本發(fā)明涉及環(huán)保機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種智能家居清潔環(huán)保機(jī)器人及其工作方法。
背景技術(shù):
機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置,可以接受人類指揮,又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序,也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。機(jī)器人的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作,在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。隨著人們生活水平的不斷提高,以及機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)器人進(jìn)入家庭已經(jīng)成為可能。
目前,市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些家用機(jī)器人,例如除草機(jī)器人、搬用機(jī)器人、清潔機(jī)器人。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的用于家庭的機(jī)器人產(chǎn)品是一種稱為清潔機(jī)器人的智能吸塵器,它主要承擔(dān)家居環(huán)境的清潔工作。此類機(jī)器人主要承擔(dān)一些家庭生活中的繁瑣,或是重復(fù)性的事情,其功能單一,智能化程度較低。
現(xiàn)在比較常見的智能掃地機(jī)器人,具有自動(dòng)掃地的功能,還可以具備自動(dòng)避障、自動(dòng)返航充電、掃擦一體等功能,一般包括殼體、控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)構(gòu)幾個(gè)主要部分。還有一類就是智能吸塵機(jī)器人,這些產(chǎn)品都不具備擦洗清潔功能,尤其是底面上附著的一些頑固性污漬并不能簡(jiǎn)單的通過清掃和吸附而被去除,因此需要研發(fā)處一種清潔力更強(qiáng)的智能清潔機(jī)器人。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的家用環(huán)保清潔機(jī)器人功能單一,不能有效去除一些頑固性污漬,從而提供一種清潔力更強(qiáng)的智能家居清潔環(huán)保機(jī)器人及其工作方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種智能家居清潔環(huán)保機(jī)器人,主要包括基座、驅(qū)動(dòng)輪、腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)、沖洗操作臂、擦洗操作臂、烘干操作臂、消毒操作臂、核心控制機(jī)構(gòu)、圖像收集機(jī)構(gòu)、供電機(jī)構(gòu)、機(jī)器人頭部,所述基座安裝在所述行走機(jī)構(gòu)之上,所述腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在所述基座之上,所述核心控制機(jī)構(gòu)安裝在所述腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)之上,所述沖洗操作臂、擦洗操作臂、烘干操作臂、消毒操作臂分別安裝在所述核心控制機(jī)構(gòu)上的四個(gè)滑槽內(nèi),所述的四個(gè)滑槽均豎向設(shè)置于核心控制機(jī)構(gòu)的側(cè)壁上,所述機(jī)器人頭部安裝于所述核心控制機(jī)構(gòu)之上,所述圖像收集機(jī)構(gòu)包括位于機(jī)器人頭部的攝像頭一和位于所述基座底部的攝像頭二;所述供電機(jī)構(gòu)包括安裝于所述基座內(nèi)的可充電蓄電池和位于機(jī)器人頭部的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),所述驅(qū)動(dòng)輪通過所述腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行;
所述沖洗操作臂包括第一沖洗調(diào)節(jié)臂、第二沖洗調(diào)節(jié)臂、沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、沖洗操作臂電機(jī)、沖洗操作臂減速器、沖洗裝置a、距離傳感器,所述第一沖洗調(diào)節(jié)臂與所述第二沖洗調(diào)節(jié)臂之間通過所述沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置相連,所述第二沖洗調(diào)節(jié)臂長(zhǎng)度可調(diào),所述沖洗操作臂電機(jī)和沖洗操作臂減速器均安裝在所述核心控制機(jī)構(gòu)內(nèi),所述第一沖洗調(diào)節(jié)臂、第二沖洗調(diào)節(jié)臂、沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置均通過電氣系統(tǒng)連接至所述沖洗操作臂電機(jī)和沖洗操作臂減速器,所述沖洗裝置a安裝在所述第二沖洗調(diào)節(jié)臂內(nèi),所述距離傳感器安裝在所述第二沖洗調(diào)節(jié)臂的外端頭上;
所述擦洗操作臂包括第一擦洗調(diào)節(jié)臂、第二擦洗調(diào)節(jié)臂、擦洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、擦洗操作臂電機(jī)、擦洗操作臂減速器、擦洗裝置a、接觸傳感器;所述第一擦洗調(diào)節(jié)臂與所述第第二擦洗調(diào)節(jié)臂之間通過所述擦洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置相連,所述第二擦洗調(diào)節(jié)臂長(zhǎng)度可調(diào),所述擦洗操作臂電機(jī)和擦洗操作臂減速器均安裝在所述核心控制機(jī)構(gòu)內(nèi),所述第一擦洗調(diào)節(jié)臂、第二擦洗調(diào)節(jié)臂、擦洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置均通過電氣系統(tǒng)連接至所述擦洗操作臂電機(jī)和擦洗操作臂減速器;所述擦洗裝置a安裝在第二擦洗調(diào)節(jié)臂內(nèi),所述接觸傳感器安裝在切換裝置上;
所述烘干操作臂包括第一烘干調(diào)節(jié)臂、第二烘干調(diào)節(jié)臂、烘干操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、烘干操作臂電機(jī)、烘干操作臂減速器、烘干裝置a;所述第一烘干調(diào)節(jié)臂與所述第二烘干調(diào)節(jié)臂之間通過所述烘干操作臂關(guān)節(jié)連接裝置相連,所述第二烘干調(diào)節(jié)臂長(zhǎng)度可調(diào),所述烘干操作臂電機(jī)和烘干操作臂減速器均安裝在所述核心控制機(jī)構(gòu)內(nèi),所述第一烘干調(diào)節(jié)臂、第二烘干調(diào)節(jié)臂、烘干操作臂關(guān)節(jié)連接裝置均通過電氣系統(tǒng)連接至所述烘干操作臂電機(jī)和烘干操作臂減速器;
所述消毒操作臂包括第一消毒調(diào)節(jié)臂、第二消毒調(diào)節(jié)臂、消毒操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、消毒操作臂電機(jī)、消毒操作臂減速器、消毒裝置a;所述第一消毒調(diào)節(jié)臂與所述第二消毒調(diào)節(jié)臂之間通過所述消毒操作臂關(guān)節(jié)連接裝置相連,所述第二消毒調(diào)節(jié)臂長(zhǎng)度可調(diào),所述消毒操作臂電機(jī)和消毒操作臂減速器均安裝在所述核心控制機(jī)構(gòu)內(nèi),所述第一消毒調(diào)節(jié)臂、第二消毒調(diào)節(jié)臂、消毒操作臂關(guān)節(jié)連接裝置均通過電氣系統(tǒng)連接至所述消毒操作臂電機(jī)和消毒操作臂減速器;
所述核心控制機(jī)構(gòu)主要包括中央處理單元、操作臂控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、輸入輸出模塊、清潔操作控制模塊,所述操作臂控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、輸入輸出模塊、操作控制模塊均連接至所述中央處理單元cpu,所述操作臂控制模塊與所述沖洗操作臂電機(jī)、擦洗操作臂電機(jī)、烘干操作臂電機(jī)、消毒操作臂電機(jī)相連;所述清潔操作控制模塊與所述沖洗裝置a、擦洗裝置a、烘干裝置a、消毒裝置a相連,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊與所述腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連,所述輸入輸出模塊與所述圖像收集機(jī)構(gòu)、距離傳感器、質(zhì)量流量計(jì)、接觸傳感器相連。
進(jìn)一步地,在上述方案中,所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能蓄電池和逆變器組成,平常機(jī)器人不工作時(shí),可以自己跑到陽(yáng)臺(tái)上接受太陽(yáng)光照利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電。
進(jìn)一步地,在上述方案中,所述第一沖洗調(diào)節(jié)臂和所述第一擦洗調(diào)節(jié)臂并排安裝于核心控制機(jī)構(gòu)的右側(cè),所述第一烘干調(diào)節(jié)臂和第一消毒調(diào)節(jié)臂并排安裝在所述核心控制機(jī)構(gòu)的左側(cè)。
進(jìn)一步地,在上述方案中,所述機(jī)器人頭部與所述核心控制機(jī)構(gòu)之間通過旋轉(zhuǎn)接頭連接,所述旋轉(zhuǎn)接頭可實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn),所述旋轉(zhuǎn)接頭通過腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
進(jìn)一步地,在上述方案中,所述沖洗裝置a包括噴頭、沖洗液存儲(chǔ)器、沖洗液泵、沖洗液供應(yīng)管、沖洗液加熱裝置、蒸汽發(fā)生器、蒸汽泵、蒸汽供應(yīng)管、電磁換向閥、質(zhì)量流量計(jì)、保溫裝置、沖洗液流量控制閥、蒸汽流量控制閥;所述噴頭安裝在所述第二沖洗調(diào)節(jié)臂的外端頭上,所述沖洗液存儲(chǔ)器、沖洗液泵、沖洗液供應(yīng)管、沖洗液加熱裝置、蒸汽發(fā)生器、蒸汽泵、蒸汽供應(yīng)管均安裝在所述第二沖洗調(diào)節(jié)臂內(nèi),所述沖洗液存儲(chǔ)器連接所述沖洗液泵,所述沖洗液泵連接所述沖洗液供應(yīng)管,所述沖洗液加熱裝置和所述保溫裝置均設(shè)置在所述沖洗液存儲(chǔ)器上,所述蒸汽發(fā)生器連接所述蒸汽泵,所述蒸汽泵連接所述蒸汽供應(yīng)管,所述沖洗液供應(yīng)管和蒸汽供應(yīng)管通過所述電磁換向閥再連接至所述噴頭,所述沖洗液流量控制閥安裝在述沖洗液供應(yīng)管上,所述蒸汽流量控制閥安裝在所述蒸汽供應(yīng)管上,在所述沖洗液供應(yīng)管和蒸汽供應(yīng)管上均安裝有所述質(zhì)量流量計(jì),通過沖洗液和蒸汽對(duì)準(zhǔn)污物進(jìn)行噴射,可以將污物清除的更徹底,清潔效果好。
進(jìn)一步地,在上述方案中,所述擦洗裝置a包括普通清潔頭、超聲輔助清潔頭、輥輪清潔棒、吸水墊、靜電消除器;所述普通清潔頭、超聲輔助清潔頭、輥輪清潔棒通過一個(gè)切換裝置并列安裝在第二擦洗調(diào)節(jié)臂的外端頭上,所述吸水墊包圍于所述切換裝置與普通清潔頭、超聲輔助清潔頭、輥輪清潔棒之間,所述靜電消除器安裝于所述普通清潔頭上,在沖洗的基礎(chǔ)上在進(jìn)行擦洗,清潔更加徹底,或者不進(jìn)過沖洗直接進(jìn)行擦洗,簡(jiǎn)單的擦洗時(shí),利用普通清潔頭即可完成,其上設(shè)置的靜電消除器干擦洗時(shí),可以消除靜電,當(dāng)需要加大擦洗力度時(shí),可以旋轉(zhuǎn)超聲輔助清潔頭,通過超聲輔助作用加強(qiáng)清洗強(qiáng)度。
進(jìn)一步地,在上述方案中,所述烘干裝置a包括鼓風(fēng)機(jī)、空氣加熱裝置、氣體供應(yīng)管道、出風(fēng)口;所述鼓風(fēng)機(jī)安裝在第二烘干調(diào)節(jié)臂上,所述出風(fēng)口位于第二烘干調(diào)節(jié)臂上的外端頭上,鼓風(fēng)機(jī)通過所述氣體供應(yīng)管道連接至出風(fēng)口,在氣體供應(yīng)管道上安裝有所述空氣加熱裝置,擦洗后的區(qū)域常常有水分,且不易快速干掉,容易再次沾染灰塵等,通過烘干裝置a即可快速將其烘干。
進(jìn)一步地,在上述方案中,所述消毒裝置a包括紫外燈管、擴(kuò)張口;所述紫外燈管安裝于第二消毒調(diào)節(jié)臂內(nèi),所述擴(kuò)張口位與第二消毒調(diào)節(jié)臂的外端頭上,對(duì)一些人經(jīng)常接觸的地方,通過消毒裝置a可以有效進(jìn)行消毒,殺滅病毒和細(xì)菌,保護(hù)人體健康。
當(dāng)然,本發(fā)明還具備一般智能機(jī)器人所具備的自我定位導(dǎo)航功能、無線傳輸功能、人機(jī)交互功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能以及其他基本功能,但這并非是本發(fā)明的主要發(fā)明點(diǎn),因此就不必逐一詳述,忘知。
本發(fā)明的工作過程如下:
s1:本發(fā)明的機(jī)器人通過驅(qū)動(dòng)輪可以自行行走,通過位于機(jī)器人頭部的攝像頭一和位于基座底部的攝像頭二對(duì)室內(nèi)進(jìn)行拍攝檢查,范圍可以包括地面、墻面、天花板以及家具的側(cè)面等,并通過輸入輸出模塊將圖像信息發(fā)送至中央處理單元;
s2:當(dāng)通過攝像頭一和攝像頭二檢測(cè)到污物時(shí),中央處理單元即通過電機(jī)控制模塊控制驅(qū)動(dòng)輪使機(jī)器人靠近污物,并通過電機(jī)控制模塊控制沖洗操作臂電機(jī)和沖洗操作臂減速器使沖洗操作臂接近污物;
s3:電機(jī)控制模塊可以控制沖洗操作臂的第一沖洗調(diào)節(jié)臂可以在滑槽內(nèi)上下移動(dòng),然后,再控制第二沖洗調(diào)節(jié)臂在平行于機(jī)器人正面的平面內(nèi)繞沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置做180°旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)至最下端時(shí),其外端面正對(duì)地面,旋轉(zhuǎn)至最上端時(shí),其外端面正對(duì)天花板,左旋至水平時(shí),其外端面正對(duì)墻面;
s4:距離傳感器通過輸入輸出模塊將接觸信息傳輸至中央處理單元,經(jīng)中央處理單元確定第一沖洗調(diào)節(jié)臂與污物面之間在合適的距離時(shí),再通過清潔操作控制模塊控制沖洗裝置a進(jìn)行工作,若污物比較頑固,去除難度較大時(shí),通過電磁換向閥將噴頭與沖洗液供應(yīng)管接通,沖洗液加熱裝置對(duì)沖洗液存儲(chǔ)器內(nèi)的沖洗液進(jìn)行加熱,并通過沖洗液泵和沖洗液供應(yīng)管將沖洗液輸送至噴頭進(jìn)行沖洗,沖洗后再通過電磁換向閥將噴頭與蒸汽供應(yīng)管接通,通過蒸汽泵將蒸汽發(fā)生器內(nèi)的蒸汽輸入至噴頭,用蒸汽繼續(xù)進(jìn)行沖洗,若污物去除難度不夠大,可直接用蒸汽進(jìn)行沖洗二不必使用沖洗液,沖洗液供應(yīng)管與蒸汽供應(yīng)管上的質(zhì)量流量計(jì)將流量信息通過輸入輸出模塊傳至中央處理單元,并對(duì)沖洗液流量控制閥、蒸汽流量控制閥發(fā)出指令,實(shí)時(shí)對(duì)沖洗液和蒸汽的流速進(jìn)行控制,完成沖洗操作后;
s5:通過驅(qū)動(dòng)輪移動(dòng)機(jī)器人,按照上述步驟s4同樣的控制方式使擦洗操作臂對(duì)準(zhǔn)待清潔區(qū),同時(shí)收回沖洗操作臂,接觸傳感器通過輸入輸出模塊將接觸信息傳輸至中央處理單元,經(jīng)中央處理單元確定第一沖洗調(diào)節(jié)臂與待清潔區(qū)接觸時(shí),通過清潔操作控制模塊控制擦洗裝置a進(jìn)行擦洗工作,首先通過切換裝置來選擇普通清潔頭、超聲輔助清潔頭、輥輪清潔棒三種擦洗方式中的任意一種,并將其從切換裝置內(nèi)彈出,擦洗時(shí),通過吸水墊將多余的水吸走,擦洗完畢后,將其收回;
s6:通過驅(qū)動(dòng)輪移動(dòng)機(jī)器人,按照上述步驟s4同樣的控制方式使烘干操作臂對(duì)準(zhǔn)待清潔區(qū),同時(shí)收回擦洗操作臂,通過空氣加熱裝置將鼓風(fēng)機(jī)送入的空氣解熱后,由氣體供應(yīng)管道送至出風(fēng)口,利用熱風(fēng)對(duì)待清潔區(qū)進(jìn)行烘干;
s7:通過驅(qū)動(dòng)輪移動(dòng)機(jī)器人,按照上述步驟s4同樣的控制方式使消毒操作臂對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)待清潔區(qū),同時(shí)收回烘干操作臂,紫外燈管發(fā)出的紫外光通過擴(kuò)張口向外散出,照射在污物面上,對(duì)待清潔區(qū)進(jìn)行消毒;
s8:依次完成上述沖洗、擦洗、烘干、消毒工作后,機(jī)器人自行收回消毒操作臂,關(guān)閉各個(gè)攝像頭,自行移動(dòng)至陽(yáng)臺(tái)上,通過太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在陽(yáng)光底下進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電,并儲(chǔ)存。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)地面、墻面、天花板以及家具表面的日常清潔,通還可以根據(jù)需要自行選擇沖洗、擦洗、烘干、消毒等清潔程序中的一種或多種組合,清潔力度大,清潔效果好,不僅能去除污物,還能殺滅病毒和有害菌,保護(hù)人體健康,本發(fā)明還可以通過自身的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)自行發(fā)電,節(jié)約能源,符合綠色環(huán)保的要求,本發(fā)明的智能化程度高,使用便捷,是現(xiàn)代居家的好幫手,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是沖洗裝置的內(nèi)部連接示意圖;
圖3是擦洗裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是擦洗裝置的正面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是烘干裝置的內(nèi)部連接示意圖;
圖6是核心控制機(jī)構(gòu)的內(nèi)部鏈接示意圖;
其中,1-基座、2-驅(qū)動(dòng)輪、3-腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)、4-沖洗操作臂、5-擦洗操作臂、6-烘干操作臂、7-消毒操作臂、8-核心控制機(jī)構(gòu)、9-圖像收集機(jī)構(gòu)、10-供電機(jī)構(gòu)、11-機(jī)器人頭部、12-旋轉(zhuǎn)接頭、4a-沖洗裝置、401-第一沖洗調(diào)節(jié)臂、402-第二沖洗調(diào)節(jié)臂、403-沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、404-沖洗操作臂電機(jī)、405-沖洗操作臂減速器、406-噴頭、407-沖洗液存儲(chǔ)器、408-沖洗液泵、409-沖洗液供應(yīng)管、410-沖洗液加熱裝置、411-蒸汽發(fā)生器、412-蒸汽泵、413-蒸汽供應(yīng)管、414-電磁換向閥、415-質(zhì)量流量計(jì)、416-距離傳感器、417-保溫裝置、418-沖洗液流量控制閥、419-蒸汽流量控制閥、5a-擦洗裝置、501-第一擦洗調(diào)節(jié)臂、502-第二擦洗調(diào)節(jié)臂、503-擦洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、504-擦洗操作臂電機(jī)、505-擦洗操作臂減速器、506-普通清潔頭、507-輥輪清潔棒、508-超聲輔助清潔頭、509-靜電消除器、510-接觸傳感器、511-切換裝置、512-吸水墊、6a-烘干裝置、601-第一烘干調(diào)節(jié)臂、602-第二烘干調(diào)節(jié)臂、603-烘干操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、604-烘干操作臂電機(jī)、605-烘干操作臂減速器、606-鼓風(fēng)機(jī)、607-空氣加熱裝置、608-氣體供應(yīng)管道、609-出風(fēng)口、7a-消毒裝置、701-第一消毒調(diào)節(jié)臂、702-第二消毒調(diào)節(jié)臂、703-消毒操作臂關(guān)節(jié)連接裝置、704-消毒操作臂電機(jī)、705-消毒操作臂減速器、706-擴(kuò)張口、801-中央處理單元、802-操作臂控制模塊、803-驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊、804-輸入輸出模塊、805-清潔操作控制模塊、806-滑槽、901-攝像頭一、902-攝像頭二、1001-可充電蓄電池、1002-太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
如圖1所示的一種智能家居清潔環(huán)保機(jī)器人,主要包括基座1、驅(qū)動(dòng)輪2、腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、沖洗操作臂4、擦洗操作臂5、烘干操作臂6、消毒操作臂7、核心控制機(jī)構(gòu)8、圖像收集機(jī)構(gòu)9、供電機(jī)構(gòu)10、機(jī)器人頭部11,基座1安裝在行走機(jī)構(gòu)2之上,腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)3安裝在基座1之上,核心控制機(jī)構(gòu)8安裝在腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)3之上,沖洗操作臂4、擦洗操作臂5、烘干操作臂6、消毒操作臂7分別安裝在核心控制機(jī)構(gòu)8上的四個(gè)滑槽806內(nèi),的四個(gè)滑槽806均豎向設(shè)置于核心控制機(jī)構(gòu)8的側(cè)壁上,機(jī)器人頭部11安裝于核心控制機(jī)構(gòu)8之上,圖像收集機(jī)構(gòu)9包括位于機(jī)器人頭部11的攝像頭一901和位于基座1底部的攝像頭二902;供電機(jī)構(gòu)10包括安裝于基座1內(nèi)的可充電蓄電池1001和位于機(jī)器人頭部11的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1002,驅(qū)動(dòng)輪2通過所述腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)運(yùn)行;
沖洗操作臂4包括第一沖洗調(diào)節(jié)臂401、第二沖洗調(diào)節(jié)臂402、沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置403、沖洗操作臂電機(jī)404、沖洗操作臂減速器405、沖洗裝置4a、距離傳感器416,第一沖洗調(diào)節(jié)臂401與第二沖洗調(diào)節(jié)臂402之間通過沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置403相連,第二沖洗調(diào)節(jié)臂402長(zhǎng)度可調(diào),沖洗操作臂電機(jī)404和沖洗操作臂減速器405均安裝在核心控制機(jī)構(gòu)8內(nèi),第一沖洗調(diào)節(jié)臂401、第二沖洗調(diào)節(jié)臂402、沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置403均通過電氣系統(tǒng)連接至沖洗操作臂電機(jī)404和沖洗操作臂減速器405,沖洗裝置4a安裝在第二沖洗調(diào)節(jié)臂402內(nèi),距離傳感器416安裝在第二沖洗調(diào)節(jié)臂402的外端頭上;
擦洗操作臂5包括第一擦洗調(diào)節(jié)臂501、第二擦洗調(diào)節(jié)臂502、擦洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置503、擦洗操作臂電機(jī)504、擦洗操作臂減速器505、擦洗裝置5a、接觸傳感器510;第一擦洗調(diào)節(jié)臂501與第第二擦洗調(diào)節(jié)臂502之間通過擦洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置503相連,第二擦洗調(diào)節(jié)臂502長(zhǎng)度可調(diào),擦洗操作臂電機(jī)504和擦洗操作臂減速器505均安裝在核心控制機(jī)構(gòu)8內(nèi),第一擦洗調(diào)節(jié)臂501、第二擦洗調(diào)節(jié)臂502、擦洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置503均通過電氣系統(tǒng)連接至擦洗操作臂電機(jī)504和擦洗操作臂減速器505;擦洗裝置5a安裝在第二擦洗調(diào)節(jié)臂502內(nèi),接觸傳感器510安裝在切換裝置511上;
烘干操作臂6包括第一烘干調(diào)節(jié)臂601、第二烘干調(diào)節(jié)臂602、烘干操作臂關(guān)節(jié)連接裝置603、烘干操作臂電機(jī)604、烘干操作臂減速器605、烘干裝置6a;第一烘干調(diào)節(jié)臂601與第二烘干調(diào)節(jié)臂602之間通過烘干操作臂關(guān)節(jié)連接裝置603相連,第二烘干調(diào)節(jié)臂602長(zhǎng)度可調(diào),烘干操作臂電機(jī)604和烘干操作臂減速器605均安裝在核心控制機(jī)構(gòu)8內(nèi),第一烘干調(diào)節(jié)臂601、第二烘干調(diào)節(jié)臂602、烘干操作臂關(guān)節(jié)連接裝置603均通過電氣系統(tǒng)連接至烘干操作臂電機(jī)604和烘干操作臂減速器605;
消毒操作臂7包括第一消毒調(diào)節(jié)臂701、第二消毒調(diào)節(jié)臂702、消毒操作臂關(guān)節(jié)連接裝置703、消毒操作臂電機(jī)704、消毒操作臂減速器705、消毒裝置7a;第一消毒調(diào)節(jié)臂701與第二消毒調(diào)節(jié)臂702之間通過消毒操作臂關(guān)節(jié)連接裝置703相連,第二消毒調(diào)節(jié)臂702長(zhǎng)度可調(diào),消毒操作臂電機(jī)704和消毒操作臂減速器705均安裝在核心控制機(jī)構(gòu)8內(nèi),第一消毒調(diào)節(jié)臂701、第二消毒調(diào)節(jié)臂702、消毒操作臂關(guān)節(jié)連接裝置703均通過電氣系統(tǒng)連接至消毒操作臂電機(jī)704和消毒操作臂減速器705;
核心控制機(jī)構(gòu)8主要包括中央處理單元801、操作臂控制模塊802、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊803、輸入輸出模塊804、清潔操作控制模塊805,操作臂控制模塊802、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊803、輸入輸出模塊804、操作控制模塊805均連接至中央處理單元cpu801,操作臂控制模塊802與沖洗操作臂電機(jī)404、擦洗操作臂電機(jī)504、烘干操作臂電機(jī)604、消毒操作臂電機(jī)704相連;清潔操作控制模塊805與沖洗裝置4a、擦洗裝置5a、烘干裝置6a、消毒裝置7a相連,驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊803與腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)3相連,輸入輸出模塊804與圖像收集機(jī)構(gòu)9、距離傳感器416、質(zhì)量流量計(jì)415、接觸傳感器510相連。
太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1002包括太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能蓄電池和逆變器組成,平常機(jī)器人不工作時(shí),可以自己跑到陽(yáng)臺(tái)上接受太陽(yáng)光照利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電。
第一沖洗調(diào)節(jié)臂401和第一擦洗調(diào)節(jié)臂501并排安裝于核心控制機(jī)構(gòu)8的右側(cè),第一烘干調(diào)節(jié)臂601和第一消毒調(diào)節(jié)臂701并排安裝在核心控制機(jī)構(gòu)8的左側(cè)。
機(jī)器人頭部11與核心控制機(jī)構(gòu)8之間通過旋轉(zhuǎn)接頭12連接,旋轉(zhuǎn)接頭12可實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)接頭12通過腰部驅(qū)動(dòng)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)。
如圖2所示,沖洗裝置4a包括噴頭406、沖洗液存儲(chǔ)器407、沖洗液泵408、沖洗液供應(yīng)管409、沖洗液加熱裝置410、蒸汽發(fā)生器411、蒸汽泵412、蒸汽供應(yīng)管413、電磁換向閥414、質(zhì)量流量計(jì)415、保溫裝置417、沖洗液流量控制閥418、蒸汽流量控制閥419;噴頭406安裝在第二沖洗調(diào)節(jié)臂402的外端頭上,沖洗液存儲(chǔ)器407、沖洗液泵408、沖洗液供應(yīng)管409、沖洗液加熱裝置410、蒸汽發(fā)生器411、蒸汽泵412、蒸汽供應(yīng)管413均安裝在第二沖洗調(diào)節(jié)臂402內(nèi),沖洗液存儲(chǔ)器407連接沖洗液泵408,沖洗液泵408連接沖洗液供應(yīng)管409,沖洗液加熱裝置410和保溫裝置417均設(shè)置在沖洗液存儲(chǔ)器407上,蒸汽發(fā)生器411連接蒸汽泵412,蒸汽泵412連接蒸汽供應(yīng)管413,沖洗液供應(yīng)管409和蒸汽供應(yīng)管413通過電磁換向閥414再連接至噴頭406,沖洗液流量控制閥419安裝在述沖洗液供應(yīng)管409上,蒸汽流量控制閥420安裝在蒸汽供應(yīng)管413上,在沖洗液供應(yīng)管409和蒸汽供應(yīng)管413上均安裝有質(zhì)量流量計(jì)415,通過沖洗液和蒸汽對(duì)準(zhǔn)污物進(jìn)行噴射,可以將污物清除的更徹底,清潔效果好。
如圖3和圖4所示,擦洗裝置5a包括普通清潔頭506、超聲輔助清潔頭508、輥輪清潔棒507、吸水墊512、靜電消除器509;普通清潔頭506、超聲輔助清潔頭508、輥輪清潔棒507通過一個(gè)切換裝置511并列安裝在第二擦洗調(diào)節(jié)臂502的外端頭上,吸水墊512包圍于切換裝置511與普通清潔頭506、超聲輔助清潔頭508、輥輪清潔棒507之間,靜電消除器509安裝于普通清潔頭506上,在沖洗的基礎(chǔ)上在進(jìn)行擦洗,清潔更加徹底,或者不進(jìn)過沖洗直接進(jìn)行擦洗,簡(jiǎn)單的擦洗時(shí),利用普通清潔頭506即可完成,其上設(shè)置的靜電消除器509干擦洗時(shí),可以消除靜電,當(dāng)需要加大擦洗力度時(shí),可以旋轉(zhuǎn)超聲輔助清潔頭508,超聲輔助清潔頭508內(nèi)設(shè)有超聲波發(fā)生器,通過超聲輔助作用加強(qiáng)清洗強(qiáng)度。
如圖5所示,烘干裝置6a包括鼓風(fēng)機(jī)606、空氣加熱裝置607、氣體供應(yīng)管道608、出風(fēng)口609;鼓風(fēng)機(jī)606安裝在第二烘干調(diào)節(jié)臂601上,出風(fēng)口609位于第二烘干調(diào)節(jié)臂602上的外端頭上,鼓風(fēng)機(jī)606通過氣體供應(yīng)管道608連接至出風(fēng)口609,在氣體供應(yīng)管道608上安裝有空氣加熱裝置607,擦洗后的區(qū)域常常有水分,且不易快速干掉,容易再次沾染灰塵等,通過烘干裝置6a即可快速將其烘干。
消毒裝置7a包括紫外燈管、擴(kuò)張口706;紫外燈管安裝于第二消毒調(diào)節(jié)臂702內(nèi),擴(kuò)張口706位與第二消毒調(diào)節(jié)臂702的外端頭上,對(duì)一些人經(jīng)常接觸的地方,通過消毒裝置7a可以有效進(jìn)行消毒,殺滅病毒和細(xì)菌,保護(hù)人體健康。
本智能機(jī)器人的工作過程如下:
s1:本發(fā)明的機(jī)器人通過驅(qū)動(dòng)輪2可以自行行走,通過位于機(jī)器人頭部11的攝像頭一901和位于基座1底部的攝像頭二902對(duì)室內(nèi)進(jìn)行拍攝檢查,范圍可以包括地面、墻面、天花板以及家具的側(cè)面等,并通過輸入輸出模塊803將圖像信息發(fā)送至中央處理單元801;
s2:當(dāng)通過攝像頭一901和攝像頭二902檢測(cè)到污物時(shí),中央處理單元801即通過電機(jī)控制模塊802控制驅(qū)動(dòng)輪2使機(jī)器人靠近污物,并通過電機(jī)控制模塊802控制沖洗操作臂電機(jī)404和沖洗操作臂減速器405使沖洗操作臂4接近污物;
s3:電機(jī)控制模塊802可以控制沖洗操作臂4的第一沖洗調(diào)節(jié)臂401可以在滑槽807內(nèi)上下移動(dòng),然后,再控制第二沖洗調(diào)節(jié)臂402在平行于機(jī)器人正面的平面內(nèi)繞沖洗操作臂關(guān)節(jié)連接裝置403做180°旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)至最下端時(shí),其外端面正對(duì)地面,旋轉(zhuǎn)至最上端時(shí),其外端面正對(duì)天花板,左旋至水平時(shí),其外端面正對(duì)墻面;
s4:距離傳感器416通過輸入輸出模塊804將接觸信息傳輸至中央處理單元801,經(jīng)中央處理單元801確定第一沖洗調(diào)節(jié)臂401與污物面之間在合適的距離時(shí),再通過清潔操作控制模塊805控制沖洗裝置4a進(jìn)行工作,若污物比較頑固,去除難度較大時(shí),通過電磁換向閥414將噴頭406與沖洗液供應(yīng)管409接通,沖洗液加熱裝置410對(duì)沖洗液存儲(chǔ)器407內(nèi)的沖洗液進(jìn)行加熱,并通過沖洗液泵408和沖洗液供應(yīng)管409將沖洗液輸送至噴頭406進(jìn)行沖洗,沖洗后再通過電磁換向閥414將噴頭406與蒸汽供應(yīng)管413接通,通過蒸汽泵412將蒸汽發(fā)生器411內(nèi)的蒸汽輸入至噴頭406,用蒸汽繼續(xù)進(jìn)行沖洗,若污物去除難度不夠大,可直接用蒸汽進(jìn)行沖洗二不必使用沖洗液,沖洗液供應(yīng)管409與蒸汽供應(yīng)管413上的質(zhì)量流量計(jì)415將流量信息通過輸入輸出模塊傳至中央處理單元801,并對(duì)沖洗液流量控制閥418、蒸汽流量控制閥419發(fā)出指令,實(shí)時(shí)對(duì)沖洗液和蒸汽的流速進(jìn)行控制,完成沖洗操作后;
s5:通過驅(qū)動(dòng)輪2移動(dòng)機(jī)器人,按照上述步驟s4同樣的控制方式使擦洗操作臂5對(duì)準(zhǔn)待清潔區(qū),同時(shí)收回沖洗操作臂4,接觸傳感器510通過輸入輸出模塊804將接觸信息傳輸至中央處理單元801,經(jīng)中央處理單元801確定第一沖洗調(diào)節(jié)臂401與待清潔區(qū)接觸時(shí),通過清潔操作控制模塊805控制擦洗裝置5a進(jìn)行擦洗工作,首先通過切換裝置511來選擇普通清潔頭506、超聲輔助清潔頭508、輥輪清潔棒507三種擦洗方式中的任意一種,并將其從切換裝置511內(nèi)彈出,擦洗時(shí),通過吸水墊512將多余的水吸走,擦洗完畢后,將其收回;
s6:通過驅(qū)動(dòng)輪2移動(dòng)機(jī)器人,按照上述步驟s4同樣的控制方式使烘干操作臂6對(duì)準(zhǔn)待清潔區(qū),同時(shí)收回擦洗操作臂5,通過空氣加熱裝置607將鼓風(fēng)機(jī)606送入的空氣解熱后,由氣體供應(yīng)管道608送至出風(fēng)口609,利用熱風(fēng)對(duì)待清潔區(qū)進(jìn)行烘干;
s7:通過驅(qū)動(dòng)輪2移動(dòng)機(jī)器人,按照上述步驟s4同樣的控制方式使消毒操作臂7對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)待清潔區(qū),同時(shí)收回烘干操作臂6,紫外燈管發(fā)出的紫外光通過擴(kuò)張口706向外散出,照射在污物面上,對(duì)待清潔區(qū)進(jìn)行消毒;
s8:依次完成上述沖洗、擦洗、烘干、消毒工作后,機(jī)器人自行收回消毒操作臂7,關(guān)閉各個(gè)攝像頭,自行移動(dòng)至陽(yáng)臺(tái)上,通過太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1002在陽(yáng)光底下進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電,并儲(chǔ)存。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例為本發(fā)明較為優(yōu)選的實(shí)施例,僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)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(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)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(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。