一种基于超声波测距定位技术的扫地机器人的制作方法

1.本发明涉及一种基于超声波测距定位技术的扫地机器人。


背景技术：

2.扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作，一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能，一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。
3.一些智能扫地机器人为了使得地面清洗的更加干净，通常需要一边喷水，一边扫地，而现有的具有喷水功能的扫地机器人，其水箱需要人工定时加水，消耗了人力，且装置使用时，一旦水用光，水量没有及时的警示出来，就会造成水泵空转等问题，同时现有的装置，其水量一般通过水位传感器进行控制，采用传感器这类电子元件，稳定性不足，使用寿命不高。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于超声波测距定位技术的扫地机器人。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于超声波测距定位技术的扫地机器人，包括主体、超声波测距仪、支架、喷水机构、定量机构和警示机构，所述超声波测距仪有若干，各超声波测距仪均匀设置在主体上，所述支架设置在主体上，所述定量机构设置在支架上，所述喷水机构设置在定量机构上，所述警示机构设置在支架上；
6.所述定量机构包括套管、移动块、拉杆、锁定组件和回复组件，所述套管设置在支架上，所述移动块设置在套管内，所述移动块与套管滑动连接，所述拉杆的一端位于套管内与移动块连接，所述拉杆的另一端伸出套管外，所述锁定组件包括两个锁定单元，两个锁定单元分别设置在移动块的两侧，所述锁定单元包括壳体、卡球和第一弹簧，所述壳体设置在移动块内，所述壳体的一端开口，所述卡球设置在壳体的开口处，所述第一弹簧设置在壳体内，所述第一弹簧的一端与壳体连接，所述第一弹簧的另一端与卡球连接，所述套管内设有两个卡槽，两个卡槽分别设置在套管的两端，所述卡球位于其中一个卡槽内，所述卡球与卡槽抵靠，所述回复组件包括支撑单元和回复单元，所述支撑单元包括移动环和第二弹簧，所述移动环有两个，两个移动环均套设在拉杆上，所述移动环位于套管内，其中一个移动环与移动块抵靠，另一个移动环与套管抵靠，所述第二弹簧套在拉杆上，所述第二弹簧位于两个移动环之间，所述第二弹簧的两端分别与两个移动环连接，所述回复单元有四个，相邻的两个回复单元形成的夹角为90
°
，所述回复单元包括连杆和第三弹簧，所述连杆有两个，两个连杆分别设置在两个移动环上，所述连杆的一端与移动环铰接，两个连杆远离移动环的一端铰接，所述第三弹簧设置在两个连杆之间，所述第三弹簧的两端分别与两个连杆连接；
7.所述警示机构包括箱体、警示灯、转动组件和通电组件，所述箱体设置在支架上，
所述警示灯有两个，两个警示灯均设置在箱体上，所述转动组件包括转动单元和拉动单元，所述转动单元包括转轴和转杆，所述转轴设置在箱体内，所述转杆设置在转轴上，所述拉动单元包括走位块和第四弹簧，所述箱体底部设有滑槽，所述走位块位于滑槽内，所述走位块与滑槽滑动连接，所述第四弹簧设置在转杆和走位块之间，所述第四弹簧的一端与走位块连接，所述第四弹簧的另一端与转杆连接，所述通电组件包括两个通电单元，两个通电单元分别设置在转轴的两侧，所述通电单元包括固定管、导电柱、第五弹簧和电片，所述固定管设置在箱体内，所述导电柱的一端位于固定管外，所述导电柱的另一端伸出固定管外，所述导电柱与固定管滑动连接，所述第五弹簧设置在固定管内，所述第五弹簧的一端与固定管连接，所述第五弹簧的另一端与导电柱连接，所述电片设置在转杆上，两个通电单元的两个电片分别设置在转杆的两侧，两个电片分别与两个导电柱对应设置，其中一个电片与对应的导电柱抵靠，两个导电柱与电源电连接，两个电片分别与两个警示灯电连接。
8.为了实现喷水，所述喷水机构包括水箱、入水管、出水管、水泵和喷头，所述水箱设置在拉杆位于套管外的一端，所述入水管设置在水箱顶部，所述水泵设置在水箱内，所述出水管通过水泵与水箱内部连通，所述喷头设置在主体的一侧，所述喷头与出水管内部连通。
9.为了实现联动，所述警示机构上设有联动单元，所述联动单元包括移动杆、齿条、固定轴、齿轮和转轮，所述移动杆的一端位于套管内与移动块连接，所述移动杆的另一端伸出套管外，所述齿条设置在移动杆上，所述固定轴设置在齿条的一侧，所述齿轮套设在固定轴上，所述齿轮与固定轴键连接，所述齿轮与齿条啮合，所述转轮有两个，两个转轮分别套设在固定轴和转轴上，两个转轮分别与固定轴和转轴键连接，两个转轮通过皮带传动连接，所述水泵与其中一个电片电连接。
10.为了对装置进行支撑，所述支架包括支杆和横杆，所述支杆有两个，两个支杆分别设置在主体的两侧，所述横杆通过支杆设置在主体上方，所述套管和固定轴均设置在横杆上。
11.为了实现自动化，所述入水管上设有电磁阀，所述电磁阀与远离水泵的电片电连接。
12.为了实现自动化，所述主体上设有plc，所述主体和超声波测距仪均与plc电连接。
13.为了对走位块的移动进行更好的限位，同时减小摩擦，所述走位块上设有滑轮，所述滑槽内设有条形槽，所述滑轮位于条形槽内，所述滑轮与条形槽滚动连接。
14.为了对走位块的移动进行更好的限位，所述滑轮有两个，两个滑轮分别设置在走位块的两侧，所述条形槽有两个，两个滑轮分别位于两个条形槽内。
15.本发明的有益效果是，该基于超声波测距定位技术的扫地机器人，通过喷水机构喷水，实现更好的清洁效果，通过定量机构对水量进行控制，通过警示机构对水量进行警示，与现有的扫地机器人相比，该装置通过定量机构和警示机构的联动，实现了水位的在线警示与水的自动补充、喷洒，节省了人力，且该联动采用纯机械结构，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的使用水位传感器控制水量的方式相比，该机构采用纯机械结构，提高了装置的稳定性和使用寿命。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1是本发明的基于超声波测距定位技术的扫地机器人的结构示意图；
18.图2是本发明的基于超声波测距定位技术的扫地机器人的定量机构与警示机构的连接结构示意图；
19.图3是本发明的基于超声波测距定位技术的扫地机器人的警示机构的结构示意图；
20.图4是本发明的基于超声波测距定位技术的扫地机器人的走位块与箱体的连接结构示意图；
21.图中：1.主体，2.超声波测距仪，3.套管，4.移动块，5.拉杆，6.壳体，7.卡球，8.第一弹簧，9.移动环，10.第二弹簧，11.连杆，12.第三弹簧，13.箱体，14.警示灯，15.转轴，16.转杆，17.走位块，18.第四弹簧，19.固定管，20.导电柱，21.第五弹簧，22.电片，23.水箱，24.入水管，25.出水管，26.水泵，27.喷头，28.移动杆，29.齿条，30.固定轴，31.齿轮，32.转轮，33.支杆，34.横杆，35.滑轮。
具体实施方式
22.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
23.如图1所示，一种基于超声波测距定位技术的扫地机器人，包括主体1、超声波测距仪2、支架、喷水机构、定量机构和警示机构，所述超声波测距仪2有若干，各超声波测距仪2均匀设置在主体1上，所述支架设置在主体1上，所述定量机构设置在支架上，所述喷水机构设置在定量机构上，所述警示机构设置在支架上；
24.该装置使用时，通过主体1实现地面清洁，通过超声波测距仪2实现周围障碍的测距，从而对主体1的移动进行控制，通过喷水机构实现喷水，从而实现更好的清洁效果，通过定量机构对水量进行控制，通过警示机构对水量进行警示。
25.如图2所示，所述定量机构包括套管3、移动块4、拉杆5、锁定组件和回复组件，所述套管3设置在支架上，所述移动块4设置在套管3内，所述移动块4与套管3滑动连接，所述拉杆5的一端位于套管3内与移动块4连接，所述拉杆5的另一端伸出套管3外，所述锁定组件包括两个锁定单元，两个锁定单元分别设置在移动块4的两侧，所述锁定单元包括壳体6、卡球7和第一弹簧8，所述壳体6设置在移动块4内，所述壳体6的一端开口，所述卡球7设置在壳体6的开口处，所述第一弹簧8设置在壳体6内，所述第一弹簧8的一端与壳体6连接，所述第一弹簧8的另一端与卡球7连接，所述套管3内设有两个卡槽，两个卡槽分别设置在套管3的两端，所述卡球7位于其中一个卡槽内，所述卡球7与卡槽抵靠，所述回复组件包括支撑单元和回复单元，所述支撑单元包括移动环9和第二弹簧10，所述移动环9有两个，两个移动环9均套设在拉杆5上，所述移动环9位于套管3内，其中一个移动环9与移动块4抵靠，另一个移动环9与套管3抵靠，所述第二弹簧10套在拉杆5上，所述第二弹簧10位于两个移动环9之间，所述第二弹簧10的两端分别与两个移动环9连接，所述回复单元有四个，相邻的两个回复单元形成的夹角为90
°
，所述回复单元包括连杆11和第三弹簧12，所述连杆11有两个，两个连杆11分别设置在两个移动环9上，所述连杆11的一端与移动环9铰接，两个连杆11远离移动环9的一端铰接，所述第三弹簧12设置在两个连杆11之间，所述第三弹簧12的两端分别与两个连杆11连接；
26.通过入水管24向水箱23内加水，从而使得水箱23的重量增大，从而使得水箱23对拉杆5的拉力增大，当拉力大于第一弹簧8、第二弹簧10和第三弹簧12的回复力之和时，水箱23驱动拉杆5向下移动，拉杆5驱动移动块4向下移动，移动块4驱动壳体6向下移动，壳体6驱动卡球7移出卡槽，同时移动块4向下移动，使得两个移动环9之间的距离变小，从而使得第二弹簧10压缩，同时两个移动环9相互靠近，从而使得两个连杆11与两个移动环9连接处相互靠近，从而使得两个连杆11靠近移动环9的一端相互靠近，从而使得两个连杆11压缩第三弹簧12，随着水箱23内的水加满，移动块4移动至下一个卡槽处，从而使得卡球7移动至该卡槽处，此时第一弹簧8处于形变状态，第一弹簧8的回复力对卡球7产生向外的推力，从而使得卡球7卡入该卡槽内，从而对移动块4进行锁定，随着水箱23内的水放出，此时水箱23内的水减小，从而使得水箱23对拉杆5的拉力减小，此时第一弹簧8的回复力和水箱23的重力之和大于第二弹簧10和第三弹簧12的回复力之和，从而使得卡球7仍绕卡在卡槽内，使得移动块4无法移动，从而使得水箱23无法移动，当水箱23的水放完时，第一弹簧8的回复力和水箱23的重力之和小于第二弹簧10和第三弹簧12的回复力之和，从而使得移动块4在第二弹簧10和第三弹簧12的回复力作用下反向移动，从而使得移动块4反向移动，移动杆28驱动水箱23反向移动，从而使得水箱23内的水只有放光时，水箱23才能回复到初始位置，这里通过第二弹簧10和第三弹簧12的双重作用，驱动移动块4回复到初始位置，从而实现更好的回复效果。
27.如图3所示，所述警示机构包括箱体13、警示灯14、转动组件和通电组件，所述箱体13设置在支架上，所述警示灯14有两个，两个警示灯14均设置在箱体13上，所述转动组件包括转动单元和拉动单元，所述转动单元包括转轴15和转杆16，所述转轴15设置在箱体13内，所述转杆16设置在转轴15上，所述拉动单元包括走位块17和第四弹簧18，所述箱体13底部设有滑槽，所述走位块17位于滑槽内，所述走位块17与滑槽滑动连接，所述第四弹簧18设置在转杆16和走位块17之间，所述第四弹簧18的一端与走位块17连接，所述第四弹簧18的另一端与转杆16连接，所述通电组件包括两个通电单元，两个通电单元分别设置在转轴15的两侧，所述通电单元包括固定管19、导电柱20、第五弹簧21和电片22，所述固定管19设置在箱体13内，所述导电柱20的一端位于固定管19外，所述导电柱20的另一端伸出固定管19外，所述导电柱20与固定管19滑动连接，所述第五弹簧21设置在固定管19内，所述第五弹簧21的一端与固定管19连接，所述第五弹簧21的另一端与导电柱20连接，所述电片22设置在转杆16上，两个通电单元的两个电片22分别设置在转杆16的两侧，两个电片22分别与两个导电柱20对应设置，其中一个电片22与对应的导电柱20抵靠，两个导电柱20与电源电连接，两个电片22分别与两个警示灯14电连接。
28.这里两个警示灯14一个为红灯，一个为绿灯，这里水箱23内没水时，水箱23停留在横杆34处，此时转杆16倾斜向一侧的导电柱20，使得转杆16上的与红灯连接的电片22与导电柱20抵靠，从而使得红灯通电，从而使得红灯亮起，即表示水箱23内没有水，这里第五弹簧21处于形变状态，第五弹簧21的回复力对转杆16和走位块17产生拉力，从而使得转杆16向着走位块17方向靠近，这里第四弹簧18处于形变状态，第四弹簧18的回复力对导电柱20产生向外的推力，从而使得导电柱20更好的与电片22贴合，从而保持通电状态，此时与电片22与电磁阀电连接，从而使得电磁阀通电，从而使得电磁阀打开，从而使得水通过入水管24进入水箱23内，随着水箱23内的水增多，水箱23向下移动，驱动移动块4向下移动，移动块4
驱动移动杆28向下移动，移动杆28驱动齿条29向下移动，齿条29驱动齿轮31旋转，齿轮31驱动固定轴30旋转，固定轴30驱动与之连接的转轮32旋转，该转轮32通过皮带驱动另一个转轮32旋转，另一个转轮32驱动转轴15旋转，转轴15驱动转杆16旋转，从而使得转杆16上的与绿灯连接的电片22转动至另一个导电柱20处，从而与另一个导电柱20抵靠，从而使得绿灯亮起，即表示水箱23内的水加满，随着转杆16的旋转，与红灯连接的电片22与导电柱20脱开，从而使得红灯斜面，同时电磁阀关闭，停止放水，此时与绿灯连接的电片22与水泵26电连接，从而使得水泵26通电，从而使得水泵26运行，水泵26将水箱23内的水通过出水管25通入喷头27内，然后通过喷头27喷出，从而实现喷水清洁，实现更好的清洁效果，这里通过红灯绿灯的切换，使得使用人员能清晰的分辨水箱23内的储水情况。
29.为了实现喷水，所述喷水机构包括水箱23、入水管24、出水管25、水泵26和喷头27，所述水箱23设置在拉杆5位于套管3外的一端，所述入水管24设置在水箱23顶部，所述水泵26设置在水箱23内，所述出水管25通过水泵26与水箱23内部连通，所述喷头27设置在主体1的一侧，所述喷头27与出水管25内部连通。
30.为了实现联动，所述警示机构上设有联动单元，所述联动单元包括移动杆28、齿条29、固定轴30、齿轮31和转轮32，所述移动杆28的一端位于套管3内与移动块4连接，所述移动杆28的另一端伸出套管3外，所述齿条29设置在移动杆28上，所述固定轴30设置在齿条29的一侧，所述齿轮31套设在固定轴30上，所述齿轮31与固定轴30键连接，所述齿轮31与齿条29啮合，所述转轮32有两个，两个转轮32分别套设在固定轴30和转轴15上，两个转轮32分别与固定轴30和转轴15键连接，两个转轮32通过皮带传动连接，所述水泵26与其中一个电片22电连接。
31.为了对装置进行支撑，所述支架包括支杆33和横杆34，所述支杆33有两个，两个支杆33分别设置在主体1的两侧，所述横杆34通过支杆33设置在主体1上方，所述套管3和固定轴30均设置在横杆34上。
32.为了实现自动化，所述入水管24上设有电磁阀，所述电磁阀与远离水泵26的电片22电连接。
33.为了实现自动化，所述主体1上设有plc，所述主体1和超声波测距仪2均与plc电连接。
34.为了对走位块17的移动进行更好的限位，同时减小摩擦，所述走位块17上设有滑轮35，所述滑槽内设有条形槽，所述滑轮35位于条形槽内，所述滑轮35与条形槽滚动连接。
35.为了对走位块17的移动进行更好的限位，所述滑轮35有两个，两个滑轮35分别设置在走位块17的两侧，所述条形槽有两个，两个滑轮35分别位于两个条形槽内。
36.该装置使用时，通过主体1实现地面清洁，通过超声波测距仪2实现周围障碍的测距，从而对主体1的移动进行控制，这里两个警示灯14一个为红灯，一个为绿灯，这里水箱23内没水时，水箱23停留在横杆34处，此时转杆16倾斜向一侧的导电柱20，使得转杆16上的与红灯连接的电片22与导电柱20抵靠，从而使得红灯通电，从而使得红灯亮起，即表示水箱23内没有水，这里第五弹簧21处于形变状态，第五弹簧21的回复力对转杆16和走位块17产生拉力，从而使得转杆16向着走位块17方向靠近，这里第四弹簧18处于形变状态，第四弹簧18的回复力对导电柱20产生向外的推力，从而使得导电柱20更好的与电片22贴合，从而保持通电状态，此时与电片22与电磁阀电连接，从而使得电磁阀通电，从而使得电磁阀打开，从
而使得水通过入水管24进入水箱23内，水箱23的重量增大，从而使得水箱23对拉杆5的拉力增大，当拉力大于第一弹簧8、第二弹簧10和第三弹簧12的回复力之和时，水箱23驱动拉杆5向下移动，拉杆5驱动移动块4向下移动，移动块4驱动壳体6向下移动，壳体6驱动卡球7移出卡槽，同时移动块4向下移动，使得两个移动环9之间的距离变小，从而使得第二弹簧10压缩，同时两个移动环9相互靠近，从而使得两个连杆11与两个移动环9连接处相互靠近，从而使得两个连杆11靠近移动环9的一端相互靠近，从而使得两个连杆11压缩第三弹簧12，随着水箱23内的水加满，移动块4移动至下一个卡槽处，从而使得卡球7移动至该卡槽处，此时第一弹簧8处于形变状态，第一弹簧8的回复力对卡球7产生向外的推力，从而使得卡球7卡入该卡槽内，从而对移动块4进行锁定，随着水箱23内的水增多，水箱23向下移动，驱动移动块4向下移动，移动块4驱动移动杆28向下移动，移动杆28驱动齿条29向下移动，齿条29驱动齿轮31旋转，齿轮31驱动固定轴30旋转，固定轴30驱动与之连接的转轮32旋转，该转轮32通过皮带驱动另一个转轮32旋转，另一个转轮32驱动转轴15旋转，转轴15驱动转杆16旋转，从而使得转杆16上的与绿灯连接的电片22转动至另一个导电柱20处，从而与另一个导电柱20抵靠，从而使得绿灯亮起，即表示水箱23内的水加满，随着转杆16的旋转，与红灯连接的电片22与导电柱20脱开，从而使得红灯斜面，同时电磁阀关闭，停止放水，此时与绿灯连接的电片22与水泵26电连接，从而使得水泵26通电，从而使得水泵26运行，水泵26将水箱23内的水通过出水管25通入喷头27内，然后通过喷头27喷出，从而实现喷水清洁，实现更好的清洁效果，随着水箱23内的水放出，此时水箱23内的水减小，从而使得水箱23对拉杆5的拉力减小，此时第一弹簧8的回复力和水箱23的重力之和大于第二弹簧10和第三弹簧12的回复力之和，从而使得卡球7仍绕卡在卡槽内，使得移动块4无法移动，从而使得水箱23无法移动，当水箱23的水放完时，第一弹簧8的回复力和水箱23的重力之和小于第二弹簧10和第三弹簧12的回复力之和，从而使得移动块4在第二弹簧10和第三弹簧12的回复力作用下反向移动，从而使得移动块4反向移动，移动杆28驱动水箱23反向移动，从而使得水箱23内的水只有放光时，水箱23才能回复到初始位置，这里通过第二弹簧10和第三弹簧12的双重作用，驱动移动块4回复到初始位置，从而实现更好的回复效果，里通过红灯绿灯的切换，使得使用人员能清晰的分辨水箱23内的储水情况，这里通过水箱23内的水量实现水泵26和电磁阀的自动切换，从而实现自动加水和自动喷水，节省了人力，提高了效率。
37.与现有技术相比，该基于超声波测距定位技术的扫地机器人，通过喷水机构喷水，实现更好的清洁效果，通过定量机构对水量进行控制，通过警示机构对水量进行警示，与现有的扫地机器人相比，该装置通过定量机构和警示机构的联动，实现了水位的在线警示与水的自动补充、喷洒，节省了人力，且该联动采用纯机械结构，提高了装置的稳定性和使用寿命，与现有的使用水位传感器控制水量的方式相比，该机构采用纯机械结构，提高了装置的稳定性和使用寿命。
38.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。