一种多功能擦拭机器人的制作方法

本发明涉及一种家用清洁机器人领域。

背景技术：

随着科技水平的提高，人们越来越倾向于采用智能清洁机器人来代替人工完成清洁工作，擦窗机器人就是目前的智能清洁机器人的一种，但是目前市场上的擦窗机器人都是只能清洁一块窗户，相连在一起的、存在有缝隙的玻璃也不能清洁，又由于平常擦窗的频率本来就不高，使得擦窗机器人的市场占据的份额极小，极大的局限了其的使用推广。

因此，设计一款能够清洁多块连接在一起的玻璃、甚至更多功用的清洁机器人是业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明针对以上现有技术中存在的问题提供了一种能够清洁多片玻璃、带墙砖的墙壁、硬质较光滑需要吸附的倾斜界面和不需要吸附的平缓工作界面的多功能擦拭机器人。

本发明提出的方案是，设计了一种多功能擦拭机器人，包括：主机体外壳和设于主机体外壳内部的真空发生装置、气压传感器、活动碰撞、无线信号障碍检测系统、左右两侧的驱动轮组合、控制系统、电源系统以及设于主机体外壳底部的擦布。

多功能擦拭机器人有两种工作模式：壁面清洁模式和地面清洁模式：

在壁面清洁模式下，多功能擦拭机器人需要吸附在工作界面上，擦布与真空发生装置和主机体外壳的底座构成负压腔，气压传感器通过检测负压腔的压力变化值情况，反馈给控制系统并判断多功能擦拭机器人是否是在通过缝隙还是悬空状态，并给出后续的工作指令，用活动碰撞来判断是否碰到挡边障碍，整个工作状态真空发生装置一直处于运转状态，无线信号障碍检测系统一直处于非工作状态；

在地面清洁模式下，多功能擦拭机器人工作在不需要吸附的工作界面上，此时真空发生装置和气压传感器都停止工作，无线信号障碍检测系统此时处于工作状态，由活动碰撞和无线信号障碍检测系统来判断障碍与悬空，并给出后续工作指令。

本发明实现了跨越相连界面之间的缝隙，并将其清洁功能拓展到所有倾斜无挡边连接的需要吸附的硬质较光滑界面和不需要吸附的平缓的工作界面。

所述驱动轮组合包括设置于主机底部中间两侧的对称的左驱动轮组合和右驱动轮组合，所述左驱动轮组合包括：左驱动支架、设置于左驱动支架侧部的驱动马达、设置于左驱动支架内部一端连接在驱动马达轴上的主动带轮、设置于左驱动支架内部另一端的从动带轮、连接从动带轮和左驱动支架的轴，内嵌在连接从动带轮两端的轴承、连接主动带轮和左驱动支架的轴、内嵌在连接带轮一端的轴承、连接主动带轮和从动带轮的同步带，所述左驱动支架由左驱动支架、驱动支架盖、驱动支架密封帖构成。

所述右驱动轮组合与左驱动轮组合布局相同，结构对称。

所述真空发生装置包括：风机马达、风页、风机支架、风机罩，风机马达与控制系统连接。

所述气压传感器与负压腔连接，气压传感器与控制系统连接。

所述活动碰撞包括设置于多功能擦拭机器人前端，包括碰撞支架、设置在碰撞支架上两角的导向轮、设置与碰撞支架上前端和两侧的碰撞轮。

所述活动碰撞包括亦可设置于多功能擦拭机器人前后两端且结构相同。

所述无线信号障碍检测系统包括前方障碍检测装置和悬空检测装置，无线信号产生方式可为红外线、超声波等目前市场上常见的可收发装置。

与现有技术相比，本发明将只能清洁一块玻璃改进为可清洁多块连接在一起的无档边拦着的玻璃，并将功能拓展到所有的无挡边相连的硬质较光滑的工作平界面。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1为多功能擦拭机器人的正面示意图；

图2为多功能擦拭机器人的底部示意图；

图3为多功能擦拭机器人的内部布局图；

图4为多功能擦拭机器人的剖视图；

图5为多功能擦拭机器人的真空发生装置剖视图；

图6为多功能擦拭机器人的左驱动轮组合示意图；

图7为多功能擦拭机器人的左驱动轮组合剖视图一；

图8为多功能擦拭机器人的左驱动轮组合剖视图二；

图9为多功能擦拭机器人的右驱动轮组合示意图；

图10为多功能擦拭机器人的右驱动轮组合剖视图一；

图11为多功能擦拭机器人的右驱动轮组合剖视图二；

图12为多功能擦拭机器人的壁面回充示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明提出的能够跨越缝隙的多功能擦拭机器人，包括：主机体外壳1和设于主机体外壳内部的驱动轮组合2、真空发生装置7、气压传感器61、活动碰撞、无线信号障碍检测系统4、控制系统、电源系统以及设于主机体外壳1底部的擦布80。

如图1、3所示，所述主机体外壳自上而下由面盖11、中壳12、底座13构成外壳体，手柄14和手柄15内嵌与面壳内，控制面板组合16也设置在面壳11上，电源开关17和直流充电插口18设置于主机外壳体1侧部，底座13周边贴着魔术贴131。

如图1所示，根据本发明的实际工作环境的需求，本发明的外观设计为一个矩形形态。

如图3所示，底座13上设有气压传感器61，所述气压传感器61与负压腔75连接，所述气压传感器61与控制系统连接。

如图2、5所示，擦布80与真空发生装置7和底座13构成负压腔75；在经过相连界面之间时，通过气压传感器61检测负压腔75的压力变化值情况，反馈给控制系统并判断多功能擦拭机器人是否是在通过缝隙还是悬空状态，并给出后续的动作指令。

如图2所示，所述的驱动轮组合包括左驱动轮组合20、右驱动轮组合29；

如图6、7、8所示，所述左驱动轮组合20包括：左驱动支架22、驱动马达21、连接在驱动马达21轴上的主动带轮25、带轴轮26、连接从动带轮26和左驱动支架22的轴27，内嵌在连接从动带轮26两端的轴承23、连接带轮25和左驱动支架22的轴28、内嵌在连接带轮25一端的轴承23、连接主动带轮25和从动带轮26的同步带24、驱动马达21与控制系统连接；

所述左驱动支架22由左驱动支架221、驱动支架盖222、驱动支架密封帖223构成。

如图9、10、11所示，所述右驱动轮组合201包括：右驱动支架29、驱动马达21、连接在驱动马达21轴上的主动带轮25、带轴轮26、连接从动带轮26和右驱动支架29的轴27，内嵌在连接从动带轮26两端的轴承23、连接带轮25和右驱动支架29的轴28、内嵌在连接带轮25一端的轴承23、连接主动带轮25和从动带轮26的同步带24、驱动马达21与控制系统连接；

所述右驱动支架29由左驱动支架291、驱动支架盖222、驱动支架密封帖223构成。

所述右驱动轮组合201与左驱动轮组合20结构布局相同、左右对称。

本实施例驱动部分采用的是同步带传动方式来驱动多功能擦拭机器人，但是并不仅限于采用同步带传动方式来驱动，也可以采用现有其它成熟的驱动技术，如履带传动技术、齿轮传动技术、皮带传动技术等。

如图5所示，所述真空发生装置包括：马达71、马达支架72、马达支架盖73和装配在马达71轴上的风页74构成，马达71与控制系统连接。

如图3、4所示，本实施例中所述的活动碰撞4，分布在多功能擦拭机器人前后端，结构相同，包括：碰撞支架41、设置在碰撞支架上两角的导向轮44、设置与碰撞支架上前端和两侧的碰撞轮42。

如图2、3所示，前方障碍检测装置5设置于中壳12上并分布在前后两端，悬空检测装置3分布在底座13上。

如图3、4所示，控制PCB43设置在活动碰撞4上的碰撞轮42内侧的底座13上，控制PCB43与控制系统连接。

如图1、12所示，充电座10吸附或者固定在工作界面上，支撑并保护多功能擦拭机器人在非工作状态不会掉落，并给多功能擦拭机器人进行充电。

多功能擦拭机器人前后两端各有两个充电柱91，当清洁机器人回到充电座10时，可以任意一端的充电柱91接触充电座10进行充电。

如图1、4所示，所述控制面板组合16包含，显示支架161、显示PCB162、显示板163，显示PCB162与控制系统连接。

如图3所示，所述电源系统包括：电池90、充电柱91、工作电源17、直流充电插口18，各自分别都与控制系统连接。

如图4所示，擦布80附着在魔术贴131上，擦布80与真空发生装置7和底座13构成负压腔75，擦布80是可透气的，所以负压腔75的压力和擦布80与空气的接触面的面积大小有关，擦布80侧面的漏气可忽略不计，在附着在清洁界面上后，擦布80与空气接触面基本为零，清洁界面不漏气，因此此时压力值为达到最大压力值，同时将多功能擦拭机器人吸附在清洁界面上，在越过界面之间的缝隙时，由于擦布80与空气接触面增加，擦布80的漏气量加大，压力值产生变小，并反馈给控制系统，通过擦布80的漏气后形成的压力变化值来衡量缝隙的大小，判断是否可以越过缝隙，通过预设的极限压力值为判断基准，能够越过去的判定为缝隙，不能越过的判定为悬空，并给出相应动作指令，多功能擦拭机器人在进行壁面清洁时，任何时候的吸附压力都要保证多功能擦拭机器人能够不从清洁界面上掉落。

工作原理，多功能擦拭机器人侧面工作电源17开关打开，先选择多功能擦拭机器人的工作模式：

选择壁面清洁模式时，此时真空发生装置7开始运转，气压传感器61进入工作状态，再按启动键，左驱动轮组合20、右驱动轮组合29开始工作，并根据预设的路径规划方式进行壁面清洁工作，当多功能擦拭机器人活动碰撞4碰到障碍物时，活动碰撞4碰触控制PCB43，控制PCB43导通产生信号反馈给控制系统，并控制多功能擦拭机器人进行下一步动作，当多功能擦拭机器人需要越过壁面之间的缝隙或者悬空时，通过负压腔75压力变化情况判断是缝隙还是悬空，反馈给控制系统，控制系统发出指令，越过缝隙或者后撤转向，整个工作状态真空发生装置7一直处于运转状态，无线信号障碍检测系统一直处于非工作状态；

选择地面清洁模式时，真空发生装置7和气压传感器61都处于非工作状态，无线信号障碍检测系统此时处于工作状态，当多功能擦拭机器人行走时，由前方障碍检测装置5优先判断前方是否有障碍，在前方障碍检测装置5无法判断前方障碍时，由活动碰撞4碰撞前方障碍，并产生信号反馈给控制系统，给出相应工作指令，由悬空检测装置3判断多功能擦拭机器人行走前方是否悬空，并产生信号反馈给控制系统，并给出相应工作指令。

充电座10吸附或者固定在工作界面上，当多功能擦拭机器人清洁完工作界面或者电池电力不足的情况下，多功能擦拭机器人及时返回到充电座10上并充电，充电座10支撑并保护多功能擦拭机器人在非工作状态不会从工作界面上掉落下来。

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。