阅读说明：本技术 一种加压式拖地机器人及其工作方法 (Pressurized mopping robot and working method thereof ) 是由 刘言松 代婉雯 熊欣 陈卓 李曦 张月明 于 2020-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种加压式拖地机器人及其工作方法,属于智能机器人技术领域。机器人本体包括主体、行走机构、升降板和拖板；主体与行走机构连接,主体上设有升降板电机和蜗轮蜗杆机构,升降板电机与蜗轮蜗杆机构的蜗杆连接,蜗轮蜗杆机构的蜗轮螺接有第一丝杠,第一丝杠穿过主体与升降板固定连接；升降板上设有拖板电机,拖板电机通过传动机构与拖板连接,传动机构与拖板之间设有弹簧装置；充电及清洗装置包括外壳、水箱和清洗盆,外壳与水箱连接,水箱与清洗盆连接,清洗盆可拆卸地的固定在外壳下方,外壳上设有感应装置和充电装置。能够在拖地时对地面施加一定的压力,从而提高拖地的效果。(The invention discloses a pressurized mopping robot and a working method thereof, and belongs to the technical field of intelligent robots. The robot body comprises a main body, a walking mechanism, a lifting plate and a planker; the main body is connected with the traveling mechanism, a lifting plate motor and a worm gear mechanism are arranged on the main body, the lifting plate motor is connected with a worm of the worm gear mechanism, a worm wheel of the worm gear mechanism is connected with a first lead screw in a threaded manner, and the first lead screw penetrates through the main body and is fixedly connected with the lifting plate; a carriage motor is arranged on the lifting plate, the carriage motor is connected with the carriage through a transmission mechanism, and a spring device is arranged between the transmission mechanism and the carriage; charging and belt cleaning device includes shell, water tank and wash basin, and the shell is connected with the water tank, and the water tank is connected with the wash basin, and wash basin detachably fixes in the shell below, is equipped with induction system and charging device on the shell. Can exert certain pressure to the ground when mopping the ground, thereby improving the mopping effect.)

一种加压式拖地机器人及其工作方法

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，具体涉及一种加压式拖地机器人及其工作方法。

背景技术

随着科技的发展，家用智能设备越来越多，智能拖地机器人随着智能化技术的不断完善，也有了很大的优化。但是现存的家居类拖地机器人仍存在不足，现有的大多数智能拖地机器人，大部分都未配备水箱，在使用前需要沾湿拖布，使用后拖布还得拆下来手动清洗，几乎等同于现有的拖把，使用起来十分麻烦效果也不明显。有部分较为先进的拖地机器人，虽然能够自主清洗并且配备水箱，但是拖地时压力太小，只能带走地面的浮尘，需要通过多次清理才能将液体清理干净，液体凝固后形成的硬垢无法通过多次清理清除，导致拖地效果不好。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种加压式拖地机器人及其工作方法，能够在拖地时对地面施加一定的压力，从而提高拖地的效果。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种加压式拖地机器人，包括机器人本体和充电及清洗装置，其特征在于，机器人本体包括主体、行走机构、升降板和拖板；主体与行走机构连接，主体上设有升降板电机和蜗轮蜗杆机构，升降板电机与蜗轮蜗杆机构的蜗杆连接，蜗轮蜗杆机构的蜗轮螺接有第一丝杠，第一丝杠穿过主体与升降板连接；升降板上设有拖板电机，拖板电机通过传动机构与拖板连接，传动机构与拖板之间设有弹簧装置；

充电及清洗装置包括外壳、水箱和清洗盆，外壳与水箱连接，水箱与清洗盆连接，清洗盆可拆卸地的固定在外壳下方，外壳上设有感应装置和充电装置。

优选地，主体为下平面开口的长方形壳体，主体两侧面的下端朝内侧翻边；升降板电机和蜗轮蜗杆机构固定在主体的上平面上。

进一步优选地，升降板电机为双出轴电机，升降板电机固定在主体上平面的中心，升降板电机的两个输出轴分别对称连接1个蜗杆，蜗杆分别连接1个蜗轮，蜗轮上设有螺孔，2个蜗轮分别连接1个第一丝杠。

进一步优选地，行走机构包括4个车轮，每个车轮分别连接有车轮电机，车轮电机固定在主体两侧面的翻边内。

进一步优选地，4个车轮两两左右对称分布在主体的两侧，车轮为麦克纳姆轮。

优选地，拖板电机为双出轴电机，拖板电机的两个输出轴分别通过锥齿轮系统连接有第二丝杠，第二丝杠分别连接1个拖板；弹簧装置包括上弹簧套、下弹簧套和弹簧，上弹簧套、下弹簧套和弹簧均套设在第二丝杠下端，弹簧设在上弹簧套和下弹簧套之间，下弹簧套与拖板固定连接。

优选地，升降板的一端铰接有开合翻板，升降板上固定有翻转电机，开合翻板通过翻转连杆与翻转电机连接；当机器人本体处于拖地状态时，开合翻板向上闭合，拖板的最大尺寸大于升降板的最大尺寸；当机器人本体处于清洗状态时，开合翻板向下打开，升降板与开合翻板的面积之和与清洗盆上开口的面积相等。

优选地，清洗盆上设有注水口和出水口，注水口通过进水管与水箱连接，出水口连接有排水管；外壳下方一体连接有托盘，托盘通过卡扣与清洗盆连接，清洗盆上开口设有密封圈。

优选地，外壳的一侧设有线路保护壳，电路和水路设在线路保护壳内部；水箱上设有水箱注水口，水箱注水口与外部水源连接，水箱内设有液位传感器，水箱注水口设有进水阀，液位传感器与进水阀连接。

本发明公开了上述加压式拖地机器人的工作方法，包括：

充电及清洗装置接通电源和水源，机器人本体通过充电装置进行充电，拖布安装在拖板上，水箱通过注水口向清洗盆内注入清水，机器人本体通过感应装置停靠在清洗盆上方，升降板电机通过蜗轮蜗杆机构和第一丝杠带动升降板下降，使拖布浸入清水，拖板电机通过传动机构带动拖板旋转进行清洗，然后水由出水口排出，拖板继续旋转甩出多余水分，升降板上升使机器人本体驶出充电及清洗装置，升降板下降使拖板上的拖布与地面具有压力，行走机构按照规划线路进行移动，同时拖板旋转进行拖地。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的一种加压式拖地机器人，通过主体上的升降板电机的转动带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动丝杠转动，进而实现升降板的升降，在拖地时能够将压力施加在与拖板上拖布接触的地面上，拖板上拖布与地面紧密接触后，通过拖板电机带动拖板旋转，从而达到良好地清洁效果。该传动系统的传动控制精度高，能够根据不同地面类型施加相应的压力，同时，弹簧装置能够分散拖板传递的向上的力，防止机器人本体因为向上的力导致整个机体离开地面。机器人本体能够通过感应装置进行精确定位，将拖板上的拖布在清洗盆中进行清洗，效率和自动化程度高。

进一步地，主体采用下平面开口的长方形壳体结构，方便制造和安装，主体两侧面的下端朝内侧翻边，提升主体的强度。

更进一步地，升降板电机采用双出轴电机，分别通过两套对称设置的蜗轮蜗杆机构和丝杠实现升降板的升降，结构平稳，作用在拖板上拖布的压力均匀。

更进一步地，采用4个车轮进行移动，且每个车轮分别连接电机，移动的自由度高。

更进一步地，车轮采用麦克纳姆轮，可以实现任意角度、任意方向的旋转和平移，从而可以最大程度的清洁死角，提高清洁能力。

进一步地，拖地时开合翻板向上闭合，拖板的最大尺寸大于升降板的最大尺寸，能够拖到更多的区域减少清洁死角；清洗时开合翻板向下打开，升降板与开合翻板的面积之和与清洗盆上开口的面积相等，能够防止清洗时水溅出。

进一步地，托盘通过卡扣固定清洗盆，防止清洗时震动过大清洗盆移位；密封圈能够增加升降板与清洗盆的接触密封性，防止水溅出。

进一步地，线路保护壳能够规整电路和水路，提高安全性；液位传感器能够监测水箱内水量，不足时通过进水阀实现自主蓄水。

本发明公开的上述加压式拖地机器人的工作方法，自动化程度高，拖地的效果好、效率高。

附图说明

图1为本发明的机器人本体的整体结构示意图；

图2为本发明的机器人本体除主体外的装配示意图；

图3为本发明的第一丝杠及拖板电机的装配示意图；

图4为本发明的拖板及拖板电机的装配示意图；

图5为本发明的车轮的装配示意图；

图6为本发明的弹簧装置的装配示意图；

图7为本发明的充电及清洗装置的主视示意图；

图8为本发明的充电及清洗装置的后视示意图；

图9为本发明的清洗盆的结构示意图；

图10为本发明的机器人本体和充电及清洗装置合体的装配示意图。

图中：1为主体，2-1为车轮电机，2-2为升降板电机，2-3为拖板电机，2-4为翻转电机，3为行走机构，3-1为车轮，4为升降板，5为拖板，6-1为第一丝杠，6-2为第二丝杠，7-1为第一轴承，7-2为第二轴承，7-2-1为轴套，7-3为第三轴承，7-4为第四轴承，8为弹簧装置，8-1为上弹簧套，8-2为下弹簧套，8-3为弹簧，9为开合翻板，10-1为车轮连杆，10-2为升降连杆，10-3为拖板连杆，10-4为翻转连杆，11为蜗轮蜗杆机构，12-1为第一支撑架，12-2为第二支撑架，13为外壳，14为水箱，15为清洗盆，16为托盘，17为密封圈，18为注水口，19为出水口，20为感应装置，21为充电装置，22为水箱注水口，23为线路保护壳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：

如图1、图2和图4，本发明的加压式拖地机器人，包括机器人本体和充电及清洗装置，机器人本体包括主体1、行走机构3、升降板4和拖板5。

如图5，行走机构3包括4个车轮3-1，每个车轮3-1分别通过车轮连杆10-1和第一轴承7-1与车轮电机2-1连接，优选地，4个车轮3-1两两左右对称分布在主体1的两侧，车轮3-1为麦克纳姆轮。

如图1、图3，主体1为下平面开口的长方形壳体，截面为半开口字形结构，主体1两侧面的下端朝内侧翻边形成托板，车轮电机2-1固定在主体1两侧面的翻边形成的托板内；升降板电机2-2和蜗轮蜗杆机构11固定在主体1的上平面上，升降板电机2-2为双出轴电机，升降板电机2-2固定在主体1上平面的中心，升降板电机2-2的两个输出轴分别通过升降连杆10-2对称连接1个蜗杆，升降连杆10-2采用若干第一支撑架12-1支撑，蜗杆分别连接1个蜗轮，蜗轮上设有螺孔，2个蜗轮分别通过第二轴承7-2和轴套7-2-1与1个第一丝杠6-1连接，轴套7-2-1内部有用于实现第一丝杠6-1上下移动的螺纹，第一丝杠6-1穿过主体1与升降板4通过第三轴承连接。

如图2、图4，升降板4上设有拖板电机2-3，传动机构与拖板5之间设有弹簧装置8；拖板电机2-3为双出轴电机，拖板电机2-3的两个输出轴分别通过2个拖板连杆10-3和锥齿轮系统与第二丝杠6-2连接，拖板连杆10-3通过若干第二支撑架12-2支撑，将拖板电机2-3输出的水平方向的旋转转换为拖板5竖直方向的旋转，从而实现拖地功能，2个第二丝杠6-2分别通过第四轴承7-4连接1个圆形拖板5。

如图6，弹簧装置8包括上弹簧套8-1、下弹簧套8-2和弹簧8-3，上弹簧套8-1、下弹簧套8-2和弹簧8-3均套设在第二丝杠6-2下端，弹簧8-3设在上弹簧套8-1和下弹簧套8-2之间，下弹簧套8-2与拖板5固定连接。

如图2，升降板4的一端铰接有开合翻板9，升降板4上固定有翻转电机2-4，开合翻板9通过翻转连杆10-4与翻转电机2-4连接；当机器人本体处于拖地状态时，开合翻板9向上闭合，拖板5的最大尺寸大于升降板4的最大尺寸；当机器人本体处于清洗状态时，开合翻板9向下打开，升降板4与开合翻板9的面积之和与清洗盆15上开口的面积相等。

如图7、图8和图9，充电及清洗装置包括外壳13、水箱14和清洗盆15，外壳13与水箱14连接，水箱14与清洗盆15连接，清洗盆15可拆卸地的固定在外壳13下方，外壳13上设有对称设置的2个用于感应机器人本体的感应装置20和1个充电装置21，感应装置20和充电装置21位于清洗盆15的上方。清洗盆15上设有注水口18和出水口19，注水口18通过进水管与水箱14连接，出水口19连接有排水管；外壳13下方一体连接有托盘16，托盘16通过卡扣与清洗盆15连接，清洗盆15上开口设有密封圈17。外壳13的一侧设有线路保护壳23，电路和水路设在线路保护壳23内部；水箱14上设有水箱注水口22，水箱注水口22与外部水源连接，水箱14内设有液位传感器，水箱注水口22设有进水阀，液位传感器与进水阀连接。

上述加压式拖地机器人在工作时：

充电及清洗装置接通电源和水源，机器人本体通过充电装置21进行充电，拖布装夹在拖板5上，水箱14通过注水口18向清洗盆15内注入清水，如图10，机器人本体通过感应装置20停靠在清洗盆15上方，升降板电机2-2通过蜗轮蜗杆机构11和第一丝杠6-1带动升降板4下降，开合翻板9向下打开，使拖布浸入清水，拖板电机2-3通过传动机构带动拖板5旋转进行清洗，然后水由出水口19排出，拖板5继续旋转甩出多余水分，开合翻板9向上闭合，升降板4上升使机器人本体驶出充电及清洗装置，升降板4下降使拖板5上的拖布与地面具有压力，行走机构3按照规划线路进行移动，同时拖板5旋转进行拖地。

在完成一圈清理后，升降板4上升，放下开合翻板9，运动到充电及清洗装置前继续向充电及清洗装置内运动直到感应装置20感应到合理位置放下升降板4开始进行清洗，通过拖板5旋转而进行自主清理，清理完成后出水口19自动排水，拖板5继续旋转使得拖布甩出多余水分。此时根据设定需要清理的次数，若还需清理重复上述步骤进行清洁，若不需要再次清洁则根据电量使用情况自主进行充电。

以上所述，仅为本发明实施方式中的部分，本发明中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。