一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置及水池清洁设备的制作方法

1.本实用新型涉及水池清洁设备技术领域，特别是涉及一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置及水池清洁设备。


背景技术：

2.随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们对文化娱乐设施的要求更高，游泳作为一项健身运动受到越来越多的人欢迎。因此泳池需要定期清洗，泳池的干净度是人们关注的点。现有的泳池常用水池清洁设备进行清洁，因其工作地点的特殊性，在工作中水池清洁设备必然会与泳池的墙壁发生碰撞导致无法前行继续工作，而目前用于清洁泳池的水池清洁设备的换向控制一般采用时间或板件利用传感器的连接和断开控制，这样的泳池清洁操作复杂，影响清洁效率，或其碰壁检测模块在水中容易受到水流的扰动，检测精度较低，稳定性差。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置，其具有检测精度高、稳定性好等优点；本实用新型的另一目的在于提供一种水池清洁设备，该水池清洁设备结构简单，换向精准稳定。
4.一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置，包括机身、驱动模块、漂浮体和控制模块；所述驱动模块用以驱动所述机身在水池内前进或后退；所述漂浮体包括漂浮体壳体、碰壁检测模块和漂浮体控制模块；所述漂浮体壳体与所述机身固定连接，所述漂浮体壳体随着所述机身在水池中行走而移动；所述碰壁检测模块设置在所述漂浮体壳体上，所述碰壁检测模块用以检测所述漂浮体的运动状态进而确定所述机身的运动状态；所述漂浮体控制模块分别与所述碰壁检测模块和所述控制模块电连接，所述漂浮体控制模块接收所述碰壁检测模块的信号并加以运算后判断所述机身是否碰壁，当判断为碰壁时，所述漂浮体控制模块将碰壁信号传送给所述控制模块；所述控制模块与所述驱动模块电连接，所述控制模块控制所述驱动模块驱动所述机身换向行走。本实用新型所述的一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置，通过可随着机身移动的漂浮体，将碰壁检测模块设置在漂浮体上，漂浮体漂浮在水面上，可降低碰壁检测模块在水中受到水流的扰动，提高检测精度和检测稳定性。
5.进一步地，所述驱动模块和所述控制模块设置在所述机身内；所述漂浮体控制模块设置在所述漂浮体壳体内。结构方便简单。
6.进一步地，还包括线缆，所述线缆的一端穿过所述机身与所述控制模块电连接，所述线缆的另一端穿过所述漂浮体壳体与所述漂浮体控制模块电连接。通过线缆实现连接。
7.进一步地，所述漂浮体壳体内还设置有涵道；所述涵道的两端沿着所述漂浮体的中心线贯穿所述漂浮体壳体的外表面，用以通过水流；所述碰壁检测模块设置在所述涵道内，用以检测所述涵道内通过的水流流速进而确定所述漂浮体的运动状态。碰壁检测模块设置在涵道内，使得检测精度更好。
8.进一步地，所述漂浮体壳体包括上壳体和下壳体；所述上壳体和所述下壳体通过由上壳体边缘沿水平面延伸的上环部和由下壳体边缘沿水平面延伸的下环部贴合并紧密连接。方便上壳体和下壳体之间的紧密连接，形成一个内部密封的空间。
9.进一步地，所述漂浮体壳体靠近线缆的一端形状呈圆锥体。有利于漂浮体在水面上漂浮。
10.进一步地，所述漂浮体壳体还设置有弧形板状鱼鳍；所述弧形板状鱼鳍设置在所述下壳体沿所述涵道方向切割的平面上，并且所述弧形板状鱼鳍包裹所述下壳体在该平面上的边缘，所述弧形板状鱼鳍的边缘平滑过渡。使得涵道始终与水池清洁设备的前进方向一致，还能稳定漂浮体在水面运动。
11.进一步地，所述碰壁检测模块包括触发单元和传感器检测模块；所述触发单元设置在所述涵道内，所述触发单元相对于漂浮体做相对运动；所述传感器检测模块设置在所述漂浮体壳体内，并且所述传感器检测模块与所述触发单元对应设置，接收所述触发单元的运动信号。利用机身行进时，涵道内的水流对触发单元作用，触发单元与传感器检测模块配合，实现碰壁检测、自动换向。
12.进一步地，所述触发单元包括叶轮和两个支架；所述叶轮包括转轴和多个叶片；所述转轴设置在涵道的中心轴线上；多个所述叶片的一端与所述转轴固定连接，并相对于所述转轴的中心轴倾斜设置；多个所述叶片围绕所述转轴横截面呈阵列分布；两个所述支架分别设置在所述转轴的两端，两个所述支架的一端与所述涵道固定连接，两个所述支架的一端与所述转轴转动连接；所述叶轮上安装有磁性材料或叶轮由磁性材料制成。叶轮可以受涵道内水流影响转动。所述传感器检测模块为霍尔传感器；所述霍尔传感器设置在所述叶轮的下方，并与所述转轴轴向平行。使得霍尔传感器与叶轮相切，可接收叶轮转动时的磁场信号变化。
13.一种水池清洁设备，包括清洁模块以及上述的一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置，所述清洁模块设置于所述机身内。该水池清洁设备结构简单，换向精准稳定。
14.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
15.图1为本技术的基于漂浮体的碰壁检测及换向装置的结构示意图；
16.图2为本技术的移动体的结构示意图；
17.图3为本技术的漂浮体的结构示意图；
18.图4为本技术的漂浮体壳体的结构示意图；
19.图5为本技术的碰壁检测模块的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直方向”、“上”、“下”、“水平”等指示
的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
22.本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.请参阅图1，本技术提供了一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置，包括移动体1、漂浮体2和线缆3。移动体1和漂浮体2通过线缆3电连接。
24.请参阅图2，移动体1包括机身11、驱动模块12和控制模块13；机身11内设有密封部；密封部为隔绝外部水源进入的密闭空间；驱动模块12和控制模块13均设置在所述密封部内；驱动模块12用以驱动该移动体1在水池内前进或后退。本实施例中的驱动模块12可以是两只喷水水泵电机及其相关结构；两只喷水水泵电机设置在该移动体1的几何中心线上，其喷水方向相反，喷水方向连线呈180
°
。在其他实施例中，驱动模块12还可以是两只独立安装于移动体1底部两侧的电动驱动轮，可利用两侧电动驱动轮之间的转速差进行转弯，实现移动体1的行动换向。控制模块13与驱动模块12电连接；控制模块13可以控制驱动模块12对移动体1进行换向。
25.请参阅图3，漂浮体2包括漂浮体壳体21、碰壁检测模块22和漂浮体控制模块。
26.请参阅图4，漂浮体壳体21包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体紧密连接，形成一个内部密闭的空间。上壳体包括上球部211和由上球部211边缘向外沿水平面延伸而形成的上环部212；下壳体包括下球部213、下环部214、圆锥部215、涵道216、弧形板状鱼鳍217。下球部213的一端边缘与上球部211边缘对应设置；下环部214是由下球部213靠近上壳体的一端边缘向外沿水平面延伸而形成。上环部212和下环部214对应贴合并紧密连接，上环部212和下环部214的设置方便上壳体和下壳体之间紧密连接，还有利于漂浮体2在水面上漂浮。圆锥部215设置在下球部213远离上壳体的一端，圆锥部215的边缘与下球部213远离上壳体的一端边缘连接。涵道216设置在漂浮球壳体21内，并沿漂浮体2的几何中心线贯穿漂浮球壳体21的外表面。涵道216用以通过水流。弧形板状鱼鳍217设置在圆锥部215沿涵道216方向切割的平面上，并且弧形板状鱼鳍217包裹圆锥部215在该平面上的边缘，弧形板状鱼鳍217的边缘平滑过渡。弧形板状鱼鳍217的设置使得涵道216始终与移动体1的前进方向一致，还能稳定漂浮体2在水面运动。
27.请参阅图3和图5，碰壁检测模块22包括触发单元和传感器检测模块。触发单元设置在涵道216内，触发单元相对于漂浮体2做相对运动，传感器检测模块设置在漂浮体壳体21内，并且传感器检测模块与触发单元对应设置，接收触发单元的运动信号。该碰壁检测模块22检测涵道216的水流对触发单元运动反映涵道216的水流流速进而确定漂浮体2的运动状态。本实施例中，触发单元包括叶轮221和两个支架222；叶轮221包括转轴和多个叶片；转轴设置在涵道216的中心轴线上；多个叶片的一端与转轴固定连接，并相对于转轴的中心轴倾斜设置；多个叶片围绕转轴横截面呈阵列分布；两个支架222分别设置在转轴的两端，两
个支架222的一端与涵道216固定连接，两个支架222的一端与转轴转动连接。本实施例中的叶轮221是由磁性材料制成，传感器检测模块为霍尔传感器223；该霍尔传感器223设置在叶轮221的下方，并与转轴轴向平行，使得霍尔传感器223与叶轮221相切，可接收叶轮221转动是的磁场信号变化。在其他实施例中，叶轮221也可以是不带磁性的材料制成的，该叶轮221上设置有磁体，霍尔传感器223设置在磁体运动轨迹的相切处。
28.漂浮体控制模块设置在漂浮体壳体21内，并且与传感器检测模块电连接；漂浮体控制模块可接收传感器检测模块上的信号并加以运算后判断漂浮体2的运动状态。
29.线缆3的两端分别连接移动体1和漂浮体2，具体地，线缆3的一端穿过机身11与移动体控制模块13电连接，线缆3的另一端穿过圆锥部215远离下球部213的一端和漂浮体控制模块电连接。线缆3与机身11的连接处可设置旋转轴承，防止线缆3在水池内打结；线缆3与漂浮体2的圆锥部215的连接处通过套设硅胶套进行防水处理；线缆3的中部还可以设置由自动收缩机构。
30.本技术还提供了一种水池清洁设备，包括清洁模块以及上述的一种基于漂浮体的碰壁检测及换向装置，所述清洁模块设置于所述机身内。该水池清洁设备结构简单，换向精准稳定。
31.使用时，将该水池清洁设备置于水池内，漂浮体2整体漂浮在水面上，涵道216位于水面下。驱动模块12驱动水池清洁设备在水池内前进或后退，带动漂浮体2移动，水流通过涵道216，推动叶轮221转动，霍尔传感器223接收到叶轮221转动时的磁场信号变化。当该水池清洁设备碰壁或遇到障碍物时，水池清洁设备不再前进，涵道216内不再通过较有冲力的水流，叶轮221的转动将会明显减弱或不再转动；当叶轮221的转速低于设定阙值或为零时，霍尔传感器223将接收该磁场变化信号传送给漂浮体控制模块，漂浮体控制模块接收碰壁检测模块22的信号并加以运算后判断水池清洁设备是否碰壁，当判断为碰壁时，所述漂浮体控制模块将碰壁信号传送给所述控制模块13，由控制模块13控制驱动模块12换向。
32.该水池清洁设备通过设置漂浮体2，在漂浮体2上设置涵道216，将碰壁检测模块22设置涵道216内。不仅解决了碰壁检测模块22在水中容易受水流的扰动影响检测精度和稳定性的问题，还可以在漂浮体2上设置人机交互、指示灯、app等其他功能模块，相较于水下信号传输，漂浮体2的信号传输功能更好。
33.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。