一种自涮洗清洁机器人的制作方法

本发明涉及智能机器人领域，特别是涉及一种自涮洗清洁机器人。

背景技术：

目前市场上的智能扫地机器人，大多是在机器底部外挂一个抹布，抹布上方安装一个水箱，工作的时候，水箱里的水通过渗透滴水到抹布上，扫地机工作的时候带动抹布在房间里移动，让抹布接触地面，起到清洁地面的效果，这种方式存在的主要问题是：(1)抹布没有自动清洁的功能，工作一会儿抹布就容易变脏，需要拆下来进行清洗；(2)抹布大多只是挂在扫地机的底部，抹布对接触面没有产生可以保证一定擦抹效果的摩擦力，所以擦抹清洁效果不好。

为此，有必要设计实现一款智能清洁机器人，使其一方面能实现智能感知清洁度和自动清洁抹布的功能，同时还可以控制抹布与接触面的一定摩擦力，以保证较好的擦抹清洁效果。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是：提供一种自涮洗清洁机器人，通过其自动涮洗机构和机械臂机构来实现抹布的自动清洁和保证待清洁表面抹擦的快速高效。

为解决上述技术问题，本发明的一种自涮洗清洁机器人采用的技术方案是：包括机架、行走机构、机械臂机构、清洁机构、感知单元、主控单元、动力驱动单元和自动涮洗机构，所述自动涮洗机构还包括：净水箱、抽水组件、喷水组件、废水箱、涮洗搓板、往复部件、水盒和驱动组件。

进一步地，所述涮洗搓板还包括：搓板体和搓板支架，所述搓板体的正面有凸棱部和喷水口，背面有限位槽；所述往复部件还包括：滚轮、限位块、小连杆和长连杆；所述水盒的背面还设有污水口和电机支架。

进一步地，所述机械臂机构还包括：机械臂底座、机械臂大臂、机械臂二臂、机械臂三臂和驱动组件；所述机械臂三臂通过所述机械臂大臂和机械臂二臂与所述机械臂底座连接。

进一步优选地，所述机械臂大臂和机械臂二臂的自由度为180度，机械臂三臂的自由度为270度，机械臂底座的自由度为360度。

进一步地，所述清洁机构还包括：滚刷、吸尘机构和拖把。

进一步地，所述吸尘机构还包括：吸尘口、吸尘管、集尘箱入口、集尘箱、气旋分离盒和风机。

进一步地，所述气旋分离盒还包括：引流板、锥桶、气旋桶和气流出口。

进一步地，所述感知单元还包括：摄像设备，设置安装于所述机架的前部；超声波传感器和红外测距传感器，设置安装于所述机架的四周下部；变介质传感器，设置安装于所述集尘箱内；废水位传感器，设置安装于所述废水箱内；边缘检测传感器，设置安装于所述机架的四周底部；光电编码器，设置安装于所述行走机构的行走轮内；位置传感器，设置安装于所述机架的顶部中心位置；净水位传感器，设置安装于所述净水箱内。

本发明的有益效果是:所述自涮洗清洁机器人能通过所述自动涮洗机构实现抹布的自动清洗、清洁和挤干；同时还可通过所述主控单元很好地控制机械臂机构，保证抹布与接触面的适度摩擦力，保证较好的、待清洁表面的清洁效果。

附图说明

图1是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的总体结构示意图；

图2是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的清洁机构和自动涮洗机构示意图；

图3是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的涮洗搓板的背面示意图；

图4是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的涮洗搓板的正面示意图；

图5是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的机械臂机构示意图；

图6是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的吸尘机构示意图；

图7是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的气旋分离盒示意图；

图8是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的感知单元分布示意图；

图9是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的废水位传感器示意图；

图10是本发明自涮洗清洁机器人的一实施例的净水位传感器示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

如图1所示，本发明的自涮洗清洁机器人实施例包括：机架1，用于安装机器人的各个零部件；行走机构2，用于实现机器人的行走；机械臂机构3，用于夹持拖把并实现对接触面的擦抹清洁；清洁机构4，用于实现对地面的清扫、清洁；感知单元5，用于实现对位置、障碍物、清洁度等信息数据的感知和采集；主控单元6，用于分析处理感知单元5传来的数据信息并作出判断和决策，同时指令相关机构执行；动力驱动单元7，用于提供机器人的动力来源并驱动相应机构；自动涮洗机构8，用于实现抹布的自动清洗、清洁和挤干。

优选地，如图2所示，自动涮洗机构8还包括有：净水箱81，用于盛装清洁抹布需要的干净水；抽水组件82，用于将清洁抹布需要的干净水从净水箱81内抽出；喷水组件83，用于喷出高压的水清洗抹布；废水箱84，用于收纳清洗抹布后流出的污水；涮洗搓板85，用于实现对抹布搓揉的功能；往复部件86，用于带动涮洗搓板85往复运动；水盒87，与机架1连接，用于连接安装自动涮洗机构8的各个零部件并在涮洗时容纳拖把43；驱动组件88，用于驱动往复部件86。

进一步优选地，如图3、4所示，涮洗搓板85还包括：搓板体851和搓板支架852，搓板体851的正面有凸棱部8511和喷水口8512，背面有限位槽8513；往复部件86还包括：滚轮861、限位块862、小连杆863和长连杆864；水盒87的背面还设有污水口871和电机支架872。小连杆863一端与驱动组件88连接，另一端与长连杆864连接，长连杆864的另一端与搓板支架852连接，搓板体851连接安装在搓板支架852上，限位槽8513与限位块862配合实现搓板体851运动区间限制，滚轮861保证搓板体851更平滑地往复运动。

自动涮洗机构8的具体工作过程如下：当进行清洗时，拖把43移动到水盒87的内部上方并与搓板体851接触，驱动组件88启动，带动小连杆863转动，小连杆863带动长连杆864转动，长连杆864带动搓板支架852及搓板体851往复运动并受到限位槽8513与限位块862的限制，通过凸棱部8511的往复搓揉，实现对拖把43上抹布的清洗、清洁功能。同时抽水组件82从净水箱81内抽取干净的水，由喷水口8512高压喷出，可充分清洗拖把43上的抹布。清洗后的脏水沿着涮洗搓板85的凹槽流到水盒87的下方的空间，水盒87的下方留有数个污水口871，污水口871下方是废水箱84，脏水经过污水口871流入到废水箱84内。当进行脱干时，喷水组件83停止喷水，机械臂机构3增大向下压力，驱动组件88的电机提高转速，带动搓板支架852及搓板体851提高速度进行揉搓和挤压，挤压、揉搓出多余水分，实现拖把43上抹布的脱水。

优选地，如图5所示，机械臂机构3还包括：机械臂底座31、机械臂大臂32、机械臂二臂33、机械臂三臂34和驱动组件35；机械臂三臂34通过机械臂大臂32和机械臂二臂33与机械臂底座31连接，机械臂大臂32和机械臂二臂33的自由度为180度，机械臂三臂34的自由度为270度，机械臂底座31的自由度为360度。驱动组件35通过步进电机分别、独立控制机械臂底座31、机械臂大臂32、机械臂二臂33、机械臂三臂34，以便各自根据工作需要，自动进行动作规划，进而实现自由度范围内的灵活移动。

优选地，清洁机构4还包括滚刷41、吸尘机构42和拖把43。

优选地，如图6所示，吸尘机构42还包括吸尘口421、吸尘管422、集尘箱入口423、集尘箱424、气旋分离盒425和风机426。

优选地，如图7所示，气旋分离盒425还包括：引流板4251、锥桶4252、气旋桶4253和气流出口4254。

吸尘机构42的具体工作过程如下：

当吸取地面灰尘杂物时，风机426启动，气旋分离盒425产生负压，灰尘杂物经吸尘口421、吸尘管422、集尘箱入口423进入到气旋分离盒425内；然后，灰尘杂物经引流板4251、锥桶4252，在气旋桶4253内形成高速旋转上升的气旋；最后，灰尘杂物经气旋分离盒425顶部的气流出口4254被甩到集尘箱424内。

优选地，如图8、9和10所示，感知单元5还包括：摄像设备51，设置安装于机架1的前部，主要用于识别待清洁表面的杂物、脏点；超声波传感器52和红外测距传感器53，设置安装于机架1的四周下部，主要用于用于识别待清洁表面的障碍物；变介质传感器54，设置安装于集尘箱424内，实现对集尘箱424内灰尘及杂物高度检测；废水位传感器55，设置安装于废水箱84内，实现对废水箱84内废水高度的检测；边缘检测传感器56，设置安装于机架1的四周底部，主要用于识别待清洁地面的边沿；光电编码器57，设置安装于行走机构2的行走轮内，用于精确计算行走机构2的行走轮行走圈数；位置传感器58，设置安装于机架1的顶部中心位置，用于精确测量机架1的中心位置信息；净水位传感器59，设置安装于净水箱81内，实现对净水箱81内净水高度的检测。

本发明的自涮洗清洁机器人实施例通过感知单元感知待清洁表面的位置、障碍物、清洁度等信息，主控单元分析处理感知单元传来的信息并作出判断和决策，同时指令相关机构执行，从而实现抹布的自动清洗、清洁和挤干、自动控制抹布与接触面的适度摩擦力等功能，具有系统性能稳定、适用场景多、抹布自动涮洗和待清洁表面清洁效率高等特点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。