一种清洁机器人的制作方法

文档序号:14971904发布日期:2018-07-20 18:25阅读:119来源:国知局

本发明涉及一种清洁设备,具体涉及一种清洁机器人。



背景技术:

目前在对办公场所以及商用场所的室内进行清扫工作时一般还是以使用吸尘器为主,在对一般的室内进行清洁工作时一般仍然还是使用扫帚和拖把这类传统工具为主。但是假如遇到需要清洁工作的面积过大(比如大型露天广场,室内体育馆等场所),若只使用扫帚和拖把这类传统工具来进行大面积的清洁工作,这样会使的清洁人员的劳动强度非常大,并且清洁工作的效率非常的低。

随着科技发展,清洁机器人也出现在人们的生活中。现有的清洁机器人主要分成两类,一类是吸尘式清洁机器人,通过风机产生负压,对地面上的灰尘、碎屑等能够容易被吸走的脏物进行吸除,从而实现清洁;另一类是擦拭式清洁机器人,通过循环转动的拖布与地面进行接触擦拭,从而对地面上的脏物进行清洁。上述两类清洁机器人均存在各自的不足,对于吸尘式清洁机器人,只能清除容易被吸走的脏物,对于粘附在地面上的脏物,无法实现清洁;对于擦拭式清洁机器,虽然对粘附在地面上的脏物具有较好的清除能力,但是用于擦拭地面的拖布不但要清洁灰尘、碎屑等容易与地面分离的脏物,也要清洁粘附在地面上的不易分离的脏物,这导致拖布的清洁负荷较大,带走的脏物较多,通常拖布在循环工作时,同时经过清洁水箱,由水箱中的水对拖布进行清洁,这就导致清洁水箱中的水会快速变脏,需要不断更换清洗水,否则影响清洁效果。

但是,拖地完成之后还需要对拖地机的拖布进行人工清洁,这又增加了人们的劳动量。因此申请公开号为cn105581739a的发明专利申请公开了“一种双水箱拖地车”,所述双水箱拖地车包括拖地模块,自洁模块,清扫模块和驱动模块。工作时,导布轮在电机的带动下作旋转运动,再通过导布轮带动拖布作旋转运动,通过压紧轮控制拖布与地面的接触距离来实现拖地的功能。自洁模块由清洁滚轮、扎水轮、水箱组成,工作时拖布在导布轮的带动下做旋转运动经清洁滚轮时,由清洁滚轮清洁拖布上的脏物,通过水箱的清洗,再经过扎水轮将拖布拧干,从而实现自洁的功能。

然而上述双水箱拖地车的拖布在水箱中进行清洗的过程中,拖布的水中运动时所受到的阻力为f=1/2*c*ρ*v^2*s(其中,ρ为密度,v,为速度,s为垂直方向横截面积,c为阻力系数),由于拖布在运动过程中,与其运动方向垂直的面积s即为拖布自身的横截面积,这样就导致水对拖布的阻力相对较小,使得拖布在水箱中运动的过程中水对拖布的阻力不能很好地将拖布上的脏物除去,这样就导致未清洗干净的拖布再对地面进行擦拭,从而影响清洁效果。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种清洁机器人,该清洁机器人不仅能够对灰尘、碎屑等容易与地面分离的脏物进行吸除,而且能对粘附地面上不易与地面分离的脏物进行擦除,同时,在对拖布进行清洗的过程中能够很好地除去拖布上的脏物,使得拖布在拖地过程中能够很好地对地面进行清洁,从而使得清洁效果更好。

本发明解决上述技术问题的技术方案是:

一种清洁机器人,包括清洁装置以及用于驱动清洁装置行走的行走机构,其中,所述清洁装置包括箱体、设置在箱体内的吸尘模块以及拖地模块,其中,

所述吸尘模块设置在拖地模块的前方,该吸尘模块包括设在箱体底部的吸尘口、设在箱体的侧壁上的排气口、连接吸尘口和排气口的吸风管道以及设在吸风管道上的集尘箱和风机,所述排气口处设置有过滤件;

所述拖地模块包括清洁滚轮、清洗水箱、拖布以及用于驱动拖布在清洁滚轮和清洗水箱之间循环运动的清洗驱动机构,其中,所述清洁滚轮设置在所述箱体的底部,所述箱体在与所述清洁滚轮对应的位置处设置有清洁口;所述拖布环绕在所述清洁滚轮与所述清洗水箱之间,所述清洗水箱的两端设有让拖布进出的进口和出口;其中,位于所述清洁滚轮处的拖布与地面接触,位于所述清洗水箱内的拖布呈扭转状。

优选的,所述清洗驱动机构包括设置在所述清洁滚轮两侧的第一转轴、设置在所述清洗水箱两侧的第二转轴以及清洗电机,其中,所述清洗电机安装在箱体内,该清洗电机的主轴通过第二同步传动机构与所述清洁滚轮连接;所述拖布从所述清洁滚轮出来之后依次环绕过清洗水箱一侧的第一转轴和第二转轴后进入所述清洗水箱中,该拖布在清洗水箱中经过若干次扭转后自所述清洗水箱出来,并依次环绕过清洗水箱另一侧的第二转轴和第一转轴后与所述清洁滚轮上的拖布首尾连接。

优选的,所述清洗水箱内设置有两个上下设置且相互配合的清洗转轴,所述两个清洗转轴转动连接在所述清洗水箱内,位于清洗水箱内的拖布自两个清洗转轴之间穿过。

优选的,所述拖布以所述清洗转轴为中心,在清洗转轴的两侧各进行一次180度的扭转。

优选的,所述清洗水箱在所述清洗转轴两侧各设置有第三转轴,所述第三转轴转动连接在所述清洗水箱的内壁上。

优选的,所述清洗水箱在所述出口处设置有夹紧滚轮组,所述夹紧滚轮组包括两个上下设置且相互配合的夹紧滚轮,所述两个夹紧滚轮转动连接在所述箱体的内壁上且高于所述清洗水箱的出口的位置,自所述清洗水箱的出口出来的拖布从所述两个夹紧滚轮之间穿过,且环绕在所述第二转轴上。

优选的,所述清洗水箱与所述夹紧滚轮组之间设置有导水片,所述导水片一端与所述清洗水箱的出口连接,另一端倾斜向上延伸至所述夹紧滚轮组的底部。

优选的,所述清洗水箱的上端设置有进水口,该清洗水箱的下端设置有排水机构,所述排水机构包括设置在所述清洗水箱底部的排水孔、排水管以及设置在所述排水孔与所述排水管之间的连接阀,所述连接阀一端与所述排水管连接,另一端与所述排水孔连接;所述箱体在与所述排水机构对应位置处设置有侧门。

优选的,所述箱体上设置有排气门,所述排气门上设置有排气孔,该排气孔构成所述的排气口;所述吸风管道由吸尘段和送尘段构成,所述吸尘段的底部设置灰尘入口,该灰尘入口与所述箱体底部的吸尘口对齐;所述送尘段为90°弯管,所述风机设置于该送尘段内;所述集尘箱呈从一端到另一端逐渐增大的结构,该集尘箱较小的一端与送尘段连接,另一端与排气门连接;所述过滤件由海绵构成,该过滤件设置在集尘箱与排气门之间。

优选的,所述行走机构包括设置在箱体底部的行走轮以及用于驱动所述行走轮转动的行走电机,其中,所述行走电机安装在箱体内,该行走电机与所述行走轮通过第一同步传动机构连接,所述第一同步传动机构包括设置在所述行走电机的主轴上的第一主动同步轮、与所述行走轮同轴连接的第一从动同步轮以及第一同步带,其中,所述第一同步带环绕在所述第一主动同步轮和所述第一从动同步轮上;所述行走机构还包括设置在箱体底部的万向轮,所述行走轮设置在所述箱体的后端,所述万向轮设置在箱体的前端。

本发明的清洁机器人的工作原理是:

工作时,行走机构带动所述箱体运动,在运动过程中,吸尘模块位于前方,由吸尘模块先对地面上的灰尘、碎屑等容易与地面分离的脏物进行吸除,吸除的原理是:启动风机,所述风机将吸风管道内的空气从所述排气口内排出,使得所述吸风管道内形成负压,这样,地面上的灰尘等就会在负压的作用下从所述吸尘口进入吸风管道内,并穿过吸风管道进入到集尘箱中,而气体经过排气口处的过滤件过滤后排出,从而实现对地面灰尘的清洁。而所述拖地模块则对吸尘模块清洁过的地面进行擦拭,用于去除粘附在地面上不易分离的脏物,具体是通过清洁滚轮处的拖布对地面进行擦拭,当清洁滚轮处的拖布对地面进行擦拭后,清洗驱动机构带动拖布在清洁滚轮和清洗水箱之间循环运动,使得清洁滚轮处的擦拭过地面的拖布被干净的拖布所取代,而擦拭过地面的拖布进入到清洗水箱中,这样就可以保证清洁滚轮中用于擦拭地面的拖布始终为干净的拖布,从而保证清洁效果。当擦拭过地面的拖布进入到清洗水箱后,该拖布在清洗水箱中经过若干次扭转并从清洗水箱中出来,在这个过程中,所述拖布受到的阻力为f=1/2*c*ρ*v^2*s,由于拖布经过若干次扭转,使得拖布在垂直于运动方向的投影面的面积就会大于拖布的自身的横截面积,这样水对拖布的阻力会变大,相对的,水对粘贴在拖布上的脏物的作用力也会变大,这样就容易将脏物从拖布中除去,从而使得清洗效果更好,这也保证了自清洗水箱中出去的拖布更加干净,使得本发明的清洁机器人的清洁效果更好。

本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:

1、本发明的清洁机器人集吸尘和拖地两种功能于一体,既可以对地面进行吸尘,也可以对吸尘后的地面进行擦拭,一方面,利用吸尘模块对地面上容易与地面分离的灰尘等杂物进行清除,能够去除地面上的大部分脏物,能够大大减轻后续拖地模块的工作负荷;另一方面,利用拖地模块对地面上难以分离的脏物进行擦拭,从而确保地面上的所有脏物都被清洁干净,由于这类脏物的量较少,因此拖布上粘上的脏物相对较少,使得清洗水箱内的清水具有较长的工作时间,无需频繁更换,因此,通过吸尘模块和拖地模块的协调工作,高效地实现对地面的清洁,且清洁效果更好。

2、由于本发明中的拖布在清洗水箱中呈扭转状,这样,根据公式f=1/2*c*ρ*v^2*s可知,由于拖布经过扭转后,使得拖布在垂直于运动方向的投影面的面积就会大于拖布的自身的横截面积,这样水对拖布的阻力会变大,相对的,水对粘贴在拖布上的脏物的作用力也会变大,这样就容易将脏物从拖布中除去,从而使得清洗效果更好,这也保证了自清洗水箱中出去的拖布更加干净,使得本发明的清洁机器人的清洁效果更好。

附图说明

图1-图3为本发明的清洁机器人的结构示意图,其中,图1为主视图(剖视),图2和图3为立体结构示意图。

图4为图1所示的吸尘模块的爆炸视图。

图5为图1所示的清洗水箱的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图5,本发明的清洁机器人包括清洁装置以及用于驱动清洁装置行走的行走机构2,其中,所述清洁装置包括箱体1、设置在箱体1内的吸尘模块4以及拖地模块3。

参见图1-图5,所述吸尘模块4设置在拖地模块3的前方,该吸尘模块4包括设在箱体1底部的吸尘口4-1、设在箱体1的侧壁上的排气口4-2、连接吸尘口4-1和排气口4-2的吸风管道4-4以及设在吸风管道4-4上的集尘箱4-5和风机4-6,所述排气口4-2处设置有过滤件4-3。

参见图1-图5,所述拖地模块3包括清洁滚轮3-1、清洗水箱3-2、拖布3-3以及用于驱动拖布3-3在清洁滚轮3-1和清洗水箱3-2之间循环运动的清洗驱动机构,其中,所述清洁滚轮3-1设置在所述箱体1的底部,所述箱体1在与所述清洁滚轮3-1对应的位置处设置有清洁口3-14;所述拖布3-3环绕在所述清洁滚轮3-1与所述清洗水箱3-2之间,所述清洗水箱3-2的两端设有让拖布3-3进出的进口和出口;其中,位于所述清洁滚轮3-1处的拖布3-3与地面接触,位于所述清洗水箱3-2内的拖布3-3呈扭转状。

参见图1-图5,所述行走机构2包括设置在箱体1底部的行走轮2-1以及用于驱动所述行走轮2-1转动的行走电机2-2,其中,所述行走电机2-2安装在箱体1内,该行走电机2-2与所述行走轮2-1通过第一同步传动机构连接,所述第一同步传动机构包括设置在所述行走电机2-2的主轴上的第一主动同步轮、与所述行走轮2-1同轴连接的第一从动同步轮以及第一同步带,其中,所述第一同步带环绕在所述第一主动同步轮和所述第一从动同步轮上。这样,通过第一同步传动机构将行走电机2-2的动力传递给行走轮2-1,从而带动所述行走轮2-1转动,进而带动本发明的清洁机器人运动。

参见图1-图5,所述行走机构2还包括设置在箱体1底部的万向轮2-3,所述行走轮2-1设置在所述箱体1的后端,所述万向轮2-3设置在箱体1的前端。其目的在于通过万向轮2-3来调节本发明的清洁机器人的运动方向。

参见图1-图5,所述清洗驱动机构包括设置在所述清洁滚轮3-1两侧的第一转轴3-4、设置在所述清洗水箱3-2两侧的第二转轴3-5以及清洗电机3-6,其中,所述第一转轴3-4和第二转轴3-5转动连接在所述箱体1上;所述清洗电机3-6安装在箱体1内,该清洗电机3-6的主轴通过第二同步传动机构与所述清洁滚轮3-1连接;所述拖布3-3从所述清洁滚轮3-1出来之后依次环绕过清洗水箱3-2一侧的第一转轴3-4和第二转轴3-5后进入所述清洗水箱3-2中,该拖布3-3在清洗水箱3-2中经过若干次扭转后自所述清洗水箱3-2出来,并依次环绕过清洗水箱3-2另一侧的第二转轴3-5和第一转轴3-4后与所述清洁滚轮3-1上的拖布3-3首尾连接。这样,清洗电机3-6通过第二同步传动机构将动力传递给清洁滚轮3-1,从而带动清洁滚轮3-1转动,清洁滚轮3-1转动的同时也带动所述拖布3-3循环运动,这样,当拖布3-3擦拭过地面后,这部分的拖布3-3就会在清洁滚轮3-1的带动下进入到所述清洗水箱3-2中进行清洗,与此同时,干净的拖布3-3就会随着拖布3-3的循环运动到达所述清洁滚轮3-1处,使得所述拖地模块3始终能够使用干净的拖布3-3对地面进行擦拭,从而提高清洁效果。此外,所述第一转轴3-4和第二转轴3-5也有利于绷紧拖布3-3,从而有利于清洁滚轮3-1带动拖布3-3循环运动。所述第二同步传动机构可以是同步带传动机构,也可以是链传动机构或者是齿轮传动机构。

参见图1-图5,所述清洗水箱3-2内设置有两个上下设置且相互配合的清洗转轴3-7,所述两个清洗转轴3-7转动连接在所述清洗水箱3-2内,所述拖布3-3位于两个清洗转轴3-7之间。这样,进入清洗水箱3-2的拖布3-3在穿过清洗转轴3-7后,所述清洗转轴3-7能够除去拖布3-3上下两个表面的脏物,从而达到对拖布3-3进行清洗的目的。

参见图1-图5,所述拖布3-3以所述清洗转轴3-7为中心,在清洗转轴3-7的两侧各进行一次180度的扭转。这样,所述清洗转轴3-7就可以作为拖布3-3扭转的过渡定位机构,使得拖布3-3在清洗转轴3-7的两侧保持为扭转姿态,确保拖布3-3始终与扭转的姿态通过清洗水箱3-2。

参见图1-图5,所述清洗水箱3-2在所述清洗转轴3-7两侧各设置有第三转轴3-8,所述第三转轴3-8转动连接在所述清洗水箱3-2的内壁上。设置所述第三转轴3-8的目的在于对位于清洗水箱3-2内的拖布3-3进行绷紧,从而有利于清洁滚轮3-1带动拖布3-3进行循环运动。此外,所述第三转轴3-8在随拖布3-3的循环运动而转动的过程中,该第三转轴3-8与所述拖布3-3之间相对摩擦,这样也可以除去拖布3-3上的脏物。

参见图1-图5,所述清洗水箱3-2在所述出口处设置有夹紧滚轮组3-9,所述夹紧滚轮组3-9包括两个上下设置且相互配合的夹紧滚轮,所述两个夹紧滚轮转动连接在所述箱体1的内壁上且高于所述清洗水箱3-2的出口的位置,自所述清洗水箱3-2的出口出来的拖布3-3从所述两个夹紧滚轮之间穿过且环绕在所述第二转轴3-5上。其目的在于通过所述夹紧滚轮组3-9挤掉自所述清洗水箱3-2中出来的拖布3-3的大部分水分,从而避免清洁后的地面出现水渍,使得拖地效果更好。

参见图1-图5,所述清洗水箱3-2与所述夹紧滚轮组3-9之间设置有导水片3-10,所述导水片3-10一端与所述清洗水箱3-2的出口连接,另一端倾斜向上延伸至所述夹紧滚轮组3-9的底部。其目的在于将夹紧滚轮组3-9挤出的水引导回所述清洗水箱3-2之中,从而防止清洗水箱3-2内的水随着拖布3-3的循环运动滴落到箱体1底部对清洁工作造成干扰。

参见图1-图5,所述清洗水箱3-2的上端设置有进水口3-11,该清洗水箱3-2的下端设置有排水机构,所述排水机构包括设置在所述清洗水箱3-2底部的排水孔、排水管3-13以及设置在所述排水孔与所述排水管3-13之间的连接阀3-12,所述连接阀3-12一端与所述排水管3-13连接,另一端与所述排水孔连接;所述箱体1在与所述排水机构对应位置处设置有侧门1-1。这样,当需要更换清洗水箱3-2内的水时,可以打开侧门1-1,将排水管3-13的出水端从所述箱体1内部取出,再开启连接阀3-12,这样,清洗水箱3-2内的脏水就会顺着排水管3-13排出。当清洗水箱3-2内的脏水排出后,关闭连接阀3-12,并将排水管3-13放进箱体1内部,关闭侧门1-1。随后打开进水口3-11,并向该清洗水箱3-2内加入清水。这样就实现了清洗水箱3-2内的水的更换。所述箱体1可以在与所述进水口3-11对应位置处设置有活动门1-2,这样当需要向清洗水箱3-2加入清水时,可以先打开活动门1-2,然后再打开清洗水箱3-2的进水口3-11。这样设计的好处在于使得所述清洗水箱3-2整个包裹在所述箱体1内,防止本发明的清洁机器人在运动过程中与其它物体碰撞,从而很好地保护清洗水箱3-2。

参见图1-图5,所述箱体1的底部设置有排水口,这样可以将拖布3-3滴到箱体1内的污水排出。此外,当需要对箱体1进行清洗时,该排水口也可以将清洗后的污水排出。

参见图1-图5,所述箱体1上设置有排气门,所述排气门上设置有排气孔,该排气孔构成所述的排气口4-2。这样,当集尘箱4-5内收集满灰尘后,可以打开排气门,对集尘箱4-5内的灰尘进行清除。

参见图1-图5,所述吸风管道4-4由吸尘段4-4a和送尘段4-4b构成,所述吸尘段4-4a的底部设置灰尘入口,该灰尘入口与所述箱体1底部的吸尘口4-1对齐;所述送尘段4-4b为90°弯管,所述风机4-6设置于该送尘段4-4b内;所述集尘箱4-5呈从一端到另一端逐渐增大的结构,该集尘箱4-5较小的一端与送尘段4-4b连接,另一端与排气门连接;所述过滤件4-3由海绵构成,该过滤件4-3设置在集尘箱4-5与排气门之间。

参见图1-图5,本发明的清洁机器人的工作原理是:

工作时,行走机构2带动所述箱体1运动,在运动过程中,吸尘模块4位于前方,由吸尘模块4先对地面上的灰尘、碎屑等容易与地面分离的脏物进行吸除,吸除的原理是:启动风机4-6,所述风机4-6将吸风管道4-4内的空气从所述排气口4-2内排出,使得所述吸风管道4-4内形成负压,这样,地面上的灰尘等就会在负压的作用下从所述吸尘口4-1进入吸风管道4-4内,并穿过吸风管道4-4进入到集尘箱4-5中,而气体经过排气口4-2处的过滤件4-3过滤后排出,从而实现对地面灰尘的清洁。而所述拖地模块3则对吸尘模块4清洁过的地面进行擦拭,用于去除粘附在地面上不易分离的脏物,具体是通过清洁滚轮3-1处的拖布3-3对地面进行擦拭,当清洁滚轮3-1处的拖布3-3对地面进行擦拭后,清洗驱动机构带动拖布3-3在清洁滚轮3-1和清洗水箱3-2之间循环运动,使得清洁滚轮3-1处的擦拭过地面的拖布3-3被干净的拖布3-3所取代,而擦拭过地面的拖布3-3进入到清洗水箱3-2中,这样就可以保证清洁滚轮3-1中用于擦拭地面的拖布3-3始终为干净的拖布3-3,从而保证清洁效果。当擦拭过地面的拖布3-3进入到清洗水箱3-2后,该拖布3-3在清洗水箱3-2中经过若干次扭转并从清洗水箱3-2中出来,在这个过程中,所述拖布3-3受到的阻力为f=1/2*c*ρ*v^2*s,由于拖布3-3经过若干次扭转,使得拖布3-3在垂直于运动方向的投影面的面积就会大于拖布3-3自身的横截面积,这样水对拖布3-3的阻力就会变大,相对的,水对粘贴在拖布3-3上的脏物的作用力也会变大,这样就容易将脏物从拖布3-3中除去,从而使得清洗效果更好,这也保证了自清洗水箱3-2中出去的拖布3-3更加干净,使得本发明的清洁机器人的清洁效果更好。

上述为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述内容的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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