清洁机器人的制作方法

1.本发明涉及移动机器人领域，特别涉及一种清洁机器人。


背景技术：

2.清洁机器人是机器人的一种，其可以在一定范围内自动执行移动和清扫垃圾的动作。
3.清洁机器人通常包括清扫组件，清扫组件的吸尘口处配置有滚刷，滚刷的存在使得吸尘口的尺寸变小，清洁机器人无法吸取尺寸大于吸尘口的较大尺寸物体或铁质的较重物体，清洁能力有待提高。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种清洁机器人，旨在提高清洁机器人的清洁能力。
5.为实现上述目的，本发明公开了一种清洁机器人，包括：本体；以及吸附装置，安装于本体，吸附装置的至少部分结构暴露于本体表面，吸附装置能够吸附或释放物体。
6.在本发明一些实施例中，清洁机器人在工作状态下沿平行于地面的预设方向前进，吸附装置设置于本体沿预设方向的前端。
7.在本发明一些实施例中，吸附装置包括：至少一个机械臂，安装于本体；以及吸附部，设置在每个机械臂上。
8.在本发明一些实施例中，每个机械臂的一端通过转轴转动连接于本体，在清洁机器人处于工作状态下，转轴平行于地面，吸附部设置在机械臂的另一端，吸附装置还包括：转动驱动器，转动驱动器与每个机械臂传动连接，转动驱动器能够驱动每个机械臂以转轴为轴转动。
9.在本发明一些实施例中，清洁机器人还包括：储物盒，安装于本体，沿预设方向，储物盒位于吸附装置的后端侧，储物盒沿预设方向的前端侧设有开口，机械臂能够活动至使得吸附部与开口对齐。
10.在本发明一些实施例中，吸附装置具有扣合状态，在扣合状态，吸附装置的全部吸附部与开口对齐，吸附装置的全部机械臂能够遮挡开口。
11.在本发明一些实施例中，在扣合状态，各吸附部的至少部分结构伸入开口。
12.在本发明一些实施例中，处于扣合状态的吸附装置的形状与本体的前端的外表面轮廓相匹配。
13.在本发明一些实施例中，清洁机器人还包括：负压产生装置，安装于本体，吸附装置为负压吸附装置，吸附部通过机械臂内置的第一通道与负压产生装置连通。
14.在本发明一些实施例中，吸附部包括凸起部以及多个吸附口，凸起部相对于机械臂表面凸起设置，多个吸附口排布于凸起部，并与机械臂内置的第一通道连通。
15.在本发明一些实施例中，各机械臂的一端通过转轴转动连接于本体，转轴内设第二通道，第二通道与第一通道连通，负压产生装置具有进风风道，进风风道具有进风腔，进
风腔与第二通道连通，进风风道与转轴连接形成以转轴的轴线为旋转中心的转动副。
16.在本发明一些实施例中，吸附装置包括负压吸附装置、或电磁吸附装置中的至少一种。
17.本发明实施例的技术方案中，清洁机器人包括吸附装置，吸附装置的至少部分结构暴露于本体表面，在清洁机器人处于工作状态中时，吸附装置能够吸附遇到的较大尺寸物体和/或较重物体，该较大尺寸物体和/或较重物体例如是较大尺寸垃圾和/或较重垃圾，从而提高清洁机器人的清洁能力。
18.在一些可选的实施方式中，清洁机器人在工作状态下沿平行于地面的预设方向前进，吸附装置设置于本体沿预设方向的前端，清洁机器人通常设有清扫组件，清扫组件位于吸附装置沿预设方向的后端侧。当清洁机器人工作状态下遇到较大尺寸物体和/或较重物体时，位于本体前端的吸附装置能够先行对较大尺寸物体和/或较重物体吸附处理，从而避免较大尺寸物体和/或较重物体卡住清扫组件的吸尘口，提高清洁机器人工作状态的可靠性和稳定性。
19.在一些可选的实施方式中，每个机械臂的一端通过转轴转动连接于本体，吸附装置还包括转动驱动器，转动驱动器与每个机械臂传动连接，使得每个机械臂能够翻转运动，在吸附部吸附有物体时，机械臂翻转运动能够带动物体进行翻转运动，从而便于将吸附部吸附的物体转移位置。
20.在一些可选的实施方式中，清洁机器人还包括储物盒，储物盒沿预设方向的前端侧设有开口，机械臂能够活动至使得吸附部与开口对齐。当清洁机器人工作状态下遇到较大尺寸物体和/或较重物体时，吸附部吸附该较大尺寸物体和/或较重物体，之后，转动驱动器驱动机械臂以转轴为轴转动，转动至吸附部与开口对齐后，吸附部停止吸附作用，释放该较大尺寸物体和/或较重物体，使其存放至储物盒内，完成对较大尺寸物体和/或较重物体的拾取和收纳。此后清洁机器人遇到其它较大尺寸物体和/或较重物体，能够重复上述动作，从而实现对更多数量物体的处理。
21.在一些可选的实施方式中，吸附装置具有扣合状态，在扣合状态，吸附装置的全部吸附部与开口对齐，吸附装置的全部机械臂能够遮挡开口。因此，在扣合状态，吸附装置的全部机械臂能够对开口密封，防止储物盒内的物体掉落，减少储物盒内的异味向外溢出。
22.在一些可选的实施方式中，在扣合状态，各吸附部的至少部分结构伸入开口，从而避免吸附部释放物体的过程中该物体掉落在储物盒外，提高对较大尺寸物体和/或较重物体收集的可靠性。
23.在一些可选的实施方式中，处于扣合状态的吸附装置的形状与本体的前端的外表面轮廓相匹配，从而保证清洁机器人外表面设计的协调性。
24.在一些可选的实施方式中，清洁机器人还包括负压产生装置，吸附部通过机械臂内置的第一通道与负压产生装置连通。通过设置与吸附部连通的负压产生装置，使得吸附部具有负压吸附能力，该吸附部能够对多种材质、多种外表面形状的物体进行吸附拾取，对被拾取物体的材质要求、外表面形状要求较低，从而能够适应更多种物体，完成更多种类的物体的吸附拾取，提高了吸附部的通用性。
25.在一些可选的实施方式中，吸附部包括凸起部以及多个吸附口，凸起部相对于机械臂表面凸起设置，多个吸附口排布于凸起部，并与机械臂内置的第一通道连通。通过将凸
起部相对于机械臂表面凸起设置，一方面，在吸附装置吸附拾取较大尺寸物体时，向外凸出的凸起部更便于与该较大尺寸物体接触，提高吸附拾取效率；另一方面，在吸附装置处于扣合状态下，相对于机械臂表面凸起的凸起部更便于伸入储物盒的开口内，保证对较大尺寸物体释放收纳的可靠性。通过在凸起部上排布吸附口，一方面，每个吸附口的尺寸相对凸起部的表面尺寸较小，通常为狭缝状或点状，例如是条状孔或圆孔，使得吸附口处能够产生更强的吸力，提高吸附部的能力；另一方面，多个吸附口排布设置，使得吸附部的吸附面上各区域具有大致均匀的吸力，便于吸附部应对各种形状的较大尺寸物体，保证对各种形状物体均能进行良好的吸附。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本发明清洁机器人一实施例的立体示意图；
28.图2为本发明清洁机器人一实施例的侧视示意图；
29.图3为本发明清洁机器人一实施例在另一状态下的侧视示意图；
30.图4为本发明清洁机器人一实施例中机械臂及吸附部的主视示意图。
31.附图标号说明：
32.100-清洁机器人；
33.110-本体；
34.120-吸附装置；121-机械臂；122-吸附部；1221-凸起部；1222-吸附口；sf-转轴；
35.130-储物盒；131-开口；
36.140-驱动组件；
37.150-清洁组件；
38.x-预设方向。
39.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参阅附图做进一步说明。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
42.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可
以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
43.图1为本发明清洁机器人一实施例的立体示意图，图2为本发明清洁机器人一实施例的侧视示意图，图3为本发明清洁机器人一实施例在另一状态下的侧视示意图。清洁机器人100包括本体110以及吸附装置120。吸附装置120安装于本体110，吸附装置120的至少部分结构暴露于本体110表面，吸附装置120能够吸附或释放物体。
44.本发明实施例的技术方案中，清洁机器人100包括吸附装置120，吸附装置120的至少部分结构暴露于本体110表面，在清洁机器人100处于工作状态中时，吸附装置120能够吸附遇到的较大尺寸物体和/或较重物体，从而提高清洁机器人100的清洁能力。
45.较大尺寸物体包括较大尺寸垃圾，较大尺寸垃圾指的是，尺寸上不适合清洁机器人的吸尘口吸取的垃圾，比如废弃纸巾等废弃物的物体。当然，对于一些尺寸上适合清洁机器人的吸尘口吸取的物体也可以通过吸附装置120吸附。此外，对于一些需要拾起的有用物体，也可以通过吸附装置120进行吸附，此时，吸附装置120可以用于吸附拾取掉落的零食、笔、耳机仓等有用的物体，而不是如废弃纸巾等废弃物的垃圾，因此较大尺寸物体也可以包括一些需要拾起的有用物体。
46.较重物体包括较重垃圾，较重垃圾指的是，重量上不适合清洁机器人的吸尘口吸取的垃圾，比如废弃铁片等废弃物的物体。同样地，对于一些重量上适合清洁机器人的吸尘口吸取的物体也可以通过吸附装置120吸附。此外，较重物体也包括一些需要回收的有用物体，也可以通过吸附装置120进行吸附，此时，吸附装置120可以用于吸附拾取掉落的螺母、螺钉等有用的物体，因此较重物体也可以包括一些需要回收的有用物体。
47.可选地，吸附装置120包括负压吸附装置、或电磁吸附装置中的至少一种。当吸附装置120包括负压吸附装置时，清洁机器人在工作状态下可以通过吸附装置120吸附遇到的较大尺寸物体，实现对较大尺寸物体的处理。吸附装置120包括负压吸附装置时，吸附装置120与负压产生装置连接，通过控制负压产生装置的开启或关闭、吸附装置120与负压产生装置之间气体通路的贯通或截止，能够控制吸附装置120吸附或释放物体。当吸附装置120包括电磁吸附装置时，清洁机器人在工作状态下可以通过吸附装置120吸附遇到的铁质的较重物体，实现对较重物体的处理。吸附装置120包括电磁吸附装置时，吸附装置120与电磁控制器连接，电磁控制器控制吸附装置120产生磁性或不产生磁性，能够控制吸附装置120吸附或释放物体。
48.在一些实施例中，清洁机器人100还包括驱动组件140、清洁组件150。驱动组件140、清洁组件150均安装于本体110。驱动组件140用于驱动本体110移动，使得清洁机器人100能够在地面上移动。清洁组件150具有清洁功能，例如清洁组件150包括吸尘口，吸尘口处可以配置滚刷。可选地，清洁组件150也可以包含拖擦组件。在一些实施例中，清洁机器人100还可以包括前撞组件、导航组件等，前撞组件、导航组件可以安装于本体110。
49.在一些实施例中，清洁机器人100在工作状态下沿平行于地面的预设方向x前进，吸附装置120设置于本体110沿预设方向x的前端。清扫组件150通常位于吸附装置120沿预设方向x的后端侧。当清洁机器人100工作状态下遇到较大尺寸物体和/或较重物体时，位于本体110前端的吸附装置120能够先行对较大尺寸物体和/或较重物体吸附处理，从而避免
较大尺寸物体和/或较重物体卡住清扫组件150的吸尘口，提高清洁机器人100工作状态的可靠性和稳定性。
50.在一些实施例中，吸附装置120包括至少一个机械臂121以及吸附部122。每个机械臂121安装于本体110。吸附部122设置在每个机械臂121上。可选地，吸附部122设置于机械臂121的端部区域。机械臂121的数量可以是一个，也可以是两个、三个等其它数量。例如本实施例中，吸附装置120两个机械臂121。
51.如图2和图3，在一些实施例中，每个机械臂121的一端通过转轴sf转动连接于本体110。在清洁机器人100处于工作状态下，转轴sf平行于地面，吸附部122设置在机械臂121的另一端。吸附装置120还可以包括转动驱动器，由于转动驱动器通常被本体110的外壳覆盖，因此图中未绘示转动驱动器。转动驱动器与每个机械臂121传动连接，转动驱动器能够驱动每个机械臂121以转轴sf为轴转动，使得每个机械臂121能够翻转运动，在吸附部122吸附有物体时，机械臂121翻转运动能够带动物体进行翻转运动，从而便于将吸附的物体转移位置。在一个示例中，转动驱动器例如是转动电机，转动电机的转动轴能够带动转轴sf转动，转轴sf带动机械臂121转动。当机械臂121的数量为多个时，多个机械臂121可以通过同一转动电机驱动转动。
52.在一些实施例中，清洁机器人100还包括储物盒130。储物盒130安装于本体110。沿预设方向x，储物盒130位于吸附装置120的后端侧。储物盒130沿预设方向x的前端侧设有开口131。机械臂121能够活动至使得吸附部122与开口131对齐。在一些实施例中，每个机械臂121的一端通过转轴sf转动连接于本体110，机械臂121能够转动至使得吸附部122与开口131对齐。
53.当清洁机器人100工作状态下遇到较大尺寸物体和/或较重物体时，首先吸附装置120的吸附部122开始吸附工作，吸附该较大尺寸物体和/或较重物体。之后，转动驱动器能够驱动机械臂121以转轴sf为轴转动，使得机械臂121能够翻转运动，转动至吸附部122与开口131对齐后，吸附部122停止吸附作用，释放该较大尺寸物体和/或较重物体，使其存放至储物盒130内。此后清洁机器人100遇到其它较大尺寸物体和/或较重物体，能够重复上述动作，从而实现对更多数量物体的处理。
54.在其它一些实施例中，机械臂121不限于是通过转动使得吸附部122与开口131对齐。例如，机械臂121滑动连接于本体110，其中机械臂121可滑动的方向可以根据实际设计需要设置。相应地，吸附装置120还可以包括滑动驱动器，滑动驱动器与每个机械臂121传动连接，滑动驱动器能够驱动每个机械臂121滑动。当清洁机器人100工作状态下遇到较大尺寸物体和/或较重物体时，首先吸附装置120的吸附部122开始吸附工作，吸附该较大尺寸物体和/或较重物体。之后，滑动驱动器能够驱动机械臂121滑动，使得吸附部122与开口131对齐后，吸附部122停止吸附作用，释放该较大尺寸物体和/或较重物体，使其存放至储物盒130内。
55.吸附装置120具有扣合状态，图1、图2为吸附装置120处于扣合状态的示意图。在扣合状态，吸附装置120的全部吸附部122与开口131对齐，吸附装置120的全部机械臂121能够遮挡开口131。在扣合状态，吸附装置120的全部机械臂121能够对开口131密封，防止储物盒130内的物体掉落，减少储物盒130内的异味向外溢出。
56.在一些实施例中，在扣合状态，各吸附部122的至少部分结构伸入开口131，从而便
于将吸附部122吸附的物体存放于储物盒130内。在吸附装置120拾取了较大尺寸物体和/或较重物体后，转变为扣合状态，此时吸附部122伸入开口131内，避免吸附部122释放物体的过程中该物体掉落在储物盒130外，提高对较大尺寸物体和/或较重物体收集的可靠性。
57.在一些实施例中，处于扣合状态的吸附装置120的形状与本体110的前端的外表面轮廓相匹配，从而保证清洁机器人100外表面设计的协调性。例如本实施例中，本体110的前端的外表面基本为圆弧状，处于扣合状态的吸附装置120的形状也基本为圆弧状，具体地，处于扣合状态的全部机械臂121的形状基本为圆弧状。例如在一些实施例中，清洁机器人100是圆形清洁机器人，工作状态下的清洁机器人100在地面上正投影基本为圆形，此时本体110的外边缘为圆形，吸附装置120设置在本体110的前端，吸附装置120与周边的本体110外表面相匹配，共同形成基本为圆形的外轮廓。
58.在其它实施例中，清洁机器人100以及本体110可以是其它形状。例如，本体110的前端的外表面基本为平直状，处于扣合状态的吸附装置120的形状也基本为平直状。
59.在一些实施例中，清洁机器人100也可以是d字形等形状。当清洁机器人100设置为d字形时，工作状态下的清洁机器人100在地面上正投影基本呈d字形，本体110的前端的外表面基本为平直状，后端基本为圆弧状。在本体110的平直状部分与圆弧状部分的交界区域，为本体110的前端边角部。在一些实施例中，至少一个机械臂121设置在d字形清洁机器人100的前端边角部处，当d字形清洁机器人100经过待清洁的墙角等角落区域时，前端边角部处的机械臂121更便于吸取墙角等角落的物体。
60.在一些实施例中，清洁机器人100还包括负压产生装置。负压产生装置安装于本体110，由于负压产生装置通常被本体110的外壳覆盖，因此图中未绘示负压产生装置。负压产生装置例如是风机组件。此时，吸附装置120可以是负压吸附装置，吸附部122通过机械臂121内置的第一通道t1与负压产生装置连通。机械臂121内置的第一通道t1即将机械臂121设置为中空结构，机械臂121内部能够形成供气体流通的第一通道t1。在一些实施方式中，负压产生装置是清洁机器人100中用于集尘的风机组件。通过设置与吸附部122连通的负压产生装置，使得吸附部122具有负压吸附能力，该吸附部122能够对多种材质、多种外表面形状的物体进行吸附拾取，对被拾取物体的材质要求、外表面形状要求较低，从而能够适应更多种物体，完成更多种类的物体的吸附拾取，提高了吸附部122的通用性。
61.图4为本发明清洁机器人一实施例中机械臂及吸附部的主视示意图。在一些实施例中，吸附部122包括凸起部1221以及多个吸附口1222。凸起部1221相对于机械臂121表面凸起设置。多个吸附口1222排布于凸起部1221，并与机械臂121内置的第一通道t1连通。
62.本实施例中，每个吸附口1222呈条状，多个吸附口在凸起部1221上阵列排布。在其它一些实施例中，每个吸附口1222可以是呈点状，多个吸附口1222均布于凸起部1221上。
63.通过将凸起部1221相对于机械臂121表面凸起设置，一方面，在吸附装置120吸附拾取较大尺寸物体时，向外凸出的凸起部1221更便于与该较大尺寸物体接触，提高吸附拾取效率；另一方面，在吸附装置120处于扣合状态下，相对于机械臂121表面凸起的凸起部1221更便于伸入储物盒130的开口131内，保证对较大尺寸物体释放收纳的可靠性。
64.通过在凸起部1221上排布吸附口1222，一方面，每个吸附口1222的尺寸相对凸起部1221的表面尺寸较小，通常为狭缝状或点状，例如是条状孔或圆孔，使得吸附口1222处能够产生更强的吸力，提高吸附部122的能力；另一方面，多个吸附口1222排布设置，使得吸附
部122的吸附面上各区域具有大致均匀的吸力，便于吸附部122应对各种形状的较大尺寸物体，保证对各种形状物体均能进行良好的吸附。
65.在一些实施例中，各机械臂121的一端通过转轴sf转动连接于本体110。转轴sf内设第二通道t2，第二通道t2与机械臂121内置的第一通道t1连通。负压产生装置例如是风机组件，负压产生装置具有进风风道，其中，进风风道具有进风腔，进风腔与该第二通道t2连通，进风风道与转轴sf连接形成以转轴sf的轴线为旋转中心的转动副。在负压产生装置开始工作时，每个吸附部122通过上述的第一通道t1、第二通道t2与进风腔连通，使得吸附部122具有负压吸附能力。由于转轴sf内设第二通道t2，且进风风道与转轴sf连接形成以转轴sf的轴线为旋转中心的转动副，使得机械臂121在转动过程中，吸附部122能够持续保持负压吸附能力，保证机械臂121转动过程中较大尺寸物体稳定吸附于吸附部122上，进而保证机械臂121和吸附部122能将较大尺寸物体拾取并存放至诸如储物盒130的其它位置。
66.在一些实施例中，负压产生装置是清洁机器人100中用于集尘的风机组件，清洁组件150的吸尘口与吸附装置120的吸附口1222连通至同一负压产生装置。可选地，该负压产生装置连通至吸尘口的第一气体通路上、该负压产生装置连通至吸附口1222的第二气体通路上可以设置有开光装置，通过对开光装置进行配置，使得清洁机器人100能够选择性开启吸尘口的吸尘功能、吸附口1222的吸附功能。
67.以下将以包含可转动的机械臂121的清洁机器人100的工作过程为例对清洁机器人100的工作模式进行说明，包含其它连接方式的机械臂121的清洁机器人100的工作模式与之类似，不再详述。
68.清洁机器人100启动后，清洁机器人100通过导航组件导向，并通过驱动组件140在地面行走，同时清扫组件150正常工作，清扫组件150例如是对地面上的灰尘吸收采集。
69.在清洁机器人100进行行走过程中，如图2，清洁机器人100的吸附装置120可以处于扣合状态。机械臂121以及吸附部122能够对开口131密封，防止储物盒130内的物体在清洁机器人100行走过程中掉落，也可以减少储物盒130内的异味向外溢出。
70.当清洁机器人100的前端遇到较大尺寸物体时，如图3，清洁机器人100的吸附装置120转变至拾取状态。具体地，转动驱动器驱动机械臂121以转轴sf为轴转动，转动至使得吸附部122靠近地面，吸附部122的至少部分结构可以相对于机械臂121外表面凸出设置，例如本实施例中，在拾取状态下，吸附部122向机械臂121的前端凸出，从而更便于吸附清洁机器人100前端的物体。
71.吸附装置120转变至拾取状态后，负压产生装置开始工作，且负压产生装置与吸附部122之间的气体通路畅通，使得吸附部122具有负压吸附功能，吸附部122将该较大尺寸物体吸附拾取。
72.之后，转动驱动器驱动机械臂121以转轴sf为轴转动，使得清洁机器人100的吸附装置120从拾取状态转变为扣合状态。在该转变过程中，负压产生装置持续产生负压，使得机械臂121转动过程中该较大尺寸物体仍然被吸附在吸附部122上。
73.吸附装置120转变至扣合状态后，吸附部122伸入储物盒130的开口131，负压产生装置暂停工作，或者暂时切断负压产生装置与吸附部122之间的气体通路，使得吸附部122暂无吸附能力，该较大尺寸物体从吸附部122脱落，落入储物盒130，完成该较大尺寸物体的拾取和收集。
74.当清洁机器人100前端遇到较大尺寸物体时，可以暂停行走，在吸附部122已经吸附该较大尺寸物体后，清洁机器人100可以恢复继续行走，或者，清洁机器人100也可以在将该较大尺寸物体收集至储物盒130后恢复行走。在上述对较大尺寸物体拾取收集的整个过程中，清扫组件150可以持续保持工作状态。
75.当清洁机器人100的前端再次遇到其它较大尺寸物体时，重复上述拾取及扣合释放的过程，即可实现更多数量物体的收集，提高清洁机器人100的清洁能力。
76.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。