本實用新型涉及一種家用清潔機器人領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著科技水平的提高，人們越來越傾向于采用智能清潔機器人來代替人工完成清潔工作，但是其功能都比較單一，擦窗機器人只能擦拭窗戶和玻璃，而且還只能擦拭一片；擦地機器人只能清潔地面灰塵；吸塵機器人只能清潔地面上的小顆粒垃圾、毛發(fā)微塵，但是清潔效果不盡人意。

功能性的單一和價格的高昂使得清潔機器人的性價比很難被用戶接受，往往需要買多個清潔機器人才能滿足家庭需要，既費錢又占據(jù)空間，使得清潔機器人市場拓展的速度一直上不去。

因此，設(shè)計一款能夠清潔多種不同界面的多功能清潔機器人是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供了一種能夠既可以清潔需要吸附的硬質(zhì)傾斜壁面，也可以清潔不需要吸附的硬質(zhì)平緩界面的多功能清潔機器人。

本實用新型提出的方案是，設(shè)計了一種多功能清潔機器人，包括：主機體外殼和設(shè)于主機體外殼內(nèi)部的真空發(fā)生裝置、氣壓傳感器、活動碰撞、無線信號障礙檢測系統(tǒng)、左右兩側(cè)的驅(qū)動輪組合、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)以及設(shè)于主機體外殼底部的清潔器具，所述清潔器具可以為擦布或者吸塵擦地配件，在清潔器具為擦布時，多功能清潔機器人執(zhí)行的是各類型界面的擦拭功能，擦拭功能有兩種工作模式：壁面清潔模式和地面清潔模式；在清潔器具為吸塵擦地配件時，為吸塵擦地模式，多功能清潔機器人執(zhí)行的是真空吸塵和擦地的功能，擦布和吸塵擦地配件可根據(jù)實際狀況相互更換。

多功能清潔機器人有三種工作模式：壁面清潔模式、地面清潔模式和吸塵擦地模式：

在壁面清潔模式下，多功能清潔機器人需要吸附在工作界面上，擦布與真空發(fā)生裝置和主機體外殼的底座構(gòu)成負壓腔，氣壓傳感器通過檢測負壓腔的壓力變化值情況，反饋給控制系統(tǒng)并判斷多功能清潔機器人是否是在通過縫隙還是懸空狀態(tài)，并給出后續(xù)的工作指令，用活動碰撞來判斷是否碰到擋邊障礙，而無線信號障礙檢測系統(tǒng)此時處于非工作狀態(tài)；

在地面清潔模式下，多功能清潔機器人工作在不需要吸附的工作界面上，此時真空發(fā)生裝置和氣壓傳感器都停止工作，無線信號障礙檢測系統(tǒng)此時處于工作狀態(tài)，由活動碰撞和無線信號障礙檢測系統(tǒng)來判斷障礙與懸空，并給出后續(xù)工作指令；

在底部清潔器具為吸塵擦地配件時，多功能清潔機器人自動默認為吸塵擦地模式，多功能清潔機器人工作在不需要吸附的工作界面上，此時真空發(fā)生裝置和無線信號障礙檢測系統(tǒng)此時處于工作狀態(tài)，氣壓傳感器處于停止工作狀態(tài)，真空發(fā)生裝置起到真空吸塵的作用，將地面微小垃圾和毛發(fā)順利的吸入并收集到集塵腔，含塵空氣經(jīng)過過濾由多功能清潔機器人體內(nèi)向外排出，由活動碰撞和無線信號障礙檢測系統(tǒng)來判斷障礙與懸空，并給出后續(xù)工作指令。

本實用新型實現(xiàn)了替代傾斜壁面擦拭機器人、擦地機器人和吸塵機器人，并將多種功能融為一體，既可以清潔需要吸附的硬質(zhì)傾斜壁面，也可以清潔不需要吸附的硬質(zhì)平緩界面。

所述驅(qū)動輪組合包括設(shè)置于主機底部中間兩側(cè)的對稱的左驅(qū)動輪組合和右驅(qū)動輪組合，所述左驅(qū)動輪組合包括：左驅(qū)動支架、設(shè)置于左驅(qū)動支架側(cè)部的驅(qū)動馬達、設(shè)置于左驅(qū)動支架內(nèi)部一端連接在驅(qū)動馬達軸上的主動帶輪、設(shè)置于左驅(qū)動支架內(nèi)部另一端的從動帶輪、連接從動帶輪和左驅(qū)動支架的軸，內(nèi)嵌在連接從動帶輪兩端的軸承、連接主動帶輪和左驅(qū)動支架的軸、內(nèi)嵌在連接帶輪一端的軸承、連接主動帶輪和從動帶輪的同步帶，所述左驅(qū)動支架由左驅(qū)動支架、驅(qū)動支架蓋、驅(qū)動支架密封帖構(gòu)成。

所述右驅(qū)動輪組合與左驅(qū)動輪組合布局相同，結(jié)構(gòu)對稱。

所述真空發(fā)生裝置包括：風機馬達、風頁、風機支架、風機罩，風機馬達與控制系統(tǒng)連接。

所述吸塵擦地配件包括：集塵盒底座、集塵盒蓋、過濾器、導輪、吸塵檔邊；

所述集塵盒底座、集塵盒蓋、過濾器形成集塵腔；

所述集塵盒底座、吸塵檔邊形成吸塵口；

所述吸塵擦地配件可以方便的與底座進行手動裝配。

所述氣壓傳感器與負壓腔連接，氣壓傳感器與控制系統(tǒng)連接。

所述活動碰撞包括設(shè)置于多功能清潔機器人前端，包括碰撞支架、設(shè)置在碰撞支架上兩角的導向輪、設(shè)置與碰撞支架上前端和兩側(cè)的碰撞輪。

所述活動碰撞包括亦可設(shè)置于多功能清潔機器人前后兩端且結(jié)構(gòu)相同。

所述無線信號障礙檢測系統(tǒng)包括前方障礙檢測裝置和懸空檢測裝置，無線信號產(chǎn)生方式可為紅外線、超聲波等目前市場上常見的可收發(fā)裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將只能清潔一塊玻璃改進為可清潔多塊連接在一起的無檔邊攔著的玻璃，并將功能拓展到所有的無擋邊相連的硬質(zhì)較光滑的工作平界面。

附圖說明

下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明，其中：

圖1為多功能清潔機器人的正面示意圖；

圖2為多功能清潔機器人的底部（擦布）示意圖；

圖3為多功能清潔機器人的底部（吸塵擦地配件）示意圖；

圖4多功能清潔機器人的內(nèi)部布局圖；

圖5多功能清潔機器人的內(nèi)部布局俯視圖；

圖6為多功能清潔機器人（擦布）的剖視圖；

圖7為多功能清潔機器人（吸塵擦地配件）的剖視圖；

圖8為多功能清潔機器人（擦布）的真空發(fā)生裝置剖視圖；

圖9為多功能清潔機器人（吸塵擦地配件）的真空吸塵裝置剖視圖；

圖10為多功能清潔機器人（吸塵擦地配件）的吸塵擦地配件正視圖；

圖11為多功能清潔機器人（吸塵擦地配件）的吸塵擦地配件底視圖；

圖12為多功能清潔機器人的左驅(qū)動輪組合示意圖；

圖13為多功能清潔機器人的左驅(qū)動輪組合剖視圖一；

圖14為多功能清潔機器人的左驅(qū)動輪組合剖視圖二；

圖15為多功能清潔機器人的右驅(qū)動輪組合示意圖；

圖16為多功能清潔機器人的右驅(qū)動輪組合剖視圖一；

圖17為多功能清潔機器人的右驅(qū)動輪組合剖視圖二；

圖18為多功能清潔機器人的壁面回充示意圖。

具體實施方式

如圖1、2、3所示，本實用新型提出的一種能夠既可以清潔需要吸附的硬質(zhì)傾斜壁面，也可以清潔不需要吸附的硬質(zhì)平緩界面的多功能清潔機器人，包括：主機體外殼1和設(shè)于主機體外殼內(nèi)部的驅(qū)動輪組合2、真空發(fā)生裝置7、氣壓傳感器61、活動碰撞、無線信號障礙檢測系統(tǒng)4、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)以及設(shè)于主機體外殼1底部的清潔器具，所述清潔器具可以為擦布80或者吸塵擦地配件8，在清潔器具為擦布80時，多功能清潔機器人執(zhí)行的是各類型界面的擦拭功能，有兩種工作模式：壁面清潔模式和地面清潔模式；在清潔器具為吸塵擦地配件8時，為吸塵擦地模式，多功能清潔機器人執(zhí)行的是真空吸塵和擦地的功能，擦布80和吸塵擦地配件8可根據(jù)實際狀況相互更換。

如圖1、4所示，所述主機體外殼自上而下由面蓋11、中殼12、底座13構(gòu)成外殼體，手柄14和手柄15內(nèi)嵌與面殼內(nèi)，控制面板組合16也設(shè)置在面殼11上，電源開關(guān)17和直流充電插口18設(shè)置于主機外殼體1側(cè)部，底座13周邊貼著魔術(shù)貼131。

如圖4所示，底座13上設(shè)有氣壓傳感器61，所述氣壓傳感器61與負壓腔75連接，所述氣壓傳感器61與控制系統(tǒng)連接。

所述清潔器具包括：擦布80和吸塵擦地配件8；

如圖2、6所示，當清潔器具為擦布80時，自鎖開關(guān)93未動作，多功能清潔機器人自動進入擦拭功能模式，擦拭功能模式又分為兩種模式：壁面清潔模式和地面清潔模式：

選擇壁面清潔模式時，擦布80與真空發(fā)生裝置7和底座13構(gòu)成負壓腔75，此時真空發(fā)生裝置7開始運轉(zhuǎn)，氣壓傳感器61進入工作狀態(tài)，再按啟動鍵，左驅(qū)動輪組合20、右驅(qū)動輪組合29開始工作，并根據(jù)預設(shè)的路徑規(guī)劃方式進行壁面清潔工作，當多功能清潔機器人活動碰撞4碰到障礙物時，活動碰撞4碰觸控制PCB43，控制PCB43導通產(chǎn)生信號反饋給控制系統(tǒng)，并控制多功能清潔機器人進行下一步動作，當多功能清潔機器人需要越過壁面之間的縫隙或者懸空時，氣壓傳感器61通過檢測負壓腔75的壓力變化值情況判斷是縫隙還是懸空，反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，越過縫隙或者后撤轉(zhuǎn)向，整個工作狀態(tài)真空發(fā)生裝置7一直處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，無線信號障礙檢測系統(tǒng)一直處于非工作狀態(tài)；

在地面清潔模式下，真空發(fā)生裝置7和氣壓傳感器61都處于非工作狀態(tài)，無線信號障礙檢測系統(tǒng)此時處于工作狀態(tài)，當多功能清潔機器人行走時，由前方障礙檢測裝置5優(yōu)先判斷前方是否有障礙，在前方障礙檢測裝置5無法判斷前方障礙時，由活動碰撞4碰撞前方障礙，并產(chǎn)生信號反饋給控制系統(tǒng)，給出相應工作指令，由懸空檢測裝置3判斷多功能清潔機器人行走前方是否懸空，并產(chǎn)生信號反饋給控制系統(tǒng)，并給出相應工作指令。

如圖5、7所示，所述吸塵擦地配件8裝配在多功能清潔機器人上時，自鎖開關(guān)93產(chǎn)生信號并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動將清潔模式定義為吸塵擦地模式；

如圖9、10、11所示，所述吸塵擦地配件8包括：集塵盒底座83、集塵盒蓋84、過濾器85、導輪82、吸塵檔邊86、設(shè)置與集塵盒底座83底部的擦布81；

在吸塵擦地模式下，真空發(fā)生裝置7和無線信號障礙檢測系統(tǒng)此時都處于工作狀態(tài)，氣壓傳感器61處于非工作狀態(tài)，所述吸塵擦地配件8、真空發(fā)生裝置7和底座13構(gòu)成一個真空吸塵裝置，將地面微小垃圾和毛發(fā)順利的吸入并收集到集塵腔87，含塵空氣經(jīng)過過濾器85進入負壓腔89，再經(jīng)過真空發(fā)生裝置7到多功能清潔機器人體內(nèi)88并向外排出；當多功能清潔機器人行走時，由前方障礙檢測裝置5優(yōu)先判斷前方是否有障礙，在前方障礙檢測裝置5無法判斷前方障礙時，由活動碰撞4碰撞前方障礙，并產(chǎn)生信號反饋給控制系統(tǒng)，給出相應工作指令，由懸空檢測裝置3判斷多功能清潔機器人行走前方是否懸空，并產(chǎn)生信號反饋給控制系統(tǒng)，并給出相應工作指令。

如圖2所示，所述的驅(qū)動輪組合包括左驅(qū)動輪組合20、右驅(qū)動輪組合29，驅(qū)動輪組合給多功能清潔機器人提供行走動力。

如圖12、13、14所示，所述左驅(qū)動輪組合20包括：左驅(qū)動支架22、驅(qū)動馬達21、連接在驅(qū)動馬達21軸上的主動帶輪25、帶軸輪26、連接從動帶輪26和左驅(qū)動支架22的軸27，內(nèi)嵌在連接從動帶輪26兩端的軸承23、連接帶輪25和左驅(qū)動支架22的軸28、內(nèi)嵌在連接帶輪25一端的軸承23、連接主動帶輪25和從動帶輪26的同步帶24、驅(qū)動馬達21與控制系統(tǒng)連接；所述左驅(qū)動支架22由左驅(qū)動支架221、驅(qū)動支架蓋222、驅(qū)動支架密封帖223構(gòu)成。

如圖15、16、17所示，所述右驅(qū)動輪組合201包括：右驅(qū)動支架29、驅(qū)動馬達21、連接在驅(qū)動馬達21軸上的主動帶輪25、帶軸輪26、連接從動帶輪26和右驅(qū)動支架29的軸27，內(nèi)嵌在連接從動帶輪26兩端的軸承23、連接帶輪25和右驅(qū)動支架29的軸28、內(nèi)嵌在連接帶輪25一端的軸承23、連接主動帶輪25和從動帶輪26的同步帶24、驅(qū)動馬達21與控制系統(tǒng)連接；所述右驅(qū)動支架29由左驅(qū)動支架291、驅(qū)動支架蓋222、驅(qū)動支架密封帖223構(gòu)成。

所述右驅(qū)動輪組合201與左驅(qū)動輪組合20結(jié)構(gòu)布局相同、左右對稱。

本實施例驅(qū)動部分采用的是同步帶傳動方式來驅(qū)動多功能清潔機器人，但是并不僅限于采用同步帶傳動方式來驅(qū)動，也可以采用現(xiàn)有其它成熟的驅(qū)動技術(shù)，如履帶傳動技術(shù)、齒輪傳動技術(shù)、皮帶傳動技術(shù)等。

如圖8、9所示，所述真空發(fā)生裝置7包括：馬達71、馬達支架72、馬達支架蓋73和裝配在馬達71軸上的風頁74構(gòu)成，馬達71與控制系統(tǒng)連接。在壁面清潔模式下，真空發(fā)生裝置7、底座13和擦布80構(gòu)成負壓腔75，在通過相連界面時，控制系統(tǒng)通過負壓腔75的壓力變化情況判斷是縫隙還是懸空；在吸塵擦地模式下，吸塵擦地配件8、真空發(fā)生裝置7和底座13構(gòu)成一個真空吸塵裝置，實現(xiàn)吸塵和擦地的功能。

如圖4、6所示，本實施例中所述的活動碰撞4，分布在多功能清潔機器人前后端，結(jié)構(gòu)相同，包括：碰撞支架41、設(shè)置在碰撞支架上兩角的導向輪44、設(shè)置與碰撞支架上前端和兩側(cè)的碰撞輪42。

如圖3、4所示，前方障礙檢測裝置5設(shè)置于中殼12上并分布在前后兩端，懸空檢測裝置3分布在底座13上。

如圖6所示，控制PCB43設(shè)置在活動碰撞4上的碰撞輪42內(nèi)側(cè)的底座13上，控制PCB43與控制系統(tǒng)連接。

如圖1、18所示，充電座10吸附或者固定在工作界面上，支撐并保護多功能清潔機器人在非工作狀態(tài)不會掉落， 多功能清潔機器人前后兩端各有兩個充電柱91，當清潔機器人回到充電座10時，可以任意一端的充電柱91接觸充電座10，并給多功能清潔機器人進行充電。

如圖1、6所示，所述控制面板組合16包含，顯示支架161、顯示PCB162、顯示板163，顯示PCB162與控制系統(tǒng)連接。

如圖4所示，所述電源系統(tǒng)包括：電池90、充電柱91、工作電源17、直流充電插口18，各自分別都與控制系統(tǒng)連接。

如圖6所示，擦布80附著在魔術(shù)貼131上，擦布80與真空發(fā)生裝置7和底座13構(gòu)成負壓腔75，擦布80是可透氣的，所以負壓腔75的壓力和擦布80與空氣的接觸面的面積大小有關(guān)，擦布80側(cè)面的漏氣可忽略不計，在附著在清潔界面上后，擦布80與空氣接觸面基本為零，清潔界面不漏氣，因此此時壓力值為達到最大壓力值，同時將多功能清潔機器人吸附在清潔界面上，在越過界面之間的縫隙時，由于擦布80與空氣接觸面增加，擦布80的漏氣量加大，壓力值產(chǎn)生變小，并反饋給控制系統(tǒng)，通過擦布80的漏氣后形成的壓力變化值來衡量縫隙的大小，判斷是否可以越過縫隙，通過預設(shè)的極限壓力值為判斷基準，能夠越過去的判定為縫隙，不能越過的判定為懸空，并給出相應動作指令，多功能清潔機器人在進行壁面清潔時，任何時候的吸附壓力都要保證多功能清潔機器人能夠不從清潔界面上掉落。

充電座10吸附或者固定在工作界面上，當多功能清潔機器人清潔完工作界面或者電池電力不足的情況下，多功能清潔機器人及時返回到充電座10上并充電，充電座10支撐并保護多功能清潔機器人在非工作狀態(tài)不會從工作界面上掉落下來。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。