一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置的制作方法

1.本发明涉及滚刷式清扫车自动驾驶技术领域，特别是涉及一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置。


背景技术：

2.自动驾驶是近年来的热门领域，随着国家相关政策的制定和落实，自动驾驶技术在环卫方面发展尤其迅速，越来越多的自动驾驶清扫车上路测试。
3.对于自动驾驶清扫车，其上设置有扫地滚刷，在清扫时，需要先将滚刷下降至与清扫路面接触，接着通过滚刷的旋转，来将地面上垃圾带入清扫车的垃圾箱，从而达到清扫的目的，而在不进行清扫作业时，需要将滚刷抬起，使其离开地面，防止滚刷非工作损耗(在清扫车不开清扫功能而前进时，滚刷如果与地面接触，则会导致滚刷磨损)。
4.但是，对于现有的自动驾驶滚刷式清扫车，其上滚刷的升降都是依靠限位装置，来限制主刷升起和落下的高度。当清扫一段时间，滚刷磨损时，需要工作人员，采取人工手动方式调整限位装置(例如用手或者借助工具下压滚刷)，来继续使滚刷降下时的高度与地面保持接触，因此，增加了人力维护成本以及人为干预的程度，影响了自动驾驶滚刷式清扫车的用户产品使用体验。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置。
6.为此，本发明提供了一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置，其包括纵向分布的滚刷主轴；
7.其中，滚刷主轴的前后两端，分别固定在自动驾驶滚刷式清扫车车体上；
8.滚刷主轴的前后两端，分别与一个滚刷摆臂的左端相铰接；
9.每个滚刷摆臂的右端，分别与纵向分布的滚刷上的转轴的前后两端相铰接；
10.滚刷上的转轴，纵向固定连接滚刷的主壳体；
11.滚刷上转轴的后端，纵向贯穿相邻的所述滚刷摆臂右端后，固定连接第二皮带轮；
12.第二皮带轮的左边，设置有一个滚刷电机；
13.滚刷电机后侧的动力输出端上安装有第一皮带轮；
14.第一皮带轮和第二皮带轮，通过环形的传动皮带相联动连接；
15.其中，滚刷前后两端的上方，分别具有一个横向分布的伺服电机；
16.每个伺服电机左侧的输出端，分别与一个横向分布的丝杠模组相连接；
17.每个丝杠模组上的活动滑块，与一根拉升链条的一端相连接；
18.每根拉升链条的另一端绕过安装在自动驾驶滚刷式清扫车车体上的链轮后，与滚刷摆臂的右端顶部相连接。
19.优选地，传动皮带，位于滚刷摆臂的后方。
20.优选地，每个链轮的内圈插入有一个连接轴，通过该连接轴与自动驾驶滚刷式清扫车车体相铰接。
21.优选地，每个滚刷摆臂的右端顶部，还与一个氮气弹簧的下端相连接；
22.每个氮气弹簧的上端，固定在自动驾驶清扫车车体侧壁上。
23.优选地，氮气弹簧的上端，通过螺栓固定在自动驾驶清扫车车体侧壁上。
24.优选地，氮气弹簧与滚刷摆臂右端顶部的连接处，位于拉升链条与滚刷摆臂右端顶部的连接处的右边。
25.优选地，滚刷的主壳体四周外表面，沿着周向等间距垂直设置有多个刷片；
26.每个刷片包括相互连接的前半部分和后半部分；
27.前半部分和后半部分之间的夹角为钝角，形成一个用于归纳和收集垃圾的内凹槽面。
28.优选地，还包括一个控制模块，与伺服电机相连接，用于预先存储并设置多个不同的滚刷下降高度与多个不同的滚刷电机电流值之间的对应关系，以及用于发送运行控制信号给伺服电机，驱动滚刷摆臂以及滚刷下降，以及实时采集伺服电机的电流值，当伺服电机的电流值达到预设最大下降高度对应的电流值时，发送停止控制信号给伺服电机，触发控制伺服电机停止转动，从而控制滚刷停止下落。
29.优选地，该控制模块，还用于根据用户输入的控制指令，控制伺服电机顺时针或者逆时针转动。
30.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置，其结构设计科学，能够在每次清扫及清扫过程中自动控制、调节滚刷清扫时的下降高度，保证自动驾驶滚刷式清扫车的清扫作业效果，具有重大的生产实践意义。
31.此外，对于本发明，能够在自动驾驶滚刷式清扫车清扫时，根据滚刷与地面接触的程度来精确控制滚刷的下降高度，当滚刷使用一段时间磨损时，也不需要人工进行调整。
附图说明
32.图1为本发明提供的一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置，从前往后观察时的立体结构示意图；
33.图2为本发明提供的一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置，从后往前观察时的立体结构示意图一；
34.图3为本发明提供的一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置，从后往前观察时的立体结构示意图二；
35.图中：1为伺服电机，2为丝杠模组、3为拉升链条，4为氮气弹簧，5为滚刷电机；
36.6为滚刷主轴、7为滚刷摆臂，81为第一皮带轮，82为第二皮带轮，9为传动皮带，10为滚刷；11为链轮。
具体实施方式
37.为使本发明实现的技术手段更容易理解，下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该
申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
39.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
40.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定安装，也可以是可拆卸安装。
41.对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.参见图1、图2，本发明提供了一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置，包括纵向分布的滚刷主轴6；
43.其中，滚刷主轴6的前后两端，分别固定在自动驾驶滚刷式清扫车车体上；
44.滚刷主轴6的前后两端，分别与一个滚刷摆臂7的左端相铰接；具体可以是通过轴销，分别连接两个滚刷摆臂7对称一侧(即内侧)上分别安装的轴承的内圈；
45.需要说明的是，滚刷主轴6固定在自动驾驶滚刷式清扫车车体上，由于滚刷摆臂7与滚刷主轴6相铰接，因此滚刷摆臂7可以绕着滚刷主轴6转动。
46.每个滚刷摆臂7的右端，分别与纵向分布的滚刷10上的转轴的前后两端相铰接(即可转动地连接)，具体可以是：滚刷摆臂7右端上设置的轴承的内圈，与滚刷10上的转轴相连接；
47.滚刷10上的转轴，纵向固定连接滚刷10的主壳体；
48.滚刷10上转轴的后端，纵向贯穿相邻的所述滚刷摆臂7右端(具体可以是贯穿其上安装承内圈)后，固定连接第二皮带轮82；
49.第二皮带轮82的左边，设置有一个滚刷电机5；
50.滚刷电机5后侧的动力输出端(即输出轴)上安装有第一皮带轮81；
51.第一皮带轮81和第二皮带轮82，通过环形的传动皮带9相联动连接；
52.其中，滚刷9前后两端的上方，分别具有一个横向分布的伺服电机1；
53.每个伺服电机1左侧的输出端，分别与一个横向分布的丝杠模组2相连接；
54.需要说明的是，每个伺服电机1左侧的输出端，分别与一个丝杠模组2中的丝杠相连接。伺服电机1的输出端为六角形凹型结构，丝杠模组2中丝杆的头部为六角形凸型结构，两者随形，从而六角形凸型结构的丝杆头部装入伺服电机1的输出端，形成卡销类结构，从而伺服电机1的输出端可以带动丝杠转动；丝杠模组2上的移动滑块(即活动滑块)内有螺纹，丝杆转动时带动其移动，从而带动其上固定的链条移动。此为现有的常见的丝杠模组与伺服电机的连接结构，为现有公知的技术，已是技术成熟的成品模块，在此不再赘述。
55.每个丝杠模组2上的活动滑块(具体是活动活块上固定的支架)，与一根拉升链条3的一端相连接；
56.每根拉升链条3的另一端绕过安装在自动驾驶滚刷式清扫车车体上的链轮11后，与滚刷摆臂7的右端顶部相连接。
57.在本发明中，具体实现上，传动皮带9，位于滚刷摆臂7的后方。
58.在本发明中，具体实现上，每个链轮11的内圈插入有一个连接轴，通过该连接轴与自动驾驶滚刷式清扫车车体相铰接。
59.在本发明中，具体实现上，每个滚刷摆臂7的右端顶部，还与一个氮气弹簧4的下端相连接；
60.每个氮气弹簧4的上端，固定在自动驾驶清扫车车体侧壁上。
61.在本发明中，具体实现上，伺服电机1与丝杠模组2可以集成并安装在自动驾驶清扫车底盘上。
62.在本发明中，具体实现上，滚刷电机5固定安装在自动驾驶清扫车车体上，在转动时，由滚刷电机5端的第一皮带轮81带动传动皮带9，从而使得滚刷摆臂7右端方向的第二皮带轮82一起转动。
63.在本发明中，具体实现上，滚刷摆臂7端的第二皮带轮82与滚刷10上的转轴(即纵向分布的中心转轴)集成在一起，从而可以带动滚刷10旋转，使得滚刷10进行清扫作业。
64.在本发明中，具体实现上，氮气弹簧4的上端，通过螺栓固定在自动驾驶清扫车车体侧壁上。
65.在本发明中，具体实现上，氮气弹簧4与滚刷摆臂7右端顶部的连接处，位于拉升链条3与滚刷摆臂7右端顶部的连接处的右边。
66.需要说明的是，图1所示滚刷10的左边，是清扫垃圾的方向，也是车辆的前进方向。
67.在本发明中，具体实现上，滚刷10的主壳体四周外表面，沿着周向等间距垂直设置有多个刷片100(不限于图1所示的六个刷片)。
68.具体实现上，每个刷片100包括相互连接的前半部分和后半部分；
69.前半部分和后半部分之间的夹角为钝角，从而形成一个有利于归纳、收集垃圾的内凹槽面。
70.为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的工作原理。
71.对于本发明，滚刷10的前后两侧都设计有伺服电机、丝杆模组、拉升链条抬升及氮气弹簧的下压装置
72.对于本发明，能够通过控制伺服电机，在每次清扫及清扫过程中，自动控制、调节滚刷清扫时的下降高度。
73.对于本发明，在处于滚刷的清扫作业状态时，滚刷电机5启动，从而带动滚刷10转动；
74.滚刷10前后两端的伺服电机1转动(伺服电机1顺时针转动)，从而使丝杠模组2上的活动滑块向外运动(如图1所示的左边运动)，从而拉升链条3放松，使滚刷摆臂7向下摆动，进而使滚刷10在旋转同时，还一边落下与正下方的地面进行接触。
75.鉴于滚刷电机的电流值与滚刷和地面接触程度有直接关系，设定滚刷与地面接触清扫的电流值，当滚刷电机的电流值达到设置的电流值时，说明滚刷下落高度已达到清扫状态，此时触发控制伺服电机1停止转动，从而滚刷10停止下落，而滚刷10在前后两端的氮气弹簧4的作用下，与地面保持平稳接触无跳动，从而保障清扫的效果。
76.当需要将滚刷10抬起时，启动伺服电机1，滚刷10前后两端的伺服电机1转动(伺服电机1逆时针转动)，使得丝杠模组的活动滑块2向里运动，从而使得滚刷10抬升。
77.需要说明的是，对于本发明，由于滚刷10的上升及下降两侧都均匀受力，因此，本发明的应用，可以让滚刷在下压时，使滚刷底面与地面接触更加平稳，在抬起时，滚刷的上升更为顺畅。
78.需要说明的是，滚刷与地面接触越多，转动的阻力越大，从而电流值越大，例如滚刷与地面接触干涉5mm时，电流值为x，以此为标准，每次检测电流值达到x时，那么说明此时滚刷的状态为与地面接触5mm，达到设定状态。
79.具体实现上，本发明的控制装置，还包括一个控制模块，与伺服电机1相连接，用于预先存储并设置多个不同的滚刷下降高度与多个不同的滚刷电机电流值之间的对应关系(例如一一对应关系)，以及用于发送运行控制信号给伺服电机1，驱动滚刷摆臂7以及滚刷10下降，以及实时采集伺服电机1的电流值，当伺服电机1的电流值达到预设最大下降高度对应的电流值时，发送停止控制信号给伺服电机1，触发控制伺服电机1停止转动，从而控制滚刷10停止下落。
80.此外，该控制模块，还可以根据用户输入的控制指令(通过触摸屏等外部指令输入模块)，控制伺服电机1顺时针或者逆时针转动，从而实现对滚刷的升降作业。
81.综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种自动驾驶滚刷式清扫车的滚刷下压高度的控制装置，其结构设计科学，能够在每次清扫及清扫过程中自动控制、调节滚刷清扫时的下降高度，保证自动驾驶滚刷式清扫车的清扫作业效果，具有重大的生产实践意义。
82.此外，对于本发明，能够在自动驾驶滚刷式清扫车清扫时，根据滚刷与地面接触的程度来精确控制滚刷的下降高度，当滚刷使用一段时间磨损时，也不需要人工进行调整。
83.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。