餐桌清扫机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤其是餐桌清扫机器人。

背景技术：

目前，现有的餐桌机器人如中国专利cn201810610198.3所示，其要解决的问题是利用机器人通过清洁刷和清洁剂来对餐桌进行擦拭来进行清洁。然而，实际上这只是清洁人们用餐后清洁餐桌的其中一个步骤，生活中真正意义上清理餐桌的步骤应当包括收拾碗碟、清扫餐桌垃圾、擦干净餐桌。

现有技术给出的技术方案仅仅解决了擦干净餐桌这一个问题，收拾碗碟、清扫餐桌垃圾仍然需要人来亲自动手。并且，上述清理餐桌的这三个步骤，往往最花时间的是清扫餐桌垃圾。而清洗碗碟有自动洗碗机，擦干净餐桌也可以通过现有技术的餐桌清洁机器人来解决，偏偏最耗费时间的清扫餐桌垃圾，现有技术中却没有办法通过机器人来自动清扫。这个问题带来的不便之处在餐厅最能体现，人工清扫餐桌垃圾花费时间长的问题被很大程度上地扩大，导致餐厅往往需要聘请较多的服务员。

现有技术中，也有用来清扫的机器人，这种机器人是用来清洁家中桌面的卫生的，其主要的技术手段是通过吸尘装置对桌面进行清洁，而后再通过驱动毛刷或者抹布等方式进行拖地作业。但是，这种清扫桌面的机器人无法应用到餐桌上清扫餐桌的垃圾，原因在于，餐桌垃圾会包括大块的骨头，吸尘装置无法将骨头吸入；或者对于鱼刺等占有液体的垃圾，其会吸附在桌面上，无法通过抽吸的方式吸到机器人的垃圾腔内。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明旨在给出可以清扫餐桌上大块垃圾的餐桌清扫机器人。

餐桌清扫机器人，包括第一驱动装置，所述餐桌清扫机器人还设置有弧状的环形垃圾腔，所述环形垃圾腔至少有一端与外界连通；所述环形垃圾腔内设置有被所述第一驱动装置所驱动的转动块，所述转动块的下部设置有用于清扫垃圾的扫刷部，所述转动块用于在所述第一驱动装置的驱动下通过正转和反转配合将垃圾扫入、扫出所述环形垃圾腔。

进一步地，所述环形垃圾腔的一端为与外界连通的入口，环形垃圾腔的另一端为设置有可开闭的封闭门的出口，封闭门用于在所述第一驱动装置通过正转将垃圾从入口扫入所述环形垃圾腔时，阻挡垃圾从所述出口被扫出。

进一步地，所述环形垃圾腔的两端为两个与外界连通的进出口，一个进出口用于在所述转动块正转一个角度时配合所述扫刷部将垃圾扫入所述环形垃圾腔，另一个进出口用于在所述转动块反转一个角度时配合所述扫刷部将垃圾扫入环形垃圾腔。

进一步地，所述环形垃圾腔大致呈有缺口的圆环状，所述转动块大致呈扇状，所述转动块的窄端用于连接所述第一驱动装置，所述转动块的宽端形状与圆环状环形垃圾腔的形状相适配。

进一步地，所述转动块的下部设置有年轮状的收纳槽，所述扫刷部为若干排径向排列在所述收纳槽内的毛刷，所述收纳槽用于在所述转动块进入环形垃圾腔时容纳被所述环形垃圾腔底部压弯的所述毛刷。

进一步地，还包括机器人壳体，环形垃圾腔设置在机器人壳体内，机器人壳体的底部设置有差速轮组以及从动轮，所述餐桌清扫机器人还设置有用于驱动所述差速轮组作差速运动的第二驱动装置。

进一步地，在环形垃圾腔的环心位置设置有大致呈竖向圆柱状的驱动装置安装部，第二驱动装置设置在驱动装置安装部内；驱动装置安装部的底部高于机器人壳体的底部从而形成一个凹陷部，所述凹陷部用于安装差速轮组并令机器人壳体的底部更接近桌面；机器人壳体的两侧往外延伸有从动轮安装部，两个从动轮分别安装在两个从动轮安装部上。

进一步地，所述环形垃圾腔的端口设置有便于将垃圾扫入所述环形垃圾腔的斜坡。

进一步地，所述餐桌清扫机器人还设置有用于检测垃圾的视觉传感器。

进一步地，所述环形垃圾腔大致呈端部有缺口的、两侧窄而两端宽的椭圆环状，所述的转动块为可沿环形垃圾腔径向伸缩的伸缩件，所述伸缩件的一端与所述第一驱动装置连接，另一端抵于环形垃圾腔的侧壁；环形垃圾腔的缺口处还设置有弧状的导向板，所述导向板用于将对从环形垃圾腔一端口转出的所述伸缩件导向并使其从另一端口重新进入所述环形垃圾腔。

本发明给出的餐桌清扫机器人，由于其是通过第一驱动装置来驱动转动块下部的扫刷部将垃圾扫入到环形垃圾腔内，第一驱动装置作为能够驱动部件转动的动力装置，其输出的驱动力远大于用于吸尘的抽吸装置的吸力；而且，抽吸装置要将垃圾吸入环形垃圾腔，就需要克服垃圾本身的重力，而本发明通过将垃圾扫入环形垃圾腔的方式，只需要克服垃圾与桌面之间的摩擦力即可，对于大块骨头等体积、质量大的垃圾而言，其重力远大于其与桌面之间的摩擦力，因而即便是抽吸装置吸不动的大件餐桌垃圾，本发明给出的餐桌清扫机器人也可以通过扫的方式来清理，对于一些小件的垃圾，理所当然地通过扫的方式也可以同样清扫干净，所以基本上本发明给出的餐桌清扫机器人可以清扫餐桌上所有类型的有固定形态的垃圾，实现了利用机器人对餐桌进行垃圾清扫，免去了人工清扫餐桌垃圾的麻烦，省事也省时，尤其对于餐馆等需要较多人手花较多时间去清扫餐桌垃圾的场所有着重要的意义。

附图说明

图1为本发明的餐桌清扫机器人不包括上盖的立体示意图；

图2为本发明的餐桌清扫机器人的仰视图；

图3为本发明的餐桌清扫机器人的正视图；

图4为本发明的转动块的仰视角立体示意图；

图5为本发明第二实施例的餐桌清扫机器人不包括上盖的俯视示意图。

图中：10、转动块；11、毛刷；12、收纳槽；20、驱动装置安装部；30、机器人壳体；31、环形垃圾腔；32、斜坡；41、从动轮安装部；42、从动轮；43、差速轮组；210、伸缩件；233、导向板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

现有技术中，现有的餐桌清洁机器人，其要解决的问题是利用机器人通过清洁刷和清洁剂来对餐桌进行擦拭来进行清洁。然而，实际上这只是清洁人们用餐后清洁餐桌的其中一个步骤，生活中真正意义上清理餐桌的步骤应当包括收拾碗碟、清扫餐桌垃圾、擦干净餐桌。现有技术中也有用来清扫的机器人，这种机器人是用来清洁家中桌面的卫生的，其主要的技术手段是通过吸尘装置对桌面进行清洁，而后再通过驱动毛刷或者抹布等方式进行拖地作业。但是，这种清扫桌面的机器人无法应用到餐桌上清扫餐桌的垃圾，原因在于，餐桌垃圾会包括大块的骨头，吸尘装置无法将骨头吸入；或者对于鱼刺等占有液体的垃圾，其会吸附在桌面上，无法通过抽吸的方式吸到机器人的垃圾腔内。所以，本发明给出不依赖抽吸装置吸附垃圾，而是通过扫动垃圾的方式来对餐桌垃圾进行清理，以解决抽吸装置无法清理餐桌上如骨头等大块垃圾的问题。

如图1-5所示，餐桌清扫机器人，包括第一驱动装置，所述餐桌清扫机器人还设置有弧状的环形垃圾腔31，环形垃圾腔31至少有一端与外界连通；所述环形垃圾腔31内设置有被第一驱动装置所驱动的转动块10，转动块10的下部设置有用于清扫垃圾的扫刷部，所述转动块10用于在第一驱动装置的驱动下通过正转和反转配合将垃圾扫入、扫出所述环形垃圾腔31。本发明给出的餐桌清扫机器人，由于其是通过第一驱动装置来驱动转动块10下部的扫刷部将垃圾扫入到环形垃圾腔31内，第一驱动装置作为能够驱动部件转动的动力装置，其输出的驱动力远大于用于吸尘的抽吸装置的吸力；而且，抽吸装置要将垃圾吸入环形垃圾腔31，就需要克服垃圾本身的重力，而本发明通过将垃圾扫入环形垃圾腔31的方式，只需要克服垃圾与桌面之间的摩擦力即可，对于大块骨头等体积、质量大的垃圾而言，其重力远大于其与桌面之间的摩擦力，因而即便是抽吸装置吸不动的大件餐桌垃圾，本发明给出的餐桌清扫机器人也可以通过扫的方式来清理，对于一些小件的垃圾，理所当然地通过扫的方式也可以同样清扫干净，所以基本上本发明给出的餐桌清扫机器人可以清扫餐桌上所有类型的有固定形态的垃圾，实现了利用机器人对餐桌进行垃圾清扫，免去了人工清扫餐桌垃圾的麻烦，省事也省时，尤其对于餐馆等需要较多人手花较多时间去清扫餐桌垃圾的场所有着重要的意义。

应说明，第一驱动装置可以是电机、舵机或者本领域技术人员惯用的其他用于驱动部件进行正反转的装置。环形垃圾腔31可以是由机器人壳体30内留空，一体成型而成，也可以是一个槽体，槽体上安装有封盖而成。

进一步地，环形垃圾腔31的一端为与外界连通的入口，环形垃圾腔31的另一端为设置有可开闭的封闭门的出口，封闭门用于在第一驱动装置通过正转将垃圾从入口扫入环形垃圾腔31时，阻挡垃圾从出口被扫出。工作原理如下：令第一驱动装置正转，转动块10从环形垃圾腔31入口转入环形垃圾腔31，将垃圾扫入环形垃圾腔31，然后令第一驱动装置反转，沿原运动轨迹从环形垃圾腔31退出到环形垃圾腔31外，重复上述的过程。需要倾倒环形垃圾腔31内的垃圾时，打开封闭门，令第一驱动装置正转，转动块10从环形垃圾腔31入口进入并从环形垃圾腔31出口退出，即可将环形垃圾腔31内的垃圾从环形垃圾腔31出口扫出。应指出，为了在环形垃圾腔31内留出存放垃圾的空间，转动块10正转时只是转动一个角度，而并非转动至抵于封闭门才停下。举例而言，采用电机作为第一驱动装置，电机带动转动块10转动的速度是确定的，所以只需要控制电机作动的时间，即可控制转动块10转动的角度，从而控制转动块10在环形垃圾腔31内移动的距离。

进一步地，环形垃圾腔31的两端为两个与外界连通的进出口，一个进出口用于在转动块10正转一个角度时配合扫刷部将垃圾扫入环形垃圾腔31，另一个进出口用于在转动块10反转一个角度时配合扫刷部将垃圾扫入环形垃圾腔31。工作原理如下：转动块10的初始位置实际不影响本技术方案的工作过程，不过举例而言，转动块10的初始位置在环形垃圾腔31内，令第一驱动装置反转，转动块10从环形垃圾腔31的第一进出口转出，并从第二进出口重新转入环形垃圾腔31，这一过程就将环形垃圾腔31从所述的第二进出口扫入环形垃圾腔31；而后，令第一驱动装置反转，转动块10从第二进出口转出环形垃圾腔31，并从第一进出口转入环形垃圾腔31，这一过程就将桌面的垃圾从第一进出口扫入环形垃圾腔31。应指出，为了在环形垃圾腔31内留出存放垃圾的空间，转动块10正转时和反转时只是转动一个角度，而并非转动一周才停下。举例而言，所述转动块10可以只转动刚进入第一进出口、第二进出口的位置就停下，这样可以有比较多的存放垃圾的空间。可以采用电机作为第一驱动装置，电机带动转动块10转动的速度是确定的，所以只需要控制电机作动的时间，即可控制转动块10转动的角度，从而控制转动块10在环形垃圾腔31内移动的距离。当需要倾倒垃圾时，只需要令第一驱动装置控制转动块10转动一周(可以是正转或者反转)，环形垃圾腔31内的垃圾就会从环形垃圾腔31进出口被扫出环形垃圾腔31。

进一步地，所述环形垃圾腔31大致呈有缺口的圆环状。第一驱动装置安装部20可以设置在环形垃圾腔31中心位置。整体来看，机器人壳体30的底盘为圆形，第一驱动装置安装部20设置在圆心的位置，这样便于驱动转动块10作沿周向的转动。容易想到地，为了防止环形垃圾腔31内的垃圾进入到第一驱动装置安装部20内，第一驱动装置安装部20上设置有可拆卸的盖体，拆出盖体后可以安装第一驱动装置，然后将盖体安装好，即可避免环形垃圾腔31内的垃圾意外进入第一驱动装置安装部20。优选地，盖体的高度与环形垃圾腔31的高度一致，避免垃圾虽然没有进入第一驱动装置安装部20，但却存积在盖体上。

进一步地，所述的转动块10大致呈扇状，转动块10的窄端用于连接第一驱动装置，转动块10的宽端形状与圆环状环形垃圾腔31的形状相适配。由于环形垃圾腔31呈圆环状，环形垃圾腔31内每一处的半径是相等的，所以可以把转动块10设计成扇状，这样无论转动块10转动到哪个位置，转动块10的侧壁都是可转动地抵于环形垃圾腔31的侧壁的。如果转动块10的侧壁不是可转动地抵于环形垃圾腔31侧壁，则转动块10的侧壁与环形垃圾腔31的侧壁之间会存在缝隙，垃圾很有可能存积在所述的缝隙中，导致在倾倒垃圾时无法完全地、彻底地将垃圾从环形垃圾腔31内清扫出。

进一步地，所述环形垃圾腔31大致呈端部有缺口的、两侧窄而两端宽的椭圆环状。第一驱动装置安装部20可以设置在环形垃圾腔31中心位置。整体来看，机器人壳体30的底盘为椭圆形，第一驱动装置安装部20设置在环形垃圾腔31中心位置，第一驱动装置便于驱动转动块10旋转。容易想到地，为了防止环形垃圾腔31内的垃圾进入到第一驱动装置安装部20内，第一驱动装置安装部20上设置有可拆卸的盖体，拆出盖体后可以安装第一驱动装置，然后将盖体安装好，即可避免环形垃圾腔31内的垃圾意外进入第一驱动装置安装部20。优选地，盖体的高度与环形垃圾腔31的高度一致，避免垃圾虽然没有进入第一驱动装置安装部20，但却存积在盖体上。

进一步地，所述的转动块10为可沿环形垃圾腔31径向伸缩的伸缩件210，伸缩件210的一端与第一驱动装置连接，另一端抵于环形垃圾腔31侧壁；环形垃圾腔31的缺口处还设置有弧状的导向板233，导向板233用于将对从环形垃圾腔31一端口转出的伸缩件210导向并使其从另一端口重新进入环形垃圾腔31。所述伸缩件210可以为若干个通过弹性件连接的分体块，所述的弹性块可以是弹簧、弹力柱等。本技术方案是为了配合椭圆形状的机器人壳体30底盘而设计的，在该方案中，由于环形垃圾腔31是椭圆形，不是每一处的半径都相等，因而一个固定半径的转动块10无法实现保持抵住环形垃圾腔31侧壁，从而不能够在倾倒环形垃圾腔31内垃圾时彻底地将腔内垃圾扫出并倾倒。基于这个原因，本方案给出了解决方案，即用一个伸缩件210替代转动块10，伸缩件210在环形垃圾腔31内较窄处转动时，伸缩件210会收缩以适应环形垃圾腔31的宽度，而伸缩件210在环形垃圾腔31内较宽处转动时，伸缩件210会伸长来适应环形垃圾腔31的宽度。在伸缩件210从环形垃圾腔31的一个端口转出后，为了避免伸缩件210自然伸长而导致无法在转动至环形垃圾腔31另一个端口时从该端口进入环形垃圾腔31，就设置有导向板233，导向板233为与椭圆形状的机器人底盘相适应的弧形状，伸缩件210转出环形垃圾腔31后，伸缩件210的端部抵于所述导向板233，从而使伸缩件210不会伸得太长导致无法在转出环形垃圾腔31后重新进入环形垃圾腔31。

进一步地，所述转动块10的下部设置有年轮状的收纳槽12，所述扫刷部为若干排径向排列在所述收纳槽12内的毛刷11，所述收纳槽12用于在转动块10进入环形垃圾腔31时容纳被环形垃圾腔31底部压弯的毛刷11。可以是如图5所示的径向地设置若干排毛刷11，清扫时，由最先接触到桌面垃圾的首排毛刷11清扫垃圾，首层毛刷11清扫不到的垃圾，由下一层的毛刷11接着清扫，桌面被毛刷11层层清扫，基本上能将全部的桌面垃圾的清扫到。由于机器人壳体30与桌面存在一定间隙，因而毛刷11在转动块10运动出环形垃圾腔31时，毛刷11需要凸出于机器人壳体30的底盘才能保证能与桌面接触并且能够扫动桌面的垃圾，因而，在转动块10旋转入环形垃圾腔31时，毛刷11如果直接被压在转动块10和环形垃圾腔31底壁之间，毛刷11容易被压弯变形，使其在转动块10转出环形垃圾腔31时也无法伸直接触到桌面并清扫垃圾，并且毛刷11上的刷毛容易因为被频繁挤压而脱落。因而，设置有年轮状的收纳槽12来对应收纳若干排径向排列设置的毛刷11，转动块10进入环形垃圾腔31时，毛刷11轻微弯曲地被收纳至收纳槽12内；当转动块10转出环形垃圾腔31时，毛刷11从收纳槽12内伸出并伸直，从而与桌面接触并清扫垃圾。由于收纳和伸直时弯曲变形量较小，并不会对毛刷11的寿命造成很大的影响。

进一步地，还包括机器人壳体30，环形垃圾腔设置在机器人壳体30内，机器人壳体30底部设置有差速轮组43以及从动轮42，餐桌清扫机器人还设置有用于驱动差速轮组43作差速运动的第二驱动装置。第二驱动装置可以设置在环形垃圾腔31的中心，也就是驱动装置安装部20，可以使得整体结构紧凑。第二驱动装置可以是马达，或者是本领域技术人员常用于令差速轮组43作差速运动的装置。差速轮组43至少为两个差速轮，所述差速轮可以一左一右地设置，两个轮子的速度是不一致的，一个速度快，另一个速度慢或者不作动，这样，速度快的轮子就会驱动餐桌清扫机器人向速度慢或者不作动的轮子那一侧转向拐弯。

进一步地，在环形垃圾腔31环心位置设置有大致呈竖向圆柱状的驱动装置安装部20，第二驱动装置设置在驱动装置安装部20内；驱动装置安装部20的底部高于机器人壳体30的底部从而形成一个凹陷部，所述凹陷部用于安装差速轮组43并令机器人壳体30的底部更接近桌面；机器人壳体30的两侧往外延伸有从动轮安装部41，两个从动轮42分别安装在两个从动轮安装部41上。应说明，也可以是机器人壳体30的一侧往外延伸有从动轮安装部41，从动轮42安装在从动轮安装部41上。

由于机器人壳体30如上所述呈圆形或椭圆形等具有弧度的机构，如果直接将上述的差速轮组43和从动轮42设置在机器人壳体30的一侧，则差速轮组43和从动轮42有可能会被机器人壳体30的较宽处所干涉，阻碍差速轮组43或者从动轮42的运动，同时差速轮组43也会磨损机器人壳体30，因而设置了外延的从动轮安装部41，避免从动轮42与机器人壳体30发生干涉；而差速轮组43则安装在所述凹陷处，避免与具有弧状结构的机器人壳体30发生干涉的同时，由于差速轮组43只有一部分突出于所述凹陷部，也就是可以使得机器人壳体30的底盘高度降低，更便于将垃圾扫入环形垃圾腔31中。

进一步地，环形垃圾腔31的端口设置有便于将桌面垃圾扫入环形垃圾腔31的斜坡32。虽然可以通过上述的技术方案，将差速轮组43设置在凹陷部中以降低机器人壳体30底盘的高度，但由于要使用差速轮组43带动餐桌清扫机器人移动，机器人壳体30的底部必然与桌面具有一定距离，而在清扫时，就容易使得一些较小的垃圾从被扫到机器人壳体30的底部与桌面之间的缝隙中，没有被扫入环形垃圾腔31。为了更为彻底地清扫干净餐桌垃圾，在环形垃圾腔31进出口的端口设置斜坡32，桌面垃圾被清扫部扫至斜坡32后从斜坡32进入环形垃圾腔31。斜坡32可以设计成锐角状，只有角尖部分延伸至可以与桌面接触的高度，从而使得斜坡32与桌面的接触面只是一条直线，相对于以面来接触大大减少斜坡32和桌面的摩擦力，换言之，斜坡32的存在不会阻碍餐桌清扫机器人的移动，并且能够彻底地通过清扫部将体积小的垃圾通过斜坡32扫入环形垃圾腔31中，使得餐桌机器人的对桌面垃圾的清理更为彻底。

进一步地，所述餐桌清扫机器人还设置有用于检测垃圾的视觉传感器，以及用于接受视觉传感器的信号控制餐桌清扫机器人进行清扫的控制系统。当餐桌清扫机器人通过视觉传感器检测到垃圾时，信号反馈到控制系统，餐桌机器人便会移动过去并对垃圾进行清扫。视觉传感器是一项惯用的现有技术，简单而言是可以通过在单片机上编写程序而成。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。