本實用新型涉及一種清潔機(jī)器人，尤其涉及一種清潔單元為勒洛三角形的清潔機(jī)器人，屬于智能家電制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

擦窗機(jī)器人能憑借自身底部的真空泵或者風(fēng)機(jī)裝置，牢牢地吸附在玻璃上，并利用自身吸附在玻璃上的力度來帶動機(jī)身底部的抹布擦掉玻璃上的臟污，其幫助人們解決高層擦窗、室外擦窗難的問題。然而，市面上現(xiàn)有的擦窗機(jī)器人的清潔機(jī)構(gòu)一般為圓形或方形，其無法有效清潔矩形玻璃四角處的臟污。

申請?zhí)枮?01510336618.X的中國專利中公開了一種擺動式自動擦窗機(jī)器人，該機(jī)器人利用風(fēng)機(jī)吸附玻璃，并通過兩塊圓形刷盤協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動的方式實現(xiàn)擺動式移動；申請?zhí)枮?01010562574.X的中國專利中公開的擦玻璃機(jī)器人(通常稱為“玻妞”)具有兩清潔輪，實現(xiàn)擺動式行走清潔。由于大部分的窗戶玻璃為矩形，上述圓形刷盤或清潔輪無法到達(dá)玻璃的四角，也就無法清潔玻璃的四角，故此類型的擦窗機(jī)器人會在玻璃面上形成“清潔死角”。申請?zhí)枮?01210097472.4的中國專利中公開了另一種擦玻璃機(jī)器人，其機(jī)體前端設(shè)有抹布，機(jī)體通過2個履帶輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)行走。雖然該機(jī)器人能清潔到玻璃的邊角，但其僅僅是“路過式”的擦拭(即只擦拭一次)，由于邊框或邊角處積灰較多，無法將邊框或邊角有效清潔干凈。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種清潔機(jī)器人，通過將清潔單元由傳統(tǒng)的圓形或方形改為勒洛三角形，清潔機(jī)器人行走至矩形區(qū)域的四角時，清潔單元獨(dú)特的形狀使得清潔機(jī)器人即使在區(qū)域邊框的阻擋下，仍然能夠接觸到矩形區(qū)域的四角，從而起到清潔四角的作用。

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體和位于機(jī)器人主體底部的清潔單元，所述機(jī)器人主體上設(shè)有驅(qū)動清潔單元轉(zhuǎn)動的驅(qū)動單元，所述清潔單元位于機(jī)器人主體的邊緣或邊角，所述清潔單元外緣的形狀為勒洛三角形，清潔單元轉(zhuǎn)動時邊緣軌跡大體為正方形。

優(yōu)選的，所述清潔機(jī)器人為擺動行走清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體和位于機(jī)器人主體兩端的所述清潔單元，所述清潔單元交替形成擺動中心。

進(jìn)一步地，所述清潔單元內(nèi)部設(shè)有真空腔，所述真空腔通過真空抽吸形成負(fù)壓室，所述清潔機(jī)器人通過所述負(fù)壓室吸附于工作表面。

或者，所述清潔機(jī)器人為輪式行走清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體，機(jī)器人主體底部設(shè)有行走輪，機(jī)器人主體底部還設(shè)有至少一個清潔單元。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人主體為方形，以清潔機(jī)器人工作方向為前方，機(jī)器人主體前方的兩個頂角上分別設(shè)有所述清潔單元。

為了驅(qū)動清潔單元轉(zhuǎn)動，所述驅(qū)動單元設(shè)有輸出端，所述清潔單元的旋轉(zhuǎn)軸中心線與所述輸出端的中心線相平行。具體的，所述清潔單元的旋轉(zhuǎn)軸通過曲軸連接到所述驅(qū)動單元的輸出端。當(dāng)然曲軸也可以通過其他機(jī)構(gòu)替換，如偏心輪或曲柄機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動單元包含驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)設(shè)置在機(jī)器人主體內(nèi)的風(fēng)道上蓋上，風(fēng)道上蓋對應(yīng)驅(qū)動電機(jī)輸出端的位置開設(shè)有通孔，所述輸出端穿過風(fēng)道上蓋連接位于風(fēng)道上蓋下方的曲軸的一端，曲軸的另一端通過軸承及螺絲與行星輪連接，行星輪位于一內(nèi)齒圈中，行星輪的周向外側(cè)和內(nèi)齒圈的周向內(nèi)側(cè)設(shè)有相互嚙合的齒輪，清潔單元與行星輪的底部固定連接，所述行星輪和清潔單元上對應(yīng)開設(shè)多個通氣孔。

為了防止雜質(zhì)造成的零件磨損，所述機(jī)器人主體還包括一底座，所述底座與風(fēng)道上蓋相互卡合形成一容置空間，所述曲軸、軸承、行星輪以及內(nèi)齒圈均被設(shè)置在容置空間內(nèi)。

為了提高密封效果，所述清潔單元與底座之間設(shè)置一密封圈。

綜上所述，本實用新型將清潔單元由傳統(tǒng)的圓形或方形改為勒洛三角形，清潔機(jī)器人行走至矩形區(qū)域的四角時，清潔單元獨(dú)特的形狀使得清潔機(jī)器人即使在區(qū)域邊框的阻擋下，仍然能夠接觸到矩形區(qū)域的四角，從而起到清潔四角的作用。

下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。

附圖說明

圖1為勒洛三角形的示意圖；

圖2為勒洛三角形旋轉(zhuǎn)時的軌跡示意圖；

圖3為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖5為本實用新型實施例一的爆炸示意圖；

圖6為本實用新型實施例一清潔單元安裝后的局部示意圖；

圖7為本實用新型實施例一中行星輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型實施例一中清潔單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本實用新型中提供一種清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體和位于機(jī)器人主體底部的清潔單元，所述機(jī)器人主體上設(shè)有驅(qū)動清潔單元轉(zhuǎn)動的驅(qū)動單元，所述清潔單元位于機(jī)器人主體的邊緣或邊角，且所述清潔單元外緣的形狀為勒洛三角形(reuleaux triangle)，清潔單元轉(zhuǎn)動時邊緣軌跡大體為正方形。

所述機(jī)器人主體中還包括真空源，控制單元等組件，由于清潔機(jī)器人已為現(xiàn)有技術(shù)，如申請?zhí)枮?01510336618.X、201010562574.X和201210097472.4的中國專利中公開了多種結(jié)構(gòu)的清潔機(jī)器人，對于清潔機(jī)器人主體的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。

所述清潔單元上設(shè)有清潔材料，如海綿、布料、棉料、毛料或紙類，清潔單元在機(jī)器人主體的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，從而帶動清潔材料擦拭待清潔表面。

圖1為勒洛三角形的示意圖；圖2為勒洛三角形旋轉(zhuǎn)時的軌跡示意圖。如圖1和圖2所示，本實用新型中清潔單元的形狀為勒洛三角形，即以等邊三角形20的每個頂點(diǎn)為圓心，以邊長為半徑，在另兩個頂點(diǎn)間作一段弧，三段弧圍成的曲邊三角形21。眾所周知，勒洛三角形是典型的定寬曲線，具有定寬性(將一個圓放在兩條平行線中間，使之與這兩平行線相切，則可以做到：無論這個圓如何運(yùn)動，它還是在這兩條平行線內(nèi)，并且始終與這兩條平行線相切)，即當(dāng)勒洛三角形在邊長為其寬度的正方形內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，每一個角走過的軌跡基本上就是一個正方形。其中勒洛三角形10的中心11沿圓12轉(zhuǎn)動時，其邊緣軌跡大體為正方形13，所述大體為正方形是指正方形的四角并非直角，而是以拋物線代替直角。

由于勒洛三角形的上述特性，清潔機(jī)器人行走至矩形區(qū)域工作表面的四角時，其獨(dú)特的形狀使得即使在區(qū)域邊框的阻擋下，清潔單元仍然能夠接觸到矩形區(qū)域的四角，從而起到清潔四角的作用。

下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。

實施例一

圖3為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)剖視圖。如圖3和圖4所示，在本實施例中，清潔機(jī)器人為擺動行走清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體100和位于機(jī)器人主體兩端的清潔單元200，所述清潔單元200外緣的形狀為勒洛三角形。進(jìn)一步地，所述清潔單元200內(nèi)部設(shè)有真空腔，所述真空腔通過真空抽吸形成負(fù)壓室，所述清潔機(jī)器人通過所述負(fù)壓室吸附于工作表面。由上述可知，在清潔邊角時，清潔機(jī)器人的清潔單元200以大體為正方形14的軌跡運(yùn)行，在工作表面中間部位運(yùn)行時，其運(yùn)動方式和效果等同于背景技術(shù)中“玻妞類”清潔自動機(jī)器人，兩個清潔單元200的轉(zhuǎn)速不同，它們與工作表面之間的摩擦力會因為轉(zhuǎn)速快慢而存在差別：當(dāng)速度較慢時，清潔單元200與工作表面相對靜止，二者之間為靜摩擦力；當(dāng)速度較快時，清潔單元200與工作表面相對移動，二者之間為滑動摩擦力，而最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，即所述清潔單元200交替形成擺動中心，驅(qū)動清潔機(jī)器人通過擺動的方式運(yùn)動。當(dāng)清潔機(jī)器人在矩形區(qū)域工作表面的四角運(yùn)行時，清潔單元200由于其特殊的形狀依然能夠觸碰到待清潔區(qū)域的四角。

圖5為本實用新型實施例一的爆炸示意圖；圖6為本實用新型實施例一清潔單元安裝后的局部示意圖。如圖5和圖6所示，機(jī)器人主體100內(nèi)設(shè)有吸附風(fēng)機(jī)101，吸附風(fēng)機(jī)101作為真空源用于產(chǎn)生吸力，將清潔單元內(nèi)設(shè)置的真空腔抽吸后形成負(fù)壓室；機(jī)器人主體100內(nèi)還設(shè)有驅(qū)動單元，如驅(qū)動電機(jī)102等，用于驅(qū)動清潔單元200轉(zhuǎn)動，驅(qū)動單元設(shè)有輸出端，所述清潔單元200的旋轉(zhuǎn)軸中心線與所述輸出端的中心線相平行，清潔單元200的旋轉(zhuǎn)軸通過曲軸104連接到所述驅(qū)動單元的輸出端，當(dāng)然曲軸也可以通過其他機(jī)構(gòu)替換，如偏心輪或曲柄機(jī)構(gòu)。具體地，吸附風(fēng)機(jī)101和驅(qū)動電機(jī)102均設(shè)置在機(jī)器人主體100內(nèi)的風(fēng)道上蓋103上，具體的，吸附風(fēng)機(jī)101位于風(fēng)道上蓋103的中間，以均勻地產(chǎn)生吸力，驅(qū)動電機(jī)102位于風(fēng)道上蓋103的兩端，風(fēng)道上蓋103對應(yīng)驅(qū)動電機(jī)102輸出端的位置開設(shè)有通孔，使得所述輸出端能夠穿過風(fēng)道上蓋103連接位于風(fēng)道上蓋103下方的曲軸104的一端，驅(qū)動電機(jī)102和曲軸104之間還可以通過減速箱110傳動。曲軸104的另一端通過軸承105及螺絲111與一行星輪106連接，即螺絲111將軸承105固定在曲軸104上，行星輪106位于一內(nèi)齒圈107中，內(nèi)齒圈107的內(nèi)徑大于行星輪106的外徑，并且行星輪106的周向外側(cè)和內(nèi)齒圈107的周向內(nèi)側(cè)設(shè)有相互嚙合的齒輪。機(jī)器人主體100還包括一底座108，所述底座108與風(fēng)道上蓋103相互卡合形成一容置空間，所述曲軸104、軸承105、行星輪106以及內(nèi)齒圈107均被設(shè)置在容置空間內(nèi)，從而防止工作過程中雜質(zhì)進(jìn)入容置空間，減少不必要的零件磨損。底座108下方設(shè)有清潔單元200，清潔單元200與行星輪106的底部固定連接，清潔單元200與行星輪106的固定連接方式可以利用卡接或鉚接等，在本實施例中，清潔單元200與行星輪106上對應(yīng)設(shè)置多個螺絲孔，以方便二者利用螺絲固定。清潔單元200與行星輪106二者將軸承104夾持于中間。另外，底座108也夾在清潔單元200與行星輪106中間，再配合內(nèi)齒圈的作用，能夠?qū)C(jī)器人牢牢吸附在壁面上。圖中可以看到，曲軸和軸承105不會受到任何軸向的作用力，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

當(dāng)驅(qū)動電機(jī)102工作時，通過曲軸帶動行星輪106在內(nèi)齒圈107內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而帶動清潔單元200運(yùn)動，由于清潔單元200呈勒洛三角形，清潔單元200轉(zhuǎn)動時邊緣軌跡大體為正方形。

上述清潔單元200的驅(qū)動方式，使得它們與底座108之間存在較大范圍的相對位移，所以為了提高機(jī)器人主體100與工作表面之間的吸附負(fù)壓，可以在清潔單元200與底座108之間設(shè)置一密封圈109。例如，可以用嵌入的方式在清潔單元200上卡設(shè)一硅膠密封圈，所述密封圈109與底座之間過盈配合，密封圈109可以適當(dāng)形變以提高密封效果。

圖7為本實用新型實施例一中行星輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型實施例一中清潔單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7和圖8所示，為了進(jìn)一步保證機(jī)器人主體100與工作表面之間的吸附負(fù)壓，行星輪106和清潔單元200上開設(shè)多個通氣孔，以利于氣流通過，需要注意的是，在設(shè)計行星輪106和清潔單元200的通氣孔時，需要綜合考慮，以保證零件強(qiáng)度與通氣孔面積都達(dá)到最大化。

本實用新型清潔機(jī)器人工作時，吸附風(fēng)機(jī)101運(yùn)轉(zhuǎn)，氣流經(jīng)清潔單元200和行星輪106的多個通氣孔流入，經(jīng)所述容置空間后，被吸附風(fēng)機(jī)101抽出，從而使清潔機(jī)器人被吸附在工作表面；另一方面，驅(qū)動電機(jī)102工作，帶動清潔單元200旋轉(zhuǎn)，清潔單元200邊緣的運(yùn)動軌跡大體為正方形，從而對工作表面進(jìn)行清潔，特別的，對工作表面的邊角進(jìn)行有效清潔。

實施例二

圖9為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，在本實施例中，清潔機(jī)器人為輪式行走清潔機(jī)器人，包括機(jī)器人主體500，機(jī)器人主體500底部設(shè)有行走輪800，舉例來說，行走輪可以采用驅(qū)動輪、履帶行走輪、同步帶輪等，用于驅(qū)動清潔機(jī)器人運(yùn)動，機(jī)器人主體500底部還設(shè)有至少一個清潔單元600，所述清潔單元600的形狀為勒洛三角形。本實用新型并不限制清潔單元600的數(shù)量，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要設(shè)置清潔單元600在主體500底部的位置，例如，當(dāng)機(jī)器人主體500為圓形時，清潔單元600的數(shù)量可以為4個，沿周向均勻設(shè)置在機(jī)器人主體500上。在本實施例中，機(jī)器人主體500為方形，以清潔機(jī)器人工作方向為前方，機(jī)器人主體500前方的兩個頂角上分別設(shè)有所述清潔單元600。清潔單元600的結(jié)構(gòu)與上述實施例一類似，在此不再贅述。

需要注意的是，對于輪式行走清潔機(jī)器人，可以單獨(dú)設(shè)置吸附單元700，也可以參考上述實施例中清潔單元的結(jié)構(gòu)，使清潔單元600自身具有吸附功能。

綜上所述，本實用新型將清潔單元由傳統(tǒng)的圓形或方形改為勒洛三角形，清潔機(jī)器人行走至矩形區(qū)域的四角時，清潔單元獨(dú)特的形狀使得清潔機(jī)器人即使在區(qū)域邊框的阻擋下，仍然能夠接觸到矩形區(qū)域的四角，從而起到清潔四角的作用，且通過清潔單元的反復(fù)轉(zhuǎn)動，提高清潔邊角的效率。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。