一种清洁机器人的制作方法

文档序号:32915726发布日期:2023-01-13 21:22阅读:27来源:国知局
一种清洁机器人的制作方法

1.本实用新型涉及清洁设备的技术领域,尤其涉及一种清洁机器人。


背景技术:

2.现有带清洗功能(洗地、拖地等功能)的清洁设备,其对某特定表面进行清洁时,清洁设备会将清水箱内的清水喷洒至拖布组件,使拖布组件湿润,并在拖布组件对所需清洁表面进行清洁后,将拖布组件上的污水收集至污水箱内,以免对清洁表面造成二次污染。
3.目前传统的清洁设备的拖布组件都是固定在设备底部,并至少部分凸出设备底部,让其能够贴近待清洁表面,但是,这样的设置方式往往存在以下的缺陷:
4.拖布组件与设备机体之间为相对固定的连接方式,两者之间的相对位置固定,而拖布组件为了保证清洁效果,在设备放置于清洁表面状态下,拖布组件必须紧贴于清洁表面。清洁过程中,若清洁表面铺设有地毯等无需进行擦洗清洁的物件,或存在障碍,拖布组件无法选择性地对清洁表面进行擦洗,以及无法脱离清洁表面协助设备越障。导致了清洁设备在作业过程中容易因其他物件以及障碍的存在被卡死机,严重影响了设备的清洁效率以及清洁效果。
5.同时,清洁设备上的拖布组件由于长期处于湿润的状态,因此,在拖布组件长时间与清洁表面接触时,会导致清洁表面被损害。


技术实现要素:

6.本实用新型实施例的目的在于:提供一种清洁机器人,解决清洁组件与机体之间的相对位置无法改变,导致清洁机器人清洁效率及清洁效果不佳等问题。
7.为达上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
8.提供一种清洁机器人,包括:
9.机体,其底部形成有安装部;
10.清洁组件,设置于所述安装部,所述清洁组件与所述机体枢转连接以形成活动端,以使所述清洁组件可相对与所述机体绕所述活动端在抬升位置和下降位置之间运动;
11.曲柄,其第一端与所述机体活动连接;
12.连杆,分别与所述曲柄的第二端以及所述清洁组件活动连接;
13.驱动装置,与所述曲柄传动连接,用于驱动所述曲柄的第二端相对于所述机体绕其第一端摆转运动,以通过所述连杆带动所述清洁组件在抬升位置和下降位置之间往复运动。
14.作为一种可选的实施方式,所述清洁组件与所述机体之间设置有弹性部件;
15.所述弹性部件用于对所述清洁组件持续施加往下降位置方向运动的弹性作用力。
16.作为一种可选的实施方式,所述曲柄与所述连杆之间设置有活动轴以及越障槽,所述活动轴插装于所述越障槽并与所述越障槽间隙配合;
17.所述活动轴设置于所述曲柄,所述越障槽对应开设于所述连杆并沿所述连杆设置
方向延伸设置,所述越障槽提供所述活动轴沿径向方向运动的调节空间,以使所述清洁组件可在外力作用下往抬升位置方向运动。
18.作为一种可选的实施方式,所述弹性部件为压簧;
19.所述清洁组件设置有第一定位槽,所述第一定位槽被配置为容纳所述弹性部件的一端;
20.对应的,所述机体设置有第二定位槽,所述第二定位槽被配置为容纳所述弹性部件的另一端。
21.作为一种可选的实施方式,所述第一定位槽和/或所述第二定位槽的槽壁设置有弹性扣,所述弹性扣与所述弹性部件之间卡扣连接。
22.作为一种可选的实施方式,所述清洁组件上开设有铰接槽,所述铰接槽提供所述连杆端部的容置空间,所述铰接槽与所述连杆之间设置有铰接轴以及铰接孔;
23.所述铰接轴设置于所述铰接槽,所述铰接孔贯穿设置于所述连杆,所述铰接轴可活动地穿过所述铰接孔并连接所述铰接槽的相对两侧槽壁;
24.或,所述铰接槽的相对两侧槽壁均开设有所述铰接孔,所述铰接轴设置于所述连杆,且所述铰接轴两端分别活动穿接于两相对的所述铰接孔。
25.作为一种可选的实施方式,所述清洁组件的相对两端分别设置有朝相同方向延伸的摆臂,所述安装部上间隔设置有两摆转槽,两所述摆臂分别对应设置于两所述摆转槽内,所述摆臂与所述摆转槽之间设置有摆转轴以及摆转孔;
26.所述摆转轴设置于所述摆转槽,所述摆转孔贯穿设置于所述摆臂,所述摆转轴可活动地穿过所述摆转孔并连接所述摆转槽的相对两侧槽壁;
27.或,所述摆转槽的相对两侧槽壁均开设有所述摆转孔,所述摆转轴设置于所述摆臂,且所述摆转轴两端分别活动穿接于两相对的所述摆转孔。
28.作为一种可选的实施方式,还包括:
29.位置传感器,所述位置传感器用于检测所述清洁组件的相对位置或所述驱动位置的相对位置。
30.作为一种可选的实施方式,还包括:
31.弹性软管,其内部提供液体流动通道;
32.通断部件,与所述驱动装置传动连接并设置在所述弹性软管的一侧,所述驱动装置用于驱动通断部件在关闭位置与开放位置之间运动;关闭位置状态下,所述通断部件作用于所述弹性软管,截断所述液体流动通道;开放位置状态下,所述通断部件释放所述弹性软管,所述弹性软管弹性复位,接通所述液体流动通道;
33.所述清洁组件处于下降位置状态下,所述通断部件处于关闭位置。
34.作为一种可选的实施方式,所述通断部件为凸轮结构;
35.所述通断部件设置在所述曲柄以及所述驱动装置之间,以使所述驱动装置可通过控制所述通断部件同步驱动所述曲柄;
36.或,所述曲柄设置在所述通断部件以及所述驱动装置之间,以使所述驱动装置可通过所述曲柄同步驱动所述通断部件。
37.本实用新型的有益效果为:该清洁机器人结构,清洁机器人可选择性地控制清洁组件的位置状态,清洁机器人在遇到无需清洁的表面或障碍时,能够控制清洁组件处于脱
离清洁表面的抬升位置,避免清洁机器人因清洁组件卡置在障碍上,或被地毯等物件缠绕导致整机卡死的问题,保证清洁机器人能够流畅作业。
38.并且,由于清洁机器人能够选择性对所需清洁的表面进行的清洁,因此,清洁机器人的清洁效率也得到了提高,降低在一定时间内需要对清洁组件进行清洗的频率。
39.而在清洁组件处于非作业状态下,也能够驱动清洁组件处于抬升位置,从而降低清洁组件与清洁表面长期接触而导致被损害的问题。
附图说明
40.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
41.图1为本实用新型实施例所述清洁机器人整体结构示意图之一;
42.图2为本实用新型实施例所述清洁机器人整体结构示意图之二;
43.图3为本实用新型实施例所述清洁机器人整体结构示意图之三;
44.图4为本实用新型实施例所述清洁机器人仰视图;
45.图5为本实用新型实施例所述清洁机器人局部剖面视图;
46.图6为本实用新型实施例所述清洁机器人内部结构示意图之一(省略机体);
47.图7为本实用新型实施例所述清洁机器人内部结构示意图之二(省略机体);
48.图8为本实用新型实施例所述清洁机器人内部结构爆炸视图之一(省略机体);
49.图9为本实用新型实施例所述清洁机器人内部结构爆炸视图之二(省略机体);
50.图10为本实用新型实施例所述清洁组件下降位置及通断部件关闭位置状态示意图;
51.图11为本实用新型实施例所述清洁组件抬升位置及通断部件关闭位置状态示意图;
52.图12为本实用新型实施例通断部件开放位置状态示意图。
53.图中:10、机体;11、安装部;111、摆转槽;12、第二定位槽;20、清洁组件;21、弹性部件;22、第一定位槽;221、弹性扣;23、铰接槽;24、摆臂;25、固定架;26、滚刷组件;30、曲柄;31、活动轴;40、连杆;41、越障槽;50、驱动装置;51、电机壳体;52、输出轴;60、位置传感器;70、弹性软管;80、通断部件;81、第一导光部;82、第二导光部;90、外壳;91、软管过孔;92、通断间隙。
具体实施方式
54.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述,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,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
55.在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上
述术语在本实用新型中的具体含义。
56.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.本实施例提供一种清洁机器人,通过改变机体10与清洁组件20之间的连接结构,提供清洁组件20在靠近清洁表面或远离清洁表面方向的运动自由度,从而适应更为复杂清洁表面状况,提高清洁机器人的清洁作业效率以及效果。
58.该清洁机器人具有较好的拓展性能,尤其是和人工智能结合后,能够根据所需清洁的环境环境以及待清洁表面,选择是否对待清洁表面进行清洁处理。
59.如图1-图4所示,为本实施方式所述清洁机器人的整机结构简图,可以理解的是,清洁机器人是一种智能家用电器,其可以是自动打扫机、智能吸尘机器人、拖地/刷地机器人、爬窗机器人等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在所处区域内完成清洁工作。清洁机器人一般采用刷扫和真空方式,将地面尘屑先吸纳进入自身的集尘盒,再通过湿润的清洁头对地面进行擦洗,从而完成地面清理的功能。
60.本实施方式中所述的清洁组件20,可以为上述用于扫刷待清洁表面的滚扫、毛刷、刮板等,能够将待清洁表面的灰尘、杂物等具有一定体积的物料往一个方向拨动、导向的清洁用具;也可以是上述用于擦洗待清洁表面,设置有织物等具有吸水性能的清洁用具。
61.清洁机器人利用遥控器进行遥控操作或是利用机体10上的操作面板进行操作,在机体10内可设置控制系统、驱动系统、清洁系统、能源系统以及人机交互系统,而在机体10的外部,可设置感知系统,以使机体10可通过感知系统,从而透过控制系统以及驱动系统实现清洁机器人在一定的区域分为内有规划地清洁地区。
62.在一些实施例中,机体10可以是自主移动平台,也可以是非自主移动平台。自主移动平台是指机体10本身可以根据预料之外的环境输入自动地及适应性地做出操作决策;非自主移动平台本身不能根据预料之外的环境输入适应性地做出操作决策,但可以执行既定的程序或者按照一定的逻辑运行。
63.具体说明,以清洁组件20为具有擦洗待清洁表面的清洁用具为例,上述的清洁系统包括至少一个清洁组件20、送水机构、回水机构以及水箱。
64.清洁组件20可自主地或随机体10非自主地沿待清洁表面作相对运动,清洁组件20用于与待清洁表面接触的表面设有清洁布或清洁板,通过与待清洁表面之间作相对运动,以使清洁组件20与待清洁表面之间产生摩擦,从而去除待清洁表面上的污渍。本实施方式中,清洁组件20包括具有储水功能的材料,可以为包括吸水织物的清洁滚筒,也可以为包括吸水织物的拖地板,吸水织物可以为织物条或织物片等。而在机体10内还设置有水箱,一般来说,水箱包括清水箱(图未示)以及污水箱(图未示),清水箱被配置为储存清洁液,污水箱被配置为储存回收液,清水箱和污水箱各自独立且分别设有开口,便于注液或清洁。
65.可以理解的是,清水箱设有清水排出口,用于润湿清洁组件20,而污水箱则设置有污水收集口以及污水排出口,污水收集口与清洁组件20连通,清洁液在收集清洁组件20擦
洗待清洁表面后,清洁液被污染形成回收液,污水收集口则用于回收回收液,避免对后续待清洁表面造成二次污染,在污水箱蓄满,或需要对清洁机器人进行清洁维护时,污水箱可通过污水排出口将其内部的回收液排出清洁机器人。
66.清水箱和污水箱内还设有水位检测装置,水位检测装置可以检测清水箱和污水箱内的水位情况,当清水箱内水量不足或污水箱内水量过高时,通过人机交互系统的显示屏和/或指示灯和/或喇叭和/或手机客户端程序等提醒用户人工干预,或自动返回基站进行清洁液补充或回收液排出作业。
67.上述的送水机构与清水箱清水排出口直接或间接连接,其中,清洁液可以经清水箱流向送水机构,并可以通过送水机构润湿清洁组件20。在清洁组件20对待清洁表面进行擦洗清洁后,清洁液被污染形成回收液,回收液可通过在清洁组件20上设置刮板、压辊等回收机构,以将清洁组件20上的回收液挤出,回水机构通过连接清洁组件20以及污水箱,从而将挤出的回收液送至污水箱内。
68.所述的机体10内部设置有用于容置上述控制系统、驱动系统、清洁系统、能源系统以及人机交互系统等部件的容置空间,具体的,机体10可以为一体成型的壳体结构,通过一体注塑、铸造、铣削等方式加工成型,也可以通过多个零部件在单独加工成型后相互装配成型。机体10上对应开设有若干通孔,通孔能够与容置空间连通,或让容置空间形成在机体10一侧敞开的结构,以让各系统中的至少部分零部件能够从通孔伸出设置于机体10表面或外部,实现机体10与外界环境、用户的交互联动。本实施方式中,机体10的底部形成有安装部11,安装部11作为容置空间的一部分,其用于安装清洁组件20。
69.一实施方式中,为了提高清洁机器人结构紧凑性,降低整机厚度,清洁组件20部分容置于安装部11所形成的敞开式的腔体结构内,清洁组件20用于擦洗待清洁表面的清洁头从机体10下部伸出,以使清洁机器人在放置于支撑平面时,清洁头处于靠近支撑平面的一侧,也能够使得清洁机器人的整机重心得到下降。清洁组件20与机体10枢转连接以形成活动端,以使清洁组件20可相对与机体10绕活动端在抬升位置和下降位置之间运动,本实施方式中,清洁组件20包括固定架25,固定架25至少部分容置在安装部11内,其一端形成上述的活动端与安装部11内的机体10部分枢接配合,固定架25的另一端安装有滚刷组件26,以使滚刷组件26能够随固定架25绕固定端在抬升位置和下降位置之间往复运动。
70.如图6-图7、图10-图12所示,需要说明的是,拟将清洁机器人放置于水平的待清洁表面:
71.抬升位置状态下,滚刷组件26处于靠近机体的一侧,滚刷组件26的表面与待清洁表面相分离,与待清洁表面之间互不接触;
72.下降位置状态下,滚刷组件26处于远离机体的一侧,抵贴于待清洁表面,并对待清洁表面施加一定的压力。
73.如图6-图9所示,清洁组件20与机体10之间可通过曲柄摇杆机构或双摇杆机构等往复运动机构传动连接,本实施方式中,清洁组件20与机体10之间设置有曲柄30以及连杆40,曲柄30的第一端与机体10活动连接,连杆40分别与曲柄30的第二端以及清洁组件20活动连接。
74.清洁组件20与机体10之间可通过定义曲柄30、连杆40的长度,以及曲柄30、连杆40、固定架25各自的旋转角度,以调节滚刷组件26在抬升位置和下降位置状态下与机体10
的相对位置关系,具体的,可通过对上述部件参数的调节,控制抬升位置状态下滚刷组件26的相对水平高度,即距离待清洁表面的距离,以及控制下降位置状态下滚刷组件26抵压待清洁表面的压力。
75.为了让清洁组件20在抬升位置与下降位置之间的运动更加灵活,相对待清洁表面控制升降更加准确,曲柄30传动连接有驱动装置50,驱动装置50用于驱动曲柄30的第二端相对于机体10绕其第一端的旋转轴线作往复摆转或单向旋转的运动,通过曲柄30的运动进一步作用于连杆40,以使连杆40带动清洁组件20在抬升位置和下降位置之间往复运动。该实施例中,驱动装置50可以与控制系统连接,控制系统根据清洁机器人当前的模式状态以及待清洁表面情况,对驱动装置50传递相应的控制命令,以控制驱动装置50运动,控制曲柄30运动相应的角度,控制清洁组件20运动至抬升位置、运动至下降位置、保持在抬升位置、保持在下降位置。
76.通过实施上述的技术方案,当使用清洁机器人在对待清洁表面进行清洁作业时,当待清洁表面上出现流体污物或流体污物固化形成的污渍(水渍或者油渍等)时,驱动装置50保持曲柄30处于控制固定架25处于下降位置的状态,以使清洁机器人在经过污物时能够通过滚刷组件26对污物进行擦洗,而在待清洁表面存在凸出的障碍,或清洁机器人通过感知系统检测到行进路径中的待检测表面存在无需清洁的区域、部位时,驱动装置50控制由曲柄30以及连杆40组成的往复升降机构运动,以带动固定架25绕活动端的旋转轴向远离待清洁表面的方向摆转运动,从而让滚刷组件26上升至抬升位置,脱离与待清洁表面的接触,避免了障碍物以及无需清洁的区域表面与滚刷组件26接触,这样,清洁机器人就能够快速地从障碍表面以及非擦洗区域经过,提升了清洁机器人的清洁效率,也避免了清洁组件20被障碍,以及非擦洗区域表面(如地毯)卡死、缠绕的问题。在清洁机器人经过障碍物或非清洁区域后,驱动装置50控制由曲柄30运动,以通过连杆40带动固定架25绕活动端的旋转轴向靠近待清洁表面的方向摆转运动,让滚刷组件26复位至下降位置抵贴于待清洁表面。
77.并且,清洁机器人的清洁效率也得到了提高,也降低在一定时间内需要对清洁组件20进行清洗的频率。
78.需要指出的是,上述清洁机器人的驱动系统包括驱动电机、主动轮(图未示)和从动轮(图未示),其中,主动轮和从动轮均以可转动的方式设置在机体10的底部,驱动电机与主动轮传动连接,从动轮具有转向的功能(可以为万向轮或全向轮等),通过驱动电机驱动主动轮旋转,从而实现机体10的自动行走。
79.可以理解的时候,主动轮与从动轮的下表面形成用于支撑机体10的机体10支撑面,在清洁组件20处于下降位置状态下,清洁组件20的下表面水平高度小于机体10支撑面,以确保清洁组件20能够与待清洁表面处于相抵的状态,提高清洁机器人的清洁效果。
80.另外,清洁机器人的感知系统用于采集待清洁面的当前信息以及清洁区域的环境信息,从而判断出清洁区域的大小、结构,以及待清洁面上是否存在污物,进而为控制系统提供是否需要控制上述的往复升降机构动作的依据。
81.需要理解的是,本实施方式所述的机体10的高度方向是指,当清洁机器人放置在待清洁表面上时,与待清洁面垂直的方向为机体10的高度方向,通过将固定架25设有滚刷组件26的一端配置为可在机体10的高度方向上活动,从而简化了清洁组件20的动作,保证了往复升降机构驱动固定架25动作的顺利实施。
82.在本实用新型的实施方式中,滚刷组件26的驱动方式可以为电动驱动或非电动驱动。在滚刷组件26为电动驱动滚刷组件26的情况下,滚刷组件26可通过电机等驱动机构控制滚刷组件26相对于待清洁表面运动,从而与待清洁表面之间产生摩擦,进一步,当滚刷组件26与待清洁面分离至抬升位置,此时滚刷组件26停止运动,当滚刷组件26处于下降位置,与待清洁面接触时,可驱动滚刷组件26在此运动,降低了能源的消耗,从而提升了清洁机器人的的续航能力,也延长了设备的使用寿命,降低设备的故障率,从而降低维护检修的成本。在滚刷组件26为非电动驱动的情况下,滚刷组件26可设置为圆筒结构,当滚刷组件26处于下降位置与待清洁表面接触时,滚刷组件26可在与待清洁表面接触摩擦的外力作用下转动驱,或顺刷组件可以为板状结构,在滚刷组件26处于下降位置状态时,清洁组件20表面与待清洁表面抵贴接触,从而实现与待清洁表面的摩擦清洁,从而降低了清洁组件20的制造成本。
83.作为本实施方式的进一步方案,清洁组件20与机体10之间设置有弹性部件21,弹性部件21用于对清洁组件20持续施加往下降位置方向运动的弹性作用力。具体的,弹性部件21的一端抵于安装部11,弹性部件21的另一端抵于固定架25,通过弹性部件21对固定架25持续施加一定的弹性作用力,能够让固定架25与连杆40之间、连杆40与固定架25之间的连接位置相抵配合,从而消除上述部件之间的装配间隙,让清洁组件20在抬升位置与下降位置之间的运动更加稳定,并且能够增加清洁组件20在下降位置状态下对待清洁表面所施加的压力,也让清洁组件20能够抵御一定来自清洁表面对其所施加的反作用力,提高清洁组件20在待清洁表面上的摩擦力,增强清洁机器人的清洁效果。
84.由于感知系统可能会存在信息采集误差,一些凸起高度较小的障碍物会存在误判,使清洁组件20在清洁机器人越障时仍保持在下降位置状态。
85.为了进一步提升清洁机器人的越障能力,避免感知系统在误判情况下清洁组件20直接与障碍物发生干涉,导致清洁组件20损坏的情况,曲柄30与连杆40之间设置有活动轴31以及越障槽41,活动轴31插装于越障槽41并与越障槽41间隙配合。活动轴31设置于曲柄30,越障槽41对应开设于连杆40并沿连杆40设置方向延伸设置,从而让越障槽41提供活动轴31沿径向方向往靠近连杆40另一端部或远离连杆40另一端部运动的调节空间,在弹性部件21的作用下,弹性部件21对清洁组件20持续施加远离机体10方向的弹性作用力,以使活动轴31在没有外力作用的情况下始终保持在越障槽41的上部。
86.在清洁机器人越障过程中,若清洁组件20仍处于下降位置时,障碍物会对清洁组件20施加一个往抬升位置方向运动的作用力,由于越障槽41为活动轴31提供了向下运动的调节空间,因此,清洁组件20能够外力作用下往抬升位置方向运动,连杆40会相对于曲柄30向上运动,此时的活动轴31会沿越障槽41设置方向向下运动,从而让清洁组件20被动抬升越过障碍物,避免了清洁组件20被障碍物撞坏的情况,也确保清洁机器人在越过一定水平高度的障碍物,清洁组件20仍处于下降位置时的流畅度。而在清洁机器人越过障碍物后,弹性部件21对清洁组件20所施加的弹性作用力能够将清洁组件20重新抵推至与待清洁表面相抵的下降位置上,保证清洁机器人能够继续清洁作业。
87.如图5所示,为了让弹性部件21能够稳定的置于机体10与清洁组件20之间,本实施方式将弹性部件21设置为压簧,压簧为条状结构。清洁组件20设置有第一定位槽22,第一定位槽22被配置为容纳弹性部件21的一端,对应的,机体10设置有第二定位槽12,第二定位槽
12被配置为容纳弹性部件21的另一端,本实施方式中的第一定位槽22与第二定位槽12相对设置,压簧的一端容置在第一定位槽22内,压簧的另一端容置在第二定位槽12内,通过第一定位槽22与第二定位槽12对压簧的安装位置进行限制,并且第一安装槽与第二安装槽的槽壁能够限制压簧的径向自由度。第一定位槽22与第二定位槽12之间形成有供弹性部件21压缩的空间,这里所述的压缩空间为安装部11内提供清洁组件20由下降位置运动至抬升位置的活动空间。在清洁机器人的水平投影方向上,第一定位槽22与第二定位槽12处于同一竖直方向上,当然,在其他实施方式中,第一定位槽22与第二定位槽12的相对位置也可以根据固定架25的结构、尺寸,以及固定架25的摆转角度改变,本实施方式中不作具体限定。
88.如图5-图7所示,在上述结构基础上,第一定位槽22和/或第二定位槽12的槽壁设置有弹性扣221,弹性扣221与弹性部件21之间卡扣连接,本实施方式以设置在清洁组件20设置有弹性扣221为例,弹性扣221分别设置在第一定位槽22的相对两侧,并且弹性扣221具有朝靠近第一定位槽22内部以及远离第一定位槽22内部方向的弹性运动自由度,两弹性扣221的间距小于压簧的外径,在压簧沿轴向方向插入第一定位槽22时,压簧的外周能够对弹性扣221施加朝远离第一定位槽22方向运动的作用力,而当压簧插入第一定位槽22后,弹性扣221能够朝靠近第一定位槽22的方向运动复位,并卡扣在压簧任意两相邻的弹性钢丝之间的间隙中,以对弹性部件21的径向自由度进行限制,避免弹性部件21在清洁组件20相对于机体10运动的过程中与清洁组件20或机体10脱离配合。
89.如图6所示,为了提高清洁组件20相对机体10运动的稳定性,固定架25上开设有铰接槽23,铰接槽23提供连杆40端部的容置空间,铰接槽23与连杆40之间设置有铰接轴以及铰接孔。
90.本实施方式中,铰接轴设置于铰接槽23,铰接孔贯穿设置于连杆40,铰接轴可活动地穿过铰接孔并连接铰接槽23的相对两侧槽壁;
91.另一实施方式中,铰接槽23的相对两侧槽壁均开设有铰接孔,铰接轴设置于连杆40,且铰接轴两端分别活动穿接于两相对的铰接孔。
92.如图4所示,进一步,清洁组件20的相对两端分别设置有朝相同方向延伸的摆臂24,安装部11上间隔设置有两摆转槽111,两摆臂24分别对应设置于两摆转槽111内形成清洁组件20的活动端,摆臂24与摆转槽111之间设置有摆转轴以及摆转孔。
93.本实施方式中,摆转轴设置于摆转槽111,摆转孔贯穿设置于摆臂24,摆转轴可活动地穿过摆转孔并连接摆转槽111的相对两侧槽壁;
94.另一实施方式中,摆转槽111的相对两侧槽壁均开设有摆转孔,摆转轴设置于摆臂24,且摆转轴两端分别活动穿接于两相对的摆转孔。
95.上述设置方式,通过部件活动插设于槽体结构中,并通过轴件连接槽体结构相对两侧槽壁,以使轴件两端被支撑,以通过轴孔承托插入槽体结构中的部件的安装方式,能够让部件与槽体结构之间的连接关系更加稳定,也能够避免轴件一端形成悬臂结构,从而在部件对轴件施加一定作用力的情况下轴件发生倾斜折弯的情况,确保部件在相对于槽体结构运动过程中的稳定性,也避免了部件从槽体结构中脱出的情况。
96.如图6图12所示,为了进一步提高清洁机器人内部的结构紧凑性,最大化利用驱动装置50动力,本实施方式中还包括弹性软管70,弹性软管70为中通结构,其内部提供液体流动通道,弹性软管70可设置在清洁组件20与污水箱之间,作为回水机构中的部件,同时,弹
性软管70也可以设置在污水箱的污水排出口,连通污水箱与清洁机器人的外部环境。
97.可以理解的是,弹性软管70由弹性体材料制成,其需要具备一定的可形变能力,即具备一定的柔性形变功能,并在形变后可通过自身弹性力恢复至原样的特性。即,弹性软管70能够在受力时发生变形,并在再撤出外力后迅速恢复其近似初始形状合尺寸,其可以是通过具有弹性的聚合物所制成,当然,也可以是同样具备上述物理性能的其他材料所制成。
98.通断部件80设置在弹性软管70的一侧并与驱动装置50传动连接,驱动装置50用于驱动通断部件80在关闭位置与开放位置之间运动,即控制弹性软管70形变。关闭位置状态下,通断部件80作用于弹性软管70,截断液体流动通道;开放位置状态下,通断部件80释放弹性软管70,弹性软管70弹性复位,接通液体流动通道。
99.通断部件80相对与弹性软管70的运动方向在此阶段不作具体限定,其只要满足具有在靠近和远离弹性软管70方向上作往复运动的自由度即可。
100.本实施方式中,弹性软管70一端与污水箱的污水排出口连接,弹性软管70的另一端延伸至机体10外部以与机体10外部环境连通,用于排出污水箱内的回收液,因此,在清洁组件20处于下降位置状态下,通断部件80处于关闭位置,避免清洁机器人处于清洁作业状态中弹性软管70与外部环境联通以排出回收液,对清洁表面造成二次污染。
101.通过实施上述技术方案,清洁机器人的水路结构中无需增设其它部件装置对水路通断作控制,回收液在收集以及排污过程中只在污水流动通道内流动,通断部件80不会与污水流通通道之间形成直接干涉,即回收液在收集以及排放过程中不会与通断部件80之间产生接触,避免了传统方案中通过水泵或阀体控制水路通断的方案中,回收液中的杂物进入通断部件80的情况,让水路结构更加简单,结构可靠性更高,机构的使用寿命更长。
102.并且,由于液体流动通道内不涉及其他部件装置,因此,污水流动通道能够排出与其直径相匹配的体积的杂物,污水箱内一定体积的杂物能够随回收液的排出而排出污水箱,避免了需要定期人工清洁维护污水箱及水路结构部件的情况,液体水路通断机构在清洁机器人的应用中,用户可根据清洁机器人的清洁工况,设置不同的液体流动通道直径,以使弹性软管70能够排出不同体积的杂物,提高清洁机器人对于不同清洁工况的通用性。
103.如图10-图12所示,通断部件80为凸轮结构,通断部件80具有轮廓曲面,通断部件80可通过转轴等转动结构可转动地设置在弹性软管70的一侧,驱动装置50用于驱动通断部件80在关闭位置与开放位置之间旋转。
104.作为凸轮的通断部件80,通断部件80的旋转轴线可与曲柄30的旋转轴线重合,以将两者同轴设置,当然,曲柄30与通断部件80之间也可以通过齿轮传动、链条传动、皮带传动等方式实现联动控制。
105.如图10-图12所示,通过对轮廓曲面上不同位置的曲率设置,可将轮廓曲面分为第一轮廓面以及第二轮廓面,第一轮廓曲面曲率大于第二轮廓面,本实施方式中,第一轮廓面的旋转轴线与通断部件80的旋转轴线相互重合,第二轮廓面为通断部件80的偏心部,在通断部件80旋转过程中,第一轮廓面正对弹性软管70一侧的水平高度大于第二轮廓面正对弹性软管70时的水平高度,以使第一轮廓面能够挤压弹性软管70,而第二轮廓面能够处于远离弹性软管70的一侧,从而释放单行软管,即当第一轮廓面处于朝向弹性软管70的状态下,通断部件80处于关闭位置,而第二轮廓面朝向弹性软管70的状态下,通断部件80处于开放位置。
106.可以理解的是,为了确保通断部件80处于关闭位置状态下,清洁组件20处于下降位置,通断部件80在第一轮廓曲面正对弹性软管70的范围内转动时,曲柄30能够在驱动清洁组件20处于抬升位置以及下降位置的位置之间运动,并且通断部件80也处于截断液体流动通道的关闭位置。而让通断部件80作进一步转动,第二轮廓曲面转动至正对弹性软管70的状态下,通断部件80由关闭位置运动至开放位置,以使液体流动通道接通,而此时由于清洁机器人处于排污模式,因此,清洁组件20无论是处于抬升位置,还是下降位置均不在此状态的考虑范围内,本实施方式不对通断部件80处于开放位置状态下的清洁组件20位置状态进行限定。
107.通断部件80的轮廓曲面包括与其旋转旋轴心同轴设置的轮廓表面以及与其旋转轴心偏心设置的轮廓曲面,通断部件80可根据其控制方式以及与弹性软管70的设置相对位置,将不同的轮廓曲面作为不同位置状态下的功能表面,可知的,在通断部件80处于关闭位置状态下,轮廓曲面作用于弹性软管70,在此状态下,轮廓曲面可通过楔紧弹性软管70,使弹性软管70受压形变,从而让污水流动通道内的回收液无法沿弹性软管70流动,开放位置状态下,轮廓曲面与弹性软管70之间形成有间隙,或接上述方案,轮廓曲面对弹性软管70所施加的作用力不足以让液体流动通道截断。
108.采用凸轮结构作为通断部件80,能够让通断部件80通过简单的旋转运动实现通断部件80至少部分位置在靠近和远离弹性软管70方向运动的效果,旋转运动只需为通断部件80提供可旋转运动的空间即可,其相比其他线性运动而言,旋转运动所占用的部件空间更少,部件本身结构更为简单,相应的,驱动装置50以及传动结构也更为简单。
109.本实施方式中,通断部件80与曲柄30第一端同轴连接,在曲柄30与通断部件80之间不设置传动部件的情况下,可通过调节曲柄30的长度尺寸,以及凸轮的直径、轮廓曲面的曲率从而让曲柄30以及通断部件80的位置状态相对应。
110.具体的,通断部件80设置在曲柄30以及驱动装置50之间,以使驱动装置50可通过控制通断部件80同步驱动曲柄30。
111.另一实施方式中,曲柄30设置在通断部件80以及驱动装置50之间,以使驱动装置50可通过曲柄30同步驱动通断部件80。
112.本实施方式中的驱动装置50为电机或马达,驱动装置50包括作为固定端的电机壳体51以及作为输出端的输出轴52,电机壳体51与清洁机器人的机身相对固定,输出轴52与通断部件80的转轴固定连接,从而对通断部件80的径向以及轴向自由度进行限制,在此状态下,通断部件80仅能够随输出轴52的转动而转动,并且,在通断部件80转动时,通断部件80也能够带动曲柄30作摆转运动。
113.为了对本实施方式的驱动装置50以及部件进行支撑,机体10内还设有外壳90,外壳90内部中空以提供安装空间。通断部件80设置于外壳90内,并在外壳90的两侧开设连通其内部的软管过孔91,通断部件80与外壳90的内部壳壁之间形成供弹性软管70通过的通断间隙92,弹性软管70在其中一软管过孔91穿入外壳90内部后,经通断间隙92从另一软管过孔91穿出,在通断部件80从开放位置运动至关闭位置过程中,通断部件80的轮廓曲面逐渐靠近并挤压弹性软管70,及收窄通断间隙92的尺寸,此时,弹性软管70的相对两侧会分别抵紧在轮廓曲面以及相对一侧的外壳90侧壁上,此时位于通断间隙92一侧的外壳90侧壁会对弹性软管70施加一个反作用力,避免弹性软管70朝远离通断部件80的一侧凸起,最终实现
液体流动通道收窄截断。
114.曲柄30与连杆40设置在外壳90的一侧外部,通过在外壳90的一侧部开设孔位,以使曲柄30的第一端与通断部件80之间可通过轴孔连接的方式实现同轴连接,而驱动装置50则设置在外壳90的另一侧外部,对应的,通过在外壳90的另一侧部开设孔位,驱动装置50的电机壳体51安装于外壳90,并让输出轴52伸入对应的孔位与通断部件80传动连接,而外壳90则可固定设置在机体10上,实现对各部件的支撑固定。
115.为了让控制系统能够获取通断部件80以及曲柄30的位置信息,本实施方式还包括位置传感器60,位置传感器60用于检测清洁组件20的相对位置或驱动位置的相对位置。
116.本实施方式中,位置传感器60可设置在壳体内,位置传感器60的检测头可正对通断部件80、驱动装置50的输出轴52、曲柄30中的其中一个设置,从而实现获取各部件的位置状态信息的目的。
117.本实施方式中,位置传感器60为光电耦合器,光电耦合器固定设置在壳体内侧壁上,并位于通断部件80的一侧。光电耦合器包括发光器以及受光器,发光器与受光器集成设置,并且发光器与受光器的朝向经果通断部件80的运动轨迹,通断部件80上对应关闭位置以及开放位置设置有第一导光部81以及第二导光部82。
118.关闭位置状态下,受光器接收发光器发出并经第一导光部81反射的光,开放位置状态下,受光器接收发光器发出并经第二导光部82反射的光。
119.受光器在接收到由第一导光部81或第二导光部82反射的光后,将光信号转化为电压,从而对控制系统施加一个信号输入,进而让控制系统控制驱动装置50停转,完成到位。
120.而相应的,在通断部件80处于关闭位置状态下,清洁组件20处于下降位置,因此,需要对曲柄30以及通断部件80的位置关系作出适应性调整,以确保清洁机器人处于清洁作业状态下,其污水箱不会与外部环境联通排出回收液。
121.通过实施上述的技术方案,清洁机器人在清洁作业的过程中,可根据清洁工况选择性的控制清洁组件20的位置状态,以满足不同情况下的清洁需求,也能够让清洁机器人能够顺畅完成清洁作业任务。而在清洁机器人完成清洁作业后,清洁机器人可通过返回基站,并通过驱动装置50控制通断部件80运动至开放位置,从而将清洁作业过程中所收集的回收液进行排放,并将清洁组件20擦洗过程中粘粘在滚刷组件26,以连同回收液一同被收集的杂物排出污水箱。仅通过一个驱动装置50即实现清洁机器人对水路通断以及清洁组件20升降的功能,大大节省了机体10内部的空间,让其结构更为紧凑可靠。
122.于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
123.在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“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。
124.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。
125.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理,而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式,这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
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