除静电扫地机器人的制作方法

1.本实用新型实施例涉及智能家电技术领域，尤其涉及除静电扫地机器人。


背景技术：

2.扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，一般采用刷扫和负压吸取方式，使地面杂物先进入扫地机器人内部的垃圾收纳盒，从而自动完成地板清理工作。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。目前市面上的扫地机器人在家庭、商场、工厂中广泛使用，其能够自动地对目标区域进行覆盖与清扫。
3.在地面杂物清除过程中，因为地面材质和不同材质间摩擦的原因，可能会导致地面产生静电，从而使毛发、灰尘等与地面存在一定的吸附力，因为吸附力的存在，刷扫可能只是改变杂物的吸附位置，负压吸取可能无法使地面杂物与地面分离，扫地机器人无法对地面杂物进行彻底清扫。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了除静电扫地机器人，以解决现有扫地机器人无法对地面杂物进行彻底清扫的技术问题。
5.本实用新型实施例提供了除静电扫地机器人，包括主机、清洁机构、电源组件、控制器和x射线发生器；电源组件和控制器设置于主机的内部；清洁机构设置于主机的底部，并与电源组件以及控制器电连接，用于由电源组件供电，由控制器控制进行清洁；x射线发生器设置于主机的底部，x射线发生器与电源组件以及控制器电连接，x射线发生器的射线发生面朝向清洁机构的工作面，用于由电源组件供电，并由控制器控制在清洁机构进行清洁时通过射线发生面发出x射线。
6.上述扫地机器人中，在主机的底部设置x射线发生器，x射线发生器的射线发生面朝向清洁机构的工作面，在电源组件的供电和控制器的控制下，x射线发生器与清洁机构同步工作，x射线发生器通过发出x射线实时消除清洁机构的清洁区域的静电，从而消除地面杂物与地面的吸附力，实现对地面杂物的深度清扫。
附图说明
7.图1为本实用新型实施例提供的除静电扫地机器人的一个角度的立体结构图。
8.图2为本实用新型实施例提供的除静电扫地机器人的另一角度的立体结构图。
9.图3为本实用新型实施例提供的除静电扫地机器人的侧面结构示意图。
10.其中：10-主机、11-运动机构、12-清洁机构、13-x射线发生器、14-x射线探测器、15-红外测距传感器。
具体实施方式
11.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
12.需要注意的是，由于篇幅所限，本技术说明书没有穷举所有可选的实施方式，本领域技术人员在阅读本技术说明书后，应该能够想到，只要技术特征不互相矛盾，那么技术特征的任意组合均可以构成可选的实施方式。
13.下面对各实施例进行详细说明。
14.图1和图2分别为本实用新型实施例提供的除静电扫地机器人在两个不同角度的立体结构图，如图所示，该除静电扫地机器人，包括主机10、清洁机构12、电源组件(图中未示出)、控制器(图中未示出)和x射线发生器13；
15.电源组件和控制器设置于主机10的内部；
16.清洁机构12设置于主机10的底部，并与电源组件以及控制器电连接，用于由电源组件供电，由控制器控制进行清洁；
17.x射线发生器13设置于主机10的底部，x射线发生器13与电源组件以及控制器电连接，x射线发生器13的射线发生面朝向清洁机构12的工作面，用于由电源组件供电，并由控制器控制在清洁机构12进行清洁时通过射线发生面发出x射线。
18.本技术实施例中的除静电扫地机器人作为一种智能家电，通过电源组件进行供电，通过控制器控制整机的工作，电源组件和控制器设置于主机10的内部，具体关于清扫的供电和控制可以根据相关技术实现。毫无疑问，电源组件对应设置有充电机构，控制器还对应连接有用于实现控制的通信模块、控制组件、指示灯等，这些部件不属于本方案的改进点，在此不做深入阐述。
19.电源组件做为扫地机器人的能量来源，具体的实现形式可以是蓄电池，例如可充电电池，也可以是用于接入市电转换为扫地机器人的工作电源的市电转换电路。如果采用蓄电池作为电源组件，在使用前需要通过充电机构充入电能，在使用过程中，通过蓄电池进行供电。如果采用市电转换电路，则在使用前将供电线接入市电，实时将市电转换为工作电源驱动进行地面清扫以及地面清扫过程中的除静电。
20.扫地机器人中一般设置有运动机构11，从具体的运动功能而言，运动机构11可以包括驱动轮和转向轮。当然，也有驱动轮和转向轮为同一个，其它轮仅做支撑作用；或者多个轮均同时作为驱动轮和转向轮。通过多个轮的配合，使得扫地机器人能在地面行走。因为运动机构的支撑，主机10在工作状态下与地面保持一定距离，清洁机构12在主机10的底部对地面进行清洁。
21.清洁机构12可以是吸尘盒，也可以是刷扫机构，图1和图2所示的清洁机构12即为刷扫机构。如果是吸尘盒，对应的工作面是负压的进风口对应在地面的位置；如果是刷扫机构，对应的工作面是刷扫机构的杂物入口对应在地面的位置，当然也可以包括刷扫机构进行刷扫时影响的位置。在本方案中，射线发生面朝向清洁机构12的工作面发出x射线，通过x射线使得清洁机构12的工作面的静电消除，也即使得处于清洁机构12的杂物入口位置处的杂物，与地面没有因静电产生的吸附力存在，杂物在清扫过程中能顺利进入清洁机构12完成深度清扫。
22.x射线发生器13可以包括高压发生电路、灯丝隔离驱动电源和x射线管，x射线发生器包括高压发生电路、灯丝隔离驱动电源和x射线管，高压发生电路的输入端与电源组件连接，灯丝隔离驱动电源的输入端与高压发生电路的输入端连接，高压发生电路的输出端与x射线管连接，x射线管用于发出x射线。其中的高压发生电路和灯丝隔离驱动电源驱动x射线管发射出高能光子，高能光子能够将空气电离成等量的带正负电荷的离子，中和被清洁面及被清洁面上杂物的静电，从而快速将被清洁面以及杂物表面的电荷量降低到很低的水平，去除二者之间由静电产生的吸附力，使之能够更容易被负压吸尘装置彻底清除。通过本方案中的除静电扫地机器人，主机10下方的空间能够做到0.5s内除静电，具有较低的能量和穿透力，减小电离辐射泄露。具体高压发生电路、灯丝隔离驱动电源和x射线管已有成品，在本方案中不做详细说明。
23.在具体实现本方案的扫地机器人时，如图3所示，射线发生面的最大射线出射夹角小于140
°
，例如射线发生面的最大射线出射夹角为130
°
。整体而言，最大射线出射角度可以根据扫地机器人的尺寸，底面与地面的工作高度，使用的场景等进行调整，尽可能控制x射线发生器13发出的射线不辐射到主机10在地面的投影之外的区域，从而避免对该除静电机器人附近的生物造成辐射伤害，例如大面积的仓库使用本方案中的除静电扫地机器人，环境中的生物较少，清洁的任务较重，可以使用主机10的尺寸较大，最大射线出射夹角较大的配置。
24.在另一个可选的实现方式中，x射线发生器13的邻近区域设置有x射线探测器14，x射线探测器14与控制器连接，x射线探测器14用于检测x射线强度，并将检测结果发送到控制器。基于x射线探测器14的探测结果，控制器可以进一步控制主机10和/或x射线发生器13的工作状态，如果当前的x射线强度过大，控制器控制调整工作状态，暂时停止发出x射线。x射线探测器14可以基于硅光电池传感器实现，硅光电池传感器是能够直接把光能(包括可见光和x射线光子)转换成电能的半导体器件，在本方案中，为实现准确检测，需要用不透光材料遮住硅光电池传感器的传感窗口，避免环境中的可见光产生探测干扰，使得硅光电池传感器只能响应x射线或伽马射线产生电脉冲，而伽马射线在扫地机器人应用场景中一般不存在，可以将所有的电脉冲视为来自x射线发生器13产生的x射线，进而根据大量电脉冲叠加产生的直流电压变化确认x射线的强度。x射线探测器14也可以选用闪烁体和硅光电管的结合实现，硅光电管的工作原理与硅光电池传感器的原理类似，闪烁体是一类吸收x射线后能够发光的材料，闪烁体将部分x射线辐射能量直接转化为可见光后被硅光电管检测到，相当于闪烁体可以将x射线的辐射能量转换为硅光电管感应更灵敏的可见光波段的光子，从而可以提供更高的探测效率。
25.本方案中的除静电扫地机器人，还可以设置红外测距传感器15，红外测距传感器15设置于主机10的底部，用于检测主机10的底部与地面的距离。通过红外测距传感器15，可以检测主机10与地面的距离状态，从而判断除静电扫地机器人是否发生侧翻、倾斜、垫高等可能导致x射线外溢的情况，红外测距传感器15与控制器相连，将检测结果发送到控制器，控制器根据检测结果判断可能出现辐射风险时，控制调整工作状态，暂时停止发出x射线。为全方位检测主机10的位姿状态，红外测距传感器15的数量为多个，红外测距传感器15在以主机10的底部的几何中心为圆心的圆上均匀分布。避免出现倾斜时，较高一侧不能被准确检测的情况。红外测距传感器15的数量为3个，其它例如2个或4个也是可行的方案。
26.在主动控制x射线发生器的状态之外，本方案中的除静电扫地机器人还包括提醒装置，提醒装置与控制器连接，用于主机10的底部与地面的距离异常时发出提醒。提醒装置例如蜂鸣器，当然，提醒装置也可以是与其它提醒功能复用的喇叭。
27.为保证清扫工作的正常进行并尽可能控制辐射伤害，本方案中的除静电扫地机器人，在开机后首先进行系统自检，在确认主机10摆放正确、四周障碍不影响运动、x射线发生器13工作电流正常、x射线输出正常以后，根据用户自定义计划或默认清扫程序开始清扫与巡航。在以上四项系统自检中，前两项属于扫地机器人通用的开始工作前姿态自检，用于确认清洁过程中扫地机器人的姿态正确，如果发生倾覆、被垫高、或处于台阶附近时，x射线发生器13不开启，清扫程序不执行，并发出10s蜂鸣报警提醒用户检查，以免出现姿态异常导致x射线向外辐射。后两项属于x射线发生器13的自检，在x射线发生器13启动0.5s内，检测内部所有参数，包括灯丝电流、x射线管电流、硅光电池传感器累积计数等，其中硅光电池传感器用于检测x射线发生器13的x射线输出是否正常，其中自检过程中的x射线输出是否正常也可以通过x射线探测器14完成。x射线发生器13的自检中若有任何一项不在正常范围则再进行2次自检，若仍然无法通过，挂错误代码，提示用户需要维修，并在挂起x射线发生器13的情况下进行清扫，即使x射线发生器13故障，仍不影响基本清扫功能的实现。此外还可以有负压风机异常、轮子卡住、毛刷转动异常等故障检测，这些故障的存在直接影响扫地机器人基本的功能实现，此时不启动清洁程序或立即停止工作，蜂鸣器报警。
28.需要说明的是，本实用新型实施例中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。