一種用于清掃室內(nèi)風(fēng)道的機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于清掃機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種用于清掃室內(nèi)風(fēng)道的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]在室內(nèi)風(fēng)道清潔作業(yè)中使用的清掃機(jī)器人因具有清掃自動(dòng)化、易于維護(hù)與清掃效果好而深受歡迎。尤其是室內(nèi)風(fēng)道清掃機(jī)器人，由于其結(jié)構(gòu)較為簡單、體重較小并對通風(fēng)管道具備優(yōu)良的清掃效果而備受關(guān)注。目前，國內(nèi)室內(nèi)風(fēng)道清掃機(jī)器人有中科院蘭州分院研制的管道清掃機(jī)器人(彭婧璇.管道清掃機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).北京工業(yè)大學(xué)[D].2004)，該機(jī)器人雖具有在管道中行走、對管道內(nèi)污染情況進(jìn)行觀察和對污染物進(jìn)行清潔的功能，但體積較大，對于較窄管道無法適應(yīng)?；谝豁?xiàng)“自主變位四履帶足機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)”(ZL99116942.5)發(fā)明專利進(jìn)行二次開發(fā)，東華大學(xué)的研制出一種中央空調(diào)通風(fēng)管道清掃機(jī)器人，將履帶與機(jī)體之間的擺臂變?yōu)榭蓹M向擺動(dòng)的擺臂，以適應(yīng)不同的圓形管道，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、成本高和體積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、體積小、維修方便和清掃效果好的用于清掃室內(nèi)風(fēng)道的機(jī)器人。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:連桿的左端裝有套筒，毛刷輪同軸線地安裝在所述套筒的左端，所述套筒的右端固定裝有第一三角皮帶輪。電機(jī)通過支架與連桿固定連接，支架位于所述套筒的右側(cè)，電機(jī)的軸線與連桿的中心線平行。電機(jī)的左端輸出軸裝有第二三角皮帶輪，第二三角皮帶輪與第一三角皮帶輪皮帶連接。
[0005]電機(jī)的右端輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸連接，蝸桿與蝸輪嚙合，蝸輪與第一軟軸固定連接，第一軟軸均勻地固定裝有3~4個(gè)橡膠輪。3~4個(gè)第一套筒彈簧的一端分別與連桿固定連接，每個(gè)第一套筒彈簧的另一端與第一軟軸活動(dòng)連接，3~4個(gè)第一套筒彈簧與3~4個(gè)橡膠輪相互間開均勻分布，3~4個(gè)第一套筒彈簧的中心線、3~4個(gè)橡膠輪的軸線和第一軟軸的軸線位于同一平面。
[0006]連桿的右端與連接盤固定連接，連接盤的盤面為正三角形或正方形，連接盤盤面裝有3~4個(gè)彈簧鉸鏈合頁，每個(gè)彈簧鉸鏈合頁位于對應(yīng)邊的中間位置處，每個(gè)彈簧鉸鏈合頁均裝有支撐桿，每個(gè)支撐桿的末端裝有萬向輪?；蜻B桿的右端與3~4個(gè)第二套筒彈簧的一端分別固定連接，每個(gè)第二套筒彈簧的另一端與第二軟軸活動(dòng)連接。第二軟軸均勻地裝有3~4個(gè)塑料輪，每個(gè)塑料輪與第二軟軸動(dòng)配合，3-4個(gè)塑料輪與3~4個(gè)第二套筒彈簧相互間開均勻分布。3~4個(gè)塑料輪的軸線、3~4個(gè)第二套筒彈簧的中心線和第二軟軸的軸線位于同一平面。
[0007]紅外線控制盒安裝在連桿上，紅外線控制盒裝有電池組、紅外線接收器、MCU控制芯片和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。電池組的正極與MCU控制芯片的Vcc引腳、紅外線接收器的Vcc引腳和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的Vcc引腳分別連接。紅外線接收器的out引腳與MCU控制芯片的p1.0引腳連接。MCU控制芯片的p2.0引腳與電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的input引腳連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的output I引腳與電機(jī)的正引腳連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的output2引腳與電機(jī)的負(fù)引腳連接。
[0008]所述電機(jī)為直流電機(jī)或?yàn)榻涣麟姍C(jī)，電機(jī)的兩端均設(shè)有輸出軸，電機(jī)為四極或?yàn)榱鶚O，功率為0.1-0.2KW。
[0009]所述彈簧鉸鏈合頁的開合角度為120~150°。
[0010]所述第一軟軸是由一根直軟軸塑成一個(gè)特殊圓形的軸，所述特殊圓形的軸是指軟軸軸線中的各點(diǎn)與特殊圓形圓心的距離均相等，所述第一軟軸兩端的間隙為0~50mm。第二軟軸(18)與第一軟軸相同。
[0011]所述橡膠輪的半徑與塑料輪的半徑相等。
[0012]所述毛刷輪由刷輪和刷毛組成；刷輪半徑比第一軟軸兩端的間隙為0_時(shí)所塑成的特殊圓形的軸的半徑小2~4mm，刷毛的長度比橡膠輪輪緣半徑大20~35mm。
[0013]所述第一套筒彈簧包括彈簧、筒體、端蓋和伸縮桿，筒體的開口端裝有端蓋，筒體的封閉端的外側(cè)同軸線地設(shè)有螺桿，螺桿通過連桿的螺孔與連桿固定連接，即每個(gè)第一套筒彈簧的一端分別與連桿固定連接。伸縮桿一端置于筒體內(nèi)，伸縮桿的一端端部同軸線地固定有活塞式圓柱體，活塞式圓柱體外徑與筒體內(nèi)徑的名義尺寸相同。彈簧的一端與筒體底部相接觸，彈簧的另一端與伸縮桿的活塞式圓柱體相接觸。伸縮桿的另一端穿出端蓋，伸縮桿的另一端端部設(shè)有軟軸通孔。安裝時(shí)，第一軟軸依次穿出伸縮桿的軟軸通孔，即每個(gè)第一套筒彈簧的另一端分別與第一軟軸活動(dòng)連接。
[0014]第一套筒彈簧與第二套筒彈簧的結(jié)構(gòu)相同。
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下積極效果:
1、本發(fā)明僅采用一臺(tái)電機(jī)，在電機(jī)的左端輸出軸裝有第二三角皮帶輪，第二三角皮帶輪與第一三角皮帶輪皮帶連接，連桿的左端裝有套筒，毛刷輪同軸線地安裝在所述套筒的左端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)毛刷輪進(jìn)行管道清掃工作。電機(jī)的右端輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿軸連接，蝸桿與蝸輪嚙合，第一軟軸與蝸輪固定連接，第一軟軸均勻地固定裝有3~4個(gè)橡膠輪；電機(jī)驅(qū)動(dòng)橡膠輪在室內(nèi)風(fēng)道中行進(jìn)。故本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單和體積小。
[0016]2、本發(fā)明的第一軟軸均勻地固定裝有3~4個(gè)橡膠輪；連桿的另一端安裝的連接盤通過彈簧鉸鏈合頁均勻地裝有3~4個(gè)支撐桿，每個(gè)支撐桿的末端裝有萬向輪；具有伸縮性，適應(yīng)于
不同尺寸的圓形通風(fēng)管道。
[0017]3、本發(fā)明采用普通零部件，成本較低，維修方便。
[0018]因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、體積小、維修方便和清掃效果好的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的俯視不意圖；
圖3是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3的俯視不意圖；
圖5是圖1中A-A礎(chǔ)視不意圖；
圖6是圖3中A-A礎(chǔ)視不意圖； 圖7是圖1~圖4中毛刷輪(15)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是圖1的B-B剖面示意圖；
圖9是圖1~圖4的紅外線控制盒(10)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與連線示意圖；
圖10是圖5中第一套筒彈簧(19)的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對其保護(hù)范圍的限制。
[0021]實(shí)施例1
一種用于清掃室內(nèi)風(fēng)道的機(jī)器人。本實(shí)施例所述機(jī)器人如圖1和圖2所示:連桿(9)的左端裝有套筒(14)，毛刷輪(15)同軸線地安裝在所述套筒(14)的左端，所述套筒(14)的右端固定裝有第一三角皮帶輪(16)。電機(jī)(13)通過支架⑵與連桿(9)固定連接，支架
(2)位于所述套筒(14)的右側(cè)，電機(jī)(13)的軸線與連桿(9)的中心線平行。電機(jī)(13)的左端輸出軸裝有第二三角皮帶輪(I)，第二三角皮帶輪(I)與第一三角皮帶輪(16)皮帶連接。
[0022]如圖1和圖2所示，電機(jī)(13)的右端輸出軸通過聯(lián)軸器(3)與蝸桿(11)軸連接，蝸桿(11)與蝸輪⑷嚙合，蝸輪⑷與第一軟軸(12)固定連接，第一軟軸(12)均勻地固定裝有3個(gè)橡膠輪(5)。如圖1、圖2和圖5所示，3個(gè)第一套筒彈簧(19)的一端與連桿(9)分別固定連接，每個(gè)第一套筒彈簧(19)的另一端與第一軟軸(12)活動(dòng)連接，3個(gè)第一套筒彈簧(19)與3個(gè)橡膠輪(5)相互間開均勻分布，3個(gè)第一套筒彈簧(19)的中心線、3個(gè)橡膠輪(5)的軸線和第一軟軸(12)的軸線位于同一平面。
[0023]如圖1、圖2和圖8所示，連桿(9)的右端與連接盤(6)固定連接，連接盤(6)的盤面為正三角形，連接盤(6)盤面裝有3個(gè)彈簧鉸鏈合頁(21)，每個(gè)彈簧鉸鏈合頁(21)位于對應(yīng)邊的中間位置處，每個(gè)彈簧鉸鏈合頁(21)均裝有支撐桿(7)，每個(gè)支撐桿(7)的末端裝有萬向輪(S)。
[0024]如圖9所示，紅外線控制盒(10)的安裝位置和結(jié)構(gòu)是:紅外線控制盒(10)安裝在連桿(9)上；紅外線控制盒(10)裝有電池組(22)、紅外線接收器(23)、MCU控制芯片(24)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(25)。電池組(22)的正極與MCU控制芯片(24)的Vcc引腳、紅外線接收器(23)的Vcc引腳和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(25)的Vcc引腳分別連接。紅外線接收器(23)的out弓丨腳與MCU控制芯片(24)的p1.0引腳連接。MCU控制芯片(24)的p2.0引腳與電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(25)的input引腳連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(25)的output I引腳與電機(jī)(13)的正引腳連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(25)的output2引腳與電機(jī)(13)的負(fù)引腳連接。
[0025]所述電機(jī)(13)為直流電機(jī)，電機(jī)(13)的兩端均設(shè)有輸出軸，電機(jī)(13)為四極，電機(jī)(13)的功率為0.1-0.2Kff0
[0026]如圖8所示，所述彈簧鉸鏈合頁(21)的開合角度為120~150°。
[0027]如圖5所示，所述第一軟軸(12)是由一根直軟軸塑成一個(gè)特殊圓形的軸，所述特殊圓形的軸是指軟軸軸線中的各點(diǎn)與特殊圓形圓心的距離均相等，第一軟軸(12)兩端的間隙為O。
[0028]所述橡膠輪(5)的半徑與塑料輪(17)的半徑相等。
[0029]如圖1、圖2和圖7所示，所述毛刷輪(15)由刷輪和刷毛組成；刷輪半徑比第一軟軸(12)兩端的間隙為O時(shí)所塑成的特殊圓形的軸的半徑小2~4_，刷毛的長度比橡膠輪(5)輪緣半徑大20~35mmo
[0030]所述第一套筒彈簧(19)的結(jié)構(gòu)如圖10所示，包括彈簧(28)、筒體(29)、端蓋(27)和伸縮桿(26)。筒體(29)的開口端裝有端蓋(27)，筒體(29)的封閉端的外側(cè)同軸線地設(shè)有螺桿(30)，螺桿(30)通過連桿(9)的螺孔與連桿(9)固定連接，即每個(gè)第一套筒彈簧
(19)的一端分別與連桿(9)固定連接。伸縮桿(26) —端置于筒體(29)內(nèi)，伸縮桿(26)的一端端部同軸線地固定有活塞式圓柱體，活塞式圓柱體外徑與筒體(29)內(nèi)徑的名義尺寸相同。彈簧(28)的一端與筒體(29)底部相接觸，彈簧(28)的另一端與伸縮桿(26)的活塞式圓柱體相接觸。