一种履带式的楼梯清扫机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种履带式的楼梯清扫机器人，主要由驱动装置、清扫装置、微感应单元和上位机系统组成；其中驱动装置由两个驱动电机通过不同履带轮独立驱动两条履带，驱动电机安装在驱动装置侧板内侧可以有效减小机器人的横向尺寸，便于机器人的移动和放置；清扫装置通过清扫装置侧板安装在底盘侧板上，清扫装置可以通过齿轮和齿条的驱动顺着滑杆左右滑动，以完成对楼梯的全面清扫；驱动装置、清扫装置、微感应单元均连接在上位机系统上；本发明专利技术可以通过安装在清扫刷中心的微感应单元感知环境，调整清扫机构的角度，使清扫机器人完成对不同尺寸的爬梯和清扫作业。

【技术实现步骤摘要】
一种履带式的楼梯清扫机器人
本专利技术涉及扫地机器人领域，具体指的是一种履带式的楼梯清扫机器人。
技术介绍
随着工业的不断发展和科技的不断进步，机器人越来越多的出现在人们的生活中，帮助人们分担一些工作。目前在清扫机器人方面，相对常见的是清扫地面的扫地机器人。但是楼梯清扫方面主要是靠人工清扫，对于楼梯清扫机器人最大难点在于如何稳定高效地爬梯。为了减轻人们的工作量和节省时间、体力，设计一款能够稳定高效爬梯的楼梯清扫机器人是十分有必要的。目前已有的楼梯清扫机器人大多采用的是伸缩腿的爬梯方式或者是行星轮爬梯，伸缩腿等方式相对于履带式机器人爬梯来说，效率相对较低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种履带式的楼梯清扫机器人。本专利技术采用的技术方案是：一种履带式楼梯清扫机器人，其特征在于，包括：驱动装置、清扫装置、微感应单元、上位机系统；所述驱动装置由履带轮、驱动装置侧板、履带、驱动电机、传动轴、同步带、同步带轮、支撑板组成；所述清扫装置由吸尘机构、清扫刷、清扫电机、支撑杆、滑块、电机固定板、齿轮电机、齿轮、齿条、清扫装置侧板、滑杆、旋转杆、同步带轮、同步带、旋转电机组成。进一步地，所述驱动装置由两个驱动电机通过不同履带轮独立驱动两条履带；支撑板安装在履带与地面接触段的内侧；驱动电机安装在侧板上；驱动电机的电机轴和履带轮的传动轴都安装有同步带轮并且同步带轮由同步带连接，使驱动电机的动力通过同步带传动的方式传递到履带轮。进一步地，所述清扫装置的清扫刷、清扫电机、支撑杆、滑块、电机固定板、齿轮电机、齿轮依次连接；齿条、清扫装置侧板、旋转杆、同步带轮、同步带、旋转电机依次连接；滑杆与清扫装置侧板连接；滑杆和滑块滑动连接。进一步地，所述连接驱动电机的同步带轮和连接旋转电机的同步带轮的型号都是相同的。进一步地，所述履带轮设有6个，与驱动电机相连的两个履带轮为主动履带轮，其余四个履带轮为从动履带轮。进一步地，所述驱动装置、清扫装置、微感应单元均连接在上位机系统上。本专利技术的有益效果是：①本专利技术采用的是履带爬梯方式，履带爬梯相较于伸缩腿等爬梯方式来说，可以不用变形等步骤，直接爬上楼梯，节省了爬梯过程中机器人变形所需的时间，进一步提高了爬梯效率。②本专利技术设置有旋转电机，可以调整清扫机构的角度，使机器人可以对不同尺寸的楼梯进行清扫。③本专利技术设置有齿轮齿条机构，可以使清扫机构完成左右滑动的动作，在机器人整体停止在楼梯上的时候，通过齿轮齿条使清扫机构左右横移，完成对整个楼梯台面的清扫。附图说明下面结合附图给本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的实施方案。图1是整体立体结构示意图图2是机器人准备爬梯时右视图图3是机器人爬梯过程中右视图图4是清扫机构结构示意图图中：1-履带轮，2-驱动装置侧板，3-履带，4-驱动电机，5-旋转杆，6-清扫装置侧边，7-清扫电机，8-齿条，9-滑杆，10-支撑杆，11-齿轮，12-电机固定板，13-齿轮电机，14-滑块，15-吸尘机构，16-同步带轮，17-同步带，18-旋转电机，19-支撑板固定块，20-支撑板，21-传动轴，22-清扫刷。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1-图4所示，本专利技术的一种履带式楼梯清扫机器人，包括：驱动装置、清扫装置、微感应单元、上位机系统；所述驱动装置由履带轮1、驱动装置侧板2、履带3、驱动电机4、传动轴21、同步带17、同步带轮16、支撑板20组成；所述清扫装置由吸尘机构15、清扫刷22、清扫电机7、支撑杆10、滑块14、电机固定板12、齿轮电机13、齿轮11、齿条8、清扫装置侧板6、滑杆9、旋转杆5、同步带轮16、同步带17、旋转电机18组成。优选地，清扫机器人可以使用移动电源的方式供电；除标准件以外，在材料满足强度、刚度、稳定性等条件下，各类加工件优先选用POM作为原材料，POM具有质量轻、机械性能高、易加工的特点，可以使机器人降低能耗，以提高移动效率和续航能力。进一步地，如图1-图3所示，所述驱动装置由两个驱动电机4通过不同履带轮1独立驱动两条履带3；支撑板20安装在履带3与地面接触段的内侧；驱动电机4安装在侧板2上；驱动电机4的电机轴和履带轮1的传动轴21都安装有同步带轮16并且同步带轮16由同步带17连接，使驱动电机4的动力通过同步带传动的方式传递到履带轮1。优选地，驱动电机4安装在驱动装置侧板2内侧，可以有效减小机器人的横向尺寸，便于机器人的移动和放置；支撑板10安装在移动过程中需要和楼梯接触的面内侧，保证履带3不被压凹；机器人底面履带3保证至少与两阶楼梯棱角接触。进一步地，如图4所示，所述清扫装置的清扫刷22、清扫电机7、支撑杆10、滑块14、电机固定板12、齿轮电机13、齿轮11依次连接；齿条8、清扫装置侧板6、旋转杆5、同步带轮16、同步带17、旋转电机18依次连接；滑杆9与清扫装置侧板6连接；滑杆9和滑块14滑动连接。优选地，吸尘机构15的底面高度应该比清扫刷22的底面高度略高2-3mm；清扫电机7和吸尘机构15与支撑杆10都采用螺钉连接；齿条8、滑杆9和旋转杆5与清扫装置侧板6均采用焊接的连接方式；旋转杆5可以在旋转电机18的带动下绕驱动装置旋转，进而带动清扫装置绕驱动装置旋转；齿轮11和齿条8在齿轮电机13带动下可以使清扫装置左右移动。进一步地，如图1所示，所述连接驱动电机4的同步带轮16和连接旋转电机18的同步带轮16的型号都是相同的。进一步地，如图1所示，所述履带轮1设有6个，与驱动电机4相连的两个履带轮1为主动履带轮，其余四个履带轮1为从动履带轮。进一步地，所述驱动装置、清扫装置、微感应单元均连接在上位机系统上。优选地，选用计算机系统为上位机系统。爬梯过程：如图2、图3所示，机器人前端设置有一定角度的斜面，用于接触楼梯棱角，在履带3的带动下，使整个机器人开始向上爬行，在保证履带3底面至少同时与两阶楼梯棱角接触的条件下，机器人就是可以顺利向上爬行；在支撑板20的支撑下保证履带3不被压凹，使履带3一直与楼梯保持接触。清扫过程：通过安装在清扫刷22底面的微感应单元，将楼梯数据反馈回上位机系统，由上位机系统根据楼梯数据驱动旋转电机18调节清扫装置的角度对楼梯进行清扫；在清扫过程中，机器人的驱动装置相对于楼梯时保持不动的，由齿轮电机13带动驱动装置左右移动，完成对整个楼梯的清扫。以上内容对本专利技术的较佳实施例和基本原理做了详细论述，但本专利技术并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本专利技术精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本专利技术范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种履带式楼梯清扫机器人，其特征在于，包括：驱动装置、清扫装置、微感应单元、上位机系统；所述驱动装置由履带轮(1)、驱动装置侧板(2)、履带(3)、驱动电机(4)、传动轴(21)、同步带(17)、同步带轮(16)、支撑板(20)组成；所述清扫装置由吸尘机构(15)、清扫刷(22)、清扫电机(7)、支撑杆(10)、滑块(14)、电机固定板(12)、齿轮电机(13)、齿轮(11)、齿条(8)、清扫装置侧板(6)、滑杆(9)、旋转杆(5)、同步带轮(16)、同步带(17)、旋转电机(18)组成。

【技术特征摘要】
1.一种履带式楼梯清扫机器人，其特征在于，包括：驱动装置、清扫装置、微感应单元、上位机系统；所述驱动装置由履带轮(1)、驱动装置侧板(2)、履带(3)、驱动电机(4)、传动轴(21)、同步带(17)、同步带轮(16)、支撑板(20)组成；所述清扫装置由吸尘机构(15)、清扫刷(22)、清扫电机(7)、支撑杆(10)、滑块(14)、电机固定板(12)、齿轮电机(13)、齿轮(11)、齿条(8)、清扫装置侧板(6)、滑杆(9)、旋转杆(5)、同步带轮(16)、同步带(17)、旋转电机(18)组成。2.根据权利要求1所述的一种履带式楼梯清扫机器人，其特征在于：所述驱动装置由两个驱动电机(4)通过不同履带轮(1)独立驱动两条履带(3)；支撑板(20)安装在履带(3)与地面接触段的内侧；驱动电机(4)安装在侧板(2)上；驱动电机(4)的电机轴和履带轮(1)的传动轴(21)都安装有同步带轮(16)并且同步带轮(16)由同步带(17)连接，使驱动电机(4)的动力通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玖，莫丽，杨雨，余鹏，刘芸宏，贾杜平，麦洋，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51