一种能够清扫墙角的扫地机器人论文和设计-张营

全文摘要

本实用新型公开了一种能够清扫墙角的扫地机器人，属于扫地机器人技术领域，包括本体，本体底部安装有万向轮和两个边扫毛刷，两个边扫毛刷之间安装有滚刷，本体底部后端安装有两个驱动轮，本体底部于两个驱动轮之间开设有出风口，本体的侧壁上开设有凹槽，凹槽内安装有清扫机构；清扫机构又包括摆臂，摆臂由依次连接的前杆、中杆和后杆组成，后杆同一侧的侧壁上设置有进风口和排风口，后杆内部安装有换向阀，后杆前端的内侧壁连接有十字支撑架，十字支撑架上固定连接有长轴；中杆的外壁上连接有刷毛，中杆的内壁上固定连接有旋转叶片；前杆侧壁的左右两侧均开设有出风孔。本实用新型能够对墙角进行清扫，增大清扫范围，提高清扫效果。

主设计要求

1.一种能够清扫墙角的扫地机器人，包括本体（1），所述本体（1）底部前端安装有万向轮（2），所述本体（1）底部左右两端安装有对称的两个边扫毛刷（3），所述两个边扫毛刷（3）之间安装有滚刷（4），所述本体（1）底部后端安装有左右对称的两个驱动轮（5），所述本体（1）底部于两个驱动轮（5）之间开设有出风口（6），其特征在于：所述本体（1）的侧壁上开设有凹槽（11），所述凹槽（11）内安装有清扫机构；所述清扫机构又包括摆臂，所述摆臂由依次连接的前杆（7）、中杆（8）和后杆（9）组成，所述前杆（7）、中杆（8）和后杆（9）均为空心结构，所述后杆（9）铰接在凹槽（11）内的上下两侧壁上，所述后杆（9）同一侧的侧壁上设置有进风口（91）和排风口（92），所述进风口（91）通过软管与本体（1）内的排气口连接，所述排风口（92）通过软管与出风口（6）连接，所述后杆（9）内部安装有换向阀（93），所述换向阀（93）连接有第一舵机，所述第一舵机安装在后杆（9）内，所述后杆（9）前端的内侧壁连接有十字支撑架（94），所述十字支撑架（94）上固定连接有长轴（95），所述长轴（95）的另一端与前杆（7）固定连接；所述中杆（8）通过轴承（96）与后杆（9）前端转动连接，所述中杆（8）的外壁上连接有刷毛（81），所述中杆（8）的内壁上固定连接有旋转叶片（82），所述旋转叶片（82）转动连接在长轴（95）上；所述中杆（8）通过轴承（96）与前杆（7）后端转动连接，所述前杆（7）侧壁的左右两侧均开设有出风孔（71），其中与进风口（91）和排风口（92）同一侧的出风孔（71）的数量大于另一侧出风孔（71）的数量。

设计方案

所述清扫机构又包括摆臂，所述摆臂由依次连接的前杆（7）、中杆（8）和后杆（9）组成，所述前杆（7）、中杆（8）和后杆（9）均为空心结构，所述后杆（9）铰接在凹槽（11）内的上下两侧壁上，所述后杆（9）同一侧的侧壁上设置有进风口（91）和排风口（92），所述进风口（91）通过软管与本体（1）内的排气口连接，所述排风口（92）通过软管与出风口（6）连接，所述后杆（9）内部安装有换向阀（93），所述换向阀（93）连接有第一舵机，所述第一舵机安装在后杆（9）内，所述后杆（9）前端的内侧壁连接有十字支撑架（94），所述十字支撑架（94）上固定连接有长轴（95），所述长轴（95）的另一端与前杆（7）固定连接；

所述中杆（8）通过轴承（96）与后杆（9）前端转动连接，所述中杆（8）的外壁上连接有刷毛（81），所述中杆（8）的内壁上固定连接有旋转叶片（82），所述旋转叶片（82）转动连接在长轴（95）上；

所述中杆（8）通过轴承（96）与前杆（7）后端转动连接，所述前杆（7）侧壁的左右两侧均开设有出风孔（71），其中与进风口（91）和排风口（92）同一侧的出风孔（71）的数量大于另一侧出风孔（71）的数量。

2.根据权利要求1所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述中杆（8）的外壁上套设有套筒（83），所述刷毛（81）连接在套筒（83）的外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述套筒（83）外壁上连接有左右对称的两列刷毛（81）。

4.根据权利要求3所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述套筒（83）底部连接有配重块。

5.根据权利要求1所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述凹槽（11）为倾斜结构，且与水平面的夹角为15°。

6.根据权利要求1所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述后杆（9）连接有第二舵机，所述第二舵机安装在本体（1）内。

7.根据权利要求1所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述前杆（7）的侧壁顶部开设有长条形孔（73），所述长条形孔（73）上端滑动连接有挡板（74）。

8.根据权利要求7所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述挡板（74）上设置有防滑纹（75）。

9.根据权利要求1所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述旋转叶片（82）的数量至少为三个，且均匀连接在长轴（95）上。

10.根据权利要求1到9任意一项所述的一种能够清扫墙角的扫地机器人，其特征在于：所述前杆（7）的前端滚动连接有滚球（72）。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于扫地机器人技术领域，具体涉及一种能够清扫墙角的扫地机器人。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清扫工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清扫的功能。

扫地机器人的机身为无线机器，以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器、或是机器上的操作面板。机身为自动化技术的可移动装置，前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，与有集尘盒的真空吸尘装置，配合机身设定控制路径，在室内反复行走，如：沿边清扫、集中清扫、随机清扫、直线清扫等路径打扫，并辅以边刷、中央主刷旋转、抹布等方式，加强打扫效果，以完成拟人化居家清洁效果。因为其简单操作的功能及便利性，现今已慢慢普及，成为上班族或是现代家庭的常用家电用品。

现有的扫地机器人，机身一般为圆盘状，在清扫时，圆盘状的机身很难贴近墙角，不能将墙角清扫干净，清扫效果较差。

实用新型内容

本实用新型目的是：旨在提供一种能够清扫墙角的扫地机器人，以对墙角进行清扫，增大清扫范围，提高清扫效果。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种能够清扫墙角的扫地机器人，包括本体，所述本体底部前端安装有万向轮，所述本体底部左右两端安装有对称的两个边扫毛刷，所述两个边扫毛刷之间安装有滚刷，所述本体底部后端安装有左右对称的两个驱动轮，所述本体底部于两个驱动轮之间开设有出风口，所述本体的侧壁上开设有凹槽，所述凹槽内安装有清扫机构；

所述清扫机构又包括摆臂，所述摆臂由依次连接的前杆、中杆和后杆组成，所述前杆、中杆和后杆均为空心结构，所述后杆铰接在凹槽内的上下两侧壁上，所述后杆同一侧的侧壁上设置有进风口和排风口，所述进风口通过软管与本体内的排气口连接，所述排风口通过软管与出风口连接，所述后杆内部安装有换向阀，所述换向阀连接有第一舵机，所述第一舵机安装在后杆内，所述后杆前端的内侧壁连接有十字支撑架，所述十字支撑架上固定连接有长轴，所述长轴的另一端与前杆固定连接；

所述中杆通过轴承与后杆前端转动连接，所述中杆的外壁上连接有刷毛，所述中杆的内壁上固定连接有旋转叶片，所述旋转叶片转动连接在长轴上；

所述中杆通过轴承与前杆后端转动连接，所述前杆侧壁的左右两侧均开设有出风孔，其中与进风口和排风口同一侧的出风孔的数量大于另一侧出风孔的数量。

本实用新型的工作原理为：当扫地机器人运动到墙角时，主控器控制换向阀转动，本体内由集尘盒排出的风从进风口进入，依次经过后杆、中杆和前杆的内部后，从出风孔吹出，数量较多一侧的出风量大于数量较少一侧的出风量，从而使得后杆、中杆和前杆向数量较少一侧转动，摆臂从凹槽伸出；从出风孔吹出的风将墙角的灰尘吹散，方便进行清扫；风流经过中杆内部时，带动旋转叶片转动，旋转叶片带动中杆和刷毛转动，刷毛将墙角的灰尘扫向本体，灰尘从本体底部的吸尘口吸入，完成对墙角的清扫。当扫地机器人离开墙角时，换向阀反向转动，本体内由集尘盒排出的风从进风口进入，经过排风口后，从出风口排出，当风从排风口排出时，后杆受到风力的反作用力而转动，使清扫机构回到凹槽内。

进一步限定，所述中杆的外壁上套设有套筒，所述刷毛连接在套筒的外壁上。在长时间使用后，如果刷毛有损坏，可对套筒连通刷毛进行更换，方便使用。

进一步限定，所述套筒外壁上连接有左右对称的两列刷毛。两列刷毛能够减小中杆的高度，方便清扫机构进入凹槽。

进一步限定，所述套筒底部连接有配重块。当清扫机构工作结束后，配重块能够带动套筒转动，静止时，两列刷毛停在左右对称位置，方便清扫机构进入凹槽。

进一步限定，所述凹槽为倾斜结构，且与水平面的夹角为15°。清扫机构从倾斜的凹槽伸出后，能够更加贴近地面，方便毛刷对地面的灰尘进行清扫。

进一步限定，所述后杆连接有第二舵机，所述第二舵机安装在本体内。当气流不足以带动清扫机构转动时，第二舵机能够辅助清扫机构转动，保证清扫机构正常工作。

进一步限定，所述前杆的侧壁顶部开设有长条形孔，所述长条形孔上端滑动连接有挡板，所述挡板上设置有防滑纹。当出风孔吹出的风太大使得墙角的灰尘飞得太高时，只需将挡板向后推动，增大长条形孔开启的面积，从而减小出风孔的出风量，防止墙角扬尘太大。

进一步限定，所述旋转叶片的数量至少为三个，且均匀连接在长轴上。这样能够增大受风面积，提高套筒转动的动力，方便清扫。

进一步限定，所述前杆的前端滚动连接有滚球。当本体靠近墙体时，滚球能够在墙上滚动，减小对前杆的磨损。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的仰视结构示意图；

图3为本实用新型实施例清扫墙角时的工作示意图；

图4为本实用新型实施例中清扫机构的局部剖视结构示意图；

图5为图4中A处的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例中本体的局部结构示意图；

主要元件符号说明如下：

本体1、凹槽11、万向轮2、边扫毛刷3、滚刷4、驱动轮5、出风口6、前杆7、出风孔71、滚球72、长条形孔73、挡板74、防滑纹75、中杆8、刷毛81、旋转叶片82、后杆9、进风口91、排风口92、换向阀93、十字支撑架94、长轴95、轴承96。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型的一种能够清扫墙角的扫地机器人，包括圆盘状的本体1，本体1的结构与现有的扫地机器人的结构类似，从图2方向看，在本体1底部前端安装有万向轮2，本体1底部左右两端安装有对称的两个边扫毛刷3，两个边扫毛刷3之间安装有滚刷4，本体1底部后端安装有左右对称的两个驱动轮5，本体1底部于两个驱动轮5之间开设有出风口6，以上结构以及其工作原理均为现有技术，此处不再赘述。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本体1的侧壁上开设有凹槽11，凹槽11内安装有清扫机构，清扫机构又包括摆臂，为了方便摆臂从倾斜的凹槽11伸出后，能够更加贴近地面，如图6所示，凹槽11为倾斜结构，且与水平面的夹角为15°。

如图3到图5所示，摆臂由依次连接的前杆7、中杆8和后杆9组成，中杆8通过轴承96与前杆7和后杆9转动连接，为了减轻摆臂的重量，方便摆臂摆动，前杆7、中杆8和后杆9均为空心结构，后杆9后端的上下两侧连接有销轴，后杆9通过销轴铰接在凹槽11内的上下两侧壁上，后杆9侧壁的左端设置有进风口91和排风口92，本体1内气流经过集尘盒和各种过滤结构后，从排气口排出，进风口91通过软管与本体1内的排气口连接，排风口92通过软管与出风口6连接，后杆9内部安装有换向阀93，图4中换向阀93为清扫机构不工作时的状态，换向阀93连接有第一舵机（图中未画出），第一舵机安装在后杆9内，前杆7侧壁的左右两侧均开设有出风孔71，其中左侧的出风孔71的数量多于右侧出风孔71的数量。

当扫地机器人不清理墙角时，摆臂位于凹槽11内，清扫机构处于不工作的状态。如图3所示，当扫地机器人运动到墙角时，第一舵机控制换向阀93按照图4所示的顺时针方向转动，本体1内由集尘盒排出的风从进风口91进入，风流依次经过后杆9、中杆8和前杆7的内部后，从出风孔71吹出，由于前杆7上左侧的出风孔71的数量多于右侧出风孔71的数量，左侧的出风量大于右侧的出风量，从而使摆臂向右侧转动，从凹槽11伸出，为了防止前杆7与墙体接触被磨损，前杆7的前端滚动连接有滚球72；同时，从出风孔71吹出的风将墙角的灰尘吹散，方便进行清扫。在本实施例中，为了防止从出风孔71吹出的风太大使得墙角的灰尘飞得太高，前杆7的侧壁顶部开设有长条形孔73，长条形孔73上端滑动连接有挡板74，挡板74上设置有防滑纹75。当出风孔71吹出的风太大使得墙角的灰尘飞得太高时，只需将挡板74向后推动，增大长条形孔73开启的面积，从而增大长条形孔73的出风量，减小出风孔71的出风量，防止墙角扬尘太大。

为了对吹散的灰尘进行清扫，中杆8的外壁上连接有刷毛81，中杆8的内壁上固定连接有至少三个旋转叶片82，为了在清扫时，前杆7和后杆9不转动而中杆8转动，后杆9前端的内侧壁连接有十字支撑架94，十字支撑架94上固定连接有长轴95，长轴95的另一端与前杆7固定连接，旋转叶片82转动连接在长轴95上；风流经过中杆8内部时，带动旋转叶片82转动，旋转叶片82带动中杆8和刷毛81转动，而前杆7和后杆9不转动，刷毛81将墙角的灰尘扫向本体1，灰尘从本体1底部的吸尘口吸入，完成对墙角的清扫。

在上述实施例中，为了对刷毛81进行更换，中杆8的外壁上套设有套筒83，刷毛81连接在套筒83的外壁上。在长时间使用后，如果刷毛81有损坏，可对套筒83连通刷毛81进行更换，方便使用。

当扫地机器人离开墙角时，第一舵机控制换向阀93逆时针方向转动到图4所示的状态，本体1内由集尘盒排出的风从进风口91进入，经过排风口92后，从出风口6排出，当风从排风口92排出时，后杆9受到风力的反作用力而转动，使摆臂回到凹槽11内。为了方便摆臂回到凹槽11内，本实施例中，套筒83外壁上连接有左右对称的两列刷毛81，并且套筒83底部连接有配重块（图中未画出）。当清扫机构工作结束后，套筒83停止转动，由于重力原因，配重块能够带动套筒83继续转动较小角度，使配重块处于套筒83底部，同时两列刷毛81停在按照凹槽11倾斜方向的位置，当摆臂进入凹槽1时，清扫机构的高度小于凹槽11的高度，方便清扫机构进入。

在上述实施例中，后杆9连接有第二舵机，第二舵机安装在本体1内。当气流不足以带动清扫机构转动时，第二舵机能够辅助清扫机构转动，保证清扫机构正常工作。

在实际的工作过程中，该扫地机器人不清扫墙角时，会安装S形路线对地面进行清扫，所以有可能当扫地机器人运动到墙角时，正好沿着墙角按照顺时针方向运动，但是该实用新型的扫地机器人，由于摆臂安装在本体右侧，所以在房间内总体上只能沿着逆时针方向为对各个墙角的灰尘进行清扫，因此，本实用新型的扫地机器人也可以在本体的左侧也安装清扫机构，两个清扫机构配合使用，即可实现墙角的清扫。但是，出于成本以及技术难度的原因，该实用新型的扫地机器人只在本体右侧安装了清扫机构，遇到上述问题时，只需重复靠墙的一段运动轨迹，也可实现对该墙角的清扫。

以上对本实用新型提供的一种能够清扫墙角的扫地机器人进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

设计图

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