卫生间清洁机器人的制作方法

本发明涉及一种清洁机器人，尤其是一种卫生间清洁机器人。

背景技术：

随着生活水平的提升，除了能从地面真空抽吸诸如灰尘的外来物质的清洁机器人外，近来已经开发了能够擦拭地面的清洁机器人。而且清洁机器人的使用得到越来越多家庭和企业的认可，合理利用清洁机器人，不仅可以降低人工成本，而且能大幅度提高清洁环境的卫生程度。

中国专利申请公布号为CN104918529，专利名称为“清洁机器人”中公开了一种能在不同方向上运动并提高清洁效率的清洁机器人。中国专利申请公布号为CN105764397，专利名称为“机器人清洁器”中公开了一种提高灰尘吸入效率，及不易受干扰的机器人清洁器。但是，这样这些公开的机器人只针对家庭或厂房等单一的环境，在单一环境中影响因素较少，而且所需功能较简单，不易受其他因素干扰。特别是，这些机器人缺乏对异味和细菌的清除功能，不能适应卫生间环境，达不到卫生间所需的清洁效果。

O₃(臭氧，又称为超氧)，是氧气(O₂)的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能对卫生间中异味和细菌进行清洁的卫生间清洁机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卫生间清洁机器人，包括主体和控制单元，主体底部安装有受控于控制单元的行走机构，所述主体处还安装有清洁机构，该清洁机构包括有：

清洁剂箱，该清洁剂箱内安装有第一泵，该第一泵出口连接有清洁剂管；

O₃水箱，该O₃水箱内安装第二泵，该第二泵出口连接有O₃水管；

吹风机，该吹风机出风口处接有出风管；

清洁机械臂，该清洁机械臂包括有安装于主体处的手部、及用于手部动作的手部驱动部，所述清洁剂管出口、O₃水管出口和出风管出口均安装于手部处；

所述控制单元根据设定的程序用于分别控制第一泵、第二泵、风机及手部驱动部的工作。

本发明的有益效果是：清洁剂箱内盛装有清洁剂，可以水剂或泡沫剂；O₃水箱内盛装有溶解有O₃的水。可以根据工作环境，在控制单元内预先输入路线和工作流程等程序，然后由控制单元控制行走机构、第一泵、第二泵、吹风机及手部驱动部的工作。第一泵能从清洁剂箱抽取清洁剂并喷在清洁部位，然后通过吹风机将清洁部位的清洁剂吹干；第二泵能从O₃水箱内抽取O₃水并喷在相应清洁部位，同样可通过吹风机将清洁部位的O₃水吹干。清洁剂能去污，而O₃水可以起到除菌和除臭的功能，从而对卫生间中污渍、异味和细菌进行清洁，保持卫生间的卫生。由于清洁臂的设置，因此能特别针对小便斗进行有效的清洁工作。O₃水箱内安装有O₃发生器，做到O₃水的现制、现取、现用，发挥其最大效果。其中，手部驱动部属于机械臂中的驱动部分，控制手部的摆动角度和摆动位置，而机械臂已经属于较成熟的技术，在市面上都能买到现成的机械臂，在此不做赘述。

为了简化清洁机械臂，降低成本，但不影响使用效果，因此主体处设有用于供手部在主体上滑动的导轨机构，手部安装于导轨机构处；手部驱动部为驱动电机，该驱动电机输出轴处同轴固定有丝杆，该丝杆上套设有相配合的螺母，该螺母与手部固定。手部通过导轨机构在主体上滑动，其中导轨机构较为成熟，在此不做赘述。驱动电机可以为伺服电机或步进电机，伺服电机或步进电机受控于控制单元，而且能进行较为精确的旋转控制。在驱动电机的输出轴处同轴固定有丝杆，该丝杆上套设有相配合的螺母，该螺母与手部固定。通过丝杆和螺母来控制手部沿滑槽运动，而安装于手部的各管路出口能改变角度和位置，从而满足特定的清洁需求。

清洁机构还包括有地面清洁模块，该地面清洁模块包括有：安装于主体处的吸尘器，该吸尘器的吸尘口位于主体底部、且朝向下方设置；安装于主体内的清洁电机，该清洁电机的输出轴竖直向下设置；固定于输出轴端部的海绵刷；吹风机出风口处接有吹地出风管，该吹地出风管出口位于主体底部、且朝向下方设置；所述吸尘器和转动电机受控于控制单元。通过吸尘器、海绵刷对地面进行清洁，然后通过吹风机吹干地面，清洁电机输出轴的转动带动海绵刷不停地刷洗地面，从而保持卫生间地面干净和干燥。整个清洁过程，实现了三重清洁技术，通过吸、刷、吹来达到清洁目的，对地面的清洁彻底且高效。

在一些特殊地形，为了避免海绵刷的干扰，故清洁机构还包括用于驱动清洁电机升降的升降单元，该升降单元受控于控制单元。当然，升降单元还可以采用丝杆机构、或齿轮齿条机构、或任何能实现升降功能的结构。

当海绵刷吸足水分后需要进行清洁，则清洁机构还包括围挡，该围挡环绕海绵刷周向设置、且围成封闭环。通过高速转动清洁电机，则在离心力作用下，海绵刷中的水分就会甩到周围，从而实现甩干。

卫生间清洁机器人还包括有安装于主体处的充电电池、及与充电电池充电端口相连接的受电模块，该受电模块为无线充电接收线圈或受电触片；所述充电电池通过线路分别与第一泵、第二泵、风机和手部驱动器相连接，且各线路处分别设有受控于控制单元的控制开关。通过无线充电接收线圈来实现充电电池的无线充电，因此，可实现充电电池的密封设置，在潮湿的卫生间起到保护，避免发生充电电池的漏电、腐蚀等不利情况。充电电池采用无线充电方式或者触片式充电方式。

卫生间清洁机器人还包括有开门机构，该开门机构包括有安装于主体处的顶杆、及用于驱动顶杆轴向往复运动的顶杆驱动部。

卫生间清洁机器人还包括有人体传感器，该人体传感器用于感应人体红外信号、并产生相应的红外数字信号，所述控制单元用于接收判断该红外数字信号、并产生相应的控制信号。当人体传感器感应到人员时，就会将反馈信号传递给控制单元，而控制单元就会产生控制信号，命令行走机构绕行或暂时停止清洁工作，避免对卫生间使用者的干扰。

为了实时判断各箱体内液位的高低，则清洁剂箱、O₃水箱和蓄水箱内分别安装有液位传感器，该液位传感器用于感应所在箱体内液位信号、并产生相应的液位感应信号，控制单元与液位传感器通过线路连接。

卫生间清洁机器人还包括有：安装于主体处的激光扫描探头；与激光扫描探头连接的检测模块，该检测模块通过激光扫描探头扫描环境并对环境进行模拟绘图；轨迹规划模块，用于接收来自检测模块的模拟绘图、并规划合理的轨迹信号；所述控制单元接收来自轨迹规划模块的轨迹信号，并根据轨迹信号控制行走机构的工作。控制单元、检测模块、轨迹规划模块、激光扫描探头，利用各模块与激光扫描探头之间的配合，先是利用激光扫描探头将周围环境扫描并发送给检测模块，通过检测模块将检测到的信息发送至轨迹规划模块，

清洁剂箱和O₃水箱处均设有添料口，该添料口处安装有用于添料口启闭、且受控于控制单元的启闭单元。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例控制的线路框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1、2所示，本实施例包括主体21(即壳体或支架)和控制单元1，主体底部安装有受控于控制单元1的行走机构22。主体21内部还安装有清洁机构3，清洁机构3包括有安装于主体22内的清洁剂箱31、O₃水箱32和吹风机33，在清洁剂箱31内安装有第一泵311，该第一泵311出口连接有清洁剂管312；在O₃水箱32内安装第二泵321，该第二泵321出口连接有O₃水管322；吹风机33出风口处接有出风管331。由于O₃容易从水溶液中析出和分解，所以在O₃水箱32内安装有O₃发生器(未画出)。在主体21上还安装有清洁机械臂34，该清洁机械臂34包括手部341、及用于手部动作的手部驱动部342，清洁剂管312出口、O₃水管322出口和出风管331出口均安装于手部341处。控制单元1根据预先设定的程序用于分别控制第一泵311、第二泵321、吹风机33及手部驱动部342的工作。清洁剂箱31和O₃水箱32处均设有添料口(未画出)，该添料口处安装有用于添料口启闭、且受控于控制单元1的启闭单元。该启闭单元可以为控制阀，或者铰接于添料口处的封盖、及用于驱动封盖绕铰接轴转动的驱动部，此处的驱动部可以采用任何能带着封盖绕铰接轴转动的驱动设备，在此不做赘述。控制单元1采用单片机或微机或CPU等，本实施例中控制单元1为日本NEC的8位高性能单片机NEC 78K0/Kx1+系列。

在主体21外壁处设有滑槽211，手部341安装于滑槽211内；手部驱动部342为伺服电机，该伺服电机输出轴处同轴固定有丝杆，该丝杆上套设有相配合的螺母，该螺母与手部固定。通过丝杆和螺母来控制手部341沿滑槽211运动，而安装于手部341的各管路出口能改变角度和位置，从而满足特定的清洁需求。其中，手部驱动部342属于机械臂中的驱动部分，控制带着手部341的摆动角度和摆动位置，而机械臂已经属于较成熟的技术，在市面上都能买到现成的机械臂。因此，除了本实施例中提及的清洁机械臂外，在此不做赘述。另外，行走机构也属于常规技术，在本领域已经得到广泛应用，在此不做赘述。

本实施例中，在主体21内部还安装有吸尘器41和清洁电机42，该吸尘器41的吸尘口位于主体21底部、且朝向下方设置；该清洁电机42的输出轴竖直向下设置，在输出轴端部固定有海绵刷43；吹风机33出风口处接有吹地出风管332，该吹地出风管332出口位于主体21底部、且朝向下方设置。其中，吸尘器41和转动电机42受控于控制单元1。

清洁电机42带着海绵刷43转动，既可以起到清洁地面的作用，也可以产生离心力甩干海绵刷。当海绵刷43吸足水分后需要进行清洁，则清洁机构3还包括围挡44，该围挡44环绕海绵刷43周向设置、且围成封闭环，该围挡44环绕海绵刷43，以阻挡离心过程中甩出的液体。在一些特殊地形，为了避免海绵刷43的干扰，故清洁机构3还包括用于驱动清洁电机42升降的升降单元45，该升降单元45为液压缸，该液压缸轴向竖直设置，且液压杆的端部与清洁电机固定，其中液压缸通过控制电路受控于控制单元1。本实施例中，升降单元45还可以采用与清洁机械臂相近似的丝杆机构、或者齿轮箱组等，升降单元属于常规技术，在本领域已经得到广泛应用，在此不做赘述。

本实施例还包括有安装于主体21处的充电电池51、及与充电电池51充电端口相连接的受电模块52，该受电模块52为无线充电接收线圈；充电电池51通过线路分别与第一泵311、第二泵321、吹风机33和手部驱动器342相连接，且各线路处分别设有受控于控制单元1的控制开关。当然，充电电池51还为行走机构22提供工作电能。受电模块52还可以采用不同的受电触片，通过控制单元1实现充电位置的寻找和定位；接着，受电触片52与外部的供电触片相接触，实现充电电池的充电。

公共卫生间内的蹲位都设有门，为了打开门，则本实施例中还包括有开门机构6，该开门机构6包括有安装于主体21处的顶杆61、及用于驱动顶杆61轴向往复运动的顶杆驱动部62。该顶杆驱动部62为液压缸机构、或丝杆机构、或带齿轮箱的电机机构等，相近似的机构在本领域属于常规技术，且在本领域已经得到广泛应用，在此不做赘述。除本实施例提及的开门机构6外，开门机构6还可以采用带电磁铁的开门手部，通过电磁阀来控制电磁铁的通断电，从而实现开门时的力量供应。或者，通过摆杆机构(未画出)，该摆杆机构包括有与主体21铰接的摆杆、及驱动摆杆摆动的摆杆驱动部。

本实施例还包括有人体传感器7，该人体传感器7用于感应外部红外信号、并转化为红外数字信号，而控制单元1用于接收判断该红外数字信号、并产生相应的控制信号，该控制信号可命令行走机构22绕行或暂时停止清洁工作，避免对卫生间内的人造成干扰，带来不必要的麻烦和尴尬。

本实施例还包括有激光扫描探头81、检测模块82和轨迹规划模块83。检测模块82与激光扫描探头81连接，该检测模块82通过激光扫描探头81扫描环境并对环境进行模拟绘图；轨迹规划模块83用于接收来自检测模块82的模拟绘图、并规划合理的轨迹信号；控制单元1接收来自轨迹规划模块83的轨迹信号，并根据轨迹信号控制行走机构22的工作。在主体内所安装有受电模块52过检查模块82扫描获取外部供电模块(未画出)的位置信息；而控制单元1用于接收来自供电模块的位置信息、并控制行走机构22的工作，使得受电模块52带到与供电模块相对应的位置，实现充电动作。清洁剂箱31、O₃水箱32和蓄水箱33内分别安装有液位传感器，该液位传感器用于感应所在箱体内液位信号、并产生相应的液位感应信号，控制单元1与液位传感器通过线路连接。

本发明中，清洁剂箱31内盛装有清洁剂，可以水剂或泡沫剂；O₃水箱32内盛装有溶解有O₃的水。可以根据工作环境，在控制单元1内预先输入路线和工作流程等程序，然后由控制单元1控制行走机构22、第一泵311、第二泵321、吹风机33及手部驱动部342的工作。第一泵311能从清洁剂箱31抽取清洁剂并喷在清洁部位，然后通过吹风机33将清洁部位的清洁剂吹干；第二泵321能从O₃水箱32内抽取O₃水并喷在相应清洁部位，同样可通过吹风机33将清洁部位的O₃水吹干。清洁剂能去污，而O₃水可以起到除菌和除臭的功能，从而对卫生间中污渍、异味和细菌进行清洁，保持卫生间的卫生。由于清洁臂的设置，因此能特别针对小便斗进行有效的清洁工作。其中，手部驱动部342属于机械臂中的驱动部分，控制手部341的摆动角度和摆动位置，而机械臂已经属于较成熟的技术，在市面上都能买到现成的机械臂，在此不做赘述。