本發明涉及一種清潔機器人，尤其是一種衛生間清潔機器人。

背景技術：

隨著生活水平的提升，除了能從地面真空抽吸諸如灰塵的外來物質的清潔機器人外，近來已經開發了能夠擦拭地面的清潔機器人。而且清潔機器人的使用得到越來越多家庭和企業的認可，合理利用清潔機器人，不僅可以降低人工成本，而且能大幅度提高清潔環境的衛生程度。

中國專利申請公布號為CN104918529，專利名稱為“清潔機器人”中公開了一種能在不同方向上運動并提高清潔效率的清潔機器人。中國專利申請公布號為CN105764397，專利名稱為“機器人清潔器”中公開了一種提高灰塵吸入效率，及不易受干擾的機器人清潔器。但是，這樣這些公開的機器人只針對家庭或廠房等單一的環境，在單一環境中影響因素較少，而且所需功能較簡單，不易受其他因素干擾。特別是，這些機器人缺乏對異味和細菌的清除功能，不能適應衛生間環境，達不到衛生間所需的清潔效果。

O₃(臭氧，又稱為超氧)，是氧氣(O₂)的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種能對衛生間中異味和細菌進行清潔的衛生間清潔機器人。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種衛生間清潔機器人，包括主體和控制單元，主體底部安裝有受控于控制單元的行走機構，所述主體處還安裝有清潔機構，該清潔機構包括有：

清潔劑箱，該清潔劑箱內安裝有第一泵，該第一泵出口連接有清潔劑管；

O₃水箱，該O₃水箱內安裝第二泵，該第二泵出口連接有O₃水管；

吹風機，該吹風機出風口處接有出風管；

清潔機械臂，該清潔機械臂包括有安裝于主體處的手部、及用于手部動作的手部驅動部，所述清潔劑管出口、O₃水管出口和出風管出口均安裝于手部處；

所述控制單元根據設定的程序用于分別控制第一泵、第二泵、風機及手部驅動部的工作。

本發明的有益效果是：清潔劑箱內盛裝有清潔劑，可以水劑或泡沫劑；O₃水箱內盛裝有溶解有O₃的水。可以根據工作環境，在控制單元內預先輸入路線和工作流程等程序，然后由控制單元控制行走機構、第一泵、第二泵、吹風機及手部驅動部的工作。第一泵能從清潔劑箱抽取清潔劑并噴在清潔部位，然后通過吹風機將清潔部位的清潔劑吹干；第二泵能從O₃水箱內抽取O₃水并噴在相應清潔部位，同樣可通過吹風機將清潔部位的O₃水吹干。清潔劑能去污，而O₃水可以起到除菌和除臭的功能，從而對衛生間中污漬、異味和細菌進行清潔，保持衛生間的衛生。由于清潔臂的設置，因此能特別針對小便斗進行有效的清潔工作。O₃水箱內安裝有O₃發生器，做到O₃水的現制、現取、現用，發揮其最大效果。其中，手部驅動部屬于機械臂中的驅動部分，控制手部的擺動角度和擺動位置，而機械臂已經屬于較成熟的技術，在市面上都能買到現成的機械臂，在此不做贅述。

為了簡化清潔機械臂，降低成本，但不影響使用效果，因此主體處設有用于供手部在主體上滑動的導軌機構，手部安裝于導軌機構處；手部驅動部為驅動電機，該驅動電機輸出軸處同軸固定有絲桿，該絲桿上套設有相配合的螺母，該螺母與手部固定。手部通過導軌機構在主體上滑動，其中導軌機構較為成熟，在此不做贅述。驅動電機可以為伺服電機或步進電機，伺服電機或步進電機受控于控制單元，而且能進行較為精確的旋轉控制。在驅動電機的輸出軸處同軸固定有絲桿，該絲桿上套設有相配合的螺母，該螺母與手部固定。通過絲桿和螺母來控制手部沿滑槽運動，而安裝于手部的各管路出口能改變角度和位置，從而滿足特定的清潔需求。

清潔機構還包括有地面清潔模塊，該地面清潔模塊包括有：安裝于主體處的吸塵器，該吸塵器的吸塵口位于主體底部、且朝向下方設置；安裝于主體內的清潔電機，該清潔電機的輸出軸豎直向下設置；固定于輸出軸端部的海綿刷；吹風機出風口處接有吹地出風管，該吹地出風管出口位于主體底部、且朝向下方設置；所述吸塵器和轉動電機受控于控制單元。通過吸塵器、海綿刷對地面進行清潔，然后通過吹風機吹干地面，清潔電機輸出軸的轉動帶動海綿刷不停地刷洗地面，從而保持衛生間地面干凈和干燥。整個清潔過程，實現了三重清潔技術，通過吸、刷、吹來達到清潔目的，對地面的清潔徹底且高效。

在一些特殊地形，為了避免海綿刷的干擾，故清潔機構還包括用于驅動清潔電機升降的升降單元，該升降單元受控于控制單元。當然，升降單元還可以采用絲桿機構、或齒輪齒條機構、或任何能實現升降功能的結構。

當海綿刷吸足水分后需要進行清潔，則清潔機構還包括圍擋，該圍擋環繞海綿刷周向設置、且圍成封閉環。通過高速轉動清潔電機，則在離心力作用下，海綿刷中的水分就會甩到周圍，從而實現甩干。

衛生間清潔機器人還包括有安裝于主體處的充電電池、及與充電電池充電端口相連接的受電模塊，該受電模塊為無線充電接收線圈或受電觸片；所述充電電池通過線路分別與第一泵、第二泵、風機和手部驅動器相連接，且各線路處分別設有受控于控制單元的控制開關。通過無線充電接收線圈來實現充電電池的無線充電，因此，可實現充電電池的密封設置，在潮濕的衛生間起到保護，避免發生充電電池的漏電、腐蝕等不利情況。充電電池采用無線充電方式或者觸片式充電方式。

衛生間清潔機器人還包括有開門機構，該開門機構包括有安裝于主體處的頂桿、及用于驅動頂桿軸向往復運動的頂桿驅動部。

衛生間清潔機器人還包括有人體傳感器，該人體傳感器用于感應人體紅外信號、并產生相應的紅外數字信號，所述控制單元用于接收判斷該紅外數字信號、并產生相應的控制信號。當人體傳感器感應到人員時，就會將反饋信號傳遞給控制單元，而控制單元就會產生控制信號，命令行走機構繞行或暫時停止清潔工作，避免對衛生間使用者的干擾。

為了實時判斷各箱體內液位的高低，則清潔劑箱、O₃水箱和蓄水箱內分別安裝有液位傳感器，該液位傳感器用于感應所在箱體內液位信號、并產生相應的液位感應信號，控制單元與液位傳感器通過線路連接。

衛生間清潔機器人還包括有：安裝于主體處的激光掃描探頭；與激光掃描探頭連接的檢測模塊，該檢測模塊通過激光掃描探頭掃描環境并對環境進行模擬繪圖；軌跡規劃模塊，用于接收來自檢測模塊的模擬繪圖、并規劃合理的軌跡信號；所述控制單元接收來自軌跡規劃模塊的軌跡信號，并根據軌跡信號控制行走機構的工作。控制單元、檢測模塊、軌跡規劃模塊、激光掃描探頭，利用各模塊與激光掃描探頭之間的配合，先是利用激光掃描探頭將周圍環境掃描并發送給檢測模塊，通過檢測模塊將檢測到的信息發送至軌跡規劃模塊，

清潔劑箱和O₃水箱處均設有添料口，該添料口處安裝有用于添料口啟閉、且受控于控制單元的啟閉單元。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

圖2為本發明實施例控制的線路框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述：

如圖1、2所示，本實施例包括主體21(即殼體或支架)和控制單元1，主體底部安裝有受控于控制單元1的行走機構22。主體21內部還安裝有清潔機構3，清潔機構3包括有安裝于主體22內的清潔劑箱31、O₃水箱32和吹風機33，在清潔劑箱31內安裝有第一泵311，該第一泵311出口連接有清潔劑管312；在O₃水箱32內安裝第二泵321，該第二泵321出口連接有O₃水管322；吹風機33出風口處接有出風管331。由于O₃容易從水溶液中析出和分解，所以在O₃水箱32內安裝有O₃發生器(未畫出)。在主體21上還安裝有清潔機械臂34，該清潔機械臂34包括手部341、及用于手部動作的手部驅動部342，清潔劑管312出口、O₃水管322出口和出風管331出口均安裝于手部341處。控制單元1根據預先設定的程序用于分別控制第一泵311、第二泵321、吹風機33及手部驅動部342的工作。清潔劑箱31和O₃水箱32處均設有添料口(未畫出)，該添料口處安裝有用于添料口啟閉、且受控于控制單元1的啟閉單元。該啟閉單元可以為控制閥，或者鉸接于添料口處的封蓋、及用于驅動封蓋繞鉸接軸轉動的驅動部，此處的驅動部可以采用任何能帶著封蓋繞鉸接軸轉動的驅動設備，在此不做贅述。控制單元1采用單片機或微機或CPU等，本實施例中控制單元1為日本NEC的8位高性能單片機NEC 78K0/Kx1+系列。

在主體21外壁處設有滑槽211，手部341安裝于滑槽211內；手部驅動部342為伺服電機，該伺服電機輸出軸處同軸固定有絲桿，該絲桿上套設有相配合的螺母，該螺母與手部固定。通過絲桿和螺母來控制手部341沿滑槽211運動，而安裝于手部341的各管路出口能改變角度和位置，從而滿足特定的清潔需求。其中，手部驅動部342屬于機械臂中的驅動部分，控制帶著手部341的擺動角度和擺動位置，而機械臂已經屬于較成熟的技術，在市面上都能買到現成的機械臂。因此，除了本實施例中提及的清潔機械臂外，在此不做贅述。另外，行走機構也屬于常規技術，在本領域已經得到廣泛應用，在此不做贅述。

本實施例中，在主體21內部還安裝有吸塵器41和清潔電機42，該吸塵器41的吸塵口位于主體21底部、且朝向下方設置；該清潔電機42的輸出軸豎直向下設置，在輸出軸端部固定有海綿刷43；吹風機33出風口處接有吹地出風管332，該吹地出風管332出口位于主體21底部、且朝向下方設置。其中，吸塵器41和轉動電機42受控于控制單元1。

清潔電機42帶著海綿刷43轉動，既可以起到清潔地面的作用，也可以產生離心力甩干海綿刷。當海綿刷43吸足水分后需要進行清潔，則清潔機構3還包括圍擋44，該圍擋44環繞海綿刷43周向設置、且圍成封閉環，該圍擋44環繞海綿刷43，以阻擋離心過程中甩出的液體。在一些特殊地形，為了避免海綿刷43的干擾，故清潔機構3還包括用于驅動清潔電機42升降的升降單元45，該升降單元45為液壓缸，該液壓缸軸向豎直設置，且液壓桿的端部與清潔電機固定，其中液壓缸通過控制電路受控于控制單元1。本實施例中，升降單元45還可以采用與清潔機械臂相近似的絲桿機構、或者齒輪箱組等，升降單元屬于常規技術，在本領域已經得到廣泛應用，在此不做贅述。

本實施例還包括有安裝于主體21處的充電電池51、及與充電電池51充電端口相連接的受電模塊52，該受電模塊52為無線充電接收線圈；充電電池51通過線路分別與第一泵311、第二泵321、吹風機33和手部驅動器342相連接，且各線路處分別設有受控于控制單元1的控制開關。當然，充電電池51還為行走機構22提供工作電能。受電模塊52還可以采用不同的受電觸片，通過控制單元1實現充電位置的尋找和定位；接著，受電觸片52與外部的供電觸片相接觸，實現充電電池的充電。

公共衛生間內的蹲位都設有門，為了打開門，則本實施例中還包括有開門機構6，該開門機構6包括有安裝于主體21處的頂桿61、及用于驅動頂桿61軸向往復運動的頂桿驅動部62。該頂桿驅動部62為液壓缸機構、或絲桿機構、或帶齒輪箱的電機機構等，相近似的機構在本領域屬于常規技術，且在本領域已經得到廣泛應用，在此不做贅述。除本實施例提及的開門機構6外，開門機構6還可以采用帶電磁鐵的開門手部，通過電磁閥來控制電磁鐵的通斷電，從而實現開門時的力量供應。或者，通過擺桿機構(未畫出)，該擺桿機構包括有與主體21鉸接的擺桿、及驅動擺桿擺動的擺桿驅動部。

本實施例還包括有人體傳感器7，該人體傳感器7用于感應外部紅外信號、并轉化為紅外數字信號，而控制單元1用于接收判斷該紅外數字信號、并產生相應的控制信號，該控制信號可命令行走機構22繞行或暫時停止清潔工作，避免對衛生間內的人造成干擾，帶來不必要的麻煩和尷尬。

本實施例還包括有激光掃描探頭81、檢測模塊82和軌跡規劃模塊83。檢測模塊82與激光掃描探頭81連接，該檢測模塊82通過激光掃描探頭81掃描環境并對環境進行模擬繪圖；軌跡規劃模塊83用于接收來自檢測模塊82的模擬繪圖、并規劃合理的軌跡信號；控制單元1接收來自軌跡規劃模塊83的軌跡信號，并根據軌跡信號控制行走機構22的工作。在主體內所安裝有受電模塊52過檢查模塊82掃描獲取外部供電模塊(未畫出)的位置信息；而控制單元1用于接收來自供電模塊的位置信息、并控制行走機構22的工作，使得受電模塊52帶到與供電模塊相對應的位置，實現充電動作。清潔劑箱31、O₃水箱32和蓄水箱33內分別安裝有液位傳感器，該液位傳感器用于感應所在箱體內液位信號、并產生相應的液位感應信號，控制單元1與液位傳感器通過線路連接。

本發明中，清潔劑箱31內盛裝有清潔劑，可以水劑或泡沫劑；O₃水箱32內盛裝有溶解有O₃的水。可以根據工作環境，在控制單元1內預先輸入路線和工作流程等程序，然后由控制單元1控制行走機構22、第一泵311、第二泵321、吹風機33及手部驅動部342的工作。第一泵311能從清潔劑箱31抽取清潔劑并噴在清潔部位，然后通過吹風機33將清潔部位的清潔劑吹干；第二泵321能從O₃水箱32內抽取O₃水并噴在相應清潔部位，同樣可通過吹風機33將清潔部位的O₃水吹干。清潔劑能去污，而O₃水可以起到除菌和除臭的功能，從而對衛生間中污漬、異味和細菌進行清潔，保持衛生間的衛生。由于清潔臂的設置，因此能特別針對小便斗進行有效的清潔工作。其中，手部驅動部342屬于機械臂中的驅動部分，控制手部341的擺動角度和擺動位置，而機械臂已經屬于較成熟的技術，在市面上都能買到現成的機械臂，在此不做贅述。