本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域的用于清潔的智能車，尤其涉及室內(nèi)地面的清洗、清潔等工作的機器人

背景技術(shù)：

市面現(xiàn)有用于清潔的智能車不能實現(xiàn)拖地的功能，尤其像農(nóng)村或是下雨天，室內(nèi)地面或是下雨后的室內(nèi)籃球場通過傳統(tǒng)清潔機器人的清掃無法達(dá)到清潔的要求，所以我們針對此類情況，設(shè)計了關(guān)于室內(nèi)地面清潔的具有拖地功能的清潔智能車，它不但具有市面上現(xiàn)有的機器具有清掃的功能，同時其還具有拖地功能，該功能目前市面清潔的機器很少具備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可對室內(nèi)進行清潔拖洗、實現(xiàn)水循環(huán)的智能清潔車。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的的技術(shù)方案是：

用于清潔的智能車，其特征在于：包括底板，所述底板上安裝有驅(qū)動結(jié)構(gòu)，底板前端安裝有吸塵清潔結(jié)構(gòu)，底板中部安裝有水循環(huán)結(jié)構(gòu)和用于拖地的工況切換結(jié)構(gòu)，底板中部后端安裝有拖干結(jié)構(gòu)；

所述吸塵清潔結(jié)構(gòu)包括吸塵器頭部，吸塵器頭部連通吸塵器中部結(jié)構(gòu)，吸塵器中部結(jié)構(gòu)包括吸塵器內(nèi)腔，吸塵器中部結(jié)構(gòu)的中部開有出塵開口，出塵開口處安裝有出塵門或塵土收集箱，吸塵器內(nèi)腔上部固定有網(wǎng)板，吸塵器內(nèi)腔連通有負(fù)壓裝置；吸塵器內(nèi)腔中部設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定有吸塵器內(nèi)置葉片，轉(zhuǎn)軸連接有吸塵器步進電機。

進一步的改進，所述水循環(huán)結(jié)構(gòu)包括水箱，水箱通過水泵連通有過濾腔，過濾腔的過濾腔入水口與水箱連通構(gòu)成水循環(huán)結(jié)構(gòu)；

所述工況切換結(jié)構(gòu)包括拖把，拖把連接有拖把電機和升降機構(gòu)；水箱底部設(shè)置有與拖把配合的水箱底部封蓋；

拖把在水箱浸水清洗后，增壓泵將水抽到過濾腔過濾并儲存，拖把電機帶動拖把旋轉(zhuǎn)將拖把的水甩干，水箱底部封蓋打開，升降機構(gòu)將拖把下降至接觸地面，拖把電機帶動拖把旋轉(zhuǎn)進行拖地工作；

拖把需要清洗時，升降機構(gòu)帶動拖把回到水箱，水箱底部封蓋關(guān)閉，過濾腔中經(jīng)過濾的水通過密封蓋結(jié)構(gòu)回到水箱，拖把電機帶動拖把旋轉(zhuǎn)將拖把清洗干凈。

進一步的改進，所述升降機構(gòu)包括與拖把電機連接的拖把支架，拖把支架連接有絲杠螺母，絲杠螺母連接有絲桿，絲桿與絲杠步進電機相連；絲桿上端軸接有絲杠步進電機上座，絲杠步進電機上座與絲杠步進電機電機之間固定有步進電機立柱，臨近拖把支架的步進電機立柱與拖把支架緊貼設(shè)置防止拖把支架發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

進一步的改進，所述過濾腔處于水箱上方，水泵通過前置過濾器與過濾腔的過濾腔入水口連通，過濾腔入水口處于過濾腔上部，過濾腔內(nèi)安裝有過濾網(wǎng)擋板；過濾腔入水口處于過濾網(wǎng)擋板一側(cè)，密封蓋結(jié)構(gòu)處于過濾網(wǎng)擋板另一側(cè)。

進一步的改進，所述密封蓋結(jié)構(gòu)包括密封蓋，拖把支架上設(shè)置有與密封蓋配合的凸緣，凸緣上設(shè)置有彈簧孔，彈簧孔通過彈簧與密封蓋相連；密封蓋為階梯狀結(jié)構(gòu)，過濾腔開有與密封蓋配合的階梯孔；階梯孔的階梯上固定有密封蓋導(dǎo)軌，密封蓋上固定有與密封蓋導(dǎo)軌配合的密封蓋磁鐵，階梯孔的階梯上固定有與密封蓋磁鐵配合的階梯孔磁鐵。

進一步的改進，所述凸緣為兩個，兩個凸緣分別固定在拖把支架兩側(cè)；所述密封蓋導(dǎo)軌為兩個，密封蓋導(dǎo)軌分別處于密封蓋的兩側(cè)。

進一步的改進，所述水箱底部鉸接有水箱底部密封蓋，水箱底部密封蓋邊緣為階梯狀，水箱底部開設(shè)有與水箱底部密封蓋配合的階梯孔，階梯孔的階梯上固定有防水材料，所述的水箱底部設(shè)置成偏置的漏斗狀；所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)上固定有推塊導(dǎo)軌，推塊導(dǎo)軌滑動連接有帶齒條的推塊，推塊與水箱底部密封蓋配合實現(xiàn)水箱底部密封蓋的開合；推塊上的齒條嚙合有齒輪，齒輪連接有步進電機。

進一步的改進，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括底板，底板前端左右兩側(cè)均安裝有支座，支座固定有驅(qū)動輪電機，驅(qū)動輪電機連接有驅(qū)動輪；底板后端固定有牛眼輪。

進一步的改進，所述拖干結(jié)構(gòu)包括干拖支座，干拖支座用于固定干拖塊。

進一步的改進，所述底板上安裝有烘干器，烘干器上安裝有濕度傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明的優(yōu)點是通過絲杠步進電機等構(gòu)成工況切換機構(gòu)實現(xiàn)拖把清洗、拖地及甩干等工況切換，此外該智能清潔機器人具有潔凈污水功能，能實現(xiàn)水的清潔循環(huán)利用水，同時該機器人還具備吸塵的傳統(tǒng)功能，能有效的替代人的勞動。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于清潔的智能車的立體圖；

圖2是本發(fā)明用于清潔的智能車的主視圖；

圖3是本發(fā)明用于清潔的智能車的右側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明用于清潔的智能車的俯視圖；

圖5a是本發(fā)明用于清潔的智能車的底板、支座、驅(qū)動結(jié)構(gòu)的立體圖一；

圖5b是本發(fā)明用于清潔的智能車的底板、支座、驅(qū)動結(jié)構(gòu)的立體圖二；

圖6是本發(fā)明用于清潔的智能車的過濾腔俯視圖；

圖7是本發(fā)明用于清潔的智能車的過濾腔立體圖；

圖8是本發(fā)明用于清潔的智能車的工況切換立體圖；

圖9是本發(fā)明用于清潔的智能車的工況切換側(cè)視圖

圖10是本發(fā)明用于清潔的智能車的吸塵器結(jié)構(gòu)主視圖；

圖11是本發(fā)明用于清潔的智能車的吸塵器結(jié)構(gòu)立體圖；

圖12是本發(fā)明用于清潔的智能車的水箱立體圖；

圖13是本發(fā)明用于清潔的智能車的水箱的上視圖。

其中，1-吸塵器出口；2-驅(qū)動輪電機；3-齒輪組；4-拖把出口；5-推塊導(dǎo)軌；6-推塊；7-步進電機；8-步進電機座；9-水箱支座；10-支座(可以固定齒輪以及驅(qū)動輪軸軸承等的部件)；11-驅(qū)動輪；12-牛眼輪；13-密封蓋導(dǎo)軌；14-密封蓋；15-密封蓋磁鐵；16-過濾網(wǎng)擋板；17-過濾腔入水口；18-電機軸輸出孔；19-立柱孔；21-絲杠步進電機上座；22-絲杠螺母；23-拖把支架；24-拖把電機；25-凸緣；26-拖把；27-聯(lián)軸器；28-42型號絲桿步進電機；29-步進電機立柱；30-彈簧孔；31-電機防水箱；32-水箱底部封蓋；33-水箱出水口；34-水箱；35-鉸接結(jié)構(gòu)；36-高速大扭矩電機；37-吸塵器中部；38-出塵開口；39-吸塵器支柱；40-吸塵器頭部；41-吸塵器內(nèi)置擋板；42-底板；43-過濾腔；44-步進電機密封箱固定孔；45-過濾腔環(huán)壁；46-過濾腔封蓋；47-干拖支座；48-干燥器；49-吸塵器左端蓋；50-吸塵器右端蓋；51-吸塵器步進電機；52-吸塵器內(nèi)置葉片；53-吸塵器內(nèi)腔。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。

如圖1、2、3、4所示，該方案由兩個拖把電機2通過齒輪組3嚙合將動力傳遞到驅(qū)動輪11上，驅(qū)動機器人前進；過濾循環(huán)結(jié)構(gòu)由水箱34與過濾腔43構(gòu)成，水箱主要用于清洗拖把26，同時也用于間歇性存儲水，當(dāng)清洗干凈拖把后，增壓泵將水箱中存儲的臟水經(jīng)過前置過濾器抽到過濾腔43，其中有部分第一次潔凈水通過過濾網(wǎng)進行了第二次清潔，待水箱中不存有污水時候，水箱底蓋32打開，絲杠步進電機28帶動拖把26到達(dá)拖地工位進行拖地，待絲杠步進電機28帶動拖把26達(dá)到清洗工位，過濾腔封蓋14打開，清潔水進入水箱34進行清洗，由此實現(xiàn)水循環(huán)與工況切換。此外大扭矩步進電機36通過前部擴大口，實現(xiàn)對地面的灰塵及小狀臟物的清潔，吸塵器中部有繞軸轉(zhuǎn)動的過濾網(wǎng)板41，可避免大扭矩暫停工作時候，灰塵及小狀贓物落下。

如圖5a和5b是底板、支座、驅(qū)動結(jié)構(gòu)立體圖，底板42作為智能清潔車的重力承載的主要對象，吸塵器出口1，吸塵器頭部固定在底板上，頭部的擴大口伸入接近地面的地方，在高速大扭矩電機的帶動下進行吸塵；驅(qū)動機器人前進的驅(qū)動電機2，通過與齒輪組3嚙合將動力傳輸?shù)津?qū)動輪11上，通過齒輪組嚙合到輪子軸上，避免驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸直接承受徑向載荷，兩個驅(qū)動電機獨立運轉(zhuǎn)通過差速實現(xiàn)機器人轉(zhuǎn)向；4是拖把出口，絲杠步進電機28帶動絲杠螺母22動作，實現(xiàn)拖把26的上下運動，在上下運動過程中會通過底板上的拖把出口4，實現(xiàn)拖地跟拖把清洗工況的切換；5是推塊運動的導(dǎo)軌，使推塊前進后退始終保持直線，并且為水箱底蓋密封時提供擠壓力；6是帶有齒條的使水箱底蓋實現(xiàn)開合的推塊，通過步進電機7帶動齒輪，傳到齒條上實現(xiàn)直線運動，采用步進電機7實現(xiàn)精確定位，避免超過導(dǎo)軌工作行程；8是步進電機固定的l型支架，能起到固定固定步進電機的作用，9是水箱支座，主要支撐和固定水箱，防止水箱晃動；10是電機支座，總共有四塊，兩側(cè)各兩塊，主要用于固定電機和支撐水箱，在其內(nèi)部有軸承，實現(xiàn)減小電機軸轉(zhuǎn)動的摩擦力。

如圖6、7所示是過濾腔的俯視及立體視圖，密封蓋導(dǎo)軌13其確保密封蓋14在拖把支架22的凸緣頂起或縮回，密封蓋始終保持直線運動，最終能準(zhǔn)確達(dá)到初始位置，確保裝置密封性；15是磁鐵，其主要是磁碰原理能保證過濾腔能夠密封良好；18是絲杠步進電機28軸的輸出孔；19是立柱固定的支座，同時也能固定電機；16是過濾網(wǎng)板，右側(cè)經(jīng)過前置過濾器處理后的水通過它的時候，進行了二次潔凈處理；17是過濾腔入水口，等到絲杠步進電機28上升到一定位置時候，密封蓋14打開，過濾腔的潔凈水進入水箱清洗拖把。過濾腔環(huán)壁圍城一個安裝升降機構(gòu)的隔水腔。

如圖11、12是水箱立體視圖，密封蓋導(dǎo)軌13其確保密封蓋14在拖把支架22的凸緣頂起或縮回，密封蓋始終保持直線運動，最終能準(zhǔn)確達(dá)到初始位置，確保裝置密封性；15是磁鐵，其主要是磁碰原理能保證過濾腔能夠密封良好；18是絲杠步進電機28軸的輸出孔；19是立柱固定的支座，同時也能固定電機；16是過濾網(wǎng)板，右側(cè)經(jīng)過前置過濾器處理后的水通過它的時候，進行了二次潔凈處理；17是過濾腔入水口，等到絲杠步進電機28上升到一定位置時候，密封蓋14打開，過濾腔的潔凈水進入水箱清洗拖把，水箱內(nèi)側(cè)壁有較深的階梯，用于固定過濾腔，采用較深的階梯可有效的降低裝置的高度與重心，使結(jié)構(gòu)更可靠。

如圖8是工況切換立體圖，絲杠步進電機上座21，通過步進電機28動作帶動絲杠螺母22實現(xiàn)上下運動，從而帶動與其連接的拖把驅(qū)動電機固定支架23上下移動到不同的位置，完成拖地與拖把清洗的兩種工況切換；24拖把電機，在拖地時通過聯(lián)軸器27帶動拖把26做回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)拖地功能，在清洗的時候，水箱中的水位高于拖把26的上表面，拖把26作回轉(zhuǎn)運動進行清洗，當(dāng)增壓泵將水箱中的水抽到過濾腔中時候，水位低于拖把的下表面，調(diào)速加快電機轉(zhuǎn)速，通過離心力將拖把上多余的水分甩干；25是將拖把電機固定的拖把支架23上的凸緣，其主要作用是在螺母上升到一定位置以后，將過濾腔的密封蓋頂開，使過濾后的清潔水順利流入水箱下層用于拖把的再次清洗。30是固定彈簧的孔，其與過濾腔密封蓋上孔的配合，可以將過濾腔更好的密封，防止漏水；31是絲杠步進電機防水箱，其放置在步進電機外圍，可以防止步進電機浸水，采用該結(jié)構(gòu)，可以縮小機器人空間上的高度，而且水箱裝水量保持不變。

如圖9、10是吸塵器立體機結(jié)構(gòu)主視圖，高速大扭矩電機36，在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的真空度，通過吸塵器頭部40的細(xì)小垃圾均被吸塵器吸走(吸塵器開口寬度等于機器人的寬度25cm,行駛過的地面全部覆蓋)；38是吸塵器結(jié)構(gòu)中部的一個開口即吸塵雜質(zhì)吸收口(除塵開口)，在里面放入長方體網(wǎng)狀過濾網(wǎng)，實現(xiàn)細(xì)小垃圾的攔截，等垃圾達(dá)到一定量，更換長方體灰塵過濾網(wǎng)即可,41是過濾口的吸塵器內(nèi)置擋板，可以繞軸做回轉(zhuǎn)運動，當(dāng)大扭矩電機運動，，吸塵器內(nèi)置擋板讓開通道，開出吸塵通道，等大扭矩電機停轉(zhuǎn)，吸塵器內(nèi)置擋板，吸收的灰塵落到吸塵器內(nèi)置擋板上，可以防止灰塵再次落到地面。優(yōu)選的吸塵器內(nèi)置擋板將吸塵器內(nèi)腔完全擋住時，吸塵器內(nèi)置葉片向外傾斜設(shè)置，這樣只要打開出塵門，內(nèi)部的垃圾受重力影響可自動流出，從而流入垃圾收集簍或進入塵土收集箱，這樣只要拆下塵土收集箱扔掉垃圾即可。

上述實施例中，整個機器人的工作過程為:驅(qū)動電機2帶動驅(qū)動輪11動作，實現(xiàn)機器人前進，兩邊電機差速可以實現(xiàn)機器人轉(zhuǎn)向，機器人前進的同時，帶絲杠的步進電機28帶動螺母22，使其處于拖地工況狀態(tài)，電機24以75轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速做回轉(zhuǎn)運動來進行拖地，高速大扭矩電機36正常工作，吸收地面的灰塵等小雜質(zhì)，此時，過濾腔的密封蓋14處于閉合狀態(tài)，由于水的重力、彈簧拉力以及磁鐵15的吸引力來實現(xiàn)密封，防止漏水，而水箱34的底蓋處于打開狀態(tài)，推塊6處于使底部密封蓋能打開的位置。

待機器人工作一段時間后，拖把達(dá)到一定的骯臟程度，驅(qū)動輪驅(qū)動電機2停轉(zhuǎn)，高速大扭矩電機36停轉(zhuǎn)，吸塵器暫停工作，絲杠步進電機28帶動絲杠螺母22向上運動，上升130mm后，步進電機7動作，通過其輸出軸上齒輪帶動齒條運動，實現(xiàn)帶有齒條結(jié)構(gòu)的推塊6向水箱底部中心靠攏，擠壓水箱底部封蓋32，通過擠壓力、水箱底部階梯開口以及階梯開口里面的防水材料實現(xiàn)密封，達(dá)到不漏水的要求，隨著絲杠步進電機螺母的上升，達(dá)到一定高度，拖把支架上的凸緣部分25克服密封蓋14上和水箱上連得彈簧彈性力及磁鐵的吸引力作用，將密封蓋14打開，過濾腔里面存放的經(jīng)過兩次清潔處理的水流入到水箱下層中，浸沒拖把26，拖把電機24調(diào)速以中速運動進行清洗，一定時間后，步進電機2向下運動15mm，在沒有凸緣25的擠壓作用下，密封蓋14在彈簧拉力以及磁鐵的吸引力作用下，經(jīng)過導(dǎo)軌13的導(dǎo)向復(fù)位并密封過濾腔，水泵通過水箱上的出水口33將污水經(jīng)過前置過濾器進行第一次處理，再進入到過濾腔儲存，前處理過得水在過濾腔通過過濾網(wǎng)板進行第二次處理，待下層水箱中污水全部排盡，水泵停止工作，此時增大電機24的轉(zhuǎn)速，通過離心力甩干拖把上多余的水分；一定時間后，電機24停轉(zhuǎn)，步進電機7動作，齒輪帶動齒條，實現(xiàn)推塊6的復(fù)位，水箱底部封蓋35在鉸接結(jié)構(gòu)的固定下，向下轉(zhuǎn)動，水箱底蓋打開，步進電機28帶動螺母實現(xiàn)拖把26向下運動，到達(dá)拖地的位置后，步進電機28停轉(zhuǎn)，電機24、高速大扭矩電機36、驅(qū)動輪電機2動作，開始拖地，吸收地面灰塵等雜質(zhì)，走過一定路程后，進行以上工序循環(huán)。當(dāng)拖地完畢后，放上烘干器，對拖把及水箱進行烘干，以免拖把由于潮濕而發(fā)霉，且烘干后，也可防止水箱由于不透氣且內(nèi)部潮濕而發(fā)霉，通過濕度傳感器使得其自動斷電。

本清潔車通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能拖地功能，控制系統(tǒng)由傳感器探測子系統(tǒng)、控制芯片和執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)構(gòu)成。拖地機器人通過超聲波距離傳感器、紅外光電距離傳感器實時檢測周圍環(huán)境信息并將信息反饋回控制芯片，控制芯片根據(jù)局部環(huán)境信息規(guī)劃出拖地機器人的完全遍歷路徑，本機器人采用“犁”式路徑規(guī)劃方法，保證拖地機器人在工作區(qū)域內(nèi)完全遍歷時不會與障礙物產(chǎn)生碰撞，并且使拖地機器人在工作區(qū)域遍歷能夠達(dá)到最大覆蓋率和最小重復(fù)率。拖地機器人在工作區(qū)域工作時，主控芯片根據(jù)機器人的實時狀況控制其在適當(dāng)?shù)臅r候控制吸塵器、水泵的啟停，控制水箱蓋的開閉，控制拖把的工況切換，保證機器人高效的工作。在鋰電池電量過低或者清掃工作完成時，拖地機器人通過紅外光電傳感器尋找充電樁的位置并且在控制系統(tǒng)作用下返回充電樁充電，自動沖洗水箱并換水。烘干器可以固定在底座上傾斜對準(zhǔn)拖把，如果拖地機器人長期不使用，打開拖地機器人上的拖把烘干開關(guān)，拖地機器人通過充電樁上的外接電源自動將拖把烘干，防止發(fā)霉。以上全部過程都是拖地機器人自主實現(xiàn)。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。