家用樓梯自動清掃機器人的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種家用樓梯自動清掃機器人，其包括帶行走機構的吸塵清掃器，還包括：連接在所述吸塵清掃器上、且能夠相對于所述吸塵清掃器在前后水平方向移動的安裝架；帶動所述吸塵清掃器和安裝架在前后水平方向相對移動的水平移動驅動機構；連接在所述連接架上、且能夠在豎直方向伸展/合攏的伸縮支架；帶動所述伸縮支架在豎直方向伸展/合攏的伸縮驅動設備。本發明結構簡單巧妙，使用也非常方便，其能夠可自動清理樓梯，為人們省下人工清掃樓梯的時間，減輕人們打掃家庭衛生的勞動量。
【專利說明】
家用樓梯自動清掃機器人
技術領域
[0001]本發明屬于智能家居技術領域，具體涉及一種家用樓梯自動清掃機器人。
【背景技術】
[0002]現今研制出的家用清潔機器人，主要是室內清潔機器人，專門為樓梯清理設計的機器人很少涉及，而為家庭復式樓梯設計的清潔機器人更為少之。
【發明內容】
[0003]本發明目的是:針對現有技術的不足，設計了一款輕便、小巧的家用樓梯自動清掃機器人，以減輕人們進行家庭衛生清潔的勞動量。
[0004]本發明的技術方案是:一種家用樓梯自動清掃機器人，包括帶行走機構的吸塵清掃器，還包括:
[0005]連接在所述吸塵清掃器上、且能夠相對于所述吸塵清掃器在前后水平方向移動的安裝架；
[0006]帶動所述吸塵清掃器和安裝架在前后水平方向相對移動的水平移動驅動機構；
[0007]連接在所述連接架上、且能夠在豎直方向伸展/合攏的伸縮支架；
[0008]帶動所述伸縮支架在豎直方向伸展/合攏的伸縮驅動設備。
[0009]本發明在上述技術方案的基礎上，還包括以下優選方案:
[0010]所述吸塵清掃器包括殼體、設于所述殼體內的塵杯、開設于所述殼體底部且與所述塵杯相連通的吸塵口、設于所述殼體內且與所述吸塵口氣相連通的負壓抽風機。
[0011]所述殼體的頂部設置有用于打開/封閉所述塵杯的塵杯蓋。
[0012]所述殼體的底部安裝有布置在所述吸塵口外圍的三根滾刷。
[0013]所述吸塵口呈“十”字型結構。
[0014]所述行走機構包括行走電機、與所述行走電機傳動連接的兩個主動輪、兩個從動輪，所述的兩個主動輪和兩個從動輪均設于所述吸塵清掃器的底部且呈矩形分布。
[0015]所述的行走機構還包括可水平轉動地連接在所述吸塵清掃器底部的兩個轉盤，所述的兩個主動輪分別安裝在這兩個轉盤上，所述從動輪為萬向滾輪。
[0016]所述水平移動驅動機構包括連接在所述吸塵清掃器和安裝架之間的絲桿、帶動所述絲桿轉動的絲桿電機。
[0017]所述伸縮支架包括分別布置在所述安裝架左、右兩側的兩個半架，每一個所述半架均包括一支撐底板、兩根第一支桿和兩根第二連桿，所述兩根第一支桿呈“X”型交叉布置且相互鉸接，所述兩根第二連桿呈“X”型交叉布置且相互鉸接，所述兩根第一支桿的一端鉸接在所述支撐底板上，所述兩根第二連桿的一端鉸接在所述安裝架上，所述兩根第一支桿的另一端與所述兩根第二連桿的另一端分別鉸接。
[0018]所述伸縮驅動設備為一端鉸接在所述支撐底板上、而另一端與其中一根所述第二支桿鉸接的電動推桿。
[0019]本發明的優點是:本發明這種家用樓梯自動清掃機器人結構簡單巧妙，使用也非常方便，其能夠可自動清理樓梯，為人們省下人工清掃樓梯的時間，減輕人們打掃家庭衛生的勞動量。
【附圖說明】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步介紹:
[0021]圖1為本發明實施例這種家用樓梯自動清掃機器人的立體結構示意圖；
[0022]圖2為本發明實施例這種家用樓梯自動清掃機器人另一視角的立體結構示意圖；
[0023]圖3為本發明實施例這種家用樓梯自動清掃機器人的仰視結構示意圖；
[0024]圖4?圖7為本發明實施例這種家用樓梯自動清掃機器人的工作過程演示圖；
[0025]其中:1-吸塵清掃器，2-安裝架，3-水平移動驅動機構，4-伸縮支架，5-伸縮驅動設備，6_彳丁走機構，Ia-殼體，Ib-吸塵口，IC-塵杯蓋，Id-滾刷，3a_絲桿，4a_第一支桿，4b_第二支桿，6a_主動輪，6b_從動輪，6c_轉盤。
【具體實施方式】
[0026]圖1?圖7示出了本發明這種家用樓梯自動清掃機器人的一個具體實施例，與常規家用清掃機器人相同的是，它也包括帶行走機構6的吸塵清掃器1，該吸塵清掃器I的功能和結構與家用的吸塵器或掃地機器人類似。
[0027]本實施例的關鍵改進在于，該機器人還包括安裝架2、水平移動驅動機構3、伸縮支架4和伸縮驅動設備5。其中:
[0028]安裝架2連接在所述吸塵清掃器I上，并且安裝架2能夠相對于吸塵清掃器I在前后水平方向移動。
[0029]水平移動驅動機構3用于帶動所述吸塵清掃器I和安裝架2在前后水平方向相對移動。
[0030]伸縮支架4連接在所述連接架2上，而且該伸縮支架4能夠在豎直方向進行伸展/合攏動作。
[0031 ]伸縮驅動設備5用于帶動所述伸縮支架4在豎直方向伸展/合攏。
[0032]參照圖4?圖7所示，當使用該家用樓梯自動清掃機器人清掃樓梯時，先將本機器人放置在樓梯下端部的入梯地面上。伸縮驅動設備5控制伸縮支架4豎向展開，進而使吸塵清掃器I被抬升至樓梯第一級臺階高度，此時伸縮支架4的底部支撐在地面上，上部支撐住吸塵清掃器1，如圖4。然后，水平移動驅動機構3控制吸塵清掃器I相對于安裝架2向前移動，而使得吸塵清掃器I處于樓梯第一級臺階上方位置，如圖5。之后，伸縮驅動設備5控制伸縮支架4豎向合攏，從而使得吸塵清掃器I落在樓梯第一級臺階上，此時處于合攏狀態的伸縮支架4被支撐連接在吸塵清掃器I上，如圖6。而后，水平移動驅動機構3控制安裝架2相對于吸塵清掃器I向前移動，而使安裝架2和吸塵清掃器I恢復至原始狀態，吸塵清掃器I對樓梯第一級臺階進行清掃吸塵，待樓梯第一級臺清掃吸塵完成后，重復上述動作對樓梯第二級臺進行清掃吸塵，依此類推，完成對整個樓梯的清掃吸塵。
[0033]該機器人在攀爬樓梯臺階時，由于要將吸塵清掃器I推送到正確的樓梯高度，故本機器人設置了感應樓梯高度的傳感器。為了防止絲桿將吸塵清掃器I推送置于臺階上的過程中，因吸塵清掃器I的前移使得重心偏移導致機器人傾斜，本機器人在吸塵清掃器I和安裝架2之間設置了檢測二者之間距離的距離傳感器，當吸塵清掃器I前部與樓梯壁距離少于I厘米時，小車停止前移并啟動絲桿電機帶動絲桿旋轉，將吸塵清掃器I推送置于臺階上。
[0034]本例中，所述吸塵清掃器I包括殼體la、設于所述殼體內的塵杯(塵杯上設有濾網)、開設于所述殼體底部且與所述塵杯相連通的吸塵口 lb、設于所述殼體內且與所述吸塵口氣相連通的負壓抽風機。而且在所述殼體Ia的頂部設置有用于打開/封閉所述塵杯的塵杯蓋lc。工作時，負壓抽風機產生的負壓吸力將環境中的塵土吸入塵杯中，吸塵完成后，打開所述塵杯蓋I c將塵土倒出。
[0035]此外，本例在所述殼體Ia的底部安裝有布置在所述吸塵口Ib外圍的三根滾刷ld，這三根滾刷分別布置在吸塵口 Ib的前側、左側和右側。如此保證吸塵口 Ib周圍的塵土均能夠被掃入吸塵口處，進而被吸入塵杯中。
[0036]而且本例將所述吸塵口Ib設計成“十”字型結構。如此使得來自前方滾刷掃進的垃圾和側面滾刷掃進的垃圾都可以輕易的被吸入吸塵口。如圖3。
[0037]本例中，所述行走機構6包括行走電機(圖中未示出)、兩個主動輪6a和兩個從動輪6b。兩個主動輪6a與所述行走電機傳動連接，而且兩個主動輪6a和兩個從動輪6b均設于所述吸塵清掃器I的底部且呈矩形分布。工作時，行走電機電動主動輪6a轉動，而拖動吸塵清掃器I行走，在吸塵清掃器I行走的過程中，從動輪6b受摩擦力作用跟轉。
[0038]為了使得所述吸塵清掃器I具有轉向功能，在行走過程中能夠繞開障礙物。本例中的所述從動輪6b采用萬向滾輪，所述行走機構6還包括可水平轉動地連接在所述吸塵清掃器I底部的兩個轉盤6c，所述的兩個主動輪6a分別安裝在這兩個轉盤6c上，具有這種轉向功能的行走機構6在玩具汽車上經常被運用。當然，我們也可以設置與所述轉盤6c相連的轉向驅動設備，以主動控制吸塵清掃器I的轉向。
[0039]所述水平移動驅動機構3包括連接在所述吸塵清掃器I和安裝架2之間的絲桿6a、帶動所述絲桿轉動的絲桿電機(圖中未畫出)。工作時，通過絲桿電機帶動絲桿6a轉動，進而帶動吸塵清掃器I和安裝架2沿絲桿軸向方向相對移動，實現吸塵清掃器I和安裝架2在前后水平方向的相互靠近/相互遠離。
[0040]所述伸縮支架4包括分別布置在所述安裝架2左、右兩側的兩個半架，每一個所述半架均包括一支撐底板4a、兩根第一支桿4b和兩根第二連桿4c，所述兩根第一支桿4b呈“X”型交叉布置且相互鉸接，所述兩根第二連桿4c呈“X”型交叉布置且相互鉸接，所述兩根第一支桿4b的一端鉸接在所述支撐底板上，所述兩根第二連桿4c的一端鉸接在所述安裝架上，所述兩根第一支桿4b的另一端與所述兩根第二連桿4c的另一端分別鉸接。
[0041]所述伸縮驅動設備5為一端鉸接在所述支撐底板4a上、而另一端與其中一根所述第二支桿4c鉸接的電動推桿。
[0042]電動推桿伸長時，伸縮支架4作向上的伸長展開動作。電動推桿收縮時，伸縮支架4作向下的收縮合攏動作。
[0043]當然，上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種家用樓梯自動清掃機器人，包括帶行走機構(6)的吸塵清掃器(I)，其特征在于還包括: 連接在所述吸塵清掃器(I)上、且能夠相對于所述吸塵清掃器(I)在前后水平方向移動的安裝架(2); 帶動所述吸塵清掃器(I)和安裝架(2)在前后水平方向相對移動的水平移動驅動機構(3)； 連接在所述連接架(2)上、且能夠在豎直方向伸展/合攏的伸縮支架(4); 帶動所述伸縮支架(4)在豎直方向伸展/合攏的伸縮驅動設備(5)。2.根據權利要求1所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述吸塵清掃器(I)包括殼體(la)、設于所述殼體內的塵杯、開設于所述殼體底部且與所述塵杯相連通的吸塵口(lb)、設于所述殼體內且與所述吸塵口氣相連通的負壓抽風機。3.根據權利要求2所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述殼體(Ia)的頂部設置有用于打開/封閉所述塵杯的塵杯蓋(Ic)。4.根據權利要求3所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述殼體(Ia)的底部安裝有布置在所述吸塵口( Ib)外圍的三根滾刷(Id)。5.根據權利要求2所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述吸塵口(Ib)呈“十”字型結構。6.根據權利要求1所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述行走機構(6)包括行走電機、與所述行走電機傳動連接的兩個主動輪(6a)、兩個從動輪(6b)，所述的兩個主動輪(6a)和兩個從動輪(6b)均設于所述吸塵清掃器(I)的底部且呈矩形分布。7.根據權利要求6所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述的行走機構(6)還包括可水平轉動地連接在所述吸塵清掃器(I)底部的兩個轉盤(6c)，所述的兩個主動輪(6a)分別安裝在這兩個轉盤(6c)上，所述從動輪(6b)為萬向滾輪。8.根據權利要求1所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述水平移動驅動機構(3)包括連接在所述吸塵清掃器(I)和安裝架(2)之間的絲桿(3a)、帶動所述絲桿轉動的絲桿電機。9.根據權利要求1所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述伸縮支架(4)包括分別布置在所述安裝架(2)左、右兩側的兩個半架，每一個所述半架均包括一支撐底板(4a)、兩根第一支桿(4b)和兩根第二連桿(4c)，所述兩根第一支桿(4b)呈“X”型交叉布置且相互鉸接，所述兩根第二連桿(4c)呈“X”型交叉布置且相互鉸接，所述兩根第一支桿(4b)的一端鉸接在所述支撐底板上，所述兩根第二連桿(4c)的一端鉸接在所述安裝架上，所述兩根第一支桿(4b)的另一端與所述兩根第二連桿(4c)的另一端分別鉸接。10.根據權利要求9所述的家用樓梯自動清掃機器人，其特征在于:所述伸縮驅動設備(5)為一端鉸接在所述支撐底板(4a)上、而另一端與其中一根所述第二支桿(4c)鉸接的電動推桿。
【文檔編號】A47L11/24GK105996910SQ201610334684
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】劉振鵬, 徐發文, 李培卓, 陳晶, 辛紹杰
【申請人】上海電機學院