一种多地形表面清洁装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种机械装置，尤其涉及一种多地形表面清洁装置。清洁装置的主要结构包括主体模块、收集模块、运动模块，通过各个模块的创新设计和功能集成能够准确的将垃圾或物资进行收集并运输到指定位置。功能重点基于非平面的地形表面，设计了拾取、投放、开箱的一体化集成，能够准确拾取瓶子、纸巾等垃圾并放入装置上的垃圾箱内。主要创新包括：能够在多地形表面行走、定点捡拾机构、模拟扫把清扫机构，能自主识别和收集垃圾等。本发明专利技术结构简单，适应性强，准确率高，自动化程度强操作门槛低。自动化程度强操作门槛低。自动化程度强操作门槛低。

【技术实现步骤摘要】
一种多地形表面清洁装置


[0001]本专利技术涉及一种机械装置，尤其涉及一种多地形表面清洁装置。

技术介绍

[0002]在诸如凹凸草坪、沟渠地面等场合，由于不是平坦地面，使用自动机械清理地面垃圾了一个难题，往往需要清洁人员手工进行捡拾清洁，费工费力。基于以上原因，本专利技术创新开发了一种多地形表面清洁装置，重点基于非平面的地形表面，设计了拾取、投放、开箱的一体化集成，能够准确拾取瓶子、纸巾等垃圾并放入装置上的垃圾箱内。主要功能创新包括：能够在多地形表面行走、定点捡拾机构、模拟扫把清扫机构，能自主识别和收集垃圾等。

技术实现思路

[0003]一种多地形表面清洁装置，包括：主体模块、收集模块、运动模块，所述主体模块上方连接收集模块，所述主体模块左右两侧连接运动模块。
[0004]所述主体模块包括：电池、箱体、旋转轴、梅花联轴器、电机、轴承；所述电池采用圆柱形蓄电池，固定在箱体内部的中间位置；所述箱体采用榫卯式结构，整体为长方形，箱体内两侧用隔离板分出六个位置放置电机，所述旋转轴为圆柱形，套在轴承内；所述电机和旋转轴通过梅花联轴器连接。
[0005]进一步的方案在于，所述收集模块包括：清扫装置、夹取装置、摄像头、机械臂、收集箱、连杆机构、齿条、不完全齿轮、从动爪、主动爪、小型收纳盒、清扫转筒、舵机；所述机械臂主要为平行四边形结构，安装在箱体的前端上方，由舵机控制；所述清扫装置和夹取装置两个装置相邻安装在机械臂前端，清扫装置由一个小型收纳盒和清扫转筒组成，小型收纳盒为簸萁的形状，清扫转筒为圆柱形的毛刷；所述夹取装置的主动爪与从动爪上皆有啮合齿，主动爪与从动爪啮合；所述摄像头安装在机械臂前臂上；所述收集箱为长方体，安装在箱体后端的上方，收集箱后部有长方形挡板，收集箱内部安装有舵机，收集箱后方挡板的两侧有格挡栏，收集箱底部为一个斜面；所述连杆机构安装在收集箱侧面和前面；所述齿条上面与连杆机构连接，与不完全齿轮啮合。
[0006]进一步的方案在于，所述不完全齿轮的安装在机械臂的底座处，不完全齿轮在与齿条啮合的180
°
范围内有齿，其余部分为光滑弧面。
[0007]进一步的方案在于，所述运动模块包括：第一钢腿、第二钢腿、第三钢腿、第四钢腿、第五钢腿、第六钢腿，均为C型弹簧片结构，第一钢腿、第二钢腿、第三钢腿和第四钢腿、第五钢腿、第六钢腿分别对称安装在箱体两端的旋转轴上,其中第一钢腿、第三钢腿、第五钢腿和第二钢腿、第四钢腿第六钢腿能够分别组成两组“三角形驱动和支撑”结构，分别受控同步做间歇旋转运动，其中第五钢腿和第六钢腿能够同步受控做快速旋转运动。
附图说明
[0008]图1为整体结构示意图；
图2为主体模块结构示意图；图3为收集模块结构示意图；图4为清扫抓手结构示意图；图5为运动模块结构示意图；图6为收集箱结构示意图。
实施方式
[0009]本专利技术涉及一种机械装置，如图1所示，主要结构包括：主体模块1、收集模块2、运动模块3通过各个模块的创新设计和功能集成能够准确的将垃圾或物资进行收集并运输到指定位置。
[0010]所述主体模块1，如图2所示，包括：电池4、箱体5、旋转轴6、梅花联轴器7、电机8、轴承9。
[0011]所述电池4采用圆柱形蓄电池，如图2所示，固定在箱体5内部的中间位置，保证装置在无外部供电的情况下能够持续运动，采用可更换式的蓄电池，可以进一步提高装置的续航能力。
[0012]所述箱体5采用榫卯式结构，如图2所示，整体为长方形，箱体5内用隔离板分出六个空间用于放置六个电机8；所述电机8采用3508电机，此型号电机体积小、动力强，可以为装置提供稳定的扭矩；所述旋转轴6，如图2所示，为圆柱形，电机8和旋转轴6通过梅花联轴器7连接；所述轴承9，如图2所示，分别设置六个套在各个旋转轴6上，并安装在箱体上；箱体5能够根据使用地形的不同进行适当的缩放制作。
[0013]所述收集模块2，如图3所示，包括：清扫装置10、夹取装置11、摄像头12、机械臂13、收集箱14、连杆机构15、齿条16、不完全齿轮17、从动爪18、主动爪19、小型收纳盒20、清扫转筒21、舵机28。
[0014]所述清扫装置10和夹取装置11，如图4所示，两个装置相邻，全部安装在机械臂13上，清扫装置10由一个小型收纳盒20和清扫转筒21组成，清扫转筒21通过一个小电机进行旋转；夹取装置由舵机控制主动爪19向内旋转，主动爪19通过啮合齿使得从动爪18同时向内旋转完成夹取动作，舵机28的响应速度快，能精确的控制主动爪19旋转的方向和张爪的大小，可以无死角的抓取装置前面的物体，在摄像头12的配合下可以更好地完成搜寻并拾取的任务。主动抓19和从动抓18的内部结构和控制原理为公知技术，本专利的创新体现在相互配合的工作空间结构。
[0015]所述摄像头12安装在机械臂13上，如图3所示，用于观察地面垃圾；所述机械臂13主要为平行四边形结构，由三个舵机分别控制机械臂13的旋转，上臂和下臂的运动。
[0016]所述收集箱14，如图6所示，为长方体，顶部可连接连杆机构并且内部安装合页使得顶部打开，收集箱14后部有挡板，可以通过控制连接舵机28的拉杆29来控制后方挡板的上升和下降，收集箱14底部为一个斜面，当收集箱14后部挡板落下时垃圾会顺着斜面滑落，可起到倾倒垃圾作用，收集箱14后部挡板两边有收束挡板可以防止垃圾落下时四散；收集箱14侧面和正面安装有连杆机构15，机械臂13的底座上上安装有不完全齿轮17来控制收集箱前方的齿条16，通过齿条16的左右移动来带动收集箱上的连杆机构15，当拾取垃圾后机械臂旋转180
°
将会带动不完全齿轮17旋转使得齿条16移动，通过齿条16的左右移动来带动
收集箱14上的连杆机构15，在连杆机构15的运动下使得收集箱的顶部可以在机械臂13转到后面时打开，当机械臂13回去时关闭；装置采用不完全齿轮17，可以有效利用装置空间，减少装置重量，增加续航。
[0017]如图5所示，所述运动模块3包括：第一钢腿22、第二钢腿23、第三钢腿24、第四钢腿25、第五钢腿26、第六钢腿27，均为C型弹簧片结构，第一钢腿22、第二钢腿23、第三钢腿24和第四钢腿25、第五钢腿26、第六钢腿27分别对称安装在箱体5两端的旋转轴6上，其中第一钢腿22、第三钢腿24、第五钢腿25和第二钢腿23、第四钢腿25第六钢腿27分别组成两组“三角形驱动和支撑”结构，能够分别受控同步做旋转运动，其中第一钢腿22、第五钢腿26和第三钢腿24第六钢腿27能够同步受控做高速旋转运动。
[0018]所述弹簧钢腿全部采用“C型”结构，由弹簧钢材料制成；除了成本低的优点以外，其优异的弹性极限、强度极限使其具有良好的力学性能，同时也具有较强的变形恢复性能，满足多功能仿生清洁装置在行走、奔跑、弹跳时腿部产生的应力变形，还能满足清洁装置在不同地形稳定行走的需求，能适配更多开放空间的使用地形，如一些小台阶较多的公园广场、开放草坪、露营开放地带等多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多地形表面清洁装置，其特征在于，包括：主体模块（1）、收集模块（2）、运动模块（3）；所述主体模块（1）上方连接收集模块（2），所述主体模块（1）左右两侧连接运动模块（3）；所述主体模块（1）包括：电池（4）、箱体（5）、旋转轴（6）、梅花联轴器（7）、电机（8）、轴承（9）；所述电池（4）采用圆柱形蓄电池，固定在箱体（5）内部的中间位置；所述箱体（5）采用榫卯式结构，整体为长方形，箱体（5）内两侧用隔离板分出六个位置对称放置六个电机（8），所述旋转轴（6）为圆柱形，套在轴承（9）内；所述电机（8）和旋转轴（6）通过梅花联轴器（7）连接；所述运动模块（3）包括：第一钢腿（22）、第二钢腿（23）、第三钢腿（24）、第四钢腿（25）、第五钢腿（26）、第六钢腿（27），均为C型弹簧片结构，第一钢腿（22）、第二钢腿（23）、第三钢腿（24）和第四钢腿（25）、第五钢腿（26）、第六钢腿（27）分别对称安装在箱体（5）两端的旋转轴（6）上，其中第一钢腿（22）、第三钢腿（24）、第五钢腿（25）和第二钢腿（23）、第四钢腿（25）第六钢腿（27）分别组成两组“三角形驱动和支撑”结构，能够分别受控同步做旋转运动，其中第一钢腿（22）、第五钢腿（26）和第三钢腿（24）第六钢腿（27）能够受控同步做高速旋转运动。2.根据权利要求1所述的一种多地形表面清洁装置，其特征在于，所述收集模块（2）包括：清扫装置（10）、夹取装置（11）、摄像头（12）、机械臂（13）、收集箱（14）、连杆机构（...

【专利技术属性】
技术研发人员：范昶，张啸林，谌涛，李文忠，康俊泽，侯锦冬，袁忠星，张硕，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：