一种基于气囊的水箱出水机构及渗水控制方法与流程

本发明属于智能家用电器领域，特别涉及一种基于气囊的水箱出水机构、渗水控制方法、芯片和清洁机器人。

背景技术：

拖地的机器人，一个很重要的部分是水量的控制，目前水量的控制方法有几种：自然渗水、电磁阀控制空气进入、气泵泵入空气等。自然渗水由于很难控制出水，已经慢慢淘汰；电磁阀和气泵可以很好的控制出水，但是成本都比较高，对于关闭时的气密性要求高，随着机构的老化，气密性不能保证时，机构会失效。

技术实现要素：

本发明提供一种基于气囊的水箱出水机构，其技术方案如下：

一种基于气囊的水箱出水机构，所述水箱出水机构包括水箱105，所述水箱出水机构还包括电控装置101、用于调节水箱105内部气压的气囊103和用于挤压气囊103的挤压块102；在水箱105的顶部设有气囊103，使得水箱105和气囊103为一体化设置结构；挤压块102用于根据电控装置101输出的预设工作频率的控制信号向下位移，再在气囊103被挤压所产生的回弹作用力的作用下向上位移，如此迭代保持往复上下位移，使得所述水箱出水机构通过调节水箱105内外部气压差向外匀速渗水；水箱105的底面有一个出水孔109，用于根据水箱105内外部的气压差向外渗透水滴，并在气囊103受挤压后恢复原形的过程中，外界大气压将水箱105外部的空气压入水箱105内部以补偿水滴渗透所带来的水箱105内外部的气压差；其中，气囊103的表皮为弹性材质，使其受挤压块102的挤压后回弹；水箱105内部的气压包括水箱105和气囊103两者的腔体内部的整体气压，水箱105外部的气压为水箱105和气囊103的外部的气压。

进一步地，所述往复上下位移是挤压块102从预设位置向下移动一个预设距离h以挤压气囊103，同时接收气囊103被挤压产生的回弹作用力实现向上返回至所述预设位置；其中，所述预设距离的数值设置为大于0且小于2，单位设置为cm。

进一步地，所述水箱出水机构还包括挡板104，水箱105的顶部与气囊103之间连接有导气管106，挡板104用于支撑定位气囊103和固定导气管106。

进一步地，出水孔109的直径的数值设置为0.6，单位为mm。

进一步地，当电控装置101为继电器和电磁组件时，所述控制信号来自所述继电器，所述电磁组件用于根据所述控制信号保持所述预设工作频率吸放所述挤压块，使挤压块102在挤压气囊103的同时，也接受气囊103的回弹作用力以实现往复上下位移；或者，电控装置101包括电机和带有转板的齿轮，其中，所述齿轮，用于根据所述电机的控制信号带动所述转板以所述预设工作频率正向转动或者逆向转动，使得挤压块102在施加挤压作用力的同时，也接受气囊103的回弹作用力以实现往复上下位移。

一种渗水控制方法，所述渗水控制方法用于控制所述水箱出水机构的渗水，包括如下步骤：电控装置101输出所述预设工作频率的控制信号，并根据所述控制信号驱动挤压块102从所述预设位置向下移动预设距离h，以挤压气囊103；在挤压块102被气囊103回弹上升至所述预设位置时，电控装置101再次以所述预设工作频率的控制信号驱动挤压块102向下位移以再次挤压气囊103，如此迭代，使得电控装置101控制水箱105内部的水每隔一个工作周期渗漏一次；其中，挤压块102从所述预设位置开始向下移动至回弹上升到原位置所耗费的时间等于所述工作周期，所述预设工作频率等于所述工作周期的倒数。

进一步地，所述预设距离的数值设置为大于0且小于2，单位设置为cm。

进一步地，当气囊103被挤压时，水箱105内部的气压升高，则将水箱105内部的水滴通过出水孔109压出，相应的，所述水箱出水机构外部的气体从出水孔109流入，以补偿水箱105的内外气压差；当气囊103被挤压后恢复形状的过程中，气囊103对挤压块102产生回弹作用力，使其挤压块102向上位移回所述预设位置处，而水箱105内部气压和外部气压平衡，水箱105内部的水滴不渗漏。

一种芯片，该芯片存储所述渗水控制方法的程序算法。

一种清洁机器人，该清洁机器人的控制单元上内置前述芯片，所述清洁机器人的底座上设有所述水箱出水机构，所述控制单元连接所述水箱出水机构，用于在喷水工作模式下控制所述水箱出水机构保持匀速渗水，其中，所述喷水工作模式为所述控制单元设置的一种清洁机器人工作模式。

与现有技术相比，本发明技术方案，采用气密性的挤压方式控制所述水箱出水机构均匀渗水，从而节约水箱的成本，提高了清洁机器人的清洁效率；并有效地解决了水箱在非工作状态下老化出现漏水现象的技术问题，提升了用户的使用体验效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于气囊的水箱出水机构的结构示意图；

图1中101、电控装置；102、挤压块；103、气囊；104、挡板；105、水箱；106、导气管；107、水箱内的水；108、水箱内的空气；109、出水孔；110、通气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

如图1所示，本发明实施例提供一种基于气囊的水箱出水机构，在水箱105的通气孔上方通过导气管106设置一个气囊103，并在预设位置处设置一个用于挤压气囊103的挤压块102，以及用于电动驱动挤压块102向下移动的电控装置101，实现对水箱105的出水孔109渗透水滴的控制。水箱105和气囊103为一体化设置结构。在清洁工作状态下，通过控制电控装置101的预设工作频率来调节挤压块102的挤压频率，使得气囊103调节水箱105保持匀速渗水，其中所述调节为水箱105内水表面上方的气压与水箱105外部的气压的压强差的调节。具体地，根据电控装置101输出的所述预设工作频率的控制信号，挤压块102接收电控装置101施加的作用力，使得挤压块102从预设位置向下移动一个预设距离h以挤压气囊103，气囊103被挤压后，为恢复原来的形状产生一个回弹作用力，该回弹作用力施加给气囊103，从而推动气囊103向上运动返回所述预设位置，然后再接受电控装置101输出的所述预设工作频率的控制信号对应的作用力，从而再次从预设位置向下移动一个预设距离h以挤压气囊103，如此迭代，使得挤压块102保持所述挤压频率对气囊103进行挤压。控制电控装置101的驱动控制作用和气囊103的回弹作用力的共同作用下带动挤压块102上下往复运动，使得出水速率和出水时间得到有效控制，大大提高清洁效率。且当清洁机器人闲置时，由于水箱105的出水孔109的往复滴水和吸气，使得所述水箱出水机构的内部空间会达到压力平衡，出水孔109的水不会漏出来，防止水资源浪费。

优选地，预设距离h的数值设置为大于0且小于2，其单位为cm，从而在电控装置101的预设工作频率的控制信号的作用下，为挤压块102往复上下位移提供足够的空间距离，并满足挤压块102的挤压频率的要求。

具体地，如图1所示，水箱105本体设有储水腔，用来存储水箱105内的水107；水箱105本体内的储水腔上开设有通气孔110，气囊103与通气孔110之间连接有导气管106，使得水箱105和气囊103成为一体化设置结构，其中，水箱105内的水107不会进入导气管106，即储水腔内的水位不会超过通气孔110所在的水平高度。

需要说明的是，下面所提及的水箱105内部的气压包括水箱105和气囊103两者的腔体内部的整体气压，水箱105外部的气压为水箱105和气囊103的外部的气压。

所述水箱出水机构还包括挡板104，用于支撑定位气囊103和固定导气管106。水箱105本体设有的储水腔的底部开设一个出水孔109，用于根据水箱105外部的气压p2与气囊103受挤压而产生的气压的压强差，向外渗透出水箱105内的水107，并允许水箱105外部的空气朝水箱105内部流动，从而维持水箱105内外部气压平衡，出水孔109不继续渗水，从而有效的控制水箱105老化渗漏水滴的问题。

进一步地，由于水箱105外部的气压p2与气囊103受挤压而产生的气压的压强差大于水箱105外部的气压p2与水箱105内的空气108的预设气压p1的压强差，所以，为了维持水箱105内外部气压平衡，出水孔109向外渗水；由于水箱105外部的气压p2与气囊103受挤压后恢复原形的气压的压强差小于水箱105外部的气压p2与水箱105内的空气108的预设气压p1的压强差，所以，为了维持水箱105内外部气压平衡，水箱105外部气体通过出水孔109流向水箱105内部，以补偿水箱105内外部的气压差。

优选地，所述出水孔的直径的数值设置为0.6，其单位设置为mm，有利于水箱105内的水滴在气压作用下匀速渗水。

优选地，所述气囊的表皮为弹性材质，使其受所述挤压块的挤压作用后会回弹。相对于现有技术，本发明实施例的所述水箱出水机构使用所述气囊实现对水箱的气压调节，在不设置专门的传感器对水箱的气压进行感测处理的前提下，也可达到最佳的匀速渗水效果，使得整体结构简单，容易操作控制。

电控装置101可以采用现有的不同结构来实现，具体地，对如下优选实施例进行说明：

实施例一，电控装置101包括继电器和电磁组件。其中，所述控制信号来自所述继电器。在清洁工作状态下，所述继电器通过输出所述预设工作频率的控制信号来吸放挤压块102，在一个所述工作周期内，所述继电器初始状态下先控制所述电磁组件在所述预设位置吸收所述挤压块；当所述控制信号到来时，所述继电器控制所述电磁组件释放挤压块102，挤压块102往下位移预设距离h，从而挤压气囊103，导致气囊103发生压缩形变，水箱105内的空气108的气压大于预设气压p1，而水箱105外部的气压p2保持不变，使得水箱105内整体压强大于水箱105外部的气压p2，故为了维持水箱105内外气压平衡，水箱105内的空气108的气压将水箱105内的水107通过出水孔109挤压出来，使得水箱105内整体压强等于水箱105外部的气压p2，此时，水箱105内的水107的水压变小，而气囊103恢复原来形状，水箱105内的空气108的气压小于预设气压p1,且水箱105内的水107的液压也降低，使得水箱105内整体压强小于水箱105外部的气压p2，所以为了维持水箱105内外气压平衡，水箱105外部的气压p2将气体通过出水孔109导入水箱105内部，以补偿水箱105内外部的气压差。同时气囊103会对挤压块102施加回弹作用力，使挤压块102上升回所述预设位置再一次被所述电磁组件吸收，此时一个所述工作周期结束。

在下一个工作周期内，挤压块102在所述继电器的控制作用下被所述电磁组件释放，然后往下位移预设距离h，从而挤压气囊103，导致气囊103发生压缩形变，如此迭代，挤压块103在挤压气囊103的同时，也接受气囊103的回弹作用力以发生往复上下位移运动，使得水箱105每隔一个所述工作周期通过出水孔109向外渗水。本实施例中的水箱105和气囊103为一体化设置，水箱105内的水107隔离水箱105外部的空气与水箱105内的空气108，使得整体结构的气密性良好，本发明实施例采用气密性的电机开关挤压的方式来控制出水量，可靠性高。其中，挤压块102从所述预设位置开始下移动至回弹上升到原位置所耗费的时间等于所述工作周期，所述预设工作频率等于所述工作周期的倒数。

实施例二，电控装置101包括电机和带有转板的齿轮。在清洁工作状态下，带动所述转板以所述预设工作频率正向转动或者逆向转动，从而向挤压块102施加向下作用力。在一个所述工作周期内，挤压块102的初始位置为所述预设位置。当所述控制信号到来时，所述电机控制所述转板向挤压块102施加向下的作用力，使得挤压块102往下位移预设距离h，从而挤压气囊103，同时所述转板继续以所述预设工作频率转动。当气囊103被挤压发生压缩形变后，水箱105内的空气108的气压大于预设气压p1，而水箱105外部的气压p2保持不变，使得水箱105内整体压强大于水箱105外部的气压p2，故为了维持水箱105内外气压平衡，水箱105内的空气108的气压将水箱105内的水107通过出水孔109挤压出来，使得水箱105内整体压强等于水箱105外部的气压p2，此时，水箱105内的水107的水压变小，而气囊103会恢复原来形状，水箱105内的空气108的气压小于预设气压p1,且水箱105内的水107的液压也降低，使得水箱105内整体压强小于水箱105外部的气压p2，所以为了维持水箱105内外气压平衡，水箱105外部的气压p2将气体通过出水孔109导入水箱105内部，以补偿水箱105内外部的气压差。同时气囊103会对挤压块102施加回弹作用力，使挤压块102上升回所述预设位置，此时一个所述工作周期已经结束。

在下一个所述工作周期内，根据所述控制信号，所述转板在相同位置向挤压快102施加相同的向下作用力，然后挤压快102往下位移预设距离h，从而挤压气囊103，导致气囊103发生压缩形变，如此迭代，挤压块103在挤压气囊103的同时，也接受气囊103的回弹作用力以发生往复上下位移运动，使得水箱105每隔一个所述工作周期通过出水孔109向外渗水。本实施例中的水箱105和气囊103为一体化设置，水箱105内的水107隔离水箱105外部的空气与水箱105内的空气108，使得整体结构的气密性良好，本发明实施例采用气密性的电机开关挤压的方式来控制出水量，可靠性高。其中，挤压块102从所述预设位置开始下移动至到弹上升到原位置所耗费的时间等于所述工作周期，所述预设工作频率等于所述工作周期的倒数。

基于前述实施例一或实施例二中所述水箱出水机构的一种渗水控制方法，包括如下步骤：

电控装置101输出所述预设工作频率的控制信号，并根据所述控制信号产生对应的作用力驱动挤压块102从所述预设位置向下移动预设距离h，以挤压气囊103。在实施例一中，对应的作用力为磁力，用来吸收和释放挤压块102；在实施例二中，对应的作用力为所述转板在所述电机的控制下施加给挤压块102的向下控制作用力；进一步地，实施例一和实施例二中电控装置101对挤压块102的控制作用力不同，所以挤压块102往下运动时获取的加速度也不同，对应地，预设距离h和所述预设工作频率都不相同，但挤压块102都能根据电控装置101输出的预设工作频率的控制信号及气囊103被挤压所产生的回弹作用力，保持所述预设工作频率往复上下位移，使得所述水箱出水机构通过调节水箱105内外部气压差向外匀速渗水。

当气囊103被挤压产生回弹作用力后，挤压块102被气囊103回弹上升至所述预设位置的过程中，电控装置101再次以所述预设工作频率的控制信号驱动挤压块102发生向下位移预设距离h，从而再次挤压气囊103，如此迭代，使得电控装置101控制水箱105内部的水每隔所述工作周期渗漏一次。

具体地，挤压块102从所述预设位置开始下移动预设距离h到回弹上升到所述预设位置所耗费的时间等于所述工作周期,所述预设工作频率等于所述工作周期的倒数。

优选地，预设距离h的数值设置为大于0且小于2，其单位设置为cm，满足挤压块102在对应的空间距离内每隔所述工作周期完成一次上下位移。

优选地，当气囊103被挤压时，水箱105内的空气108的气压大于预设气压p1,而水箱105外部的气压p2保持不变，使得水箱105内整体压强大于水箱105外部的气压p2，故为了维持水箱105内外气压平衡，水箱105内的空气108的气压将水箱105内的水107通过出水孔109挤压出来；相应的，气囊103恢复原来形状，水箱105内的空气108的气压小于预设气压p1,且水箱105内的水107的液压也降低，使得水箱105内整体压强小于水箱105外部的气压p2，所以为了维持水箱105内外气压平衡，水箱105外部的气压p2将气体通过出水孔109导入水箱105内部，以补偿水箱105内外部的气压差。在气囊103恢复形状的过程中，气囊103对挤压块102产生回弹作用力，使挤压块102上升回所述预设位置，此时所述水箱出水机构内部气压和外部气压平衡，水箱内部105的水滴不渗漏，从而完成一个所述工作周期的所述渗水控制方法。

在下一个工作周期内，挤压块102已经向上位移至所述预设位置，并再次受到电控装置101输出的所述预设工作频率的控制信号，挤压块102再一次向下位移预设距离h，并再次挤压气囊103，导致气囊103发生压缩形变，如此迭代，挤压块103在挤压气囊103的同时，也接受气囊103的回弹作用力以发生往复上下位移运动，使得电控装置101控制水箱105每隔一个所述工作周期通过出水孔109向外渗水。

需要说明的是，在非清洁工作状态下，电控装置101控制挤压块102与气囊103分离，使得气囊103的形状不变，出水孔109不会出现水滴渗漏，节约水资源。有效地解决了水箱在非工作状态下老化出现漏水现象的技术问题。

一种芯片，用于存储所述渗水控制方法的程序算法，通过执行该程序算法，控制电控装置101输出所述预设工作频率的控制信号，并根据所述控制信号产生对应的作用力驱动挤压块102从所述预设位置向下移动预设距离h，以挤压气囊103，从而使得挤压块102都能根据电控装置101输出的预设工作频率的控制信号及气囊103被挤压所产生的回弹作用力，保持所述预设工作频率往复上下位移，使得所述水箱出水机构通过调节水箱105内外部气压差向外匀速渗水。

一种清洁机器人，在该清洁机器人的控制单元上内置前述芯片，所述清洁机器人的底座上设有所述水箱出水机构，所述控制单元连接所述水箱出水机构，用于在喷水工作模式下控制电控装置101输出所述预设工作频率的信号保持驱动挤压块102，使挤压块102从所述预设位置向下挤压气囊103，同时接受气囊103的回弹作用力上升回所述预设位置，从而实现挤压块102以所述挤压频率往复上下位移，使得气囊103通过调节水箱105内外部气压控制水箱105速渗水，并保证在非清洁状态下不漏水。其中，所述喷水工作模式为所述控制单元设置的一种清洁机器人工作模式。

需要说明的是，水量和工作时间是根据清洁机器人自身的工作模式而交由所述控制单元设置的，所述控制单元通过控制所述水箱出水机构的工作来控制的。通常清洁机器人会根据待作业表面的具体情况而设置有干擦模式或喷水模式，例如:在地板本身有水的情况下，仅启动干擦模式。当地板本身比较干燥同时污染物仅仅通过干擦模式无法清理干净的情况下，会启动喷水模式。

相对于现有技术，本发明实施例还可以在所述水箱出水机构的电控装置101上附加一个变速装置(或者直接调节所述电控装置的电动机的输出功率及所述预设工作频率)，用来控制所述挤压块的上下往复运动的速度与时间，有效控制和调节出水量，实现在清洁机器人的工作过程中可以通过控制水的流量来达到预期的清洁效果，同时也可以避免现有清洁机器人在闲置时抹布仍在渗水的现象发生，大大提高了清洁效率。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。