本發(fā)明涉及一種自移動吸附機器人,屬于小家電制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著擦窗機器人廣泛進入到人們的家庭中使用,其是否安全節(jié)能成為衡量擦窗機器人質(zhì)量的一個重要標準。
公告號為cn204071980u的專利公開了一種清潔機器人,其負壓室由底座、被清潔表面和抹布圍設(shè)而成,通過風(fēng)機對負壓室抽真空,使清潔機器人吸附在被清潔表面。由于其采用抹布作為負壓室的密封機構(gòu),相比于使用密封墊圈之類的密封材質(zhì),負壓室達到真空度較差,風(fēng)機需要持續(xù)保持大功率運行,才能使負壓室具有足夠的負壓,因此這種擦窗機器人存在嚴重的能源浪費現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種自移動吸附機器人,通過設(shè)置第一密封件和第二密封件,且第一密封件和第二密封件的材質(zhì)或密封寬度不同,使得自移動吸附機器人能適用不同的工作表面,如第一密封件失效時(碰到小裂縫或粗糙工作表面),第二密封件起作用,保證自移動吸附機器人不從工作表面跌落而損壞。進一步的,利用負壓感測器檢測密封腔內(nèi)的氣壓,使得自移動吸附機器人能夠適用于不同的工作環(huán)境,并針對性地采用不同的密封方式,在確保產(chǎn)品的使用安全的前提下,有效地提高擦窗機器人的節(jié)能效果。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種自移動吸附機器人,包括機體,所述機體上設(shè)有控制單元及吸附單元,所述自移動吸附機器人通過吸附單元吸附于工作表面,所 述吸附單元包括真空源和設(shè)置在機體底面的進風(fēng)口,所述吸附單元還包括設(shè)置在所述自移動吸附機器人底部的第一密封件和第二密封件,所述第一密封件與機體底部圍設(shè)成一密封腔,所述進風(fēng)口設(shè)置在所述密封腔內(nèi),所述真空源與所述進風(fēng)口相連通;所述第二密封件環(huán)繞在所述第一密封件外側(cè),所述第一密封件與第二密封件的材質(zhì)不同。
為了達到更好的密封效果,所述第二密封件的密封性小于第一密封件,或者,所述第一密封件的密封寬度小于第二密封件的密封寬度。
為了在保證密封性的同時,便于自移動吸附機器人行走,所述第一密封件為刮條,所述刮條包括固定部和掛刷部,所述機體底面設(shè)有凹槽,所述凹槽側(cè)壁設(shè)有凸板,所述固定部卡合固定在所述凹槽內(nèi);所述第二密封件為清潔件,所述清潔件包括擦拭布和彈性密封層。
為了提高密封腔的密封效果,所述刮條突出于機體底面的高度高于清潔件突出于機體底面的高度。
為了確保刮條和清潔件能夠使密封腔密封,所述機體上設(shè)有行走單元;所述第一密封件突出于機體底面的高度與行走單元突出于機體底面的高度差為△h1,所述第二密封件突出于機體底面的高度與行走單元突出于機體底面的高度差為△h2,其中,△h1≥1mm,△h2≥1mm。
根據(jù)需要,所述行走單元為滾輪或履帶行走機構(gòu)。
為了方便行走,所述機體的底面為方形。
優(yōu)選的,所述機體包括外模塊和內(nèi)模塊,所述內(nèi)模塊可旋轉(zhuǎn)的嵌設(shè)于外模塊上,所述第一密封件位于內(nèi)模塊的底部,所述第二密封位于外模塊的底部。
當(dāng)所述工作表面光滑時,所述第一密封件作為密封介質(zhì)使自移動吸附機器人吸附于工作表面;當(dāng)所述工作表面不光滑或者所述第一密封件無法正常工作時,所述第二密封件作為密封介質(zhì)使自移動吸附機器人吸附于工作表面。
為了使自移動吸附機器人在保證密封性的同時,能夠節(jié)能,所述自移動吸附機器人的密封腔內(nèi)還設(shè)有負壓感測器;所述真空源為真空電機,所述真空電機至少具有第一輸出功率和第二輸出功率,所述第一輸出功率大于第二輸出功率;所述控制單元中至少設(shè)有第一閾值和 第二閾值,所述第二閾值大于第一閾值。
本發(fā)明還提供一種應(yīng)用在如上所述的自移動吸附機器人的電機功率調(diào)節(jié)方法,當(dāng)負壓感測器檢測到密封腔中的真空度大于第二閾值時,控制單元控制真空電機以第二輸出功率運行,當(dāng)負壓感測器測出密封腔的真空度小于第一閾值時,控制單元控制真空電機以第一輸出功率運行。
為了保證自移動吸附機器人的安全,當(dāng)所述真空電機以第二輸出功率運行時,自移動吸附機器人與玻璃表面的滑動摩擦力不小于自移動吸附機器人重力的3倍。
本發(fā)明通過設(shè)置第一密封件和第二密封件,并利用負壓感測器檢測密封腔內(nèi)的氣壓,使得自移動吸附機器人能夠適用于不同的工作環(huán)境,并針對性地采用不同的密封方式,在確保產(chǎn)品的使用安全的前提下,有效地提高擦窗機器人的節(jié)能效果。
下面結(jié)合附圖和具體實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細地說明。
附圖說明
圖1為本發(fā)明自移動吸附機器人工作狀態(tài)示意圖;
圖2為圖1中新型自移動吸附機器人的右視圖;
圖3為圖1的俯視圖;
圖4為本發(fā)明自移動吸附機器人刮條的局部剖視圖。
具體實施方式
圖1為本發(fā)明自移動吸附機器人工作狀態(tài)示意圖;圖2為圖1中新型自移動吸附機器人的右視圖;圖3為圖1的俯視圖。如圖1結(jié)合圖2和圖3所示,本發(fā)明提供一種自移動吸附機器人,包括機體1,所述機體1由外模塊3和嵌設(shè)在其內(nèi)部的內(nèi)模塊2組成,所述內(nèi)模塊2可旋轉(zhuǎn)的嵌設(shè)在外模塊3內(nèi)或者固定在外模塊3內(nèi),機體1上設(shè)有控制單元和吸附單元,所述控制單元與吸附單元電性連接,所述自移動吸附機器人通過吸附單元吸附于工作表面,所述吸附單元包括真空源 (圖中未示出)和設(shè)置在機體1底面的進風(fēng)口5,所述吸附單元還包括設(shè)置在所述自移動吸附機器人底部的第一密封件和第二密封件,所述第一密封件與機體底部圍設(shè)成一密封腔7,所述進風(fēng)口5設(shè)置在所述密封腔7內(nèi),所述真空源與所述進風(fēng)口5相連通;所述第二密封件環(huán)繞在所述第一密封件外側(cè),所述第一密封件與第二密封件的材質(zhì)不同,所述第二密封件的密封性小于第一密封件。優(yōu)選的,所述第一密封件的密封寬度小于第二密封件的密封寬度。
在本實施例中所述第一密封件為刮條6,即所述刮條6設(shè)置在所述內(nèi)模塊2的底面,刮條6與內(nèi)模塊2底面圍設(shè)成一密封腔7,真空源通過進風(fēng)口5使密封腔7內(nèi)形成負壓,以使自移動吸附機器人吸附在玻璃9上;所述內(nèi)模塊2底面上還設(shè)有行走單元4,其與控制單元電性連接,用來控制自移動吸附機器人行走和轉(zhuǎn)向,所述行走單元4可以為滾輪或履帶行走機構(gòu);機體1的底面為方形(但不限于方形,可根據(jù)待清潔表面的需要設(shè)置成其它形狀),其底面設(shè)有第二密封件,即所述第二密封件環(huán)繞在所述密封腔7外側(cè);控制單元分別與吸附單元和行走單元4電性連接,從而控制自移動吸附機器人行走并使其能吸附在玻璃9上,優(yōu)選的,第二密封件設(shè)置在外模塊的底部。換句話說,本發(fā)明中采用密封性好的第一密封件和密封性較差的第二密封件共同來保證密封腔7內(nèi)的真空度。由于第一密封件與玻璃9表面接觸面積小,如果玻璃9表面存在瑕疵,則會迅速漏氣;而第二密封件由清潔件8組成,雖然密封效果較第一密封件差,但是其與玻璃9表面接觸面積大,材質(zhì)柔性,即使玻璃9表面存在瑕疵(例如玻璃表面上的小裂縫和小突起),也不會出現(xiàn)漏氣情況。即當(dāng)所述工作表面光滑時(第一密封件能正常工作),所述第一密封件作為吸附單元的一部分使自移動吸附機器人吸附于工作表面;當(dāng)所述工作表面不光滑或者所述第一密封件無法正常工作時,所述第二密封件作為吸附單元的一部分使自移動吸附機器人吸附于工作表面。
所述刮條6為公知的刮條,其材料可以為橡膠或硅膠,當(dāng)然,所述第一密封件也可以為具有彈性層和薄膜層的吸盤。圖4為本發(fā)明自移動吸附機器人刮條的局部剖視圖,如圖4所示,為了在保證密封性 的同時,便于自移動吸附機器人行走,本發(fā)明中刮條6包括固定部和掛刷部,所述機體1的內(nèi)模塊2底面設(shè)有凹槽,所述凹槽側(cè)壁設(shè)有凸板,所述凹槽和固定部的設(shè)置位置和形狀相對應(yīng),所述固定部卡合固定在所述凹槽內(nèi)。為了確保刮條6能夠使密封腔7密封,刮條6突出于機體1底面的高度與行走單元4突出于機體1底面的高度差為△h1,其中,△h1≥1mm。本發(fā)明并不限制第一密封件的形態(tài),其也可以由其他密封性好的彈性密封材質(zhì)代替,如密封圈、密封帶或密封氣囊等。
同樣的,本發(fā)明并不限制第二密封件的形態(tài),所述第二密封件可以為任何公知的具有密封功能的抹布,例如在公告號為cn204071980u的專利中公開的抹布,即清潔件8包括與被清潔表面相接觸的擦拭布和位于它們之間的彈性密封層,該彈性密封層由發(fā)泡epdm(三元乙丙橡膠)材料、自結(jié)皮海綿或者普通海綿加上該普通海綿上下至少一側(cè)設(shè)有的一層密封薄膜組成。為了增強該自移動吸附機器人的密封性,所述清潔件8突出于機體1底面的高度低于刮條6突出于機體1底面的高度,且清潔件8突出于機體1底面的高度與行走單元4突出于機體底面的高度差為△h2,其中,△h2≥1mm。當(dāng)自移動吸附機器人吸附在待清潔表面時,所述刮條6、行走單元4和清潔件8均與待清潔表面接觸。
進一步的,本發(fā)明中自移動吸附機器人還可以通過設(shè)置在機體1底面上的負壓感測器10檢測密封腔7內(nèi)的真空度大小,所述負壓感測器10設(shè)置在密封腔7內(nèi),與控制單元電性連接,將密封腔7內(nèi)的真空度信號傳輸給控制單元,控制單元根據(jù)信號調(diào)節(jié)真空源的輸出功率,使得密封腔7內(nèi)能保持合適的真空度。
在本實施例中,真空源為一可調(diào)整輸出功率的真空電機,所述真空電機具有第一輸出功率和第二輸出功率,其中第一輸出功率大于第二輸出功率;負壓感測器10為公知的氣壓傳感器,例如變?nèi)菔焦枘ず械臍鈮簜鞲衅?;所述控制單元中設(shè)有第一閾值和第二閾值,其中第二閾值大于第一閾值;當(dāng)負壓感測器10檢測到密封腔7中的真空度大于第二閾值時,控制單元控制真空電機以第二輸出功率運行,刮條6作為密封介質(zhì)進行密封,當(dāng)負壓感測器測出密封腔的真空度小于第一閾 值時,控制單元控制真空電機以第一輸出功率運行,清潔件8作為密封介質(zhì)進行密封。
本發(fā)明中自移動吸附機器人的工作過程如下:
(1)當(dāng)待清潔表面為正常平滑的玻璃表面時,自移動吸附機器人首先以第一輸出功率工作,此時,由于玻璃表面平整,刮條6使自移動吸附機器人吸附在玻璃上,不會發(fā)生漏氣,即刮條6作為密封介質(zhì)進行密封,密封腔7內(nèi)真空度較高;負壓感測器10測出密封腔7的真空度大于設(shè)定的第二閾值,真空度信號傳輸給控制單元,控制單元改變真空電機的輸出功率,使其以第二輸出功率運行,從而降低了自移動吸附機器人的能源消耗。
若自移動吸附機器人在行走過程中遇到障礙物或者有缺陷(如劃痕、裂縫等)的玻璃,刮條6發(fā)生漏氣,此時清潔件8作為密封介質(zhì)進行密封,密封腔7內(nèi)真空度下降,當(dāng)負壓感測器10測出密封腔7的真空度小于設(shè)定的第一閾值時,真空度信號傳輸給控制單元,控制單元改變真空電機的輸出功率,使其以第一輸出功率運行,從而保證了自移動吸附機器人工作時的安全。
(2)當(dāng)待清潔表面為磨砂玻璃等粗糙度較高或者具有缺陷的表面時,自移動吸附機器人首先以第一輸出功率工作,此時,由于其表面不平整,清潔件8作為密封介質(zhì)進行密封,使自移動吸附機器人吸附在玻璃上,密封腔7內(nèi)真空度較低;負壓感測器10測出密封腔7的真空度小于設(shè)定的第一閾值,真空度信號傳輸給控制單元,控制單元控制真空電機繼續(xù)保持以第一輸出功率運行,從而保證了自移動吸附機器人工作時的安全。
若自移動吸附機器人在行走過程中行走到正常平滑的玻璃表面,由于玻璃表面平整,刮條6作為密封介質(zhì),可以使自移動吸附機器人吸附在玻璃上,不會發(fā)生漏氣,此時,密封腔7內(nèi)真空度上升,當(dāng)負壓感測器10測出密封腔7的真空度大于第二閾值時,真空度信號傳輸給控制單元,控制單元改變真空電機的輸出功率,使其以第二輸出功率運行,從而降低了自移動吸附機器人的能源消耗。
需要注意的是,本發(fā)明并不限制第一輸出功率、第二輸出功率、 第一閾值以及第二閾值的范圍,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)自移動吸附機器人的重量以及吸附單元的類型來進行調(diào)整,只要能夠保證自移動吸附機器人吸附在待清潔表面上時可以調(diào)節(jié)其真空源的輸出功率即可,優(yōu)選的,當(dāng)真空電機以第二輸出功率運行時,自移動吸附機器人與玻璃表面的滑動摩擦力不小于自移動吸附機器人重力的3倍;另外,本發(fā)明也不限制輸出功率和閾值的數(shù)量,例如,控制單元中可以只設(shè)置第一閾值,當(dāng)負壓感測器10檢測到密封腔7中的真空度大于第一閾值時,控制單元控制真空電機以較小的輸出功率運行,當(dāng)負壓感測器測出密封腔的真空度小于第一閾值時,控制單元控制真空電機以較大的輸出功率運行;或者,真空電機也可以設(shè)有更多的輸出功率檔位,來滿足不同的使用需求。
本發(fā)明通過設(shè)置第一密封件和第二密封件,且第一密封件和第二密封件的材質(zhì)或密封寬度不同,使得自移動吸附機器人能適用不同的工作表面,如第一密封件失效時(碰到小裂縫或粗糙工作表面),第二密封件起作用,保證自移動吸附機器人不從工作表面跌落而損壞。進一步的,利用負壓感測器檢測密封腔內(nèi)的氣壓,使得自移動吸附機器人能夠適用于不同的工作環(huán)境,并針對性地采用不同的密封方式,在確保產(chǎn)品的使用安全的前提下,有效地提高擦窗機器人的節(jié)能效果。