多功能模块化智能家居服务机器人的制作方法

本发明涉及家用机器人领域，特别涉及一种基于模块化设计，集扫地、拖地、监控、环境监测等功能为一体的多功能模块化智能家居服务机器人。

背景技术：

目前，应用最为普遍的家用机器人是扫地机器人，但是，现阶段的扫地机器人功能单一，仅局限于清洁方面，虽然市面上已出现了“前扫后拖”的扫拖一体机，但其拖地模式不能模拟人力跪姿擦地效果，拖地并不彻底；同时，现阶段的扫地机器人大多仅通过传感器进行避障，并不能根据实际环境自主规划运动路径，在清扫过程中有很多重复区域，效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能模块化智能家居服务机器人，解决了现有技术存在的上述问题。本发明基于模块化设计，集扫地、拖地、监控、环境监测等功能为一体，在拖地过程中可以进一步模拟人力跪姿擦地效果，同时可以自主规划扫地、拖地路线。包括驱动模块、扫地模块、拖地模块、监控模块、环境监测模块等部分，用户可根据实际使用需要，选择相关功能模块进行插拔组合，从而实现扫地、拖地、监控、环境监测等功能。驱动模块设有激光雷达，可融合其他模块多传感器信息，实现自主规划扫地、拖地路线。拖地模块设有可调节配重，进一步模拟人力跪姿擦地效果，也可存储少量清洗剂、地板蜡等。可连接WiFi，用户可通过手机APP远程遥控其运动；它也可向手机APP发送实时监控视频，汇报环境监测数据。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

多功能模块化智能家居服务机器人，包括驱动模块1、扫地模块2、拖地模块3、监控模块4及环境监测模块5，驱动模块1与监控模块4通过插拔方式连接，驱动模块1与扫地模块2或拖地模块3通过插拔方式连接，环境监测模块5与扫地模块2或拖地模块3通过插拔方式连接。

所述的驱动模块1上设有激光雷达6，用于路径规划，用户也可通过手机APP控制其运动；驱动模块1通过模块插拔接口A7与监控模块4连接，通过模块插拔接口B8与扫地模块2或拖地模块3连接；驱动模块设有磁铁片9，与扫地模块2或拖地模块3的相应磁铁片吸引配合，提高模块间连接的精度和紧固性；驱动模块1两侧分别设有红外传感器10，测量两侧水平方向距离；驱动模块1底部设有两驱动轮11，通过两驱动轮11的差速实现机器人转向；电池盒12中装有锂电池，通过自动回充金属片13与充电基座上的金属片接触实现自动回充。

所述的扫地模块2通过模块插拔接口C17与环境监测模块5连接，通过模块插拔接口B8与驱动模块1连接，磁铁片9起紧固连接作用；扫地模块2底部两侧分别设有边刷18，两边刷18之间设有滚刷20，滚刷20后方设有集尘盒16，集尘盒16中有滤网，集尘盒16可从扫地模块2中取出清理；扫地模块2内部的吸尘风机通过通风口15换气；扫地模块前挡板14上集成水平、垂直方向的红外测距传感器，以防撞击与跌落；万向轮19设置在扫地模块2的底部起支撑作用。

所述的拖地模块3通过模块插拔接口C17与环境监测模块5连接，通过模块插拔接口B8与驱动模块1连接，磁铁片9起紧固连接作用；拖地模块3配有水箱22，水箱22插入拖地模块3的水箱槽中，水箱22）上有注水口23，水箱22下有粘布板24，粘布板24的渗水速率可以调节；拖地模块3设有配重盒25，配重重量可调，提供下压力，模拟人力跪姿擦地效果，也可储存少量清洗剂、地板蜡等；拖地模块前挡板21上集成水平、垂直方向的红外测距传感器，以防撞击与跌落。

所述的监控模块4设有摄像头26和舵机27，摄像头26安装在舵机27上；监控模块4通过模块插拔接口A7与驱动模块1连接；可通过WiFi向用户手机APP发送监控视频。

所述的环境监测模块5通过模块插拔接口C17与扫地模块2或拖地模块3连接；环境监测模块5上设有格栅28，内部安装气体检测传感器，可通过WiFi向用户手机APP发送监测数据。

本发明的有益效果在于：构思新颖、结构简单，使用方便。采用模块化设计，既丰富了机器人的功能，又降低成本。在扫地、拖地功能上也提高了清洁效果和工作效率。实用性强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2、图3为本发明的驱动模块的结构示意图；

图4、图5为本发明的扫地模块的结构示意图；

图6、图7为本发明的拖地模块的结构示意图；

图8为本发明的监控模块的结构示意图；

图9为本发明的环境监测模块的结构示意图。

图中：1、驱动模块；2、扫地模块；3、拖地模块；4、监控模块；5、环境监测模块；6、激光雷达；7、模块插拔接口A；8、模块插拔接口B；9、磁铁片；10、红外传感器；11、驱动轮；12、电池盒；13、自动回充金属片；14、扫地模块前挡板；15、通风口；16、集尘盒；17、模块插拔接口C；18、边刷；19、万向轮；20、滚刷；21、拖地模块前挡板；22、水箱；23、注水口；24、粘布板；25、配重盒；26、摄像头；27、舵机；28、格栅。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。

参见图1所示，本发明的多功能模块化智能家居服务机器人，包括驱动模块1、扫地模块2、拖地模块3、监控模块4及环境监测模块5，所述驱动模块1与监控模块4通过插拔方式连接，驱动模块1与扫地模块2或拖地模块3通过插拔方式连接，环境监测模块5与扫地模块2或拖地模块3通过插拔方式连接，从而满足不同的功能需求。

参见图2及图3所示，所述的驱动模块1上设有激光雷达6，激光雷达6高速旋转扫描周围环境，使机器人完成自主规划运动路线，用户也可通过手机APP控制其运动。驱动模块1通过模块插拔接口A7与监控模块4连接，通过模块插拔接口B8与扫地模块2或拖地模块3连接；驱动模块设有磁铁片9，与扫地模块2或拖地模块3的相应磁铁片吸引配合，可加强模块间连接紧固性；驱动模块1两侧分别设有红外传感器10，测量两侧水平方向距离；驱动模块1底部直径上设有两驱动轮11，从而使原地转向过程中机器人投影面积最小，通过两驱动轮11的差速实现机器人转向；电池盒12中装有锂电池，通过自动回充金属片13与充电基座上的金属片接触实现自动回充。

参见图4及图5所示，所述的扫地模块2通过模块插拔接口C17与环境监测模块5连接；通过模块插拔接口B8与驱动模块1相连，磁铁片9起紧固连接作用。扫地模块2底部两侧分别设有边刷18，两边刷18之间设有滚刷20，滚刷20后方设有集尘盒16，两边刷18将两侧尘土碎屑聚拢到滚刷20前方，滚刷20高速旋转将尘土碎屑卷土吸尘风机吸尘口，进而进入集尘盒16，集尘盒16中有滤网，集尘盒16可从扫地模块2中取出清理。扫地模块2内部的吸尘风机通过通风口15换气。扫地模块前挡板14上集成水平、垂直方向的红外测距传感器，以防撞击与跌落。万向轮19设置在扫地模块2的底部起支撑作用。

参见图6及图7所示，所述的拖地模块3通过模块插拔接口C17与环境监测模块5连接；通过模块插拔接口B8与驱动模块1相连，磁铁片9起紧固连接作用。拖地模块3配有水箱22，水箱22插入拖地模块3的水箱槽中，水箱22上有注水口23，水箱22下有粘布板24，粘布板24的渗水速率可以调节，在粘布板24上粘贴擦布，以进行不同干湿程度的拖地模式。拖地模块3设有配重盒25，配重重量可调，提供下压力，进一步模拟人力跪姿擦地效果，也可储存少量清洗剂、地板蜡等。拖地模块前挡板21上集成水平、垂直方向的红外测距传感器，以防撞击与跌落。

参见图8所示，所述的监控模块4设有摄像头26和舵机27，摄像头26安装在舵机27上，监控模块4通过模块插拔接口A7与驱动模块1连接。用户可通过手机APP控制舵机转动，观看实时监控视频。

参见图9所示，所述的环境监测模块5通过模块插拔接口C17与扫地模块2或拖地模块3连接，环境监测模块5上设有格栅28下设有甲醛、甲烷、一氧化碳等气体检测传感器，用户可通过手机APP获得监测数据。

参见图1至图9所示，本发明的工作原理或过程如下：

将驱动模块1和扫地模块2连接，构成扫地机器人，可完成扫地工作并通过激光雷达6实现自主路径规划；将驱动模块1和拖地模块3连接，构成拖地机器人，可完成拖地工作并通过激光雷达6实现自主路径规划；将驱动模块1和扫地模块2构成的扫地机器人或驱动模块1和拖地模块3构成的拖地机器人与远程监控模块3连接，可通过WiFi向用户手机APP发送监控视频，实现远程监控；将将驱动模块1和扫地模块2构成的扫地机器人或驱动模块1和拖地模块3构成的拖地机器人与环境监测模块5连接，可通过WiFi向用户手机APP发送环境监测数据。模块之间均为插拔式连接，用户可根据实际使用需要，选择相关功能模块进行插拔组合，也可拓展更多功能模块。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。