适用于人工智能机器人的清洗机构及清洗机器人的制作方法

本实用新型涉及人工智能机器人技术领域，具体地，涉及一种适用于人工智能机器人的清洗机构及清洗机器人。

背景技术：

随着时代的发展，人工智能成为这几年的热门，无论是任何技术领域均朝着人工智能发展，为实现更高更快更好的时代而添砖加瓦。利用机器人可以高效的帮人类解决很多事情。

而传统技术中的清洗装置使用清洗部件即可完成清洗，需要人工操作，比较耗时耗力。虽然也有将清洗装置应用到机器人中的，但是并没有实现驱动到清洗的配合，仍然需要人工配合。

经过检索，专利文献cn211953856u公开了一种电厂凝汽器用在线机器人清洗装置，包括边框和喷嘴母管，边框设有横向的滑轨，喷嘴母管连接有外滑块，所述滑轨为管状体滑轨的两端贯穿至边框外部，滑轨内部设有传动丝杠，传动丝杠上设有内滑块，传动丝杠连接有驱动电机，驱动电机设于边框外部；所述滑轨的一侧侧壁为导向壁，导向壁的内侧为内导向面，导向壁的外侧为外导向面，内滑块与内导向面滑动配合，外滑块与外导向面滑动配合；所述外滑块和内滑块均设有永磁块，且两个永磁块的磁极相互吸引。该现有技术的不足之处在于利用传动丝杠和滑块，在清洗效率和后期维护上仍需要耗费精力，因此需要进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于人工智能机器人的清洗机构及清洗机器人。

根据本实用新型提供的一种适用于人工智能机器人的清洗机构，包括：镜面清洗模块和作业环境清洁模块，

其中，镜面清洗模块和作业环境清洁模块并联设置；镜面清洗模块包括喷水组件、清洁刷组件、刮条组件、清洁锁定组件和升降组件，喷水组件固定设置在镜面清洗模块的两侧；刮条组件设置在镜面清洗模块的外壳上；清洁刷组件通过升降组件在镜面清洗模块中进行垂直方向的移动；清洁锁定组件对清洁刷组件在升降组件上进行定位并锁紧。

优选地，作业环境清洁模块包括检测组件、回收组件和释放组件，检测组件与回收组件相连，释放组件与回收组件相连接。

优选地，喷水组件包括水箱、水位探针、水管、水泵支架、水泵和喷头，水位探针设置在所述水箱内；水泵支架通过连接件固定在清洁刷组件上；喷头、水泵、水箱通过水管连接供水。

优选地，清洁刷组件包括清洁刷电机、从动链轮、同步带和主动链轮，清洁刷电机与主动链轮过盈配合连接，从动链轮与主动链轮通过同步带齿轮啮合方式连接。

优选地，清洁刷组件还包括连接法兰、关节轴承和清洁刷，清洁刷的一端与从动链轮连接，另一端与关节轴承通过过盈配合的方式连接；

关节轴承安装在连接法兰内。

优选地，清洁刷组件还包括刮沙板、距离传感器、连接板和挡沙外壳，

连接板与连接法兰可拆卸连接在挡沙外壳上；

挡沙外壳内侧安装有刮沙板；所述距离传感器安装在挡沙外壳上。

优选地，刮条组件包括刮条连接夹、刮条、夹柄、第一角度调节气缸、第二角度调节气缸和固定座，

刮条和夹柄连接成一体，夹柄的上端与第一角度调节气缸的一端通过刮条连接夹相连接，另一端通过固定座与挡沙外壳连接固定；

夹柄的下端与第二角度调节气缸的一端通过刮条连接夹相连接，另一端通过固定座与挡沙外壳连接固定。

优选地，刮条组件还包括第一压力传感器、第二压力传感器、第二保护弹簧和第一保护弹簧，第一压力传感器、第二压力传感器贴附在刮条的两端；

第一角度调节气缸、第二角度调节气缸与刮条连接夹之间放置第二保护弹簧、第一保护弹簧，能够缓冲清洗机器人工作时对镜面的作用力。

优选地，升降组件上设置有高度传感器、风力传感器和光电传感器。

根据本实用新型提供的一种清洗机器人，包含上述的适用于人工智能机器人的清洗机构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过采用清洁刷组件和刮条组件的组合结构，提高清洗效果，降低水量消耗，解决了水量补充次数过多的问题。

2、本实用新型通过采用清洁刷和镜面的距离检测以及弹性气缸结构，解决了清洗过程中，清洁刷对镜面压力过大，造成镜面损坏的问题。

3、本实用新型通过采用作业环境清洁模块维护了清洗作业的环境，既完成清洗工作又维护周围环境。

4、本实用新型通过采用任意位置机械锁紧技术，可长时间保持精确位置，无需独立开锁回路，简化结构，增加清洁组件工作时的平稳性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型中清洗机器人的轴测图；

图2为本实用新型中固定清洁刷组件剖面图；

图3为本实用新型中刮条组件结构示意图；

图4为本实用新型中升降组块结构示意图。

图中：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种适用于人工智能机器人的清洗机构，包括镜面清洗模块200和作业环境清洁模块300，镜面清洗模块200在智能清洗过程中产生的物质能够被作业环境清洁模块300进行回收处理。

其中，镜面清洗模块200包括喷水组件210、清洁刷组件220、刮条组件230、清洁锁定组件240和升降组件250，喷水组件210固定设置在镜面清洗模块200的顶部；刮条组件230设置在镜面清洗模块200的外壳上；清洁刷组件220通过升降组件250在镜面清洗模块200中进行垂直方向的移动；清洁锁定组件240对清洁刷组件220在升降组件250上进行定位。

作业环境清洁模块300包括检测组件、回收组件和释放组件，所述检测组件与所述回收组件相连，所述释放组件与所述回收组件相连接。

进一步来说，喷水组件210包括水箱3、水位探针4、水管5、水泵支架7、水泵8和喷头10。水箱3安装固定在驱动组件130上，内部安装水位探针4用于监控水箱内水量是否充足。水泵支架7通过螺栓固定在清洁组件220的连接板11上，用于固定水泵8位置。喷头10、水泵8、水箱3通过水管5连接供水。

清洁刷组件220包括刮沙板6、距离传感器9、连接板11、连接法兰12、关节轴承13、清洁刷14、挡沙外壳15、清洁刷电机16、从动链轮17、同步带18、主动链轮19和光电传感器34。清洁刷电机16与主动链轮19过盈配合连接，从动链17)与主动链轮19通过同步带18齿轮啮合方式连接。清洁刷14的一端与从动链轮17连接，另一端与关节轴承13通过过盈配合的方式连接，关节轴承13安装在连接法兰12内。连接板11与连接法兰12螺钉固定，安装固定在挡沙外壳15上。挡沙外壳15内侧安装固定刮沙板6用于清洁工作中清洁刷14上粘的沙土，沙土顺着刮沙板6落入下方沙石回收组件。挡沙外壳15安装固定在驱动组件130上。挡沙外壳15上安装距离传感器9用于检测清洁刷组件220到镜面的距离，并将数据反馈到控制器组件120，调整清洁刷工作距离，保护镜面。挡沙外壳15上安装的光电传感器34是把发射器和接收器封装在同一个外壳内，将发射器发出来的光经反射镜反射回接收器，当光束被遮挡时会产生变化，通过收集待清洁镜面的反光率检测镜面的脏污程度反馈到控制系统中，调整镜面清洁模块200的工作状态。

刮条组件230由第一压力传感器20、刮条连接夹21、刮条22、温度传感器23、夹柄24、第二保护弹簧25、第二压力传感器26、第一保护弹簧27、第一角度调节气缸28、连接螺钉29、第二角度调节气缸30、固定座31组成。刮条22和夹柄24连接成一体，夹柄24上、下两端分别与第一角度调节气缸28、第二角度调节气缸30的一端通过刮条连接夹21以螺栓或销轴的方式连接，另一端通过固定座31与挡沙外壳15连接固定。刮条22两端贴有第一压力传感器20、第二压力传感器26，用于检测工作时刮条组件230的受力情况反馈给控制系统，再进行调节刮片的工作角度。第一角度调节气缸28、第二角度调节气缸30与刮条连接夹21之间放置第一保护弹簧27、第二保护弹簧25，用于保护镜面，缓冲清洗机器人工作时对镜面的作用力，使之能平稳连续的清洁镜面，达到二次清洁的效果。

清洁刷锁定组件240包括锁止电机47。

升降组件250由高度传感器32、风力传感器33、光电传感器34、升降滑块35、升降链轮36、升降导轨37、链条38、支架39、升降电机40、链轮支座41、滑轨底座42、滑轨43、升降台支座44、升降台45和连接件46组成。其中支架39、升降电机40、滑轨底座42安装固定在驱动组件130上。升降导轨37、链轮支座41安装固定在支架39上。升降电机40通过销轴与升降链轮36、链轮支座41过盈配合连接。升降台支座44沿滑轨43滑动，升降滑块35沿升降导轨37滑动。升降链轮36与链条38啮合传动。链条38与升降台45通过连接件46连接固定，升降台44的下端安装有升降滑块35和升降台支座44减震，使升降台45受力均匀可以平稳的实现升降功能。

工作原理：

根据清洗机器人分配的任务，通过传感器组件110上的gps定位器，控制器组件120驱使驱动组件130导航至预设的非工作位置，进行第一次定位；到达预设的非工作位置后，传感器组件110通过雷达扫描，开始构建待清洗镜面模型；根据传感器组件110的信息反馈信号，检测并控制清洗机器人与待清洗镜面的距离，驱动清洗机器人移动，完成待清洗镜面模型的构建；待清洗镜面模型构建完成后，清洗机器人通过驱动组件130移动至gps定位器预设清洗起始位置，进行第二次定位。

待清洗镜面模型构建完成之后，驱动组件开始移动，清洗机器人执行清洁任务。抵达第二次定位的位置后，保持一个清洁刷组件220中的清洁刷14固定不动，升降组件250将其余的一个或多个清洁刷组件220中的清洁刷14沿着升降导轨升起；当清洁刷组件220上的高度检测传感器32检测到清洁刷高度超过待清洗镜面高度时，升降组件250停止，清洁刷锁定组件240将升高的清洁刷组件220锁定，此时其余的一个或多个清洁刷组件220全覆盖待清洗镜面的高度。

当清洗机器人上的清洗刷组件220与待清洗镜面平行后，利用光电传感器34检测待清洗镜面的脏污程度，记录为镜面脏污值；当清洗机器人向待清洗镜面移动过程中，距离传感器9实时监测清洁刷组件220与被清洗镜面的间隙值，当间隙值超出间隙值设定范围时，触发信号，调整驱动组件130。

记录镜面脏污值之后，启动清洁刷组件中的清洁刷电机，根据镜面脏污值调整清洁刷电机的输出转速。当镜面脏污值超过清洗机器人分配任务中发布的镜面脏污值范围，提高清洁刷电机16的输出转速；当镜面脏污值低于清洗机器人分配任务中发布的镜面脏污值范围，降低清洁刷电机16的输出转速；当镜面脏污值低至无需清洗范围内，清洁刷电机16停止工作，清洗机器人绕过此镜面，移动至下一镜面。

当清洁刷电机的输出转速调整完成后，驱动组件130开始移动，喷水组件210对待清洗镜面进行喷水，水泵8将水箱3内的水通过喷头10喷洒在被清洗镜面上，清洁刷电机16开始转动，通过传动链轮19、同步带18、从动链轮17啮合传动，带动滚刷14随驱动组件130旋转前进行清洁任务。被喷水的待清洗镜面经过清洁刷组件220进行第一次清洗镜面附着物，第一次清洗后的镜面经过刮条组件230第二次清洁。当清洗机器人在远离镜子的移动过程中，提高滚刷转速，加水，将泥沙甩出，清洁组件内含刮沙板6，可在滚刷旋转的同时，将泥沙刮掉，泥沙沿刮沙板6落至下方作业环境清洁模块300中的回收组件中。

本实用新型中的变化例，作进一步说明。

基于上述实施例，升降组件250能够采用其他方式实现升降功能，电机蜗轮蜗杆和导轨，油缸升降台，卷扬机或者电机齿条。

本实用新型中的优选例1，作进一步说明。

基于上述实施例，本实用新型考虑到被清洗镜面与清洁刷14产生夹角导致清洁效果不佳，故在清洁刷14安装轴顶端安装关节轴承13，随清洗机器人工作的同时调整与待清洗镜面的角度。此调节方式也可采用角度调节气缸，根据待清洗镜面与地面的夹角，调节清洁刷14的角度。当待清洗镜面与地面呈90°时，角度调节气缸不工作。当待清洗镜面与地面夹角小于90°时，第一角度调节气缸28伸出，第二角度调节气缸30缩回，控制清洁刷14倾斜后与待清洗镜面平行。当待清洗镜面与地面夹角大于90°时，第二角度调节气缸30伸出，第一角度调节气缸28缩回，控制清洁刷14倾斜后与待清洗镜面平行。角度调节气缸也可以由电动缸替代。

本实用新型中的优选例2，作进一步说明。

基于上述实施例，本实用新型考虑到待清洗镜面与刮条22产生夹角导致清洁效果不佳，采用角度调节气缸，根据待清洗镜面与地面的夹角，调节刮条22的角度。当待清洗镜面与地面呈90°时，角度调节气缸不工作。当待清洗镜面与地面夹角小于90°时，第一角度调节气缸28伸出，第二角度调节气缸30缩回，控制刮条22倾斜后与待清洗镜面平行。当被清洗镜面与地面夹角大于90°时，第二角度调节气缸30伸出，第一角度调节气缸28，控制刮片22倾斜后与待清洗镜面平行。角度调节气缸可以由电动缸替代。

本实用新型中的优选例3，作进一步说明。

基于上述实施例，本实用新型考虑到待清洗镜面表面可能出现轻微凹凸不平处，使得刮条22与待清洗镜面不能完全接触导致清洁效果不佳，采用弹簧预紧力。当驱动组件130运行至镜面轻微凸起处时，清洗反作用力压缩弹簧，待刮条刮过轻微凸起处后，弹簧恢复初始预紧状态，在弹力作用下，刮片贴合镜面继续进行清洁工作；当驱动组件130运行至镜面轻微凹陷处时，在弹力作用下，弥补刮片和镜面得间隙，贴合镜面进行清洁工作，待刮条刮过轻微凹陷处后，刮片恢复初始工作状态。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。