一种行走空净机器人及其自动充电、充水系统的制作方法

本实用新型涉及空气净化设备技术领域，具体涉及一种行走空净机器人及其自动充电充水系统。

背景技术：

目前空气正受到前所未有的污染，源头主要有工业企业、生活炉灶、采暖锅炉、房屋装修、生活垃圾、交通运输、火山爆发、森林火灾、沙暴扬尘。被污染的空气中含有烟尘、粉尘、PM2.5、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物、甲醛、挥发性有机物TVOC。空气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病、神经系统、心血管疾病、循环系统、消化系统、内分泌系统、血液系统、生殖系统。

随着人们对空气污染危害人体健康意识的提高，如何简单、实用、经济、有效、安全地净化空气已经成为人们迫切的需要，因此空净产品和空净技术的深度开发和使用已成为研究的一个热点。目前空净产品和空净技术从其工作原理上主要分为被动式净化和主动式净化两大类。

第一类被动式净化。主要原理是用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气中的粉尘、异味、有害气体和杀灭部分细菌的作用，这类产品的特点是风机功能以及滤网的质量决定净化效果，机器的放置以及室内布局影响净化不均衡不完全，滤网更换费用较高。

第二类主动式净化。主要有臭氧技术、银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术。臭氧空气净化技术，原理是由高压电离氧气分子后产生由三个氧原子结合而成的臭氧分子，该技术能够有效杀灭细菌、微生物、霉素，但很容易产生超标的臭氧；银离子净化技术，简单地说就是把银块离子化吹到空气中以起到杀菌的效果,缺点产品成本高，细菌杀灭率低，对病毒几乎没有杀灭特性；负离子技术，主要原理是运用静电释放负离子，吸附空气中的粉尘起到降尘作用，同时负离子对空气中的氧气也有电离成臭氧的作用，对细菌有一定的杀灭作用，这类产品优点是产品生产成本较低；低温等离子技术，主要原理是通过给气体外加电压至气体的放电电压，使气体被击穿，产生各种强氧化性的低温等离子，并在极短时间内把接触到的污染物分解掉，这种技术一般用于工业废气处理，化学反应后产生二次污染；光触媒技术，光触媒实际是利用半导体在光线的照射下，释放强氧化力的自由基的技术，该技术的优点是产品成本较低，缺点是自由基活性导致其在空气中停留的时间较短，对病毒及细菌的杀灭效果也有限；净离子群离子技术，是一种将空气中的水分子直接电离成H自由基和OH自由基，同时再包裹水分子的技术，OH自由基对病毒和细菌的杀灭率高，在空气中停留存在时间长，但随着空气的湿度的降低，净化效果也会有影响。

除了上面提到的空气净化产品和空气净化技术外，还有一些辅助的空气净化产品和净化方法，如活性炭吸附、植物吸附、空气清新剂、香水，这类产品的净化方法的能力和效果都非常有限，有的还会残留有害物质。

目前市场上空净产品多为室内固定式，机械呆板、功能单一，效果有限，自动化、智能化程度低、不能自治、适用范围窄。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种利用空气、水、空气检测传感器、空净媒介发生器单元生成多种含氧、含臭氧的水气空净媒介，有选择地通过电磁阀控分流器单元、空净媒介施放单元、空净媒介施放器，多途径、多维度，主动施放相应的空净媒介净化空气的行走空气净化机器人及自动充电充水系统。

一种行走空净机器人，从上到下依次包括头部、躯干和底座，

所述头部的上端设有顶盖，在顶盖的四周设置有一组头部空净媒介施放单元，在头部空净媒介施放单元的上端设有空净媒介施放器，头部的内部设置有空气检测传感器组件、语音器和机器人CPU，头部的前侧设有无线摄像机和超声波传感器，头部的后侧设置有状态指示灯和人机界面，所述空气检测传感器组件、无线摄像机、超声波传感器、状态指示灯、人机界面均与机器人CPU连接；

所述躯干包括框架，框架内设置有右旋臂空净媒介施放单元、左旋臂空净媒介施放单元、气态空净媒介发生器单元、电磁阀控分流器单元、液态空净媒介发生器单元、进水管路单元和电源控制单元；

所述底座的下方设有活动连接的前驱动轮和后从动轮，在底座上靠近前驱动轮的一端设有若干个超声波传感器，在超声波传感器的下方设置有至少两个光电传感器组件，所述底座的一侧设有充电激光接收器组件和充电伸缩杆，另一侧设有充水激光接收器组件和充水伸缩杆；

进一步改进在于，所述右旋臂空净媒介施放单元包括右旋臂电机固定支架，所述右旋臂电机固定支架上设有相连的右旋臂电机和右旋臂轴承，所述右旋臂电机上设有右旋臂电机停位开关，所述右旋臂轴承上设有右旋臂接口，且右旋臂轴承活动连接有右旋臂肩胛，所述右旋臂肩胛连接有右旋臂，右旋臂的端头处设有右旋臂空净媒介施放器；左旋臂空净媒介施放单元包括左旋臂电机固定支架，所述左旋臂电机固定支架上设有相连的左旋臂电机和左旋臂轴承，所述左旋臂电机上设有左旋臂电机停位开关，所述左旋臂轴承上设有左旋臂接口，且左旋臂轴承活动连接有左旋臂肩胛，所述左旋臂肩胛连接有左旋臂，左旋臂的端头处设有左旋臂空净媒介施放器；

所述左旋臂电机、右旋臂电机、左旋臂电机停位开关、右旋臂电机停位开关均与所述机器人CPU连接。

进一步改进在于，所述电磁阀控分流器单元包括阀控总管，以及设在阀控总管端头处的气态空净媒介接口，以及依次连接在阀控总管管壁上的液态空净媒介接口、左旋臂支路出口、右旋臂支路出口和头顶支路出口，所述液态空净媒介接口上设有气液媒介切换电磁阀，所述左旋臂支路出口上设有左旋臂电磁阀，所述右旋臂支路出口上设有右旋臂电磁阀，所述头顶支路出口上设有头顶电磁阀；所述左旋臂支路出口连接于左旋臂空净媒介施放单元，右旋臂支路出口连接于右旋臂空净媒介施放单元，头顶支路出口连接于头部空净媒介施放单元，气态空净媒介接口与气态空净媒介发生器单元连接，所述气液媒介切换电磁阀、左旋臂电磁阀、右旋臂电磁阀、头顶电磁阀均与机器人CPU连接。

进一步改进在于，所述液态空净媒介发生器单元连接于所述液态空净媒介接口，液态空净媒介发生器单元包括水箱组件以及设在水箱组件上的溶气组件和高压发生器组件，

所述水箱组件包括箱体和箱盖，以及设在箱盖上的浮球开关、气态空净媒介进口、液态空净媒介出口和进水接口，以及设在箱体底端的排污阀；

所述溶气组件包括依次连接的直管、弯头、变径管、扩展管、固定支架和溶气头，所述的溶气头通过固定支架固定在扩展管内；

所述高压发生器组件包括高压发生器，以及设在高压发生器上端的压力表和调压阀，以及设在高压发生器侧方的液态空净媒介进口和液态空净媒介出口；

所述溶气组件的直管通过管道与水箱组件中的液态空净媒介出口连接，所述溶气组件的溶气头通过管道与水箱组件中的气态空净媒介进口连接，所述高压发生器组件的液态空净媒介进口与水箱组件中的液态空净媒介出口连接，所述高压发生器组件的液态空净媒介出口与电磁阀控分流器单元中的液态空净媒介接口连接，所述浮球开关和高压发生器均与机器人CPU连接。

进一步改进在于，所述气态空净媒介发生器单元连接于所述气态空净媒介接口，气态空净媒介发生器单元包括氧气发生器组件和臭氧发生器组件，

所述氧气发生器组件包括通过管路依次连接的气媒用氧气切换电磁阀、液媒用氧气切换电磁阀和氧气流量调节器，以及分接于气媒用氧气切换电磁阀和液媒用氧气切换电磁阀之间的气水分离器，以及连接于气水分离器的氧气发生器，以及设在氧气发生器上的氧气发生器控制器；

所述臭氧发生器组件包括通过管路依次连接的加气泵、加气泵电磁阀、臭氧发生器和液媒用臭氧切换电磁阀，以及设在臭氧发生器上的冷却风扇、臭氧发生器功率调节器和臭氧发生器控制器；

所述氧气发生器组件靠近氧气流量调节器一端的管路连接在加气泵电磁阀和臭氧发生器之间，氧气发生器组件靠近气媒用氧气切换电磁阀一端的管路连接在液媒用臭氧切换电磁阀和臭氧发生器之间，且管路上设有气媒用臭氧切换电磁阀；

所述氧气发生器控制器、氧流量调节器、气媒用氧气切换电磁阀、液媒用氧气切换电磁阀、加气泵、加气泵电磁阀、臭氧发生器功率调节器、臭氧发生器控制器、气媒用臭氧切换电磁阀、液媒用臭氧切换电磁阀均与机器人CPU连接，所述气媒用氧气切换电磁阀、气媒用臭氧切换电磁阀均与电磁阀控分流器单元的气态空净媒介接口连接，液媒用臭氧切换电磁阀与液态空净媒介发生器单元的气态空净媒介进口连接。

进一步改进在于，所述电源控制单元包括电源转换组件、电源监视组件和蓄电池组，所述电源转换组件包括充电切换器、电池充电器、AC/DC转换器、DC/AC逆变器、定时器、充水电子标签定位器、充电电子标签定位器，所述电源监视组件包括电流传感器、电压传感器和状态指示灯；

所述电流传感器、电压传感器、状态指示灯、充水电子标签定位器、充电电子标签定位器均与所述机器人CPU连接。

进一步改进在于，所述进水管路单元包括直管道、三通以及三个弯头，所述直管道一端通过弯头设有进水接口，另一端通过弯头连接于三通的其中一个接口上，所述三通的另外两个接口分别连接有进水压力开关和进水水流开关，且在进水水流开关与三通之间设有进水电磁阀和弯头；

所述进水压力开关、进水电磁阀、进水水流开关均与机器人CPU连接。

进一步改进在于，所述充电激光接收器组件包括安装支架，以及设在安装支架上的充电X轴激光接收器和充电Z轴激光接收器，所述充电伸缩杆包括固定支架，以及设在固定支架上的电动伸缩杆，以及设在电动伸缩杆端头处的F型接口母头尾座，以及设在F型接口母头尾座上的楔形外圆充电母头；

所述充水激光接收器组件包括安装支架，以及设在安装支架上的充水X轴激光接收器和充水Z轴激光接收器，所述充水伸缩杆包括固定支架，以及设在固定支架上的电动伸缩杆，以及设在电动伸缩杆端头处的F型接口公头尾座，以及设在F型接口公头尾座上的楔形外圆充电公头；

所述楔形外圆充电母头由内到外依次包括内电极、内外电极绝缘套、外电极和楔形外圆中空绝缘套。

一种用于行走空净机器人的自动充电系统，包括充电桩，所述充电桩包括外壳、设在外壳上的控制组件和充电底座组件，所述控制组件包括设在外壳上的电源接口、三色信号灯、超声波传感器、激光发射器和充电桩电子标签，以及设在外壳内部的充电桩CPU、无线模块、电流传感器和电源控制器；所述充电底座组件包括第一中空充电底座轴和第二中空充电底座轴，以及并排设在第一中空充电底座轴和第二中空充电底座轴之间的弹性橡胶垫圈和弹性橡胶轴套，所述第二中空充电底座轴内依次设有充电公头、底部绝缘板、压力弹簧和充电底座轴锁母，所述充电公头由内电极、电极绝缘套和外电极组成，所述充电底座轴锁母一端连接于第二中空充电底座轴内，另一端连接有F型接口压力弹簧座，所述F型接口压力弹簧座连接有压力传感器、所述压力传感器连接有万向球，所述万向球上设有万向球固定螺母；上述三色信号灯、超声波传感器、激光发射器、压力传感器、电流传感器、电源控制器、无线模块与充电桩CPU连接。

一种用于行走空净机器人的自动充水系统，包括充水桩，所述充水桩包括外壳、充水底座组件、进水管路组件和控制组件，所述充水底座组件包括连接于外壳的充水底座轴套，以及设在充水底座轴套内的中空充水底座轴，以及设在充水底座轴套和中空充水底座轴之间的弹性橡胶垫圈和弹性橡胶轴套，以及设在中空充水底座轴内的圆端面密封橡胶垫，所述中空充水底座轴一端的内部嵌接有管路直接，外部设有充水底座轴锁母，所述管路直接连接有F型接口充水管件，所述F型接口充水管件连接有压力传感器固定座，所述压力传感器固定座上设有压力传感器，所述压力传感器连接有万向球，所述万向球上设有万向球固定螺母；所述进水管路组件包括进水接口、进水电磁阀和进水水压开关，所述进水管路组件通过软管与充水底座组件的F型接口充水管件连接；所述控制组件包括设在外壳表面的充水桩电子标签、电源接口、三色信号灯、超声波传感器和激光发射器，以及设在外壳内部的充水桩CPU、无线模块、进水电磁阀和进水水压开关，其中三色信号灯、超声波传感器、激光发射器、压力传感器、进水电磁阀、进水水压开关、无线模块均与充水桩CPU连接。

本实用新型的有益效果是：提供了从地面到空间的立体空净功能，根据使用环境的空气质量条件，产生相应的多种空净媒介，自动选择与空气污染种类污染等级相匹配的空净媒介，通过多种施放方式施放；能根据使用环境不同自动控制含氧、含臭氧空净媒介的浓度以符合不同标准的需要；机器人机自动行走，自动充电充水，能够长久自治；系统适用范围广泛，可室内室外使用，可固定、行走运行，可交流直流两用；过程自动化、智能化，可本地或远程监控。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为机器人头部后侧的结构示意图；

图3为机器人头部前侧的结构示意图；

图4为机器人的躯干和底座的结构示意图A；

图5为机器人的躯干和底座的结构示意图B；

图6为右旋臂空净媒介施放单元结构示意图；

图7为左旋臂空净媒介施放单元结构示意图；

图8为电磁阀控分流器单元结构示意图；

图9为液态空净媒介发生器单元结构示意图；

图10为溶气组件结构示意图；

图11为高压发生器组件的结构示意图；

图12为气态空净媒介发生器单元的原理图；

图13为进水管路单元的结构示意图；

图14为充电激光接收器组件的结构示意图；

图15为充电伸缩杆的结构示意图；

图16为充水激光接收器组件的结构示意图；

图17为充水伸缩杆的结构示意图；

图18为楔形外圆充电母头的结构示意图；

图19为充电桩的整体结构示意图；

图20为充电底座组件的轴向剖面图；

图21为充水桩的整体结构示意图；

图22为充水底座组件的轴向剖面图；

图23为充电桩的系统原理图；

图24为充水桩的系统原理图；

图25为机器人及监控系统的整体系统原理图；

其中，

1-头部，11-头部空净媒介施放单元，12-状态指示灯，13-人机界面，14-空气检测传感器组件，15-语音器，16-机器人CPU，17-无线摄像机，18-超声波传感器；

2-躯干，20-框架，21-右旋臂空净媒介施放单元，210-右旋臂空净媒介施放器，211-右旋臂，212-右旋臂电机固定支架，213-右旋臂肩胛，214-右旋臂轴承，215-右旋臂接口，216-右旋臂电机停位开关，217-右旋臂电机，22-气态空净媒介发生器单元，221-氧气发生器组件，2211-气媒用氧气切换电磁阀，2212-气水分离器，2213-氧气发生器，2214-液媒用氧气切换电磁阀，2215-氧气发生器控制器，2216-氧气流量调节器，222-臭氧发生器组件，2221-加气泵，2222-加气泵电磁阀，2223-冷却风扇，2224-臭氧发生器功率调节器，2225-臭氧发生器控制器，2226-臭氧发生器，2227-气媒用臭氧切换电磁阀，2228-液媒用臭氧切换电磁阀，23-液态空净媒介发生器单元，230-溶气组件，2300-直管，2301-弯头，2302-变径管，2303-扩展管，2304-固定支架，2305-溶气头，231-高压发生器组件，2310-调压阀，2311-压力表，2312-高压发生器，2313-液态空净媒介出口，2314-液态空净媒介进口，232-水箱组件，2321-浮球开关，2322-气态空净媒介进口，2323-液态空净媒介出口，2324-进水接口，2325-箱盖，2326-箱体，2327-排污阀，24-电源控制单元，240-蓄电池组，241-电源监视组件，242-电源转换组件，25-电磁阀控分流器单元，250-气态空净媒介接口，251-液态空净媒介接口，252-气液媒介切换电磁阀，253-左旋臂电磁阀，254-左旋臂支路出口，255-阀控总管，256-右旋臂电磁阀，257-右旋臂支路出口，258-头顶电磁阀，259-头顶支路出口，28-左旋臂空净媒介施放单元，280-左旋臂空净媒介施放器，281-左旋臂，282-左旋臂肩胛，283-左旋臂电机固定支架，284-左旋臂接口，285-左旋臂轴承，286-左旋臂电机停位开关，287-左旋臂电机，29-进水管路单元，291-弯头，292-直管道，293-三通，294-进水电磁阀，295-进水压力开关，296-进水水流开关；

3-底座，30-后从动轮，31-充电激光接收器组件，310-安装支架，311-充电Z轴激光接收器，312-充电X轴激光接收器，32-前驱动轮，33-充电伸缩杆，330-楔形外圆充电母头，3300-内外电极绝缘套，3301-内电极，3302-外电极，3303-楔形外圆中空绝缘套，331-F型接口母头尾座，332-电动伸缩杆，333-固定支架，35-充水激光接收器组件，350-安装支架，351-充水Z轴激光接收器，352-充水X轴激光接收器，36-充水伸缩杆，360-固定支架，361-电动伸缩杆，362-F型接口公头尾座，363-楔形外圆充电公头，37-光电传感器组件，34、38、39-超声波传感器；

4-充水桩，40-充水底座组件，400-中空充水底座轴，401-弹性橡胶垫圈，402-充水底座轴套，403-圆端面密封橡胶垫，404-弹性橡胶轴套，405-充水底座轴锁母，406-管路直接，407-F型接口充水管件，408-压力传感器固定座，409-压力传感器，410-万向球，411-万向球固定螺母，41-充水桩电子标签，42-超声波传感器，43-进水管路组件，44-电源接口，45-外壳，46-激光发射器，47-三色信号灯；

5-充电桩，50-充电底座组件，500-充电公头由内电极，501-第二中空充电底座轴，502-弹性橡胶垫圈，503-第一中空充电底座轴，504-外电极，505-电极绝缘套，506-底部绝缘板，507-弹性橡胶轴套，508-压力弹簧，509-充电底座轴锁母，510-F型接口压力弹簧座，511-压力传感器，512-万向球，513-万向球固定螺母，51-充电桩电子标签，52-超声波传感器，53-电源接口，54-外壳，55-激光发射器，56-三色信号灯；

6-本地监控系统；

7-远程监控系统。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本实用新型。

本实用新型介绍了一种行走空净机器人，以及用于行走空净机器人的自动充电系统和自动充水系统，下面分别介绍：

如图1所示，一种行走空净机器人，从上到下依次包括头部1、躯干2和底座3。

结合图1、2、3和图24所示说明，头部1的上端设有顶盖10，在顶盖10的四周设置有一组头部空净媒介施放单元11，头部空净媒介施放单元11的中间呈半圆型、四周呈矩形，且在头部空净媒介施放单元11的上端设有空净媒介施放器和相应的管路，头部1的内部设置有空气检测传感器组件14、语音器15和机器人CPU16，头部1的前侧设有无线摄像机17和超声波传感器18，头部1的后侧设置有状态指示灯12和人机界面13，空气检测传感器组件14、无线摄像机17、超声波传感器18、状态指示灯12、人机界面13均与机器人CPU16连接。优选的，空气检测传感器组件14包括激光粉尘传感器、空气质量传感器、氧气传感器、臭氧传感器、温度传感器和湿度传感器。

结合图4和5所示说明，躯干2包括框架20，框架20内设置有右旋臂空净媒介施放单元21、左旋臂空净媒介施放单元28、气态空净媒介发生器单元22、电磁阀控分流器单元25、液态空净媒介发生器单元23、进水管路单元29和电源控制单元24。

结合图1和4所示说明，底座3的下方设有活动连接的前驱动轮32和后从动轮30，在底座3上靠近前驱动轮32的一端设有若干个超声波传感器34、38、39，超声波传感器34、38、39分别安装在底座3的两侧和正前方，在超声波传感器34、38、39的下方设置有至少两个光电传感器组件37，底座3的一侧设有充电激光接收器组件31和充电伸缩杆33，另一侧设有充水激光接收器组件35和充水伸缩杆36。

如图6所示，右旋臂空净媒介施放单元21包括右旋臂电机固定支架212，右旋臂电机固定支架212上设有相连的右旋臂电机217和右旋臂轴承214，右旋臂电机217上设有右旋臂电机停位开关216，右旋臂轴承214上设有右旋臂接口215，且右旋臂轴承214活动连接有右旋臂肩胛213，右旋臂肩胛213连接有右旋臂211，右旋臂211的端头处设有右旋臂空净媒介施放器210；优选的，右旋臂电机停位开关216包括下停位开关、中停位开关、上停位开关。

如图7所示，左旋臂空净媒介施放单元28包括左旋臂电机固定支架283，左旋臂电机固定支架283上设有相连的左旋臂电机287和左旋臂轴承285，左旋臂电机287上设有左旋臂电机停位开关286，左旋臂轴承285上设有左旋臂接口284，且左旋臂轴承285活动连接有左旋臂肩胛282，左旋臂肩胛282连接有左旋臂281，左旋臂281的端头处设有左旋臂空净媒介施放器280；优选的，左旋臂电机停位开关286包括下停位开关、中停位开关、上停位开关。

优选的，左旋臂281和右旋臂211按顺时针垂直旋转180度有三个停靠位：0度下位空净媒介施放器垂直向下、90度中位空净媒介施放器平伸、180度上位空净媒介施放器垂直向。

结合图24所示，左旋臂电机287、右旋臂电机217、左旋臂电机停位开关286、右旋臂电机停位开关216均与机器人CPU16连接。

如图8所示，电磁阀控分流器单元25包括阀控总管255，以及设在阀控总管255端头处的气态空净媒介接口250，以及依次连接在阀控总管255管壁上的液态空净媒介接口251、左旋臂支路出口254、右旋臂支路出口257和头顶支路出口259，液态空净媒介接口251上设有气液媒介切换电磁阀252，左旋臂支路出口254上设有左旋臂电磁阀253，右旋臂支路出口257上设有右旋臂电磁阀256，头顶支路出口259上设有头顶电磁阀258。其中，左旋臂支路出口254连接于左旋臂空净媒介施放单元28，右旋臂支路出口257连接于右旋臂空净媒介施放单元21，头顶支路出口259连接于头部空净媒介施放单元11，气态空净媒介接口250与气态空净媒介发生器单元22连接。

结合图24所示，气液媒介切换电磁阀252、左旋臂电磁阀253、右旋臂电磁阀256、头顶电磁阀258均与机器人CPU16连接。

如图9所示，液态空净媒介发生器单元23连接于液态空净媒介接口251，液态空净媒介发生器单元23包括水箱组件232以及设在水箱组件232上的溶气组件230和高压发生器组件231。

其中，水箱组件232包括箱体2326和箱盖2325，以及设在箱盖2325上的浮球开关2321、气态空净媒介进口2322、液态空净媒介出口2323和进水接口2324，以及设在箱体2326底端的排污阀2327。

如图10所示，溶气组件230包括依次连接的直管2300、弯头2301、变径管2302、扩展管2303、固定支架2304和溶气头2305，溶气头2305通过固定支架2304固定在扩展管2303内。

如图11所示，高压发生器组件231包括高压发生器2312，以及设在高压发生器2312上端的压力表2311和调压阀2310，以及设在高压发生器2312侧方的液态空净媒介进口2314和液态空净媒介出口2313。

溶气组件230的直管2300与水箱组件232中的液态空净媒介出口2323连接，溶气组件230的溶气头2305与水箱组件232中的气态空净媒介进口2322连接，高压发生器组件231的液态空净媒介进口2314与水箱组件232中的液态空净媒介出口2323连接，高压发生器组件231的液态空净媒介出口2313与电磁阀控分流器单元25中的液态空净媒介接口251连接，浮球开关2321和高压发生器2312均与机器人CPU16连接。

如图12所示，气态空净媒介发生器单元22连接于气态空净媒介接口250，气态空净媒介发生器单元22包括氧气发生器组件221和臭氧发生器组件222。

其中，氧气发生器组件221包括通过管路依次连接的气媒用氧气切换电磁阀2211、液媒用氧气切换电磁阀2214和氧气流量调节器2216，以及分接于气媒用氧气切换电磁阀2211和液媒用氧气切换电磁阀2214之间的气水分离器2212，以及连接于气水分离器2212的氧气发生器2213，以及设在氧气发生器2213上的氧气发生器控制器2215。

其中，臭氧发生器组件222包括通过管路依次连接的加气泵2221、加气泵电磁阀2222、臭氧发生器2226和液媒用臭氧切换电磁阀2228，以及设在臭氧发生器2226上的冷却风扇2223、臭氧发生器功率调节器2224和臭氧发生器控制器2225。

氧气发生器组件221靠近氧气流量调节器2216一端的管路连接在加气泵电磁阀2222和臭氧发生器2226之间，氧气发生器组件221靠近气媒用氧气切换电磁阀2211一端的管路连接在液媒用臭氧切换电磁阀2228和臭氧发生器2226之间，且管路上设有气媒用臭氧切换电磁阀2227。

如图25所示，氧气发生器控制器2215、氧流量调节器2216、气媒用氧气切换电磁阀2211、液媒用氧气切换电磁阀2214、加气泵2221、加气泵电磁阀2222、臭氧发生器功率调节器2224、臭氧发生器控制器2225、气媒用臭氧切换电磁阀2227、液媒用臭氧切换电磁阀2228均与机器人CPU16连接。

气媒用氧气切换电磁阀2211、气媒用臭氧切换电磁阀2227均与电磁阀控分流器单元25的气态空净媒介接口250连接，液媒用臭氧切换电磁阀2228与液态空净媒介发生器单元23的气态空净媒介进口2322连接。

如图5所示，电源控制单元24包括电源转换组件242、电源监视组件241和蓄电池组240，电源转换组件242包括充电切换器、电池充电器、AC/DC转换器、DC/AC逆变器、定时器、充水电子标签定位器、充电电子标签定位器，电源监视组件241包括电流传感器、电压传感器和状态指示灯。

如图25所示，电流传感器、电压传感器、状态指示灯、充水电子标签定位器、充电电子标签定位器均与机器人CPU16连接。

如图13所示，进水管路单元29包括直管道292、三通293以及三个弯头291，直管道292一端通过弯头291设有进水接口290，另一端通过弯头291连接于三通293的其中一个接口上，三通293的另外两个接口分别连接有进水压力开关295和进水水流开关296，且在进水水流开关296与三通293之间设有进水电磁阀294和弯头291。

如图25所示，进水压力开关295、进水电磁阀294、进水水流开关296均与机器人CPU16连接。

结合图14和15所示，充电激光接收器组件31包括安装支架310，以及设在安装支架310上的充电X轴激光接收器312和充电Z轴激光接收器311，充电伸缩杆33设置在充电激光接收器组件31的充电X轴接收器312和充电Z轴接收器311的轴线交点上，充电伸缩杆33通过软导线与电源控制单元24连接，且充电伸缩杆33包括固定支架333，以及设在固定支架333上的电动伸缩杆332，以及设在电动伸缩杆332端头处的F型接口母头尾座331，以及设在F型接口母头尾座331上的楔形外圆充电母头330。

结合图16和17所示，充水激光接收器组件35包括安装支架350，以及设在安装支架350上的充水X轴激光接收器352和充水Z轴激光接收器351，充水伸缩杆36设置在底座3左侧中间充水激光接收器组件35的充水X轴接收器352和充水Z轴接收器351的轴线交点上，其通过软管与进水管路单元29连接。且充水伸缩杆36包括固定支架360，以及设在固定支架360上的电动伸缩杆361，以及设在电动伸缩杆361端头处的F型接口公头尾座362，以及设在F型接口公头尾座362上的楔形外圆充电公头363。

如图18所示，楔形外圆充电母头330由内到外依次包括内电极3301、内外电极绝缘套3300、外电极3302和楔形外圆中空绝缘套3303。内电极3301、内外电极绝缘套3300、外电极3302和楔形外圆中空绝缘套3303同轴并通过自身的螺纹连接成一个整体。

结合图19和图23所示，一种用于行走空净机器人的自动充电系统，包括充电桩5，充电桩5包括外壳54、设在外壳54上的控制组件和充电底座组件50，控制组件包括设在外壳54上的电源接口53、三色信号灯56、超声波传感器52、激光发射器55和充电桩电子标签51，以及设在外壳54内部(安装位置可自由确定，图中未直接显示说明)的充电桩CPU、无线模块、电流传感器和电源控制器。

上述充电桩5表面的具体的安装位置为，在外壳54前端面上部设置电源接口53，外壳54左前侧面下设置一组超声波传感器52、左前侧面上设置一枚充电桩电子标签51，外壳54左中下侧面的X轴和Y轴各设置一组激光发射器55，在激光发射器55的X轴和Y轴交点上设置充电底座组件50。

如图20所示，充电底座组件50包括第一中空充电底座轴503和第二中空充电底座轴501，以及并排设在第一中空充电底座轴503和第二中空充电底座轴501之间的弹性橡胶垫圈502和弹性橡胶轴套507，第二中空充电底座轴501内依次设有充电公头、底部绝缘板506、压力弹簧508和充电底座轴锁母509。其中，充电公头由内电极500、电极绝缘套505和外电极504组成，内电极500、电极绝缘套505、外电极504同轴并通过自身的螺纹连接成一个整体。充电底座轴锁母509一端连接于第二中空充电底座轴501内，另一端连接有F型接口压力弹簧座510，F型接口压力弹簧座510连接有压力传感器511、压力传感器511连接有万向球512，万向球512上设有万向球固定螺母513。

上述充电底座组件50内部具体安装过程为，充电公头嵌置在第二中空充电底座轴501内圆并通过充底部绝缘板506、压力弹簧508、F型接口压力弹簧座510锁压在第二中空充电底座轴501内圆圆台上，压力传感器511头部固定在F型接口压力弹簧座510上、压力传感器511尾部与万向球512的头部接触，万向球512的尾部固定到焊接在外壳54的支架上；第二中空充电底座轴501通过螺母锁紧并焊接在弹性橡胶轴套507内，充电底座组件50通过弹性橡胶和万向球512与外壳54径向柔性连接，电源接口53通过软导线与充电底座组件50连接。

如图25所示，上述三色信号灯56、超声波传感器52、激光发射器55、压力传感器511、电流传感器、电源控制器、无线模块与充电桩CPU连接。

结合图21、图22和图24所示，一种用于行走空净机器人的自动充水系统，包括充水桩4，充水桩4包括外壳45、充水底座组件40、进水管路组件43和控制组件，充水底座组件40包括连接于外壳45的充水底座轴套402，以及设在充水底座轴套402内的中空充水底座轴400，以及设在充水底座轴套402和中空充水底座轴400之间的弹性橡胶垫圈401和弹性橡胶轴套404，以及设在中空充水底座轴400内的圆端面密封橡胶垫403，中空充水底座轴400一端的内部嵌接有管路直接406，外部设有充水底座轴锁母405，管路直接406连接有F型接口充水管件407，F型接口充水管件407连接有压力传感器固定座408，压力传感器固定座408上设有压力传感器409，压力传感器409连接有万向球410，万向球410上设有万向球固定螺母411。

上述充水底座组件40的具体安装过程为，压力传感器409头部固定在压力传感器固定座408上、压力传感器409的尾部与万向球410的头部接触，万向球410的尾部固定焊接在外壳45的支架上，充水底座组件40通过中空充水底座轴400外螺纹用螺母锁紧在充水底座轴套402上，充水底座组件40通过弹性橡胶和万向球410与外壳45径向柔性连接。

进水管路组件43包括进水接口、进水电磁阀和进水水压开关，进水管路组件43通过软管与充水底座组件40的F型接口充水管件连接407；控制组件包括设在外壳45表面的充水桩电子标签41、电源接口44、三色信号灯47、超声波传感器42和激光发射器46，以及设在外壳45内部的充水桩CPU、无线模块、进水电磁阀和进水水压开关。其中，激光发射器46在外壳45的右中下侧面的X轴和Z轴各设置一组，充水底座组件40设置在激光发射器46的X轴和Y轴交点上。其中三色信号灯47、超声波传感器42、激光发射器46、压力传感器409、进水电磁阀、进水水压开关、无线模块均与充水桩CPU连接。

上述空净机器人的充水电子标签定位器、充电电子标签定位器扫描激活自动充电、充水系统中的充水桩电子标签、充电桩电子标签，机器人CPU、充电桩CPU、充水桩CPU器通过各自的无线模块相互通讯，空净机器人底座左侧的充水伸缩杆、右侧充电伸缩杆分别与充水桩充水母头底座组件、充电桩充电公头底座组件定位时相应的公母头同轴。

特别的，如图25所示，本实用新型还包括有本地监控系统6和远程监控系统7,本地监控系统6与机器人CPU16直接无线连接。机器人可以室内和室外使用，通过远程无线模块、无线摄相机，手机和电脑可实时在线监控机器人

下面具体介绍本实用新型的工作原理：

机器人行走过程。事先规划好机器人行走路径行以及充电桩、充水桩的安装位置。机器人路径为一定宽度的黑色痕线，根据机器人宽度，在机器人前进方向的黑色直痕线左侧合适的位置安装充水桩，黑色直痕线右侧合适的位置安装充电桩。充水桩、黑色直痕线、充电桩三者平行。以底座前底横梁纵向中心线和黑色痕线纵向中心线为原点，底座前底横梁中间两只光电传感器组件在中心线左右对称安装，安装宽度与黑色痕线同宽，并在黑色痕线的包络线内。启动电源，机器人得电自检，自检结束后，机器人会询问选择哪种工作模式和操作方式。机器人有固定和行走两种模式，手动和自动两种操作方式，在人机界面选择行走模式和自动方式，机器人开始沿着黑色痕线行走。根据黑色痕线左右两侧的光电传感器组件采集反射光的强弱把它变换成对应的线性变化的模拟电信号输入到机器人CPU，机器人CPU通过运算自动调整左右驱动电机的速度，使机器人始终保持在黑色痕线中心位置行走。黑色痕线可以是环路也可以是开路，开路时机器人行走到黑色痕线末端光电传感器组件未检测到黑色痕线后延时数秒原地旋转180度后掉头行走。为了安全，机器人底座前横梁左中右三只超声波传感器实时检测前方低位有无障碍物，机器人头部头前左右两只超声波传感器实时检测前方高位有无障碍物。无论是低位还是高位有障碍物，机器人都会停止行走作业发出光声报警，并通过无线摄像机把报警障碍物的图片发送到远程监控中心的计算机或手机上。在规定时间内障碍物不被清除，机器人原地旋转180度掉头继续行走作业。

机器人产生的空净媒介净化空气的原理。机器人可以产生多种空净媒介：低浓度臭氧、高浓度臭氧、纯氧气、纯水气态粒子雾、含氧气态粒子水雾、高浓度气态粒子臭氧水雾、低浓度气态粒子臭氧水雾。空气中臭氧的含量在0.1PPM以内时对人体很有益，因微量的臭氧能刺激中枢神经，加快血液循环，增加血液中的活氧量，活化细胞；纯水气态粒子水雾有降温、加湿、除尘、美化皮肤作用；补氧能改善及缓解心脑血管，呼吸系统，心肺功能，高血压，心脏病，慢性肺病等疾病的发生及发展；臭氧在空气中很不稳定容易分解成氧气O2和单原子氧O，单原子氧O有极强的氧化性，所以臭氧在游离态时能够有效地杀菌、消毒、除异味，起到空气净化的作用；臭氧极易溶于水，通过溶气头将臭氧均匀溶入单位体积水中，经过高压发生器加压振荡，再经过空净媒介释放器进行加速高能级激发施放，过程中臭氧水溶液转化成单原子氧(O)离子与羟基(OH)离子混合的气态微粒子，处于高能级状态的单原子氧(O)离子与羟基(OH)离子参与化学反应的比表面积与接触频率增大了上千倍，微粒子反应速度倍增，反应效果产生了迭加作用，而且主动俘获空气尘埃、细菌、病毒、异味分子，更有效的去除空气中的尘埃、细菌、病毒和异味，达到净化空气的目的。净化后的单原子氧(O)离子与羟基(OH)离子以及微量的O₃分解还原生成O₂和H₂O，无毒无残留。

机器人空净媒介的产生及空净过程。启动电源，机器人得电自检，自检结束后，在人机界面选择自动方式，机器人头部各空气检测传感器(空气检测传感器组件)实时检测空气的质量。机器人有以下几种空净方式：降温作业，当温度传感器检测到空气温度大于设定值时，启动高压发生器吸取水箱里的纯水加压振荡，经过电磁阀控分流器单元分流，并通过相应的空净媒介施放单元的施放器(包括头部和左、右旋臂三个空净媒介施放器)施放出纯水气态粒子水雾；除尘作业，当激光粉尘传感器检测到空气中粉尘浓度大于设定值，启动高压发生器吸取水箱里的纯水加压振荡，并通过相应的空净媒介施放单元的施放器施放出气态粒子水雾；加湿作业，当湿度传感器检测到空气中的湿小于设定值，启动高压发生器吸取水箱里的纯水加压振荡，并通过相应的空净媒介施放单元的施放器施放出气态粒子水雾；增氧作业，当氧气传感器检测到空气中氧气浓度小于设定值，启动氧气发生器、氧气发生器制取纯氧，根据需要一方面纯氧通过气态用氧气切换电磁阀、输气管路、电磁阀控分流器单元、空净媒介施放单元的施放器向空气中施放，另一方面纯氧通过液态用氧气切换电磁阀、输气管路、水箱、溶气组件、高压发生器、气液媒介切换电磁阀、电磁阀控分流器单元分流、再经过空净媒介施放单元的施放器向空气中施放含氧气态粒子水雾；消毒杀菌除异味作业，当空气质量传感器检测到空气中的异味浓度为一级时，启动加气泵、加气泵电磁阀、臭氧发生器制取低浓度臭氧，根据需要一方面低浓度臭氧通过气态用臭氧切换电磁阀、输气管路、电磁阀控分流器单元分流、空净媒介施放单元的施放器向空气中施放，另一方面低浓度臭氧通过液态用臭氧切换电磁阀、输气管路、水箱、溶气组件、高压发生器、气液媒介切换电磁阀、电磁阀控分流器单元分流、空净媒介施放单元的施放器向空气中施放低浓度臭氧气态粒子水雾；当空气质量传感器检测到空气中的异味浓度为二级时，启动氧气发生器、臭氧发生器，氧气发生器制取纯氧，通过输气管路、经过氧气流量调节器到臭氧发生器，臭氧发生器制取高浓度臭氧，根据需要一方面高浓度臭氧通过气态用臭氧切换电磁阀、输气管路、电磁阀控分流器单元分流、空净媒介施放单元的施放器向空气中施放，另一方面高浓度臭氧通过液态用切换电磁阀、输气管路、水箱、溶气组件、高压发生器、气液媒介切换电磁阀、电磁阀控分流器单元分流、空净媒介施放单元的施放器向空气中施放高浓度臭氧气态粒子水雾；当机器人的无线摄像机检测到所处环境有人长时间停留，同时臭氧传感器检测到空气中的臭氧浓度高于国家规定的安全标准定值时，机器人自动调整氧气流量调节器、臭氧发生器功率调节器，降低产生的臭氧的施放浓度符合国家安全标准，或停止臭氧施放作业。

机器人充电过程。当机器人的电池电压传感器检测剩余电量小于20％时，机器人停止作业，机器人充电电子标签定位器激活，扫描附近充电桩上的充电电子标签，当充电电子标签定位器扫描到带有某个充电桩号的充电电子标签时，定位器向机器人CPU发出找到该充电桩信号，机器人CPU通过无线模块通知该充电桩CPU准备充电，充电桩充电超声波传感器和机器人充电超声波传感器得电激活，机器人加速循迹前行,当机器人前端部与充电桩前端部在空间位置有重叠时，机器人充电超声波传感器检测到充电桩，充电桩充电超声波传感器检测到机器人，充电桩充电激光发射器得电激活发出激光，机器人充电激光接收器得电激活，机器人减速前行，当充电桩X轴方向和Z轴方向的激光发射器发出的激光同时被机器人X轴方向和Z轴方向上激光接收器接收时机器人停止行走，充电桩充电公头与机器人楔形外圆充电母头同轴精准定位。延时几秒，机器人充电伸缩杆启动，楔形外圆充电母头沿着充电桩端面的楔形圆孔导入，完成第一步对接；充电伸缩杆继续前伸，楔形外圆充电母头与充电公头接触，完成第二步对接；充电伸缩杆继续前伸，楔形外圆充电母头抵压充电公头，直到楔形外圆充电母头端面、充电公头端面、契型圆孔内端面在一个平面，此时充电公头受到来自压力弹簧的压力作用与楔形外圆充电母头有效的压接在一起完成充电的最后物理对接；充电伸缩杆继续前伸，当充电桩CPU检测到压力传感器的压力大于设定值时，CPU输出信号接通充电桩电源控制器，机器人开始充电，同时机器人电源切换器得电切断充电伸缩杆电源接通电池组充电器，充电伸缩杆停止前伸并保持，电池充电器开始对电池组充电，机器人完成充电电气连接。当充电桩电流传感器检测到充电电流为设定的充电满值信号时，充电桩CPU切断电源电源控制器停止对机器人充电，充电桩激光发射器、超声波传感器失电休眠；同时机器人电源切换器失电接通充电伸缩杆电源切断电池充电器电源，电池电压传感器检测到充电满值电压信号，机器人CPU启动充电伸缩杆缩回，机器人充电激光接收器、充电超声波传感器、机器人充电电子标签定位器失电休眠，机器人与充电桩脱离完成一个充电周期。机器人加速驶离充电装置，到达预定地点继续作业。

机器人充水过程。当机器人的水箱水位降低到下限时，下限浮球开关发出指令，机器人停止作业，机器人充水电子标签定位器激活，扫描附近充水桩上的充水电子标签，当充水电子标签定位器扫描到带有某个充水桩号的电子标签时，定位器向机器人CPU发出找到该充水桩信号，机器人CPU通过无线模块通知该充水桩CPU准备充水，充水桩充水超声波传感器和机器人充水超声波传感器得电激活，机器人加速循迹前行,当机器人前端部与充水装置前端部在空间位置有重叠时，机器人前端部充水超声波传感器检测到充水桩，充水桩的充水超声波传感器检测到机器人，充水桩充水激光发射器得电激活发出激光，机器人充水激光接收器得电激活。机器人减速前行,当充水桩X轴方向和Z轴方向的激光发射器发出的激光同时被机器人X轴方向和Z轴方向上的激光接收器接收时机器人停止行走，充水桩的充水母头与机器人充水公头同轴精准定位，延时几秒，机器人充水伸缩杆得电前伸，充水公头沿着充水桩的充电母头轴端面(即为充水底座组件中的轴端面)的楔形圆孔导入，完成第一步对接；充水伸缩杆继续前伸与充水母头内端面的橡胶密封垫接触，完成第二步对接；充水伸缩杆继续前伸抵压在充水母头内端面的橡胶密封垫上，完成充水的最后物理连接。充水伸缩杆继续前伸，当充水桩CPU检测到充水母头尾座的压力传感器的压力大于设定值时，充水桩CPU输出信号接通充水电磁阀，机器人开始充水，同时机器人进水管路上的水流传感器输出信号切断充水伸缩杆电源，充水伸缩杆断电并保持。当机器人水箱水位上升到上限时，上限浮球开关输出信号使机器人进水电磁阀断电关闭，此时进水管路水压升高，当水压升高到一定值时，充水装桩充水管路上的水压开关和机器人进水管路上的水压开关先后输出动作信号，充水电磁阀断电，充水桩充水激光发射器、充水超声波传感器失电休眠，机器人充水伸缩杆缩回，机器人充水激光接收器、充水超声波传感器失电休眠，机器人与充水桩脱离完成一个充水周期。机器人加速驶离充水桩，到达预定地点继续作业。

本实用新型还有以下特点：所有空净作业，当空气质量劣于预定的设定值时，机器人启动作业；当空气质量优于预定的设定值时，机器人停止作业；机器人可以设定白天作业或者晚上作业，作业时间内可以设定作业频次，每次作业的时长；机器人在空间主要选择四种作业位置：低位作业，左、右旋臂空净媒介施放单元施放器朝下，中位作业，左、右旋臂空净媒介施放单元施放器平伸，高位作业，头顶空净媒介施放单元施放器启动，高高位作业，左、右旋臂空净媒介施放单元施放器朝上，机器人左、右旋臂空净施放单元可以各自独立作业，机器人左右旋臂还可以在垂直空间顺时针180度任意角度悬停；机器人可以固定作业，固定作业时可以使用交流电；机器人可以室内和室外使用，通过远程无线模块、无线摄相机，手机和电脑可实时在线监控机器人。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。