一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人

文档序号:1958670 发布日期:2021-12-14 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人 (Lifting device for cleaning robot and cleaning robot ) 是由 李振 孙书晨 李孝亮 章甘 陈文凯 王生贵 于 2021-08-04 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人,涉及清洁机器人技术领域。其包括滚刷组件、吸水扒组件、驱动装置、及传动连接在驱动装置和滚刷组件之间的第一传动件和传动连接在驱动装置和吸水扒组件之间的第二传动件。本发明提供的一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人,通过驱动装置同时实现对滚刷组件和吸水扒组件的升降控制,有效地解决了清洁机器人结构复杂度高的问题。(The invention discloses a lifting device for a cleaning robot and the cleaning robot, and relates to the technical field of cleaning robots. The water absorption scraper comprises a rolling brush component, a water absorption scraper component, a driving device, a first transmission piece and a second transmission piece, wherein the first transmission piece is in transmission connection between the driving device and the rolling brush component, and the second transmission piece is in transmission connection between the driving device and the water absorption scraper component. According to the lifting device for the cleaning robot and the cleaning robot, the lifting control of the rolling brush assembly and the water absorption raking assembly is realized through the driving device, and the problem of high structural complexity of the cleaning robot is effectively solved.)

一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人

技术领域

本发明涉及清洁机器人技术领域,具体涉及一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人。

背景技术

目前随着自动化技术和人工智能的发展,智能机器人的需求越来越广泛。清洁机器人,能够对地面进行清洁,适用于各种室内室外环境,例如道路、公园、宾馆、车站等。清洁机器人一般包括滚刷和吸水扒,滚刷用于将位于清洁机器人底部的灰尘扫起,让灰尘通过吸尘口进入到集尘盒中;吸水扒可以将地面上污水吸入污水箱内。

现有的清洁机器人中的滚刷和吸水扒的抬升高度都是由其各自分别对应设置的电机控制,所以在现有的清洁机器人中用于控制滚刷和吸水扒的电机数量至少为二。如此一来,不但会增加整个清洁机器人的负重,影响清洁机器人的作业时长,而且会提高整个清洁机器人的结构复杂度。

发明内容

为了解决上述背景技术中的不足,本发明提供了一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人,能够实现单个电机同时控制滚刷和吸水扒抬升高度,有效地解决了清洁机器人结构复杂度高的问题。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:

一种用于清洁机器人的抬升装置,包括滚刷组件和吸水扒组件、驱动装置、第一传动件和第二传动件,所述驱动装置的输出端通过所述第一传动件与所述滚刷组件传动连接,以提供动力并控制所述滚刷组件的升降;所述驱动装置的输出端通过所述第二传动件与所述吸水扒组件传动连接,以提供动力并控制所述吸水扒组件的升降。

进一步地,所述第一传动件采用带传动机构、齿轮传动机构、链传动机构、蜗杆传动机构、螺旋传动机构中的任一种机械传动方式,以用于将所述驱动装置的动力传动至所述滚刷组件;所述第二传动件采用带传动机构、齿轮传动机构、链传动机构、蜗杆传动机构、螺旋传动机构中的任一种机械传动方式,以用于将驱动装置的动力传动至所述吸水扒组件。传动件的具体结构可以是本领域技术人员根据机械设计知识和实际需要进行选择。

进一步地,所述第一传动件和第二传动件采用绳传动机构;所述绳传动机构包括绳索、与所述绳索配合传动的传动轮;所述绳索包括棉绳索、麻绳索、涤纶绳索或钢丝绳索;所述传动轮包括滑轮或槽轮。绳传动方式具有结构简单、便于控制、成本低的优点。

进一步地,所述驱动装置的动力输出端设置有转接头,所述转接头的两端分别连接有第一传动件和第二传动件。可同时对滚刷组件和吸水扒组件进行控制,具有结构简单的优点。

进一步地,所述第一传动件的绳索上设置有弹性元件,所述滚刷组件和/或机器人上设有用于限制所述滚刷组件抬升高度的限位件,当所述第一传动件的绳索拉紧,所述滚刷组件抬升至所述限位件限位位置时,所述弹性元件伸缩变形以吸收所述第一传动件的绳索的继续传动行程。

进一步地,所述滚刷组件和机器人之间设置有导向柱,以用于所述滚刷组件升降时的导向作用,使得所述滚刷组件稳定抬升。以增强滚刷组件抬升的稳定性,分担了第一传动件的绳索所承受的拉力,延长了第一传动件的使用寿命,具有结构简单的优点。

进一步地,所述弹性元件为螺旋弹簧或橡皮筋。以分担绳索所承受的拉力,具有延长绳索的使用寿命的优点。

进一步地,所述第二传动件的绳索的传动行程大于所述吸水扒组件的升降行程,以使得当所述第二传动件的绳索传动行程在预定行程内时,所述吸水扒组件的抬升行程为0,当所述第二传动件的绳索传动行程大于预定行程时,所述吸水扒组件开始抬升。保证了即使在滚刷组件被抬升之后,吸水扒组件仍可以将滚刷组件清扫过的地面上的污水吸入污水箱内,可以完成一个完整的作业流程。

进一步地,所述驱动装置包括电机或液压驱动装置;所述电机包括推杆电机、步进电机或伺服电机中的任一种。以确保动力的稳定输出,具有抬升稳定的优点。

本发明还提供一种清洁机器人,包括机器人本体及用于清洁机器人的抬升装置。具有结构复杂度低的优点。

本发明提供的一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人,将滚刷组件和吸水扒组件分别通过传动件与同一驱动装置传动连接,单一驱动装置同时向滚刷组件和吸水扒组件提供动力,实现了对滚刷组件和吸水扒组件的抬升控制,从而降低了整个清洁机器人的结构复杂度、降低了整个清洁机器人的负重、增加了清洁机器人的作业时长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明清洁机器人的结构示意图;

图2示出本发明用于清洁机器人的抬升装置的结构示意图(一);

图3示出本发明用于清洁机器人的抬升装置的结构示意图(二);

图4示出本发明用于清洁机器人的抬升装置的结构示意图(三);

图5示出实施例中的驱动装置与传动件的装配结构示意图;

图6示出本发明提供的图4中A处局部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参照图2~图6,本发明提供的一种用于清洁机器人的抬升装置,安装于清洁机器人的本体上,以实现对滚刷组件1和吸水扒组件2的抬升位置的控制。一般地,本发明的用于清洁机器人的抬升装置,可以包括滚刷组件1,吸水扒组件2,驱动装置3。滚刷组件1通过第一传动件6与驱动装置3的输出端传动连接,使得驱动装置3得以控制滚刷组件1的升降,吸水扒组件2通过第二传动件5与驱动装置3的输出端传动连接,使得驱动装置3得以控制吸水扒组件2的升降。

可选地,驱动装置3包括但不限于电机或液压驱动装置,电机可以是推杆电机、步进电机或伺服电机。

优选地,在一个具体的实施例中,如图3所示,所述驱动装置3为推杆电机,为了同时刻实现单一驱动装置3对滚刷组件1和吸水扒组件2的双控制,推杆电机的动力输出端设置有转接头7,所述转接头7包括固定连接在推杆电机的动力输出轴头部两侧的U型固定件和依次贯穿推杆电机的动力输出轴、U型固定件的轴销,所述第一传动件6和第二传动件5分别设置在推杆电机的动力输出轴两侧、U型固定件与轴销之间。即,第一传动件6和第二传动件5的绳索分别与动力输出轴两侧的轴销连接。当推杆电机工作时,动力输出轴沿直线运动,即可同时拉动第一传动件6和第二传动件5的绳索移动,实现对滚刷组件1和吸水扒组件2的抬升或下降控制。

本发明提供的第一传动件6和第二传动件5仅需将推杆电机输出的动力传递至滚刷组件1和吸水扒组件2即可,对于传动机构的结构形式并不做限制,本领域的工作人员可以根据实际工程需求,选择更为适用的传动机构及其组合形式。

可选地,第一传动件和第二传动件可以为绳传动机构、带传动机构、齿轮传动机构、链传动机构、蜗杆传动机构或螺旋传动机构。

优选地,在一个具体的实施例中,如图3所示,第一传动件6和第二传动件5采用绳传动机构,其具体包括绳索及与绳索配合的传动轮。传动轮可以为滚轮或槽轮等,传动轮的位置可以是本领域技术人员根据机器人的底板结构进行设计选择,其目的在于将绳索导向、分别连接至滚刷组件1和吸水扒组件2。

可选地,为了确保吸水扒组件2可以将滚刷组件1清扫过的地面上的污水吸入污水箱内,所以吸水扒组件2的抬升时刻要晚于滚刷组件1。因此,第二传动件5的绳索长度要大于第一传动件6的绳索长度,即第二传动件5的绳索的传动行程大于吸水扒组件2的升降行程,以使得当所述第二传动件5的绳索传动行程在预定行程内时,吸水扒组件2的抬升行程为0,当所述第二传动件5的绳索传动行程大于预定行程时,吸水扒组件2开始抬升。吸水扒组件2的抬升高度由第二传动件5的绳索长度决定,滚刷组件1的抬升高度通过限位件8进行限制。

可选地,限位件8可以位于机器人上、滚刷组件1上或同时位于滚刷组件1和机器人上。

在一个具体的实施例中,如图4所示,限位件8安装在滚刷组件1上,同时,为了确保滚刷组件1在抬升过程中的稳定性,特在滚刷组件1和机器人之间设置了导向柱9。在第一传动件的绳索上还设置了弹性元件。当第一传动件的绳索拉紧,滚刷组件1抬升至限位件限位位置的时候,设置在第一传动件的绳索上的弹性元件可以通过伸缩变形吸收第一传动件6的绳索的继续传动行程。

可选地,弹性元件可以是螺旋弹簧、橡皮筋或其他可以伸缩变形以吸收或补偿绳索拉长或拉紧时的传动行程的元件。

优选地,在一个具体的实施例中,如图2所示,用于吸收第一传动件的绳索的继续传动行程的弹性元件为螺旋弹簧。

本发明提供的一种用于清洁机器人的抬升装置及清洁机器人,其工作过程为:

在清洁机器人清扫地面的过程中,需要滚刷组件1和吸水扒组件2的同时作业,此时作为驱动装置的推杆电机由初始状态运动至其可运行的最大行程,此时第一传动件6和第二传动件5的绳索处于松弛状态,滚刷组件1和吸水扒组件2与地面接触,清洁机器人可进行正常的地面清扫工作。

当清洁机器人不需要进行地面清扫作业或遇到特殊情况需要将滚刷组件1和吸水扒组件2抬起的时候,作为驱动装置的推杆电机的推杆开始进行回缩作业,在推杆电机的推杆回缩的过程中,拉动连接在推杆电机(驱动装置3)上的第一传动件6和第二传动件5,第一传动件6和第二传动件5的传动轮与其对应配合作业的绳索将推杆电机输出的动力导向至分别连接的滚刷组件1和吸水扒组件2,继而实现吸水扒组件2、滚刷组件1的抬升;在预定行程内,只有滚刷组件1在导向柱9的辅助下,随着推杆电机作业稳定抬升,吸水扒组件2不抬升继续进行地面清洁作业;推杆电机继续作业,当第二传动件5的绳索传动行程大于预定行程后,吸水扒组件2开始抬升,当滚刷组件1抬升至一定高度之后,限位件8限制滚刷组件1不再进行抬升,推杆电机继续运动拉紧第一传动件6和第二传动件5,第二传动件5带动吸水扒组件2继续抬升,此时,设置在第一传动件6的绳索上的螺旋弹簧伸缩变形吸收掉了第一传动件的绳索的继续传动行程,当推杆电机运行至其初始状态时,第一传动件6和第二传动件5保持当下拉紧状态,吸水扒组件2也不再抬升,至此,清洁机器人完成滚刷组件1和吸水扒组件的抬升作业。

本发明还提供一种清洁机器人,如图1所示,包括机器人本体及安装在机器人本体上的抬升装置。可选地,抬升装置安装于机器人本体的底板位置。抬升装置的具体结构可参见前述内容,在此不再一一赘述。

尽管已描述了本发明实施例中的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例中范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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