智能爬楼清洁机器人的制作方法

本实用新型属于智能清洁机器人技术领域，具体来说涉及一种智能爬楼清洁机器人。

背景技术：

随着科学技术的进步，工业技术的快速发展，目前智能化的设备已经走向了我们的生活中。特别是在2015年国家提出《中国制造2025》计划，其中机器人技术就作为重要的一项来发展。在日常生活中随处可见，都是一些智能化的器械来代替人类的劳动力，如电动拖把的实用新型，高空擦玻璃器的引入等，都是在工业里面的重大创新，为服务业的发展做出了巨大的贡献，都体现这中国智能化数字数技术的快速发展。但是，即使如此，仍然在我们生活中在服务业中有许多的工作需要我们人工去完成，比如楼梯的清洁还是需要人工去做，本设计就是为解决这个问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能爬楼清洁机器人。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种智能爬楼清洁机器人，包括爬楼装置和清洁装置，

所述爬楼装置包括底板和爬楼轮，爬楼轮设置在底板上；

所述清洁装置包括四个清洁面板，即前面清洁面板、左侧清洁面板、右侧清洁面板和底面清洁面板，四个清洁面板设置在一可抽拉式双层板机构上；

所述可抽拉式双层板机构由一块固定板和两块移动板组成，两块移动板左右对称设置在固定板之下，且两块移动板的上表面和固定板的上表面分别通过伸缩杆相连接，且两块移动板和固定板之间还分别通过丝杠副相连；

所述左侧清洁面板和右侧清洁面板分别通过曲柄滑块机构对称设置在左支撑板和右支撑板上，所述左支撑板和右支撑板对称竖直固定在可抽拉式双层板机构的两块移动板上，所述底面清洁面板水平设置在可抽拉式双层板机构的两块移动板的下表面；所述前面清洁面板通过光轴同步带机构设置在可抽拉式双层板机构上的固定板上；

爬楼装置和清洁装置通过中枢轴相连，其中，中枢轴的两端通过轴承可旋转地安装在爬楼装置底板上的支撑架上，且中枢轴的两端分别滑动固定在清洁装置的立柱上；中枢轴的中心固定在一L件上，L件上设置有丝杠传动副，其中丝杠螺母固定在L件底端，驱动丝杠的顶端电机通过滑轨和滑块固定在L件上，丝杠的末端通过止推轴承与清洁装置的固定板的中心固定连接。

在上述技术方案中，爬楼轮包括7个齿轮，7个齿轮固定在三角架上，7个齿轮由一个中心齿轮、3个二级齿轮和3个三级齿轮组成，其中，中心齿轮可旋转地固定在三角架的中心，3个二级齿轮以中心齿轮为中心可旋转的固定在三角架上并与中心齿轮啮合，3个三级齿轮以中心齿轮为中心可旋转的固定在三角架上并与3个二级齿轮分别啮合，3个三级齿轮分别与三个橡胶轮同轴连接。

在上述技术方案中，所述底板底端设置有前转向机构和后驱动机构，前转向机构由第一电机、转向连杆和前轴组成，由第一电机驱动实现转向；后驱动机构由第二电机、传动锥齿轮和后轴组成，前轴和后轴上装配爬楼轮。

在上述技术方案中，两块移动板上分别固定有丝杠螺母，固定板上固定设置有与丝杠螺母配合的丝杠，丝杠分别与电机连接，电机驱动丝杠转动，丝杠通过固定在移动板上的丝杠螺母带动两块移动板在固定板下方做左右平移抽拉运动。

在上述技术方案中，可抽拉式双层板机构上的固定板的前端上表面固定设置有光轴，前面清洁面板的背面可滑动的固定在光轴上，且前面清洁面板还通过同步带传动机构与电机连接。

在上述技术方案中，所述前面清洁面、左右两侧清洁面和底面清洁面上分别可拆卸的固定有毛刷，从而方便毛刷的更换和清洗。

在上述技术方案中，在清洁装置的底面设置有压力传感器。

在上述技术方案中，在爬楼装置底板上设置有限位开关。

本实用新型的优点和有益效果为：

本设计主要解决的问题就是楼梯的清洁。其目的是为了减少人类的劳动力，提高清洁工作效率，设计采用爬楼机器人原理和清洁装置，该机械机构具有占地空间小，功能实用、操作简单、成本低廉，完全通过人自主的进行控制运动，便于推广，应用范围广。

附图说明

图1是本实用新型中的爬楼轮的结构示意图。

图2是本实用新型中的底板的结构示意图。

图3是本实用新型中的底板的正视图。

图4是本实用新型中的清洁装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

一种智能爬楼清洁机器人，包括爬楼装置和清洁装置两部分，其以爬楼装置作为载体，拖载清洁装置爬楼，实现清洁装置对每个台阶的清洁。

所述爬楼装置包括底板和爬楼轮；

参见附图1，爬楼轮包括7个齿轮，7个齿轮固定在三角架5上，7个齿轮由一个中心齿轮1(即一级齿轮)、3个二级齿轮2和3个三级齿轮3组成，其中，中心齿轮1可旋转地固定在三角架5的中心并与动力轴连接，3个二级齿轮以中心齿轮为中心可旋转的固定在三角架上并与中心齿轮啮合，3个三级齿轮以中心齿轮为中心可旋转的固定在三角架上并与3个二级齿轮分别啮合，3个三级齿轮分别与三个橡胶轮4同轴连接；运动时，通过动力轴带动三个橡胶轮公转的同时，星型轮使得三个橡胶轮自转，实现爬楼动作；

参见附图2和附图3，所述底板6底端设置有前转向机构和后驱动机构，前转向机构由第一电机7、转向连杆8和前轴9组成，由第一电机驱动实现转向；后驱动机构由第二电机10、传动锥齿轮11和后轴12组成，前轴和后轴上装配爬楼轮。

参见附图4，所述清洁装置包括四个清洁面板，即前面清洁面板13、左侧清洁面板14、右侧清洁面板15和底面清洁面板16，四个清洁面板设置在一可抽拉式双层板机构上；

所述可抽拉式双层板机构由一块固定板17和两块移动板18组成，两块移动板左右对称设置在固定板之下，且两块移动板的上表面和固定板的上表面分别通过伸缩杆19相连接，且两块移动板和固定板之间还分别通过丝杠副相连(具体来讲，两块移动板上分别固定有丝杠螺母20，固定板上固定设置有与丝杠螺母配合的丝杠21，丝杠分别与电机连接，电机驱动丝杠转动，丝杠通过固定在移动板上的丝杠螺母带动两块移动板在固定板下方做左右平移抽拉运动，两块移动板在移动过程中，伸缩杆会被动伸缩，保证两块移动板做稳定的直线往复运动)；

所述左侧清洁面板14和右侧清洁面板15分别通过曲柄滑块机构22对称设置在左支撑板23和右支撑板24上，所述左支撑板和右支撑板对称竖直固定在可抽拉式双层板机构的两块移动板18上，所述底面清洁面板16水平设置在可抽拉式双层板机构的两块移动板的下表面；动作时，通过曲柄滑块机构实现左侧清洁面板和右侧清洁面板在左支撑板和右支撑板上做上下往复运动，通过两块移动板的左右平移抽拉运动可以实现底面清洁面板的移动以及左侧清洁面板和右侧清洁面板向两侧推进；

所述前面清洁面板13通过光轴同步带机构设置在可抽拉式双层板机构上的固定板上，具体来讲，可抽拉式双层板机构上的固定板的前端上表面固定设置有光轴25，前面清洁面板的背面可滑动的固定在光轴上，且前面清洁面板还通过同步带传动机构与电机26连接，电机通过同步带带动其沿光轴往复运动，实现对楼梯台阶前表面的清洁；

所述前面清洁面、左右两侧清洁面和底面清洁面上分别可拆卸的固定有毛刷，从而方便毛刷的更换和清洗。

爬楼装置和清洁装置通过中枢轴27相连，其中，中枢轴的两端通过轴承可旋转地安装在爬楼装置底板上的支撑架上，且中枢轴的两端分别通过滑板滑块机构28滑动固定在清洁装置的立柱29上；中枢轴的中心固定在一L件30上，L件上设置有丝杠传动副，其中丝杠螺母31固定在L件底端，驱动丝杠32的顶端电机33通过滑轨34和滑块35固定在L件上，丝杠的末端通过止推轴承与清洁装置的固定板的中心固定连接；由于重力原因清洁装置的底面会始终平行于地面(因为中枢轴与爬楼装置底板旋转连接，所以在重力的作用下清洁装置可以进行实时调节，保证清洁装置的底面保持水平状态)；擦地时，通过驱动丝杠旋转可推动清洁装置下降(为了达到擦地的压力，在清洁装置的底面设置有压力传感器，以提供压力反馈信号)；上升时，通过驱动丝杠方向旋转可提升清洁装置(为了使清洁装置达到指定位置自动停止，在爬楼装置底板上设置有限位开关，当清洁装置达到一定高度后触碰限位开关，则自动停止)。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。