一種家用空氣凈化、自動清掃一體的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種家用空氣凈化、自動清掃一體機，包括空氣凈化器、電控裝置和操作面板，空氣凈化器包括殼體和凈化裝置，所述一體機還包括與空氣凈化器組合使用的自動行走式清掃機器人，所述電控裝置包括設(shè)在空氣凈化器上的主控模塊和設(shè)在清掃機器人上的受控模塊，主控模塊和受控模塊之間無線通訊，操作面板上設(shè)有啟動空氣凈化器工作的凈化操作鍵和啟動清掃機器人工作的清掃操作鍵。本實用新型具有使用方便，節(jié)能的優(yōu)點。
【專利說明】一種家用空氣凈化、自動清掃一體機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及家用電器領(lǐng)域，具體是一種新型空氣凈化、自動清掃一體機。

【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)城市空氣，尤其是大城市，一年霧霾的天氣超過100多天，尤其是霧霾中的PM2.5粒子對人體傷害極大，人體若長時間吸入此類粒子，可引起肺癌，血管受阻等疾病。中國的空氣污染越來越嚴重，不良空氣質(zhì)量帶來的健康問題也是日益嚴重。例如，世界銀行發(fā)布的報告表明，由室外空氣污染導致的過早死亡人數(shù)，平均為每天1000人，每年有35至40萬的人面臨著死亡。
[0003]空氣凈化器又稱“空氣清潔器”、空氣清新機，是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物(一般包括粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細菌、過敏原等)，有效提高空氣清潔度的產(chǎn)品，以清除室內(nèi)空氣污染的家用和商用空氣凈化器為主?？諝鈨艋魇怯脕韮艋覂?nèi)空氣的家電產(chǎn)品，一般有中央空調(diào)配套空氣凈化裝置和單機兩類，主要解決由于裝修或者其他原因?qū)е碌氖覂?nèi)、地下空間、車內(nèi)空氣污染問題。由于相對封閉的空間中空氣污染物的釋放有持久性的特點，因此使用空氣凈化器凈化室內(nèi)空氣是國際公認的改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法，但對于落在地面上的灰塵，空氣凈化器就無能為力了。
[0004]掃地機器人是為人類服務(wù)的特種機器人，主要從事家庭地面衛(wèi)生的清潔工作。按照應(yīng)用范圍和用途的不同，掃地機器人有不同類型，常用類型為吸塵式掃地機器人，其原理是在進風口和出風口之間設(shè)置過濾袋，這種掃地機器人的清掃率目前多數(shù)低于95%，甚至有些產(chǎn)品使用一段時間后，還能看見灰塵從出風口排出來，造成空氣污染。另外，一般的清掃機器人不會選擇合理工作時間，即使家里地面無灰塵落下，機器人仍然按照設(shè)定的程序重復清掃，極大的浪費了電能。
[0005]現(xiàn)有市場上的空氣凈化器和掃地機器人均為獨立的產(chǎn)品類別，空氣凈化器只能用來去除空氣中的污染物，而掃地機器人用來去除地面上的污染物，二者相互獨立，不僅占用更多的家庭空間和電源插座，而且需要分別去操作控制，使用十分不變，同時購買兩個，價格更是十分昂貴。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種新型空氣凈化、自動清掃一體機。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0008]一種家用空氣凈化、自動清掃一體機，包括空氣凈化器、電控裝置和操作面板，空氣凈化器包括殼體和凈化裝置，所述一體機還包括與空氣凈化器組合使用的自動行走式清掃機器人，所述電控裝置包括設(shè)在空氣凈化器上的主控模塊和設(shè)在清掃機器人上的受控模塊，主控模塊和受控模塊之間無線通訊，操作面板上設(shè)有啟動空氣凈化器工作的凈化操作鍵和啟動清掃機器人工作的清掃操作鍵。所述操作面板安裝在空氣凈化器的殼體上。
[0009]本實用新型還可以通過以下技術(shù)措施進一步完善:
[0010]作為進一步改進，所述殼體底部設(shè)有收納前述清掃機器人的容置室，所述容置室內(nèi)設(shè)有供清掃機器人充電的充電座，清掃機器人和充電座之間通過可分離式電連接器連接。
[0011]作為進一步改進，電連接器包括第一耦合器和第二耦合器，第一耦合器設(shè)在清掃機器人上，第二耦合器設(shè)在充電座上，第一耦合器和第二耦合器之間設(shè)有對接位置檢測傳感器。
[0012]作為進一步改進，電控裝置還包括監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量的空氣監(jiān)測模塊，主控模塊依據(jù)空氣監(jiān)測模塊傳送的空氣質(zhì)量信號判斷啟動空氣凈化器和/或清掃機器人工作。主控模塊包括計算清掃間隔時間的計時單元，主控模塊依據(jù)空氣質(zhì)量信號判斷調(diào)整清掃機器人的清掃間隔時間?？諝獗O(jiān)測模塊設(shè)在清掃機器人或空氣凈化器上。
[0013]作為進一步改進，清掃機器人設(shè)有障礙物傳感器，受控模塊包括障礙物識別單元，主控模塊包括障礙物分析單元和繪制室內(nèi)障礙物分布圖的圖像制成單元，主控模塊依據(jù)障礙物分布圖向受控模塊發(fā)出清掃區(qū)域指令。
[0014]作為進一步改進，清掃機器人設(shè)有地面?zhèn)鞲衅鳎芸啬K包括地面識別單元，主控模塊包括地面分析單元和繪制室內(nèi)地形圖的圖像制成單元，主控模塊依據(jù)室內(nèi)地形圖向受控模塊發(fā)出清掃區(qū)域指令。
[0015]作為進一步改進，受控模塊包括接收移動電子設(shè)備發(fā)出的控制指令的APP控制單元。主控模塊包括接收移動電子設(shè)備發(fā)出的控制指令的APP控制單元。
[0016]作為進一步改進，受控模塊包括發(fā)射蓄電池電量信號的發(fā)射單元，主控模塊包括接收蓄電池電量信號的電量識別單元，主控模塊依據(jù)蓄電池電量信號控制清掃機器人是否返回充電座。
[0017]由于采用了以上技術(shù)措施，本實用新型具有以下有益技術(shù)效果:
[0018]1.本實用新型的一體機同時設(shè)有空氣凈化器和清掃機器人，二者相互協(xié)作，可以更有效的為用戶提供清潔的家庭環(huán)境。清掃機器人通過可分離式電連接器連接至設(shè)置在空氣凈化器上的充電座充電，取消了清掃機器人的電源線，可以更好地保持房間的整潔。清掃機器人可以收納在空氣凈化器內(nèi)，節(jié)省了產(chǎn)品所占用的室內(nèi)空間。另外，兩個器具巧妙組合后，清掃機器人的部分控制電路可以整合空氣凈化器上的主控模塊中，大大節(jié)約了成本。在使用時，空氣凈化器可以去除空氣中以及清掃機器人清掃時揚起的污染物，清掃機器人可以清除空氣凈化器沒有去除而落在地面上的污染物，二者在主控模塊的協(xié)調(diào)控制下，可以全方位保持房間清潔。
[0019]2.本實用新型的一體機設(shè)有空氣監(jiān)測模塊并設(shè)置計時單元來計算清掃機器人的清掃間隔時間，在室內(nèi)空氣污染嚴重超標時，地面的灰塵量也會增加，反之地面的灰塵量則減少。空氣監(jiān)測模塊檢測到室內(nèi)空氣污染指數(shù)超過預設(shè)的閾值時，空氣凈化器啟動工作，同時，主控模塊可以根據(jù)室內(nèi)空氣的質(zhì)量情況來調(diào)整清掃機器人的工作時間周期，既能有效保持室內(nèi)清潔，又避免了重復無效的清掃，減少電能浪費。
[0020]3.由于本實用新型設(shè)置了障礙物傳感器和地面?zhèn)鞲衅鳎骺啬K可以根據(jù)障礙物傳感器的檢測信號繪制出障礙物分布圖，例如墻壁，桌子等的分布，以限制清掃機器人的清掃區(qū)域，防止其碰撞損壞。主控模塊可以根據(jù)地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測信號繪制出室內(nèi)地形圖，例如樓梯、臺階等以限制清掃機器人的清掃區(qū)域，防止其被摔壞。既提高了清掃效率，又提高了清掃機器人的使用壽命。
[0021]4.由于本實用新型的受控模塊中設(shè)置了電量發(fā)射模塊，可以及時將清掃機器人的蓄電池電量發(fā)送給設(shè)在空氣凈化器上主控模塊進行識別判斷，當蓄電池電量不足時，主控模塊可以控制清掃機器人及時回到設(shè)在空氣凈化器上的充電座上，不需用戶看護使用，大大增加了使用便捷性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型一體機的整機裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本實用新型的空氣凈化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本實用新型的清掃機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4是本實用新型的清掃機器人的截面示意圖。
[0026]圖5是本實用新型的清掃機器人的底面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6是本實用新型的控制原理框圖。
[0028]附圖標記說明
[0029]1.空氣凈化器；2.清掃機器人；3.容置室；4.充電座；5.掃地刷；6.障礙物傳感器；7.地面?zhèn)鞲衅鳎?1.電連接器；8.主控模塊；9.受控模塊；10.空氣監(jiān)測模塊；81.計時單元；82.電量識別單元；83.圖像制成單元；84.障礙物分析單元；85.地面分析單元；86.APP控制單元；91.障礙物識別單元；92.地面識別單元；93.電量發(fā)射單元；11.操作面板。

【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細闡述。
[0031 ] 如圖1至6所示的一種新型空氣凈化、自動清掃一體機，包括空氣凈化器1、電控裝置和操作面板11，空氣凈化器I包括殼體和凈化裝置，一體機還包括與空氣凈化器I組合使用的自動行走式清掃機器人2，殼體底部設(shè)有收納前述清掃機器人2的容置室3，容置室3設(shè)在殼體的底座上，容置室3底部具有支撐腳；清掃機器人2上設(shè)有蓄電池，殼體上設(shè)有供清掃機器人2充電的充電座4，清掃機器人2和充電座4之間通過可分離式電連接器41連接，該分離式電連接器41包括設(shè)在充電座4上的第二耦合器和設(shè)在清掃機器人2上的第一耦合器，第一耦合器和第二耦合器上均設(shè)有至少兩個電觸頭以及吸引磁鐵，吸引磁鐵用于保證兩個耦合器牢固連接，為保證耦合器的精確對位且清掃機器人2可以準確自動進入到容置室3內(nèi)，第一耦合器和第二耦合器之間設(shè)有對接位置檢測傳感器，本實施例的位置檢測傳感器為紅外線傳感器，也可以是其它類型的位置傳感器，如光電傳感器。電控裝置包括設(shè)在清掃機器人2上的受控模塊9和設(shè)在空氣凈化器I上的主控模塊8，主控模塊8具有控制清掃機器人2工作的清掃控制單元，主控模塊8和受控模塊9之間無線通訊，即分別在空氣凈化器I和清掃機器人2上分別設(shè)置天線組件，天線組件包括發(fā)射天線和接收天線，在空氣凈化器I和清掃機器人2之間實現(xiàn)雙向無線通訊。操作面板11上設(shè)有啟動空氣凈化器I工作的凈化操作鍵和啟動清掃機器人2工作的清掃操作鍵。所述操作面板11安裝在空氣凈化器I的殼體上。清掃機器人2底部設(shè)有掃地刷5，用來清掃地面，本實施例中的清掃機器人2為吸塵器式。清掃控制單元通過無線通訊單元將控制信號傳輸給清掃機器人2上的受控模塊9使清掃機器人2依照空氣凈化器I上的主控模塊8處理后產(chǎn)生的指令進行清掃工作。
[0032]電控裝置還包括監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量的空氣監(jiān)測模塊10，空氣監(jiān)測模塊10包括空氣分析儀和信息處理電路，空氣分析儀可以分析出室內(nèi)空氣中有害顆粒的PM2.5值以及空氣中甲醛、細菌的含量，經(jīng)過信息處理電路分后得出空氣質(zhì)量信號并將該信號傳送給主控模塊8?？諝獗O(jiān)測模塊10可以設(shè)在清掃機器人2上，也可以設(shè)在空氣凈化器I上，如果設(shè)在清掃機器人2上則需要將空氣質(zhì)量信號通過無線方式傳送給主控模塊8?？諝獗O(jiān)測模塊10可以實時監(jiān)測室內(nèi)的空氣質(zhì)量并將該信號傳送給主控模塊8，主控模塊8依據(jù)空氣監(jiān)測模塊10傳送的空氣質(zhì)量信號判斷啟動空氣凈化器I和/或清掃機器人2工作，當空氣質(zhì)量超過存儲在主控模塊8中的預設(shè)值時，所謂的預設(shè)值是符合人體呼吸健康的空氣質(zhì)量指標值，在本實施例中，預設(shè)值PM2.5=15.4。超過該指標值時，主控模塊8啟動空氣凈化器1，進一步空氣污染加劇時,主控模塊8啟動清掃機器人2開始清掃工作，也可以同時啟動空氣凈化器I和清掃機器人2，或者先啟動清掃機器人2清掃后，再啟動空氣凈化器I。主控模塊8還包括計算清掃間隔時間的計時單元81，當清掃機器人2完成清掃并回到容置室3，主控模塊8檢測到電連接器41正常連接后，計時單元81開始計時，當主控模塊8發(fā)出清掃機器人2的清掃指令且主控模塊8檢測到電連接器41分離后，計時單元81停止計時。主控模塊8依據(jù)空氣質(zhì)量信號判斷調(diào)整清掃機器人2的清掃間隔時間，即當空氣質(zhì)量狀態(tài)良好時，主控模塊8可以延長清掃機器人2的清掃時間間隔，當空氣質(zhì)量較差時，則縮短清掃機器人2時間間隔。
[0033]清掃機器人2設(shè)有障礙物傳感器6，障礙物傳感器6為現(xiàn)有技術(shù)中常見的傳感器，包括激光傳感器、超聲波傳感器和紅外傳感器，本實施例中，為降低成本，采用了紅外傳感器。受控模塊9包括障礙物識別單元91，當障礙物傳感器6探測到障礙物后，將障礙物傳遞給障礙物識別單元91，主控模塊8包括障礙物分析單元84和繪制室內(nèi)障礙物分布圖的圖像制成單元83，主控模塊8依據(jù)障礙物分布圖向受控模塊9發(fā)出清掃區(qū)域指令。通常，障礙物分布圖的繪制是在第一次使用本實用新型的一體機時進行，本實用新型在操控裝置上設(shè)有室內(nèi)測繪按鈕，操作該按鈕，清掃機器人2就會自動沿室內(nèi)的墻壁、桌椅等障礙物行走，進行障礙物測繪，然后再由圖像制成單元83繪制出室內(nèi)障礙物的分布圖，在以后進行清掃時，清掃機器人2會自動在沒有障礙物的清掃區(qū)域內(nèi)進行清掃。
[0034]清掃機器人2設(shè)有地面?zhèn)鞲衅?，地面?zhèn)鞲衅?為一種紅外距離傳感器，可以探測地面到清掃機器人2的距離，受控模塊9包括地面識別單元92，地面?zhèn)鞲衅?將探測到的地面距離信息傳送給地面識別單元92處理分析后，再通過無線組件發(fā)送給主控模塊8，主控模塊8包括地面分析單元85和繪制室內(nèi)地形圖的圖像制成單元83，地面分析單元85將接收到的地面信息進一步分析處理后在傳送給圖像制成單元83繪制出室內(nèi)地形圖，主控模塊8依據(jù)室內(nèi)地形圖向受控模塊9發(fā)出清掃區(qū)域指令。通常，地面分布圖的繪制是在第一次使用本實用新型的一體機時進行，本實用新型在操控裝置上設(shè)有地面測繪按鈕，操作該按鈕，清掃機器人2就會在行走過程中進行地面測繪，然后再由圖像制成單元83繪制出室內(nèi)地面分布圖，例如臺階、樓梯等的分布，在以后進行清掃時，清掃機器人2會在沒有樓梯或臺階的清掃區(qū)域內(nèi)進行清掃。
[0035]受控模塊9包括接收移動電子設(shè)備發(fā)出的控制指令的APP控制單元86，該移動電子設(shè)備可以是手機或平板電腦等，在使用該功能前，用戶需要自行下載廠家提供的APP客戶端，并打開APP軟件，用戶可以在手機或平板電腦的操作面上滑動來控制掃地機器人的運動軌跡。本實用新型也可在主控模塊8包括接收移動電子設(shè)備發(fā)出的控制指令的APP控制單元86，其原理和上述受控模塊9上設(shè)置APP控制單元86原理一致。
[0036]受控模塊9包括發(fā)射蓄電池電量信號的電量發(fā)射單元93，主控模塊8包括接收蓄電池電量信號的電量識別單元82，主控模塊8依據(jù)蓄電池電量信號控制清掃機器人2是否返回充電座4。電量識別單元82實時監(jiān)控設(shè)在清掃機器人2上的蓄電池的電量，當電量不足時，主控模塊8向受控模塊9發(fā)出清掃機器人2返回充電指令，控制機器人返回至容置室3內(nèi)，并第一I禹合器和第二I禹合器對接。
[0037]本實用新型的新型空氣凈化、自動清掃一體機的工作過程如下:
[0038]在初始狀態(tài)下，清掃機器人2收納在空氣凈化器I下方的容置室3內(nèi)，同時第一耦合器和第二耦合器相互連接以保持蓄電池的電量始終處于充足狀態(tài)，接通空氣凈化器I電源后，空氣監(jiān)測模塊10開始實時監(jiān)測室內(nèi)的空氣質(zhì)量，同時主控模塊8啟動清掃機器人2進行第一清掃，清掃時，設(shè)在清掃機器人2上的障礙物傳感器6同時記錄下障礙物的形狀和分布情況，并將該信息傳遞給主控模塊8上的障礙物分析單元84，然后再傳送給圖像制成單元83繪制出障礙物分布圖，以備下次清掃時設(shè)定清掃區(qū)域，同時設(shè)在清掃機器人2上的地面?zhèn)鞲衅?記錄下地面的高低分布情況，例如臺階等，然后將該信息傳遞給主控模塊8上的地面分析單元85，然后再傳送給圖像制成單元83繪制出地面分布圖，以備下次清掃時設(shè)定清掃區(qū)域。
[0039]在清掃機器人2完成第一次清掃后，計時單元81開始累計清掃間隔時間，同時空氣監(jiān)測模塊10監(jiān)測室內(nèi)的空氣質(zhì)量，當空氣污染超標時，啟動空氣凈化器I開始凈化工作。當空氣污染嚴重時，主控模塊8自動縮短清掃機器人2的清掃間隔時間，而空氣污染較輕時，則延長清掃機器人2的清掃間隔時間，以節(jié)約電能。
[0040]當清掃機器人2在清掃工作時，受控模塊9將蓄電池的電量信號發(fā)射給主控模塊8上的電量識別單元82，當蓄電池電量不足時，主控模塊8發(fā)出清掃機器人2返回信號，設(shè)在電連接器41上的位置傳感器可以使清掃機器人2準確返回到容置室3內(nèi)，同時是第一耦合器和第二耦合器準確連接。
[0041]上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選方式，實際上，任何在本實施例基礎(chǔ)上所做的等同技術(shù)方案均構(gòu)成侵權(quán)行為。
【權(quán)利要求】
1.一種家用空氣凈化、自動清掃一體機，包括空氣凈化器、電控裝置和操作面板，空氣凈化器包括殼體和凈化裝置，其特征在于:所述一體機還包括與空氣凈化器組合使用的自動行走式清掃機器人，所述電控裝置包括設(shè)在空氣凈化器上的主控模塊和設(shè)在清掃機器人上的受控模塊，主控模塊和受控模塊之間無線通訊，操作面板上設(shè)有啟動空氣凈化器工作的凈化操作鍵和啟動清掃機器人工作的清掃操作鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述殼體底部設(shè)有收納前述清掃機器人的容置室，所述容置室內(nèi)設(shè)有供清掃機器人充電的充電座，清掃機器人和充電座之間通過可分離式電連接器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述電連接器包括第一稱合器和第二稱合器，第一稱合器設(shè)在清掃機器人上，第二稱合器設(shè)在充電座上，第一耦合器和第二耦合器之間設(shè)有對接位置檢測傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述電控裝置還包括監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量的空氣監(jiān)測模塊，主控模塊依據(jù)空氣監(jiān)測模塊傳送的空氣質(zhì)量信號判斷啟動空氣凈化器和/或清掃機器人工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機,其特征在于,所述主控模塊包括計算清掃間隔時間的計時單元，主控模塊依據(jù)空氣質(zhì)量信號判斷調(diào)整清掃機器人的清掃間隔時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述空氣監(jiān)測模塊設(shè)在清掃機器人或空氣凈化器上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述清掃機器人設(shè)有障礙物傳感器，受控模塊包括障礙物識別單元，主控模塊包括障礙物分析單元和繪制室內(nèi)障礙物分布圖的圖像制成單元，主控模塊依據(jù)障礙物分布圖向受控模塊發(fā)出清掃區(qū)域指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述清掃機器人設(shè)有地面?zhèn)鞲衅?，受控模塊包括地面識別單元，主控模塊包括地面分析單元和繪制室內(nèi)地形圖的圖像制成單元，主控模塊依據(jù)室內(nèi)地形圖向受控模塊發(fā)出清掃區(qū)域指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述受控模塊包括發(fā)射蓄電池電量信號的電量發(fā)射單元，主控模塊包括接收蓄電池電量信號的電量識別單元，主控模塊依據(jù)蓄電池電量信號控制清掃機器人是否返回充電座。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用空氣凈化、自動清掃一體機，其特征在于，所述操作面板安裝在空氣凈化器的殼體上。
【文檔編號】F24F5/00GK204128108SQ201420539593
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】鄒劍寒 申請人:廈門蒙發(fā)利科技（集團）股份有限公司