CN106983456B - 智能扫地机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明智能扫地机器人包括壳体(100)，其为边缘内凹的三角形；三个清扫部(200)，其分别布置在三角形的壳体(100)的三个端角内；集尘器(300)，其配置在所述壳体(100)的中部，其通过连接管(301)与所述清扫部(200)连接；行走部(400)，其配置在所述三角形的壳体(100)靠近边缘的中部处。本发明通过上述三角形的壳体(100)，相比于传统的圆形壳体，可更容易清扫到房间角落的脏污。并且，三角形的壳体(100)的每个端角都配置一个独立的清扫部(200)可根据需要而调整行进方向，以便于调节不同的清扫模式。

Description

智能扫地机器人
技术领域
本发明涉及一种智能设备，特别是涉及一种用于智能扫地机器人。
背景技术
扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。
传统的扫地机器的机身以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器、或是机器上的操作面板。一般能设定时间预约打扫，自行充电。前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，并依每间不同厂商设定，而走不同的路线，有规划清扫地区。因为其简单操作的功能及便利性，现今已慢慢普及，成为上班族或是现代家庭的常用家电用品。
然而，由于传统的扫地机器人的圆形造型和与圆形造型对应的清扫机构，会使其不利于清扫卫生死角，大面积清扫时，清扫效率低。因此，目前亟需一种能够清扫卫生死角、清扫效率高的智能扫地机器人。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便、能够清扫卫生死角、清扫效率高的智能扫地机器人。
本发明智能扫地机器人，包括
壳体，其为边缘内凹的三角形；
三个清扫部，其分别布置在三角形的壳体的三个端角内；
集尘器，其配置在所述壳体的中部，其通过连接管与所述清扫部连接；
行走部，其配置在所述三角形的壳体靠近边缘的中部处。
本发明智能扫地机器人，其中所述清扫部包括碾压部、喷洒部、吸尘部、外罩；
所述外罩的外表面与所述壳体的内表面固定，所述外罩的内表面与所述碾压部、喷洒部、吸尘部、行走部固定，所述外罩为无下表面的箱体；
所述碾压部包括第一立柱、转盘、柔性杆、配重球、刷毛，所述第一立柱的底部与所述外罩的内表面固定，所述第一立柱的顶部与第一电机固定，所述第一电机的输出轴与所述转盘的底部固定，所述转盘的顶部与柔性杆的一端固定，所述柔性杆的另一端与配重球固定，所述配重球的外表面设有刷毛，所述第一立柱的中部与第一连接杆的一端固定，所述第一连接杆的另一端与套筒固定，所述套筒套装在所述柔性杆外；
所述喷洒部包括第二立柱、第二连接杆、橡胶球、滑杆、滑槽、第三连接杆、夹钳，所述第二立柱的下端与所述外罩的内表面固定，第二立柱的顶部与所述第二连接杆的上端固定，所述第二连接杆由后上至前下倾斜，所述第二连接杆的上表面设有滑槽，所述滑槽沿所述第二连接杆的长度方向设置，所述滑槽内设有延其移动的滑杆，所述第二连接杆上配置有气杆，所述气杆的伸缩端与所述滑杆固定，所述滑杆的端部与两个对称设置的第三连接杆的一端铰链连接，两个所述第三连接杆的另一端分别与两个对称设置的夹钳的中部铰链连接，两个夹钳的后端与所述第二连接杆的前段铰链连接，所述两个夹钳的前段共同夹持所述橡胶球，所述橡胶球内设有清洁剂，所述橡胶球的表面设有多个喷孔；
所述吸尘部包括第一过滤层、风机、通风管道，所述第一过滤层配置在所述外罩内表面的顶部，所述风机的进风口与所述第一过滤层的顶部连接，所述风机的排风口与通风管道的一端连接，所述通风管道的另一端与所述集尘器连接，所述集尘器内设有第二过滤层，集尘器的下表面的中部开设有排气口。
本发明智能扫地机器人，其中转盘的上表面的中部与所述柔性杆的一端固定。
本发明智能扫地机器人，其中转盘的上表面的边缘处与所述柔性杆的一端固定。
本发明智能扫地机器人，其中集尘器的下表面设有清洁布。
本发明智能扫地机器人，其中清洁剂由以下成分按按重量份数构成：
皂角20～50份，柠檬片5～7份，芦荟3～5份，菜菔子3～5份，甘草酸二钾0.037份，酒精20份，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸0.006份，水200份；
上述清洁剂的制作方法包括如下步骤：
S100、制备第一溶液：将所述皂角、柠檬片、芦荟、菜菔子放入装满酒精的密闭透明容器中，在阳光下晒30次，每次两小时，每次之间的间隔大于等于22小时，制得第一溶液；
S200、制备第二溶液：将所述第一溶液中加入4-羟基-3-甲氧基苯甲酸、甘草酸二钾，搅拌均匀后，加热至60度，持续30分钟；
S300、制备清洁剂：将所述第二溶液中加入水。
本发明智能扫地机器人的控制方法，包括如下步骤：
当初次清洁时，将两个清扫部均朝向前方设置，一个清扫部朝向后方设置，并向前一边向前行进，一边清扫；
当检测到房间角落时，将一个清扫部朝向前方设置，两个清扫部朝向后方设置，并一边向前后反复行进，一边清扫。
本发明智能扫地机器人与现有技术不同之处在于本发明智能扫地机器人通过上述三角形的壳体，相比于传统的圆形壳体，可更容易清扫到房间角落的脏污。并且，三角形的壳体的每个端角都配置一个独立的清扫部可根据需要而调整行进方向，以便于调节不同的清扫模式。
本发明智能扫地机器人的控制方法与现有技术不同之处在于本发明智能扫地机器人的控制方法利用自身的三角形壳体，结合三个清扫部共同清扫，在大面积清扫时，采用两个清扫部均朝向前方设置，一个清扫部朝向后方设置的方式清洁，以保障速度。在清扫放假时，以一个清扫部朝向前方设置，两个清扫部朝向后方设置，并反复清扫，以保障无卫生死角。
下面结合附图对本发明的智能扫地机器人作进一步说明。
附图说明
图1是智能扫地机器人的俯视示意图；
图2是图1所示智能扫地机器人的主视局部示意图；
图3是图2中的喷洒部的俯视示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明智能扫地机器人包括
壳体100，其为边缘内凹的三角形；
三个清扫部200，其分别布置在三角形的壳体100的三个端角内；
集尘器300，其配置在所述壳体100的中部，其通过连接管301与所述清扫部200连接；
行走部400，其配置在所述三角形的壳体100靠近边缘的中部处。
本发明通过上述三角形的壳体100，相比于传统的圆形壳体，可更容易清扫到房间角落的脏污。并且，三角形的壳体100的每个端角都配置一个独立的清扫部200可根据需要而调整行进方向，以便于调节不同的清扫模式。例如，如果需要大面积快速清扫时，则以三角形的两个端角靠前，一个端角靠后地行进，以便于大面积快速清扫。如果需要清扫角落时，则以一个端角靠前，两个端角靠后地行进，以便于能够伸入角落清扫，从而实现清扫效率高、可清扫角落的效果。
其中行走部400可包括滚球、支架、马达，所述马达的电源线和数据线分别与所述智能扫地机器人的总电源和控制模块连接，以操纵其行走和旋转的姿态。其中，支架、滚球、马达的结构为现有技术，此处不赘述。
优选地，所述清扫部200包括碾压部210、喷洒部220、吸尘部230、外罩240；
所述外罩240的外表面与所述壳体100的内表面固定，所述外罩240的内表面与所述碾压部210、喷洒部220、吸尘部230、行走部400固定，所述外罩240为无下表面的箱体；
其中，支架与马达与所述外罩240的下端固定，所述滚球通过轴承安装在支架上，所述马达驱动所述滚球旋转，所述马达为万象马达，即，马达的输出端设有一个球体，所述球体与所述滚球摩擦接触，所述马达的球体可绕任意方向旋转，以使滚球绕任意方向旋转，从而随意驱动智能扫地机器人的位置和朝向。
所述碾压部210包括第一立柱211、转盘212、柔性杆213、配重球214、刷毛215，所述第一立柱211的底部与所述外罩240的内表面固定，所述第一立柱211的顶部与第一电机固定，所述第一电机的输出轴与所述转盘212的底部固定，所述转盘212的顶部与柔性杆213的一端固定，所述柔性杆213的另一端与配重球214固定，所述配重球214的外表面设有刷毛215，所述第一立柱211的中部与第一连接杆216的一端固定，所述第一连接杆216的另一端与套筒217固定，所述套筒217套装在所述柔性杆213外；
本发明通过碾压部210中的转盘212的旋转带动柔性杆213旋转，从而使配重球214旋转，致使刷毛215旋转，并且通过套筒217来约束配重球214的朝向，以致于在遇到高度不同的脏物时，有图柔性杆213的柔性，配重球214依旧可以自动地适应脏物的高低，并通过旋转将其打碎、扬起，以便使吸尘部230将其吸入。
所述喷洒部220包括第二立柱221、第二连接杆222、橡胶球223、滑杆224、滑槽225、第三连接杆226、夹钳227，所述第二立柱221的下端与所述外罩240的内表面固定，第二立柱221的顶部与所述第二连接杆222的上端固定，所述第二连接杆222由后上至前下倾斜，所述第二连接杆222的上表面设有滑槽225，所述滑槽225沿所述第二连接杆222的长度方向设置，所述滑槽225内设有延其移动的滑杆224，所述第二连接杆222上配置有气杆，所述气杆的伸缩端与所述滑杆224固定，所述滑杆224的端部与两个对称设置的第三连接杆226的一端铰链连接，两个所述第三连接杆226的另一端分别与两个对称设置的夹钳227的中部铰链连接，两个夹钳227的后端与所述第二连接杆222的前段铰链连接，所述两个夹钳227的前段共同夹持所述橡胶球223，所述橡胶球223内设有清洁剂，所述橡胶球223的表面设有多个喷孔；
本发明通过上述喷洒部220来喷洒清洁剂，以便对于顽固脏物，诸如洒在地上并干掉呈胶状的可乐、橙汁这种顽固脏物的清洗。其原理为气杆驱动滑杆224移动，滑杆224通过第三连接杆226带动夹钳227来挤压橡胶球223，以达到喷洒清洁剂的作用。其中，由于清洁剂中的诸多成分，诸如氯、香精等成分不宜与空气过多接触，并且，智能扫地机器人内保存过多清洁剂容易造成清洁剂增加智能扫地机器人的自重，影响智能扫地机器人的续航。此外，通过独立包装的橡胶球223来保存清洁剂，可避免重复使用的传统扫地机器人的清洁剂喷嘴的污染，以保障清洁剂的化学性质。在智能扫地机器人每次使用时，为其换上装满清洁剂的橡胶球223，可实现更高效率的清扫，并且也可从物理层面控制是否需要喷洒。例如在带高压电的区域使用该机器人进行清扫，即便传统的机器人的喷洒开关可电控制，但是其在高压电等复杂情况下容易发生故障造成误喷，而只用此种橡胶球223的喷洒可直接去除橡胶球，从而在物理层面避免这些问题。
所述吸尘部230包括第一过滤层231、风机232、通风管道233，所述第一过滤层231配置在所述外罩240内表面的顶部，所述风机232的进风口与所述第一过滤层231的顶部连接，所述风机232的排风口与通风管道233的一端连接，所述通风管道233的另一端与所述集尘器300连接，所述集尘器300内设有第二过滤层，集尘器300的下表面的中部开设有排气口。
本发明通过上述配置在所述外罩240内表面的顶部的第一过滤层231来吸尘，从而使碾压部210、喷洒部220的顶部都可直接吸尘，即，如果大颗粒的脏物，诸如饼干，通过碾压部210碾碎，之后可直接被吸尘部吸走一部分，另一部分可通过清洁剂的腐蚀、稀释作用，连同液化的清洁剂一起吸入启辰不中，并且，由于清洁剂是液化的，还可减少扬尘的出现，同时，由于集尘器300的排气口位于下表面，则可通过气流的循环来将脏物继续反复吸入吸尘部230内。
本发明的行走部400、碾压部210的第一电机、喷洒部220的气杆、吸尘部230的风机232均与所述智能扫地机器人的总电源和控制模块连接，以便对其进行控制。所述智能扫地机器人的控制模块通过WIFI模块与手机连接。
优选地，所述转盘212的上表面的中部与所述柔性杆213的一端固定。
本发明由于柔性杆213与所述转盘212的中部固定，因此，在转盘212转动时，配重球214只会进行旋转或小幅度的上下震动，以便更好地使刷毛215刷洗和碾压地上的脏物。
当然，所述转盘212与所述柔性杆213的连接关系的变形还可为：所述转盘212的上表面的边缘处与所述柔性杆213的一端固定。
本发明由于由于柔性杆213与所述转盘212的边缘固定，因此，转盘转动时，配重球214不光会进行转动，同时，还会大幅度的上下颤动，因为，偏心连接的柔性杆213的上端与套筒217之间的距离会有变化，所以配重球214会被上下拉伸。本发明通过上下晃动和自转的刷毛215来清洗、震颤、碾压地板上的脏物，以便使脏物大块化小，从而被吸尘部230吸入。例如，地板上的大块饼干，吸尘部230无法吸入，或者大块饼干堵塞吸尘吸，通过上下颤动的配重球214和刷毛215可将其打成粉末状，以便吸尘部230吸入。
优选地，所述集尘器的下表面设有清洁布。
本发明通过上述清洁布来擦拭橡胶球223中的清洁剂，及其脏物，可更好地将地面清洁好。
优选地，所述清洁剂由以下成分按按重量份数构成：
皂角20～50份，柠檬片5～7份，芦荟3～5份，菜菔子3～5份，甘草酸二钾0.037份，酒精20份，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸0.006份，水200份；
上述清洁剂的制作方法包括如下步骤：
S100、制备第一溶液：将所述皂角、柠檬片、芦荟、菜菔子放入装满酒精的密闭透明容器中，在阳光下晒30次，每次两小时，每次之间的间隔大于等于22小时，制得第一溶液；
S200、制备第二溶液：将所述第一溶液中加入4-羟基-3-甲氧基苯甲酸、甘草酸二钾，搅拌均匀后，加热至60度，持续30分钟；
S300、制备清洁剂：将所述第二溶液中加入水。
本发明通过上述方式制得的清洁剂具有如下优点：
1、对于糖类的脏物，诸如饼干、干掉的可乐、粘在地上的口香糖等顽固脏物，有较强的降解作用。即，可将上述碾压部210、吸尘部230无法清除的脏物，依靠其喷洒部220喷出的清洁剂来降解脏物。
2、对于家中的地板和地砖无腐蚀，由于本发明中既有碱性成分，又有酸性成分，其化学性质较为中性，因此，其不会对于地面造成影响。
3、对家中的地板和地砖形成保护层，由于本发明中的清洁剂较为油性，其喷洒在地板和地砖上会形成一个不会完全挥发的保护层，在地板和地砖再次遇到上述糖类的脏物时，可方便碾压部210、吸尘部230直接将其清楚。
现在将清水、某牌洗涤灵作为比较例来和本发明的清洁剂进行清楚效果的对比，分别选择100份饼干、洒落在木地板上，100份可乐洒在木地板上并风干、100份口香糖粘在地板上，以擦干净为准，分别计算比较例和实施例的擦拭次数，其实验结果如下表所示：
并且在所述橡胶球223配合上述配方可避免上述甘草酸二钾、酒精、4-羟基-3-甲氧基苯甲酸的成分以及其化学反应后的成分不被空气以及空气中的杂物损害其化学性质。需要说明的是，在有机化学中，任何反应都是相互的，即化学方程式中的箭头是相互的，因此清洁剂中既含有甘草酸二钾酒精4-羟基-3-甲氧基苯甲酸的成分，也含有其发生化学反应之后的生成物的成分。
本发明智能扫地机器人的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
当初次清洁时，将两个清扫部200均朝向前方设置，一个清扫部200朝向后方设置，并向前一边向前行进，一边清扫；
当检测到房间角落时，将一个清扫部200朝向前方设置，两个清扫部200朝向后方设置，并一边向前后反复行进，一边清扫。
本发明利用自身的三角形壳体100，结合三个清扫部200共同清扫，在大面积清扫时，采用两个清扫部200均朝向前方设置，一个清扫部200朝向后方设置的方式清洁，以保障速度。在清扫放假时，以一个清扫部200朝向前方设置，两个清扫部200朝向后方设置，并反复清扫，以保障无卫生死角。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能扫地机器人，其特征在于：包括
壳体(100)，其为边缘内凹的三角形；
三个清扫部(200)，其分别布置在三角形的壳体(100)的三个端角内；
集尘器(300)，其配置在所述壳体(100)的中部，其通过连接管(301)与所述清扫部(200)连接；
行走部(400)，其配置在所述三角形的壳体(100)靠近边缘的中部处；
所述清扫部(200)包括碾压部(210)、喷洒部(220)、吸尘部(230)、外罩(240)；
所述外罩(240)的外表面与所述壳体(100)的内表面固定，所述外罩(240)的内表面与所述碾压部(210)、喷洒部(220)、吸尘部(230)、行走部(400)固定，所述外罩(240)为无下表面的箱体；
所述碾压部(210)包括第一立柱(211)、转盘(212)、柔性杆(213)、配重球(214)、刷毛(215)，所述第一立柱(211)的底部与所述外罩(240)的内表面固定，所述第一立柱(211)的顶部与第一电机固定，所述第一电机的输出轴与所述转盘(212)的底部固定，所述转盘(212)的顶部与柔性杆(213)的一端固定，所述柔性杆(213)的另一端与配重球(214)固定，所述配重球(214)的外表面设有刷毛(215)，所述第一立柱(211)的中部与第一连接杆(216)的一端固定，所述第一连接杆(216)的另一端与套筒(217)固定，所述套筒(217)套装在所述柔性杆(213)外；
所述喷洒部(220)包括第二立柱(221)、第二连接杆(222)、橡胶球(223)、滑杆(224)、滑槽(225)、第三连接杆(226)、夹钳(227)，所述第二立柱(221)的下端与所述外罩(240)的内表面固定，第二立柱(221)的顶部与所述第二连接杆(222)的上端固定，所述第二连接杆(222)由后上至前下倾斜，所述第二连接杆(222)的上表面设有滑槽(225)，所述滑槽(225)沿所述第二连接杆(222)的长度方向设置，所述滑槽(225)内设有延其移动的滑杆(224)，所述第二连接杆(222)上配置有气杆，所述气杆的伸缩端与所述滑杆(224)固定，所述滑杆(224)的端部与两个对称设置的第三连接杆(226)的一端铰链连接，两个所述第三连接杆(226)的另一端分别与两个对称设置的夹钳(227)的中部铰链连接，两个夹钳(227)的后端与所述第二连接杆(222)的前段铰链连接，所述两个夹钳(227)的前段共同夹持所述橡胶球(223)，所述橡胶球(223)内设有清洁剂，所述橡胶球(223)的表面设有多个喷孔；
所述吸尘部(230)包括第一过滤层(231)、风机(232)、通风管道(233)，所述第一过滤层(231)配置在所述外罩(240)内表面的顶部，所述风机(232)的进风口与所述第一过滤层(231)的顶部连接，所述风机(232)的排风口与通风管道(233)的一端连接，所述通风管道(233)的另一端与所述集尘器(300)连接，所述集尘器(300)内设有第二过滤层，集尘器(300)的下表面的中部开设有排气口。
2.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征在于：所述转盘(212)的上表面的中部与所述柔性杆(213)的一端固定。
3.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征在于：所述转盘(212)的上表面的边缘处与所述柔性杆(213)的一端固定。
4.根据权利要求3所述的智能扫地机器人，其特征在于：所述集尘器的下表面设有清洁布。
5.根据权利要求3所述的智能扫地机器人，其特征在于：所述清洁剂由以下成分按按重量份数构成：
皂角20～50份，柠檬片5～7份，芦荟3～5份，菜菔子3～5份，甘草酸二钾0.037份，酒精20份，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸0.006份，水200份；
上述清洁剂的制作方法包括如下步骤：
S100、制备第一溶液：将所述皂角、柠檬片、芦荟、菜菔子放入装满酒精的密闭透明容器中，在阳光下晒30次，每次两小时，每次之间的间隔大于等于22小时，制得第一溶液；
S200、制备第二溶液：将所述第一溶液中加入4-羟基-3-甲氧基苯甲酸、甘草酸二钾，搅拌均匀后，加热至60度，持续30分钟；
S300、制备清洁剂：将所述第二溶液中加入水。
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