一种履带式爬楼的吸尘装置及方法与流程

本发明公开了一种履带式爬楼的吸尘装置及方法，属于家用物品领域。

背景技术：

随着经济的发展，为了提高生活质量，智能家居越来越多，对于吸尘器种类也是丰富多彩，但是对于复式房子、别墅和楼房中的楼梯清扫，还是一个问题，如今的吸尘器一般是不具有爬楼功能，虽然有一些吸尘器具有爬楼功能，但是其吸尘效果不理想，会有吸尘不全面、爬楼波动大和不智能等缺点，一些吸尘器对于楼梯的清扫，很难根据楼梯的特征进行前进、转向，不能达到更加智能化的效果，因此需要一种平稳爬楼和更加智能的爬楼吸尘装置。

技术实现要素：

本发明的主要目的是解决上述背景技术存在的不足，设计一种履带式爬楼的吸尘装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：

一种履带式爬楼的吸尘装置，它包括双摇臂履带机器人和控制系统，双摇臂履带机器人包括履带底盘和履带前臂，在机器人上安装吸尘器和直线模组，吸头通过折杆与直线模组移动端连接，吸头通过软管与吸尘器吸气口接通；所述的控制系统包括触摸屏、ccd图像传感器和控制器，ccd图像传感器连接控制器输入端，控制器控制双摇臂履带机器人、吸尘器和直线模组，触摸屏与控制器通讯。

所述折杆包括两根杆体，两根杆体之间通过手柄螺丝连接。

吸尘器排气口朝上。

一种使用履带式爬楼的吸尘装置对楼梯进行吸尘的方法，包括以下步骤：

初始时，在各层楼梯上绘制出一条供机器人行走的第一标记线，在各级台阶上均绘制出与第一标记线相交叉的第二标记线，相邻两层楼梯之间平台设有弧形第三标记线，第三标记线两端连接上下两层楼梯上的第一标记线；

第一步：将吸尘装置放在楼梯口后，ccd摄像头拍摄第一层楼梯第一标记线，控制器控制机器人沿着第一标记线开始爬楼，爬楼的过程中，当拍摄第二标记线时，则控制直线模组和吸尘器启动，对楼梯上的灰尘进行吸附；

第二步：在对第一层楼梯上灰尘进行吸附后，机器人按照平台上的第三标记线进行转弯，而后对第二层楼梯上灰尘进行吸附，如此反复，完成对余下台阶的吸尘工作。

本发明有以下效果：本发明利用ccd图像传感器进行分析识别楼梯的路径，然后爬楼机器人进行爬楼梯，在爬楼的过程中利用直线模组带动吸尘器吸头进行往复运动，进而吸取每一台阶的灰尘，该装置具有结构简单和运行可靠等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的立体结构示意图，

图2为本发明的在使用时的俯视结构示意图，

图3为本发明中各电器件间的连接关系示意图。

机器人1、履带底盘11、履带前臂12、吸尘器2、吸头21、直线模组3、折杆4、手柄螺丝41、台阶5、第一标记线51、第二标记线52、第三标记线53、平台54。

具体实施方式

如图1到3所示，一种履带式爬楼的吸尘装置，它包括双摇臂履带机器人1和控制系统，双摇臂履带机器人1包括履带底盘11和履带前臂12，在机器人1上安装吸尘器2和直线模组3，吸头21通过折杆4与直线模组3移动端连接，吸头21通过软管与吸尘器2吸气口接通；所述的控制系统包括触摸屏3、ccd图像传感器31和控制器，ccd图像传感器31连接控制器输入端，控制器控制双摇臂履带机器人1、吸尘器2和直线模组3，触摸屏3与控制器通讯。

双履带机器人1可以选用美国irobot机器人1公司生产的packbot型机器人1；控制器采用采用pic16f1829-e/ml单片机，触摸屏3采用mt6071ie触摸屏3，通过通信模块将显示器数据输入到控制器中，通信模块采用max13443easa。

ccd图像传感器31采用icx816aqgccd图像传感器31，ccd图像传感器31的电源设计：ccd图像传感器31的摄像头需要12v左右的电源，可以通过斩波升压电路来实现，也可通过专门的升压芯片来实现，本装置采用升压芯片max734产生12v电源。从而为ccd提供稳定可靠的工作电源。

所述折杆4包括两根杆体，两根杆体之间通过手柄螺丝41连接。这种结构可以方便对吸头21的角度进行调整。

吸尘器2排气口21朝上。这种结构可以防止吸尘器2排出空气吹扫楼梯上灰尘。

一种使用履带式爬楼的吸尘装置对楼梯进行吸尘的方法，包括以下步骤：

初始时，在各层楼梯上绘制出一条供机器人1行走的第一标记线51，在各级台阶5上均绘制出与第一标记线51相交叉的第二标记线52，相邻两层楼梯之间平台设有弧形第三标记线53，第三标记线53两端连接上下两层楼梯上的第一标记线51；

第一步：将吸尘装置放在楼梯口后，ccd摄像头拍摄第一层楼梯第一标记线51，控制器控制机器人1沿着第一标记线51开始爬楼，爬楼的过程中，当拍摄第二标记线52时，则控制直线模组3和吸尘器2启动，直线模组3带着吸头往复运动，以对楼梯上的灰尘进行吸附；

控制器控制机器人1沿着第一标记线51开始爬楼的过程可以参考：“作者：朱广周程亮，2008年11月8日发表的：ccd图像传感器在路径识别系统中的应用”

第二步：在对第一层楼梯上灰尘进行吸附后，机器人1按照平台上的第三标记线53进行转弯，而后对第二层楼梯上灰尘进行吸附，如此反复，完成对余下台阶5的吸尘工作。

技术特征：

1.一种履带式爬楼的吸尘装置，它包括双摇臂履带机器人（1）和控制系统，双摇臂履带机器人（1）包括履带底盘（11）和履带前臂（12），其特征在于：在机器人（1）上安装吸尘器（2）和直线模组（3），吸头（21）通过折杆（4）与直线模组（3）移动端连接，吸头（21）通过软管与吸尘器（2）吸气口接通；所述的控制系统包括触摸屏（3）、ccd图像传感器（31）和控制器，ccd图像传感器（31）连接控制器输入端，控制器控制双摇臂履带机器人（1）、吸尘器（2）和直线模组（3），触摸屏（3）与控制器通讯。

2.根据权利要求1所述的一种履带式爬楼的吸尘装置，其特征在于：所述折杆（4）包括两根杆体，两根杆体之间通过手柄螺丝（41）连接。

3.根据权利要求1所述的一种履带式爬楼的吸尘装置，其特征在于：吸尘器（2）排气口（21）朝上。

4.一种使用权利要求1到3任一项所述吸尘装置进行吸尘的方法，其特征在于：包括以下步骤：

初始时，在各层楼梯上绘制出一条供机器人（1）行走的第一标记线（51），在各级台阶（5）上均绘制出与第一标记线（51）相交叉的第二标记线（52），相邻两层楼梯之间平台设有弧形第三标记线（53），第三标记线（53）两端连接上下两层楼梯上的第一标记线（51）；

第一步：将吸尘装置放在楼梯口后，ccd摄像头拍摄第一层楼梯第一标记线（51），控制器控制机器人（1）沿着第一标记线（51）开始爬楼，爬楼的过程中，当拍摄第二标记线（52）时，则控制直线模组（3）和吸尘器（2）启动，对楼梯上的灰尘进行吸附；

第二步：在对第一层楼梯上灰尘进行吸附后，机器人（1）按照平台上的第三标记线（53）进行转弯，而后对第二层楼梯上灰尘进行吸附，如此反复，完成对余下台阶（5）的吸尘工作。

技术总结
一种履带式爬楼的吸尘装置，它包括双摇臂履带机器人和控制系统，双摇臂履带机器人包括履带底盘和履带前臂，在机器人上安装吸尘器和直线模组，吸头通过折杆与直线模组移动端连接，吸头通过软管与吸尘器吸气口接通；所述的控制系统包括触摸屏、CCD图像传感器和控制器，CCD图像传感器连接控制器输入端，控制器控制双摇臂履带机器人、吸尘器和直线模组，触摸屏与控制器通讯，本发明是利用爬楼机器人带着吸尘器在楼梯上移动，在爬楼移动的过程中，对楼梯台阶上的灰尘进行吸附，不仅结构简单，而且运行可靠。

技术研发人员：王迎斌;钱伟;徐东;望飞翔;梅肖剑
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2019.11.21
技术公布日：2020.06.02