一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖及清洗方法技术

本发明专利技术公开一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖及清洗方法，通过采用红外传感器测量及感应，定制清洗路径，适用于各种形状和尺寸的马桶；视觉识别污渍残留位置，对仍残留有污渍的地方进行二次清洗乃至多次清洗，直至污渍被清洗干净，保证了清洁的效果和效率；柔性可活动的刷头以及多自由度的运动模块可以保证完美贴合马桶内壁，可以擦洗到马桶内壁的每一处。可抛弃式一次性刷头，使得刷杆无需自清洁，方便且卫生。

【技术实现步骤摘要】
一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖及清洗方法
本专利技术涉及智能家居
，具体涉及一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖及清洗方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高和生活习惯的改变，越来越多的家庭都使用上了马桶。在人们享受着马桶带来的舒适与便利的同时，清洗马桶也成了令无数家庭头痛的问题。马桶作为我们每天都会接触的家居用品，如果不能经常进行彻底的清洗与消毒很容易滋生大量细菌，在人体皮肤与其长时间接触时极易收到细菌的侵扰，增加患病的风险。但如今快节奏的生活方式，使得清洗马桶变成一项十分困难的家务，大多数人表示没有时间或不愿意去刷马桶、定期给马桶消毒。所以如今需要一款全自动的马桶清洗装置来帮助人们解决这一难题。现今市面上大部分马桶清洗装置都是手动的，需要人们忍受马桶的脏臭去刷马桶、给马桶消毒，人工手动清洗不仅难以彻底将马桶清洁干净，而且清洗时很容易导致污渍溅出，对周围物件与人体衣物造成二次污染。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖及清洗方法，其可以替代现有的马桶盖和马桶清洗工具，将其替代现有的马桶盖，和马桶圈配合使用，自动完成清洗马桶内壁的工作，结构简单，智能实用。本专利技术的目的通过如下的技术方案来实现：一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，用于封闭式自动清洗马桶内壁，保持马桶卫生，所述可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖包括运动组件、控制与测绘组件、外壳；所述外壳包括上顶盖和围盖，所述运动组件、控制与测绘组件均固定在所述上顶盖上；所述运动组件包括依次连接的一号旋转模块、二号运动模块、三号摆动模块、四号往复运动模块和刷洗模块，所述一号旋转模块固定在所述上顶盖上，通过所述一号旋转模块、二号运动模块、三号摆动模块、四号往复运动模块的运动实现所述刷洗模块沿竖直方向的升降和垂直于竖直方向的水平360°旋转运动；所述控制与测绘组件包括控制中心与红外传感器，所述控制中心上装有视觉传感摄像头与照明光源，所述红外传感器安装在所述刷洗模块上，所述控制中心与所述运动组件上的各个模块的动力输入端以及所述红外传感器连接，控制所述的运动组件配合所述红外传感器实现对马桶壁进行测绘，生成栅格地图，并根据所述栅格地图规划所述的刷洗模块的清洗过程。进一步地，所述一号旋转模块包括竖向放置的起旋转运动作用的一号舵机、连接并固定一号舵机的一号舵机支撑架、连接一号舵机和二号运动模块的一号圆形金属舵盘。进一步地，所述二号运动模块包括二号舵机支撑架、二号舵机、二号圆形金属舵盘、一号长U型支架，所述二号舵机支撑架与所述一号圆形金属舵盘固连，所述二号舵机固定在所述二号舵机支撑架上，所述二号舵机的输出轴通过所述二号圆形金属舵盘与一号长U型支架的U型口的一端连接作动力输出端，二号舵机支撑架与一号长U型支架的另一端U型口进行转动连接。进一步地，所述三号摆动模块包括二号长U型支架、三号圆形金属舵盘、三号舵机、三号舵机支撑架，所述二号长U型支架与所述一号长U型支架固连，所述三号舵机固定在所述三号舵机支撑架上，并将所述三号舵机的输出轴通过三号圆形金属舵盘与二号长U型支架的U型口的一端连接作为动力输出端，三号舵机支撑架与二号长U型支架的另一端U型口进行转动连接。进一步地，所述四号往复运动模块包括四号舵机支撑架、四号舵机、固定件，所述四号舵机支撑架直接与三号舵机支撑架固定，四号舵机固连在四号舵机支撑架上，四号舵机输出轴与所述刷洗模块连接，所述固定件也与所述刷洗模块连接，用于提供辅助支撑。进一步地，所述刷洗模块包括往复运动涡轮蜗杆传动杆、一次性刷头、夹取器，所述往复运动涡轮蜗杆传动杆包括公壳杆、母壳杆、涡轮、蜗杆、固定盘，所述的公壳杆和母壳杆组成容纳涡轮、蜗杆的空腔，所述涡轮与所述四号舵机的输出轴相连接进行动力传输，蜗杆的一端通过所述固定盘限位；所述夹取器包括与蜗杆的输出端连接的推杆、与推杆通过孔位连接的夹取臂、夹取器盖，夹取臂与刷头连接；所述夹取臂在推杆作用下伸出和缩回，完成夹取和抛弃一次性刷头的操作。进一步地，所述外壳包括还包括新刷头储存盒、抛弃刷头收集盒，均固定在所述围盖上，所述的控制中心还包括通过控制所述运动组件上的各个模块的动力输入端实现夹取臂从新刷头储存盒中夹取新刷头或抛弃使用过的刷头到刷头收集盒中。一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖的清洗方法，该方法包括如下步骤：S1：位于所述刷洗模块上的红外传感器，依靠所述控制中心控制所述一号旋转模块中的所述一号舵机带动固定在其上的二号运动模块、三号运动模块、四号往复运动模块和刷洗模块组成的整体实现垂直于竖直方向的360°水平旋转，控制二号舵机和三号舵机实现二号运动模块中的一号长U型支架和三号运动模块、二号长U型支架做竖直方向上的旋转运动，从而间接实现连接在二号运动模块上的组件的竖直升降，从而带动红外传感器实现360°水平旋转和竖直位置升降，测得红外传感器在不同竖直位置处距离蹲便器内壁的水平距离的数据；S2：控制中心根据红外传感器测得的数据，测绘马桶内部尺寸和形状，生产对应的栅格地图，栅格地图中的每一栅格对应一个清洗区域；S3：控制中心采用A*算法在栅格地图上规划刷头的最佳运动路径；S4：根据待清洗区域位置确定刷头沿最佳运动路径依次接触的栅格，并判断最佳运动路径以及所有栅格的可行性，若最佳运动路径以及所有栅格均为可行，则确定为最终的最佳运动路径；否则在标记当前最佳运动路径为不可行的基础上重新执行步骤S3；S5：根据规划获取的转动角速度确定最终的最佳运动路径上各舵机转动角速度，夹取器自动运动到储存盒处完成夹取一次性刷头的动作，然后完成第一次清洗任务；S6：第一次清洗任务完成后，视觉传感摄像头与照明光源启动并识别此时坐便器内部残留的污渍情况，控制中心将视觉识别的结果区块对应由红外传感器测绘出的栅格地图，并将残留有污渍的栅格区块标记出来，设定该栅格为污染栅格，然后执行步骤S3专门对该污染栅格清洗。S7：重复步骤S6，直至坐便器内部脏污情况低于预设污染程度，停止清洗并自动到达收集盒处，完成抛弃动作，抛弃一次性刷头。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖及清洗方法，采用红外传感器测量及感应，定制清洗路径，适用于各种形状和尺寸的马桶；视觉识别污渍残留位置，对仍残留有污渍的地方进行二次清洗乃至多次清洗，直至污渍被清洗干净，保证了清洁的效果和效率；柔性可活动的刷头以及多自由度的运动模块可以保证完美贴合马桶内壁，可以擦洗到马桶内壁的每一处。可抛弃式一次性刷头，使得刷杆无需自清洁，方便且卫生。附图说明图1为本专利技术可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖的结构示意图；图2为本专利技术运动组件的结构示意图；图3为本专利技术可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖的部分分解图；图4为本专利技术一号旋转模块与二号旋转模块的结构示意图；图5为本专利技术三号摆动模块、四号往复运动模块和刷洗模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，用于封闭式自动清洗马桶内壁，保持马桶卫生，其特征在于，所述可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖(1)包括运动组件(2)、控制与测绘组件(3)、外壳(4)；/n所述外壳(4)包括上顶盖(41)和围盖(42)，所述运动组件(2)、控制与测绘组件(3)均固定在所述上顶盖(41)上；/n所述运动组件(2)包括依次连接的一号旋转模块(21)、二号运动模块(22)、三号摆动模块(23)、四号往复运动模块(24)和刷洗模块(25)，所述一号旋转模块(21)固定在所述上顶盖(41)上，通过所述一号旋转模块(21)、二号运动模块(22)、三号摆动模块(23)、四号往复运动模块(24)的运动实现所述刷洗模块(25)沿竖直方向的升降和垂直于竖直方向的水平360°旋转运动。/n所述控制与测绘组件(3)包括控制中心(31)与红外传感器(32)，所述控制中心(31)上装有视觉传感摄像头与照明光源，所述红外传感器(32)安装在所述刷洗模块(25)上，所述控制中心(31)与所述运动组件(2)上的各个模块的动力输入端以及所述红外传感器(32)连接，控制所述的运动组件配合所述红外传感器(32)实现对马桶壁进行测绘，生成栅格地图，并根据所述栅格地图规划所述的刷洗模块(25)的清洗过程。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，用于封闭式自动清洗马桶内壁，保持马桶卫生，其特征在于，所述可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖(1)包括运动组件(2)、控制与测绘组件(3)、外壳(4)；
所述外壳(4)包括上顶盖(41)和围盖(42)，所述运动组件(2)、控制与测绘组件(3)均固定在所述上顶盖(41)上；
所述运动组件(2)包括依次连接的一号旋转模块(21)、二号运动模块(22)、三号摆动模块(23)、四号往复运动模块(24)和刷洗模块(25)，所述一号旋转模块(21)固定在所述上顶盖(41)上，通过所述一号旋转模块(21)、二号运动模块(22)、三号摆动模块(23)、四号往复运动模块(24)的运动实现所述刷洗模块(25)沿竖直方向的升降和垂直于竖直方向的水平360°旋转运动。
所述控制与测绘组件(3)包括控制中心(31)与红外传感器(32)，所述控制中心(31)上装有视觉传感摄像头与照明光源，所述红外传感器(32)安装在所述刷洗模块(25)上，所述控制中心(31)与所述运动组件(2)上的各个模块的动力输入端以及所述红外传感器(32)连接，控制所述的运动组件配合所述红外传感器(32)实现对马桶壁进行测绘，生成栅格地图，并根据所述栅格地图规划所述的刷洗模块(25)的清洗过程。


2.根据权利要求1所述的可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，其特征在于，所述一号旋转模块(21)包括竖向放置的起旋转运动作用的一号舵机(211)、连接并固定一号舵机的一号舵机支撑架(212)、连接一号舵机(211)和二号运动模块(22)的一号圆形金属舵盘(213)。


3.根据权利要求1所述的可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，其特征在于，所述二号运动模块(22)包括二号舵机支撑架(221)、二号舵机(222)、二号圆形金属舵盘(223)、一号长U型支架(224)，所述二号舵机支撑架(221)与所述一号圆形金属舵盘(213)固连，所述二号舵机(222)固定在所述二号舵机支撑架(221)上，所述二号舵机(222)的输出轴通过所述二号圆形金属舵盘(223)与一号长U型支架(224)的U型口的一端连接作动力输出端，二号舵机支撑架(221)与一号长U型支架(224)的另一端U型口进行转动连接。


4.根据权利要求3所述的可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，其特征在于，所述三号摆动模块(23)包括二号长U型支架(231)、三号圆形金属舵盘(232)、三号舵机(233)、三号舵机支撑架(234)，所述二号长U型支架(231)与所述一号长U型支架(224)固连，所述三号舵机(233)固定在所述三号舵机支撑架(234)上，并将所述三号舵机(233)的输出轴通过三号圆形金属舵盘(232)与二号长U型支架(231)的U型口的一端连接作为动力输出端，三号舵机支撑架(234)与二号长U型支架(231)的另一端U型口进行转动连接。


5.根据权利要求4所述的可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，其特征在于，所述四号往复运动模块(24)包括四号舵机支撑架(241)、四号舵机(242)、固定件(243)，所述四号舵机支撑架(241)直接与三号舵机支撑架(234)固定，四号舵机(242)固连在四号舵机支撑架(241)上，四号舵机(242)输出轴与所述刷洗模块(25)连接，所述固定件(243...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，汪志杰，李其雨，刘泽宇，吴晨雨，王海鹏，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33