具体实施方式

下面将参照附图1至图6更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

为了更好地理解，如图1至图4所示，碗碟清洗机包括，

摄像头，其拍摄碗碟的图像数据；

位置计算单元，其基于所述图像数据计算得到待清洗碗碟位置数据；

抓取机构，其连接所述位置计算单元，所述抓取机构包括，

第一圆盘710，其使其使设在第一圆盘710和第二圆盘711之间的轴承706具有一个自由度，以绕轴心转动，

第二圆盘711，其可转动地同心布置于第一圆盘710中，

第一舵机708，其连接所述第二圆盘711以可控地驱动所述第二圆盘711转动，

第一支架712，其设在所述第二圆盘711上，

第二支架714，其枢转连接所述第一支架712，

第二舵机705，其连接所述第二支架714以可控地驱动所述第二支架714转动，

连接臂701，其枢转连接所述第二支架714，

第三舵机717，其连接所述连接臂701以可控地驱动所述连接臂701转动，

真空吸嘴703，其设在所述连接臂701，

气泵，其连接所述真空吸嘴703以提供预定吸力，

抓取控制单元，其连接所述计算单元、第一舵机708、第二舵机705、第三舵机717和气泵，基于所述待清洗碗碟位置数据，抓取控制单元控制所述真空吸嘴703抓取待清洗碗碟以送达刷洗机构4，

刷洗机构4包括，

涡轮415，其设在所述网孔板709一侧，

外套轴406，其为中空结构，所述外套轴406连接涡轮415以转动，

水咀接头413，其一端连接水泵，另一端连接所述外套轴406以形成水流通道，

刷头，其设在所述网孔板709另一侧，所述刷头连接所述外套轴406以转动地喷水，

刷洗控制单元，其连接所述位置计算单元、水泵，涡轮415和刷头，刷洗控制单元控制所述刷头清洗碗碟，清洗完毕后，所述真空吸嘴703抓取并叠放碗碟。

本发明利用刷头清洗碗盘，模仿人工清洗碗盘，达到清洁效果，同时节省水资源。另外，刷洗全程自动化，极大增加使用便捷性。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述碗碟清洗机包括框架1，所述抓取机构7和刷洗机构4固定于所述框架1中。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述框架1包括用于定位待清洗碗碟的定位机构3，定位机构3包括，

基座302，其支承于网孔板709，所述基座302具有容纳碗碟的中空结构，

多个爪头304，其分别设在基座302周缘以固定碗碟。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述框架1包括盖板机构2，所述盖板机构2包括盖板201以及驱动盖板201开闭的直线模组202，所述盖板201设在所述基座302上方。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，主动导引板203通过螺纹安装在直线模组202上，盖板201通过钢丝绳204与主动导引板203连接，当直线模组202上下直线运动时，带动盖板201打开和关闭。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述框架1包括电控区6，其包括连接位置计算单元、直线模组202、抓取控制单元和刷洗控制单元的处理单元，其通过限位开关控制所述直线模组202、抓取控制单元和刷洗控制单元的工作时序。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述位置计算单元基于所述图像数据计算得到碗碟的中心点位置。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述真空吸嘴703可移动地设在所述连接臂701。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述框架1包括设在所述定位机构3下方的排污区5。

所述的碗碟清洗机的优选实施例中，所述位置计算单元包括高斯滤波模块和用于边缘检测的Roberts算子模块。

碗碟清洗机将各个功能区域划分成框架1、盖板机构2、定位机构3、刷洗机构4、抓取机构7、排水区5和电控区6，各功能区彼此相互配合，以完成清洗功能，实现高效和提高空间利用率。连接臂701在电机驱动下将末端的真空吸嘴703运动至视觉识别定位到的碗碟中心点，碗碟在气泵开启后由于真空吸嘴703产生负压被抓取，并在盖板201随着被电机驱动的主动导引板203滑动而开启后被连接臂701放置到刷洗机构4顶端，连接臂701离开后盖板201关闭，刷洗机构4在电机和水泵的共同作用下旋转喷水刷洗碗碟，刷洗结束后盖板201打开，连接臂701抓取碗碟并叠放，盖板201关闭，清洗完成。本发明提供的智能碗碟清洗机可满足对不同深度、不同直径的碗碟的清洗和叠放。

为了进一步理解本发明，在一个实施例中，碗碟清洗机各个功能区域划分成框架1、盖板机构2、定位机构3、刷洗机构4、抓取机构7、排水区5和电控区6。

框架1包括铝合金杆101，实现支撑作用，并将所述智能碗碟清洗机划分为不同的功能区。

盖板机构2包括：盖板201，实现隔离作用，以防清洗时水流溅出。直线模组202，在电机的驱动下将主动导引板203上下滑动，通过钢丝绳204实现盖板201的开合。

定位机构3包括：基座302，将定位机构与框架1固连，实现所述定位机构与框架1间的相对位置固定。爪头304与中间节301通过尼龙绳303与所述基座302相连，通过尼龙绳303可以牵引所述爪头304和中间节301，从而实现对碗碟的固定。

刷洗机构4包括：中轴喷水压盖401，用于将喷水口封顶，防止异物进入，同时使水流向四周扩散。网孔铝板，用于实现所述框架1和定位机构的连接，同时让多余的水流到排水区。衬底410，保护电机，隔绝水流。连接板405，同起缓冲作用的衬底410和网孔铝板404使用螺纹螺母连接固定，为减速电机支架411、刷底座412等提供支撑。外套轴406，其内部中空，可以导引水流。减速电机支架411，用于固定和支撑减速电机。刷底座412，为轴承提供支撑，同时与水咀接头413相连提供水流管道。涡轮415，与外套轴406固定，传递电机提供的力，实现旋转清洁。中心支撑轴416，上连中轴喷水压盖401，下接水咀接头413，实现支撑和导引水流作用。弹簧417，与大底板409和中底板408相连，可根据所需碗碟形状调节两底板位置，从而实现碗碟尺寸自适应的功能。轴承，为轴提供支撑作用，并使其能实现转动的效果。刷中座403、刷上座407实现支持和连接的作用。

排水区5：底部有排水孔，且排水孔位置为排水区的最低处，用后废水通过排水孔排出。

电控区6：控制所述智能碗碟清洗机的各个功能区，控制动作的同步或顺序执行，从而实现所述碗碟智能清洗机的功能。

抓取部分7包括：舵机，三个舵机共同作用可以实现连接臂701真空吸嘴703的四自由度运动。舵盘，用于座机和连接臂701的连接和动力传递。真空吸嘴703，是连接臂701上与气泵连接的部件，当气泵抽气，真空吸嘴703产生负压，可以实现对碗碟的抓取，当气泵停止工作，释放被抓取的碗碟。第一圆盘710，通过支架与下端的网孔铝板相连，提供对第二圆盘711和整个连接臂701的支撑。第二圆盘711，支撑上面的零部件，与第一圆盘710之间通过深沟球轴承706连接，以下端的舵机输出为动力，可实现连接臂701绕Z轴旋转。舵机圆盘，对下方舵机起支撑作用，同时中间有孔，可以将舵机输出端与第二圆盘711连接。长U支架、斜支架、连接臂701等起连接和支撑作用。进一步，第二舵机705两侧设有支架713。

在所述的智能碗碟清洗机中，所述刷洗机构4以质地相对较软的同为基本材料。

在所述的智能碗碟清洗机中，机械手和框架1以铝合金为基本材料。

打开开关，摄像头拍摄待洗区照片，利用高斯滤波和Roberts算子进行边缘检测，获得碗盘位置。连接臂701在电机驱动下将末端的真空吸嘴703运动至视觉识别定位到的碗碟中心点，气泵开启，真空吸嘴703产生吸力，碗碟被抓取。连接臂701带着碗碟移动到一定位置时限位开关被触动，盖板机构2的电机开始运行，在直线模组202的作用下主动导引板203滑动并通过钢丝绳204打开盖板201，碗碟被连接臂701抓取移动到刷洗机构4顶端，气泵关闭，碗碟被放下，连接臂701离开，盖板201关闭。由于独特的弹簧417设计，刷洗机构4可实现对碗碟尺寸的自适应，刷洗机构4电机开启使刷头转动，水泵开启有水流从刷洗机构4顶端喷出，实现对不同尺寸碗碟的旋转喷水刷洗。刷洗结束后盖板201打开，连接臂701抓取碗碟并将其叠放至已清洗区，盖板201关闭，清洗完成。

在一个实施例中，盖板机构2，主动导引板203通过螺纹安装在直线模组202上，盖板201通过钢丝绳204与主动导引板203连接，当直线模组202上下直线运动时，带动盖板201打开和关闭。所述定位机构3，中间节301、爪头304和基座302通过扭簧、螺杆和尼龙绳303连接，尼龙绳303固定在盖板底部，当盖板打开时通过尼龙绳303带动定位部分展开，盖板关闭时通过扭簧是定位部分闭合。

在一个实施例中，所述刷洗机构4，顶部中轴喷水压盖401与中心支撑轴416通过螺纹连接，将外轴套406刷上座407、中底板408、大底板409和弹簧417固定，实现碗碟大小自适应和喷水功能，通过刷中座403和412将轴承A402、轴承B414和中心支撑轴416固定，减小转动的阻力，通过连接板405将刷底座412固定，通过减速电机支架411固定电机，通过固定在外轴套406上的涡轮415传递动力。电控区位于碗碟抓取部分下部，包括单片机和PLC，PLC通过限位开关控制盖板部分2的直线模组202、刷洗部分4的电机、真空泵和水泵工作时序，单片机控制碗碟抓取部分7的碗碟位置视觉识别和碗碟抓取运动。

在一个实施例中，所述碗碟抓取部分7，通过摄像头拍摄碗碟照片，经数据处理获得碗碟位置，通过真空吸嘴703将碗碟抓取，再通过四自由度机械臂将碗碟转移。

在一个实施例中，抓取机构还设有第四舵机702。长U支架A704和长U支架B714平行布置形成第二支架，第一舵机708设在舵机圆盘707中，在一个实施例中，第二支架连接斜支架A715和斜支架B716构成的第四支架，在一个实施例中，连接臂经由多功能支架B718连接第四支架。可以理解的是，抓取机构可以实现多自由度的精确抓取。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。