一种可自适应楼梯扫地机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种可自适应楼梯扫地机器人，属于清洁设备技术领域。该楼梯扫地机器人用于清洁楼梯(100)，其包括：机器人本体(200)，所述机器人本体(200)设有边刷(207)，可有效清洁所述楼梯(100)，所述机器人本体(200)顶部设有超声波距离传感模组(201),可感应左右障碍物，防止发生碰撞，所述机器人本体(200)底部设有麦克纳姆轮胎(202)，可进行360

【技术实现步骤摘要】
一种可自适应楼梯扫地机器人


[0001]本专利技术涉及一种清洁设备
，具体涉及一种可自适应楼梯扫地机器人。

技术介绍

[0002]自动扫地机器人优于普通吸尘器的地方主要体现在:省时、省力，整个清洁过程中不需要人控制，具有操作简单，使用方便、智能、安全、清洁效果显著的特点。
[0003]而在人造环境中，楼梯对于机器人是最特殊、最难跨越的障碍之一，但目前的自动扫地机器人仅可用于清扫平整地面，对于不同高度楼梯的清扫就非常困难，需要一种可以适应不同楼梯高度的楼梯扫地机器人。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种可以适应楼梯环境并且对楼梯进行有效清洁的楼梯扫地机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]所述的一种可自适应楼梯扫地机器人，包括机器人本体和上下楼机构，机器人本体顶部设有超声波距离传感模组，下部设有处理器模块与电源模块，底部设有两个舵机分别驱动边刷，以及设有四个电机分别驱动麦克纳姆轮胎，上下楼机构由两个升降模块组成，每个升降模块设有滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构主要由丝杠、限位棒、电机座、螺母座、支撑座组成，底部设有两个电机驱动橡胶轮胎，以及设有一个红外距离传感器。
[0007]进一步地，整个结构采用轻质金属材料组成，各部件间均设有衔接件，各驱动元件与处理器模块输出接口相连，各传感器模块以及模组与处理器模块输入接口相连，上述用电元件均使用电源模块对处理器模块所供电源。
[0008]进一步地，机器人本体底部的边刷距地面高度适中，刷毛有效与地面接触，且舵机扭矩较大。
[0009]进一步地，机器人本体底部的麦克纳姆轮分别位于底板的四个边角一侧，完成整个结构的360
°
移动。
[0010]进一步地，机器人本体上方的超声波距离传感模组包含四个超声波距离传感器，分别位于顶部四边的中间位置。
[0011]进一步地，上下楼机构连接于机器人本体前后，机器人本体前方的升降模块处于高位，而机器人本体后方升降模块处于低位。
[0012]进一步地，机器人本体后方升降模块中设有一连接块，连接块上方与滚珠丝杠机构紧固，下方与红外距离传感器、两个电机以及所驱动的橡胶轮胎紧固，两个电机分别在另一连接块两侧。
[0013]进一步地，升降模块中的红外距离传感器用于检测升降模块距楼梯高度，以实时调整适应不同楼梯、完成上下楼任务。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
[0015]本专利技术采用超声波距离传感模组、红外距离传感器，可以完成地图的建立，同时检测四周障碍物、楼梯位置等环境情况，因此可以适应不同高度、长度的楼梯，可广泛应用于多种场景。
[0016]本专利技术采用四个麦克纳姆轮胎完成移动任务，可以有效的进行各种路径的规划、移动，并且可以360
°
移动，使清洁死角大幅度减少。
[0017]本专利技术采用舵机驱动边刷，所用舵机扭矩较大，可有效清除较大的杂物。
附图说明
[0018]图1 本专利技术的扫地机器人总体结构左右斜二测示意图。
[0019]图2 本专利技术的扫地机器人总体结构仰视示意图。
[0020]图3至图6 本专利技术工作方式示意图。
[0021]附图标记说明：
[0022]100
‑
楼梯；
[0023]200
‑
机器人本体、201
‑
超声波距离传感模组、202
‑
麦克纳姆轮胎、203
‑
电机、204
‑
处理器模块、205
‑
电源模块、206
‑
舵机、207
‑
边刷；
[0024]300
‑
上下楼机构、301
‑
电机座、302
‑
螺母座、303
‑
限位棒1、304
‑
限位棒2、305
‑
丝杠、306
‑
支撑座、307
‑
连接块1、308
‑
橡胶轮胎、309
‑
连接块2、310
‑
红外距离传感器。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]如图1至2所示，本申请实例提供了一种可自适应楼梯扫地机器人，该机器人可以用于连续清洁类似于楼梯100的多种尺寸楼梯。
[0027]机器人本体200顶部的超声波距离传感模组201可以在检测周围的障碍物、楼梯等环境要素，并整理数据在处理器模块204中创建地图，所创建的地图包含平面图、楼梯位置等信息，最终用来规划路线。
[0028]机器人本体200底部的麦克纳姆轮胎202在移动机器人时由于自身特性，可以进行360度的移动，以往扫地机器人存在的清扫不全面等问题大多是因为机器人无法自由移动，麦克纳姆轮胎202的采用，使得机器人可以移动到以往的清洁死角，并且可以自动适应不同面积的楼梯面，大大丰富了楼梯扫地机器人的使用场景；同时底部设有两个舵机206，分别连接一个边刷207，舵机具有较大的扭矩，且两个舵机206相向转动，使得边刷可以有力的打扫楼梯，提高了楼梯扫地机器人的清洁效率。
[0029]机器人本体200的底板上设有处理器模块204和电源模块205，处理器模块204可处理各传感器传输的数据，电源模块205具有一定的容量，可为机器人提供持续的电源，拥有较长时间的工作续航能力，且可以重复多次使用。
[0030]上下楼机构300由前后升降模块组成，前升降模块包含电机座301、螺母座302、限位棒1 303、限位棒2 304、丝杠305、支撑座306、电机203、橡胶轮胎308、连接块2 309、红外
距离传感器310，后升降模块为达到设计目的，多一连接块1 307；该结构可以巧妙地完成上下楼梯的任务，限位棒1 303、限位棒2 304用来限制螺母座302由于丝杠305转动所产生的旋转，与螺母座302相连的连接块2 309上设有两个电机203，并且电机连接橡胶轮胎308，同时还有一个红外距离传感器310固定于连接块2 309，用于调整前后升降模块螺母座302的高度。
[0031]实际工作时，超声波距离传感模组201首先检测周围环境并于处理器模块204中绘制地图，可寻找到疑似楼梯的位置，进一步检测，当到达疑似楼梯位置时，前升降模块的红外距离传感器310若返回具有合理范围内的数值，则该位置为楼梯100的正确位置，反之，则不是，继续前往下一疑似楼梯位置进一步检测。
[0032]到达楼梯100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可自适应楼梯扫地机器人，用于清洁楼梯（100），其特征在于，包括：机器人本体（200），所述机器人本体（200）可有效清洁所述楼梯（100）；上下楼机构（300），所述上下楼机构（300）设置于所述机器人本体（200）前后方，所述上下楼机构（300）设有前后升降模块。2.根据权利要求1所述的一种可自适应楼梯扫地机器人，其特征在于：所述机器人本体包括超声波距离传感模组（201）、麦克纳姆轮胎（202），所述超声波距离传感模组（201）设置于所述机器人本体（200）上方四周，所述麦克纳姆轮胎（202）与电机（203）转动连接设置于所述机器人本体（200）底部四周并横向布置。3.根据权利要求1所述的一种可自适应楼梯扫地机器人，其特征在于：所述上下楼机构（300）包括电机座（301）、螺母座（302）、限位棒（303）、丝杠（305）、支撑座（306）、连接块1（307）、橡胶轮胎（308）、连接块2（309）、红外距离传感器（310）。所述电机座（301）固连于所述机器人本体（200）前后两侧上方，所述支撑座（306）固连于所述机器人本体（200）前后两侧下方，所述螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩少峰，李志朝，滕伟，李红，杜冬梅，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：