可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人及其控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人及其控制方法，泳池清洁机器人包括壳体，壳体上设有进水口、矢量喷管，壳体内设有排水动力机构，矢量喷管的顶部为弯曲部，矢量喷管的底部为竖直部，竖直部与旋转动力机构传动连接；壳体内还设有控制机构，控制机构与旋转动力机构电信号连接，通过控制矢量喷管旋转的角度，以与驱动轮配合调整泳池清洁机器人的运行姿态、轨迹。该泳池清洁机器人通过矢量喷管喷射水流产生的下压力，可以使泳池清洁机器人在池底的行动更稳定且可附着在池壁上运行，通过控制矢量喷管的旋转角度可以辅助泳池清洁机器人转向且能实现清洁泳池墙面水线处时推动泳池清洁机器人侧向平移，能够有效清理泳池的池底和池壁。理泳池的池底和池壁。理泳池的池底和池壁。

【技术实现步骤摘要】
可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及泳池清洁设备
，具体涉及一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]游泳池是人们从事游泳运动的场地，泳池在使用中都会出现一些垃圾或细菌漂浮物，这些污物会在泳池底部和墙面水线处积聚，尤其是泳池水面与泳池墙壁接触处的墙面水线，因长时间与漂浮在水面的污物接触，所以有大量的水面污物附着在墙面的水线处。因此需要对泳池底部和墙面水线处定期进行清洁处理。
[0003]现有泳池清洁机器人仅仅依靠驱动轮行进、转弯，无法附着在泳池墙壁上沿着墙面水线侧向移动，所以只能清洁泳池底部，无法实现墙面水线处的清洁，而清洁此处会花费大量的人力。
[0004]同时，现有泳池清洁机器人清洁泳池底部时，由于水产生的浮力以及水流的作用，容易因泳池清洁机器人下压力不足，导致驱动轮抓地力弱，甚至失去抓地力(驱动轮离地)，运行过程中会出现转向困难、平移、打滑，等“水中发飘”的不稳定现象，不利于泳池清洁机器人的行动轨迹控制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种运行平稳、灵活且可实现泳池墙面水线处清洁的泳池清洁机器人及其控制方法。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人，包括壳体，所述壳体底部设有驱动轮，所述壳体上设有进水口、矢量喷管，所述壳体内设有排水动力机构，以驱动水流由所述进水口吸入，并由所述矢量喷管的排水口喷出，所述壳体内还设有垃圾过滤收集机构，所述垃圾过滤收集机构设置在进水口和矢量喷管之间，以过滤、收集水中的污物；
[0008]所述矢量喷管的顶部为弯曲部，以使水流喷射的反作用力具有朝向所述壳体底部的分力；
[0009]所述矢量喷管的底部为竖直部，所述竖直部与旋转动力机构传动连接，以通过旋转动力机构驱动矢量喷管以竖直部的轴线为旋转轴转动，调整水流喷射方向，使水流喷射的反作用力在壳体前后向、侧向的分力大小可调；
[0010]所述壳体内还设有控制机构，所述控制机构与所述旋转动力机构电信号连接，通过控制矢量喷管旋转的角度，以与驱动轮配合调整泳池清洁机器人的运行姿态、轨迹。
[0011]作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述壳体靠近首尾两端分别设有第一传感器、第二传感器，所述第一传感器、第二传感器均与所述控制机构电信号连接，以识别水面位置并反馈至控制机构，供所述控制机构判断泳池墙面水线处的清洁范围。
[0012]作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述矢量喷管排水口的轴向与所述壳体顶部
正上方呈20
‑
70度之间的任意固定夹角设置。
[0013]作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述矢量喷管的排水口处连接有直管，所述直管与所述排水口同轴设置且长度至少为所述排水口直径的两倍。
[0014]作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述矢量喷管的数量至少为两个，且各矢量喷管均对应设有排水动力机构、旋转动力机构，所述控制机构与所述排水动力机构、旋转动力机构均电信号连接，以在控制机构的控制下协同调整泳池清洁机器人的运行姿态、轨迹。
[0015]作为本专利技术进一步改进的技术方案，还包括清扫机构，所述清扫机构包括滚刷，所述滚刷设置于所述壳体底部且位于所述进水口前方，所述垃圾过滤收集机构包括过滤仓，所述过滤仓设置在所述壳体内且与所述进水口连通。
[0016]作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述矢量喷管的顶部外周设有导流罩，所述导流罩为球冠形/圆柱形/圆锥形，所述导流罩与所述矢量喷管的竖直部同轴设置。
[0017]作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述排水口处设有整流格栅。
[0018]前述可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人的控制方法，包括通过矢量喷管喷射水流产生朝向壳体底部的分力，以提升泳池清洁机器人清洁泳池底部时驱动轮的抓地力，或在泳池清洁机器人清洁泳池墙面水线处时使泳池清洁机器人附着在泳池墙壁上。
[0019]作为本专利技术进一步改进的技术方案，控制方法还包括通过转动矢量喷管使水流喷射方向往壳体侧向偏移，以在泳池清洁机器人清洁泳池底部时辅助泳池清洁机器人转向，或在泳池清洁机器人清洁泳池墙面水线处时推动泳池清洁机器人往壳体侧向平移。
[0020]相对于现有技术，本专利技术的技术效果在于：
[0021]该泳池清洁机器人通过矢量喷管喷射水流产生的下压力，可以使泳池清洁机器人的驱动轮获得更好的抓地力，在池底的行动更稳定，运行轨迹控制更精确，通过控制矢量喷管的旋转角度可以实现辅助泳池清洁机器人转向等动作，姿态控制更灵活，能够有效清理泳池的池底。
[0022]同时，通过矢量喷管喷射水流产生的下压力，可以使泳池清洁机器人附着在池壁上运行，通过控制矢量喷管的旋转角度能推动泳池清洁机器人沿着墙面水线侧向平移，实现泳池墙面水线处的清洁。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施方式中一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人的立体结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施方式中一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人的俯视结构示意图；
[0025]图3是本专利技术实施方式中一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人的剖视结构示意图；
[0026]图4是本专利技术实施方式中一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人隐去部分壳体后的立体结构示意图；
[0027]图5是矢量喷管向后喷水时排水口处的局部放大结构示意图；
[0028]图6是矢量喷管向左喷水时排水口处的局部放大结构示意图；
[0029]图7是矢量喷管向右喷水时排水口处的局部放大结构示意图；
[0030]图8是本专利技术实施方式中一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人进行泳池墙面水线处清洁时的运行轨迹示意图；
[0031]附图标记说明：
[0032]100.泳池清洁机器人；1.壳体；2.驱动轮；3.进水口；4.滚刷；5.过滤仓；61.排水电机；62.叶轮；7.矢量喷管；71.排水口；8.伺服电机；9.齿轮副；10.第一传感器；11.第二传感器；12.导流罩；13.整流格栅；200.池壁。
具体实施方式
[0033]以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0034]请参见图1至3，一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人100，包括壳体1、驱动轮2、清扫机构、垃圾过滤收集机构、控制机构。
[0035]控制机构包括设有可编程逻辑控制组件(例如单片机)的电路板，通过壳体1中的防水密封电子舱对控制机构进行防水保护。
[0036]驱动轮2设置在壳体1底部，并由行走电机(未图示)驱动旋转，驱动轮2采用四轮驱动方式，可在控制机构的控制下执行前进、后退及利用左右轮差速转向的动作。
[0037本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人，包括壳体，所述壳体底部设有驱动轮，其特征在于，所述壳体上设有进水口、矢量喷管，所述壳体内设有排水动力机构，以驱动水流由所述进水口吸入，并由所述矢量喷管的排水口喷出，所述壳体内还设有垃圾过滤收集机构，所述垃圾过滤收集机构设置在进水口和矢量喷管之间，以过滤、收集水中的污物；所述矢量喷管的顶部为弯曲部，以使水流喷射的反作用力具有朝向所述壳体底部的分力；所述矢量喷管的底部为竖直部，所述竖直部与旋转动力机构传动连接，以通过旋转动力机构驱动矢量喷管以竖直部的轴线为旋转轴转动，调整水流喷射方向，使水流喷射的反作用力在壳体前后向、侧向的分力大小可调；所述壳体内还设有控制机构，所述控制机构与所述旋转动力机构电信号连接，通过控制矢量喷管旋转的角度，以与驱动轮配合调整泳池清洁机器人的运行姿态、轨迹。2.根据权利要求1所述的一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人，其特征在于，所述壳体靠近首尾两端分别设有第一传感器、第二传感器，所述第一传感器、第二传感器均与所述控制机构电信号连接，以识别水面位置并反馈至控制机构，供所述控制机构判断泳池墙面水线处的清洁范围。3.根据权利要求1所述的一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人，其特征在于，所述矢量喷管排水口的轴向与所述壳体顶部正上方呈20_70度之间的任意固定夹角设置。4.根据权利要求1所述的一种可调节水流喷射方向的泳池清洁机器人，其特征在于，所述矢量喷管的排水口处连接有直管，所述直管与所述排水口同轴设置且长度至少为所述排水口直径的两倍。5.根据权利要求1所述的一种可调节水流...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，于学良，叶亮文，
申请(专利权)人：深圳市元鼎智能创新有限公司，
类型：发明
国别省市：