本發(fā)明屬于市政掃地機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于市政工程的多功能掃地機器人。

背景技術(shù)：

目前市政領(lǐng)域中的馬路清掃設(shè)備，常采用有人駕駛的掃地車來清掃路面，使用普通汽車底盤和增加掃地機械設(shè)備來實現(xiàn)掃地功能，對于路面上具有很難清理的垃圾時，需通過人為對難清理的垃圾清理，之后，再通過掃地車清理，工作效率很低，影響了掃地速度。而對于目前的自動掃地的設(shè)備而言，僅僅是通過清掃和灑水實現(xiàn)，對于很難清理的垃圾，自動掃地機器人無法做到，或者需要及其復(fù)雜的設(shè)備才能實現(xiàn)。

本發(fā)明設(shè)計一種用于市政工程的多功能掃地機器人解決如上問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明公開一種用于市政工程的多功能掃地機器人，它是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種用于市政工程的多功能掃地機器人，其特征在于：它包括行走機構(gòu)、吸塵機構(gòu)、擦濕機構(gòu)、抹平機構(gòu)、行走輪，其中行走機構(gòu)、吸塵機構(gòu)和擦濕機構(gòu)均為圓環(huán)柱形狀，抹平機構(gòu)安裝在擦濕機構(gòu)內(nèi)環(huán)面中，擦濕機構(gòu)安裝在吸塵機構(gòu)內(nèi)環(huán)面中，吸塵機構(gòu)安裝在行走機構(gòu)內(nèi)環(huán)面內(nèi)，三個行走輪周向均勻地安裝在行走機構(gòu)底面。

上述行走機構(gòu)內(nèi)部具有驅(qū)動電機、伺服電機、電控系統(tǒng)和電池。

上述吸塵機構(gòu)包括吸塵管、吸塵箱、吸塵環(huán)、吸塵箱底管、吸塵電機、吸塵泵、泵進出口、儲塵通道、吸塵口、吸塵斜面，其中吸塵箱為環(huán)形中空結(jié)構(gòu)且外環(huán)面安裝在行走機構(gòu)內(nèi)環(huán)面上側(cè)，吸塵箱底管安裝在吸塵箱下側(cè)且位于底面的圓孔處，吸塵環(huán)安裝在行走機構(gòu)內(nèi)環(huán)面的下側(cè)，吸塵環(huán)中開有環(huán)形儲塵通道，儲塵通道下側(cè)開有環(huán)形吸塵口，吸塵口邊緣兩側(cè)均具有吸塵斜面，吸塵泵兩側(cè)均開有一個泵進出口，吸塵泵安裝在吸塵環(huán)上側(cè)，吸塵電機安裝在吸塵泵上側(cè)，三個吸塵管周向均勻地安裝在吸塵環(huán)上側(cè)，且通過軟管合成一個通道并與兩個泵進出口中的一個相通，吸塵箱底管通過軟管與另一個泵進出口相通。

上述擦濕機構(gòu)包括儲水箱、引水導(dǎo)環(huán)、擦濕環(huán)、輸水孔、輸水管、擴水環(huán)面，其中儲水箱為環(huán)形中空機構(gòu)且其外環(huán)面安裝在吸塵箱內(nèi)環(huán)面上，擦濕環(huán)安裝在引水導(dǎo)環(huán)下側(cè)，引水導(dǎo)環(huán)的外環(huán)面安裝在吸塵環(huán)內(nèi)環(huán)面上；六個輸水管一端周向均勻安裝在引水導(dǎo)環(huán)上的六個輸水孔上，另一端安裝在儲水箱下側(cè)；每個輸水孔與擦濕環(huán)接觸端具有擴水環(huán)面。

上述抹平機構(gòu)包括抹平架桿、觸發(fā)塊、加速飛輪、飛輪轉(zhuǎn)軸支撐、飛輪轉(zhuǎn)軸、第二差速器、可控離合、旋轉(zhuǎn)支撐、第一差速器、抹平轉(zhuǎn)軸、抹平電機、觸發(fā)弧板、固定底板、第一支撐板、第二左軸、第二右軸、限定軸、限定條、第二支撐板、第一轉(zhuǎn)軸、第三支撐板、導(dǎo)條、第四支撐板、渦卷彈簧、第五支撐板、抹平電機底板、抹平電機支撐、第六支撐板、第二轉(zhuǎn)軸、第七支撐板、第三轉(zhuǎn)軸、第八支撐板、抹平電機轉(zhuǎn)軸、第一主軸、導(dǎo)環(huán)槽、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)、抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)槽、觸發(fā)斜面、抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)環(huán)、限位塊、限位觸發(fā)塊、限位滑套、限位孔、抹平刀片、第四轉(zhuǎn)軸，其中固定底板安裝在引水導(dǎo)環(huán)內(nèi)緣面上，固定底板中間圓孔內(nèi)具有抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)槽，固定底板上側(cè)端面上開有導(dǎo)環(huán)槽，弧形觸發(fā)塊上具有觸發(fā)斜面且安裝在固定底板上側(cè)且靠近固定底板外緣面；抹平轉(zhuǎn)軸上安裝有抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)環(huán)，抹平轉(zhuǎn)軸通過抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)環(huán)與抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)槽的配合安裝在固定底板中，抹平轉(zhuǎn)軸底端對稱安裝有兩個抹平架桿，每個抹平架桿頂端安裝有抹平刀片，抹平架桿靠近抹平轉(zhuǎn)軸連接處的架體距離地面高度大于抹平刀片與地面的距離；旋轉(zhuǎn)支撐為圓環(huán)板，其下側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)，旋轉(zhuǎn)支撐通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)與導(dǎo)環(huán)槽的配合安裝在固定底板上； 抹平電機底板安裝在旋轉(zhuǎn)支撐外緣面上；渦卷彈簧安裝在旋轉(zhuǎn)支撐內(nèi)環(huán)內(nèi)，且渦卷彈簧外端安裝在旋轉(zhuǎn)支撐的內(nèi)環(huán)面上，內(nèi)端安裝在固定底板上；抹平電機通過抹平電機支撐安裝在抹平電機底板上；第七支撐板安裝在旋轉(zhuǎn)支撐上側(cè)且靠近抹平電機支撐，第六支撐板一端固定在第七支撐板側(cè)面且與第七支撐板垂直，第八支撐板一端固定在第七支撐板頂端且與第七支撐板垂直，第六支撐板和第八支撐板同側(cè)的一端共同安裝有第五支撐板且第五支撐板與第七支撐板平行，第三支撐板安裝在旋轉(zhuǎn)支撐上且與第七支撐板對稱分布；第四支撐板一端安裝在第五支撐板側(cè)面，另一端安裝在第三支撐板側(cè)面；第一支撐板底端安裝在第四支撐板上且與第四支撐板垂直，第二支撐板一端固定在第三支撐板頂端，另一端安裝在第一支撐板側(cè)面；第一主軸安裝在第五支撐板下側(cè)，第四轉(zhuǎn)軸安裝在第四支撐板上，第一主軸通過第一差速器與抹平轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸連接，抹平轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸為第一差速器的兩個差速軸；第二轉(zhuǎn)軸安裝在第六支撐板上，且第二轉(zhuǎn)軸與第一主軸通過錐齒配合傳動；抹平電機轉(zhuǎn)軸安裝在第七支撐板上，第三轉(zhuǎn)軸安裝在第八支撐板上，抹平電機轉(zhuǎn)軸通過錐齒配合與第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸嚙合；第二左軸安裝在第五支撐板上側(cè)，第三轉(zhuǎn)軸通過可控離合與第二左軸連接；第二右軸安裝在第一支撐板上側(cè)；飛輪轉(zhuǎn)軸支撐安裝在儲水箱內(nèi)環(huán)側(cè)上，飛輪轉(zhuǎn)軸安裝在飛輪轉(zhuǎn)軸支撐上，加速飛輪安裝在飛輪轉(zhuǎn)軸上端；飛輪轉(zhuǎn)軸通過第二差速器與第二右軸和第二左軸連接，第二左軸和第二右軸為第二差速器的兩個差速軸；限定軸安裝在第二支撐板上，第一轉(zhuǎn)軸安裝在第一支撐板上，限定軸一端與第二右軸通過錐齒配合，限定軸另一端與第一轉(zhuǎn)軸通過錐齒配合；第一轉(zhuǎn)軸一端與限位軸通過錐齒配合，第一轉(zhuǎn)軸另一端與第四轉(zhuǎn)軸通過錐齒配合；限位滑套安裝在第一支撐板上，限位塊兩側(cè)對稱安裝有兩個限位觸發(fā)塊，每個限位觸發(fā)塊均通過限定條安裝在觸發(fā)弧板頂端兩側(cè)，限定軸上開有限位孔，限位塊一端滑動于限位孔中，另一端滑動于限位滑套中；導(dǎo)條一端安裝在觸發(fā)弧板上，另一端穿過第三支撐板上的方孔；觸發(fā)弧板下端與固定底板具有低于觸發(fā)塊高度的間隙。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述抹平轉(zhuǎn)軸底端開有環(huán)形的支撐底柱卡槽，支撐底柱上側(cè)開有圓槽，圓槽底端安裝有環(huán)形支撐底柱導(dǎo)環(huán)，支撐底柱通過支撐底柱導(dǎo)環(huán)與支撐底柱卡槽的配合而安裝在抹平轉(zhuǎn)軸底端。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述抹平架桿下端兩側(cè)對稱安裝有兩個摩擦塊，且兩個摩擦塊位于兩個抹平刀片之間。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述渦卷彈簧內(nèi)端通過彈簧固定塊安裝在固定底板上。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述吸塵電機和抹平電機均通過行走機構(gòu)中的電池供電。

相對于傳統(tǒng)的市政掃地機器人技術(shù)，本發(fā)明中的掃地機器人具有自動行走、自動吸塵、自動加濕和自動鏟掉突起物的四大功能，通過圓環(huán)套的設(shè)計理念，將自動行走、自動吸塵、自動加濕等機構(gòu)做成環(huán)形并嵌套在一起，并在環(huán)形機構(gòu)中間設(shè)計了抹平機構(gòu)，整個發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊功能多樣，具有極好的使用效果。

本發(fā)明中的行走機構(gòu)使用常規(guī)的技術(shù)將電機和電機控制系統(tǒng)安裝在行走機構(gòu)殼體內(nèi)部，通過伺服控制三個輪子的行走和轉(zhuǎn)向來達到控制整個掃地機器人的目的。吸塵機構(gòu)設(shè)計在靠近行走機構(gòu)內(nèi)緣面上，吸塵機構(gòu)通過吸塵電機提供動力將所吸收的塵土吸入到吸塵箱中。吸塵電機通過對儲塵通道產(chǎn)生負壓，使得塵土通過吸塵斜面和吸塵口進入到儲塵通道中，塵土在儲塵通道中流動并通過三個吸塵管進入到吸塵箱中，吸塵斜面的設(shè)計目的一方面是為了提供較寬吸氣面積將塵土吸入，另一方面是為通過擴展通道減弱對塵土的吸力，減少空氣流動對塵土的二次吹起。除濕機構(gòu)上側(cè)具有儲水箱，儲水箱中的水通過六根輸水管依靠水的重力作用將水從儲水槽中流入到擦濕環(huán)中，輸水孔下側(cè)具有擴水環(huán)面，擴水環(huán)面設(shè)計的目的在于能夠?qū)⑤斔苤械乃暂^大的出口擴散到擦濕環(huán)中；能夠讓擦濕環(huán)最快的速度將水以合適的流量擦濕到地面上；抹平機構(gòu)的設(shè)計一方面起到當抹平刀片切割突起時被卡住時對抹平電機的保護作用，另一方面通過加速飛輪的旋轉(zhuǎn)加速度起到增加抹平刀片的切割扭矩的作用，抹平架桿上的抹平刀片對地面上的突起進行切割去除；這些突起包括濕土晾干后的土塊、亂扔的口香糖等。在電機功率允許的情況下，抹平刀片切割突起的最大扭矩決定于掃地機器人與地面的靜摩擦力，而對于機器人使用而言希望機器人越輕越好，越輕越容易搬運和使用；但是當掃地機器人的重量較輕時，其與地面的摩擦力會減小，這就大大削弱了抹平刀片的切割能力，當突起艱難被清理時，掃地機器人會因為無法提供切割扭矩而反作用力被突起作用反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機器人對周邊的家具產(chǎn)生碰撞破壞，所以發(fā)明中設(shè)計了加速飛輪，利用飛輪的加速旋轉(zhuǎn)提供的加速力增加機器人的最大扭矩。在大扭矩下使得突起被切除。當凸塊被清除的阻力大于電機的輸入功率后，整個掃地機器人的摩擦力和飛輪的加速力共同作用下都無法提供可以清除突起的扭矩時，機器人肯定會不停的反轉(zhuǎn)，發(fā)明中通過差速器自動控制調(diào)節(jié)將發(fā)動機的功率全部輸出到加速飛輪上，而使抹平轉(zhuǎn)軸失去動力，即機器人不會反轉(zhuǎn)，只是加速飛輪在自轉(zhuǎn)，另外防止了抹平電機的損壞。

本發(fā)明中抹平機構(gòu)中第一主軸通過第一差速器與第四轉(zhuǎn)軸和抹平轉(zhuǎn)軸連接，第一差速器能夠保證第一主軸傳遞的動力根據(jù)第四轉(zhuǎn)軸與抹平轉(zhuǎn)軸的阻力分配動力，阻力相對越小，被分配的動力越大，即當?shù)谒霓D(zhuǎn)軸和抹平轉(zhuǎn)軸其中任意一個被卡死后，第一主軸的動力可以僅傳遞到?jīng)]有被卡死的轉(zhuǎn)軸上；第二左軸和第二右軸通過第二差速器與飛輪轉(zhuǎn)軸連接，第二差速器的設(shè)計目的在于，第二左軸和第二右軸的動力均可以傳遞到飛輪轉(zhuǎn)軸上，而且當?shù)诙筝S和第二右軸中任意一個被卡死后，沒有被卡死的轉(zhuǎn)軸能夠?qū)恿鬟f到飛輪轉(zhuǎn)軸上；第三轉(zhuǎn)軸通過可控離合與第二左軸連接，可控離合的設(shè)計在于這個抹平機構(gòu)滿足一定條件時第三轉(zhuǎn)軸與第二左軸才會接通傳遞；觸發(fā)弧板通過導(dǎo)條在第三支撐板上徑向滑動，觸發(fā)弧板隨著旋轉(zhuǎn)支撐的旋轉(zhuǎn)會與觸發(fā)塊上的觸發(fā)斜面接觸，在觸發(fā)斜面導(dǎo)向作用下觸發(fā)弧板向第三支撐板方向運動。滑動中控制限位塊可以在限位滑套和限位孔中滑動，限位塊的滑動能夠?qū)ο尬惠S進行限位；當限位塊插入到限位孔中后，限位軸就會被限制轉(zhuǎn)動；觸發(fā)弧板通過限位條和限位觸發(fā)塊的傳動控制限位塊的運動，進而控制限位軸的限制與否。抹平機構(gòu)的抹平架桿上兩側(cè)還具有摩擦塊，摩擦塊在抹平架桿旋轉(zhuǎn)過程中與地面摩擦接觸，保證抹平刀片與地面保持一定的小間隙，防止抹平刀片旋轉(zhuǎn)時刮傷地面。抹平架桿安裝在抹平轉(zhuǎn)軸上，抹平轉(zhuǎn)軸下側(cè)具有支撐底柱，支撐底柱通過支撐底柱導(dǎo)環(huán)與支撐底柱卡槽的配合可以繞著抹平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的目的在于一方面抹平架桿旋轉(zhuǎn)過程中，旋轉(zhuǎn)的抹平轉(zhuǎn)軸和靜止的地面通過支撐底柱過渡，另一方面和摩擦塊共同起到保證抹平刀片與地面保持一定的小間隙的作用。

抹平機構(gòu)的切割突起的實施方式如下：旋轉(zhuǎn)支撐可以在固定底板上旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)中對渦卷彈簧進行壓縮，同時帶動抹平電機、各種轉(zhuǎn)軸和支撐一起旋轉(zhuǎn)。當突起較容易被清除時，觸發(fā)弧板處于遠離旋轉(zhuǎn)支撐外緣面位置處，此時限位塊卡入在限位孔中，限位軸被限制旋轉(zhuǎn)，被限制旋轉(zhuǎn)的限位軸通過與轉(zhuǎn)軸之間的錐齒嚙合限制了第二右軸和第一轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)；可控離合保持了第二左軸和第三轉(zhuǎn)軸的分離，抹平電機僅能通過第二轉(zhuǎn)軸和第一主軸將動力傳遞到抹平轉(zhuǎn)軸上。被抹平電機帶動的抹平刀片與突起碰撞接觸時，突起對抹平刀片具有反作用力，反作用力經(jīng)過抹平轉(zhuǎn)軸傳遞到抹平電機上，之后帶動旋轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)，壓縮渦卷彈簧，較容易清除的突起的反作用力很小，渦卷彈簧被壓縮較小的角度后就可以大于反作用，而此時機器人的地面摩擦力遠大于渦卷彈簧恢復(fù)力，所以抹平刀片能夠順利地切除突起。當突起較難被清除時，抹平刀片會受到較大的反作用力，此時渦卷彈簧被壓縮很大的角度，當被壓縮的渦卷彈簧恢復(fù)力接近機器人所能提供的最大摩擦力時，機器人處于臨界反轉(zhuǎn)狀態(tài)，在此狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)到一定的設(shè)置角度，此角度處會激發(fā)可控離合對第三轉(zhuǎn)軸和第二左軸的嚙合，第二左軸通過第二差速器接通抹平電機帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，當飛輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反作用力抵消抹平刀片的反作用力后，抹平刀片在飛輪加速反作用和機器人與地面的摩擦力共同作用下對突起進行清除。當突起很難被清除并且飛輪作用力無法抵消抹平刀片的反作用力后，渦卷彈簧會被壓縮更大的角度，觸發(fā)塊會觸發(fā)觸發(fā)弧板運動，使得限位塊從限位孔中退出，限位軸恢復(fù)旋轉(zhuǎn)，此時抹平轉(zhuǎn)軸被突起限制旋轉(zhuǎn)，抹平電機通過第一差速器將抹平刀片的功率經(jīng)過第一轉(zhuǎn)軸、限位軸和第二左軸傳遞到飛輪上，飛輪在第二左軸和第二右軸兩者的傳動下高速旋轉(zhuǎn)，而機器人停留在原地且沒有反轉(zhuǎn)情況，保護了抹平電機又防止機器人反轉(zhuǎn)造成二次破壞的有益效果。

附圖說明

圖1是整體部件分布示意圖。

圖2是整體部件俯視圖。

圖3是整體部件剖視圖。

圖4是整體部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖5是行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是吸塵機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是擦濕機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是抹平機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是抹平機構(gòu)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖10是旋轉(zhuǎn)支撐安裝示意圖。

圖11是觸發(fā)塊安裝示意圖。

圖12是抹平架桿相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是限位塊安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是支撐底柱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是限位軸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是觸發(fā)弧板與觸發(fā)塊配合示意圖。

圖17是吸塵箱和儲水箱運行示意圖。

圖中標號名稱：1、行走機構(gòu)，2、吸塵機構(gòu)，3、擦濕機構(gòu)，4、抹平機構(gòu)，5、抹平架桿，6、行走輪，7、輸水孔，8、吸塵管，9、觸發(fā)塊，10、吸塵箱，11、儲水箱，12、加速飛輪，13、飛輪轉(zhuǎn)軸支撐，14、飛輪轉(zhuǎn)軸，15、第二差速器，16、可控離合，17、吸塵環(huán)，18、引水導(dǎo)環(huán)，19、擦濕環(huán)，20、旋轉(zhuǎn)支撐，21、第一差速器，22、抹平轉(zhuǎn)軸，23、抹平電機，24、輸水管，25、觸發(fā)弧板，26、固定底板，27、吸塵箱底管，28、吸塵電機，29、吸塵泵，30、泵進出口，31、儲塵通道，32、吸塵口，33、吸塵斜面，34、擴水環(huán)面，36、第一支撐板，37、第二左軸，38、第二右軸，39、限定軸，40、限定條，41、第二支撐板，42、第一轉(zhuǎn)軸，43、第三支撐板，44、導(dǎo)條，45、第四支撐板，46、渦卷彈簧，47、第五支撐板，48、抹平電機底板，49、抹平電機支撐，50、第六支撐板，51、第二轉(zhuǎn)軸，52、第七支撐板，53、第三轉(zhuǎn)軸，54、第八支撐板，55、抹平電機轉(zhuǎn)軸，56、支撐底柱，57、第一主軸，58、導(dǎo)環(huán)槽，59、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)，60、彈簧固定塊，61、抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)槽，62、觸發(fā)斜面，63、抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)環(huán)，64、支撐底柱卡槽，65、摩擦塊，66、抹平刀片，67、限位塊，68、限位觸發(fā)塊，69、限位滑套，70、支撐底柱導(dǎo)環(huán)，71、限位孔，72、第四轉(zhuǎn)軸。

具體實施方式

如圖1、3、4所示，它包括行走機構(gòu)1、吸塵機構(gòu)2、擦濕機構(gòu)3、抹平機構(gòu)4、行走輪6，其中行走機構(gòu)1、吸塵機構(gòu)2和擦濕機構(gòu)3均為圓環(huán)柱形狀，抹平機構(gòu)4安裝在擦濕機構(gòu)3內(nèi)環(huán)面中，擦濕機構(gòu)3安裝在吸塵機構(gòu)2內(nèi)環(huán)面中，吸塵機構(gòu)2安裝在行走機構(gòu)1內(nèi)環(huán)面內(nèi)，三個行走輪6周向均勻地安裝在行走機構(gòu)1底面。

如圖5所示，上述行走機構(gòu)1內(nèi)部具有驅(qū)動電機、伺服電機、電控系統(tǒng)和電池。

如圖6、2所示，上述吸塵機構(gòu)2包括吸塵管8、吸塵箱10、吸塵環(huán)17、吸塵箱底管27、吸塵電機28、吸塵泵29、泵進出口30、儲塵通道31、吸塵口32、吸塵斜面33，其中吸塵箱10為環(huán)形中空結(jié)構(gòu)且外環(huán)面安裝在行走機構(gòu)1內(nèi)環(huán)面上側(cè)，吸塵箱底管27安裝在吸塵箱10下側(cè)且位于底面的圓孔處，吸塵環(huán)17安裝在行走機構(gòu)1內(nèi)環(huán)面的下側(cè)，吸塵環(huán)17中開有環(huán)形儲塵通道31，儲塵通道31下側(cè)開有環(huán)形吸塵口32，吸塵口32邊緣兩側(cè)均具有吸塵斜面33，吸塵泵29兩側(cè)均開有一個泵進出口30，吸塵泵29安裝在吸塵環(huán)17上側(cè)，吸塵電機28安裝在吸塵泵29上側(cè)，三個吸塵管8周向均勻地安裝在吸塵環(huán)17上側(cè)，且通過軟管合成一個通道并與兩個泵進出口30中的一個相通，吸塵箱底管27通過軟管與另一個泵進出口30相通。

如圖7所示，上述擦濕機構(gòu)3包括儲水箱11、引水導(dǎo)環(huán)18、擦濕環(huán)19、輸水孔7、輸水管24、擴水環(huán)面34，其中儲水箱11為環(huán)形中空機構(gòu)且其外環(huán)面安裝在吸塵箱10內(nèi)環(huán)面上，擦濕環(huán)19安裝在引水導(dǎo)環(huán)18下側(cè)，引水導(dǎo)環(huán)18的外環(huán)面安裝在吸塵環(huán)17內(nèi)環(huán)面上；六個輸水管24一端周向均勻安裝在引水導(dǎo)環(huán)18上的六個輸水孔7上，另一端安裝在儲水箱11下側(cè)；每個輸水孔7與擦濕環(huán)19接觸端具有擴水環(huán)面34。

如圖8、9所示，上述抹平機構(gòu)4包括抹平架桿5、觸發(fā)塊9、加速飛輪12、飛輪轉(zhuǎn)軸支撐13、飛輪轉(zhuǎn)軸14、第二差速器15、可控離合16、旋轉(zhuǎn)支撐20、第一差速器21、抹平轉(zhuǎn)軸22、抹平電機23、觸發(fā)弧板25、固定底板26、第一支撐板36、第二左軸37、第二右軸38、限定軸39、限定條40、第二支撐板41、第一轉(zhuǎn)軸42、第三支撐板43、導(dǎo)條44、第四支撐板45、渦卷彈簧46、第五支撐板47、抹平電機底板48、抹平電機支撐49、第六支撐板50、第二轉(zhuǎn)軸51、第七支撐板52、第三轉(zhuǎn)軸53、第八支撐板54、抹平電機轉(zhuǎn)軸55、第一主軸57、導(dǎo)環(huán)槽58、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)59、抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)槽61、觸發(fā)斜面62、抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)環(huán)63、限位塊67、限位觸發(fā)塊68、限位滑套69、限位孔71、抹平刀片66、第四轉(zhuǎn)軸72，其中如圖3所示，固定底板26安裝在引水導(dǎo)環(huán)18內(nèi)緣面上，如圖11所示，固定底板26中間圓孔內(nèi)具有抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)槽61，固定底板26上側(cè)端面上開有導(dǎo)環(huán)槽58，弧形觸發(fā)塊9上具有觸發(fā)斜面62且安裝在固定底板26上側(cè)且靠近固定底板26外緣面；如圖12所示，抹平轉(zhuǎn)軸22上安裝有抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)環(huán)63，抹平轉(zhuǎn)軸22通過抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)環(huán)63與抹平轉(zhuǎn)軸導(dǎo)槽61的配合安裝在固定底板26中，抹平轉(zhuǎn)軸22底端對稱安裝有兩個抹平架桿5，每個抹平架桿5頂端安裝有抹平刀片66，抹平架桿5靠近抹平轉(zhuǎn)軸22連接處的架體距離地面高度大于抹平刀片66與地面的距離；如圖10所示，旋轉(zhuǎn)支撐20為圓環(huán)板，其下側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)59，旋轉(zhuǎn)支撐20通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)59與導(dǎo)環(huán)槽58的配合安裝在固定底板26上；如圖8、9所示，抹平電機底板48安裝在旋轉(zhuǎn)支撐20外緣面上；如圖8、10所示，渦卷彈簧46安裝在旋轉(zhuǎn)支撐20內(nèi)環(huán)內(nèi)，且渦卷彈簧46外端安裝在旋轉(zhuǎn)支撐20的內(nèi)環(huán)面上，內(nèi)端安裝在固定底板26上；如圖8、9所示，抹平電機23通過抹平電機支撐49安裝在抹平電機底板48上；第七支撐板52安裝在旋轉(zhuǎn)支撐20上側(cè)且靠近抹平電機支撐49，第六支撐板50一端固定在第七支撐板52側(cè)面且與第七支撐板52垂直，第八支撐板54一端固定在第七支撐板52頂端且與第七支撐板52垂直，第六支撐板50和第八支撐板54同側(cè)的一端共同安裝有第五支撐板47且第五支撐板47與第七支撐板52平行，第三支撐板43安裝在旋轉(zhuǎn)支撐20上且與第七支撐板52對稱分布；第四支撐板45一端安裝在第五支撐板47側(cè)面，另一端安裝在第三支撐板43側(cè)面；第一支撐板36底端安裝在第四支撐板45上且與第四支撐板45垂直，第二支撐板41一端固定在第三支撐板43頂端，另一端安裝在第一支撐板36側(cè)面；第一主軸57安裝在第五支撐板47下側(cè)，第四轉(zhuǎn)軸72安裝在第四支撐板45上，第一主軸57通過第一差速器21與抹平轉(zhuǎn)軸22和第四轉(zhuǎn)軸72連接，抹平轉(zhuǎn)軸22和第四轉(zhuǎn)軸72為第一差速器21的兩個差速軸；第二轉(zhuǎn)軸51安裝在第六支撐板50上，且第二轉(zhuǎn)軸51與第一主軸57通過錐齒配合傳動；抹平電機轉(zhuǎn)軸55安裝在第七支撐板52上，第三轉(zhuǎn)軸53安裝在第八支撐板54上，抹平電機轉(zhuǎn)軸55通過錐齒配合與第二轉(zhuǎn)軸51和第三轉(zhuǎn)軸53嚙合；第二左軸37安裝在第五支撐板47上側(cè)，第三轉(zhuǎn)軸53通過可控離合16與第二左軸37連接；第二右軸38安裝在第一支撐板36上側(cè)；飛輪轉(zhuǎn)軸支撐13安裝在儲水箱11內(nèi)環(huán)側(cè)上，飛輪轉(zhuǎn)軸14安裝在飛輪轉(zhuǎn)軸支撐13上，加速飛輪12安裝在飛輪轉(zhuǎn)軸14上端；飛輪轉(zhuǎn)軸14通過第二差速器15與第二右軸38和第二左軸37連接，第二左軸37和第二右軸38為第二差速器15的兩個差速軸；限定軸39安裝在第二支撐板41上，第一轉(zhuǎn)軸42安裝在第一支撐板36上，限定軸39一端與第二右軸38通過錐齒配合，限定軸39另一端與第一轉(zhuǎn)軸42通過錐齒配合；第一轉(zhuǎn)軸42一端與限位軸通過錐齒配合，第一轉(zhuǎn)軸42另一端與第四轉(zhuǎn)軸72通過錐齒配合；如圖8、13所示，限位滑套69安裝在第一支撐板36上，限位塊67兩側(cè)對稱安裝有兩個限位觸發(fā)塊68，每個限位觸發(fā)塊68均通過限定條40安裝在觸發(fā)弧板25頂端兩側(cè)，如圖15所示，限定軸39上開有限位孔71，限位塊67一端滑動于限位孔71中，另一端滑動于限位滑套69中；導(dǎo)條44一端安裝在觸發(fā)弧板25上，另一端穿過第三支撐板43上的方孔；觸發(fā)弧板25下端與固定底板26具有低于觸發(fā)塊9高度的間隙。

如圖14所示，上述抹平轉(zhuǎn)軸22底端開有環(huán)形的支撐底柱卡槽64，支撐底柱56上側(cè)開有圓槽，圓槽底端安裝有環(huán)形支撐底柱導(dǎo)環(huán)70，支撐底柱56通過支撐底柱導(dǎo)環(huán)70與支撐底柱卡槽64的配合而安裝在抹平轉(zhuǎn)軸22底端。

如圖12所示，上述抹平架桿5下端兩側(cè)對稱安裝有兩個摩擦塊65，且兩個摩擦塊65位于兩個抹平刀片66之間。

如圖10所示，上述渦卷彈簧46內(nèi)端通過彈簧固定塊60安裝在固定底板26上。

上述吸塵電機28和抹平電機23均通過行走機構(gòu)1中的電池供電。

綜上所述，如圖3、17所示，本發(fā)明中的掃地機器人具有自動行走、自動吸塵、自動加濕和自動鏟掉突起物的四大功能，通過圓環(huán)套的設(shè)計理念，將自動行走、自動吸塵、自動加濕等機構(gòu)做成環(huán)形并嵌套在一起，并在環(huán)形機構(gòu)中間設(shè)計了抹平機構(gòu)4，整個發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊功能多樣，具有極好的使用效果。

本發(fā)明中的行走機構(gòu)1使用常規(guī)的技術(shù)將電機和電機控制系統(tǒng)安裝在行走機構(gòu)1殼體內(nèi)部，通過伺服控制三個輪子的行走和轉(zhuǎn)向來達到控制整個掃地機器人的目的。吸塵機構(gòu)2設(shè)計在靠近行走機構(gòu)1內(nèi)緣面上，吸塵機構(gòu)2通過吸塵電機28提供動力將所吸收的塵土吸入到吸塵箱10中。吸塵電機28通過對儲塵通道31產(chǎn)生負壓，使得塵土通過吸塵斜面33和吸塵口32進入到儲塵通道31中，塵土在儲塵通道31中流動并通過三個吸塵管8進入到吸塵箱10中，吸塵斜面33的設(shè)計目的一方面是為了提供較寬吸氣面積將塵土吸入，另一方面是為通過擴展通道減弱對塵土的吸力，減少空氣流動對塵土的二次吹起。除濕機構(gòu)上側(cè)具有儲水箱11，儲水箱11中的水通過六根輸水管24依靠水的重力作用將水從儲水槽中流入到擦濕環(huán)19中，輸水孔7下側(cè)具有擴水環(huán)面34，擴水環(huán)面34設(shè)計的目的在于能夠?qū)⑤斔?4中的水以較大的出口擴散到擦濕環(huán)19中；能夠讓擦濕環(huán)19最快的速度將水以合適的流量擦濕到地面上；抹平機構(gòu)4的設(shè)計一方面起到當抹平刀片66切割突起時被卡住時對抹平電機23的保護作用，另一方面通過加速飛輪12的旋轉(zhuǎn)加速度起到增加抹平刀片66的切割扭矩的作用，抹平架桿5上的抹平刀片66對地面上的突起進行切割去除；這些突起包括濕土晾干后的土塊、亂扔的口香糖等。在電機功率允許的情況下，抹平刀片66切割突起的最大扭矩決定于掃地機器人與地面的靜摩擦力，而對于機器人使用而言希望機器人越輕越好，越輕越容易搬運和使用；但是當掃地機器人的重量較輕時，其與地面的摩擦力會減小，這就大大削弱了抹平刀片66的切割能力，當突起艱難被清理時，掃地機器人會因為無法提供切割扭矩而反作用力被突起作用反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機器人對周邊的家具產(chǎn)生碰撞破壞，所以發(fā)明中設(shè)計了加速飛輪12，利用飛輪的加速旋轉(zhuǎn)提供的加速力增加機器人的最大扭矩。在大扭矩下使得突起被切除。當凸塊被清除的阻力大于電機的輸入功率后，整個掃地機器人的摩擦力和飛輪的加速力共同作用下都無法提供可以清除突起的扭矩時，機器人肯定會不停的反轉(zhuǎn)，發(fā)明中通過差速器自動控制調(diào)節(jié)將發(fā)動機的功率全部輸出到加速飛輪12上，而使抹平轉(zhuǎn)軸22失去動力，即機器人不會反轉(zhuǎn)，只是加速飛輪12在自轉(zhuǎn)，另外防止了抹平電機23的損壞。

本發(fā)明中抹平機構(gòu)4中第一主軸57通過第一差速器21與第四轉(zhuǎn)軸72和抹平轉(zhuǎn)軸22連接，第一差速器21能夠保證第一主軸57傳遞的動力根據(jù)第四轉(zhuǎn)軸72與抹平轉(zhuǎn)軸22的阻力分配動力，阻力相對越小，被分配的動力越大，即當?shù)谒霓D(zhuǎn)軸72和抹平轉(zhuǎn)軸22其中任意一個被卡死后，第一主軸57的動力可以僅傳遞到?jīng)]有被卡死的轉(zhuǎn)軸上；第二左軸37和第二右軸38通過第二差速器15與飛輪轉(zhuǎn)軸14連接，第二差速器15的設(shè)計目的在于，第二左軸37和第二右軸38的動力均可以傳遞到飛輪轉(zhuǎn)軸14上，而且當?shù)诙筝S37和第二右軸38中任意一個被卡死后，沒有被卡死的轉(zhuǎn)軸能夠?qū)恿鬟f到飛輪轉(zhuǎn)軸14上；第三轉(zhuǎn)軸53通過可控離合16與第二左軸37連接，可控離合16的設(shè)計在于這個抹平機構(gòu)4滿足一定條件時第三轉(zhuǎn)軸53與第二左軸37才會接通傳遞；觸發(fā)弧板25通過導(dǎo)條44在第三支撐板43上徑向滑動，如圖16所示，觸發(fā)弧板25隨著旋轉(zhuǎn)支撐20的旋轉(zhuǎn)會與觸發(fā)塊9上的觸發(fā)斜面62接觸，在觸發(fā)斜面62導(dǎo)向作用下觸發(fā)弧板25向第三支撐板43方向運動。滑動中控制限位塊67可以在限位滑套69和限位孔71中滑動，限位塊67的滑動能夠?qū)ο尬惠S進行限位；當限位塊67插入到限位孔71中后，限位軸就會被限制轉(zhuǎn)動；觸發(fā)弧板25通過限位條和限位觸發(fā)塊68的傳動控制限位塊67的運動，進而控制限位軸的限制與否。抹平機構(gòu)4的抹平架桿5上兩側(cè)還具有摩擦塊65，摩擦塊65在抹平架桿5旋轉(zhuǎn)過程中與地面摩擦接觸，保證抹平刀片66與地面保持一定的小間隙，防止抹平刀片66旋轉(zhuǎn)時刮傷地面。抹平架桿5安裝在抹平轉(zhuǎn)軸22上，抹平轉(zhuǎn)軸22下側(cè)具有支撐底柱56，支撐底柱56通過支撐底柱導(dǎo)環(huán)70與支撐底柱卡槽64的配合可以繞著抹平轉(zhuǎn)軸22轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的目的在于一方面抹平架桿5旋轉(zhuǎn)過程中，旋轉(zhuǎn)的抹平轉(zhuǎn)軸22和靜止的地面通過支撐底柱56過渡，另一方面和摩擦塊65共同起到保證抹平刀片66與地面保持一定的小間隙的作用。

抹平機構(gòu)4的切割突起的實施方式如下：旋轉(zhuǎn)支撐20可以在固定底板26上旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)中對渦卷彈簧46進行壓縮，同時帶動抹平電機23、各種轉(zhuǎn)軸和支撐一起旋轉(zhuǎn)。當突起較容易被清除時，觸發(fā)弧板25處于遠離旋轉(zhuǎn)支撐20外緣面位置處，此時限位塊67卡入在限位孔71中，限位軸被限制旋轉(zhuǎn)，被限制旋轉(zhuǎn)的限位軸通過與轉(zhuǎn)軸之間的錐齒嚙合限制了第二右軸38和第一轉(zhuǎn)軸42的旋轉(zhuǎn)；可控離合16保持了第二左軸37和第三轉(zhuǎn)軸53的分離，抹平電機23僅能通過第二轉(zhuǎn)軸51和第一主軸57將動力傳遞到抹平轉(zhuǎn)軸22上。被抹平電機23帶動的抹平刀片66與突起碰撞接觸時，突起對抹平刀片66具有反作用力，反作用力經(jīng)過抹平轉(zhuǎn)軸22傳遞到抹平電機23上，之后帶動旋轉(zhuǎn)支撐20旋轉(zhuǎn)，壓縮渦卷彈簧46，較容易清除的突起的反作用力很小，渦卷彈簧46被壓縮較小的角度后就可以大于反作用，而此時機器人的地面摩擦力遠大于渦卷彈簧46恢復(fù)力，所以抹平刀片66能夠順利地切除突起。當突起較難被清除時，抹平刀片66會受到較大的反作用力，此時渦卷彈簧46被壓縮很大的角度，當被壓縮的渦卷彈簧46恢復(fù)力接近機器人所能提供的最大摩擦力時，機器人處于臨界反轉(zhuǎn)狀態(tài)，在此狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)支撐20旋轉(zhuǎn)到一定的設(shè)置角度，此角度處會激發(fā)可控離合16對第三轉(zhuǎn)軸53和第二左軸37的嚙合，第二左軸37通過第二差速器15接通抹平電機23帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，當飛輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反作用力抵消抹平刀片66的反作用力后，抹平刀片66在飛輪加速反作用和機器人與地面的摩擦力共同作用下對突起進行清除。當突起很難被清除并且飛輪作用力無法抵消抹平刀片66的反作用力后，渦卷彈簧46會被壓縮更大的角度，觸發(fā)塊9會觸發(fā)觸發(fā)弧板25運動，使得限位塊67從限位孔71中退出，限位軸恢復(fù)旋轉(zhuǎn)，此時抹平轉(zhuǎn)軸22被突起限制旋轉(zhuǎn)，抹平電機23通過第一差速器21將抹平刀片66的功率經(jīng)過第一轉(zhuǎn)軸42、限位軸和第二左軸37傳遞到飛輪上，飛輪在第二左軸37和第二右軸38兩者的傳動下高速旋轉(zhuǎn)，而機器人停留在原地且沒有反轉(zhuǎn)情況，保護了抹平電機23又防止機器人反轉(zhuǎn)造成二次破壞的有益效果。