CN110742558A - 一种清洁及服务一体式机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洁及服务一体式机器人，属于服务机器人领域，包括服务机体、清洁机体及托盘，服务机体的底部具有用第一电机驱动的多个第一滚轮，清洁机体呈圆盘形，清洁机体的底部具有用第二电机驱动的多个第二滚轮，清洁机体包括水箱及拖布，水箱连接拖布，拖布设置于清洁机体的底部，拖布连接有振动电机；托盘呈圆形，托盘能够放置于清洁机体的顶部，托盘的顶部具有用于容纳第一滚轮的多个沉槽，服务机体能够放置于托盘的顶部，使服务机体的底部与托盘的顶部贴合，并使第一滚轮置于沉槽内。这种机器人能够分开独立完成多项服务工作，也能够合体使用完成特定服务项目，使用起来更加智能便捷。

Description

一种清洁及服务一体式机器人

技术领域

本发明涉及服务机器人领域，更具体地说，涉及一种清洁及服务一体式机器人。

背景技术

随着智能机器人行业及技术的发展，市面上出现了不少家用机器人，例如服务机器人及扫地机器人。现有的服务机器人一般能够提供陪伴、陪读、早教、播放音频视频等功能，扫地机器人一般能够进行吸尘作业，也有一些扫地机器人能够进行拖地作业。常见的家用机器人并不具备相互联动、相互配合的功能，在使用时均是单独使用，功能较为单一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种清洁及服务一体式机器人，以解决现有技术所存在的问题。

本发明是这样实现的：

一种清洁及服务一体式机器人，包括服务机体、清洁机体及托盘，所述服务机体的底部具有用第一电机驱动的多个第一滚轮，所述清洁机体呈圆盘形，所述清洁机体的底部具有用第二电机驱动的多个第二滚轮，所述清洁机体包括水箱及拖布，所述水箱连接所述拖布，所述拖布设置于清洁机体的底部，所述拖布连接有振动电机；所述托盘呈圆形，托盘能够放置于所述清洁机体的顶部，所述托盘的顶部具有用于容纳所述第一滚轮的多个沉槽，所述服务机体能够放置于所述托盘的顶部，使服务机体的底部与托盘的顶部贴合，并使所述第一滚轮置于所述沉槽内。

进一步地，所述托盘的底部具有环形分布的多个定位凸起，所述清洁机体的顶部具有多个定位槽，所述定位凸起能够置于所述定位槽内。

进一步地，所述服务机体呈半椭球形，所述服务机体底部直径大于所述清洁机体的直径；所述服务机体的底部设置有三组支撑机构，三组所述支撑机构呈三角形分布，其中两组支撑机构之间的距离大于所述清洁机体的直径；

所述支撑机构包括驱动电机、旋套及支撑杆，所述驱动电机的输出端连接有齿轮，所述旋套的外部设置有驱动齿，所述齿轮与所述驱动齿相啮合，所述旋套上开设有螺纹孔，所述支撑杆为螺杆结构，所述支撑杆螺接于所述螺纹孔；所述服务机体的内部形成上连接台及下连接台，所述上连接台及下连接台之间具有间距，所述旋套设置于所述上连接台及下连接台之间，所述下连接台的顶部具有限位环，所述旋套的底部设置有环形的限位槽，所述限位环连接于所述限位槽；所述上连接台沿竖向开设有连接孔，所述下连接台沿竖向开设有穿孔，所述穿孔连通所述服务机体的底部，所述支撑杆的一部分置于所述连接孔内，支撑杆的一部分置于所述穿孔内，所述连接孔内设置有用于限制支撑杆绕其轴线转动的限位杆；所述驱动电机工作时能够带动所述旋套转动，进而使所述支撑杆的一部分移动至所述穿孔的外部。

进一步地，所述连接孔为盲孔结构，所述限位杆的顶部连接于所述连接孔的顶部，所述支撑杆的顶部开设有限位孔，所述限位杆***所述限位孔，所述限位杆及限位孔的截面均为矩形结构。

进一步地，所述服务机体内设置有第一控制器，所述第一控制器用于控制所述第一电机及所述驱动电机，所述服务机体的侧部设置有多个第一障碍物检测传感器，所述第一障碍物检测传感器用于检测靠近或接触所述服务机体的障碍物并且产生障碍物检测信号，所述第一控制器能够接收所述障碍物检测信号并产生及向所述第一电机传输相应的驱动控制信号，以控制所述服务机体在地板上的移动；

所述清洁机体内设置有第二控制器，所述第二控制器用于控制所述第二电机及所述振动电机，所述清洁机体的侧部设置有多个第二障碍物检测传感器，所述第二障碍物检测传感器用于检测靠近或接触所述清洁机体的障碍物并且产生障碍物检测信号，所述第二控制器能够接收所述障碍物检测信号并产生及向所述第二电机传输相应的驱动控制信号，以控制所述清洁机体在地板上的移动。

进一步地，所述服务机体及清洁机体内均设置有无线信号收发器，所述第一控制器及第二控制器通过无线信号收发器连接后，所述第二控制器能够接受所述第一障碍物检测传感器产生的障碍物检测信号。

进一步地，所述清洁机体的顶部及服务机体的底部均设置有定位传感器，所述托盘上开设有圆孔，所述托盘放置于清洁机体上时所述圆孔位于清洁机体顶部定位传感器的正上方。

进一步地，所述支撑杆的底部设置有橡胶垫。

本发明提供的清洁及服务一体式机器人，这种机器人能够分开独立完成多项服务工作，也能够合体使用完成特定服务项目，使用起来更加智能便捷。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中服务机体的主视示意图；

图2是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中服务机体的仰视示意图；

图3是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中清洁机体的俯视示意图；

图4是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中清洁机体的主视示意图；

图5是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中托盘机体的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中支撑机构的剖视示意图；

图7是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中服务机体通过支撑杆撑起来后的主视示意图；

图8是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中旋套的主视示意图；

图9是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中控制器的示意图；

图10是本发明实施例提供的清洁及服务一体式机器人中服务机体与清洁机体联合工作时的主视示意图。

图中标记为：服务机体11，清洁机体12，第一电机13，第一滚轮14，第二电机15，第二滚轮16，水箱17，拖布18，振动电机19，托盘20，沉槽21，定位凸起22，定位槽23，支撑机构24，驱动电机25，旋套26，支撑杆27，齿轮28，驱动齿29，螺纹孔30，上连接台31，下连接台32，限位环33，限位槽34，连接孔35，穿孔36，限位杆37，第一控制器38，第一障碍物检测传感器39，第二控制器40，第二障碍物检测传感器41，无线信号收发器42，定位传感器43，橡胶垫44，圆孔45。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

本实施例提供了一种清洁及服务一体式机器人，这种机器人能够分开独立完成多项服务工作，也能够合体使用完成特定服务项目，使用起来更加智能便捷。

如图1至图10所示，这种清洁及服务一体式机器人包括服务机体11、清洁机体12及托盘20，服务机体11的底部具有用第一电机13驱动的多个第一滚轮14，清洁机体12呈圆盘形，清洁机体12的底部具有用第二电机15驱动的多个第二滚轮16，清洁机体12包括水箱17及拖布18，水箱17连接拖布18，拖布18设置于清洁机体12的底部，拖布18连接有振动电机19；托盘20呈圆形，托盘20能够放置于清洁机体12的顶部，托盘20的顶部具有用于容纳第一滚轮14的多个沉槽21，服务机体11能够放置于托盘20的顶部，使服务机体11的底部与托盘20的顶部贴合，并使第一滚轮14置于沉槽21内。

该清洁及服务一体式机器人具有可单独使用的服务机体11及清洁机体12，服务机体11具有可行走的第一滚轮14，能够自动独立在室内行走，服务机体11具有大屏幕及播放器，能够提供语音服务，具有语音识别功能，可提供视频播放、音频播放、儿童教育、守护家庭及安全警报等多重功能。清洁机体12具有扫地功能及拖地功能，其具有能够拨动灰尘及其他垃圾的拨刷，清洁机体12底部具有吸尘口，内部具有积尘盒，能够对室内地板上的灰尘垃圾进行清扫。清洁机体12还具有水箱17及拖布18，水箱17内可储水，拖布18通过振动电机19连接，通过振动电机19可带动拖布18振动工作，完成拖地作业。

服务机体11及清洁机体12还可以配合使用，使服务机体11对清洁机体12施压，使拖布18与地板之间具有更大的摩擦力，使清洁机体12在拖地作业时能够更好地去除地面的污垢，起到更好的清洁作用。

托盘20用来连接清洁机体12及服务机体11，连接时，将托盘20放置在清洁机体12上，将服务机体11放置在托盘20上，托盘20上具有用来容纳清洁机体12底部第一滚轮14的沉槽21，使第一滚轮14容置于沉槽21内，使服务机体11底部较大面积地贴合于托盘20的顶部，使得清洁机体12、托盘20及服务机体11之间能够十分稳定地连接，在进行拖地作业时，清洁机体12移动过程中服务机体11不会晃动或者掉落。将服务机体11放置在清洁机体12上，服务机体11自身重量传递给清洁机体12，使得拖布18能够与地板之间具有更大的摩擦力，以更好地完成拖地作业。

如图3及图5所示，托盘20的底部具有环形分布的多个定位凸起22，清洁机体12的顶部具有多个定位槽23，定位凸起22能够置于定位槽23内。定位凸起22及定位槽23均有三个，且三个定位槽23没有分布于同一个圆上，使得托盘20与清洁机体12之间只有一种连接方式，且第一滚轮14及沉槽21也是各有三个，使得清洁机体12与服务机体11连接后角度始终一致，能够确保二者连接的稳定。

如图2及图6所示，服务机体11呈半椭球形，服务机体11底部直径大于清洁机体12的直径；服务机体11的底部设置有三组支撑机构24，三组支撑机构24呈三角形分布，其中两组支撑机构24之间的距离大于清洁机体12的直径；

支撑机构24包括驱动电机25、旋套26及支撑杆27，驱动电机25的输出端连接有齿轮28，旋套26的外部设置有驱动齿29，齿轮28与驱动齿29相啮合，旋套26上开设有螺纹孔30，支撑杆27为螺杆结构，支撑杆27螺接于螺纹孔30；服务机体11的内部形成上连接台31及下连接台32，上连接台31及下连接台32之间具有间距，旋套26设置于上连接台31及下连接台32之间，下连接台32的顶部具有限位环33，旋套26的底部设置有环形的限位槽34，限位环33连接于限位槽34；上连接台31沿竖向开设有连接孔35，下连接台32沿竖向开设有穿孔36，穿孔36连通服务机体11的底部，支撑杆27的一部分置于连接孔35内，支撑杆27的一部分置于穿孔36内，连接孔35内设置有用于限制支撑杆27绕其轴线转动的限位杆37；驱动电机25工作时能够带动旋套26转动，进而使支撑杆27的一部分移动至穿孔36的外部。支撑杆27的底部设置有橡胶垫44。

在服务机体11底部设置可活动的支撑机构24，使得服务机体11在与清洁机体12连接时能够更加智能化、自动化。不需要人工将服务机体11抬起来放置在清洁机体12顶部的托盘20上，减少人工操作，减轻使用者负担。

半椭球形的服务机体11使得其底部为圆形，服务机体11底部直径大于清洁机体12的直径，使清洁机体12能够顺利行驶至服务机体11的底部。在服务机体11底部设置三组支撑机构24，如图2所示，其中有两组支撑机构24之间的间距较大，使得清洁机体12能够行驶至这两组支撑机构24之间。

支撑机构24具有驱动电机25、旋套26及支撑杆27，在工作时，驱动电机25带动齿轮28转动，进而带动旋套26转动，旋套26通过螺旋结构带动支撑杆27上下移动。服务机体11内部设置上连接台31及下连接台32，用来连接各部件，旋套26设置于上连接台31及下连接台32之间，使旋套26能够位于两个连接台之间转动，且两个连接台从上下两侧限制旋套26，使旋套26不能够沿其轴线方向移动，且下连接台32上具有限位环33，限位环33与旋套26底部的限位槽34配合，使旋套26不能够沿径向方向移动，使旋套26只能够做圆周运动。

螺杆结构的支撑杆27与旋套26的螺纹孔30螺接，支撑杆27顶部连接限位杆37，通过限位杆37的限制使得支撑杆27不能够转动，使旋套26转动时能够带动支撑杆27上下移动。支撑杆27的底端靠近服务机体11的底部，当支撑杆27向下移动时，能够移动至服务机体11的外部，支撑杆27底端贴合在地板上之后，能够将服务机体11撑起来，使服务机体11与底板之间形成较大的空间，使得清洁机体12能够驶入服务机体11的底部。支撑杆27底部设置橡胶垫44，能够增大与地板之间的摩擦力，并能够保护地板。

在使用时，开启三组支撑机构24，使三组支撑机构24同时工作，将服务机体11撑起来；并同时将托盘20放置在清洁机体12的顶部，开启清洁机体12，使清洁机体12能够自动驶入服务机体11的底部，待第一滚轮14位于沉槽21的正上方时，清洁机体12停止移动，启动支撑机构24将支撑杆27收回，使第一滚轮14落入沉槽21内，使服务机体11被放置在托盘20上。

在服务机体11及清洁机体12上可以设置相应的控制按键，可以一键完成上述动作。

如图6所示，连接孔35为盲孔结构，限位杆37的顶部连接于连接孔35的顶部，支撑杆27的顶部开设有限位孔，限位杆37***限位孔，限位杆37及限位孔的截面均为矩形结构。这种结构的限位杆37能够稳定地限制支撑杆27的转动，使支撑杆27只能够上下移动。

如图9所示，服务机体11内设置有第一控制器38，第一控制器38用于控制第一电机13及驱动电机25，服务机体11的侧部设置有多个第一障碍物检测传感器39，第一障碍物检测传感器39用于检测靠近或接触服务机体11的障碍物并且产生障碍物检测信号，第一控制器38能够接收障碍物检测信号并产生及向第一电机13传输相应的驱动控制信号，以控制服务机体11在地板上的移动；

清洁机体12内设置有第二控制器40，第二控制器40用于控制第二电机15及振动电机19，清洁机体12的侧部设置有多个第二障碍物检测传感器41，第二障碍物检测传感器41用于检测靠近或接触清洁机体12的障碍物并且产生障碍物检测信号，第二控制器40能够接收障碍物检测信号并产生及向第二电机15传输相应的驱动控制信号，以控制清洁机体12在地板上的移动。

第一控制器38为服务机体11内部的控制机构，能够用来控制服务机体11完成各项动作。第一物检测传感器设置在服务机体11的侧部，通过障碍物检测传感器产生障碍物信号并传输给第一控制器38，第一控制器38产生控制信号，控制第一电机13工作，使服务机体11能够自动行走于室内地板上，并自动避开障碍物。第二控制器40为清洁机体12内部的控制机构，能够用来控制清洁机体12完成各项动作。清洁机体12侧部设置第二障碍物检测传感器41，使清洁机体12同样也能够自动行走于室内并避开墙壁等障碍物。

服务机体11及清洁机体12内均设置有无线信号收发器42，第一控制器38及第二控制器40通过无线信号收发器42连接后，第二控制器40能够接受第一障碍物检测传感器39产生的障碍物检测信号。

服务机体11及清洁机体12还可以通过无线信号收发器42连接，此时服务机体11及清洁机体12呈一体式结构，机器人进入拖地状态，服务机体11内部的第一控制器38不再主动对服务机体11进行控制，而是通过清洁机体12内部的第二控制器40对服务机体11进行控制，使清洁机体12及服务机体11能够更加同步。在工作时，服务机体11的第一障碍物检测传感器39产生的障碍物检测信号通过无线信号收发器42传输给清洁机体12的第二控制器40，第二控制器40产生控制信号并控制第二电机15工作，使清洁机体12能够更顺利地在室内行走。此时服务机体11位于清洁机体12的上方，服务机体11的第一障碍物检测传感器39具有较高的位置，清洁机体12位于下方，清洁机体12的第二障碍物检测传感器41具有较低的位置，二者相互配合，使得第二控制器40能够形成更精确的控制信号。

清洁机体12的顶部及服务机体11的底部均设置有定位传感器43，托盘20上开设有圆孔45，托盘20放置于清洁机体12上时圆孔45位于清洁机体12顶部定位传感器43的正上方。通过定位传感器43的设置，使得清洁机体12在驶入服务机体11下方时，能够定位更加精确，使清洁机体12停止移动后托盘20的沉槽21能够精确地停靠在第一滚轮14的下方，使服务机体11能够更顺利地完成与清洁机体12的连接。

综上所述，这种一体式机器人在分开使用时能够单独完成多项服务工作，也能够相互配合实现特定服务项目。且上述结构的设置不仅仅能够实现特定项目的完成，还能够使服务机体与清洁机体一体式地存放于家中，给室内节约了使用空间。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种清洁及服务一体式机器人，其特征在于，包括服务机体、清洁机体及托盘，所述服务机体的底部具有用第一电机驱动的多个第一滚轮，所述清洁机体呈圆盘形，所述清洁机体的底部具有用第二电机驱动的多个第二滚轮，所述清洁机体包括水箱及拖布，所述水箱连接所述拖布，所述拖布设置于清洁机体的底部，所述拖布连接有振动电机；所述托盘呈圆形，托盘能够放置于所述清洁机体的顶部，所述托盘的顶部具有用于容纳所述第一滚轮的多个沉槽，所述服务机体能够放置于所述托盘的顶部，使服务机体的底部与托盘的顶部贴合，并使所述第一滚轮置于所述沉槽内。

2.根据权利要求1所述的清洁及服务一体式机器人，其特征在于，所述托盘的底部具有环形分布的多个定位凸起，所述清洁机体的顶部具有多个定位槽，所述定位凸起能够置于所述定位槽内。

3.根据权利要求2所述的清洁及服务一体式机器人，其特征在于，所述服务机体呈半椭球形，所述服务机体底部直径大于所述清洁机体的直径；所述服务机体的底部设置有三组支撑机构，三组所述支撑机构呈三角形分布，其中两组支撑机构之间的距离大于所述清洁机体的直径；

所述支撑机构包括驱动电机、旋套及支撑杆，所述驱动电机的输出端连接有齿轮，所述旋套的外部设置有驱动齿，所述齿轮与所述驱动齿相啮合，所述旋套上开设有螺纹孔，所述支撑杆为螺杆结构，所述支撑杆螺接于所述螺纹孔；所述服务机体的内部形成上连接台及下连接台，所述上连接台及下连接台之间具有间距，所述旋套设置于所述上连接台及下连接台之间，所述下连接台的顶部具有限位环，所述旋套的底部设置有环形的限位槽，所述限位环连接于所述限位槽；所述上连接台沿竖向开设有连接孔，所述下连接台沿竖向开设有穿孔，所述穿孔连通所述服务机体的底部，所述支撑杆的一部分置于所述连接孔内，支撑杆的一部分置于所述穿孔内，所述连接孔内设置有用于限制支撑杆绕其轴线转动的限位杆；所述驱动电机工作时能够带动所述旋套转动，进而使所述支撑杆的一部分移动至所述穿孔的外部。

4.根据权利要求3所述的清洁及服务一体式机器人，其特征在于，所述连接孔为盲孔结构，所述限位杆的顶部连接于所述连接孔的顶部，所述支撑杆的顶部开设有限位孔，所述限位杆***所述限位孔，所述限位杆及限位孔的截面均为矩形结构。

5.根据权利要求3所述的清洁及服务一体式机器人，其特征在于，所述服务机体内设置有第一控制器，所述第一控制器用于控制所述第一电机及所述驱动电机，所述服务机体的侧部设置有多个第一障碍物检测传感器，所述第一障碍物检测传感器用于检测靠近或接触所述服务机体的障碍物并且产生障碍物检测信号，所述第一控制器能够接收所述障碍物检测信号并产生及向所述第一电机传输相应的驱动控制信号，以控制所述服务机体在地板上的移动；

所述清洁机体内设置有第二控制器，所述第二控制器用于控制所述第二电机及所述振动电机，所述清洁机体的侧部设置有多个第二障碍物检测传感器，所述第二障碍物检测传感器用于检测靠近或接触所述清洁机体的障碍物并且产生障碍物检测信号，所述第二控制器能够接收所述障碍物检测信号并产生及向所述第二电机传输相应的驱动控制信号，以控制所述清洁机体在地板上的移动。

6.根据权利要求5所述的清洁及服务一体式机器人，其特征在于，所述服务机体及清洁机体内均设置有无线信号收发器，所述第一控制器及第二控制器通过无线信号收发器连接后，所述第二控制器能够接受所述第一障碍物检测传感器产生的障碍物检测信号。

7.根据权利要求5所述的清洁及服务一体式机器人，其特征在于，所述清洁机体的顶部及服务机体的底部均设置有定位传感器，所述托盘上开设有圆孔，所述托盘放置于清洁机体上时所述圆孔位于清洁机体顶部定位传感器的正上方。

8.根据权利要求7所述的清洁及服务一体式机器人，其特征在于，所述支撑杆的底部设置有橡胶垫。

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