一种用于地面清洁的清洁机构及清洁机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种用于地面清洁的清洁机构及清洁机器人。

背景技术

随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人的需求越来越广泛。机器人时代的到来，将变革现有生产制造模式及人类生活方式。智能清洁机器人，适用于各种室内环境，例如：商场、办公楼、走道以及酒店等，代替人工清洁，降低了人工劳动强度，且清洁效率高。

现有技术中，在清洁机器人清扫的过程中，需要滚刷与边刷同时工作，通常情况下，边刷的位置是固定的，不能随着凹凸不平的路面或者门槛之类的障碍物进行适应性升降，会加大边刷与路面的摩擦，损坏边刷或地面；滚刷是可以上下浮动的，虽然滚刷能随着凹凸不平的路面或者门槛之类的障碍物进行适应性升降，但是在升降过程中存在抖动，影响清洁效果。

因此，亟需提供一种用于地面清洁的清洁机构以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于地面清洁的清洁机构，边刷组件和滚刷组件抬升的高度均可以根据清洁面的凹凸情况自动调节，且在升降过程中不会抖动，保证清洁效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于地面清洁的清洁机构，安装于机器人本体上，包括：

滚刷组件，包括壳体和设置于所述壳体内的滚刷体；

边刷组件，设置于所述滚刷组件的端部，且与所述壳体连接；

升降组件，所述升降组件连接所述机器人本体和所述壳体，所述升降组件使所述滚刷组件或所述边刷组件根据清洁面的凹凸适应性升降；

减震组件，所述减震组件施加向下的力于所述壳体上。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述边刷组件包括：

安装架，与所述壳体连接；

边刷，转动安装于所述安装架上；

边刷驱动件，安装于所述安装架上，用于驱动所述边刷转动；

第一喷水件，安装于所述安装架上，用于朝向所述边刷喷水。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述边刷驱动件包括：

边刷驱动电机，安装于所述安装架上；

边刷传动件，所述边刷传动件传动连接所述边刷驱动电机和所述边刷。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述壳体上设有第二喷水件，所述第二喷水件用于朝向所述清洁面喷水。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述滚刷体包括大滚刷体和小滚刷体，所述大滚刷体的直径大于所述小滚刷体直径，在清洁机器人前进的方向，所述大滚刷体置于所述小滚刷体的前方；

所述大滚刷体连接有驱动所述大滚刷体转动的第一驱动电机，所述小滚刷体连接有驱动所述小滚刷体转动的第二驱动电机，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机置于所述壳体的两端，且所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均置于所述大滚刷体和所述小滚刷体之间的上方。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述小滚刷体包括辊轴，沿所述辊轴的周向间隔设置有10-14排刷毛，且每排所述刷毛均沿所述辊轴的轴向延伸。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述升降组件与所述壳体连接的位置与所述滚刷组件的重心在同一竖向平面内。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述减震组件包括至少一个弹性件，所述弹性件的一端与所述机器人本体连接，另一端与所述壳体连接，所述弹性件向所述壳体施加朝向地面的力。

作为上述的用于地面清洁的清洁机构的一种优选技术方案，所述减震组件包括至少四个所述弹性件，多个所述弹性件沿所述滚刷组件的宽度方向间隔设有至少两行，每行沿所述滚刷组件的长度方向间隔设有至少两个所述弹性件。

本发明的目的在于提供一种清洁机器人，保护滚刷组件和边刷组件在清洁作业时不受损，且滚刷组件和边刷组件在适应性升降过程中不会产生抖动，清洁效果好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种清洁机器人，包括上述任一项所述的用于地面清洁的清洁机构。

本发明的有益效果：

本发明提供的用于地面清洁的清洁机构中的边刷组件和滚刷组件均用于清洁地面，在清洁过程中遇到凹凸不平的路面或者门槛之类的障碍物时，升降组件使滚刷组件和边刷组件均能同时适应性升降，实现清洁的同时，避免滚刷组件和边刷组件与清洁面产生较大的摩擦，保护清洁面、滚刷组件和边刷组件不受损；在滚刷组件和边刷组件适应性升降的过程中，减震组件的设置可以降低在升降的过程中产生的上下的抖动，以保证清洁效果。

本发明提供的清洁机器人，在清洁过程中，保护滚刷组件和边刷组件不受损，且滚刷组件和边刷组件在适应性升降过程中不会产生抖动，清洁效果好。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于地面清洁的清洁机构的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的用于地面清洁的清洁机构的主视图；

图3是本发明实施例提供的用于地面清洁的清洁机构的右视图；

图4是本发明实施例提供的用于地面清洁的清洁机构的左视图；

图5是本发明实施例提供的滚刷组件和边刷组件的结构示意图。

图中：

100、机器人本体；

1、滚刷组件；2、升降组件；3、减震组件；4、边刷组件；

11、大滚刷体；12、小滚刷体；131、第一驱动电机；132、第一传动件；141、第二驱动电机；142、第二传动件；15、壳体；

21、摆臂；22、第一限位件；23、第二限位件；

31、弹性件；32、套筒；

41、安装架；42、边刷；43、边刷驱动件；431、边刷驱动电机；432、边刷传动件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

针对现有技术中，边刷不能随着凹凸不平的路面或者门槛之类的障碍物进行适应性升降，会加大边刷与路面的摩擦，损坏边刷或地面，以及滚刷上下浮动时会产生抖动，影响清洁效果的问题，本实施例提供了一种用于地面清洁的清洁机构及清洁机器人以解决上述问题。

如图1所示，本实施例提供的清洁机器人包括机器人本体100和安装于机器人本体100上的用于地面清洁的清洁机构。该清洁机器人在清洁过程中，保护滚刷组件1和边刷组件4不受损，且滚刷组件1和边刷组件4在适应性升降过程中不会产生抖动，清洁效果好。

具体地，如图1和图2所示，上述的用于地面清洁的清洁机构包括滚刷组件1、边刷组件4、升降组件2和减震组件3。滚刷组件1包括壳体15和安装于壳体15内的滚刷体，滚刷体用于清洁清洁面。边刷组件4设置于滚刷组件1的端部，可以在滚刷组件1的两端均设置边刷组件4，也可以在一端设置边刷组件4，边刷组件4与壳体15连接，可以实现与滚刷体同步升降。升降组件2连接机器人本体100和壳体15，升降组件2使滚刷组件1或边刷组件4根据清洁面的凹凸适应性升降。在清洁过程中，若是遇到凹凸不平的路面或者门槛之类的障碍物时，升降组件2使滚刷组件1和边刷组件4能同时适应性升降，实现清洁的同时，避免滚刷组件1和边刷组件4与清洁面产生较大的摩擦，保护清洁面、滚刷组件1和边刷组件4不受损。为了降低滚刷组件1和边刷组件4在适应性升降的过程中产生的抖动，本实施例提供的清洁机构还包括减震组件3，减震组件3施加向下的力于壳体15上，避免滚刷组件1上下跳动，确保清洁效果。

在本实施例中，如图2-4所示，滚刷体包括大滚刷体11和小滚刷体12，大滚刷体11的直径大于小滚刷体12的直径，在清洁机器人前进的方向，大滚刷体11置于小滚刷体12的前方。采用大滚刷体11和小滚刷体12结合的方式，小滚刷体12可以清扫大滚刷体11遗漏的垃圾，以提高清洁效果。

在选用大滚刷体11和小滚刷体12时，通常大滚刷体11的直径要大于50mm，小滚刷体12的直径要大于30mm。在装配安装大滚刷体11和小滚刷体12于壳体15内时，大滚刷体11和小滚刷体12的间隙为1mm，提高了结构的紧凑性，还可以防止小的垃圾被抛起后又从大滚刷体11和小滚刷体12之间的缝隙掉下来，提高清洁效果。

滚刷的植毛密度会导致大滚刷体11向上的支撑力的波动和小滚刷体12向上的支撑力的波动的产生。在清洁过程中，大滚刷体11的刷毛和小滚刷体12的刷毛与地面的过盈量均是2mm，小滚刷体12的刷毛的长度为6mm，大滚刷体11的刷毛的长度为16mm，小滚刷体12的刷毛相比大滚刷体11的刷毛不易变形，但是由于现有技术中小滚刷体12的植毛密度低，通常设置6排刷毛，小滚刷体12向上的支撑力小，在转动过程中，小滚刷体12向上的支撑力的波动大于大滚刷体11向上的支撑力的波动，因此，需要将小滚刷体12上的刷毛的密度增加。在本实施例中，小滚刷体12包括第一辊轴，沿第一辊轴的周向间隔设置有10-14排刷毛，且每排刷毛均沿辊轴的轴向延伸。设置10-14排刷毛可增大小滚刷体12向上的支撑力，以降低小滚刷体12向上的支撑力的波动，进一步降低滚刷组件1在适应性升降时的上下的抖动。优选地，沿第一辊轴的周向可以间隔设置有10、11、12、13或14排刷毛，在此不作具体限定。

小滚刷体12的刷毛的丝径为0.15mm，刷毛可以设置成直排、V形或W形，优选设置成V形，对垃圾有聚拢的作用。

大滚刷体11的刷毛的丝径为0.25mm，通常设置12排刷毛，每排刷毛可以设置成直排、V形或W形，优选设置成V形，对垃圾有聚拢的作用。

大滚刷体11和小滚刷体12分别单独驱动，在本实施例中，大滚刷体11连接有驱动大滚刷体11转动的第一驱动电机131，小滚刷体12连接有驱动小滚刷体12转动的第二驱动电机141，第一驱动电机131和第二驱动电机141置于壳体15的两端，且第一驱动电机131和第二驱动电机141均置于大滚刷体11和小滚刷体12之间的上方。通过改变第一驱动电机131和第二驱动电机141的安装位置，以增大大滚刷体11向上的支撑力，进而减小大滚刷体11向上的支撑力的波动，进一步降低滚刷组件1在适应性升降时上下的抖动。

进一步地，第一驱动电机131通过第一传动件132与大滚刷体11连接，第二驱动电机141通过第二传动件142与小滚刷体12连接，以提高清洁机构的结构紧凑性。第一传动件132和第二传动件142均为同步带传动、链条链轮传动或齿轮传动，由于均为现有技术，在此不再详细赘述。

在清洗清洁面时，需要向清洁面喷洒清水，在本实施例中，壳体15上设有第二喷水件，第二喷水件用于朝向清洁面喷水。具体地，可以沿壳体15朝向地面的边缘开设喷水孔，每个喷水孔均对应设有喷水管，喷水管与供水装置连接，供水装置供水以通过喷水管和喷水孔向清洁面喷水。

继续参见图2所示，本实施例提供的边刷组件4包括安装架41，安装架41与壳体15连接，安装架41上转动安装有边刷42和边刷驱动件43，边刷驱动件43驱动边刷42转动以清洁清洁面，边刷42能随滚刷组件1同时升降。边刷驱动件43包括边刷驱动电机431和边刷传动件432，边刷驱动电机431安装于安装架41上，边刷传动件432传动连接边刷驱动电机431和边刷42，以驱动边刷42转动。

可选地，边刷驱动电机431竖向安装，边刷传动件432的输入端与边刷驱动电机431的输出端连接，边刷传动件432的输出端与边刷42连接。

可选地，边刷驱动电机431水平安装(参见图5所示)，边刷传动件432的输入端与边刷驱动电机431的输出端连接，边刷传动件432的输出端与边刷42连接。

上述的边刷传动件432可以为同步带传动结构，也可以为圆带带轮结构，在此不作具体限定。

在另一实施例中，边刷驱动件43包括边刷传动件432，第一驱动电机131或第二驱动电机141为边刷42的转动提供动力，第一驱动电机131或第二驱动电机141通过边刷传动件432将驱动力传递给边刷42，降低了能耗，节省了空间。

升降组件2使滚刷组件1和边刷组件4适应性升降，在本实施例中，升降组件2包括两个摆臂21，两个摆臂21间隔且平行设置，两个摆臂21与机器人本体100和壳体15形成四连杆机构。摆臂21的一端与机器人本体100铰接，摆臂21的另一端与壳体15铰接，且两个铰接点交错设置。在滚刷组件1或者边刷组件4遇到凹凸不平的清洁面时，四连杆机构变形，以使滚刷组件1和边刷组件4适应性升降。

可选地，在清洁机器人前进的方向，摆臂21与机器人本体100的铰接点设置在前端，摆臂21与壳体15的铰接点设置在后端，当然设置的位置也可以对调，在此不做具体限定。

为了降低滚刷组件1升降时的抖动，在本实施例中，升降组件2与壳体15连接的位置与滚刷组件1的重心在同一竖向平面内，以缩短摆臂21的长度，进而减小滚刷组件1的适应性升降过程中的振动幅度，进而降低了滚刷组件1或边刷组件4在升降过程中产生的上下抖动。

在本实施例中，为了限定滚刷组件1上移的位置，避免滚刷组件1无限制上升与机器人本体100发生撞击，在本实施例中，摆臂21与壳体15连接的一端设有第一限位件22，壳体15上设有第二限位件23，第二限位件23能阻挡第一限位件22，避免滚刷组件1继续上升。

进一步地，第一限位件22包括限位杆，限位杆的一端与摆臂21连接，第二限位件23包括设置于壳体15上的安装板，限位杆置于安装板的下侧，在滚刷组件1被抬升时，限位杆上移与安装板的下表面接触，限定了滚刷组件1的上移的位置。

在本实施例中，减震组件3包括至少一个弹性件31，弹性件31的一端与机器人本体100连接，另一端与壳体15连接，弹性件31向壳体15施加朝向地面的力，以阻止滚刷组件1或者边刷组件4向上运动，进而降低滚刷组件1或边刷组件4在适应性升降时的抖动，弹性件31的设置还能限定滚刷组件1下降的位移。

弹性件31设置的个数多，且分布均匀，降抖动的效果会更好，在本实施例中，减震组件3包括至少四个弹性件31，多个弹性件31沿滚刷组件1的宽度方向间隔设有至少两行，每行沿滚刷组件1的长度方向间隔设有至少两个弹性件31，以使滚刷组件1受力均匀。

为了提高滚刷组件1和边刷组件4升降的稳定性，减震组件3还包括套筒32，套筒32安装于壳体15上。具体地，套筒32安装于安装板上，弹性件31的一端置于套筒32内，且与套筒32的底板固定连接，弹性件31的另一端与机器人本体100连接，套筒32对弹性件31的变形起到了导向的作用，还能辅助降低升降时产生的抖动。

优选地，弹性件31靠近摆臂21设置，以进一步降低滚刷组件1和边刷组件4在适应性升降过程中产生的上下抖动。弹性件31设置四个，四个弹性件31围绕形成长方形，在简化结构的同时，确保滚刷组件1受力均匀，以最大限度降低升降时产生的抖动。弹性件31可以为弹簧或弹簧片等，在此不作具体限定。

滚刷组件1和边刷组件4在适应性升降过程中不仅会产生上下的抖动，在左右方向上也会产生抖动，在本实施例中，为了解决滚刷组件1和边刷组件4左右抖动的问题，需要调整摆臂21与机器人本体100以及摆臂21与滚刷组件1的装配间隙。具体地，摆臂21和壳体15通过销轴连接，为了避免滚刷组件1和边刷组件4左右晃动，需要在加工装配时调整好摆臂21和壳体15与销轴之间的安装间隙，具体地调整尺寸根据实际生产进行调整，在此不做具体限定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。