能用于楼梯清洁的爬楼机器人的制作方法

本实用新型涉及一种爬楼机器人，特别是一种能用于楼梯清洁的爬楼机器人。

背景技术：

随着现代化科学技术的飞速发展和社会的进步，机器人系统在各个领域的应用越来越广泛。目前，工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬用、喷漆、检测、研磨抛光、激光加工等，其中爬楼机器人在爬楼工作上应用广泛。使用者对爬楼机器人速度、精度、成本、结构等因素要求越来越高，然而现有的爬楼机器人已经不能满足人们的诸多要求。另外，现有爬楼机器人着重研究的是跨越障碍物的能力，也即楼梯的攀爬能力，也即现有机器人能够帮助腿脚不灵便人员，承载提拿一定重物。然而，爬楼机器人用于楼梯清洁方便的研究目前基本没有，现有楼梯清洁主要还是靠人工进行每个台阶每个台阶的进行清洁。清扫速度慢，劳动强度大，费时费力。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种能用于楼梯清洁的爬楼机器人，该能用于楼梯清洁的爬楼机器人能自动对楼梯进行清扫，清扫效率高，劳动强度小，节省人力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种能用于楼梯清洁的爬楼机器人，包括主体箱、置物箱、发动机、两个驱动滚轮和超声测距模块；两个驱动滚轮设置在主体箱的底部，且每个驱动滚轮均为星形五轮；两个驱动滚轮之间通过滚轴相连接。

主体箱的前端面开口设置，置物箱邻近主体箱的前端面设置。

主体箱内设置有菱形的形变杆，形变杆的其中一端与置物箱相连接。

主体箱内还设置有垂直伸缩轨道，主体箱内沿着垂直伸缩轨道进行上下滑移。

主体箱底部还设置有水平伸缩轨道，主体箱能沿着水平伸缩轨道进行左右滑移。

超声测距模块设置在主体箱或置物箱上，超声测距模块用于确定前方物体是否为楼梯，当确定为楼梯时，能自动测算楼梯每个台阶的高度值及长度值。

置物箱的底部开口，置物箱内设置有清扫装置，清扫装置包括吸尘盘和清洁刷；清洁刷设置在吸尘盘的底部，并能够旋转；吸尘盘的高度能够下降，并能从置物箱的底部伸出。

发动机搭载在滚轴上，发动机分别与滚轴、形变杆、垂直伸缩轨道、水平伸缩轨道、超声测距模块和清扫装置相连接。

所述置物箱的前后外侧壁设置有若干个万向滚轮，每个万向滚轮均能与主体箱的前后内侧壁滑动连接。

所述置物箱内设置有电池组，该电池组能驱动吸尘盘的高度下降以及清洁刷的旋转。

所述清扫装置还包括垃圾收纳箱和伸缩管道，垃圾收纳箱设置在置物箱的顶部，垃圾收纳箱的底部固定设置伸缩管道，伸缩管道的另一端与吸尘盘固定连接，电池组能驱动伸缩管道的伸缩以及清洁刷的旋转。

所述超声测距模块设置在或置物箱的顶部。

本实用新型采用上述结构后，上述超声测距模块能自动确定前方物体是否为楼梯，当确定为楼梯时，能自动测算楼梯每个台阶的高度值及长度值。然后，发动机根据测算出的每个台阶的高度值及长度值，计算出主体箱及置物箱上升的高度，然后，主体箱沿着垂直伸缩轨道上升一个计算高度值，当主体箱上升时，星形五轮与楼梯相卡住，从而使实现爬楼机器人的爬楼。同时，发动机还指令形变杆发生形变，根据平行四边形原理，使置物箱也上升一个计算高度值，同时置物箱从主体箱内弹出，位于置物箱内的清扫装置启动，吸尘盘及清扫刷高度下降，直至与楼梯台阶面接触，先由清洁刷旋转着将垃圾扫至底部，再由吸尘盘将垃圾由伸缩管道吸入垃圾收纳箱。楼梯台阶的一个地点清扫完成后，主体箱将沿着水平伸缩轨道进行左右滑移，进行每个台阶每个地点的全面清扫。当一级台阶清扫完成后，置物箱收纳至主体箱内，爬楼机器人继续向前爬升，实现下一个循环，进行下一个台阶的全面清扫工作。

附图说明

图1显示了本实用新型能用于楼梯清洁的爬楼机器人的结构示意图。

图2显示了本实用新型能用于楼梯清洁的爬楼机器人的侧面透视图；

图3为本实用新型置物箱的侧面透视图；

图4为本实用新型爬楼示意图。

其中有：1、超声测距模块；2、置物箱；3、清洁刷；4、主体箱；5、驱动滚轮；6、垂直伸缩轨道；7、形变杆；8、发动机；9、垃圾收纳箱；10、水平伸缩轨道；11、伸缩管道；12、电池组；13、吸尘盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图4所示，一种能用于楼梯清洁的爬楼机器人，包括主体箱4、置物箱2、发动机8、两个驱动滚轮5和超声测距模块1。

两个驱动滚轮设置在主体箱的底部，且每个驱动滚轮均为星形五轮；两个驱动滚轮之间通过滚轴相连接。

主体箱的前端面开口设置，置物箱邻近主体箱的前端面设置。

如图2所示，主体箱内设置有菱形的形变杆7，形变杆的其中一端与置物箱相连接。根据平行四边形原理，当形变杆横向收缩时，置物箱能随着形变杆的收缩，收纳在主体箱内；当形变杆横向伸长时，置物箱能随着形变杆的伸长，从主箱体内弹出。

主体箱内还设置有垂直伸缩轨道6，主体箱内沿着垂直伸缩轨道进行上下滑移。

主体箱底部还设置有水平伸缩轨道10，主体箱能沿着水平伸缩轨道进行左右滑移。

超声测距模块设置在主体箱或置物箱上，优选设置在或置物箱的顶部。

超声测距模块用于确定前方物体是否为楼梯，当确定为楼梯时，能自动测算楼梯每个台阶的高度值及长度值。

置物箱的底部开口，置物箱内设置有清扫装置。

如图3所示，清扫装置包括垃圾收纳箱9、伸缩管道11、电池组12、吸尘盘13和清洁刷3。

清洁刷设置在吸尘盘的底部，并能够旋转；吸尘盘的高度能够下降，并能从置物箱的底部伸出。

垃圾收纳箱设置在置物箱的顶部，垃圾收纳箱的底部固定设置伸缩管道，伸缩管道的另一端与吸尘盘固定连接，电池组能驱动伸缩管道的伸缩以及清洁刷的旋转。

发动机搭载在滚轴上，发动机分别与滚轴、形变杆、垂直伸缩轨道、水平伸缩轨道、超声测距模块和清扫装置相连接。

进一步，置物箱的前后外侧壁设置有若干个万向滚轮，每个万向滚轮均能与主体箱的前后内侧壁滑动连接。

本实用新型采用上述结构后，上述超声测距模块能自动确定前方物体是否为楼梯，当确定为楼梯时，能自动测算楼梯每个台阶的高度值及长度值。然后，发动机根据测算出的每个台阶的高度值及长度值，计算出主体箱及置物箱上升的高度，然后，主体箱沿着垂直伸缩轨道上升一个计算高度值，当主体箱上升时，星形五轮与楼梯相卡住，从而使实现爬楼机器人的爬楼。同时，发动机还指令形变杆发生形变，根据平行四边形原理，使置物箱也上升一个计算高度值，同时置物箱从主体箱内弹出，位于置物箱内的清扫装置启动，吸尘盘及清扫刷高度下降，直至与楼梯台阶面接触，先由清洁刷旋转着将垃圾扫至底部，再由吸尘盘将垃圾由伸缩管道吸入垃圾收纳箱。楼梯台阶的一个地点清扫完成后，主体箱将沿着水平伸缩轨道进行左右滑移，进行每个台阶每个地点的全面清扫。当一级台阶清扫完成后，置物箱收纳至主体箱内，爬楼机器人继续向前爬升，实现下一个循环，如图4所示，进行下一个台阶的全面清扫工作。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。