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CN113974495B - 一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人 - Google Patents

一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人 Download PDF

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CN113974495B
CN113974495B CN202111306155.4A CN202111306155A CN113974495B CN 113974495 B CN113974495 B CN 113974495B CN 202111306155 A CN202111306155 A CN 202111306155A CN 113974495 B CN113974495 B CN 113974495B
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China
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cleaning
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夏志杰
张志胜
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Jiangsu Nangao Intelligent Equipment Innovation Center Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，包括主体、摄像仪、清洁机构和清洗机构，所述摄像仪有若干个，各个摄像仪均匀设置在主体上，清洁机构包括毛刷、移动组件和限位组件，清洗机构包括两个清洗组件，清洗组件包括箱体、水箱和喷水单元，该基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，通过主体实现地面的清扫，通过各个摄像仪对周围的环境进行监视，从而对主体的移动进行精准定位，通过清洁机构对摄像仪的镜头进行清洁，通过清洗机构对毛刷进行清洗，该装置通过一个输出端实现了清洁机构和清洗机构的运行，节省了能源，且通过联动，实现了毛刷的在线清洗，同时该联动采用纯机械结构，提高了装置的稳定性和使用寿命。

Description

一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人。
背景技术
扫地机器人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理工作，一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能，一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。
智能扫地机器人为了实现自动化，通过需要使用摄像仪对周围环境进行实时监测，而装置在使用时，地面上的灰尘会扬起沾染在摄像仪的镜头上，而现有的扫地机器人一般没有设置较好的除尘机构，灰尘会影响摄像仪拍摄画面的清晰度，从而影响PLC的识别效果，从而影响装置的定位，不利用精度定位，同时现有的具有镜头除尘功能的扫地机器人，其除尘机构一般通过毛刷实现镜头的清洁，毛刷在清洁一段时间后，毛刷就会较脏，影响清洁效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，包括主体、摄像仪、清洁机构和清洗机构，所述摄像仪有若干个，各个摄像仪均匀设置在主体上，所述清洁机构有若干个，各个清洁机构分别设置在各个摄像仪上，所述清洗机构有若干个，各个清洗机构分别与各个清洁机构对应设置；
所述清洁机构包括毛刷、移动组件和限位组件，所述移动组件包括电机、皮带和传送单元，所述电机设置在摄像仪的上方，所述传送单元有两个，两个传送单元分别设置在摄像仪的两侧，所述传送单元包括转轴和转轮，所述转轴有两个，两个转轴分别设置在摄像仪的两端，所述转轮有两个，两个转轮分别套设在两个转轴上，两个转轮分别与两个转轴键连接，所述皮带套设在两个传送单元的四个转轮上，四个转轮通过皮带传动连接，其中一个转轴安装在电机上，所述限位组件包括固定杆、限位杆、限位柱和限位轮，所述固定杆有两个，两个固定杆分别设置在摄像仪的两侧，所述限位杆设置在两个固定杆之间，所述固定杆上设有滑槽，所述限位杆的两端分别位于两个固定杆的两个滑槽内，所述限位杆与滑槽滑动连接，所述限位柱设置在皮带上，所述限位轮套设在限位柱上，所述限位轮与限位柱键连接，所述限位杆上设有限位槽，所述限位轮位于限位槽内，所述限位轮与限位槽滚动连接，所述毛刷设置在限位杆上，所述毛刷与摄像仪抵靠；
所述清洗机构包括两个清洗组件，两个清洗组件分别设置在摄像仪的两侧，所述清洗组件包括箱体、水箱和喷水单元，所述箱体设置在摄像仪上，所述水箱设置在摄像仪顶部，所述喷水单元包括套管、活塞杆、第一弹簧、连杆、推杆、入水管、出水管和喷头，所述套管设置在摄像仪上，所述活塞杆的一端位于套管内，所述活塞杆的另一端伸出套管外，所述活塞杆的活塞与套管密封连接，所述第一弹簧设置在套管内，所述第一弹簧的一端与活塞杆的活塞连接，所述第一弹簧的另一端与套管连接，所述连杆设置在活塞杆位于套管外的一端，所述推杆设置在连杆远离活塞杆的一端，其中一个推杆与限位柱抵靠，所述入水管和出水管均设置在套管底部，所述套管通过入水管与水箱内部连通，所述箱体上设有开口，所述开口与限位杆对应设置，其中一个限位杆伸入箱体内，所述喷头设置在箱体内，所述喷头与毛刷正对设置，所述喷头通过出水管与套管内部连通。
为了实现皮带的自动绷紧，所述皮带上设有绷紧单元，所述绷紧单元包括定位块、定位杆、固定块、定位轮和第二弹簧，所述固定块设置在摄像仪上，所述定位杆穿过固定块，所述定位杆与固定块滑动连接，所述定位块和定位轮分别设置在定位杆的两端，所述定位轮位于两个转轮之间，所述定位轮与皮带抵靠。
为了使得水只能通过入水管进入套管内，然后通过出水管排出，所述入水管与套管的连接处设有单向阀，所述出水管与套管的连接处设有单向阀。
为了实现更好的清洗效果，所述喷头有若干个，各个喷头均匀设置在出水管上。
为了实现自动化，所述主体内设有PLC，所述主体、电机和摄像仪均与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，通过主体实现地面的清扫，通过各个摄像仪对周围的环境进行监视，从而对主体的移动进行精准定位，通过清洁机构对摄像仪的镜头进行清洁，通过清洗机构对毛刷进行清洗，与现有的清洁装置相比，该装置通过一个输出端实现了清洁机构和清洗机构的运行，节省了能源，且通过清洁机构和清洗机构的联动，实现了毛刷的在线清洗，同时该联动采用纯机械结构，提高了装置的稳定性和使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人的摄像仪、清洁机构与清洗机构的连接结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人的摄像仪、清洁机构与清洗机构的连接结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人的清洁机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人的清洁机构与清洗机构的连接结构示意图；
图6是图3的A部放大图；
图中：1.主体，2.摄像仪，3.毛刷，4.电机，5.皮带，6.转轴，7.转轮，8.固定杆，9.限位杆，10.限位柱，11.限位轮，12.箱体，13.水箱，14.套管，15.活塞杆，16.第一弹簧，17.连杆，18.推杆，19.入水管，20.出水管，21.喷头，22.定位块，23.定位杆，24.固定块，25.定位轮，26.第二弹簧。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，包括主体1、摄像仪2、清洁机构和清洗机构，所述摄像仪2有若干个，各个摄像仪2均匀设置在主体1上，所述清洁机构有若干个，各个清洁机构分别设置在各个摄像仪2上，所述清洗机构有若干个，各个清洗机构分别与各个清洁机构对应设置；
该装置使用时，通过主体1实现地面的清扫，通过各个摄像仪2对周围的环境进行监视，从而对主体1的移动进行精准定位，通过清洁机构对摄像仪2的镜头进行清洁，通过清洗机构对清洁机构进行清洗，从而实现更好的清洁效果。
如图2-4所示，所述清洁机构包括毛刷3、移动组件和限位组件，所述移动组件包括电机4、皮带5和传送单元，所述电机4设置在摄像仪2的上方，所述传送单元有两个，两个传送单元分别设置在摄像仪2的两侧，所述传送单元包括转轴6和转轮7，所述转轴6有两个，两个转轴6分别设置在摄像仪2的两端，所述转轮7有两个，两个转轮7分别套设在两个转轴6上，两个转轮7分别与两个转轴6键连接，所述皮带5套设在两个传送单元的四个转轮7上，四个转轮7通过皮带5传动连接，其中一个转轴6安装在电机4上，所述限位组件包括固定杆8、限位杆9、限位柱10和限位轮11，所述固定杆8有两个，两个固定杆8分别设置在摄像仪2的两侧，所述限位杆9设置在两个固定杆8之间，所述固定杆8上设有滑槽，所述限位杆9的两端分别位于两个固定杆8的两个滑槽内，所述限位杆9与滑槽滑动连接，所述限位柱10设置在皮带5上，所述限位轮11套设在限位柱10上，所述限位轮11与限位柱10键连接，所述限位杆9上设有限位槽，所述限位轮11位于限位槽内，所述限位轮11与限位槽滚动连接，所述毛刷3设置在限位杆9上，所述毛刷3与摄像仪2抵靠；
运行电机4，电机4驱动与之连接的转轴6旋转，该转轴6驱动与之连接的转轮7旋转，四个转轮7张紧皮带5，从而在摩擦力的作用下驱动皮带5移动，皮带5驱动限位柱10移动，限位柱10驱动限位轮11移动，这里四个转轮7形成长方形，从而使得皮带5形成长方形，从而使得限位轮11形成一个长方形的移动轨迹，当限位轮11在长方形轨迹的长边上移动时，限位轮11进行左右移动，从而使得限位轮11驱动限位杆9左右移动，限位杆9驱动毛刷3左右移动，从而使得毛刷3对摄像仪2的镜头进行清洁，从而避免灰尘堆积在镜头上，从而实现更好的监视效果，从而实现更好的定位效果，当限位轮11在长方形轨迹的宽边上移动时，限位柱10上下移动，限位柱10驱动限位轮11上下移动，从而使得限位轮11在限位槽内上下移动，从而使得限位杆9保持固定状态，从而使得限位杆9平移一端距离对摄像仪2进行清洁，然后移动至喷头21处停留一段时间，对毛刷3进行清洗，然后继续平移，再次对摄像仪2进行清洁。
如图5所示，所述清洗机构包括两个清洗组件，两个清洗组件分别设置在摄像仪2的两侧，所述清洗组件包括箱体12、水箱13和喷水单元，所述箱体12设置在摄像仪2上，所述水箱13设置在摄像仪2顶部，所述喷水单元包括套管14、活塞杆15、第一弹簧16、连杆17、推杆18、入水管19、出水管20和喷头21，所述套管14设置在摄像仪2上，所述活塞杆15的一端位于套管14内，所述活塞杆15的另一端伸出套管14外，所述活塞杆15的活塞与套管14密封连接，所述第一弹簧16设置在套管14内，所述第一弹簧16的一端与活塞杆15的活塞连接，所述第一弹簧16的另一端与套管14连接，所述连杆17设置在活塞杆15位于套管14外的一端，所述推杆18设置在连杆17远离活塞杆15的一端，其中一个推杆18与限位柱10抵靠，所述入水管19和出水管20均设置在套管14底部，所述套管14通过入水管19与水箱13内部连通，所述箱体12上设有开口，所述开口与限位杆9对应设置，其中一个限位杆9伸入箱体12内，所述喷头21设置在箱体12内，所述喷头21与毛刷3正对设置，所述喷头21通过出水管20与套管14内部连通。
当限位柱10由长方形轨迹的长边移动至宽边处时，限位柱10与推杆18抵靠，此时限位杆9和毛刷3移动至该处的箱体12内，随着限位柱10的移动，限位柱10推动推杆18移动，推杆18驱动连杆17移动，连杆17驱动活塞杆15移动，从而使得活塞杆15的活塞与套管14形成的密封腔空间减小，从而使得密封腔内的水通过出水管20压出，然后通过喷头21喷出，喷出的水冲击毛刷3，将毛刷3上的灰尘冲下，从而对毛刷3进行清洗，随着限位柱10的移动，限位柱10由宽边移动至长边上时，限位柱10由推杆18上移开，推杆18受不到阻挡，此时第一弹簧16处于形变状态，第一弹簧16的回复力对活塞杆15产生反向推力，从而使得活塞杆15反向移动至初始位置，从而使得密封腔空间增大，从而使得水箱13内的水通过入水管19流入密封腔内进行补充，从而为下一次清洁做准备，随着限位柱10的移动，限位柱10由下方的长边移动至另一个宽边处，从而使得限位杆9和毛刷3移动至另一侧的箱体12内，然后限位柱10推动另一个推杆18向上移动，从而使得另一个套管14内的水通过喷头21喷出，再次对毛刷3进行清洗，从而使得毛刷3在摄像仪2的镜头上往复移动，对镜头进行往复清洁，且每次对镜头进行清洁后，都对毛刷3进行清洗，使得毛刷3始终保持清洁，从而对摄像仪2的镜头实现更好的清洁效果，从而使得摄像仪2每次拍摄的画面保持清晰，从而使得PLC更好的对周围环境进行分析，从而对主体1实现精准定位。
如图6所示，为了实现皮带5的自动绷紧，所述皮带5上设有绷紧单元，所述绷紧单元包括定位块22、定位杆23、固定块24、定位轮25和第二弹簧26，所述固定块24设置在摄像仪2上，所述定位杆23穿过固定块24，所述定位杆23与固定块24滑动连接，所述定位块22和定位轮25分别设置在定位杆23的两端，所述定位轮25位于两个转轮7之间，所述定位轮25与皮带5抵靠。
这里第二弹簧26处于形变状态，第二弹簧26的回复力对定位块22产生向外的推力，定位块22对定位杆23产生拉力，定位杆23对定位轮25产生拉力，定位轮25对皮带5产生拉力，从而使得两个转轮7之间的皮带5向着固定块24方向移动，从而始终绷紧皮带5，实现更好的皮带5驱动效果。
为了使得水只能通过入水管19进入套管14内，然后通过出水管20排出，所述入水管19与套管14的连接处设有单向阀，所述出水管20与套管14的连接处设有单向阀。
为了实现更好的清洗效果，所述喷头21有若干个，各个喷头21均匀设置在出水管20上。
为了实现自动化，所述主体1内设有PLC，所述主体1、电机4和摄像仪2均与PLC电连接。
该装置使用时，运行主体1，实现地面的清扫，运行摄像仪2，通过各个摄像仪2对周围的环境进行拍摄，然后将拍摄的画面转化为电信号发送给PLC，PLC对各个画面进行分析，从而对主体1的位置进行精准定位，主体1运行时，地面上的灰尘扬起，就会残留在摄像仪2的镜头上，从而造成摄像仪2的拍摄的画面不清，此时运行电机4，电机4驱动与之连接的转轴6旋转，该转轴6驱动与之连接的转轮7旋转，四个转轮7张紧皮带5，从而在摩擦力的作用下驱动皮带5移动，这里第二弹簧26处于形变状态，第二弹簧26的回复力对定位块22产生向外的推力，定位块22对定位杆23产生拉力，定位杆23对定位轮25产生拉力，定位轮25对皮带5产生拉力，从而使得两个转轮7之间的皮带5向着固定块24方向移动，从而始终绷紧皮带5，实现更好的皮带5驱动效果，皮带5驱动限位柱10移动，限位柱10驱动限位轮11移动，这里四个转轮7形成长方形，从而使得皮带5形成长方形，从而使得限位轮11形成一个长方形的移动轨迹，当限位轮11在长方形轨迹的长边上移动时，限位轮11进行左右移动，从而使得限位轮11驱动限位杆9左右移动，限位杆9驱动毛刷3左右移动，从而使得毛刷3对摄像仪2的镜头进行清洁，从而避免灰尘堆积在镜头上，从而实现更好的监视效果，从而实现更好的定位效果，当限位轮11在长方形轨迹的宽边上移动时，限位柱10上下移动，限位柱10驱动限位轮11上下移动，从而使得限位轮11在限位槽内上下移动，从而使得限位杆9保持固定状态，从而使得限位杆9平移一端距离对摄像仪2进行清洁，然后移动至喷头21处停留一段时间，对毛刷3进行清洗，然后继续平移，再次对摄像仪2进行清洁，当限位柱10由长方形轨迹的长边移动至宽边处时，限位柱10与推杆18抵靠，此时限位杆9和毛刷3移动至该处的箱体12内，随着限位柱10的移动，限位柱10推动推杆18移动，推杆18驱动连杆17移动，连杆17驱动活塞杆15移动，从而使得活塞杆15的活塞与套管14形成的密封腔空间减小，从而使得密封腔内的水通过出水管20压出，然后通过喷头21喷出，喷出的水冲击毛刷3，将毛刷3上的灰尘冲下，从而对毛刷3进行清洗，随着限位柱10的移动，限位柱10由宽边移动至长边上时，限位柱10由推杆18上移开，推杆18受不到阻挡，此时第一弹簧16处于形变状态，第一弹簧16的回复力对活塞杆15产生反向推力，从而使得活塞杆15反向移动至初始位置，从而使得密封腔空间增大，从而使得水箱13内的水通过入水管19流入密封腔内进行补充，从而为下一次清洁做准备，随着限位柱10的移动，限位柱10由下方的长边移动至另一个宽边处，从而使得限位杆9和毛刷3移动至另一侧的箱体12内，然后限位柱10推动另一个推杆18向上移动，从而使得另一个套管14内的水通过喷头21喷出，再次对毛刷3进行清洗，从而使得毛刷3在摄像仪2的镜头上往复移动，对镜头进行往复清洁，且每次对镜头进行清洁后，都对毛刷3进行清洗，使得毛刷3始终保持清洁，从而对摄像仪2的镜头实现更好的清洁效果，从而使得摄像仪2每次拍摄的画面保持清晰，从而使得PLC更好的对周围环境进行分析，从而对主体1实现精准定位。
与现有技术相比，该基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，通过主体1实现地面的清扫，通过各个摄像仪2对周围的环境进行监视，从而对主体1的移动进行精准定位，通过清洁机构对摄像仪2的镜头进行清洁，通过清洗机构对毛刷3进行清洗，与现有的清洁装置相比，该装置通过一个输出端实现了清洁机构和清洗机构的运行，节省了能源，且通过清洁机构和清洗机构的联动，实现了毛刷3的在线清洗，同时该联动采用纯机械结构，提高了装置的稳定性和使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，其特征在于，包括主体（1）、摄像仪（2）、清洁机构和清洗机构，所述摄像仪（2）有若干个，各个摄像仪（2）均匀设置在主体（1）上，所述清洁机构有若干个，各个清洁机构分别设置在各个摄像仪（2）上，所述清洗机构有若干个，各个清洗机构分别与各个清洁机构对应设置；
所述清洁机构包括毛刷（3）、移动组件和限位组件，所述移动组件包括电机（4）、皮带（5）和传送单元，所述电机（4）设置在摄像仪（2）的上方，所述传送单元有两个，两个传送单元分别设置在摄像仪（2）的两侧，所述传送单元包括转轴（6）和转轮（7），所述转轴（6）有两个，两个转轴（6）分别设置在摄像仪（2）的两端，所述转轮（7）有两个，两个转轮（7）分别套设在两个转轴（6）上，两个转轮（7）分别与两个转轴（6）键连接，所述皮带（5）套设在两个传送单元的四个转轮（7）上，四个转轮（7）通过皮带（5）传动连接，其中一个转轴（6）安装在电机（4）上，所述限位组件包括固定杆（8）、限位杆（9）、限位柱（10）和限位轮（11），所述固定杆（8）有两个，两个固定杆（8）分别设置在摄像仪（2）的两侧，所述限位杆（9）设置在两个固定杆（8）之间，所述固定杆（8）上设有滑槽，所述限位杆（9）的两端分别位于两个固定杆（8）的两个滑槽内，所述限位杆（9）与滑槽滑动连接，所述限位柱（10）设置在皮带（5）上，所述限位轮（11）套设在限位柱（10）上，所述限位轮（11）与限位柱（10）键连接，所述限位杆（9）上设有限位槽，所述限位轮（11）位于限位槽内，所述限位轮（11）与限位槽滚动连接，所述毛刷（3）设置在限位杆（9）上，所述毛刷（3）与摄像仪（2）抵靠；
所述清洗机构包括两个清洗组件，两个清洗组件分别设置在摄像仪（2）的两侧，所述清洗组件包括箱体（12）、水箱（13）和喷水单元，所述箱体（12）设置在摄像仪（2）上，所述水箱（13）设置在摄像仪（2）顶部，所述喷水单元包括套管（14）、活塞杆（15）、第一弹簧（16）、连杆（17）、推杆（18）、入水管（19）、出水管（20）和喷头（21），所述套管（14）设置在摄像仪（2）上，所述活塞杆（15）的一端位于套管（14）内，所述活塞杆（15）的另一端伸出套管（14）外，所述活塞杆（15）的活塞与套管（14）密封连接，所述第一弹簧（16）设置在套管（14）内，所述第一弹簧（16）的一端与活塞杆（15）的活塞连接，所述第一弹簧（16）的另一端与套管（14）连接，所述连杆（17）设置在活塞杆（15）位于套管（14）外的一端，所述推杆（18）设置在连杆（17）远离活塞杆（15）的一端，其中一个推杆（18）与限位柱（10）抵靠，所述入水管（19）和出水管（20）均设置在套管（14）底部，所述套管（14）通过入水管（19）与水箱（13）内部连通，所述箱体（12）上设有开口，所述开口与限位杆（9）对应设置，其中一个限位杆（9）伸入箱体（12）内，所述喷头（21）设置在箱体（12）内，所述喷头（21）与毛刷（3）正对设置，所述喷头（21）通过出水管（20）与套管（14）内部连通。
2.如权利要求1所述的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，其特征在于，所述皮带（5）上设有绷紧单元，所述绷紧单元包括定位块（22）、定位杆（23）、固定块（24）、定位轮（25）和第二弹簧（26），所述固定块（24）设置在摄像仪（2）上，所述定位杆（23）穿过固定块（24），所述定位杆（23）与固定块（24）滑动连接，所述定位块（22）和定位轮（25）分别设置在定位杆（23）的两端，所述定位轮（25）位于两个转轮（7）之间，所述定位轮（25）与皮带（5）抵靠。
3.如权利要求1所述的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，其特征在于，所述入水管（19）与套管（14）的连接处设有单向阀，所述出水管（20）与套管（14）的连接处设有单向阀。
4.如权利要求3所述的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，其特征在于，所述喷头（21）有若干个，各个喷头（21）均匀设置在出水管（20）上。
5.如权利要求1所述的基于物联网的定位精准的智能扫地机器人，其特征在于，所述主体（1）内设有PLC，所述主体（1）、电机（4）和摄像仪（2）均与PLC电连接。
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