中央空调管道清理机器人

1.本实用新型涉及管道清理机器人技术领域，具体为中央空调管道清理机器人。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展和科学技术的突飞猛进，国内的各种大型和中型候机室、火车站和汽车站等公共场所都安装了大型的中央空调设备；大型的写字楼、酒店等场所也开始逐步用中央空调系统来代替以前的独立空调。中央空调系统相对于以前的分立式空调系统，可以在达到同等效果的情况下大大减少电能的消耗，符合现代社会对可持发展的要求。
3.现有的中央空调一般只会在进风口和出风口安装过滤设备，且大多不具有杀菌消毒的作用。同时，因为其过滤设备的效力达不到100％，长时间的运行以后会在中央空调的通风管道中积累下很多的尘埃垃圾，这些尘埃垃圾如果不能得到及时的清理消毒就很容易滋涨各种细菌。这些细菌会在空气的循环中被带到各个地方，从而对使用者的健康造成危害。如何高效地清洁中央空调的送风管道，成了一个迫切需要解决的问题。基于此，本实用新型设计了中央空调管道清理机器人，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供中央空调管道清理机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：中央空调管道清理机器人，包括行走小车，所述行走小车的顶部一侧通过平行四杆机构连接滚刷支架，所述滚刷支架上安装三组滚刷，位于两端部的滚刷可向两侧进行滑动用于调整对管道四壁的清扫面积，所述行走小车的车体底部通过可向两侧展开的曲柄滑块机构安装边刷，边刷用于清扫管道底部，所述行走小车上安装集尘盒，所述集尘盒外部安装吸尘设备，所述集尘盒外部安装与吸尘设备相连的风管，所述风管的吸风口上安装吸尘箱，所述吸尘箱上安装有下滚刷，所述行走小车上安装用于指令控制的上位机的单片机以及下位机的传感器，传感器将姿态、位置、图像信息传递到单片机中。
6.优选的，所述平行四杆机构通过电伸缩杆a进行升降驱动。
7.优选的，位于两端部的两个所述滚刷安装在齿轮架上，并且通过驱动电机输出端安装的齿轮进行位移调节。
8.优选的，所述曲柄滑块机构的驱动端为安装在行走小车的车体底部的电伸缩杆b，电伸缩杆b推动曲柄滑块机构将边刷向两侧展开调节清扫范围。
9.优选的，所述吸尘箱为长条形箱体，下滚刷安装在吸尘箱的底部吸风口一侧。
10.优选的，所述风管为柔性管道，所述吸尘箱通过铰链支架与行走小车活动连接。
11.优选的，所述单片机采用stm32，传感器采用陀螺仪、光电传感器和图像传感器。
12.优选的，所述滚刷支架以及吸尘箱上均安装喷洒组件，所述喷洒组件用于喷洒消
毒水。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可在中央空调内部进行行走，通过平行四杆机构可对三组滚刷进行升降调节，三组滚刷可进行调节横向清扫面积，实现对管道的内壁进行清扫；
14.通过曲柄滑块机构可展开边刷，对管道的底部进行清扫调节，通过下滚刷以及集尘盒对清扫下来的灰尘进行收集；
15.机器人的控制采用单片机，通过传感器将姿态、位置、图像信息传递到单片机中，单片机控制完成管道的清洗，并且还可以通过消毒机构喷洒消毒剂进行清洗。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型立体结构示意图；
18.图2为本实用新型图1的底部视角立体结构示意图；
19.图3为本实用新型的侧视图；
20.图4为本实用新型管道清洗机器人程序控制图。
21.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
22.1-行走小车，2-平行四杆机构，3-滚刷支架，301-齿轮架，302-驱动电机， 4-滚刷，5-曲柄滑块机构，6-边刷，7-集尘盒，8-风管，9-吸尘箱，10-下滚刷， 11-铰链支架。
具体实施方式
23.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：中央空调管道清理机器人，包括行走小车1，行走小车1的顶部一侧通过平行四杆机构2连接滚刷支架3，在进行操作时，平行四杆机构2通过电伸缩杆a进行升降驱动。在电伸缩杆a 执行动作时，平行四杆机构2可以推动滚刷支架3进行水平的上升和下降的动作。
25.滚刷支架3上安装三组滚刷4，位于两端部的滚刷4可向两侧进行滑动用于调整对管道四壁的清扫面积，位于两端部的两个滚刷安装在齿轮架301上，并且通过驱动电机302输出端安装的齿轮进行位移调节；根据具体管道的宽度，控制驱动电机302齿轮在齿轮架301上行走，调节两侧滚刷4向两侧进行滑移，使得三组滚刷4的有效清扫宽度与管道的宽度相一致。通过平行四杆机构2调节三组滚刷4的清扫高度，可将管道的四壁进行清扫。
26.行走小车1的车体底部通过可向两侧展开的曲柄滑块机构5安装边刷6，边刷6用于清扫管道底部，曲柄滑块机构5的驱动端为安装在行走小车1的车体底部的电伸缩杆b，电伸缩杆b推动曲柄滑块机构5将边刷6向两侧展开调节清扫范围。通过电伸缩杆b的动作可以控
制曲柄滑块机构(5，使得曲柄滑块机构5的两端执行臂进行展开位置的调整，对管道的底部进行清扫控制。
27.行走小车1上安装集尘盒7，集尘盒7外部安装吸尘设备，集尘盒7外部安装与吸尘设备相连的风管8，风管8的吸风口上安装吸尘箱9，吸尘箱9上安装有下滚刷10，吸尘箱9为长条形箱体，下滚刷10安装在吸尘箱9的底部吸风口一侧。风管8为柔性管道，吸尘箱9通过铰链支架11与行走小车1活动连接。下滚刷10进行收集管道底部清扫下来堆积的灰尘，吸尘设备提供吸力，将灰尘通过风管8以及吸尘箱9吸入到集尘盒7中。
28.行走小车1上安装用于指令控制的上位机的单片机以及下位机的传感器，传感器将姿态、位置、图像信息传递到单片机中。单片机采用stm32，传感器采用陀螺仪、光电传感器和图像传感器。
29.作为进一步的改进，滚刷支架(3)以及吸尘箱(9)上均安装喷洒组件，喷洒组件用于喷洒消毒水；可以在清扫后进行消毒喷洒。
30.本实施方式的中央空调管道清理机器人以stm32单片机为主控芯片，上位机采用c#语言开发，车身上安装光电传感器、电机、陀螺仪和限位开关(可安装在两侧滚刷4的端部)等多种传感器。机器人通过滚刷4实现对管壁灰尘的清刷，滚刷4通过两组平行四杆机构2实现平行的升降，达到管道四壁清洗的一次性完成。滚刷2扫落的灰尘等污染物将会由机器人底部的边刷6 收集到一起，最后这些垃圾将会通过吸尘口被运送到集尘盒7中，完成整个清洗流程。对于完成清洗的地方，单片机会控制消毒机构喷洒消毒剂，机器人会对四周喷洒消毒剂。机器人通过陀螺仪和编码器实现对自身运动状态的解算，并把这些数据传回上位机。机器人的滚刷4可以在250mm-550mm之间变化，滚刷4的两端都安装了光电传感器和限位开关，这些传感器将保证滚刷和管壁实时保持合适的距离。上位机可以控制机器人的运动，并且可以在上位机上观察机器人的清洗效果，对不满意的地方可以实时重新清理。
31.采用stm32单片机，通过读取光电传感器和限位开关的数据，控制电机驱动，完成电伸缩杆a和电伸缩杆b的运动。陀螺仪采集机器人的运动姿态，上位机发送来的数据通过接收模块转换成单片机可以识别的数据，然后根据机器人的姿态控制行走小车1的运动(前进、后退和左右转)。每完成一段管道的清洗，单片机会控制消毒机构喷洒消毒剂。还可以设置图像传感器将采集到的图像会通过专用的图像传输模块上传到上位机上，以供实时查看。
32.本机器人的程序框架可以先简单的分为两个部分——上位机部分和下位机部分。上位机要完成机器人各种控制指令的发送，同时可以实时监控机器人的运行状态，当机器人出现故障的时候要能够及时的提醒用户，防止机器人出现损坏。
33.下位机要能够识别上位机发送过来的各种指令，根据接收到的指令控制机器人的运动；同时，下位机还要实时采集各种传感器的数据，判断机器人有没有故障，并将数据上传给上位机。
34.当系统开始运行以后，下位机需要先将所使用到的各种外设初始化，这时上位机需要完成自己的启动过程。下位机完成初始化的过程以后，需要等待上位机与之建立连接，这时需要在上位机上操作，建立上位机与下位机之间的连接。上、下位机连接完成以后，上位机需要监控用户的各种操作，并将操作指令下发给下位机，当下位机接收到上位机发来的指令以后，需要先判断指令的含义，解析出控制指令之后，控制机器人做出相应的动作，
并把机器人的状态上传给上位机。上位机接收到状态数据后，将对应的数据显示在状态栏，方便用户查看。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。