一种智能可调节的清扫转盘装置及清扫机器人的制作方法

本实用新型涉及清扫机器人领域，特别是一种可以智能调节的清扫转盘装置，该清扫转盘装置可用于清扫机器人。

背景技术：

随着科技的进步和人民生活水平的提高，人们对于社区环境卫生有了更高的要求，例如城市的道路、小区内的人行道等。由于公共环境的复杂性，所以，对于这些区域的环境清洁工作显得较为困难，其主要困难在于：清洁面积大，垃圾种类多，路况复杂，卫生难以持续保持以及存在作业危险。拥有自主智能的清扫机器人逐渐进入人们的视野，相关技术中公开的清扫机器人只拥有清扫相对平整地面的装置，当遇到路况较为复杂且有高度差和小范围内大幅度坡度变化时不能进行有效的清扫。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了克服地面有高度差和坡度变化时清扫机器人不能进行有效清扫的问题，为此本实用新型的目的在于提出了一种拥有智能可调节的清扫转盘装置及清扫机器人，该清扫转盘装置可以进行高度调节和倾角调节，当其应用在清扫机器人上时，可实现高度和坡度自动调节。

为了实现本实用新型的目的，提供的技术方案是一种智能可调节的清扫转盘装置，其特征在于其包括清扫机构、高度调节机构、倾角调节机构及吸尘装置，所述吸尘装置位于所述清扫机构后方，所述高度调节机构及所述倾角调节机构分别位于所述清扫机构上面；所述高度调节机构通过万向节与所述清扫机构连接。

所述万向节与过渡连接件连接，所述过渡连接件与所述清扫机构连接。

所述过渡连接件通过弹性件与所述清扫机构连接。

所述清扫机构包括两边刷和滚刷，所述边刷间隔设置在清扫机器人壳体下面两侧，所述滚刷设置在两所述边刷的正后方；所述吸尘装置位于所述滚刷的正后方。

所述高度调节机构包括高度调节装置和高度检测装置；所述高度调节装置与所述万向节连接；所述高度检测装置为设置在所述边刷上的用以测量所述清扫机构与地面之间的高度信息的高度传感器；所述高度调节机构根据所述高度信息进行高度调节。

所述高度调节机构包括丝杆、驱动丝杆转动的电机；所述丝杆与所述万向节连接；所述电机为带有霍尔传感器的直流电机。

所述倾角调节机构包括倾角调节装置和坡度检测装置，所述坡度检测装置用以测量路面的坡度信息，所述倾角调节装置根据接所述坡度信息调节清扫机构中边刷的倾角。

所述倾角调节装置包括至少一组主动调节的x型伸缩支架及至少一组从动调节的x型伸缩支架；所述主动调节的x型伸缩支架和从动调节的x型伸缩支架分别位于所述高度调节机构的相对两侧；所述x型伸缩支架的下端固定在所述过渡连接件上面；所述主动调节的x型伸缩支架上端设置在可转动的丝杆上，所述从动调节的x型伸缩支架上端设置在滑杆上；所述丝杆及滑杆分别设置在清扫机器人壳体中。

在所述过渡连接件与边刷之间设置有应力检测装置和电流检测装置；所述应力检测装置检测所述边刷是否扫到硬物；所述电流检测装置检测所述清扫机构的电机是否堵住；所述应力检测装置和电流检测装置分别为应力检测传感器和电流检测传感器。

所述过渡连接件为圆盘，所述弹性件为弹簧。

使用清扫转盘装置的清扫机器人，包括清扫机器人壳体，所述清扫机构位于所述壳体前部的下面，所述吸尘装置、高度调节机构、倾角调节机构分别设置在所述壳体中；所述吸尘装置的吸尘口设置在所述壳体的下面，正对所述清扫机构的正后方。

本实用新型的清扫转盘装置及清扫机器人，可以对边刷的高度进行智能调节，对边刷的倾角进行智能调节。同时，通过弹簧对边刷的高度进行微调，提高了清扫转盘装置的不同地形适应性。当清扫转盘装置使用在清扫机器人上时，可进行高度、坡度自动调节；当遇上障碍或高度差太大不可调时，可自动转向。

附图说明

图1，为清扫机器人结构示意图。

图2，为智能可调节的清扫转盘装置清扫机构、高度调节机构、坡度调节机构正视结构示意图。

图3，图2中局部a部分结构示意图。

图4，为智能可调节的清扫转盘装置转盘底部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

智能可调节的清扫转盘装置，参照图1至图4所示，清扫机器人主要包括壳体1，在壳体上设置清扫转盘装置，清扫转盘装置包括清扫机构、吸尘机构、高度调节机构、倾角调节装置、安全保护机构，其中：

清扫机构，包括边刷2和滚刷3，边刷分别位于壳体前部下面两侧，两边刷间留有间隙。在边刷后方的壳体下面设置有滚刷，即，滚刷位于两边刷间的间隙后方。边刷包括平板状的刷帽，在刷帽下面设置有刷毛。边刷和滚刷分别连接在两个转速可调的带有霍尔传感器的小型直流电机，电机旋转带动刷毛旋转，进行清扫工作，边刷电机与滚刷电机位于边刷与滚刷内部。在边刷的中心部位留有未设有刷毛的空间，在该空间中设置有高度传感器4、坡度传感器5。在滚刷的正后方的壳体上设置有吸尘装置6。吸尘装置为真空吸尘，通过电机、叶轮在吸尘装置中形成负压进行吸尘。在清扫时，通过两侧边刷的转动，将前进道路上的垃圾清扫至边刷间的间隙处，通过滚刷对间隙进行清扫，再通过吸尘装置将清扫至一起的垃圾吸进吸尘装置中收集。

高度调节装置，在每个边刷上均设置有高度调节装置。其包括固定在清扫装置壳体中的电推杆7，在电推杆内设置有丝杆。在电推杆的丝杆下端设置有万向节8，在万向节下面固定连接有圆盘9。在圆盘下面通过弹簧10连接有边刷。在圆盘与边刷之间设置有在清扫转盘装置中还设置有安全保护机构，其包括应力检测传感器11、电流检测传感器12。根据高度传感器检测到的边刷与地面高度差的信息，控制电推杆丝杆转动，从而调整边刷与地面之间的高度。若高度传感器检测到边刷与地面高度差过大，导致清扫装置无法通过时，则上传给清扫机器人转向信息，改变清扫方向。当高度差在可调节工作范围内时，装置进行高度调节，正常工作。

边刷与地面之间的高度差的微调通过弹簧10实现。通过电推杆调节高度之后，边刷刷毛与地面之间距离太近，此时，通过弹簧的压缩，将边刷刷毛调节至与地面合理接触的位置。电流检测传感器实时检测边刷电机电流信息，当检测到边刷电机流过异常大电流时，在本实施例中，设置电流阈值30a，认为电机可能发生堵转，为避免损坏设备，清扫装置启动相应的应急预案，同时边刷电机停止工作，清扫装置发出警报。应力检测传感器实时检测边刷所受的应力，根据应力检测传感器采集的应力信息，判断边刷是否扫到硬物。当检测到硬物的大小逐步提升时，边刷的转速逐步降低、清扫装置的前进速度逐步降低、边刷的高度以每秒5mm的速度逐步提高。当硬物达到清扫装置无法清扫时，则清扫装置绕行，避开硬物。

坡度调节装置，在电推杆外周的圆盘9上间隔设置有四个x型支架13，形成矩形结构的x型支架阵。两两为一组，一组为调节支架，一组为从动支架。x型支架的下端固定在圆盘上，从动x型支架的上端穿设在滑杆上进行固定；调节支架的上端分别通过丝杆14连接，在x型支架上端分别设置有带有内螺纹孔的支座，丝杆14一端穿设在支座中，在丝杆的另一端与电机15连接。通过电机15转动带动丝杆转动，从而调节x型支架间的间距实现调节x型支架长度的目的。通过调节两个调节x型支架的长度，带动从动x型支架伸缩变化，实现圆盘及边刷的倾斜角度。丝杆14、电机15、支座、滑杆等分别固定设置在壳体内(固定装置未图示)。在实际清扫中，电机15根据坡度传感器感应到地面坡度倾斜角度信息调节x型支架伸缩，实现倾斜所需角度。

上述高度调节机构中电推杆所用电机以及坡度调节机构中的电机均采用步进电机。清扫机构中的边刷电机、滚刷电机均采用实时转速可调的带有霍尔传感器的直流电机。