旋转清扫装置的制作方法

本发明涉及一种清扫机器人，尤其涉及的是一种旋转清扫装置。

背景技术：

机器人技术作为当前的科技前沿，为我们的生活工作带来各种便利。对于清扫机器人来说，是否具有自洗以及全自动化的功能，是极具实用价值的标准。当前市场上的清扫机器人多仅具有吸尘功能，自动化程度低，工作时间短。大部分的清扫机器人需要人工清洗其清扫设备，不具有智能化和自动化的能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种旋转清扫装置，以实现大范围、高效率的全自动清扫。

本发明是通过以下技术方案实现的：

旋转清扫装置，包括清扫机构和运动机构，

所述清扫机构包括电机、清扫连接轴，所述电机的输出轴竖直向下延伸，所述清扫连接轴与电机的输出轴相连接，通过电机驱动清扫连接轴转动；

所述运动机构包括长轴，所述长轴转动设置在支架上，所述长轴上设置有两组连杆机构，两组连杆机构分别为左连杆机构、右连杆机构，每组连杆机构包括依次铰接的上臂、中臂和下臂，两组连杆机构的下臂之间通过一个连接板相连接，且两个下臂与连接板之间分别转动连接，两组连杆机构的上臂均套装在长轴上，左连杆机构的上臂滑动设置在长轴上且与长轴无相对转动，右连杆机构的上臂固定在长轴的一端上，两个上臂上分别安装有第一舵机，通过两个第一舵机分别带动对应的中臂相对于上臂转动，使得左连杆机构的上臂沿着长轴的轴向滑动，从而带动整个清扫机构在左右方向和竖直方向上运动；

所述电机固定在连接板上；通过一个驱动机构驱动所述长轴旋转，从而带动两个连杆机构在竖直面内摆动，进而带动整个清扫机构在竖直方向上运动。

进一步的，所述驱动机构包括第二舵机、减速箱、齿轮副，所述第二舵机的输出轴与减速箱的输入端相连接，所述齿轮副包括相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮固定安装在减速箱的输出端，所述从动齿轮固定安装在长轴上。

进一步的，所述清扫连接轴包括上下连接的套筒和弹簧输出轴，所述套筒上端与电机的输出轴相连接，所述套筒的空腔内设置有弹簧，所述弹簧输出轴的上部伸入套筒的空腔内且抵紧弹簧下端，所述弹簧输出轴相对于套筒能上下移动，所述弹簧输出轴的上部侧壁设有对其下极限位置进行限位的限位台阶。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1.本发明提供的清扫装置，在舵机和齿轮传动的配合下，通过控制连杆机构在空间的摆动，可以实现清洁用具在地面上具有较大的工作区域，并可实现非工作时间内装置的收缩功能，节约空间。

2.本发明提供的清扫装置，利用大功率的第二舵机和减速箱的相互配合，可以实现大重量的整个装置摆动，并增加竖直方向上的自由度。

3.本发明提供的清扫装置，在弹簧输出轴处利用弹簧增压，增大了清洁用具与地面的接触压力与接触面积，具有更好的清洁效果。

附图说明

图1是本发明的左连杆机构处于长轴左端的状态结构示意图。

图2是本发明的左连杆机构处于长轴中部的状态结构示意图。

图3是本发明处于收起的状态的结构示意图。

图4是本发明的清扫连接轴的结构示意图。

图中标号：1长轴，2支架，3上臂，4中臂，5下臂，6第一舵机，7电机，8第二舵机，9减速箱，10主动齿轮，11从动齿轮，12套筒，13弹簧输出轴，14洁具连接基座，15联轴器，16挡板，17连接板，18轴承支架，19弹簧，20平键，21轴承槽，22短轴。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图4，本实施例公开了旋转清扫装置，其特征在于：包括清扫机构和运动机构，清扫机构包括电机7、清扫连接轴，电机7的输出轴竖直向下延伸，清扫连接轴与电机7的输出轴相连接，通过电机7驱动清扫连接轴转动；

运动机构包括长轴1，长轴1转动设置在支架2上，通过两组轴承支架18与支架2连接。长轴1上设置有两组连杆机构，两组连杆机构分别为左连杆机构、右连杆机构，每组连杆机构包括依次铰接的上臂3、中臂4和下臂5，两组连杆机构的下臂5之间通过一个连接板17相连接，且两个下臂5分别通过短轴22与连接板17之间转动连接，连接板17左右两侧分别开设有轴承槽21，下臂5分别与短轴22在短轴22的轴向上定位，两组短轴22分别与两组轴承槽21通过轴承连接并轴向定位。两组连杆机构的上臂3均套装在长轴1上，左连杆机构的上臂3滑动设置在长轴1上且与长轴1无相对转动，右连杆机构的上臂3固定在长轴1的一端上，两个上臂3上分别安装有第一舵机6，通过两个第一舵机6分别带动对应的中臂4相对于上臂3转动，使得左连杆机构的上臂3沿着长轴1的轴向滑动，从而带动整个清扫机构在左右方向和竖直方向上运动；

电机7固定在连接板17上，并通过联轴器15带动下端输出轴转动；通过第二舵机8驱动长轴1旋转，从而带动两个连杆机构在竖直面内摆动，进而带动整个清扫机构在竖直方向上运动。

驱动机构包括第二舵机8、减速箱9、齿轮副，第二舵机8的输出轴与减速箱9的输入端相连接，齿轮副包括相啮合的主动齿轮10和从动齿轮11，主动齿轮10固定安装在减速箱9的输出端，从动齿轮11固定安装在长轴1上。

清扫连接轴包括上下连接的套筒12和弹簧输出轴13，套筒12上端与电机7的输出轴相连接。套筒12的空腔内设置有弹簧19，弹簧输出轴13的上部伸入套筒12的空腔内且抵紧弹簧19下端，弹簧输出轴13相对于套筒12能上下移动，弹簧输出轴13的上部侧壁设有对其下极限位置进行限位的限位台阶，套筒12的下端通过一个挡板16与弹簧输出轴13的限位台阶相配合实现限位。。弹簧输出轴13下端安装有一个洁具连接基座14，洁具连接基座14可以连接多个清洁用具。套筒12与弹簧输出轴13之间通过平键20连接，防止相对转动。

本实施例提供的旋转清扫装置的工作过程如下：

视觉机器人在寻找到污渍之后，控制机器人位移至污渍前。第二舵机8带动长轴1转动，控制整个清扫机构下压。同时第一舵机6控制连杆机构左右移动和上下摆动，准确地将清扫机构对准污渍处精准去污。靠近地面时电机7带动清扫机构高速旋转，弹簧19输出压力从而增大清洁用具与地面的接触压力。在清扫过程中，第一舵机6和第二舵机8相互配合，进行大面积的清扫工作。

清洁完污渍之后，第一舵机6和第二舵机8相互配合将清扫机构升起，电机7停止转动。通过第一舵机6可将连杆机构收缩，如图3所示。此时可进行下一处的清洁或进行自洁工作。

自洁过程时，通过第一舵机6和第二舵机8相互配合，将清洁用具伸入水箱中由电机7带动匀速旋转，待清洗干净后升起清洁用具，电机7高速旋转从而甩干清洁用具。

以上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。

技术特征：

技术总结
本发明公开了旋转清扫装置，包括清扫机构和运动机构，清扫机构包括电机、清扫连接轴；运动机构包括长轴，长轴上设置有两组连杆机构，每组连杆机构包括依次铰接的上臂、中臂和下臂，两组连杆机构的下臂之间通过一个连接板相连接，且两个下臂与连接板之间分别转动连接，两组连杆机构的上臂均套装在长轴上，两个上臂上分别安装有第一舵机，通过两个第一舵机分别带动对应的中臂相对于上臂转动，使得左连杆机构的上臂沿着长轴的轴向滑动，从而带动整个清扫机构在左右方向和竖直方向上运动；通过一个驱动机构驱动长轴旋转，从而带动两个连杆机构在竖直面内摆动，进而带动整个清扫机构在竖直方向上运动。本发明优点：实现大范围、高效率的全自动清扫。

技术研发人员：张嘉伟;曾亿山;许胜涛
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2017.12.08
技术公布日：2018.04.27