元件构成一个电压比较器。放大了的红外高频信号电压经二极管V19整流后，在电阻R35两端产生一个直流电压。电阻R32、R30、电容C10组成一个T型滤波电路，对红外信号电压中的高频成分进行过滤，然后送入运放U1b的同相输入端进行电压比较。这样，当机器检测到有红外信号电压时，电压比较器输出高电平[1]的指令；反之，则输出低电平[0]的指令，将物体或路沟的“有”“无”状态转变为相应的电信号，以利单片机识别和控制。
机器的智能化运行，是要靠两只行走驱动轮的协调动作来完成。
图7为电驱动行走系统的驱动电路。该图实为一个常见的H型桥式电机驱动电路。在本电路的AB两个输入端加上相应的数字电平信号时，就可对行走电机实施正转、反转、停转等动作的控制。由单片机输出的运行指令，是同时加在两组驱动电路输入端口的一组运行指令数据，分别驱动两只驱动轮协调运转；使机器完成如前行(正转)、后退(反转)、停止(停转)转向等动作。同时，由检测器Q10检测来自驱动轮中的步距脉冲信号C，并输入给单片机，对机器的行驶步距进行测定，实现机器的智能化运行。另外，因机器的实际运行环境较为复杂，为了防止机器在运行中受堵，使驱动电机过载而损坏，电路中由晶体管Q11对驱动电流进行检测，输出的电平信号D给单片机进行判别，以便作是否需要停机的指令。
权利要求1.一种智能清扫机，包括机座(4)、清扫吸尘系统、电驱动行走系统、路况探测装置(2)、电子控制器(3)、电池组(7)，其特征在于所述的路况探测装置(2)安装在机座(4)的正前方，并通过电子控制器(3)与电驱动行走系统相连接，所述的清扫吸尘系统设置在清扫机座(4)的腹下并与安装在机座(4)上的电驱动行走系统连接，电池组(7)则放置在所述机座(4)的底部电池盒内。
2.根据权利要求1所述的智能清扫机，其特征在于所述的清扫吸尘系统包括清扫支架(10)、清扫毛刷(14)、直流电机(9)，传动齿轮组(15)、刷子(6)、电动刷(13)、尘埃收集器(11)及吸风机(12)；所述的直流电机(9)、清扫毛刷(14)均安装在清扫支架(10)上，而清扫支架(10)则安装在机座(4)上，直流电机(9)通过传动齿轮组(15)与清扫毛刷(14)连接，驱动清扫毛刷(14)旋转而对地面实施除尘清扫，安装在机座(4)侧面的刷子(6)、电动刷(13)也与直流电机(9)通过传动齿轮组(15)连接，将对机器周遍的地面进行除尘清扫，扫入安装于清扫支架后部的尘埃收集器(11)中，同时与尘埃收集器连接的吸风机(12)则将浮尘吸入到尘埃收集器(11)内。
3.根据权利要求2所述的智能清扫机，其特征在于所述的尘埃收集器(11)为可拆卸结构。
4.根据权利要求1至3中任意一个所述的智能清扫机，其特征在于所述的电驱动行走系统包括设置在机座(4)中线位置的万向轮(5)和两只设置在机器底座(4)两侧的驱动轮(8)，两只驱动轮(8)包括有胶轮，其中在胶轮中心的包裹有轮毂，胶轮轴与减速齿轮啮合，并分别和两个直流电机相连接，所述直流电机受控于电子控制器(3)。
5.根据权利要求1至3中任意一个所述的智能清扫机，其特征在于所述的路况探测装置(2)安装在机座(4)正前方的半轮状壳体上，它是由多个红外检测器件组合而成的红外线测距器。
6.根据权利要求1至3中任意一个所述的智能清扫机，其特征在于所述的电子控制器(3)是以单片机为核心包括连接线及插头，与路况探测装置(2)和电驱动行走系统相连接。
7.根据权利要求1至3中任意一个所述的智能清扫机，其特征在于所述的智能清扫机还包括机盖(1)，该机盖(1)安装在机座(4)上方并覆盖大部分清扫机元件。
专利摘要一种智能清扫机，包括机座、清扫吸尘系统、电驱动行走系统、路况探测装置、电子控制器、电池组等，其中所述的路况探测装置安装在机座的正前方并通过电子控制器与电驱动行走系统相连接，所述的清扫吸尘系统设置在清扫机座的腹下并通过安装在机座上的电驱动行走系统进行驱动，电池组则放置在所述机座的底部电池盒内。本实用新型可以随时探测机器行驶前方的障碍物的状态，能自行避开沟壑、陡坡、家具、墙壁等物体，顺利完成地面清扫工作。本实用新型的动力能源供给，是由可充电电池来实现的，它解决了机器需要无绳运行的实际问题。给了智能机器很大的灵活性。
文档编号A47L11/00GK2810480SQ20042005858
公开日2006年8月30日 申请日期2004年12月15日 优先权日2004年12月15日
发明者田吉传, 俞建福, 周伦舜, 周行军 申请人:宁波富达电器有限公司