本實用新型涉及智能機器人，具體地，涉及智能樓梯清掃機器人。

背景技術(shù)：

樓梯清掃工作的傳統(tǒng)方式為人工打掃，但是，人工打掃存在著工作量大、風(fēng)塵污染、人員監(jiān)控等問題，因此，有必要設(shè)計一種智能機器人以代替人工方式進行清掃。

經(jīng)檢索，發(fā)現(xiàn)申請?zhí)枮?01610206204.X、公開號為CN105835973A的專利文獻，公開了一種自適應(yīng)樓梯樓道清掃機器人及其樓梯爬升方法，其包括卡箍機構(gòu)、層積折疊機構(gòu)、清理機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、橫向移動機構(gòu)、控制及動力系統(tǒng)，所述卡箍機構(gòu)和清理機構(gòu)均安裝在所述層積折疊機構(gòu)的外側(cè)面，所述伸縮機構(gòu)安裝在所述層積折疊機構(gòu)的兩端，所述控制及動力系統(tǒng)安裝在所述層積折疊機構(gòu)的內(nèi)部。該專利文獻雖可以在一定程度上實現(xiàn)樓梯清掃，但是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、移動不靈活等不足之處。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種智能樓梯清掃機器人。

根據(jù)本實用新型提供的一種智能樓梯清掃機器人，包括：移動機構(gòu)、升降機構(gòu)、升降平臺、清掃機構(gòu)；

升降平臺能夠沿升降機構(gòu)上下移動；

清掃機構(gòu)安裝在升降平臺上；

升降機構(gòu)的底部安裝有移動機構(gòu)。

優(yōu)選地，所述升降平臺包括：平臺主支架17、平臺輔助支架18、支腳安裝支架19；

平臺主支架17緊固連接平臺輔助支架18，且位于平臺輔助支架18的上方；

平臺主支架17的前端沿水平方向延伸出支腳安裝支架19；

支腳安裝支架19的前端向下延伸出豎向支架20；

設(shè)置在豎向支架20底部的萬向輪16底部與設(shè)置在平臺輔助支架18底部的萬向輪16底部相平齊；

平臺輔助支架18的兩側(cè)分別安裝清掃機構(gòu)；

清掃機構(gòu)的底部平齊于萬向輪16底部或者略高于萬向輪16底部。

優(yōu)選地，所述升降平臺連接有兩個升降機構(gòu)，這兩個升降機構(gòu)分別記為前部升降組件、后部升降組件；

前部升降組件位于支腳安裝支架19與后補升降組件之間；

所述升降機構(gòu)，包括升降電機5、升降電機固定角鐵6、齒條7、齒輪8、平臺升降導(dǎo)槽12、平臺升降導(dǎo)輪13、升降支架21；

升降支架21位于平臺主支架17下方；

升降支架21上安裝有沿上下方向分別貫穿平臺主支架17的平臺升降導(dǎo)槽12、齒條7；

升降支架21的兩側(cè)分別安裝有移動機構(gòu)；

升降電機5通過升降電機固定角鐵6安裝在平臺主支架17上，且升降電機5的輸出軸連接齒輪8；

齒輪8與齒條7嚙合；

平臺升降導(dǎo)輪13的輪軸安裝在平臺主支架17上，且平臺升降導(dǎo)輪13的輪面與平臺升降導(dǎo)槽12的槽面滾動配合。

優(yōu)選地，所述前部升降組件、后部升降組件相互獨立，能夠分別相對于所述升降平臺沿上下方向移動；

所述智能樓梯清掃機器人的重心位于所述前部升降組件、后部升降組件之間，且靠近所述前部升降組件。

優(yōu)選地，所述移動機構(gòu)，包括：輪子1、舵機3、驅(qū)動電機4、舵機固定架2、驅(qū)動電機固定角鐵14；

舵機3通過舵機固定架2連接升降機構(gòu)；

舵機3的舵機舵盤15、驅(qū)動電機固定角鐵14、驅(qū)動電機4、輪子1依次連接。

優(yōu)選地，所述清掃機構(gòu)，包括：吸塵風(fēng)扇9、掃塵刷電機10、掃塵刷11；

升降平臺、吸塵風(fēng)扇9、掃塵刷電機10、掃塵刷11依次連接；

所述升降平臺和/或升降機構(gòu)連接有距離傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型結(jié)構(gòu)合理，使用方便，在優(yōu)選例中更具有如下的有益效果：

1、本實用新型能夠以任意方向靈活移動，包括沿樓梯寬度方向和前后防線，并能夠適用于轉(zhuǎn)角樓梯。

2、本實用新型以可靠的方式實現(xiàn)了爬樓梯的功能，包括向上爬和向下爬這兩種方向。

3、本實用新型通過距離傳感器，能夠感知環(huán)境，以調(diào)整爬樓梯的高度和前進移動的距離，能夠適合于多種尺寸不同的樓梯。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人的整體立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人的整體前視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人的整體底視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人中升降平臺與升降機構(gòu)的配合結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人中清掃機構(gòu)的等軸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人中清掃機構(gòu)的底視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人中升降平臺、升降機構(gòu)、移動機構(gòu)的配合結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實用新型提供的智能樓梯清掃機器人中移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。

根據(jù)本實用新型提供的一種智能樓梯清掃機器人，包括：移動機構(gòu)、升降機構(gòu)、升降平臺、清掃機構(gòu)；升降平臺能夠沿升降機構(gòu)上下移動；清掃機構(gòu)安裝在升降平臺上；升降機構(gòu)的底部安裝有移動機構(gòu)。

在優(yōu)選例中，智能樓梯清掃機器人可以使用電池作為電源，也可以通過有線方式供電。除清掃機構(gòu)、移動機構(gòu)之外，升降機構(gòu)、升降平臺等其余裝置可裝配在殼體中。

進一步地，所述升降平臺包括：平臺主支架17、平臺輔助支架18、支腳安裝支架19；平臺主支架17緊固連接平臺輔助支架18，且位于平臺輔助支架18的上方；平臺主支架17的前端沿水平方向延伸出支腳安裝支架19；支腳安裝支架19的前端向下延伸出豎向支架20；設(shè)置在豎向支架20底部的萬向輪16底部與設(shè)置在平臺輔助支架18底部的萬向輪16底部相平齊；平臺輔助支架18的兩側(cè)分別安裝清掃機構(gòu)；清掃機構(gòu)的底部平齊于萬向輪16底部或者略高于萬向輪16底部。

在優(yōu)選例中，平臺主支架17采用安裝板，安裝板的下方緊固連接平臺輔助支架18，安裝板的上方緊固連接升降電機5，安裝板上設(shè)置有通孔，以便齒條7、平臺升降導(dǎo)槽12穿過通孔，并且通孔的形狀與齒條7、平臺升降導(dǎo)槽12匹配。

進一步地，所述升降平臺連接有兩個升降機構(gòu)，這兩個升降機構(gòu)分別記為前部升降組件、后部升降組件；前部升降組件位于支腳安裝支架19與后補升降組件之間；所述升降機構(gòu)，包括升降電機5、升降電機固定角鐵6、齒條7、齒輪8、平臺升降導(dǎo)槽12、平臺升降導(dǎo)輪13、升降支架21；升降支架21位于平臺主支架17下方；升降支架21上安裝有沿上下方向分別貫穿平臺主支架17的平臺升降導(dǎo)槽12、齒條7；升降支架21的兩側(cè)分別安裝有移動機構(gòu)；升降電機5通過升降電機固定角鐵6安裝在平臺主支架17上，且升降電機5的輸出軸連接齒輪8；齒輪8與齒條7嚙合；平臺升降導(dǎo)輪13的輪軸安裝在平臺主支架17上，且平臺升降導(dǎo)輪13的輪面與平臺升降導(dǎo)槽12的槽面滾動配合。

在優(yōu)選例中，在前部升降組件、后部升降組件之間，升降電機5同軸反向設(shè)置，且升降電機5的輸出軸相背設(shè)置。每一個升降機構(gòu)包括兩根平臺升降導(dǎo)槽12、一根齒條7，在寬度方向上，一根齒條7位于兩根平臺升降導(dǎo)槽12之間。

進一步地，所述前部升降組件、后部升降組件相互獨立，能夠分別相對于所述升降平臺沿上下方向移動；所述智能樓梯清掃機器人的重心位于所述前部升降組件、后部升降組件之間，且靠近所述前部升降組件。

在優(yōu)選例中，可以在升降平臺上設(shè)置配重塊，實現(xiàn)重心位置的設(shè)定。

進一步地，所述移動機構(gòu)，包括：輪子1、舵機3、驅(qū)動電機4、舵機固定架2、驅(qū)動電機固定角鐵14；舵機3通過舵機固定架2連接升降機構(gòu)；舵機3的舵機舵盤15、驅(qū)動電機固定角鐵14、驅(qū)動電機4、輪子1依次連接。

進一步地，所述清掃機構(gòu)，包括：吸塵風(fēng)扇9、掃塵刷電機10、掃塵刷11；升降平臺、吸塵風(fēng)扇9、掃塵刷電機10、掃塵刷11依次連接；所述升降平臺和/或升降機構(gòu)連接有距離傳感器。

在優(yōu)選例中，在寬度方向上，輪子1位于同側(cè)清掃機構(gòu)的掃塵刷11的內(nèi)側(cè)。每個清掃機構(gòu)具有兩個掃塵刷電機10，這兩個掃塵刷電機10分別驅(qū)動兩個掃塵刷11。在前后方向上這兩個掃塵刷11之間的最大距離大于同側(cè)兩個輪子1之間的最大距離。

根據(jù)本實用新型提供的一種上述的智能樓梯清掃機器人的控制方法，包括：

清掃步驟：控制移動機構(gòu)進行移動，使所述智能樓梯清掃機器人沿階梯面的寬度方向移動以進行清掃；和/或

爬梯步驟：控制升降機構(gòu)進行升降，使升降平臺高于階梯面或者低于階梯面。

進一步地，所述爬梯步驟包括：

初始化步驟：在升降電機5的驅(qū)動下，使升降平臺沿平臺升降導(dǎo)槽12下降，直到平臺主支架17接觸升降支架21；在移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使升降平臺的前端正對待爬階梯面；其中，將所述智能樓梯清掃機器人當(dāng)前所在的階梯面記為當(dāng)前階梯面；將當(dāng)前階梯面的上一個階梯面記為待爬階梯面；

平臺抬舉步驟：在前部升降組件、后部升降組件的升降電機5的共同驅(qū)動下，使升降平臺沿平臺升降導(dǎo)槽12上升，直到豎向支架20所安裝的萬向輪16底端高于待爬階梯面；

第一前進步驟：在移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使所述智能樓梯清掃機器人向待爬階梯面靠攏，直到前部升降組件與待爬階梯面之間的最小距離小于第一設(shè)定閾值；在前部升降組件、后部升降組件的升降電機5的共同驅(qū)動下，使升降平臺沿平臺升降導(dǎo)槽12下降，直到豎向支架20所安裝的萬向輪16底端接觸抵在待爬階梯面上；

前輪抬舉步驟：在前部升降組件的升降電機5的驅(qū)動下，使前部升降組件中的齒條7上升，以通過升降支架21帶動連接前部升降組件的移動機構(gòu)上升，直到該移動機構(gòu)的輪子1底端平齊或者略高于待爬階梯面；

第二前進步驟：在移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使所述智能樓梯清掃機器人向待爬階梯面靠攏，直到后部升降組件與待爬階梯面之間的最小距離小于第二設(shè)定閾值，使得所述智能樓梯清掃機器人的重心位于待爬階梯面的正上方；

后輪抬舉步驟：在后部升降組件的升降電機5的驅(qū)動下，使后部升降組件中的齒條7上升，以通過升降支架21帶動連接后部升降組件的移動機構(gòu)上升，直到該移動機構(gòu)的輪子1底端平齊或者略高于待爬階梯面。

第三前進步驟：在連接前部升降組件的移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使所述智能樓梯清掃機器人前進，直到連接后部升降組件的移動機構(gòu)的輪子1位于待爬階梯面正上方。

以上步驟逆順序且方向反向執(zhí)行則能夠相應(yīng)地實現(xiàn)向下爬樓梯。

根據(jù)本實用新型提供的一種上述的智能樓梯清掃機器人的控制系統(tǒng)，包括：

清掃模塊：控制移動機構(gòu)進行移動，使所述智能樓梯清掃機器人沿階梯面的寬度方向移動以進行清掃；和/或

爬梯模塊：控制升降機構(gòu)進行升降，使升降平臺高于階梯面或者低于階梯面。

進一步地，所述爬梯模塊包括：

初始化模塊：通過控制實現(xiàn)：在升降電機5的驅(qū)動下，使升降平臺沿平臺升降導(dǎo)槽12下降，直到平臺主支架17接觸升降支架21；在移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使升降平臺的前端正對待爬階梯面；其中，將所述智能樓梯清掃機器人當(dāng)前所在的階梯面記為當(dāng)前階梯面；將當(dāng)前階梯面的上一個階梯面記為待爬階梯面；

平臺抬舉模塊：通過控制實現(xiàn)：在前部升降組件、后部升降組件的升降電機5的共同驅(qū)動下，使升降平臺沿平臺升降導(dǎo)槽12上升，直到豎向支架20所安裝的萬向輪16底端高于待爬階梯面；

第一前進模塊：通過控制實現(xiàn)：在移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使所述智能樓梯清掃機器人向待爬階梯面靠攏，直到前部升降組件與待爬階梯面之間的最小距離小于第一設(shè)定閾值；在前部升降組件、后部升降組件的升降電機5的共同驅(qū)動下，使升降平臺沿平臺升降導(dǎo)槽12下降，直到豎向支架20所安裝的萬向輪16底端接觸抵在待爬階梯面上；

前輪抬舉模塊：通過控制實現(xiàn)：在前部升降組件的升降電機5的驅(qū)動下，使前部升降組件中的齒條7上升，以通過升降支架21帶動連接前部升降組件的移動機構(gòu)上升，直到該移動機構(gòu)的輪子1底端平齊或者略高于待爬階梯面；

第二前進模塊：通過控制實現(xiàn)：在移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使所述智能樓梯清掃機器人向待爬階梯面靠攏，直到后部升降組件與待爬階梯面之間的最小距離小于第二設(shè)定閾值，使得所述智能樓梯清掃機器人的重心位于待爬階梯面的正上方；

后輪抬舉模塊：通過控制實現(xiàn)：在后部升降組件的升降電機5的驅(qū)動下，使后部升降組件中的齒條7上升，以通過升降支架21帶動連接后部升降組件的移動機構(gòu)上升，直到該移動機構(gòu)的輪子1底端平齊或者略高于待爬階梯面。

第三前進模塊：通過控制實現(xiàn)：在連接前部升降組件的移動機構(gòu)的驅(qū)動下，使所述智能樓梯清掃機器人前進，直到連接后部升降組件的移動機構(gòu)的輪子1位于待爬階梯面正上方。

本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)本實用新型提供的系統(tǒng)及其各個裝置、模塊、單元以外，完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得本實用新型提供的系統(tǒng)及其各個裝置、模塊、單元以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器以及嵌入式微控制器等的形式來實現(xiàn)相同功能。所以，本實用新型提供的系統(tǒng)及其各項裝置、模塊、單元可以被認(rèn)為是一種硬件部件，而對其內(nèi)包括的用于實現(xiàn)各種功能的裝置、模塊、單元也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)；也可以將用于實現(xiàn)各種功能的裝置、模塊、單元視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。