教室自动清洁机的制作方法

本发明属于环保机械领域，特别是教室自动清洁机。

背景技术：

现在的学校教室都是学生或工人用扫帚扫地，用拖帕拖地，往往造成尘土飞扬，严重影响学生健康，特别是乡村的教室更是如此。现有的扫地机器人不能扫教室，因为课桌和座椅的脚柱及脚架在地板上形成很大障碍，现有的扫地机器人很难进去，就算进去了，也难于扫地，甚而很难出来。现有扫地机器人的拖帕是薄薄一层纤维毯，贴在扫地机器人下边，不能自行清洗，拖几下地就脏了，并且越拖越脏，所以现在教室一直是人工扫地、拖地。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有人工扫教室机械化的问题，设计了教室自动清洁机，以下简称清洁机。

本发明是这样实现的：教室自动清洁机，包括机体、桌叉臂机构、椅叉臂机构、机械臂、扫地机构、擦帕、拖帕、清洗机构、双轴座机构、夹正装置。机体前方两边安装有门架滑道。桌叉臂机构和椅叉臂机构都安装在机体的门架滑道上，桌叉臂机构在椅叉臂机构上方。桌、椅叉臂机构各自包括桌、椅叉臂、夹槽块、横滑道、横滑套、门架滑套、夹槽块平移装置、电机；桌、椅叉臂都包括主叉臂、伸缩臂；伸缩臂安装在主叉臂中。每个夹槽块固定在一个横滑套上，二个横滑套套在同一根横滑道上的左右两头；横滑道两端分别连接一个门架滑套，每根横滑道两头的门架滑套分别套在门架滑道上。主叉臂后端铰连在夹槽块中的下端。桌叉臂机构和椅叉臂机构结构相同。机体的顶壳上安装有转盘、顶架，顶架和所连接的机械臂之间、每两级机械臂之间都安装有舵机。双轴座机构包括平轴座、立轴座、夹爪座、夹爪、擦帕座。立轴座的上方安装有夹爪座和夹爪，立轴座下方安装有擦帕座；擦帕安装在擦帕座上，平轴座的平转轴前端与立轴座侧方连接，平轴座后端用一个舵机与最末一级机械臂连接。扫地机构是一个独立的整体，在扫地、吸尘、拖地功能和结构方面与家庭使用的扫地机器人相同。扫地机构两边对称开设有抵面。扫地机构受教室自动清洁机的主机遥控进行作业。扫地机构作业时，扫地机构离开机体下边的托板；扫地机构不作业时爬上托板停放。拖帕的帕条连接在帕板上，帕板安装在扫地机构后方下边。清洗机构包括拖帕清洗机构和擦帕清洗机构。擦帕清洗机构包括擦帕清洗池、平移滑架、平移齿轮、平移电机、平移齿条、平滑道。拖帕清洗机构包括拖帕清洗池、脱水装置、清洗座、立滑块、座套、平滑道、平移滑架、平移电机、平移齿轮、平移齿条、升降电机、升降齿轮、齿条。擦帕清洗池可以移动到机体壳体外边。清洗座包括座壳、转移齿轮、转移齿条、转移电机、转移滑道、转移滑块、转移架、挂卡、挂卡电磁铁、滑块板滑道。清洗座中的转移架前边下方的台板上安装有挂卡，可以把扫地机构下边的拖帕拉出，并拉进清洗座下边的滑块板滑道中。托板上方安装有夹正装置。椅叉臂叉抬座椅时，椅叉臂靠近座椅，椅叉臂在收起情况下下降到座椅的座板两边下方设定高度，主叉臂在伸缩臂不伸出情况下向前向下转动放平，伸缩臂伸出，椅叉臂的升降装置慢慢提高椅叉臂，二根椅叉臂靠拢座椅的座板两边下方，即可抬起座椅。桌叉臂叉抬课桌时，工作过程和原理与椅叉臂叉抬座椅相同，主叉臂在收起情况下，下降到课桌的桌面板两边下方设定高度，主叉臂向前向下转动放平，伸缩臂伸出，桌叉臂的升降装置提高桌叉臂靠拢桌面板两边下方，即可抬起课桌。扫教室时，桌、椅叉臂同时抬起一张课桌和课桌下边的座椅到设定高度，主机遥控扫地机构离开托板到被抬起课桌、座椅下方的临时空间范围内扫地、吸尘、拖地；随后，扫地机构又爬上托板待命，机体即刻将所抬课桌、座椅原地放下；按上述过程对相邻、相近的课桌、座椅逐一抬起拖地。清洗擦帕时，擦帕清洗池平移到机体后方外边，机械臂把擦帕座放进擦帕清洗池；擦帕在擦帕清洗池中旋转清洗、脱水后，擦帕座提起，擦帕清洗池移动到机体内。清洗拖帕时，扫地机构爬上托板靠拢托板后方的导向器并被夹正装置夹正，清洗座从扫地机构后方落下、对接，把扫地机构下方拖帕的帕板拉出来，拉进清洗座下方的滑块板滑道中，清洗座上升、平移、落下到拖帕清洗池中进行清洗，经脱水装置脱水后，清洗座再平移、下降与扫地机构对接，把拖帕的帕板插进扫地机构下边相应滑道中。桌叉臂和椅叉臂的夹槽块平移装置包括丝杆、螺母、电机。每个夹槽块下端连接固定一个底块。机体上设置有清水箱、污水箱、水泵、相关水管和相应的电磁开关。转移电机连接在转移架上，转移电机上连接的转移齿轮与连接在座壳内的转移齿条啮合；转移架两边安装有转移滑块，转移滑块安装在用支架连接在座壳内的转移滑道中。座套侧边连接有平移滑架，座套上面侧边安装有升降电机和升降齿轮，座套的侧面上安装有平移电机和平移齿轮，所述平移齿轮与安装在机体内壳体上的平移齿条啮合。立滑块安装在座套中，清洗座上边与立滑块下端连接。要夹起地板上的大纸团、杂物时，夹爪转动向下，擦帕座向上。托板后端安装有导向器。

本发明的优点在于：1、把现有的扫地机器人作为扫教室的执行部分即扫地机构，要扫某一片地面时，扫地机构从清洁机下边托板上爬下来扫地、吸尘、拖地。不扫地时，扫地机构又爬上托板。2、扫地机构在清洁机的主机遥控下进行作业。3、清洁机前方设置了桌、椅叉臂。扫教室时，桌、椅叉臂把课桌、座椅抬起一定高度，控制扫地机构在被抬起的课桌、座椅下边的临时空间扫地；在临时空间扫地结束，清洁机把课桌、座椅原地放下，解决了课桌、座椅下边的脚架在地面占位形成障碍的问题，给扫地机构创造了可以方便扫地的条件。4、清洁机上设置了拖帕和擦帕清洗机构，可以把扫地机构下边的脏拖帕取下来自行清洗、脱水，并把清洗后的干净拖帕插进扫地机构下边，使拖地后地板更清洁。双轴座机构和擦帕清洗机构能自动把擦帕旋转清洗、脱水。5、清洁机上设置了机械臂和双轴座机构，可以在扫地后擦课桌的桌面板和座椅的座板。

附图说明

图1是教室自动清洁机整体结构图。

图2是桌、椅叉臂结构图。

图3是教室桌、椅排放和桌、椅结构图。

图4是清洁机的桌、椅叉臂叉抬桌、椅情况图。

图5是桌、椅叉臂同时抬起配套的桌、椅以及扫地机构扫下方地板情况图。

图6是清洁机扫教室的几种方式图。

图7是双轴座机构结构图。

图8是拖帕结构和安装图。

图9是清洗机构结构图。

图10是擦帕清洗过程图。

图11是清洗座结构及与扫地机构交换拖帕情况图。

图12是扫地机构上的抵面结构图。

图13是夹正装置结构和扫地机构与清洗座对接情况图。

图14是清洁机擦桌、椅情况图。

附图中：擦帕1、擦帕座2、立轴座3、平轴座4、舵机5、夹爪6、三级臂7、二伸缩臂8、电机齿轮9、二级臂10、机体11、一伸缩臂12、一级臂13、顶架14、转盘15、电机绞轮16、检测器17、拉绳18、丝杆19、螺母20、门架滑道21、门架滑套22、横滑道23、横滑套24、后轴销25、主叉臂26、伸缩臂27、夹槽块28、底块29、收臂电机30、拉绳电机31、丝杆电机32、清洗座33、拖帕清洗池34、托板35、扫地机构36、轮子37、导向器38、平滑道39、擦帕清洗池40、垫块41、空腔42、导向轮43、绞轮44、轴销45、槽壳46、弹簧47、黑板48、讲台49、座椅50、课桌51、纵行道52、横行道53、背靠板54、座板55、脚架56、上脚架57、脚柱58、椅架59、短边60、桌盒61、桌面板62、长边63、地板64、平转轴65、夹爪座66、立转轴67、擦帕轴68、上盖壳69、凹进区70、帕条71、滑块板72、防脱卡电磁铁73、挂口74、防脱卡座板75、帕板76、防脱口77、倒扣边78、机体壳体79、后壳板80、搅洗梗81、波纹凸块82、支架83、侧壳板84、平移电机85、前壳板86、平移齿轮87、滑套壳88、压辊89、座块90、滚柱91、帕板座板92、座壳93、升降齿轮94、齿条95、升降电机96、立滑块97、座套98、平移滑架99、平移齿条100、固定管头101、进水口102、排水口103、水位104、移动水管105、转移架106、座壳前板107、转移电机108、转移齿轮109、转移齿条110、转移滑道111、座壳后板112、滑块板滑道113、转移电机支架114、转移滑块115、台板116、挂卡117、防脱卡118、挂卡电磁铁119、缺口120、壁面121、上口122、下口123、上圈壳124、下圈壳125、抵面126、底圈壳127、夹正线128、中心对称线129、夹臂130、轴座架131、转轴132、螺管丝杆133、螺管电机134、弓形支架135、螺管136、槽口板137、连臂块138、夹头139、轴座140、杠块141、连杆块142、滑槽口143、轴心线144、滑轴145、螺管齿轮146、螺管电机齿轮147。

具体实施方式

图1中，是教室自动清洁机整体结构图。教室自动清洁机包括机体11、桌叉臂机构、椅叉臂机构、机械臂、扫地机构36、擦帕1、拖帕、清洗机构、双轴座机构、夹正装置。机体11中安装有拖帕和擦帕的清洗机构，如机体11壳体剖开部分，机体中安装有平滑道39、擦帕清洗池40、拖帕清洗池34、清洗座33。清洗机构在图9~图11中叙述。机体上面安装有转盘15。一级臂13右端与转盘15之间用舵机5和顶架14连接。一级臂13绕右端可以上下转动和水平转动。一级臂13壳体中安装有一伸缩臂12。一伸缩臂12前端依次连接有舵机5、二级臂10、二伸缩臂8、舵机5、三级臂7、舵机5、平轴座4、立轴座3、擦帕座2、擦帕1。一级臂及一伸缩臂、二级臂及二伸缩臂、三级臂统称机械臂。平轴座4、立轴座3、夹爪6、擦帕座2、夹爪座统称双轴座机构。立轴座3上方安装有夹爪座和夹爪6，下方安装有擦帕座2和擦帕1。舵机是现有机器人安装在二节机械臂之间可以精确控制二节机械臂相互转动角度的现有技术。各级机械臂都是方形管，可以用金属材料或高强度塑料制成。一级臂13和二级臂10前方外壳上都分别安装有电机和电机轴上的齿轮，这种结构以下简称电机齿轮9。一伸缩臂12和二伸缩臂8对应电机齿轮9的一个侧面中安装有凹进侧面的齿条，即齿条不影响一、二伸缩臂伸出与收进一、二级臂壳体中。上述齿轮所在的一、二级臂壳体上开设有缺口，齿轮进入缺口与齿条啮合。电机正反转可以精确控制一、二伸缩臂伸长长度。夹爪6可以用来夹教室中的纸团和杂物。擦帕1在机械臂的控制下用来擦课桌的桌面和座椅的座板。

机体11下方设置有托板35。托板右边设置有斜面。托板左边边上设置有导向器38。导向器38与现有扫地机器人的充电器构造作用相同，既用于导向又用于扫地机构36充电。图1中，扫地机构36已经从托板右边斜面爬上托板停放。机体右边即机体前面安装有上、下二组和现有叉车叉臂相似的叉臂机构，上方的是桌叉臂机构，下方的是椅叉臂机构。桌叉臂机构和椅叉臂机构都由主叉臂26、伸缩臂27、夹槽块28、底块29、横滑道23、横滑套24、门架滑套22、丝杆19、螺母20、丝杆电机32、拉绳电机31、收臂电机30组成。主叉臂26后端用后轴销25铰连在夹槽块28的槽口中下方。夹槽块28下边连接有底块29。图中上、下二组主叉臂下方后段正被底块29挡住，使二组主叉臂26处于水平状态。伸缩臂27安装在主叉臂壳体中。主叉臂、伸缩臂都是方形壳体。夹槽块背面与横滑套24连接在一起。二个横滑套24套在一根横滑道23上的两头。横滑道23的两头各连接有一个门架滑套22。机体前面两边各安装有一根门架滑道21。每根横滑道两边连接的门架滑套分别套在门架滑道上。每个横滑套24的上面都安装有一个螺母20。同一横排的二个螺母20中安装一根丝杆19，丝杆一端安装有一台丝杆电机32，丝杆电机32安装在图中机体前方右边的门架滑套22上。丝杆的螺纹从中间分成左、右旋螺纹。丝杆电机的正转与反转可使每组的二根主叉臂向两边分开与向中间靠拢。机体顶上前面安装有二个电机带动的绞轮，以下凡同样结构简称电机绞轮16。二个绞轮上的拉绳18下端分别与上、下二组叉臂机构的横滑道23中部连接，可以控制桌、椅叉臂机构的上、下。电机绞轮16和拉绳18构成了桌、椅叉臂的升降装置。机体下边安装有四个轮子37。每个轮子都配套安装有驱动和转向装置。四个轮子是四点共圆，可以使机体原地转向，就如现有扫地机器人原地转向一样，原地转向是现有技术，这里不再叙述。

图2中，是桌、椅叉臂结构图。桌、椅叉臂都包括主叉臂、伸缩臂。主叉臂26和伸缩臂27都是方形空心壳体。伸缩臂安装在主叉臂中。主叉臂的空腔和伸缩臂后段空腔42中安装了一个压缩弹簧47。主叉臂后端即右端用后轴销25铰连在夹槽块28下方。主叉臂后端与后轴销固定连接在一起，不能相互转动。上方左图剖开了夹槽块正面大部分。夹槽块上未剖去部分可以看到安装了一台收臂电机30。收臂电机轴穿过夹槽块与后轴销25连接在一起。夹槽块28中上方右边安装了一个绞轮44。拉绳18上端与绞轮44连接。拉绳下端绕过主叉臂后方偏上位置安装的导向轮43，穿过弹簧钢丝圈中部连接在伸缩臂后方空腔42的隔板壁上。拉绳电机31安装在夹槽块外表面上，拉绳电机轴穿过夹槽块与绞轮连接，如图1中的标注，图2中因为被剖去，看不见。拉绳电机反转即通过绞轮使拉绳拉伸缩臂后退进入主叉臂中。拉绳电机正转即使拉绳放松，弹簧即推压伸缩臂伸出主叉臂壳体。底块29与夹槽块连成一体。上方右图是主叉臂后面的立体图，图中可以看到导向轮43用轴销45安装在后轴销25左上方的叉口中。下图左图是绞轮44带动拉绳拉伸缩臂后退压缩弹簧47的情况。下图右图是收臂电机右转把主叉臂与伸缩臂转动收起向上的情况。伸缩臂上面前端设置了一块垫块41。垫块与主叉臂上面壳体平齐。收臂电机和拉绳电机的变速器都采用蜗杆蜗轮变速器，可以自锁。

图3中，是教室桌、椅排放和桌、椅结构图。现在教室的课桌51、座椅50绝大多数都是单人桌、椅，简称桌、椅。黑板48、讲台49所在位置是前方。课桌、座椅的排放留出纵行道52、横行道53。与黑板平行的是横行道53，座椅安放在横行道中。与黑板垂直的是纵行道52。图3中下图是桌、椅结构图。座椅包括背靠板54、椅架59、座板55、脚柱58、脚架56、上脚架57。课桌包括桌面板62、桌盒61、脚柱58、脚架56、上脚架57。桌面板62长方向两边是长边63。桌面板两头是短边60。

图4中，是清洁机的桌、椅叉臂叉抬桌、椅情况图。每个桌、椅叉臂的夹槽块外侧边上安装有检测器17，用以检测桌、椅叉臂所对课桌桌面板、座椅座板两头的边缘位置及脚柱位置。上排a、b、c图中是椅叉臂独立叉抬座椅的过程图。图中，机体11左边被剖去。a图中，机体11的门架滑道上安装的桌叉臂和椅叉臂都在夹槽块中收起向上，桌、椅叉臂如图中实线位置，伸缩臂收进主叉臂26中。具体叉抬过程是：机体前方靠近并正对座椅后面。二根椅叉臂按程序调整横向位置，根据检测器的检测，使二根椅叉臂正对座板两边下方二根脚柱之内位置。椅叉臂下降，使伸缩臂前端低于座椅的座板55。桌叉臂不动。椅叉臂的主叉臂的收臂电机反转，主叉臂绕后轴销向前转动落下，如座板55下边虚线所示。然后，当主叉臂转动到被底块29挡住，主叉臂已成水平位置时，主叉臂中的伸缩臂27伸出，收臂电机反转到主叉臂后方下边被底块挡住后的圈数后，延时0.5~1秒后即断电，如b图中所示。c图中，椅叉臂的升降装置的拉绳慢慢使二根椅叉臂上升靠拢座板55。这时，椅叉臂如果继续上升一定高度，就会将座椅抬起一定高度。椅叉臂的主叉臂在从座椅正面叉抬座椅时向前转动落下中，如椅叉臂前段被座椅下边的上脚架57挡住，也不影响叉抬的进行。因为这时主叉臂已经向下向前转动了很大一个角度了。当主叉臂被提升过程中，主叉臂后端升高，而主叉臂前段在同时升高过程中可以向下转动落下，很快成为水平状态。收起后的椅叉臂上端到底块29的高度小于座椅座板下面到地板的高度。

第二排的d、e、f图中是桌叉臂独立叉抬课桌过程图。d图中，如前面所述，桌、椅叉臂都收起向上。机体前方靠近课桌，椅叉臂不动。调整二根桌叉臂的横向位置，根据检测器的检测，使二根桌叉臂正对课桌两头桌面板下方空间。桌叉臂下降到伸缩臂端头低于课桌桌面板62下边。主叉臂向前向下转动，如图中虚线所示。e图中，桌叉臂绕下端的后轴销向下转动到水平位置被底块挡住，伸缩臂27伸出。f图中，桌叉臂的升降装置使桌叉臂慢慢上升，二根桌叉臂靠拢在桌面板62两头下边。当桌叉臂再上升一定高度时，就会把课桌抬起一定高度。

第三排的g图中是椅叉臂独立从座椅侧边叉抬座椅情况。按上述方法，二根椅叉臂已从座椅侧边叉进并抬高靠在座板下方椅架的前后方下边。h图中，是桌叉臂独立从课桌侧边叉抬课桌情况。按上述方法，二根桌叉臂已从课桌侧面插进并升高靠在课桌前后方长边桌面板下边，如果桌叉臂再升高即可抬起课桌一定高度。桌、椅叉臂向上收起时，伸缩臂先收进主叉臂中。椅叉臂收拢后的总高度小于座板下边到地板的高度。桌叉臂收拢后的总高度不能过长，一般30至35公分就足够了，抬课桌长边时，桌叉臂不必插穿桌面板下边，插到长边下边五分之四位置就行。

图5中，是桌、椅叉臂同时抬起配套的桌、椅以及扫地机构扫下方地板情况图。学生在放学前已经把座椅放进配对课桌下边中间。a图中是桌、椅叉臂都在夹槽块28中收起向上情况。b图中，是机体前方靠近一张课桌和桌下的座椅侧边，同时叉抬配对桌椅情况。按上述方法步骤，已经把二根椅叉臂插进座椅座板前后方下方的椅架下边。与此同时，二根桌叉臂已经插进并升高靠拢课桌桌面板两头长边下边。c图中，桌、椅叉臂的升降装置把桌、椅叉臂提高同样高度，即同时抬起课桌和座椅一定高度。使桌椅下边出现没有桌、椅的脚柱、脚架占位的临时空间。这时清洁机的控制系统立即遥控扫地机构36从托板35上爬下到地板64上，在临时空间扫地、吸尘、拖地。以下把扫地、吸尘、拖地简称扫地。并且控制系统指定扫地机构在指定的长、宽地面作业，不进入未抬起的桌椅下边。扫地机构按指令作业后，又爬上托板待命。随后，桌、椅叉臂即下降，原地放下配对桌椅。桌、椅叉臂又向上收起如上方左图所示。随后，机体又行走移动到相邻的桌椅旁边，按上述方法步骤，抬起相邻桌椅并扫地。d图是桌、椅叉臂在配对的桌椅正面叉抬桌椅并扫地的情况。按上述方法步骤，桌、椅叉臂已经从正面分别插到课桌两头短边桌面板下边及座椅座板下边，并已同时把桌椅抬高到设定高度。扫地机构正在下方的临时空间内扫地。桌、椅叉臂叉抬桌椅时，双轴座机构被抬起高于桌面。

图6中，是清洁机扫教室的几种方式图。图中是学生离开教室时已经把座椅放进自己座位的课桌下边中间的情况。这时，教室中横行道53、纵行道52都是通畅的。扫教室的一种方式是清洁机在横行道53如上图中左上方情况，机体11以侧面向左行走进入横行道53，对正横排从左数起的第二张课桌51的座位正面，向上收起的桌、椅叉臂面对所要叉抬的桌椅。按照图5中下图右图所示及图5中相应叙述，桌、椅叉臂分别插进到所对课桌两头桌面板下边和座椅座板下边。随后，桌、椅叉臂同时抬起课桌、座椅到设定高度，使桌椅下边出现一个无阻隔的临时空间。扫地机构即从机体下方的托板上爬到地面，在临时空间中扫地。扫地结束，扫地机构又爬上托板。桌、椅叉臂又原地放下桌椅。随后又收起桌、椅叉臂，机体侧向行进到相邻桌椅正面，按上述方法抬起图中左边靠墙最前一张桌、椅。所抬桌椅下方扫地后，桌、椅叉臂原地放下桌椅，收起桌、椅叉臂，又向右行走进入纵行道52。随后在纵行道52中退后行走到对正图中的第二排横行道左边入口，即按上面所述，向左进入横行道依次对第二横排左边的桌、椅抬起并扫地。按上述方法即可对整个教室扫地作业。采用机体从横行道进入抬起桌、椅扫地的，横行道的宽度要适当大于机体前后方所占空间尺寸。

扫地机构与现有扫地机器人一样，在指定区域内能自主规划扫地路线并绕过简单障碍、能按遥控控制作业。清洁机遥控跟随扫地机构对纵行道、横行道及教室前、后方空位地板扫地。教室内桌椅排放的纵行道、横行道长、宽尺寸按设定要求留出。清洁机可以根据纵、横行道的长宽尺寸控制扫地机构在纵、横行道中扫地作业。讲台49下边四个脚柱之间相距比较远，扫地机构能够自行绕过扫地。

下图左图是座椅放进课桌下边，桌、椅叉臂在桌面板、椅架下边的侧面图。图中只画出了清洁机的桌、椅叉臂。下图右图是座椅放进课桌下边，桌、椅叉臂叉进桌面板、座板下边的正面图。

扫教室的另一种方式是清洁机在纵行道52中从桌椅侧面抬起桌椅，由扫地机构扫下面地板，如图6中上图右方纵行道52中间和右上方所示。清洁机机体前面正对桌椅侧面，抬起桌椅扫下方地板。按照这种方法，除了教室两边靠墙的纵排桌椅不能从纵行道抬起，其他各纵排桌椅都能被清洁机抬起扫地。

为了解决教室两边靠墙桌椅能从侧边抬起问题，如图中教室前方右上方所示，清洁机在右边纵行道52中，从侧面抬起第一横排向左数第二套桌椅，并扫下方地面，随后又抬起该桌椅向教室前方移动一定位置放下。如图中虚线开始，到上方的实线位置。这样，教室右边靠墙那套桌椅的左方与纵行道相连的位置就空置出来了，以下称空置区间。清洁机又原路返回虚线位置，前进到靠墙桌椅侧边。按上述方法，清洁机即从侧面抬起靠墙的桌椅，扫下面地板，原地放下桌椅，退回纵行道。随即又把图中虚线位置下方一套桌椅侧面抬起扫地后，把所抬桌椅移动到空置区间即第一排的虚线位置放下。这样，从右向左数，第二纵排的第二套座椅原位置又成了空置区间。按上面方法，清洁机又把右边靠墙第二套桌椅抬起扫地。于是，从右向左数第二纵排的每套桌椅原位置都成为一次空置区间，而后边的一套桌椅被抬起扫地后都依次向教室前方移动放在空置区间，使右边靠墙桌椅都能够被抬起扫地。当右边第一、第二纵排桌椅下边都扫地后，从右向左第二纵排最后一套桌椅原位置就成了空置区间。随后，清洁机就从教室后方开始依次把每一次向前抬走的桌椅抬回原位置，保证了原桌椅位置不变。同样方法，图中教室左边的靠墙桌椅按上述方法抬起扫地。凡不靠墙的桌、椅，清洁机可在纵行道中直接抬起扫地。

扫地机构自动控制系统的信息库中，由专业人员输入了课桌、座椅正面和侧面影像信息和不同教室的课桌排列、纵行道、横行道的影像信息，并对教室编号，并且输入不同教室中扫地机构是在纵行道还是横行道抬桌椅扫地。机体壳体四面上方都安装了摄像头，可以观察教室桌椅的排放及对机械臂擦桌椅的控制。清洁机也有接受遥控的功能，操作人员用遥控器可以遥控清洁机在教室纵行道或横滑道、教室前后行走。操作人员可以在实际位置设定清洁机从教室哪里开始扫地、中间顺序、到哪里结束。

图7中，是双轴座机构结构图。双轴座机构包括平轴座4、立轴座3、夹爪座66、夹爪6、擦帕座2。平轴座4中安装有一台电机和变速器，变速器的输出轴是平转轴65。图中，三级臂7下端与舵机5连接。平轴座左端与舵机连接，平轴座右端的平转轴65与立轴座3左边连接。立轴座3中下方安装了一台擦帕电机和变速器，变速器的输出轴是擦帕轴68。擦帕轴68下端与擦帕座2连接。立轴座3中上方安装了一台夹爪电机和变速器，变速器的输出轴是立转轴67，立转轴上端与夹爪座66连接。夹爪座66上安装有夹爪6。夹爪前段套有略带有软度的橡胶套。夹爪的张开与合拢是现有技术，不再叙述。夹爪座上安装有检测器。擦帕座2下边连接有擦帕1。擦帕1是由纤维织成的厚毯状。

图8中，是拖帕结构和安装图。上图是拖帕在扫地机构上的安装位置。中间圆形图是上图的俯视图。下方a图是中间图的d向图，b图是帕板、帕条结构图，c图是b图的右视图。现在扫地机器人有方形也有圆形，扫地机构也可制成方形或圆形，以下以圆形为例进行叙述。扫地机构的扫地、吸尘、拖地功能和结构，以及行走、转向、充电和可以受遥控控制等功能，都与现在的扫地机器人相同，这里不详细叙述。拖帕安装在扫地机构后方下边。扫地机构壳体后方制成直面，即相当于在扫地机构圆壳上后方切除了一块弓形体。扫地机构后方壳体下边开设了一个凹进区70。在下方b图中，滑块板72在图中的上、下方都连接有帕板76，拖帕的帕条71连接在帕板76上。帕条也是纤维织成的毯状。c图是b图的右视图，滑块板右方开设有防脱口77和挂口74。滑块板两边设置了卡口状滑块。a图中，扫地机构后方下边也设置有相应的卡口状滑槽。滑块板插进滑槽中。中间图中右方，虚线位置就是滑块板72插进的滑槽，剖开部分可以看到凹进区是一个向右开口的长方形缺口。凹进区中设置了防脱卡座板75，防脱卡座板75上安装了防脱卡电磁铁73，防脱卡电磁铁的铁芯上连接有防脱卡。防脱卡座板右边开设有向右开口的缺口，缺口下方的滑块板上设置有挂口74。防脱卡电磁铁、防脱卡、挂卡、缺口将在后面图11中具体叙述。

图9中，是清洗机构结构图。清洗机构包括擦帕清洗机构和拖帕清洗机构。上图是整个清洗机构侧面图。中间是上图的俯视图。下图是上图的d向及下方放大图。在机体的前、后机体壳体79上安装有二根平滑道39和一根平移齿条100。平移齿条100在二根平滑道39之间，并低于二根平滑道。图中左上方是擦帕清洗机构。擦帕清洗机构包括擦帕清洗池40、平移滑架99、平移齿轮87、平移电机85、平移齿条100、平滑道39、进、排水的移动水管。拖帕清洗机构包括拖帕清洗池34、脱水装置、清洗座33、立滑块97、座套98、平滑道39、平移滑架99、平移电机85、平移齿轮87、平移齿条100、升降电机96、升降齿轮94、齿条95。擦帕清洗机构和拖帕清洗机构共用二根平滑道、一根平移齿条。擦帕清洗机构和拖帕清洗机构都有相同的平移滑架99、平移电机85、平移齿轮87。上图中右边，拖帕清洗机构中的座套98与平移滑架99连接。座套右方侧边安装有平移电机85。立滑块97安装在座套98中。立滑块下端与清洗座33上边连接。上图中左边的擦帕清洗机构的擦帕清洗池40右下方与平移滑架99连接，平移滑架99上安装有平移电机85。左、右两个平移电机85的输出轴上都连接有平移齿轮87，二个平移齿轮87都与平移齿条100啮合。平移滑架的两边都安装有滑套壳88，滑套壳88套在平滑道上。擦帕清洗池是圆形壳体，四方连接有壳板，具体在图10中叙述。以下进一步叙述拖帕清洗机构。立滑块截面是长方形。立滑块97右方侧面内安装有齿条95，齿条95低于右侧面，不影响立滑块在座套中上、下滑动。在座套98右方上面安装有升降电机96，升降电机轴上安装有升降齿轮94。升降齿轮94与立滑块97上的齿条95啮合。升降电机96的正反转可以精确控制立滑块及清洗座升降。图中右方拖帕清洗机构的平移电机85正反转可以精确控制座套、立滑块及清洗座的左、右平移。拖帕和擦帕清洗池用不锈钢制成。拖帕清洗池底部安装有波纹凸块82。拖帕清洗池34用支架83安装连接在机体壳体上。机体中安装有清水箱、污水箱、水泵、相关水管和相应的电磁开关，图中未画出。脱水装置由压辊89、座块90、滚柱91组成。座块90安装在图中拖帕清洗池右端的斜壳板上。如上、中、下图所示，二块座块90之间上方用轴销45安装一个压辊89。一根长滚柱91两头的轴安装在二块座块下方的轴孔中。压辊和滚柱平行。压辊和滚柱之间的距离可以用丝杆螺母座结构调节，这是普遍使用的现有技术，调节结构图中未画出。清洗拖帕过程是：首先与扫地机构进行拖帕交换。立滑块在平移电机和升降电机控制下，清洗座先平移、下降到机体下方的托板上方与扫地机构后方对接，抽出扫地机构下方的帕板，拉进清洗座下方相应的滑道中。清洗座再上升到设定高度，左移到正对拖帕清洗池34，如上图中靠近平移齿条的虚线所示，清洗座下降进入拖帕清洗池中。清洁机的控制系统控制拖帕清洗池下方的排水口关闭，进水口打开进水到设定水位，关闭进水口，控制系统即使平移电机以一定速度正反转设定角度，使清洗座以一定速度右移、左移，在拖帕清洗池下方波纹凸块82的搅挡作用下，使清洗效果更好。搅洗设定时间后，打开排水口排水。控制系统即提起清洗座到设定高度。清洗座从脱水装置的压辊89和滚柱91之间慢慢穿过去，如上图中拖帕虚线穿过脱水装置。压辊89压在清洗座两头的帕板座板92上滚动，滚柱91即转动挤压拖帕的帕条71脱水，这就是下图所示的脱水过程。挤压出来的水由斜壳板导入拖帕清洗池。清洗座移动到右边后，又上升、左移、重新落在拖帕清洗池中，进行第二次清洗。清洗、脱水过程与上述过程相同。

图10中，是擦帕清洗过程图。a图中是擦帕清洗池拉进机体内的位置图。b图是清洗池推出到机体壳体外清洗擦帕图。c图中是b图中清洗位置的放大图。d图是a图的e向放大图。擦帕清洗池40是圆形壳体，如d图和c图。圆形壳体左边连接有后壳板80，右边连接有前壳板86，上、下边连接有侧壳板84，如d图所示。擦帕清洗池40上口的圆形壳体制成倒扣边78，如c图剖开部分。擦帕清洗池右边开设有进水口102和排水口103。擦帕清洗池底面设置有搅洗梗81。擦帕清洗池右下边连接有平移滑架99，平移滑架在平滑道上的安装及电机安装如图9中的叙述。擦帕清洗池左边的机体壳体79上开设了一个窗口。擦帕清洗池在平移电机85的作用下，可以穿过窗口向左移动到机体壳体79外边，可以向右移动到机体壳体79以内，向右移动到位时，后壳板80刚好与机体壳体平齐，相当于关掉窗口一样。d图中，擦帕清洗池右边的进水口102上和下边的排水口103上都用固定管头101连接了一根移动水管105。移动水管105另一端在d图的上方用固定管头101固定在机体壳体的支架上，不能移动。d图中下方的固定管头及水管被进水管相应固定管头和移动水管挡住。当擦帕清洗池向左移动到机体壳体外边时，移动水管105下方可以相应向左边摆动，如图中虚线所示。移动水管是软水管，有一定抗压能力。清洗擦帕过程是：a图中，擦帕清洗池在机体壳体内。机械臂把双轴座机构移动、转动到a图中所示位置。b图中，擦帕清洗池移动到机体壳体外边。机械臂把擦帕座正对擦帕清洗池上口正中，落下到设定高度。c图中，排水管关闭，进水管打开，进水到水位104位置即关闭进水管。立轴座3中下方的擦帕电机以设定速度左、右转动使擦帕左、右转动被搅洗梗81搅洗。搅洗设定时间后，即排水。随后控制系统把擦帕座提高一点，离开搅洗梗81。随后擦帕电机向一个方向快速转动，使擦帕脱水。擦帕清洗池上口的倒扣边78可挡住擦帕旋转中因为离心力而射到圆形壳体内边上的水滴上移。清洗完成后，擦帕座提高离开。擦帕清洗池向右移动到机体壳体内，后壳板挡住机体壳体上的窗口。机体上设置有控制面板，拖帕和擦帕的清洗次数与用水量、清洗时间及脱水时间由操作人员设定。

图11中，是清洗座结构及与扫地机构交换拖帕情况图。清洗座包括座壳93、转移齿轮109、转移齿条110、转移电机108、转移滑道111、转移滑块115、转移架106、挂卡117、挂卡电磁铁119、滑块板滑道113。上图是清洗座纵向图，中间左图是上图的a-a剖视图，中间右图是上图的d向图，下方左图是上图左边的立体图的放大图，下方右图是m位置放大剖面并且把滑块板72拉出来后画出来的情况图。清洗座的座壳93内顶上纵向安装了一块转移齿条110，转移齿条下面安装了一个与之啮合的转移齿轮109。转移齿轮109安装在转移电机108的输出轴上。转移电机108用转移电机支架114固定在转移架106上。转移架106在转移齿轮109下方。转移架106的两边连接有转移滑块115，转移滑块115安装在两边的转移滑道111中。转移滑道111安装在座壳前板107和座壳后板112之间的支架83上。由于转移齿条110是固定不动的，当转移电机正反转动时，转移齿轮109就会在转移齿条上前后移动，并带动转移电机108和带动转移架106在转移滑道上前后移动。

上图左边是清洗座与扫地机构之间交换拖帕结构。左边是扫地机构后方下方凹进区下面的剖开图。同时对照下图的左图叙述。凹进区三方壁面121中间有防脱卡座板75，防脱卡座板75下边就是扫地机构后下方的滑块板滑道。下方左边的立体图中，拖帕的帕条71连接在帕板76下边。帕板76上边连接的滑块板72插进扫地机构下方相应的滑块板滑道中。凹进区的底板即防脱卡座板75上面安装有防脱卡电磁铁73。台板116右边与清洗座中的转移架106连接。防脱卡座板75右边开了一个长方形的缺口，台板116的左方板面伸进缺口中，台板与下边的滑块板72之间有一定间隙。台板右方制成比左方厚的台阶块。台阶块左侧面靠挡在滑块板72上。台板116上面左方安装了挂卡电磁铁119。上图中，挂卡电磁铁下边的台板116上开设有挂卡电磁铁铁芯下插的导向方孔。滑块板72正对台板方孔位置开设有挂口74。挂卡117连接在挂卡电磁铁铁芯下边。图中挂卡117已经穿过台板方孔插进滑块板上的挂口74中。防脱卡118连接在防脱卡电磁铁73铁芯下边。防脱卡118正插在防脱卡座板上开设的方形导向孔中。滑块板上开设的防脱口77正对上边导向孔中的防脱卡118。防脱卡电磁铁和挂卡电磁铁通电时，防脱卡、挂卡提起，断电时，防脱卡、挂卡落下。

交换拖帕时，要拉出扫地机构下方的拖帕。扫地机构在托板上，挂卡电磁铁通电把挂卡提高。清洗座下降、左移，左方与扫地机构对接、靠拢。挂卡电磁铁119断电，挂卡117放下插进下方对应的滑块板上的挂口74中。这时，防脱卡电磁铁通电，把防脱卡上提退出防脱口77，如上图所示。随后，清洗座中的转移电机通电带动转移架向图中右边移动，于是与转移架相连的台板也右移。挂卡117就把滑块板72从扫地机构下方相应的滑道中拉出，并同时拉进清洗座下方相同的滑道中。清洗座上行、移动到拖帕清洗池中清洗、脱水后，又按上面所述，再下降与扫地机构右方对接。这时，防脱卡74提高退出防脱口。清洗座中的转移电机带动转移架106向左移动，台板下方左面就推滑块板向左移动。于是滑块板72就从清洗座下方的滑块板滑道中拉出插进扫地机构下方相同的滑道中，又如上图左边所示。随后防脱卡电磁铁断电，防脱卡插进防脱口中。同时挂卡电磁铁通电，提起挂卡退出挂口。清洗座右移设定距离、上提。拖帕交换完成。

下图右图中是拖帕上边的滑块板72两边的滑块与扫地机构下方的滑块板滑道113口对正时插入前的剖面放大图。图中画出了滑块板左边所对扫地机构下方的滑块板滑道入口的上下棱边都倒有较大的角，如滑块板滑道113的上口122和下口123是斜面。便于滑块插入图中所对的滑块板滑道113。图中所示的滑道和滑块之间有适当稍大的间隙。

d向图中是清洗座正前方情况。清洗座下方设置了滑块板滑道113，滑块板滑道113与前面叙述的扫地机构下边的滑块板滑道结构相同。座壳前板中间下方设置有一个较大的缺口120。缺口中转移架下边连接的台板116上安装有挂卡电磁铁119以及挂卡电磁铁铁芯上连接的挂卡117。座壳93两边下方连接有帕板座板92。转移电机和挂卡电磁铁都有防水装置，可以在水中浸泡而不漏电。

图12中，是扫地机构上的抵面结构图。上图是主视图，主视图下边是俯视图，俯视图右边是d向图，下边是俯视图的m放大图。上图中，扫地机构上面是上盖壳69。扫地机构近似于一个圆柱体，周围有上圈壳124、下圈壳125、底圈壳127。底圈壳127两边开设有抵面126。扫地机构后方切去了一块弓形体，在后方即图中下方有一个直面。扫地机构的扫地、吸尘、拖地功能和结构与现有扫地机器人相同，只是在原有扫地机器人上增加了抵面126，扫地机构比现有扫地机器人高一些。抵面126设置在底圈壳127的两边，每边二个，共四个，对称设置。抵面126如下方的m放大图中所示。抵面是扫地机构的侧边壳体凹进制成与扫地机构前后方中心对称线129相互平行的光滑小平面。同一侧边的两个抵面在同一平面即图中标的夹正线128上，两个侧边的抵面相互平行。

图13中，是夹正装置结构和扫地机构与清洗座对接情况图。图13中，a图是夹正装置整体图，b图是夹正装置工作过程图。c图是a图中传动部分放大图。d图是b图的m放大图。e图是扫地机构与清洗座对接图。夹正装置包括传动部分、夹臂130、转轴132、轴座架131、杠块141、夹头139。传动部分如c图所示。一根弓形支架135两头折转向外的架块下边各连接有一个槽口板137。槽口板137由上面和两边共三块板连成一体形成一个槽口形状，槽口开口向下。槽口上边板块与弓形支架135连接。槽口两边二块板上开设有相同的滑槽口143。弓形支架的左、右两边转折位置下边各连接有一个轴座140，二个轴座140中安装了一根螺管136。螺管136两头在二个轴座140之间的外管比插进轴座中那一段稍大，使螺管136不能左右窜动。螺管内的两头各安装了一根螺管丝杆133，螺管丝杆外端头两边制成扁状平面，扁状平面上钻有轴销孔。扁状平面两边各夹有一块连杆块142。连杆块142两端开设有轴销孔。螺管丝杆133放进槽口板137中，用滑轴145从槽口板一边的滑槽口143中穿过，穿过一块连杆块142、螺管丝杆的扁状平面、另一块连杆块，从槽口板对边的滑槽口中伸出，固定滑轴的轴销头，就把二块连杆块与螺管丝杆铰连在一起了，并能在滑槽口中导向。c图中，左边槽口板137正面那一块已剖去。夹臂130上方开设有轴孔，一根转轴132穿过托板35上方两边的各二根夹臂轴孔，并与轴孔严格固定为一体，夹臂与转轴之间不能相互转动。图中靠近螺管丝杆的二根夹臂130上方连接有杠块141，杠块上端头用轴销45与两边二块连杆块铰连在一起。弓形支架左方下边连接有一台螺管电机134，螺管电机轴上安装有螺管电机齿轮147。螺管上安装有螺管齿轮146。螺管齿轮与螺管电机齿轮啮合。螺管两头的内螺纹互为反螺纹。螺管电机的正反转可以推两头的螺管丝杆同时向外移动，也可以拉两头的螺管丝杆向内移动即相对移动。托板前方即a图中下方边上安装有导向器38。转轴132安装在轴座架131中，轴座架131连接在机体两边壳体上。弓形支架135用支架与机体壳体79连接在一起。b图中是夹正装置正在托板上夹正扫地机构情况。扫地机构已经受导向器的导向从图1中的清洁机前面爬上托板35上并已经靠拢导向器，停在托板中间。a图中两边的二根夹臂中间连接有一块连臂块138。图13的b图中两边的夹臂130向两边摆开的虚线位置是为了让开扫地机构在托板上行走留出两边的通道，使通道更宽一点。当扫地机构在托板上前进到位后，控制系统即给螺管电机通电，螺管电机带动螺管电机齿轮转动，使两边的夹臂同时向托板中间转动一个设定角度。夹臂下端的夹头139即同时抵向扫地机构两边下边的抵面126。抵面126的位置及放大图参看图12下方的m放大图。同时对照图13的d图，夹头上各棱边都被倒角。因为两边的夹头结构完全相同，制造安装时，每边二个夹头前端面的连线与托板前后方中线的距离都严格相等，并互相平行。每个夹头的高低也严格相同。扫地机构两边的抵面也相互平行。夹正时，不管扫地机构向左右哪个方向偏斜，都会被夹头夹正。这时扫地机构中的滑块板滑道及滑块板都与托板平行。

e图中是扫地机构被夹臂夹正后的侧面图。托板后方是清洗座33从上方的虚线位置下降到图中高度与扫地机构后方对接靠拢，清洗座中的滑块板滑道与扫地机构中的滑块板滑道在同一平面，并且出入口对正，清洗座按图11中所显示和叙述的方法与扫地机构进行对接和拖帕交换，即可以把脏拖帕从扫地机构下方拉进清洗座；也可以把清洗后的拖帕从清洗座中拉出插进扫地机构下方相应的滑道中。

图14中，是清洁机擦桌、椅情况图。上图是擦桌面板图，下图是擦座椅座板图。上图中，擦帕座2上的擦帕1在课桌的桌面板62上面，各级臂配合动作移动擦帕座正在擦桌面板62。转盘15左右往复转动一定角度即使擦帕也往复移动擦桌面板。平轴座4下方面上安装有检测器17，检测出桌面板、座板的边角位置及中间位置，以改变转盘往复转动角度。

下图是擦座椅的座板情况图。拖地后，座椅的座板是放在课桌下边的。夹爪6转动向下。夹爪座上安装有检测器17。首先检测出座椅的背靠板54和座板55。根据背靠板上边的宽度尺寸检测出背靠板上边的中间位置。也可以在座椅背靠板上边厚度面上中间标记一种颜色或便于检测的记号。夹爪先夹住座椅的背靠板54上面大致中间位置，向上提起一点，使座椅脚架后方稍微抬高一点离开地面，脚架前方着地。随后，夹爪向后拉，把座椅的座板55从前面的课桌下方拉出来。背靠板靠在后面的桌面板边上，如下图的虚线所示。随后，擦帕座即转动向下，如上面所述擦桌面板一样擦座椅的座板。

各电机转动到位后自动停机是现有自动控制方面的现有技术，凡要求精确控制的电机采用伺服电机。各级机械臂、舵机、平轴座、立轴座、夹爪座上的用电器的线路连接，与现有机器人机械臂的相应线路连接相同，不再叙述。立转轴、平转轴的转动角度较小，只转动180度。机体不使用时，自动行走到指定停放区。机械臂收拢靠近机体摆放在空置方向。机体可以采用无线充电方式。在机体上安装有受电线圈，指定停放区安装有无线充电器，与现在的有些电动汽车和手机的无线充电一样。机体上和扫地机构上都安装有蓄电池。扫地机构就在托板上的导向器上充电，与现有扫地机器人充电桩结构相同。扫地机构在与清洗座交换拖帕靠在导向器上时，控制系统是使充电线路断开的。机体和扫地机构都有线路识别、扫地路线规划的功能，及相互无线联系的功能。清洁机上凡需要自锁的电机都可以采用蜗杆蜗轮变速器。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。