杆尺寸LI，长连杆尺寸为L2。
[0026]所述前推块1-10上设置有凸轮顶针1-11，所述凸轮顶针1-11顶触在偏向凸轮的外轮廓上，所述前推块在顶杆作用下，能保持凸轮顶针顶触在偏向凸轮上，作用力为第一压缩弹簧2-7的弹簧力，而偏向凸轮由小径r到大径R的顺时针转动过程，会促使前推块运动，前推块运动的行程为(R_r)，而前推块的运动通过顶杆2-4可导致夹爪的松弛。所述偏向凸轮、前推块、凸轮顶针形成了凸轮顶针机构。
[0027]所述夹持转动结构包括前、后两个夹持手，所述夹持手由凸形回转连接件2-1、夹爪2-5、顶杆2-4、第一压缩弹簧2-7、卡簧2-8构成，所述凸形回转连接件为中空的回转件，所述凸形回转连接件下方固定有两根铰接柱2-3，所述夹爪2-5通过销子铰接在铰接柱
2-3上，所述夹爪上还设置有腰形孔2-6，所述顶杆2-4套装在所述凸形回转连接件中可上下运动，所述顶杆下端设置有滑销，所述滑销套装在夹爪的腰形孔内。所述顶杆的上端安装有卡簧2-8，所述顶杆与所述凸形回转连接件之间安装有第一压缩弹簧；在第一压缩弹簧的弹力作用，所述顶杆向上顶触在前推块、后推块的楔形面上，夹持手呈夹持状态，当前、后推块在力的作用下，促使顶杆向下运动时，所述夹持手逐渐松弛。
[0028]所述夹持手通过轴承2-2安装在前滑块、后滑块上，在前滑块、后滑块的下端设置有档条，来防止凸形回转连接件滑落。由于轴承的原因，夹持手相对于前滑块、后滑块的转动是非常灵活的。当前、后滑块在前进的过程中遇到转弯时，夹持手就能随着扶手的弯角发生转弯。
[0029]所述推块固定架1-8为桥形件，所述前推块、后推块为楔形块，所述前推块、后推块分别套装在所述推块固定架里并可前后移动，所述夹持手的顶杆在第一压缩弹簧的作用下，顶杆的上端顶触在前推块、后推块的楔形面上。所述推块固定架的侧面可拆卸式安装有侧板1-9。所述后推块上还设置有一调整螺钉，在所述调整螺钉的冒端与推块固定架之间设置有第二压缩弹簧1-13。后推块上该结构为可调机构设计，因为后滑块的运动动力，在于曲柄滑块机构的带动，当连杆往前端运动时，首先拉动后滑块运动，致使夹爪松弛，在继续在连杆带动下前移，二者的力平衡微量调整，通过该机构实现。
[0030]楼梯扶手清洁机器人的清洁系统，由触发式清洗液喷射装置3-2与清洁刷3-1构成，所述触发式清洗液喷射装置固定在电机固定架1-2上，触发式清洗液喷射装置上由触发开关3-3，当后滑块前移到行程快结束时，触发触发式清洗液喷射装置，喷洒清洗液，而清洁刷3-1固定在夹爪上，通过夹爪的前移动作完成对扶手的擦洗工作。
[0031]下面结合图4-图8，详细阐述攀爬机构的工作原理，攀爬机构的运动可分解为以下几个步骤，取周期中任何一点开始(涡轮蜗杆减速电机带动偏向凸轮顺时针转动):
[0032]第一，偏向凸轮短连杆与连杆共线，滑块在最远端，即前滑块、后滑块距离最远时，前推块未收到偏向凸轮挤压作用力，前、后夹爪都处于夹持状态；
[0033]第二，偏向凸轮顺时针转动，带动连杆运动，连杆运动带动后推块向前运动，致使后夹爪开始松弛；同时，前推块未收到偏向凸轮挤压作用力，继续处于夹紧状态；
[0034]第三，偏向凸轮继续顺时针转动，连杆带动后滑块前移；
[0035]第四，偏向凸轮继续顺时针转动，偏向凸轮开始挤压顶针，前夹爪开始逐渐松弛；而连杆开始向后运动，后推块在弹簧力作用下后移，后夹爪逐渐夹紧；
[0036]第五，偏向凸轮继续顺时针转动，偏向凸轮完全挤压顶针，前夹爪完全松弛，后夹爪完全夹紧，在连杆的推动下，前滑块前移；
[0037]第六，偏向凸轮继续顺时针转动，回到第一种状态下，是为一个运动周期完成，不断往复，实现攀爬。
[0038]而夹持转动结构的设计，当夹持手在前进的过程中遇到弯角，会随着扶手转动，实现转弯。
【主权项】
1.一种楼梯扶手清洁机器人，由攀爬结构与清洁系统构成，其特征在于:所述攀爬结构由往复推进结构与夹持转动结构构成，所述往复推进机构由驱动电机、偏向凸轮、连杆、前滑块、后滑块、导轨光轴、前推块、后推块、推块固定架构成，所述驱动电机通过电机固定架固定在前滑块上，所述驱动电机的输出轴上安装有偏向凸轮，两根所述导轨光轴的前端固定在所述前滑块上，所述导轨光轴的后端可滑动地套装在所述后滑块上，所述前滑块、后滑块上方安装有推块固定架，前、后推块固定架分别套装有可前后移动的前推块、后推块，所述连杆的一端通过销钉轴铰接在所述偏向凸轮上，所述连杆的另一端通过销钉轴与所述后推块铰接，所述偏向凸轮、连杆、后推块形成了连杆运动机构，所述前推块上设置有凸轮顶针，所述凸轮顶针顶触在偏向凸轮的外轮廓上，所述偏向凸轮、前推块、凸轮顶针形成了凸轮顶针机构；所述夹持转动结构包括前、后两个夹持手，所述夹持手由凸形回转连接件、夹爪、顶杆、第一压缩弹簧、卡簧构成，所述夹爪铰接在所述凸形回转连接件上，所述顶杆套装在所述凸形回转连接件中可上下运动，所述顶杆的上端安装有卡簧，所述顶杆与所述凸形回转连接件之间安装有第一压缩弹簧；前、后夹持手分别可转动地安装在前、后滑块上，夹持手中的顶杆在第一压缩弹簧的作用下顶触在前、后推块上；楼梯扶手清洁机器人的清洁系统，由触发式清洗液喷射装置与清洁刷构成，所述触发式清洗液喷射装置在后滑块的触发下间歇式喷射清洗液，所述清洁刷固定在夹爪上。2.如权利要求1所述的楼梯扶手清洁机器人，其特征在于:所述推块固定架为桥形件，所述前推块、后推块为楔形块，所述前推块、后推块分别套装在所述推块固定架里并可前后移动，所述夹持手的顶杆在第一压缩弹簧的作用下，顶杆的上端顶触在前推块、后推块的楔形面上；所述推块固定架的侧面可拆卸式安装有侧板；所述后推块上还设置有一调整螺钉，在所述调整螺钉的冒端与推块固定架之间设置有第二压缩弹簧。3.如权利要求1所述的楼梯扶手清洁机器人，其特征在于:所述夹持手中，所述凸形回转连接件为中空的回转件，所述凸形回转连接件下方固定有两根铰接柱，所述夹爪通过销子铰接在铰接柱上，所述夹爪上还设置有腰形孔，所述顶杆套装在凸形回转连接件中可上下运动，所述顶杆下端设置有滑销，所述滑销套装在夹爪的腰形孔内；在第一压缩弹簧的弹力作用，所述顶杆向上顶触在前推块、后推块的楔形面上，夹持手呈夹持状态，当前、后推块在力的作用下，促使顶杆向下运动时，所述夹持手逐渐松弛。4.如权利要求1或2或3所述的楼梯扶手清洁机器人，其特征在于:所述驱动电机为蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机通过电机固定架固定在前滑块上；两根所述导轨光轴平行布置，所述后滑块上安装有两个导套，所述导轨光轴的前端固定在前滑块上，所述导轨光轴的后端插入到所述滑块的导套里，前滑块与后滑块通过导轨光轴与导套，形成移动副；所述电机固定架布置在两根导轨光轴之间。5.如权利要求1或2或3所述的楼梯扶手清洁机器人，其特征在于:所述夹持手通过轴承安装在前滑块、后滑块上，在前滑块、后滑块的下端设置有档条，来防止凸形回转连接件滑落。
【专利摘要】一种楼梯扶手清洁机器人，由攀爬结构与清洁系统构成，所述攀爬结构由往复推进结构与夹持转动结构构成，所述往复推进机构由驱动电机、偏向凸轮、连杆、前滑块、后滑块、导轨光轴、前推块、后推块、推块固定架构成，所述夹持转动结构包括前、后两个夹持手，所述夹持手由凸形回转连接件、夹爪、顶杆、第一压缩弹簧、卡簧构成，前、后夹持手分别可转动地安装在前、后滑块上，夹持手中的顶杆在第一压缩弹簧的作用下顶触在前、后推块上。楼梯扶手清洁机器人的清洁系统，由触发式清洗液喷射装置与清洁刷构成。本实用新型提出了一种通过巧妙的凸轮顶针机构结合连杆机构设计实现单一动力源驱动的楼梯扶手清洁机器人。
【IPC分类】A47L11/40, A47L11/00
【公开号】CN204683494
【申请号】CN201520321684
【发明人】郑祥模
【申请人】郑祥模
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月17日