專利名稱：一種多功能管道清潔機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能管道清潔機(jī)器人。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們越來越關(guān)注空調(diào)通風(fēng)管道內(nèi)灰塵、細(xì)菌、病毒的污染情況，因此，定期對生活空調(diào)通風(fēng)管道進(jìn)行除塵消毒非常必要。目前，國內(nèi)外用于空調(diào)通負(fù)管道清洗消毒的機(jī)器人體積大、功能單一，不適合清掃高度10厘米以下的矩形風(fēng)管和直徑18厘米以內(nèi)的圓形風(fēng)管，且爬坡能力、越障能力差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，只能成為清洗消毒公司接待業(yè)務(wù)時的擺設(shè)，不能真正清洗我國建筑物中央空調(diào)通風(fēng)管道、旅客列車空調(diào)通風(fēng)管道和輪船空調(diào)通風(fēng)管道
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種多功能管道清潔機(jī)器人，它可用筆記本電腦進(jìn)行控制具有清掃、吹氣、鞭打、吸塵、消毒等多功能，設(shè)備性能穩(wěn)定、操作方便，工作效率高、體積小、重量輕、攜帶方便等特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是，一種多功能管道清潔機(jī)器人，所述車身兩側(cè)裝有驅(qū)動履帶，所述兩側(cè)履帶輪通過齒輪傳動副與驅(qū)動電機(jī)相連，所述車身前端裝有舉臂座，所述舉臂座通過齒輪傳動副與舉臂電動相連，所述車身前后各裝一組攝像頭與兩組照明燈。以下做出進(jìn)一步說明。參見圖I至圖9，本發(fā)明車身兩側(cè)有左驅(qū)動履帶、右驅(qū)動履帶，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，車身兩側(cè)為右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板、左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板；所述右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板外側(cè)裝有右驅(qū)動履帶、右外側(cè)板；所述左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板外側(cè)裝有左驅(qū)動履帶、左外側(cè)板；所述內(nèi)側(cè)板通過C型尾部、C型前部與內(nèi)側(cè)板相連；為保證C型尾部能承受比較大的拉力，將C型尾部插入尾部嵌入槽；為縮小機(jī)器人體積，將驅(qū)動電機(jī)一部分安裝到驅(qū)動電機(jī)嵌入槽內(nèi)；過線槽與內(nèi)側(cè)板外空相連；參見圖2至5，所述右驅(qū)動履帶圍繞右履帶主動輪、右履帶從動輪旋轉(zhuǎn)，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動履帶圍繞左履帶主動輪、左履帶從動輪旋轉(zhuǎn)；所述右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板外側(cè)下部有右內(nèi)側(cè)板凸臺，所述右內(nèi)側(cè)板凸臺內(nèi)有右內(nèi)側(cè)板外空用來安裝機(jī)器人電路板，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板外側(cè)下部有左內(nèi)側(cè)板凸臺和用來安裝機(jī)器人電路板的左內(nèi)側(cè)板外空；為縮小機(jī)器人體積，左內(nèi)側(cè)板凸臺插入個側(cè)板凹槽內(nèi)，同樣結(jié)構(gòu)右內(nèi)側(cè)板凸臺插入個側(cè)板凹槽內(nèi)；參見圖1、2、3、9，所述行走驅(qū)動電機(jī)通過右履帶驅(qū)動傘形齒輪副與右驅(qū)動軸相連，同樣結(jié)構(gòu)行走驅(qū)動電機(jī)通過左履帶驅(qū)動傘形齒輪副與左驅(qū)動軸相連；所述右驅(qū)動軸與右履帶主動輪相連，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動軸與左履帶主動輪相連；所述右從動軸與右履帶從動輪相連，同樣結(jié)構(gòu)左從動軸與左履帶從動輪相連；所述右從動軸通過右履帶調(diào)節(jié)栓與右外側(cè)板相連、通過右履帶調(diào)節(jié)栓與右內(nèi)側(cè)板相連，同樣結(jié)構(gòu)左從動軸通過左履帶調(diào)節(jié)栓與左外側(cè)板相連、通過左履帶調(diào)節(jié)栓與左內(nèi)側(cè)板相連；所述后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)通過后燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副與后燈光攝像頭系統(tǒng)相連；參見圖7，所述后燈光攝像頭系統(tǒng)上安裝有后車燈、后攝像頭；所述C型尾部上安裝有航空接頭；參見圖1、2、3、8，所述舉臂驅(qū)動電機(jī)通過舉臂傘形齒輪副與舉臂驅(qū)動軸相連；所述舉臂驅(qū)動軸與舉臂座相連；所述前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)后燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副與前燈光攝像頭系統(tǒng)相連；參見圖6，所述前燈光攝像頭系統(tǒng)上安裝有前車燈、前攝像頭；所述舉臂座上有舉臂座插孔；所述C型前部上有12V電源座與24V電源座。所述舉臂座插孔可接插毛刷臂固定座，還可接插吹氣臂固定座，或接插吸塵頭固定座，或接插消毒罐固定座。
參見圖10，所述毛刷驅(qū)動電機(jī)通過毛刷驅(qū)動傘形齒輪副與毛刷驅(qū)動軸相連；參見圖11，所述快速接頭座與吹氣臂電磁閥相連；參見圖12，所述吸塵頭罩通過吸塵頭旋轉(zhuǎn)座、吸塵管與吸塵頭座相連；所述吸塵頭毛刷驅(qū)動電機(jī)通過吸塵頭毛刷驅(qū)動齒輪副與吸塵頭輥刷相連；參見圖13，所述消毒電機(jī)與消毒水泵相連；所述消毒水泵通過消毒液管與噴嘴78相連。本發(fā)明的工作原理是，啟動圖2中的行走驅(qū)動電機(jī)并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制車身前進(jìn)后退、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)；啟動舉臂驅(qū)動電機(jī)并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制圖I中的舉臂座轉(zhuǎn)動適當(dāng)角度，亦即實(shí)現(xiàn)毛刷臂、吹氣臂、吸塵臂、消毒罐的位置升降；參見圖8，啟動前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制前燈光攝像頭系統(tǒng)上下旋轉(zhuǎn)；參見圖9，啟動后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制后燈光攝像頭系統(tǒng)上下旋轉(zhuǎn)；參見圖10，接通毛刷驅(qū)動電機(jī)的電源，則它可驅(qū)動毛刷驅(qū)動軸及清掃毛刷同步轉(zhuǎn)動，進(jìn)行清掃作業(yè)；參見圖11，接通吹氣臂電磁閥的電源，可進(jìn)行吹塵、鞭打作業(yè)；參見圖12，接通吸塵頭毛刷驅(qū)動電機(jī)的電源，則它可驅(qū)動吸塵頭輥刷轉(zhuǎn)動，進(jìn)行清掃吸塵作業(yè)；參見圖13，接通消毒電機(jī)的電源，可進(jìn)行消毒作業(yè)；本發(fā)明裝置可采用筆記本電腦進(jìn)行控制。圖14是一種控制電路結(jié)構(gòu)框圖。由圖14可知，所述左側(cè)履帶驅(qū)動電動機(jī)、右側(cè)履帶驅(qū)動電動機(jī)、舉臂驅(qū)動電動機(jī)、前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)、后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)、毛刷軸驅(qū)動電動機(jī)、吹氣臂電磁閥、吸塵頭毛刷驅(qū)動電機(jī)、消毒電機(jī)的電源端分別同對應(yīng)的驅(qū)動電源輸出端連接，而所述各驅(qū)動電路的控制極分別同單片機(jī)相應(yīng)控制信號輸出端對應(yīng)連接，所述單片機(jī)的另外一路控制信號輸出端同攝像頭與照明燈驅(qū)動電路控制極連接，所述攝像頭與照明燈驅(qū)動電路的驅(qū)動電源輸出端分別同攝像頭與照明燈的電源相連接；攝像頭的信號輸出接線連至視頻采集卡的信號輸入端，該視頻采集卡的信號輸出端與筆記本電腦的總線連接，交流220V市電電源接插頭分別同筆記本電腦、24V直流電源電路、12V直流電源電路的電源輸入端連接，所述24V直流電源電路的直流輸出端分別接至電動機(jī)驅(qū)動電路的電源輸入端，12V直流電源電路的直流輸出端的一路接至5V直流電源電路的輸入端而其另一路接至攝像頭與照明燈驅(qū)動電路的電源輸入端，5V直流電源電路的輸出端同單片機(jī)的工作電源端連接，筆記本電腦的串行輸出接口經(jīng)電平轉(zhuǎn)換接口電路同單片機(jī)的控制信號輸入端連接。
圖14所示控制電路框圖的工作過程是，啟動筆記本電腦，進(jìn)入專用控制軟件，在顯示屏上可顯示全部控制功能窗口菜單；執(zhí)行控制命令時，控制指令經(jīng)電平轉(zhuǎn)換接口電路送至單片機(jī)(下位機(jī))，而單片機(jī)根據(jù)不同指令發(fā)出驅(qū)動信號給各驅(qū)動電路，使其分別或同步完成相應(yīng)的功能；攝像頭的輸出信號送至視頻采集卡處理后送到筆記本電腦(上位機(jī))還原成像顯示在屏幕上。還可將一塊看門狗芯片接至單片機(jī)的對應(yīng)端，在系統(tǒng)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的干擾時，該模塊將重啟系統(tǒng)，并從斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行；由此提高了系統(tǒng)的可靠性。所述車燈可選用市售高亮度LCD組合而成；攝像頭可采用市售高清晰度產(chǎn)品。所述消毒液噴灑器、吸塵器可采用市售產(chǎn)品。由以上可知，本發(fā)明為一種多功能管道清掃機(jī)器人，可用筆記本電腦進(jìn)行控制適于空調(diào)通風(fēng)管道的清掃、吹氣、鞭打、吸塵、消毒，設(shè)備性能穩(wěn)定、操作方便，工作效率高、體積小、重量輕、攜帶方便等特點(diǎn)，能清洗高80 400mm矩形管道和直徑150mm以上的圓形管道，可爬越45°斜坡，越障高度可達(dá)40cm。


圖I是本發(fā)明一種實(shí)施例的車體立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖3是圖I所示右側(cè)行走機(jī)械主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖4是圖I所示左內(nèi)側(cè)板的主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖5是圖I所示左外側(cè)板的主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖I所示裝置的前視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖I所示裝置的后視結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖I所示C型前部的主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖9是圖I所示C型尾部的主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖10是毛刷臂的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)(帶局部剖視)；圖11是吹氣臂的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)(帶局部剖視)；圖12是吸塵臂的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)(帶局部剖視)；圖13是消毒罐的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)(帶局部剖視)；圖14是本發(fā)明一種實(shí)施例的控制電路框圖；圖15是圖14中單片機(jī)的一種實(shí)施例主控芯片電路圖；圖16是圖14中攝像頭與照明燈控制電路的一種實(shí)施例電路；圖17是圖14中第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路及12V直流電源電路、24V直流電源電路、穩(wěn)壓模塊的一種實(shí)施例電路；圖18是圖14中由24V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路；圖19是圖14中由12V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路；圖20是圖14中驅(qū)動隔離電路和一種實(shí)施例電路。在所述附圖中I-車身，2-前燈光攝像頭系統(tǒng)，3-C型尾部，4-C型前部，5-舉臂座，6-右外側(cè)板，
7-左驅(qū)動履帶，8-右驅(qū)動履帶，9-履帶從動輪軸，10、11-右履帶調(diào)節(jié)栓，12、13-行走驅(qū)動電機(jī)，14-舉臂驅(qū)動電機(jī)，15-右內(nèi)側(cè)板外空16-右內(nèi)側(cè)板凸臺，17-右履帶主動輪18-右履帶從動輪19-右驅(qū)動軸，20、21_C型前部支架板，22-右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板，23-左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板，24、25_前車燈，26-前攝像頭，
27、28_左履帶調(diào)節(jié)栓，29、30_后車燈31-后攝像頭，32-航空接頭座，33-后燈光攝像頭系統(tǒng)，34-舉臂座插孔，35-12V 電源座，36-24V 電源座，37-舉臂傘形齒輪副，38-舉臂驅(qū)動軸，39-前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)，40-前燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副，41-后燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副，42-履帶驅(qū)動傘形齒輪副，43-后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)，44_毛刷臂固定座，45_毛刷臂筒，46-毛刷臂固定孔，47-毛刷驅(qū)動電機(jī)，48-毛刷驅(qū)動傘形齒輪副，49-毛刷驅(qū)動軸，50-毛刷臂電源插頭，51-吹氣臂固定座，52-吹氣臂固定孔，53-吹氣臂電磁閥，54-吹氣臂電源插頭，55-快速接頭座，56-吸塵頭固定座，57-吸塵頭固定孔，58-吸塵軟管接頭，59-吹塵頭電源插頭，60-吸塵頭座，61-吸塵管，62-吸塵頭旋轉(zhuǎn)座，63-吸塵頭罩，64-吸塵頭輥刷驅(qū)動電機(jī)，65-吸塵頭輥刷驅(qū)動齒輪副，66、67_吸塵頭輥刷68、69_吸塵頭直刷70-消毒罐固定座，71-消毒罐固定孔，72-消毒液罐，73-消毒罐電源插頭，74-消毒電機(jī)，75-消毒水泵，76-消毒液管，77-加液蓋，78-噴嘴79-左內(nèi)側(cè)板凸臺，80、87_主動輪軸孔，83、86_從動輪軸孔，81-尾部嵌入槽，82-驅(qū)動電機(jī)嵌入槽，84-過線槽，85-外側(cè)板凹槽，88-左外側(cè)板。
具體實(shí)施例方式一種多功能管道清潔機(jī)器人，參見圖I至圖9，本發(fā)明車身I兩側(cè)有左驅(qū)動履帶7、右驅(qū)動履帶8，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，車身I兩側(cè)為右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板22、左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板23 ;所述右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板22外側(cè)裝有右驅(qū)動履帶8、右外側(cè)板6 ;所述左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板23外側(cè)裝有左驅(qū)動履帶7、左外側(cè)板88 ;所述內(nèi)側(cè)板22通過C型尾部3、C型前部4與內(nèi)側(cè)板23相連；為保證C型尾部3能承受比較大的拉力，將C型尾部3插入尾部嵌入槽81 ;為縮小機(jī)器人體積，將驅(qū)動電機(jī)12、13 —部分安裝到驅(qū)動電機(jī)嵌入槽82內(nèi)；過線槽84與內(nèi)側(cè)板外空相連。參見圖2至5，所述右驅(qū)動履帶8圍繞右履帶主動輪17、右履帶從動輪18旋轉(zhuǎn)，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動履帶7圍繞左履帶主動輪、左履帶從動輪旋轉(zhuǎn)；所述右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板22外側(cè)下部有右內(nèi)側(cè)板凸臺16，所述右內(nèi)側(cè)板凸臺16內(nèi)有右內(nèi)側(cè)板外空15用來安裝機(jī)器人電路板，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板23外側(cè)下部有左內(nèi)側(cè)板凸臺和用來安裝機(jī)器人電路板的左內(nèi)側(cè)板外空；為縮小機(jī)器人體積，左內(nèi)側(cè)板凸臺79插入個側(cè)板凹槽85內(nèi)，同樣結(jié)構(gòu)右內(nèi)側(cè)板凸臺16插入個側(cè)板凹槽85內(nèi)。
參見圖1、2、3、9，所述行走驅(qū)動電機(jī)13通過右履帶驅(qū)動傘形齒輪副42與右驅(qū)動軸19相連，同樣結(jié)構(gòu)行走驅(qū)動電機(jī)12通過左履帶驅(qū)動傘形齒輪副與左驅(qū)動軸相連；所述右驅(qū)動軸19與右履帶主動輪17相連，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動軸與左履帶主動輪相連；所述右從動軸9與右履帶從動輪18相連，同樣結(jié)構(gòu)左從動軸與左履帶從動輪相連；所述右從動軸9通過右履帶調(diào)節(jié)栓10與右外側(cè)板6相連、通過右履帶調(diào)節(jié)栓11與右內(nèi)側(cè)板22相連，同樣結(jié)構(gòu)左從動軸通過左履帶調(diào)節(jié)栓28與左外側(cè)板88相連、通過左履帶調(diào)節(jié)栓27與左內(nèi)側(cè)板23相連；所述后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)43通過后燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副41與后燈光攝像頭系統(tǒng)33相連。參見圖7,所述后燈光攝像頭系統(tǒng)33上安裝有后車燈29、30、后攝像頭31 ;所述C型尾部3上安裝有航空接頭32。參見圖1、2、3、8，所述舉臂驅(qū)動電機(jī)14通過舉臂傘形齒輪副37與舉臂驅(qū)動軸38相連；所述舉臂驅(qū)動軸38與舉臂座5相連；所述前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)39后燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副40與前燈光攝像頭系統(tǒng)2相連。參見圖6，所述前燈光攝像頭系統(tǒng)2上安裝有前車燈24、25、前攝像頭26 ;所述舉臂座5上有舉臂座插孔34 ;所述C型前部4上有12V電源座35與24V電源座36。所述舉臂座插孔34可接插毛刷臂固定座44，還可接插吹氣臂固定座51，或接插吸塵頭固定座56，或接插消毒罐固定座70。參見圖10，所述毛刷驅(qū)動電機(jī)47通過毛刷驅(qū)動傘形齒輪副48與毛刷驅(qū)動軸49相連。參見圖11，所述快速接頭座55與吹氣臂電磁閥53相連。參見圖12，所述吸塵頭罩63通過吸塵頭旋轉(zhuǎn)座62、吸塵管61與吸塵頭座60相連；所述吸塵頭毛刷驅(qū)動電機(jī)64通過吸塵頭毛刷驅(qū)動齒輪副65與吸塵頭輥刷66、67相連。參見圖13，所述消毒電機(jī)74與消毒水泵75相連；所述消毒水泵75通過消毒液管與噴嘴78相連。參見圖14，所述12V直流電源回路向圖14中單片機(jī)左側(cè)各工作電路提供工作電源并經(jīng)穩(wěn)壓模塊向單片機(jī)提供工作電源，24V直流電源回路向圖14中單片機(jī)右側(cè)各工作電路提供工作電源。所述控制電路中還包括有用來隔離微處理器和電機(jī)的驅(qū)動隔離電路。圖15是圖14中單片機(jī)的一種實(shí)施例主控芯片電路圖，其中Ul為機(jī)器人的主控制芯片，機(jī)器人的運(yùn)行動作都要通過這個微處理器進(jìn)行加工處理。圖16是圖14中攝像頭與照明燈控制電路的一種實(shí)施例電路圖，其中(a)為燈光控制電路，J6是燈光的連接插座，燈光的切換是通過三極管Q7、Q8的關(guān)斷和導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)，而燈光的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)是通過PWM調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)；(b)為攝 像頭控制電路，J5為攝像頭的連接插座，攝像頭的切換是通過三極管Q5、Q6的關(guān)斷和導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)的。圖17是圖14中第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路及12V直流電源電路、24V直流電源電路、穩(wěn)壓模塊的一種實(shí)施例電路。其中(a)為硬件看門狗電路，JPI是一個硬件看門狗芯片，它的主要作用是在微處理器由于意外情況失控后從新啟動微處理器，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全靠；(b)穩(wěn)壓模塊,其中J5為控制電路部分的電源輸入端，J5接微型電腦(上位機(jī))的串口，在通過集成穩(wěn)壓芯片進(jìn)行穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的+5V電壓；(c)和(d)分別是+12V電源、+24V電源，其中J4、J3是驅(qū)動電路的穩(wěn)壓集成電路，為電機(jī)驅(qū)動提供穩(wěn)定的電壓。(e)為連線接口，即Jl是驅(qū)動部分和微處理器部分的連線接口 ；J2輸出轉(zhuǎn)換后的指令。圖18是圖14中由24V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路，U7、U14為大電流電機(jī)的驅(qū)動電路，其中行走驅(qū)動電機(jī)，舉臂驅(qū)動電機(jī)、毛刷驅(qū)動電機(jī)，吹氣電磁閥、吸塵氣頭毛刷驅(qū)動電機(jī)、消毒電機(jī)，都由它們來驅(qū)動。圖19是圖14中由12V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路，U6為小電流電機(jī)的驅(qū)動電路，前后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)就是由這個電路來驅(qū)動的。圖20是所述驅(qū)動隔離電路的一種實(shí)施例線路圖，其中UlO起到隔離微處理器和電機(jī)驅(qū)動的作用。上述方案采用筆記本電腦控制，具有智能化、自動化和軟件化的操作平臺，體積小、使用靈活方便，行走、清掃定位準(zhǔn)確、攝像與錄像及時方便，可直接生成影視文件。本發(fā)明的工作原理是，啟動圖2中的行走驅(qū)動電機(jī)12、13并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制車身I前進(jìn)后退、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)；啟動舉臂驅(qū)動電機(jī)14并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制圖I中的舉臂座5轉(zhuǎn)動適當(dāng)角度，亦即實(shí)現(xiàn)毛刷臂、吹氣臂、吸塵臂、消毒罐的位置升降；參見圖8，啟動前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)39并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制前燈光攝像頭系統(tǒng)2上下旋轉(zhuǎn)；參見圖9，啟動后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)43并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制后燈光攝像頭系統(tǒng)33上下旋轉(zhuǎn)；參見圖10，接通毛刷驅(qū)動電機(jī)47的電源，則它可驅(qū)動毛刷驅(qū)動軸49及清掃毛刷同步轉(zhuǎn)動，進(jìn)行清掃作業(yè)；參見圖11，接通吹氣臂電磁閥53的電源，可進(jìn)行吹塵、鞭打作業(yè)；參見圖12，接通吸塵頭毛刷驅(qū)動電機(jī)64的電源，則它可驅(qū)動吸塵頭輥刷66、67轉(zhuǎn)動，進(jìn)行清掃吸塵作業(yè)；參見圖13，接通消毒電機(jī)74的電源，可進(jìn)行消毒作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種多功能管道清潔機(jī)器人，所述車身(I)兩側(cè)有左驅(qū)動履帶(7)、右驅(qū)動履帶(8)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，車身(I)兩側(cè)為右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板(22)、左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板(23);所述右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板(22)外側(cè)裝有右驅(qū)動履帶(8)、右外側(cè)板(6);所述左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板(23)外側(cè)裝有左驅(qū)動履帶(7)、左外側(cè)板(88);所述內(nèi)側(cè)板(22)通過C型尾部(3)、C型前部(4)與內(nèi)側(cè)板(23)相連；為保證C型尾部(3)能承受比較大的拉力，將C型尾部(3)插入尾部嵌入槽(81);為縮小機(jī)器人體積，將驅(qū)動電機(jī)(12、13) —部分安裝到驅(qū)動電機(jī)嵌入槽(82)內(nèi)；過線槽(84)與內(nèi)側(cè)板外空相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多功能管道清潔機(jī)器人，其特征是，所述右驅(qū)動履帶(8)圍繞右履帶主動輪(17)、右履帶從動輪(18)旋轉(zhuǎn)，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動履帶(7)圍繞左履帶主動輪、左履帶從動輪旋轉(zhuǎn)；所述右驅(qū)動內(nèi)側(cè)板(22)外側(cè)下部有右內(nèi)側(cè)板凸臺(16),所述右內(nèi)側(cè)板凸臺(16)內(nèi)有右內(nèi)側(cè)板外空(15)用來安裝機(jī)器人電路板，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動內(nèi)側(cè)板(23)外側(cè)下部有左內(nèi)側(cè)板凸臺和用來安裝機(jī)器人電路板的左內(nèi)側(cè)板外空；為縮小機(jī)器人體積，左內(nèi)側(cè)板凸臺(79)插入個側(cè)板凹槽(85)內(nèi)，同樣結(jié)構(gòu)右內(nèi)側(cè)板凸臺16插入個側(cè)板凹槽(85)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多功能管道清潔機(jī)器人，其特征是，所述所述行走驅(qū)動電機(jī)(13)通過右履帶驅(qū)動傘形齒輪副(42)與右驅(qū)動軸(19)相連，同樣結(jié)構(gòu)行走驅(qū)動電機(jī)(12)通過左履帶驅(qū)動傘形齒輪副與左驅(qū)動軸相連；所述右驅(qū)動軸(19)與右履帶主動輪(17)相連，同樣結(jié)構(gòu)左驅(qū)動軸與左履帶主動輪相連；所述右從動軸(9)與右履帶從動輪(18)相連，同樣結(jié)構(gòu)左從動軸與左履帶從動輪相連；所述右從動軸(9)通過右履帶調(diào)節(jié)栓(10)與右外側(cè)板(6)相連、通過右履帶調(diào)節(jié)栓(11)與右內(nèi)側(cè)板(22)相連，同樣結(jié)構(gòu)左從動軸通過左履帶調(diào)節(jié)栓(28)與左外側(cè)板(88)相連、通過左履帶調(diào)節(jié)栓(27)與左內(nèi)側(cè)板(23)相連；所述后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)(43)通過后燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副(41)與后燈光攝像頭系統(tǒng)(33)相連；所述所述后燈光攝像頭系統(tǒng)(33)上安裝有后車燈(29、30)、后攝像頭(31);所述C型尾部(3)上安裝有航空接頭(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多功能管道清潔機(jī)器人，其特征是，所述舉臂驅(qū)動電機(jī)(14)通過舉臂傘形齒輪副(37)與舉臂驅(qū)動軸(38)相連；所述舉臂驅(qū)動軸(38)與舉臂座(5)相連；所述前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)(39)后燈光攝像頭驅(qū)動齒輪副(40)與前燈光攝像頭系統(tǒng)(2)相連。所述前燈光攝像頭系統(tǒng)(2)上安裝有前車燈(24、25)、前攝像頭(26);所述舉臂座(5)上有舉臂座插孔(34);所述C型前部(4)上有12V電源座(35)與24V電源座(36);所述舉臂座插孔(34)可接插毛刷臂固定座(44)，還可接插吹氣臂固定座(51)，或接插吸塵頭固定座(56)，或接插消毒罐固定座(70)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多功能管道清潔機(jī)器人，其特征是，所述毛刷驅(qū)動電機(jī)(47)通過毛刷驅(qū)動傘形齒輪副(48)與毛刷驅(qū)動軸(49)相連；所述快速接頭座(55)與吹氣臂電磁閥(53)相連；所述吸塵頭罩(63)通過吸塵頭旋轉(zhuǎn)座(62)、吸塵管(61)與吸塵頭座(60)相連；所述吸塵頭毛刷驅(qū)動電機(jī)￠4)通過吸塵頭毛刷驅(qū)動齒輪副￠5)與吸塵頭輥刷(66、67)相連；所述消毒電機(jī)(74)與消毒水泵(75)相連；所述消毒水泵(75)通過消毒液管與噴嘴(78)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多功能管道清潔機(jī)器人，其特征是，所述左側(cè)履帶驅(qū)動電動機(jī)、右側(cè)履帶驅(qū)動電動機(jī)、舉臂驅(qū)動電動機(jī)、前燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)、后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)、毛刷軸驅(qū)動電動機(jī)、吹氣臂電磁閥、吸塵頭毛刷驅(qū)動電機(jī)、消毒電機(jī)的電源端分別同對應(yīng)的驅(qū)動電源輸出端連接，而所述各驅(qū)動電路的控制極分別同單片機(jī)相應(yīng)控制信號輸出端對應(yīng)連接，所述單片機(jī)的另外一路控制信號輸出端同攝像頭與照明燈驅(qū)動電路控制極連接，所述攝像頭與照明燈驅(qū)動電路的驅(qū)動電源輸出端分別同攝像頭與照明燈的電源相連接；攝像頭的信號輸出接線連至視頻采集卡的信號輸入端，該視頻采集卡的信號輸出端與筆記本電腦的總線連接，交流220V市電電源接插頭分別同筆記本電腦、24V直流電源電路、12V直流電源電路的電源輸入端連接，所述24V直流電源電路的直流輸出端分別接至電動機(jī)驅(qū)動電路的電源輸入端，12V直流電源電路的直流輸出端的一路接至5V直流電源電路的輸入端而其另一路接至攝像頭與照明燈驅(qū)動電路的電源輸入端，5V直流電源電路的輸出端同單片機(jī)的工作電源端連接，筆記本電腦的串行輸出接口經(jīng)電平轉(zhuǎn)換接口電路同單片機(jī)的控制信號輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多功能管道清潔機(jī)器人，其特征是，所述12V直流電源回路向圖14中單片機(jī)左側(cè)各工作電路提供工作電源并經(jīng)穩(wěn)壓模塊向單片機(jī)提供工作電源，24V直流電源回路向圖14中單片機(jī)右側(cè)各工作電路提供工作電源。所述控制電路中還包括有用來隔離微處理器和電機(jī)的驅(qū)動隔離電路。所述單片機(jī)的主控芯片電路圖，其中Ul為機(jī)器人的主控制芯片，機(jī)器人的運(yùn)行動作都要通過這個微處理器進(jìn)行加工處理。所述攝像頭與照明燈控制電路圖，其中(a)為燈光控制電路，J6是燈光的連接插座，燈光的切換是通過三極管Q7、Q8的關(guān)斷和導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)，而燈光的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)是通過PWM調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)；(b)為攝像頭控制電路，J5為攝像頭的連接插座，攝像頭的切換是通過三極管Q5、Q6的關(guān)斷和導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)的。所述第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路及12V直流電源電路、24V直流電源電路、穩(wěn)壓模塊的一種實(shí)施例電路。其中(a)為硬件看門狗電路，JPI是一個硬件看門狗芯片，它的主要作用是在微處理器由于意外情況失控后從新啟動微處理器，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全靠；(b)穩(wěn)壓模塊，其中J5為控制電路部分的電源輸入端，J5接微型電腦(上位機(jī))的串口，在通過集成穩(wěn)壓芯片進(jìn)行穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的+5V電壓；(c)和(d)分別是+12V電源、+24V電源，其中J4、J3是驅(qū)動電路的穩(wěn)壓集成電路，為電機(jī)驅(qū)動提供穩(wěn)定的電壓。(e)為連線接口，即Jl是驅(qū)動部分和微處理器部分的連線接口 J2輸出轉(zhuǎn)換后的指令。所述24V直流電源電路驅(qū)動電路中U7、U14為大電流電機(jī)的驅(qū)動電路，其中行走驅(qū)動電機(jī)，舉臂驅(qū)動電機(jī)、毛刷驅(qū)動電機(jī)，吹氣電磁閥、吸塵氣頭毛刷驅(qū)動電機(jī)、消毒電機(jī)，都由它們來驅(qū)動。所述12V直流電源電路驅(qū)動電路中U6為小電流電機(jī)的驅(qū)動電路，前后燈光攝像頭驅(qū)動電機(jī)就是由這個電路來驅(qū)動的。所述驅(qū)動隔離電路中UlO起到隔離微處理器和電機(jī)驅(qū)動的作用。
全文摘要
一種適于空調(diào)通風(fēng)管道清掃、吹氣、鞭打、吸塵、消毒的多功能管道清潔機(jī)器人，所述車身兩側(cè)裝有驅(qū)動履帶，所述兩側(cè)履帶輪通過齒輪傳動副與驅(qū)動電機(jī)相連，所述車身前端裝有舉臂座，所述舉臂通過齒輪傳動副與舉臂電動相連，車身前后各裝一組攝像頭與兩組照明燈?？捎霉P記本電腦進(jìn)行控制，設(shè)備性能穩(wěn)定、操作方便，工作效率高、體積小、重量輕、攜帶方便等特點(diǎn)。
文檔編號B62D55/08GK102896122SQ201210151650
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者李堅, 蔡建波 申請人:李堅