一种马桶清洁机器人的制作方法

本发明涉及机器人设备领域，具体的说是一种马桶清洁机器人。

背景技术：

众所周知，机器人设备在帮助人们生产生活方面发挥着越来越多的作用，随着科学技术的发展，机器人设备的种类越来越多，而机器人上的机械臂和机械手爪是帮助机器人发挥功能的重要组成部分，尽管机器人设备做出了一些改善，但是还有很多方面值得去改进。

已知现有机器人设备在解决上述问题，但是还有一些方面值得去改进，目前，越来越多的企业开始使用机器人，在装配，运输等领域采用自动机械去代替人工操作。目前在家庭马桶的设计上主要采用虹吸原理，对马桶自身结构的设计比较多，对马桶清洗装置设计的比较少，这说明对于该方面的设计和改进空间是存在的。目前的现状，家用马桶的清洗主要依靠普通的马桶刷清洗，清洗的方式主要是人工手动清洗，但是如你我所知，家用马桶是一个非常易脏的物件，因为其本身的功能，容易积累污垢，气味比较难闻，在清洗时给清洗者的感觉也较为的不舒适，而在清洗马桶的装置上，常用的是马桶刷，往往需要人工手动洗刷马桶，而且清洗马桶是一件生活中常常需要重复的工作，由此可见对马桶清洗装置的改善空间是明显存在的。本发明提供一种马桶清洁机器人，设计了两种清洗盘，运用结合滚动摩擦和滑动摩擦两个运动形式来实现对马桶内壁进行清洁，并且结合马桶的结构，运用了凸轮机构来更好的实现对马桶内壁的清洁，而且该设计结构简单，易于加工生产。

技术实现要素：

针对现有技术设备在解决上述问题，但是仍是有一些问题需要继续改善，本发明提供一种马桶清洁机器人，设计了两种清洗盘，运用结合滚动摩擦和滑动摩擦两个运动形式来实现对马桶内壁进行清洁，并且结合马桶的结构，运用了凸轮机构来更好的实现对马桶内壁的清洁，而且该设计结构简单，易于加工生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种马桶清洁机器人，包括支架机构、固定机构、传动机构和清洁机构。

所述的支架机构包括端盖、主架、底架、前端、支架和控制箱；所述的端盖安装在主架上；所述的主架安装在底架上，主架和底架之间通过支架连接固定，主架内部为空心结构；所述的底架与固定机构相连接，底架的截面形状为椭圆形；所述的控制箱安装在主架内部，控制箱内安装有传动机构和控制装置，控制箱下端设有一号固定轴和转轮；支架机构的主要是起支撑和固定的作用。

所述的固定机构安装在支架机构上，固定机构与传动机构相连接，固定机构包括固定臂、连接臂、电机箱、二号固定轴和一号转轴；所述的一号转轴安装在电机箱上；所述的电机箱安装在底架上，电机箱内安装有电机；固定机构的作用是将该机器人固定在马桶外沿上，固定臂的位置可以通过二号固定轴调节和固定，电机带动一号转轴转动，一号转轴带动连接臂转动，从而实现固定机构在马桶外沿上的固定和展开。

所述的传动机构安装在支架机构的控制箱内，传动机构与清洁机构相连接，传动机构包括底座、支撑轴、固定架、一号传动轴、固定座、二号传动轴和安装孔；所述的固定座安装在底座的中心位置，固定座两侧设有安装臂；所述的一号传动轴安装在固定座两侧的安装臂上，一号传动轴上安装有一号斜锥齿轮和一号传动齿轮；所述的二号传动轴安装在固定座上，二号传动轴上设有二号斜锥齿轮，二号传动轴与清洁机构相连接；所述的二号斜锥齿轮与一号斜锥齿轮相啮合；传动机构的作用是给清洁机构传动，电机带动一号传动轴转动，一号传动轴通过一号斜锥齿轮带动二号传动轴转动，二号传动轴带动清洁机构转动。

所述的清洁机构安装在支架机构的底架上，清洁机构与传动机构相连接，清洁机构上设有三号传动轴、一号清洁盘、二号清洁盘、凸轮、一号转盘、二号转盘、三号转盘、二号传动齿轮和保护盖；所述的三号传动轴安装在一号转盘上，三号传动轴上安装有固定盘和连接轴；所述的连接轴一端安装在固定盘上，连接轴与固定盘的连接方式为铰接，连接轴的数量为四个，连接轴一端固定安装在一号转盘上；所述的一号转盘与二号传动轴相连接；所述的三号转盘安装在三号传动轴下端，三号转盘的形状为圆形，三号转盘与二号清洁盘相连接；所述的二号转盘安装在三号传动轴上，二号转盘的安装位置在一号转盘和三号转盘之间，二号转盘与一号清洁盘相连接；所述的二号传动齿轮安装在三号传动轴上，二号传动齿轮的安装位置在二号转盘下方，二号传动齿轮与一号清洁盘相接触；所述的一号清洁盘安装在二号转盘上；所述的二号清洁盘安装在三号转盘上，二号清洁盘的直径比一号清洁盘的直径小；所述的凸轮安装在三号传动轴上，凸轮的安装位置在一号转盘与二号转盘之间，且凸轮安装在固定盘的下方，凸轮与控制箱下端的转轮相接触，凸轮的外接触面的宽度比转轮的外接触面的宽度窄；清洁机构的作用是清洁马桶内壁；二号传动轴带动一号转盘转动，一号转盘带动三号传动轴转动，三号传动轴分别带动二号转盘、三号转盘和二号传动齿轮转动，其中二号转盘带动一号清洁盘转动，三号转盘带动二号清洁盘转动，二号传动齿轮带动一号清洁装置转动；凸轮的设计，使得三号传动轴在转动过程中可以有一定幅度的摆动，以适应马桶内部不规则的曲面结构，三号传动轴上安装有固定盘和连接轴，连接轴一端安装在固定盘上，连接轴与固定盘的连接方式为铰接，这样设计是保证三号传动轴在转动过程中可以发生小幅度的摆动；凸轮的外接触面的宽度比转轮的外接触面的宽度窄，这样设计是考虑在转动过程中可以稳定接触。

所述的一号清洁盘上设有一号安装架和一号清洁装置；所述的一号安装架安装在二号转盘上；所述的一号清洁装置安装在一号安装架上，一号清洁装置上设有圆刷、三号传动齿轮、二号转轴和垫圈；所述的二号转轴上安装有圆刷、三号传动齿轮和垫圈；所述的三号传动齿轮安装在圆刷与垫圈之间，且三号传动齿轮与圆刷之间有5mm的安装间隔，三号传动齿轮与二号传动齿轮相啮合；一号清洁盘转动时带动圆刷绕马桶内壁转动，圆刷在三号传动齿轮带动下也发生转动，圆刷在三号传动齿轮带动下的转速比一号清洁盘带动圆刷的转速大，所以圆刷和马桶内壁既会发生滚动摩擦，也会发生滑动摩擦，滚动摩擦是减小阻力，滑动摩擦是清洁的主要形式。

所述的二号清洁盘上设有二号安装架和二号清洁装置；所述的二号安装架安装在三号转盘上，二号安装架上设有二号安装槽和三号固定轴，二号安装架的截面形状为圆形；所述的二号安装槽的形状为圆形；所述的二号清洁装置安装在二号安装架上，二号清洁装置上设有固定块、连接块和滚筒；所述的固定块安装在二号安装架上，固定块上设有三号转轴、三号安装槽、固定孔、限位片和圆角；所述的限位片为截面形状为矩形，限位片倾斜安装在固定块上；所述的连接块安装在固定块的三号安装槽内，连接块上设有滑槽、移动轴和连接端口；所述的滑槽的截面形状为矩形；所述的移动轴安装在滑槽内，移动轴的形状为圆柱体；所述的连接端口安装在三号安装槽内；所述的滚筒安装在连接块上，滚筒上设有四号转轴；所述的滚筒和连接块之间通过四号转轴连接，滚筒的数量为三个，二号清洁盘转动带动二号清洁装置沿马桶内壁运动，滚筒在二号清洁装置的带动下沿马桶内壁发生滚动摩擦和滑动摩擦两种形式，考虑到马桶内壁是曲面的结构，而且越往下越窄，设置了限位片，让连接块在安装时是向下倾斜的，圆角的设计是让连接块在三号安装槽内可以有小幅度的上下转动，这样的设计使得安装在连接块上的滚筒可以沿马桶内壁发生小幅度的上下摆动。

优选的，所述的前端安装在底架上，前端的安装位置在主架与底架之间，且前端安装在主架的外侧边缘；所述的支架安装在底架上。

优选的，所述的固定臂安装在二号固定轴上，固定臂的数量为六个；所述的二号固定轴安装在连接臂上；所述的连接臂安装在一号转轴上。

优选的，所述的支撑轴安装在底座上，支撑轴的数量为四个；所述的固定架安装在支撑轴上，固定架中间设有圆孔；所述的安装孔设置在底座上。

优选的，所述的保护盖安装在支架机构的底架上，保护盖安装在二号转盘上方，保护盖的形状为圆筒形。

优选的，所述的一号安装架的截面形状为圆形，一号安装架上设有一号安装槽，一号安装槽的数量为六个，一号安装槽的形状为圆形。

优选的，所述的三号固定轴与四移动轴之间可以安装弹簧，安装弹簧的好处是可以给连接块提供一个弹性运动的范围，并且保证滚筒和马桶内壁之间有一定的压力。

该机器人的工作过程，固定机构将该机器人固定在马桶外沿上，固定臂的位置可以通过二号固定轴调节和固定，电机带动一号转轴转动，一号转轴带动连接臂转动，从而实现固定机构在马桶外沿上的固定；当该机器人开始清洗工作时，电机带动一号传动轴转动，一号传动轴通过一号斜锥齿轮带动二号传动轴转动，二号传动轴带动一号转盘转动，一号转盘带动三号传动轴转动，三号传动轴分别带动二号转盘、三号转盘和二号传动齿轮转动；其中二号转盘带动一号清洁盘转动，三号转盘带动二号清洁盘转动，二号传动齿轮带动一号清洁装置转动；其中一号清洁盘转动时带动圆刷绕马桶内壁转动，圆刷在三号传动齿轮带动下也发生转动，圆刷在三号传动齿轮带动下的转速比一号清洁盘带动圆刷的转速大，所以圆刷和马桶内壁既会发生滚动摩擦，也会发生滑动摩擦，通过圆刷和马桶内壁发生摩擦，以此除去马桶内壁上部的污垢；在一号清洁盘下方安装的二号清洁盘转动，会带动二号清洁装置沿马桶内壁运动，滚筒在二号清洁装置的带动下沿马桶内壁发生滚动摩擦和滑动摩擦，滚动摩擦是为了减小阻力，以此除去马桶内壁下部的污垢，而且安装在连接块上的滚筒可以在马桶内壁发生竖直方向上小幅度的位移，以方便清洗工作，减小阻力，防止卡死。考虑到马桶内壁是曲面的结构，而且越往下越窄，设置了限位片，让连接块在安装时是向下倾斜的，此外，凸轮的设计，使得三号传动轴在转动过程中可以有一定幅度的摆动，以适应马桶内部不规则的曲面结构，三号传动轴上安装有固定盘和连接轴，连接轴一端安装在固定盘上，连接轴与固定盘的连接方式为铰接，这样设计是保证三号传动轴在转动过程中可以发生小幅度的摆动；凸轮的外接触面的宽度比转轮的外接触面的宽度窄，这样设计是考虑在转动过程中可以稳定接触。

本发明的有益效果是：本发明提供一种马桶清洁机器人，设计了两种不同结构的清洗盘，运用结合滚动摩擦和滑动摩擦两个运动形式来实现对马桶内壁进行清洁，一号清洁盘主要运动传动时转速的不同来实现圆刷和马桶内壁发生滚动摩擦和滑动摩擦，利用圆刷和马桶内壁发生的滑动摩擦来清洗马桶内壁上部曲面的污垢，利用滚动摩擦减小在马桶内壁不规则曲面上的阻力，二号清洁盘主要通过固定块的左右转动和连接块的上下转动来实现滚筒与马桶内壁之间发生滚动摩擦和滑动摩擦，二号清洁盘的主要用来清洗马桶内壁下部的污垢，并且结合马桶内壁的不规则曲面结构，设计运用了凸轮机构使清洁机构有一定幅度的摆动，可以使得清洁机构紧贴马桶内壁的不规则曲面开展清洗工作，来更好的实现对马桶内壁的清洁，而且该设计结构简单，易于加工生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明支架机构的结构示意图；

图3是本发明固定机构的结构示意图；

图4是本发明无支架机构的结构示意图；

图5是本发明传动机构的结构示意图；

图6是本发明传动机构的正视图；

图7是本发明清洁机构的结构示意图；

图8是本发明清洁机构无二号清洁盘的结构示意图；

图9是本发明一号转盘与三号传动轴的安装结构示意图；

图10是本发明一号清洁盘与三号传动轴的安装结构示意图；

图11是本发明一号清洁盘与三号传动轴安装结构的下视图；

图12是本发明二号清洁盘的结构示意图；

图13是本发明二号清洁盘结构的下视图；

图14是本发明一号清洁装置的结构示意图；

图15是本发明一号清洁装置的正视图；

图16是本发明一号清洁装置的俯视图；

图17是本发明二号清洁装置的机构示意图；

图18是本发明二号清洁装置的正视图；

图19是本发明二号清洁装置的左视图；

图20是本发明图19的A-A面的剖视图；

图中：支架机构(1)、固定机构(2)、传动机构(3)、清洁机构(4)、端盖(11)、主架(12)、底架(13)、前端(14)、支架(15)、控制箱(16)、一号固定轴(161)、转轮(162)、固定臂(21)、连接臂(22)、电机箱(23)、二号固定轴(24)、一号转轴(25)、底座(31)、支撑轴(32)、固定架(33)、一号传动轴(34)、固定座(35)、二号传动轴(36)、安装孔(37)、安装臂(351)一号斜锥齿轮(341)、一号传动齿轮(342)、二号斜锥齿轮(361)、三号传动轴(41)、一号清洁盘(42)、二号清洁盘(43)、凸轮(44)、一号转盘(45)、二号转盘(46)、三号转盘(47)、二号传动齿轮(48)、保护盖(49)、固定盘(411)、连接轴(412)、一号安装架(421)、一号安装槽(4211)、一号清洁装置(422)、圆刷(4221)、三号传动齿轮(4222)、二号转轴(4223)、垫圈(4224)、二号安装架(431)、二号清洁装置(432)、二号安装槽(4311)、三号固定轴(4312)、固定块(4321)、连接块(4322)、滚筒(4323)、三号转轴(43211)、三号安装槽(43212)、固定孔(43213)、限位片(43214)、圆角(43215)、滑槽(43221)、移动轴(43222)、连接端口(43223)、四号转轴(43231)。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5，一种马桶清洁机器人，包括支架机构1、固定机构2、传动机构3和清洁机构4。

如图1、图2、图3、图4、图5，所述的支架机构1包括端盖11、主架12、底架13、前端14、支架15和控制箱16；所述的端盖11安装在主架12上；所述的主架12安装在底架13上，主架12和底架13之间通过支架15连接固定，主架12内部为空心结构；所述的底架13与固定机构2相连接，底架13的截面形状为椭圆形；所述的控制箱16安装在主架12内部，控制箱16内安装有传动机构3和控制装置，控制箱16下端设有一号固定轴161和转轮162；支架机构1的主要是起支撑和固定的作用。

如图1、图2、图3、图4，所述的固定机构2安装在支架机构1上，固定机构2与传动机构3相连接，固定机构2包括固定臂21、连接臂22、电机箱23、二号固定轴24和一号转轴25；所述的一号转轴25安装在电机箱23上；所述的电机箱23安装在底架13上，电机箱23内安装有电机；固定机构2的作用是将该机器人固定在马桶外沿上，固定臂21的位置可以通过二号固定轴24调节和固定，电机带动一号转轴25转动，一号转轴25带动连接臂22转动，从而实现固定机构2在马桶外沿上的固定和展开。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6，所述的传动机构3安装在支架机构1的控制箱16内，传动机构3与清洁机构4相连接，传动机构3包括底座31、支撑轴32、固定架33、一号传动轴34、固定座35、二号传动轴36和安装孔37；所述的固定座35安装在底座31的中心位置，固定座35两侧设有安装臂351；所述的一号传动轴34安装在固定座35两侧的安装臂351上，一号传动轴34上安装有一号斜锥齿轮341和一号传动齿轮342；所述的二号传动轴36安装在固定座35上，二号传动轴36上设有二号斜锥齿轮361，二号传动轴36与清洁机构4相连接；所述的二号斜锥齿轮361与一号斜锥齿轮341相啮合；传动机构3的作用是给清洁机构4传动，电机带动一号传动轴34转动，一号传动轴34通过一号斜锥齿轮341带动二号传动轴36转动，二号传动轴36带动清洁机构4转动。

如图1、图2、图5、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13，所述的清洁机构4安装在支架机构1的底架13上，清洁机构4与传动机构3相连接，清洁机构4上设有三号传动轴41、一号清洁盘42、二号清洁盘43、凸轮44、一号转盘45、二号转盘46、三号转盘47、二号传动齿轮48和保护盖49；所述的三号传动轴41安装在一号转盘45上，三号传动轴41上安装有固定盘411和连接轴412；所述的连接轴412一端安装在固定盘411上，连接轴412与固定盘411的连接方式为铰接，连接轴412的数量为四个，连接轴412一端固定安装在一号转盘45上；所述的一号转盘45与二号传动轴36相连接；所述的三号转盘47安装在三号传动轴41下端，三号转盘47的形状为圆形，三号转盘47与二号清洁盘43相连接；所述的二号转盘46安装在三号传动轴41上，二号转盘46的安装位置在一号转盘45和三号转盘47之间，二号转盘46与一号清洁盘42相连接；所述的二号传动齿轮48安装在三号传动轴41上，二号传动齿轮48的安装位置在二号转盘46下方，二号传动齿轮48与一号清洁盘42相接触；所述的一号清洁盘42安装在二号转盘46上；所述的二号清洁盘43安装在三号转盘47上，二号清洁盘43的直径比一号清洁盘42的直径小；所述的凸轮44安装在三号传动轴41上，凸轮44的安装位置在一号转盘45与二号转盘46之间，且凸轮44安装在固定盘411的下方，凸轮44与控制箱16下端的转轮162相接触，凸轮44的外接触面的宽度比转轮162的外接触面的宽度窄；清洁机构4的作用是清洁马桶内壁；二号传动轴36带动一号转盘45转动，一号转盘45带动三号传动轴41转动，三号传动轴41分别带动二号转盘46、三号转盘47和二号传动齿轮48转动，其中二号转盘46带动一号清洁盘42转动，三号转盘47带动二号清洁盘43转动，二号传动齿轮48带动一号清洁装置422转动；凸轮44的设计，使得三号传动轴41在转动过程中可以有一定幅度的摆动，以适应马桶内部不规则的曲面结构，三号传动轴41上安装有固定盘411和连接轴412，连接轴412一端安装在固定盘411上，连接轴412与固定盘411的连接方式为铰接，这样设计是保证三号传动轴41在转动过程中可以发生小幅度的摆动；凸轮44的外接触面的宽度比转轮162的外接触面的宽度窄，这样设计是考虑在转动过程中可以稳定接触。

如图10、图11、图12、图13、图14，所述的一号清洁盘42上设有一号安装架421和一号清洁装置422；所述的一号安装架421安装在二号转盘46上；所述的一号清洁装置422安装在一号安装架421上，一号清洁装置422上设有圆刷4221、三号传动齿轮4222、二号转轴4223和垫圈4224；所述的二号转轴4223上安装有圆刷4221、三号传动齿轮4222和垫圈4224；所述的三号传动齿轮4222安装在圆刷4221与垫圈4224之间，且三号传动齿轮4222与圆刷4221之间有5mm的安装间隔，三号传动齿轮4222与二号传动齿轮48相啮合；一号清洁盘42转动时带动圆刷4221绕马桶内壁转动，圆刷4221在三号传动齿轮4222带动下也发生转动，圆刷4221在三号传动齿轮4222带动下的转速比一号清洁盘42带动圆刷4221的转速大，所以圆刷4221和马桶内壁既会发生滚动摩擦，也会发生滑动摩擦，滚动摩擦是减小阻力，滑动摩擦是清洁的主要形式。

如图9、图15、图16、图17、图18、图19、图20，所述的二号清洁盘43上设有二号安装架431和二号清洁装置432；所述的二号安装架431安装在三号转盘47上，二号安装架431上设有二号安装槽4311和三号固定轴4312，二号安装架431的截面形状为圆形；所述的二号安装槽4311的形状为圆形；所述的二号清洁装置432安装在二号安装架431上，二号清洁装置432上设有固定块4321、连接块4322和滚筒4323；所述的固定块4321安装在二号安装架431上，固定块4321上设有三号转轴43211、三号安装槽43212、固定孔43213、限位片43214和圆角43215；所述的限位片43214为截面形状为矩形，限位片43214倾斜安装在固定块4321上；所述的连接块4322安装在固定块4321的三号安装槽43212内，连接块4322上设有滑槽43221、移动轴43222和连接端口43223；所述的滑槽43221的截面形状为矩形；所述的移动轴43222安装在滑槽43221内，移动轴43222的形状为圆柱体；所述的连接端口43223安装在三号安装槽43212内；所述的滚筒4323安装在连接块4322上，滚筒4323上设有四号转轴43231；所述的滚筒4323和连接块4322之间通过四号转轴43231连接，滚筒4323的数量为三个，二号清洁盘43转动带动二号清洁装置432沿马桶内壁运动，滚筒4323在二号清洁装置432的带动下沿马桶内壁发生滚动摩擦和滑动摩擦两种形式，考虑到马桶内壁是曲面的结构，而且越往下越窄，设置了限位片43214，让连接块4322在安装时是向下倾斜的，圆角43215的设计是让连接块4322在三号安装槽43212内可以有小幅度的上下转动。

如图1、图2、图3，所述的前端14安装在底架13上，前端14的安装位置在主架12与底架13之间，且前端14安装在主架12的外侧边缘；所述的支架15安装在底架13上。

优如图1、图2、图3、图4，所述的固定臂21安装在二号固定轴24上，固定臂21的数量为六个；所述的二号固定轴24安装在连接臂22上；所述的连接臂22安装在一号转轴25上。

如图1、图5、图6、图7，所述的支撑轴32安装在底座31上，支撑轴32的数量为四个；所述的固定架33安装在支撑轴32上，固定架33中间设有圆孔；所述的安装孔37设置在底座31上。

如图1、图7、图8、图9，所述的保护盖49安装在支架机构1的底架13上，保护盖49安装在二号转盘46上方，保护盖49的形状为圆筒形。

如图1、图11、图12、图13，所述的一号安装架421的截面形状为圆形，一号安装架421上设有一号安装槽4211，一号安装槽4211的数量为六个，一号安装槽4211的形状为圆形。

如图1、图2、图3、图9、图15、图16、图17、图18、图19、图20，所述的三号固定轴4312与移动轴43222之间可以安装弹簧，安装弹簧的好处是可以给连接块4322提供一个弹性运动的范围，并且保证滚筒4323和马桶内壁之间有一定的压力。本发明设计了两种不同结构的清洗盘，运用结合滚动摩擦和滑动摩擦两个运动形式来实现对马桶内壁进行清洁，一号清洁盘42主要运动传动时转速的不同来实现圆刷4221和马桶内壁发生滚动摩擦和滑动摩擦，二号清洁盘43主要通过固定块4321的左右转动和连接块4322的上下转动来实现滚筒4323和马桶内壁发生滚动摩擦和滑动摩擦，并且结合马桶内壁的不规则曲面结构，设计运用了凸轮机构使清洁机构4有一定幅度的摆动来更好的实现对马桶内壁的清洁，而且该设计结构简单，易于加工生产。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。