專利名稱：智能樓梯清洗機的制作方法
技術領域：
本項發(fā)明旨在解決樓梯清洗的問題，尤其是使機器在穩(wěn)定爬樓梯的同時完成對樓
梯的清洗任務，從而實現(xiàn)機器的智能化。
背景技術：
目前，已知的樓梯清洗機大多是依靠人工手動來完成，在使用過程中噪聲大，易受 電源位置的影響，電源線較長。而且普通樓梯清洗機由于笨重，在樓梯的上下移動中造成諸 多不便。在對樓梯清洗之后對機器本身的清洗又是比較繁瑣的事情。另外，由于存在人為 主觀情緒的影響，并不能有效的對樓梯進行徹底的清洗。市場上的清洗機價格普遍較高，并 不容易被大眾所接受。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有的樓梯清洗機的諸多缺點，現(xiàn)提供一種新型智能樓梯清洗機，該機 器不僅能夠自主的完成樓梯的上下過程，而且在清洗完樓梯的同時完成對自己滾刷的清 洗，從而降低人工對機器的維護的難度。
具體實施例方式
智能樓梯清洗機主要分為兩個部分爬樓梯機制和樓梯清洗機制。
電路部分三個STC89C52單片機控制清洗機的所有運動過程，采用標志位的方式 來完成單片機與單片機之間的通信。L298N是電機驅動芯片，單片機通過控制L298N實現(xiàn)電 機正反轉和速度的調節(jié)來完成智能樓梯清洗機的各種動作。 一個L298N需要占用單片機6 個I/O驅動二個12伏的電機，但是有的電機帶的負載太多就需要把L298N的雙通道合并為 一個通道增大電機的驅動電流。共用6個L298N驅動了 8個電機，車輪2個電機，洗地涮4 個電機，升降2個電機。用RPR220制作一個光電碼盤，單片機通過處理RPR220的信號來調 節(jié)電機的轉速。 爬樓梯機制該設計采用平穩(wěn)升降機構。采用滑竿和滑道向結合，完成主體和框架 的依次升降過程。具體過程如下從初始化開始，框架在電機帶動下，沿滑道和滑竿平穩(wěn)上 升，在碰到微動開關后停止運動。同時，框架在前方電機的帶動下平穩(wěn)前進，在碰到前面的 微動開關后停止運動并且開始下降，從而完成框架的爬樓梯的過程。同時，主體在接受單片 機指令后開始沿滑道和滑竿穩(wěn)定上升，在碰到微動開關之后停止，并且在前方電機的帶動 下向前移動，在碰到另一碰撞開關后停止，開始下降。從而完成機器的爬樓梯過程。
樓梯清洗機制在機器底盤安有兩個主動輪和一個萬向輪，主動輪采用兩個電機 分別控制。在樓梯的直線行走過程中，采用光電碼盤對兩個主動輪進行實時監(jiān)控，來完成兩 個輪子轉速的調整，從而完成對直線行走的精確控制。另外對機器自身的轉向問題上，在考 慮到不同樓梯環(huán)境的存在，采用碰撞開關和光電傳感器混合使用的設計——在樓梯邊緣存 在墻壁時，碰到碰撞開關后即可轉向，在有樓梯扶手的那邊，通過伸出的光電傳感器對有無障礙物的判斷來完成車輪的轉向。智能樓梯清洗機采用雙邊對稱滾刷結構和水槽設計。通 過滾刷和車輪的轉向的不同來加大對地面的力度，而且在車體底盤安裝灰度傳感器，對不 同的地面采取不同的處理方式。另外，在完成一節(jié)樓梯的清洗任務之后，滾刷在電機的帶動 下翻轉回水槽進行自身的清洗。


下面結合附圖對該機器的進一步說明。
圖1是本發(fā)明型的實物圖 圖1中，l.滑輪，2.定時前腿，3.上升框架，4.滑道，5.滑竿，6.主體，7.水箱， 8.滾刷，9.微動開關，IO.光電傳感器. 在圖1中，滑道、滑竿、滑輪通過鋼絲繩的連接，把主體和框架連為一體；定時前腿 在智能樓梯清洗機爬到樓梯倒數(shù)第二階梯上適時放下，輔助爬上最后一節(jié)樓梯；光電對管 RPR-220通過向光電碼盤發(fā)射紅外線，根據(jù)把所接受到的高低電平信號傳給單片機，從而通 過對車輪轉速的調節(jié)來實現(xiàn)機器的直線行走；通過微動開關和光電傳感器的控制，完成智 能樓梯清洗機在樓梯上的轉向。 圖2為智能樓梯清洗機電源的變壓、穩(wěn)壓電路，并采用5V以及12V雙電源供電。
圖3為智能樓梯清洗機主動輪驅動電路。由于負載重量的限制，我們對驅動芯片 L298N的5、10 口并聯(lián)，7、12 口并聯(lián)，通過增大輸出電流來完成對大負載的驅動。
圖4為智能樓梯清洗機采用L298n驅動芯片對滾刷、滾刷臂等電機的驅動電路。
圖5為智能樓梯清洗機通過繼電器來控制升降機構的電路。
權利要求
一種智能樓梯清洗機，采用升降機構來完成樓梯的上下過程；通過對稱滾刷和水箱設計來完成樓梯清洗和自己維護工作。
2. 根據(jù)權利要求l所述的智能樓梯清洗機，其特征是滑竿和滑道設計，用鋼絲繩連接 主體與框架，通過定滑輪來完成主體與框架的升降過程；智能樓梯清洗機的前腿在倒數(shù)第二臺階上在舵機控制下放下完成最后在樓梯上的升降過程。
3. 根據(jù)權利要求1所述的智能樓梯清洗機，其特征是采用光電碼盤、微動開關、光電 開關設計，完成其在樓梯上的智能行走以及轉向任務。
4. 根據(jù)權利要求1所述的智能樓梯清洗機，其特征是通過多關節(jié)設計來增加機器的 靈活性，從而完成各種動作的實現(xiàn)。
全文摘要
一種能夠清洗樓梯的智能樓梯清洗機。它通過滑道、滑竿和滑輪以及鋼絲繩連接，采用升降模式來完成在樓梯上的上下過程；通過光敏傳感器、光電碼盤、光電傳感器、微動開關來完成機器在樓梯上的智能行走和轉向；通過對稱水箱和滾刷設計，在清洗樓梯的同時也完成對自己的維護任務，大大降低人工維護的難度。
文檔編號A47L11/00GK101697865SQ20091014947
公開日2010年4月28日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權日2009年6月19日
發(fā)明者尹明, 張新濤, 張輝, 戴學豐, 接偉權, 王志永, 高麗君 申請人:齊齊哈爾大學