CN112168073B - 一种具有粉碎功能的智能家居机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有粉碎功能的智能家居机器人，包括箱体，所述箱体的形状为长方体，所述箱体的底部设有智能移动装置，所述箱体内设有清洁机构，所述箱体的底部设有辅助机构，所述清洁机构包括吸力组件和粉碎组件，所述吸力组件包括气泵、气管、滤管和固定管，所述箱体的底部设有通孔，所述粉碎组件包括扇叶、传动轴、第一轴承、驱动锥齿轮、从动锥齿轮、第二轴承和至少两个刀片，所述辅助机构包括移动管、磁铁环和至少两个移动组件，该具有粉碎功能的智能家居机器人通过清洁机构实现了收集杂质的功能，不仅如此，还通过辅助机构提高了杂质收集能力。

Description

一种具有粉碎功能的智能家居机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种具有粉碎功能的智能家居机器人。
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面清理工作。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。
现有的扫地机器人在工作过程中，杂物装载能力有限，降低了实用性，不仅如此，当地面出现凹坑时，凹坑内的杂物受到的吸力则会降低，从而影响清洁效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有粉碎功能的智能家居机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有粉碎功能的智能家居机器人，包括箱体，所述箱体的形状为长方体，所述箱体的底部设有智能移动装置，所述箱体内设有清洁机构，所述箱体的底部设有辅助机构；
所述清洁机构包括吸力组件和粉碎组件；
所述吸力组件包括气泵、气管、滤管和固定管，所述箱体的底部设有通孔，所述固定管竖向穿过通孔，所述固定管与通孔的内壁密封且固定连接，所述滤管与固定管同轴设置，所述滤管的两端分别与箱体内的顶部和底部密封且固定连接，所述固定管的顶端设置在滤管内且与箱体内的顶部之间设有间隙，所述固定管与滤管之间设有间隙，所述气泵和气管均位于滤管的外部，所述箱体的一侧设有气孔，所述气管的轴线与固定管的轴线垂直且相交，所述气管穿过气孔，所述气管与气孔的内壁密封且固定连接，所述气泵固定在箱体的内壁上，所述气管安装在气泵上；
所述粉碎组件包括扇叶、传动轴、第一轴承、驱动锥齿轮、从动锥齿轮、第二轴承和至少两个刀片，所述第二轴承位于滤管内，所述第二轴承的内圈安装在固定管的外壁，所述滤管上设有连接孔，所述传动轴与气管同轴设置且穿过连接孔，所述传动轴与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述扇叶设置在气管内且安装在传动轴的一端，所述驱动锥齿轮安装在传动轴的另一端且与从动锥齿轮啮合，所述第一轴承的内圈安装在传动轴上，所述第一轴承的外圈与箱体的内壁固定连接，所述刀片以固定管的轴线为中心周向均匀分布在滤管内，所述刀片的一端与第二轴承的外圈铰接且位于从动锥齿轮的下方；
所述辅助机构包括移动管、磁铁环和至少两个移动组件，所述移动管和磁铁环均与固定管同轴设置，所述移动管***固定管的底端，所述移动管与固定管的内壁滑动且密封连接，所述移动管的底端***磁铁环，所述移动管与磁铁环密封且固定连接，所述磁铁环与固定管的底端抵靠，所述移动组件以固定管的轴线为中心周向均匀分布在刀片的下方；
所述移动组件包括导杆、电磁铁、弹簧、滚珠和导孔，所述导孔设置在箱体的底部，所述导杆与固定管平行且穿过导孔，所述导杆与导孔的内壁滑动且密封连接，所述导杆的底端固定在磁铁环的顶部，所述电磁铁固定在箱体的底部且与磁铁环的顶部抵靠，所述滤管内设有移动环，所述移动环与固定管同轴设置，所述第二轴承穿过移动环且与移动环滑动连接，所述移动环固定在导杆的顶端，所述移动环的底部通过弹簧与箱体内的底部连接，所述移动环的顶部设有环形槽，所述环形槽与固定管同轴设置，所述滚珠的球心设置在环形槽内，所述滚珠与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠与刀片固定连接。
作为优选，为了减小导孔与导杆之间的摩擦力，所述导孔的内壁上涂有润滑油。
作为优选，为了便于导杆的安装，所述导杆的两端均设有倒角。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述固定管的制作材料为橡胶。
作为优选，为了节能，所述箱体的顶部设有光伏板。
作为优选，为了减小移动管与固定管之间的间隙，所述固定管的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了延长箱体的使用寿命，所述箱体上设有防腐镀锌层。
作为优选，为了实现智能化，所述磁铁环的底部设有至少两个距离传感器和至少两个凹槽，所述凹槽和距离传感器均与导杆一一对应，所述凹槽设置在磁铁环的底部，所述距离传感器设置在凹槽内，所述箱体内设有PLC，所述距离传感器和电磁铁均与PLC电连接。
作为优选，为了降噪，所述箱体的内壁上设有吸音板。
作为优选，为了便于在环境光线较弱的情况下观察到箱体的位置，所述箱体的顶部设有指示灯。
本发明的有益效果是，该具有粉碎功能的智能家居机器人通过清洁机构实现了收集杂质的功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构还可以实现对杂质的粉碎，提升杂质收集量，而且通过粉碎杂质还可以提高杂质中水分的蒸发速度，便于减小杂质的重量，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构提高了杂质收集能力，与现有的辅助机构相比，该辅助机构还可以驱动刀片转动，便于提高刀片与不同位置杂质的接触频率，提高杂质粉碎效率，实用性更强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有粉碎功能的智能家居机器人的结构示意图；
图2是本发明的具有粉碎功能的智能家居机器人的吸力组件的结构示意图；
图3是本发明的具有粉碎功能的智能家居机器人的粉碎组件的结构示意图；
图4是图1的A部放大图；
图5是图1的B部放大图；
图中：1.箱体，2.气泵，3.气管，4.滤管，5.固定管，6.扇叶，7.传动轴，8.第一轴承，9.驱动锥齿轮，10.从动锥齿轮，11.第二轴承，12.刀片，13.移动管，14.磁铁环，15.导杆，16.电磁铁，17.弹簧，18.滚珠，19.光伏板，20.距离传感器，21.吸音板，22.指示灯，23.移动环。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种具有粉碎功能的智能家居机器人，包括箱体1，所述箱体1的形状为长方体，所述箱体1的底部设有智能移动装置，所述箱体1内设有清洁机构，所述箱体1的底部设有辅助机构；
所述清洁机构包括吸力组件和粉碎组件；
所述吸力组件包括气泵2、气管3、滤管4和固定管5，所述箱体1的底部设有通孔，所述固定管5竖向穿过通孔，所述固定管5与通孔的内壁密封且固定连接，所述滤管4与固定管5同轴设置，所述滤管4的两端分别与箱体1内的顶部和底部密封且固定连接，所述固定管5的顶端设置在滤管4内且与箱体1内的顶部之间设有间隙，所述固定管5与滤管4之间设有间隙，所述气泵2和气管3均位于滤管4的外部，所述箱体1的一侧设有气孔，所述气管3的轴线与固定管5的轴线垂直且相交，所述气管3穿过气孔，所述气管3与气孔的内壁密封且固定连接，所述气泵2固定在箱体1的内壁上，所述气管3安装在气泵2上；
所述粉碎组件包括扇叶6、传动轴7、第一轴承8、驱动锥齿轮9、从动锥齿轮10、第二轴承11和至少两个刀片12，所述第二轴承11位于滤管4内，所述第二轴承11的内圈安装在固定管5的外壁，所述滤管4上设有连接孔，所述传动轴7与气管3同轴设置且穿过连接孔，所述传动轴7与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述扇叶6设置在气管3内且安装在传动轴7的一端，所述驱动锥齿轮9安装在传动轴7的另一端且与从动锥齿轮10啮合，所述第一轴承8的内圈安装在传动轴7上，所述第一轴承8的外圈与箱体1的内壁固定连接，所述刀片12以固定管5的轴线为中心周向均匀分布在滤管4内，所述刀片12的一端与第二轴承11的外圈铰接且位于从动锥齿轮10的下方；
该机器人工作期间，通过智能移动装置实现智能移动，同时，气泵2启动，使箱体1内的空气从气管3排出，而箱体1外部的空气则从固定管5输送至箱内，且在气流的作用下可以将杂质吸入箱体1内并通过滤管4实现截留，期间，通过空气在气管3内的流动作为驱动力使扇叶6转动，从而可以使传动轴7在第一轴承8的支撑作用下带动驱动锥齿轮9转动，即可以使从动锥齿轮10带动第二轴承11的外圈转动，通过第二轴承11外圈的转动可以使刀片12转动，通过刀片12的转动实现对杂质的粉碎，从而可以减小杂质的体积，提升杂质收纳能力，而且，通过杂质的粉碎，还可以使杂质中的水分排出，通过空气的流动可以加快水分的蒸发，即可以减小杂质的重量，从而进一步提升该机器人收集杂质的能力。
如图4-5所示，所述辅助机构包括移动管13、磁铁环14和至少两个移动组件，所述移动管13和磁铁环14均与固定管5同轴设置，所述移动管13***固定管5的底端，所述移动管13与固定管5的内壁滑动且密封连接，所述移动管13的底端***磁铁环14，所述移动管13与磁铁环14密封且固定连接，所述磁铁环14与固定管5的底端抵靠，所述移动组件以固定管5的轴线为中心周向均匀分布在刀片12的下方；
所述移动组件包括导杆15、电磁铁16、弹簧17、滚珠18和导孔，所述导孔设置在箱体1的底部，所述导杆15与固定管5平行且穿过导孔，所述导杆15与导孔的内壁滑动且密封连接，所述导杆15的底端固定在磁铁环14的顶部，所述电磁铁16固定在箱体1的底部且与磁铁环14的顶部抵靠，所述滤管4内设有移动环23，所述移动环23与固定管5同轴设置，所述第二轴承11穿过移动环23且与移动环23滑动连接，所述移动环23固定在导杆15的顶端，所述移动环23的底部通过弹簧17与箱体1内的底部连接，所述移动环23的顶部设有环形槽，所述环形槽与固定管5同轴设置，所述滚珠18的球心设置在环形槽内，所述滚珠18与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠18与刀片12固定连接。
当箱体1移动至凹坑处且使凹坑与固定管5正对时，电磁铁16通电，使电磁铁16与磁铁环14之间产生相互排斥的作用力，从而使磁铁环14带动移动环23向下移动，且移动管13的顶端始终可以位于固定管5内，磁铁环14的向下移动通过到导杆15带动移动环23实现同步移动，并使弹簧17压缩，且通过磁铁环14的向下移动可以使滚珠18带动刀片12转动，即可以提高不同位置的杂质与刀片12的接触频率，提高杂质粉碎效率，且通过磁铁环14的下降，可以减小磁铁环14与凹坑内杂质的距离，从而可以提高凹坑与磁铁环14之间空气的流动速度，提高杂质受到的吸力作用，防止杂质残留在凹坑内而无法被收集，当箱体1移动至平地时，电磁铁16断电，在弹簧17的弹性作用下使磁铁环14复位，即可以带动刀片12复位。
作为优选，为了减小导孔与导杆15之间的摩擦力，所述导孔的内壁上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小导孔与导杆15之间的摩擦力，提高了导杆15移动的流畅性。
作为优选，为了便于导杆15的安装，所述导杆15的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小导杆15穿过导孔时的口径，起到了便于安装的效果。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述固定管5的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，可以减小磁铁环14与固定管5抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。
作为优选，为了节能，所述箱体1的顶部设有光伏板19。
光伏板19可以吸收光线进行光伏发电，实现了节能。
作为优选，为了减小移动管13与固定管5之间的间隙，所述固定管5的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小移动管13与固定管5之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了延长箱体1的使用寿命，所述箱体1上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升箱体1的防锈能力，延长箱体1的使用寿命。
作为优选，为了实现智能化，所述磁铁环14的底部设有至少两个距离传感器20和至少两个凹槽，所述凹槽和距离传感器20均与导杆15一一对应，所述凹槽设置在磁铁环14的底部，所述距离传感器20设置在凹槽内，所述箱体1内设有PLC，所述距离传感器20和电磁铁16均与PLC电连接。
PLC即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，当箱体1移动至凹坑位置时，通过距离传感器20检测与地面之间的距离超出设定范围，距离传感器20给PLC发出信号，PLC控制电磁铁16通电，当距离传感器20检测的距离值位于设定范围后，则使PLC控制电磁铁16断电，实现了智能化。
作为优选，为了降噪，所述箱体1的内壁上设有吸音板21。
吸音板21可以吸收噪音，实现了降噪。
作为优选，为了便于在环境光线较弱的情况下观察到箱体1的位置，所述箱体1的顶部设有指示灯22。
该机器人工作期间，指示灯22点亮，起到了便于观察箱体1位置的效果。
该机器人工作期间，通过智能移动装置实现智能移动，同时，气泵2启动，使箱体1内的空气从气管3排出，而箱体1外部的空气则从固定管5输送至箱内，且在气流的作用下可以将杂质吸入箱体1内并通过滤管4实现截留，期间，通过空气在气管3内的流动作为驱动力使扇叶6转动，从而可以使传动轴7在第一轴承8的支撑作用下带动驱动锥齿轮9转动，即可以使从动锥齿轮10带动第二轴承11的外圈转动，通过第二轴承11外圈的转动可以使刀片12转动，通过刀片12的转动实现对杂质的粉碎，从而可以减小杂质的体积，提升杂质收纳能力，而且，通过杂质的粉碎，还可以使杂质中的水分排出，通过空气的流动可以加快水分的蒸发，即可以减小杂质的重量，从而进一步提升该机器人收集杂质的能力，并且，当箱体1移动至凹坑处且使凹坑与固定管5正对时，电磁铁16通电，使电磁铁16与磁铁环14之间产生相互排斥的作用力，从而使磁铁环14带动移动环23向下移动，且移动管13的顶端始终可以位于固定管5内，磁铁环14的向下移动通过到导杆15带动移动环23实现同步移动，并使弹簧17压缩，且通过磁铁环14的向下移动可以使滚珠18带动刀片12转动，即可以提高不同位置的杂质与刀片12的接触频率，提高杂质粉碎效率，且通过磁铁环14的下降，可以减小磁铁环14与凹坑内杂质的距离，从而可以提高凹坑与磁铁环14之间空气的流动速度，提高杂质受到的吸力作用，防止杂质残留在凹坑内而无法被收集，当箱体1移动至平地时，电磁铁16断电，在弹簧17的弹性作用下使磁铁环14复位，即可以带动刀片12复位。
与现有技术相比，该具有粉碎功能的智能家居机器人通过清洁机构实现了收集杂质的功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构还可以实现对杂质的粉碎，提升杂质收集量，而且通过粉碎杂质还可以提高杂质中水分的蒸发速度，便于减小杂质的重量，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构提高了杂质收集能力，与现有的辅助机构相比，该辅助机构还可以驱动刀片12转动，便于提高刀片12与不同位置杂质的接触频率，提高杂质粉碎效率，实用性更强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有粉碎功能的智能家居机器人，包括箱体(1)，所述箱体(1)的形状为长方体，所述箱体(1)的底部设有智能移动装置，其特征在于，所述箱体(1)内设有清洁机构，所述箱体(1)的底部设有辅助机构；
所述清洁机构包括吸力组件和粉碎组件；
所述吸力组件包括气泵(2)、气管(3)、滤管(4)和固定管(5)，所述箱体(1)的底部设有通孔，所述固定管(5)竖向穿过通孔，所述固定管(5)与通孔的内壁密封且固定连接，所述滤管(4)与固定管(5)同轴设置，所述滤管(4)的两端分别与箱体(1)内的顶部和底部密封且固定连接，所述固定管(5)的顶端设置在滤管(4)内且与箱体(1)内的顶部之间设有间隙，所述固定管(5)与滤管(4)之间设有间隙，所述气泵(2)和气管(3)均位于滤管(4)的外部，所述箱体(1)的一侧设有气孔，所述气管(3)的轴线与固定管(5)的轴线垂直且相交，所述气管(3)穿过气孔，所述气管(3)与气孔的内壁密封且固定连接，所述气泵(2)固定在箱体(1)的内壁上，所述气管(3)安装在气泵(2)上；
所述粉碎组件包括扇叶(6)、传动轴(7)、第一轴承(8)、驱动锥齿轮(9)、从动锥齿轮(10)、第二轴承(11)和至少两个刀片(12)，所述第二轴承(11)位于滤管(4)内，所述第二轴承(11)的内圈安装在固定管(5)的外壁，所述滤管(4)上设有连接孔，所述传动轴(7)与气管(3)同轴设置且穿过连接孔，所述传动轴(7)与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述扇叶(6)设置在气管(3)内且安装在传动轴(7)的一端，所述驱动锥齿轮(9)安装在传动轴(7)的另一端且与从动锥齿轮(10)啮合，所述第一轴承(8)的内圈安装在传动轴(7)上，所述第一轴承(8)的外圈与箱体(1)的内壁固定连接，所述刀片(12)以固定管(5)的轴线为中心周向均匀分布在滤管(4)内，所述刀片(12)的一端与第二轴承(11)的外圈铰接且位于从动锥齿轮(10)的下方；
所述辅助机构包括移动管(13)、磁铁环(14)和至少两个移动组件，所述移动管(13)和磁铁环(14)均与固定管(5)同轴设置，所述移动管(13)***固定管(5)的底端，所述移动管(13)与固定管(5)的内壁滑动且密封连接，所述移动管(13)的底端***磁铁环(14)，所述移动管(13)与磁铁环(14)密封且固定连接，所述磁铁环(14)与固定管(5)的底端抵靠，所述移动组件以固定管(5)的轴线为中心周向均匀分布在刀片(12)的下方；
所述移动组件包括导杆(15)、电磁铁(16)、弹簧(17)、滚珠(18)和导孔，所述导孔设置在箱体(1)的底部，所述导杆(15)与固定管(5)平行且穿过导孔，所述导杆(15)与导孔的内壁滑动且密封连接，所述导杆(15)的底端固定在磁铁环(14)的顶部，所述电磁铁(16)固定在箱体(1)的底部且与磁铁环(14)的顶部抵靠，所述滤管(4)内设有移动环(23)，所述移动环(23)与固定管(5)同轴设置，所述第二轴承(11)穿过移动环(23)且与移动环(23)滑动连接，所述移动环(23)固定在导杆(15)的顶端，所述移动环(23)的底部通过弹簧(17)与箱体(1)内的底部连接，所述移动环(23)的顶部设有环形槽，所述环形槽与固定管(5)同轴设置，所述滚珠(18)的球心设置在环形槽内，所述滚珠(18)与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠(18)与刀片(12)固定连接。
2.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述导孔的内壁上涂有润滑油。
3.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述导杆(15)的两端均设有倒角。
4.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述固定管(5)的制作材料为橡胶。
5.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述箱体(1)的顶部设有光伏板(19)。
6.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述固定管(5)的内壁上涂有密封脂。
7.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述箱体(1)上设有防腐镀锌层。
8.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述磁铁环(14)的底部设有至少两个距离传感器(20)和至少两个凹槽，所述凹槽和距离传感器(20)均与导杆(15)一一对应，所述凹槽设置在磁铁环(14)的底部，所述距离传感器(20)设置在凹槽内，所述箱体(1)内设有PLC，所述距离传感器(20)和电磁铁(16)均与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述箱体(1)的内壁上设有吸音板(21)。
10.如权利要求1所述的具有粉碎功能的智能家居机器人，其特征在于，所述箱体(1)的顶部设有指示灯(22)。
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