專利名稱：一種智能尋贓物吸塵器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于家電領域，涉及一種改進了控制模式的自動吸塵器，特別涉及一種智能尋贓物吸塵器。
背景技術：
目前在歐美日等發達國家，吸塵機器人開發較早，應用范圍也較廣，近些年，已經開發出多種面向市場的智能吸塵機器人。如日本產吸塵器、澳大利亞的V4吸塵機器人、瑞士三葉蟲吸塵器、美國倫巴(Roomba)吸塵器、韓國推出的ICLEB0。繼國內全力推出KV8智能清潔機器人，各款清潔機器人都相繼推出，功能也在不斷的完善，雖然在反映靈敏度有些不如歐美，價格上卻占了很大的優勢，性價比是最高的的。符合我們中國國情，是我們的大眾產品，也是受國內眾多消費者青睞的最重要的原因。同時，很多高等院校也對清潔機器人作樂很多的研究工作，并取得了很大的成果。但是我國·在這方面的研究技術仍舊落后于歐美國家。目前國內與國外的吸塵機器人的研究與開發工作都取得了一些成績，但是仍舊有許多問題需要解決或改善，主要涉及到下面幾個方面(I)價格過高；(2)智能化與自主化程度低；( 3 )吸塵技術不夠理想；(4)自動充電與電源技術有待改進。目前，需要亟待解決的問題聚焦到以下兩點，提高吸塵器的清掃能力和解決智能化程度和價格之間的矛盾。
發明內容針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種價格能夠被大眾所接受，清掃能力強和智能化程度高的吸塵器。為了實現上述任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現一種智能尋贓物吸塵器，包括吸塵裝置、底盤和車輪，在底盤上部中軸線位置從前到后依次安裝有光電傳感器，吸塵口和吸塵裝置，光電傳感器與控制裝置相連，吸塵口貫通底盤并與吸塵裝置相連，在吸塵裝置的下方的底盤上部安裝有控制裝置，吸塵裝置一側安裝有第一電動機，第一電動機與其同一側的傳動軸相連，傳動軸與另一側的傳動軸相連；底盤的下部吸塵口前面安裝有萬向輪，底盤下部前端兩側安裝有水平掃盤，水平掃盤與底盤上部的傳動軸相連，水平掃盤后方靠近中軸線位置安裝有與控制裝置相連的灰塵傳感器，灰塵傳感器后面安裝有滾筒毛刷，滾筒毛刷一側連接安裝有第二電動機，底盤下部后端兩側安裝有車輪，每個車輪上安裝有一個獨立的第三電動機。本實用新型還具有以下技術特征所述的傳動軸之間采用皮帶相連傳動。[0015]所述的第一電動機為直流減速電動機。所述的控制裝置包括單片機、驅動單元和電源，所述的單片機型號為MC9S12XS128MAL。所述的灰塵傳感器至少為兩個。所述的水平掃盤為兩個，二者的旋轉方向相反并且均向內旋轉，傳動軸與水平掃盤之間采用錐齒輪相連。所述的滾筒毛刷旋轉方向為順時針旋轉。所述的第二電動機為渦輪蝸桿電動機。所述的第三電動機為直流減速電動機。本實用新型由于改善了清掃結構，增加了吸塵器的清掃效果，僅僅靠吸塵裝置來吸取垃圾來清潔居室環境顯然是不夠的，清理較大體積的垃圾需要的清掃裝置就必須得到加強。由于控制算法不過度依賴硬件，所以并不需要高端的控制器和多種傳感器，因而產品價格可以降低。增加了尋找臟污，重點清理的功能，增強了吸塵器的工作效率，避免機器重復清掃干凈的區域。

圖I是本實用新型底盤上部結構示意圖。圖2是本實用新型底盤下部結構示意圖。圖3是本實用新型信號傳遞流程圖。圖中各個標號的含義是I-水平掃盤，2-錐齒輪，3-滾筒毛刷，4-第一電動機，
5-吸塵口，6-皮帶，7-光電傳感器，8-控制裝置，9-吸塵裝置，10-車輪，11-萬向輪，12-底盤，13-灰塵傳感器，14-第二電動機，15-傳動軸，16-第三電動機。
以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細地說明。
具體實施方式
以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。如圖I所示，在底盤12上部中軸線位置從前到后依次安裝有光電傳感器7，吸塵口5和吸塵裝置9，吸塵口 5貫通底盤12并與吸塵裝置9相連，在吸塵裝置9的下方的底盤12上部安裝有控制裝置8，吸塵裝置9 一側安裝有第一電動機4，第一電動機4為直流減速電動機，第一電動機4與其同一側的傳動軸15相連，傳動軸與另一側的傳動軸15通過皮帶6相連傳動。如圖I所示的方向，自帶減速器的第一電機4順時針旋轉帶動下面的傳動軸15和其上的錐齒輪2轉動，使得下面的水平掃盤I順時針向內旋轉，同時，下面的傳動軸15通過皮帶6傳動給上面的傳動軸15，上面的傳動軸15帶動其上的錐齒輪2轉動，由于上下錐齒輪2朝向相反，使得上下兩邊與水平掃盤I連接的錐齒輪2轉向相反，如圖2所示，底盤12的下部吸塵口 5前面安裝有萬向輪11，底盤12下部前端兩側安裝有水平掃盤I，水平掃盤I與底盤12上部的傳動軸15通過錐齒輪2相連，水平掃盤I后方靠近中軸線位置安裝有兩個灰塵傳感器13，灰塵傳感器13后面安裝有滾筒毛刷3，滾筒毛刷3 —側連接安裝有第二電動機14，第二電動機14為渦輪蝸桿電動機，底盤12下部后端兩側安裝有兩個獨立的車輪10，每個車輪10上安裝有一個獨立的第三電動機16。如圖所示的方向，由于錐齒輪2的旋轉方向相反，因此，水平掃盤I在傳動軸15的帶動下一個順時針向內旋轉，另一個逆時針向內旋轉，兩個水平掃盤I就可以將周圍的垃圾和灰塵向吸塵口 5的方向掃去。帶渦輪傳動的第二電機14帶動滾筒毛刷3順時針旋轉，滾筒毛刷3也會將其周圍的垃圾和灰塵掃向吸塵口 5，所有的清掃部件為將垃圾掃向吸塵口設計，方便吸塵器吸取垃圾，同時也達到起塵的目的，也就是將地面上附著的灰塵掃起來，方便灰塵傳感器米樣工作。如圖3所示，光電傳感器7和灰塵傳感器14將采集到的信號傳輸給控制裝置8中的單片機，單片機型號為MC9S12XS128MAL，單片機對信號進行處理后輸出給驅動單元，驅動單元通過控制第三電機16來實現對車輪10的控制，因為車輪是獨立的，采用輪轉速的不同來實現轉向和倒車等一系列動作，進而提高吸塵器的智能化。本實用新型所述的臟物主要指灰塵，毛發，微小垃圾，食物殘渣等小顆粒固體垃圾。對于體積、面積和重量較大的垃圾的清掃主要依賴吸塵裝置的吸塵能力。灰塵傳感器13可以采集空氣中的灰塵，判斷灰塵濃度的大小，并向控制系統輸出電平信號。灰塵傳感器由光電傳感器制成，灰塵傳感器13米樣一段時間，有灰塵顆粒遮擋光線就會記錄一個低電平，光線正常傳播時記錄高電平，這樣一個采樣周期內，低電平數除以電平時間總數就得到了反應灰塵濃度的數值，灰塵傳感器13把這個數值傳送給單片機進行處理。執行過程第一，障礙識別。在小車向前前進過程中，如果遇到障礙，光電傳感器7會識別到障礙，并將信號傳遞給控制裝置8的單片機。單片機先控制小車停車，不再繼續前進。第二，轉向判斷。接下來單片機調入安裝在車兩側的灰塵傳感器13撲捉的信號，通過對兩個灰塵傳感器13的PWM信號的分析比較，判斷出灰塵更大的一側。第三，實現轉向。判斷完成后，單片機給第三電機信號，控制第三電機的動作，實現向灰塵更多的一側轉向90度。例如若比較兩個灰塵傳感器13采集的信號，判斷得出右邊灰塵濃度較高，控制裝置7發出指令，左右輪同時反轉使小車后退一個轉向半徑的距離，本產品轉向半徑為12cm，即后退12cm，然后右輪不動，左輪正轉，使機器轉向90度。路徑規劃光電傳感器7可以識別出不同位置的臟物多少，那么就控制機器去尋找臟物更多的地方。小車左右兩邊各裝了一個灰塵傳感器13用來采集信號，其本身采樣周期是毫秒級的，優選90毫秒，處理器存儲下采樣4秒內的電平值，然后取其平均值Xi，比較
左右兩邊的灰塵濃度大小，讓小車向灰塵濃度較高的一邊轉向，轉向的角度與~^成正
X1 +X2
t匕，也就是說每4秒將進行一次決策，如果兩邊的濃度差小于設定誤差值s(說明這個s是編程使用的一個控制量，并沒有嚴格的標準，它也與灰塵傳感器的型號，編程的方式等有關系，一般來說這個控制量既能夠保證機器對灰塵濃度有一定的靈敏度，又能夠確保機器在工作時不出現大的震蕩，即不出現機器不停地來回轉向，就認為這個控制量的值是合理的。s是通過試驗效果來調節的，通過試驗，得到結果是設定s=120是比較合理的)，小車不進行轉向。本產品為全自動的家用電器，只需給電源充電，需要使用時打開開關即可。
權利要求1.一種智能尋贓物吸塵器，包括吸塵裝置(9)、底盤(12)和車輪(10)，其特征在于，在底盤(12)上部中軸線位置從前到后依次安裝有光電傳感器(7)，吸塵口(5)和吸塵裝置(9)，光電傳感器(7)與控制裝置(8)相連，吸塵口(5)貫通底盤(12)并與吸塵裝置(9)相連，在吸塵裝置(9)的下方的底盤上部安裝有控制裝置(8)，吸塵裝置(9) 一側安裝有第一電動機(4)，第一電動機(4)與其同一側的傳動軸(15 )相連，傳動軸(15 )與另一側的傳動軸(15)相連；底盤(12)下部的吸塵口(5)前面安裝有萬向輪(11)，底盤(12)下部前端兩側安裝有水平掃盤(I )，水平掃盤(I)與底盤(12)上部的傳動軸(15)相連,水平掃盤(I)后方靠近中軸線的位置安裝有與控制裝置(8)相連的灰塵傳感器(13)，灰塵傳感器(13)后面安裝有滾筒毛刷(3 )，滾筒毛刷(3 ) 一側連接安裝有第二電動機(14 )，底盤(12 )下部后端兩側安裝有車輪(10 )，每個車輪(10 )上安裝有一個獨立的第三電動機(16 )。
2.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的傳動軸(15)之間采用皮帶(6)相連傳動。
3.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的第一電動機(4)為直流減速電動機。
4.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的控制裝置(8)包括單片機、驅動單元和電源，所述的單片機型號為MC9S12XS128MAL。
5.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的灰塵傳感器(13)至少為兩個。
6.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的水平掃盤(I)為兩個，二者的旋轉方向相反并且均向內旋轉，傳動軸(15)與水平掃盤(I)之間采用錐齒輪(2)相連。
7.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的滾筒毛刷(3)旋轉方向為順時針旋轉。
8.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的第二電動機(14)為渦輪蝸桿電動機。
9.如權利要求I所述的智能尋贓物吸塵器，其特征在于，所述的第三電動機(16)為直流減速電動機。
專利摘要本實用新型公開了一種智能尋贓物吸塵器，包括吸塵裝置、底盤和車輪，在底盤上部中軸線位置從前到后依次安裝有光電傳感器、吸塵口、吸塵裝置和控制裝置，控制裝置，吸塵裝置一側安裝有與其同一側的傳動軸相連的第一電動機，傳動軸與另一側的傳動軸相連；底盤下部前端安裝有萬向輪，前端兩側安裝有水平掃盤，水平掃盤后方安裝有灰塵傳感器，灰塵傳感器后面安裝有滾筒毛刷，滾筒毛刷一側連接安裝有第二電動機，底盤下部后端兩側安裝有車輪，每個車輪上安裝有一個獨立的第三電動機。本實用新型由于改善了清掃結構，增加了吸塵器的清掃效果，增加了尋找臟污，重點清理的功能，增強了吸塵器的工作效率，避免機器重復清掃干凈的區域。
文檔編號A47L7/00GK202739908SQ20122046149
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者張軍, 黃晨驥, 萬宏基, 趙文燦, 張劍橋 申請人:長安大學