一种楼梯攀爬清洁机器人制造技术

本发明专利技术公开的一种楼梯攀爬清洁机器人，由车架、PLC控制机构、电机、行驶机构、转向机构、臂架机构、清洁机构及缓冲机构组成，所述PLC控制机构、发电机及臂架机构安装于所述车架上表面，所述行驶机构及缓冲机构安装于所述车架下部，所述转向机构纵向安装于所述车架侧部，所述清洁机构邻近所述转向机构设于所述车架侧部，并与所述臂架机构相互连接，所述车架上还设有一气压箱及蓄电池。本发明专利技术其行驶机构和转向机构负责完成机器人前进任务，清洁结构完成清扫任务，臂架机构完成工位确定任务，并使清洁机在爬下楼梯时没有翻车的问题，具有自移动、自协调和自适应能力，适合在静态的、结构化的环境进行工作，是一种环保、健康、智能型的服务机器人。

A Stair Climbing and Cleaning Robot

【技术实现步骤摘要】
一种楼梯攀爬清洁机器人
本专利技术涉及清洁机器人
，尤其涉及一种楼梯攀爬清洁机器人。
技术介绍
随着人民生活水平的不断提高、城市化速度逐步加快、生存理念和生活品味的不断提升和高层建筑的日益增加，人们对建筑的清洁要求也越来越高，然而楼梯间的的清洁问题一直困扰着我们，大多清扫方式都是人工清扫。由于其工作环境的是台阶和平地结合，工作流程繁琐，所需劳动量大，而且工作效率低，因此楼梯间出现垃圾清理不彻底问题。而目前市场上的清洁机器人存在功能单一、实用性差和智能化的等诸多问题。近年来，计算机控制技术、网络技术和仿真技术的不断发展，智能清扫服务机器人的研究与开发具备良好的发展潜力。本专利技术就是在这样的背景下作出的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种楼梯攀爬清洁机器人，有效解决上述技术问题。为有效解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种楼梯攀爬清洁机器人，由车架、PLC控制机构、电机、行驶机构、转向机构、臂架机构、清洁机构及缓冲机构组成，所述PLC控制机构、电机及臂架机构安装于所述车架上表面，所述行驶机构及缓冲机构安装于所述车架下部，所述转向机构纵向安装于所述车架侧部，所述清洁机构邻近所述转向机构设于所述车架侧部，并与所述臂架机构相互连接，所述车架上还设有一气压箱及蓄电池。特别的，所述行驶机构包括联合车轮、擦板、传动杆及电机，所述联合车轮设于所述车架下，所述电机及擦板安装于所述车架上，所述传动杆设于所述车架上部，且传动杆两端与所述联合车轮相连接，当所述电机带动所述传动杆转动时，所述传动杆连接带动所述联合车轮转动使整个机构向前向下推移，所述车架下部前后对称设有两组中间轴，所述两组中间轴的两端分别通过联轴器安装有车轮，所述联轴器上还安装有减速器及电机，所述中间轴上安装有轮盘，所述两组中间轴之间还横向设有一轴，所述轴上纵向设有卡条及与所述卡条驱动连接的气缸。特别的，所述转向机构包括轴、气缸、滚动轴承、曲柄摇杆及机架组成，所述机架上部横向设有一连杆，所述连杆两端连接设有摇杆，所述摇杆与所述机架通过螺栓固定连接，所述轴为两组，分别安装于所述机架两端，所述气缸通过气缸支架固定于所述机架上方，且所述气缸一端与所述曲柄摇杆驱动连接，所述滚动轴承设于所述轴尾端。特别的，所述臂架机构由第一臂架、第二臂架和第三臂架组成，所述第一臂架头端通过连接架与所述车架活动连接，尾端与所述第二臂架侧部活动连接，所述第二臂架尾端与所述第三臂架头端活动连接，所述第三臂架底部与所述清洁机构实现连接，其中所述第一臂架上设有臂架下铰链耳板和臂架上铰链耳板，所述第二臂架前端设有上耳板，侧部设有下耳板，所述臂架下铰链耳板和车架之间固定有第一气缸，所述臂架上铰链耳板与所述上耳板之间固定有第二气缸，所述下耳板处固定有第三气缸，且所述第三气缸尾端连接设置有一摇杆和一连杆，所述摇杆与所述第三臂架固定连接，所述连杆与所述第二臂架尾端固定连接。特别的，所述清洁机构由电机、与电机驱动连接的齿轮减速单元、清洁执行单元组成，所述齿轮减速单元包括小锥齿轮、大锥齿轮、轴及齿轮，所述小锥齿轮及大锥齿轮“L”形连接设置于所述车架上，所述轴纵向穿过所述大锥齿轮及所述齿轮，轴后侧横向设有一传动杆，所述传动杆通过吊柄与所述车架固定连接，所述传动杆两端通过螺栓与所述清洁执行单元固定连接，所述清洁执行单元包括擦板、海绵及圆盘擦板，所述圆盘擦板与所述轴尾端固定连接，所述擦板、海绵与所述传动杆固定连接。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种楼梯攀爬清洁机器人，设置有行驶机构、转向机构、臂架机构及清洁机构，行驶机构和转向机构负责完成前进任务，清洁结构完成清扫任务，臂架机构完成工位确定任务，并使清洁机在爬下楼梯时没有翻车的问题，该楼梯攀爬清洁机器人集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、移动机器人技术等技术为一体，具有自移动、自协调和自适应能力，适合在静态的、结构化的环境进行工作，是一种环保、健康、智能型的服务机器人，具有良好的应用前景和商业价值。附图说明图1-图2为本专利技术的整体结构组成示意图。图3-图4为本专利技术行驶机构的结构组成示意图。图5为本专利技术转向机构的结构组成示意图。图6为本专利技术臂架机构的结构组成示意图。图7-图9为本专利技术清洁机构的结构组成示意图。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。如图1-9所示，本实施例提供的一种楼梯攀爬清洁机器人结构设定：本实施例公开的一种楼梯攀爬清洁机器人，由车架1、PLC控制机构2、电机3、行驶机构4、转向机构5、臂架机构6、清洁机构7及缓冲机构8组成，所述PLC控制机构2、电机3及臂架机构6安装于所述车架1上表面，所述行驶机构4及缓冲机构8安装于所述车架1下部，所述转向机构5纵向安装于所述车架1侧部，所述清洁机构7邻近所述转向机构5设于所述车架1侧部，并与所述臂架机构6相互连接，所述车架1上还设有一气压箱9及蓄电池10。其中，行驶机构4控制机器人整体平稳的一节一节下楼梯,能有效的减小冲击,并很好的控制楼梯攀爬清洁机器人的行程；电机3为整个系统的功能装置能提供足够的动力；臂架机构6使清洁机在爬下楼梯时没有翻车的问题,同时又能够控制清洁机构7的工位以达到清洁的目的；清洁机构7可以有效的执行清洁工作。具体的，所述行驶机构4包括联合车轮401、擦板402、传动杆403及电机404，所述联合车轮401由三个可以自动转的小轮以120o相隔,用支杆相连接环绕中心旋转而成，设于所述车架1下，所述电机404及擦板402安装于所述车架1上，所述传动杆403设于所述车架1上部，且传动杆404两端与所述联合车轮401相连接，当所述电机404带动所述传动杆403转动时，所述传动杆403连接带动所述联合车轮401转动使整个机构向前向下推移，所述车架1下部前后对称设有两组中间轴405，所述中间轴405的两端通过联轴器406安装有车轮407及驱动轮，四个驱动轮可以保证车轮翻转过程中，有足够的力使完成翻转动作，所述联轴器406上还安装有减速器408及步进电机413，所述中间轴405上安装有轮盘409，使其行驶过程中车轮401车架1保持协调,并为提供夯实机稳定的空间环境，而且在前车架与后车架中间铰链装有的多个行程开关可以通过前方的轮子感应到前方高度的变化，从而可以准确的确定工作位置，所述两组中间轴45之间还横向设有一轴410，所述轴410上纵向设有卡条411及与所述卡条411驱动连接的气缸412，控制楼梯攀爬清洁机器人的行程。具体的，所述转向机构5包括轴501、气缸501、滚动轴承503、曲柄摇杆504及机架505组成，所述机架505上部横向设有一连杆506，所述连杆506两端连接设有摇杆507，所述摇杆507与所述机架505通过螺栓508固定连接，所述轴501为两组，分别安装于所述机架505两端，所述气缸501通过气缸支架508固定于所述机架505上方，且所述气缸501一端与所述曲柄摇杆504驱动连接，所述滚动轴承503所述轴501尾端。转向机构5通过气缸501推动曲柄摇杆504摆动，带动轴501左右摆动，来实现机器人的转向。具体的，所述臂架机构6由第一臂架601、第二臂架602和第三臂架603组成，所述第一臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种楼梯攀爬清洁机器人，其特征在于，由车架、PLC控制机构、电机、行驶机构、转向机构、臂架机构、清洁机构及缓冲机构组成，所述PLC控制机构、电机及臂架机构安装于所述车架上表面，所述行驶机构及缓冲机构安装于所述车架下部，所述转向机构纵向安装于所述车架侧部，所述清洁机构邻近所述转向机构设于所述车架侧部，并与所述臂架机构相互连接，所述车架上还设有一气压箱及蓄电池。

【技术特征摘要】
1.一种楼梯攀爬清洁机器人，其特征在于，由车架、PLC控制机构、电机、行驶机构、转向机构、臂架机构、清洁机构及缓冲机构组成，所述PLC控制机构、电机及臂架机构安装于所述车架上表面，所述行驶机构及缓冲机构安装于所述车架下部，所述转向机构纵向安装于所述车架侧部，所述清洁机构邻近所述转向机构设于所述车架侧部，并与所述臂架机构相互连接，所述车架上还设有一气压箱及蓄电池。2.根据权利要求1所述的一种楼梯攀爬清洁机器人，其特征在于，所述行驶机构包括联合车轮、擦板、传动杆及电机，所述联合车轮设于所述车架下，所述电机及擦板安装于所述车架上，所述传动杆设于所述车架上部，且传动杆两端与所述联合车轮相连接，当所述电机带动所述传动杆转动时，所述传动杆连接带动所述联合车轮转动使整个机构向前向下推移，所述车架下部前后对称设有两组中间轴，所述中间轴的两端通过联轴器安装有车轮，所述联轴器上还安装有减速器及电机，所述中间轴上安装有轮盘，所述两组中间轴之间横向设有一轴，所述轴上纵向设有卡条及与所述卡条驱动连接的气缸。3.根据权利要求1所述的一种楼梯攀爬清洁机器人，其特征在于，所述转向机构包括轴、气缸、滚动轴承、曲柄摇杆及机架，所述机架上部横向设有一连杆，所述连杆两端连接设有摇杆，所述摇杆与所述机架通过螺栓固定连接，所述轴为两组，安装于所述机架两端，所述气缸通过气缸支架固定于所述机架...

【专利技术属性】
技术研发人员：史春雪，陈蕾，庞小兵，唐蒲华，贺胜鹏，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43