清洁设备的制作方法

1.本发明涉及清洁技术领域，特别是涉及一种清洁设备。


背景技术：

2.真空吸尘装置常采用旋转机构例如滚刷来配合真空吸取以实现清洁功能。如市面上一些清洁机器人中使用单滚刷或双滚刷进行清洁。
3.毛发缠绕是市面上清洁机器人的痛点之一，采用旋转的滚刷会使毛发整周缠绕在滚刷表面：常规滚刷处于高速旋转状态，长度大于滚刷周长的毛发容易整周缠绕在滚刷之上。因此防毛发缠绕技术是业界的重要研究方向，目前主要包括以下两个技术方向：1)降低缠绕几率：一些清洁机器人中，采用橡胶滚刷或无纺布来降低毛发缠绕的几率；2)毛发缠绕后切割，避免人工清理：一些清洁机器人中，在滚刷上增加切割刀具在毛发缠绕后进行切割，避免人工清理。然而，实践发现，采用橡胶胶条或无纺布等代替毛刷，可以对毛发缠绕有所改善，但是难以达到理想效果。而在毛发缠绕后进行切割，实现方案复杂，且切割效果由于受限于毛发缠绕情况各异，效果也难以保证。
4.另一些清洁机器人采用使毛刷摆动的方式进行清洁，意图避免毛发缠绕。例如us007657967b2中采用了曲柄摇杆机构，其毛刷在机器人行进方向绕固定轴线有限角度范围内的摆动，实现清扫动作，但是us007657967b2中的毛刷活动范围有限，容易将清洁对象反向清扫(即将清洁对象向远离吸尘口方向清扫)，导致清洁机器人无法吸取，清理效果不佳。又如专利申请pct/cn2018/101601中采用了平行于清洁平面的平动方式清扫机构，避免毛发缠绕，但其仅适用于灰尘的清理，对于颗粒物的清洁效果则较差。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提出一种清洁设备，能够避免毛发缠绕且具能保证良好的清洁效率。
6.一种清洁设备，包括：本体，所述本体设有吸尘通道，所述吸尘通道包括入口；；驱动机构，安装在所述本体；清洁元件，用于擦拭待清洁工作面，所述清洁元件与所述驱动机构连接，所述清洁元件能在所述驱动机构的带动下作循环空间运动，其中所述清洁元件的每一周期内的运动轨迹包括沿靠近所述入口方向运动的清扫段、沿远离所述入口方向运动的返回段，所述清洁元件在所述清扫段中较在返回段中位置下降，以使所述清洁元件在所述清扫段和在所述返回段中距离所述待清洁工作面的高度不同。
7.上述清洁设备，通过驱动机构控制清洁元件做循环空间运动，一方面避免自身旋转导致的毛发缠绕的问题；另一方面，清洁元件在清扫段中较在返回段中更远离壳体的底部，故清洁元件复位时位置先抬高再复位，故不会将灰尘和颗粒物反向清扫，从而保证清洁效率，提供了一种适用于灰尘及颗粒物清洁的清洁设备。
8.在其中一个实施例中，在所述返回段的终点时，所述清洁元件相对于所述待清洁工作面的高度为h1；在所述清扫段中，所述清洁元件相对于返回段的终点m下降的最大距离
为h2；所述h1小于h2。
9.在其中一个实施例中，所述清洁元件在所述清扫段中运动时，至少一段路程中，所述清洁元件与所述待清洁工作面过盈接触。
10.在其中一个实施例中，所述清洁设备为清洁机器人，所述清洁机器人包括控制系统，所述控制系统与所述驱动机构相连，并用以使所述驱动机构带动所述清洁元件作循环空间运动。
11.在其中一个实施例中，在所述清洁设备工作时的前进方向上，所述清洁元件的相邻两次清扫段能够相衔接或部分地重叠。
12.在其中一个实施例中，所述清洁元件的静态清洁路径l＞2*v0*t，其中，t为所述清洁元件的循环空间运动周期，l为所述清洁设备处于静止时所述清洁元件在一个循环空间运动周期t内的清洁长度，v0为所述清洁设备处于工作状态时的前进速度。
13.在其中一个实施例中，还包括：壳体，所述壳体的底部敞开，所述壳体的侧壁上设有吸尘口，所述壳体安装于所述本体，所述吸尘口与所述吸尘通道的入口连通。
14.在其中一个实施例中，所述清洁元件的每一周期内的运动轨迹还包括位于所述吸尘口的一侧且沿所述吸尘口上升的吸尘段，所述吸尘段衔接所述清扫段和所述返回段，所述吸尘段中，所述清洁元件至少遮盖住部分的所述吸尘口。
15.在其中一个实施例中，所述吸尘口的进口与所述壳体内部空间相通，所述进口的顶部设有柔性密封条，在远离所述吸尘口方向上，所述柔性密封条突出于所述顶部的端面且接近所述驱动机构或与所述驱动机构相接触。
16.在其中一个实施例中，所述进口的底部设有相对于壳体高度方向倾斜设置的引导部，在远离所述吸尘口方向上，所述引导部突出于所述底部的端面。
17.在其中一个实施例中，所述驱动机构上设有隔板，沿远离所述吸尘口方向，所述隔板将所述壳体内部空间分割成左右两部分，所述清洁元件位于所述隔板的下方。
18.在其中一个实施例中，所述驱动机构包括与所述清洁元件连接的曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、平行四边形机构和多轴机械手臂中的至少一个。
19.在其中一个实施例中，所述驱动机构包括：运动转换单元，所述运动转换单元包括导轨、连杆、滑块，所述导轨设置于所述壳体，所述滑块与所述导轨滑动连接，所述连杆的顶部的中间位置与所述滑块转动连接，所述连杆的一端部连接到第一曲轴上、相对于所述第一曲轴的旋转中心偏心的位置，所述连杆的另一端部连接到第二曲轴上、相对于所述第二曲轴的旋转中心偏心的位置；传动单元，与所述第一曲轴和所述第二曲轴连接；动力单元，与所述传动单元连接；所述清洁元件设置在所述连杆的底部。
20.在其中一个实施例中，所述第一曲轴和所述第二曲轴上分别设有平衡结构，所述第一曲轴上的平衡结构与所述连杆分居在所述第一曲轴的旋转中心径向上的两侧，所述第二曲轴上的平衡结构和所述连杆分居在所述第二曲轴的旋转中心径向上的两侧。
21.在其中一个实施例中，所述清洁元件的面对所述吸尘口的一侧为凹面。
22.在其中一个实施例中，所述壳体与所述本体之间设有阻尼结构。
23.在其中一个实施例中，所述壳体相对于所述本体可浮动设置。
附图说明
24.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。
26.图1为本发明一实施例的清洁设备的结构示意图。
27.图2为图1所示清洁设备另一角度的结构示意图。
28.图3和图4分别为图1所示清洁设备的俯视图和仰视图。
29.图5为图1所示清洁设备的示意剖面图。
30.图6为本发明一实施例的清扫机构的结构示意图。
31.图7为图6所示清扫机构省略示意出壳体时的局部结构示意图。
32.图8为图6所示清扫机构的驱动机构的原理图。
33.图9为图6所示清扫机构的清洁元件在驱动机构的驱动下运动时的轨迹示意图。
34.图10为图6所示清扫机构的驱动机构的另一实施方式的原理图。
35.图11为图6所示清扫机构的驱动机构的又一实施方式的原理图。
36.图12为本发明一实施例清洁设备行走时清洁元件的运动轨迹的示意图。
37.图13为清洁元件在下降段时清洁设备的局部剖面示意图。
38.图14为清洁元件在清扫段时清洁设备的局部剖面示意图。
39.图15为清洁元件在吸尘段时清洁设备的局部剖面示意图。
40.图16为清洁元件在返回段时清洁设备的局部剖面示意图。
41.图17为一实施例的清扫机构的局部结构示意图。
42.图18为一实施例的清洁设备的局部剖面示意图。
43.图19为又一实施例的清洁设备的局部剖面示意图。
44.图20为一实施例的清洁元件的剖面结构示意图。
45.图21为图20的清洁元件处于吸尘段时与吸尘口的配合状态示意图。
46.图22为另一实施例的清洁元件的剖面结构示意图。
47.图23为又一实施例的清洁元件的剖面结构示意图。
48.图24为本发明另一实施例的清洁设备的局部结构的立体示意图。
49.图25为图24所示的清洁设备的侧视图。
50.图中的相关元件对应编号如下：
51.1、清洁设备；
52.100、本体；
53.110、控制组件；111、控制按钮；112、位置传感器；113、碰撞感应件；
54.120、轮组；121、驱动轮；122、万向轮；
55.130、集尘盒；131、入口；
56.140、风机；150、风道；160、腔室；170、边刷；180、底板；
57.200、清扫机构；
58.10、壳体；101、吸尘口；102、进口；103、顶部；104、底部；105、柔性密封条；106、引导部；107、隔板；
59.20、驱动机构；
60.210、运动转换单元；211、导轨；212、连杆；213、滑块；214、第一曲轴；215、第二曲轴；216、第二环形部；217、第一环形部；218、减速壳；
61.220、传动单元；
62.221、第一被动带轮；222、第一皮带；223、第一从动带轮；
63.224、第二被动带轮；225、第二皮带；226、第二从动带轮；
64.227、联动轴；228、驱动带轮；
65.230、动力单元；
66.30、清洁元件；310、凹面；
67.l1、下降段；l2、清扫段；l3、吸尘段；l4、返回段；
68.40、平衡结构；50、螺钉；60、阻尼结构；
69.2、地面；
70.3、清洁设备；
71.100’、本体；110’、电源组件；120’、风机组件；130’、集尘盒；140’、控制按键；160’、吸尘通道。
具体实施方式
72.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
73.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
74.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
75.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
76.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
77.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
78.传统技术的清洁设备不能够很好地解决避免毛发缠绕且具能保证良好的清洁效率的问题。
79.针对上述技术问题，本发明的实施例提出一种清洁设备，其中清洁设备的清扫机构包括具有吸尘口的壳体、驱动机构、清洁元件，清洁元件能在驱动机构的带动下作循环空间运动，其中清洁元件的每一周期内的运动轨迹包括沿靠近吸尘口方向运动的清扫段、沿远离吸尘口方向运动的返回段所述清洁元件在所述清扫段中较在返回段中更远离所述壳体的底部。通过使清洁元件做往复运动，避免清洁元件高速旋转，从根本上解决毛发缠绕的问题；同时清洁元件在返回段时的高度更高，故清扫时能够将灰尘扫向吸尘口，而返回时清洁元件不会将清洁对象反向清扫，从而保证良好的清洁效率。
80.清洁设备的具体类型不限制，可以是自动清洁设备(清洁机器人)，也可以是手持式吸尘器。其中，清洁机器人可以根据预设程序在工作区域内自动行走并执行清洁工作。下面结合附图进一步详细说明。
81.如图1至5，示意了本发明一实施例的清洁设备1的结构示意图。本实施例中，清洁设备1具体为清洁机器人，包括本体100、设置在本体100上的控制组件110、设置在本体100底部的轮组120、设置在本体100底部的清扫机构200。
82.本体100大致呈圆柱形结构，在此不做具体限定，可根据实际情况而定。如图5所示，本体100内安装有用于与清扫机构200对接的集尘盒130、风机140、连通集尘盒130和风机140的风道150。集尘盒130、风道150、风机140构成了清洁机器人的吸尘通道。风机140工作时，在集尘盒130内产生负压，将清扫机构200扫过来的灰尘吸入集尘盒130。清扫机构200、集尘盒130、风机140大致沿本体100的径向依次设置，但并不局限于此，只要能够将灰尘吸入集尘盒130即可。集尘盒130与风道150之间设置有过滤结构(未图示)，能够阻挡灰尘通过以使得灰尘沉积在集尘盒130中。
83.控制组件110用以形成清洁机器人的控制系统，用于根据预设程序控制清洁机器人自动工作。控制组件110控制行走电机(未图示)工作以带动轮组120行走。控制组件110控制清扫机构200和风机140工作以实现扫地功能。如图3所示，控制组件110包括设置在本体100的顶部的控制按钮111、位置传感器112、设置在本体100的边缘的碰撞感应件113。位置传感器112可以检测周边障碍物，以便控制清洁机器人及时转向。碰撞感应件113相对于本体100浮动设置，起到保护本体100的作用。
84.轮组120包括一对驱动轮121，及设置在上述一对驱动轮121一侧的万向轮122。驱动轮121在行走电机的驱动下工作以带动本体100自动行走。万向轮122则实现本体100行走时的自动转向。
85.清洁机器人还包括能量组件，用于为清洁机器人供能。在本实施例中，能量组件包含电池组件(未图示)。清洁机器人通过电池组件进行供能，其中电池组件可安装在清扫机构200的背对集尘盒130的一侧。
86.清扫机构200设置在本体100的底部，位于一对驱动轮121之间的位置。本体100的底部设置有容纳清扫机构200的腔室160。进一步地，如图4所示，在清洁设备1执行扫地功能时的前进方向a上的前方，还设有一对可旋转的边刷170。一对边刷170位于清洁设备1前进方向的中轴线x的两侧。清洁设备1执行扫地功能时，一对边刷170将两侧的灰尘向中轴线x聚拢，从而利于清扫机构200的清扫，提高清洁效率。如图4所示，清洁设备1执行扫地功能时的前进方向a向左，一对可旋转的边刷170在清洁设备1的前进方向a上位于清扫机构200的前方，具体而言边刷170位于清扫机构200的左侧。
87.如图5至图7所示，清扫机构200包括壳体10、设置于壳体10内的驱动机构20，及与驱动机构20连接且由驱动机构20驱动运动的清洁元件30。清洁元件30用于擦拭待清洁工作面(如地面、设备的工作台面等)，为描述方便，下面中直接以地面指代待清洁工作面。本实施例中，清洁元件30为毛刷，能够对地面2进行清扫，且毛刷之间具有可过风的缝隙，以能够利用风机140、吸尘通道和集尘盒130吸附灰尘。在其他的实施例中，清洁元件30不限于毛刷，如也可以包括多个柔性的橡胶条，相邻橡胶条之间形成有可过风的缝隙。
88.如图5所示，清扫机构200通过壳体10安装至本体100底部的腔室160中。壳体10的靠近地面的底部敞开，以使清洁元件30能够与地面接触。壳体10的侧壁上设有吸尘口101。吸尘口101用于与集尘盒130的入口131对接连通。集尘盒130的入口131也是整个吸尘通道的入口。吸尘口101与壳体10可以是一体成型，也可以是分体制造，然后组合而成。壳体10的具体形状没有限制，与本体100上的腔室160的形状相适合即可。在其他的实施方式中，清扫机构200可以省略壳体10，此时连接有清洁元件30的驱动机构20直接安装于本体100。
89.本实施例中，清洁元件30能在驱动机构20的带动下作循环空间运动。如图9所示，清洁元件30大致在一垂直于地面2的竖直平面内往复运动，清洁元件30没有绕自身轴线的旋转运动，从而避免因自转导致长度较长的毛发缠绕，从根本上毛发缠绕的问题。
90.进一步地，为了保证清洁效率，结合图5和图9所示，清洁元件30的每一周期内的运动轨迹包括沿靠近吸尘口101方向运动的清扫段l2、沿远离吸尘口101方向运动的返回段l4，清洁元件30在清扫段l2中较在返回段l4位置下降。本实施例中，清洁元件30在清扫段l2和返回段l4中均位于壳体10的底部下方，若以壳体10的底部作为参照，则清洁元件30在清扫段l2中较在返回段l4中更远离壳体10的底部。由返回段l4至清扫段l2,清洁元件30呈下降趋势，反之则刚好相反。在其他的实施例中，还可以是清洁元件30在清扫段l2中时位于壳体10的底部的下方，而清洁元件30在返回段l4中时则位于壳体10的底部的上方。本发明实施例中，远离吸尘口101方向上指平行于地面2且远离吸尘口101的方向，也是清洁设备1工作时的前进方向；相应地，靠近吸尘口101的方向指平行于地面2且靠近吸尘口101的方向，也是清洁设备1工作时的前进方向的反方向。当省略壳体10时，清洁元件30是沿吸尘通道的入口方向运动，或远离吸尘通道的入口方向运动。
91.通过上述手段，返回段l4中清洁元件30相对于地面2的高度大于清扫段l2中清洁元件30相对于地面2的高度。也就是说，返回段l4中清洁元件30的离地高度大于清扫段l2中清洁元件30的离地高度。从另一角度，若以清洁机器人的本体100作为参照，返回段l4中清
洁元件30相对于本体100的高度小于清扫段l2中清洁元件30相对于本体100的高度。具体地，以清洁机器人的本体100的顶部作为参照，则清扫段l2中，清洁元件30与本体100的顶部之间的距离大于返回段l4中清洁元件30与本体100的顶部之间的距离。
92.如图9所示，返回段l4中清洁元件30的离地高度大于或等于本体100的底板180的离地高度；清扫段l2中清洁元件30与地面2接触，此时的离地高度为0。
93.结合参考图9和图5，清洁机器人工作时，清洁机器人的前进方向a向右，清洁元件30在返回段l4中的离地高度大于清洁元件30在清扫段l2时的离地高度。需要清扫时，清洁元件30由返回段l4的终点m下降至与地面2接触。在清扫段l2中，清洁元件30的运动方向与清洁机器人的前进方向a相反，清洁元件30靠近吸尘口101运动，从而清洁元件30能够对地面2的灰尘进行清扫，并将灰尘扫向吸尘口101一侧。完成清扫后，清洁元件30的位置上升，清洁元件30由清扫段l2运动至返回段l4的起点n，继而清洁元件30在返回段l4中沿清洁机器人的前进方向a远离吸尘口101运动以复位至并准备下一次的循环，清洁元件30的位置较高，故能避开地面2上的灰尘和颗粒物，不会将灰尘和颗粒物反向清扫，从而保证清洁效率。
94.上述清洁机器人，利用控制系统控制驱动机构20工作，继而驱动机构20控制清洁元件30在平面内做循环空间运动，一方面避免自身旋转导致的毛发缠绕的问题，另一方面清洁元件30复位时位置先抬高再复位，故不会将灰尘和颗粒物反向清扫，从而保证清洁效率；进而利于形成一种适用于灰尘及颗粒物清洁的清洁设备。
95.驱动机构20用于使清洁元件30实现上述的循环运动。驱动机构20可以具有多种的实现方式。
96.一实施例中，结合图6、图7、图17所示，驱动机构20包括曲柄滑块机构，通过曲柄滑块机构使清洁元件30实现上述的循环空间运动。驱动机构20包括运动转换单元210、传动单元220和动力单元230，其中运动转换单元210包括导轨211、连杆212、滑块213，导轨211设置于壳体10具体地沿壳体10的高度方向设置，滑块213与导轨211滑动连接，连杆212的顶部的中间位置与滑块213转动连接，连杆212的一端部连接到第一曲轴214上、相对于第一曲轴214的旋转中心c1偏心的位置，连杆212的另一端部则连接到第二曲轴215上、相对于第二曲轴215的旋转中心偏心的位置。传动单元220与第一曲轴214和第二曲轴215连接；用以提供使第一曲轴214和第二曲轴215旋转的动力。动力单元230与传动单元220连接。清洁元件30设置在连杆212的底部靠近地面2。动力单元230可以是电机。传动单元220可以采取齿轮传动、带传动等方式。滑块213具体为滚轮，但不限于此。壳体10的高度方向垂直于地面2。在其他的实施中，导轨211不限于沿壳体10的高度方向，如通过改变连杆212的形状，导轨211可以沿壳体10的其他方向，只要能使清洁元件30作循环空间运动即可。
97.参考图8，图8示意了驱动机构20使清洁元件30做往复运动的原理。其中，第一曲轴214和第二曲轴215作为主动件旋转时，滑块213在导轨211的约束下壳体10的高度方向上作往复运动，与滑块213相连的连杆212带动清洁元件30在竖直面内循环运动，清洁元件30的运动轨迹为如图9所示的近似椭圆形的封闭曲线a。其中，该封闭曲线包括前述的清扫段l2和返回段l4。需要说明，通过调整曲柄滑块机构的尺寸及连接位置，上述的封闭曲线a也可以为其他形式，如四方形、圆形等。
98.如图9所示，上述的封闭曲线具体包括下降段l1、清扫段l2、吸尘段l3、返回段l4，具体说明如下，清扫段l2：清洁元件30与地面2接触并清洁地面2污物，如图14所示。吸尘段
l3：清洁元件30抬起，便于清洁机器人吸附污物，如图15所示。返回段l4：清洁元件30上升至较高的位置至返回段l4的起点n，结合参考图9和图16所示，之后清洁元件30向右运动至返回段l4的终点m，清洁元件30在返回段l4中运动时能够避开地面2上的灰尘和颗粒物。下降段l1：清洁元件30由返回段l4的终点m开始下降至与地面2接触，以准备下一次的清洁，如图13所示。清洁元件30在一次运动周期中作平面运动，摆动角度小，清洁元件30没有绕自身的轴线整周旋转，因此不易发生毛发缠绕，容易清理。图13至图16，为方便对比，分别用虚线示意了清洁元件30上某一点在一次运动周期的运动轨迹，即示意了上述的封闭曲线a，可以更清楚的看到清洁元件30的运动轨迹变化。
99.结合图9和图16所示，具体设置时，清洁元件30在返回段l4运动时，在本体100的底板180上方运动，即清洁元件30缩回至本体100内，在本体100内部运动。如此，清洁元件30在清洁机器人高度方向上运动时可以充分利用本体100内的高度空间，在不改变清洁元件30在清洁机器人高度方向的运动行程的前提下，利于减小底板180的离地高度h1，从而利于设备的小型化。清洁元件30下降时，清洁元件30向下运动并伸出至底板180的下方。此外，清洁元件30在吸尘段l3中时，清洁元件30也位于底板180的下方。
100.在又一实施方式中，运动转换单元210也可以为曲柄摇杆机构。如图10所示，示意了运动转换单元210为曲柄摇杆机构时清洁元件30做封闭曲线运动的原理。其中，曲柄b旋转时，带动连杆212带动清洁元件30作回转运动，实现上述的封闭曲线a运动。本实施方式中，封闭曲线a近似椭圆。
101.在又一实施方式中，运动转换单元210也可以为平行四边形机构。如图11所示，示意了运动转换单元210为平行四边形机构时清洁元件30做封闭曲线运动的原理。其中，两个曲柄b旋转时，带动中间的摇杆c作回转运动，摇杆c带动与摇杆c连接的清洁元件30作回转运动，实现上述的封闭曲线a。本实施方式中，封闭曲线为近似圆形。
102.在又一实施方式中，运动转换单元210包括多轴机械手臂。多轴机械手臂至少包括能够带动清洁元件30升降的第一手臂和能带动清洁元件30前后运动的第二手臂。由此，通过预设程序，多轴机械手臂可控制清洁元件30升降，使清洁机器人能够实现在清扫段l2与返回段l4之间的位置切换；通过控制清洁元件30前后运动，能够实现清洁元件30在清扫段l2中的运动及清洁元件30在返回段l4中的运动。此时，单次周期内，清洁元件30的完整运动轨迹不作限定，可以为矩形、椭圆形、近似椭圆形。
103.为了保证清洁效率，如图9所示，驱动机构20配置为：清扫段l2中，清洁元件30能够在地面2的挤压下收缩变形。也就是说，清洁元件30在清扫段l2中前进时，至少在一段路程中，清洁元件30与地面2之间形成过盈配合的效果，使得清洁元件30在清扫过程中能够紧紧贴在地面2上，从而保证清洁效率。具体设置时，参考图9所示，在返回段l4的终点m时清洁元件30相对于地面2的高度为h1，此h1也是本体100的底板180的离地高度；在清扫段l2中，清洁元件30自返回段l4的终点m下降的最大距离为h2，h1小于h2。如此，当清洁元件30接触到地面时，清洁元件30仍下降一段距离，从而能够在地面2的挤压下收缩变形，清洁元件30在清扫过程中能够紧紧贴在地面2上，从而保证清洁效率。
104.结合图5、图9和图12所示，清洁机器人工作时沿前进方向a前进，清洁元件30往复摆动。为了实现连续清扫，避免地面2出现干净/脏污间隔的清扫效果，清洁元件30的相邻两次清扫段l2能够相衔接或部分地重叠。
105.如图12所示，示意了清洁元件30上某一点的动态轨迹，其中箭头a所示方向为清洁元件30的运动方向。长度s为单次清洁长度，e为两次清扫段l2的重合长度。
106.具体而言，假设清洁机器人工作时以速度v0前进，当清洁元件30运动一个循环空间运动周期t(即完成一次封闭曲线所需的时间段)时，机器人前进路程s0＝v0*t，周期t内毛刷动态清洁长度s＝l－v0*t，其中l为机器人静止时清洁元件30在一个循环空间运动周期内的清洁长度。可以看出当s＞s0，即l－v0*t＞v0*t时，可以实现连续清洁，此时要求静态清洁路径l＞2*v0*t。也就是说，通过设计清洁元件30的清扫频率、静态清洁路径l及清洁机器人工作的前进速度，能够保证相邻两次清扫段l2能够相衔接或部分地重叠。从而，清洁机器人前进方向a上，清洁机器人的前方的地面能够被清洁元件连续地清洁，不会出现部分区域未被清洁的现象。一示例中，清洁机器人通过控制系统控制轮组120转动，使清洁机器人以设定速度前进，同时控制系统通过驱动机构20使清洁元件30以需要的频率清扫。
107.为了在吸尘段l3中更好地实现将地面2的灰尘真空吸入进入集尘盒130，如图15所示，吸尘段l3中清洁元件30至少遮盖住部分的吸尘口101以提高吸力。例如清洁元件30如毛刷可接触到吸尘口101并形成局部密封，空气从毛刷之间的缝隙中通过并进入吸尘口101，从而形成较好的负压环境，实现更好的垃圾吸取。清洁元件30在吸尘段l3中运动时，清洁元件30贴在吸尘口101上沿着吸尘口101上升至返回段l4的起点，从而保证整个吸尘段l3中的垃圾(包括灰尘和颗粒)吸取效果。又例如，清洁元件30也可临近吸尘口101，减小清洁元件30与吸尘口101之间的空隙，从而提高吸力。
108.为了在吸尘段l3中更好地实现将地面2的灰尘真空吸入进入集尘盒130，如图19所示，吸尘口101的进口102的顶部103设有柔性密封条105，在远离吸尘口101方向上(图中为向右的方向)，柔性密封条105突出于顶部103的端面且接近驱动机构20或与驱动机构20相接触。柔性密封条105与驱动机构20相接触时可以轻微接触即可。如图所示，吸尘口101的进口102与壳体10内部空间相通。柔性密封条105设置在进口102的顶部103且向右凸伸出吸尘口101的端面。当清洁元件30朝向吸尘口101运动时，柔性密封条105增加了清洁元件30接近吸尘口101的瞬时负压；同时柔性密封条105将吸尘口101上方的壳体10内部空间与吸尘口101进行隔离，使得空气基本不会或完全不会自清洁元件30上方进入到吸尘口101中，而是如图19中箭头d所示从本体100底部流动并进入到吸尘口101中，从而能够实现更好的垃圾吸取。柔性密封条105为柔性的或者具有弹性形变能力的材料制成，如可以为橡胶条。一示例中，驱动机构20包括上述的运动转换单元210、传动单元220和动力单元230，其中运动转换单元210为前文所述的图6至图8所示实施例的曲柄滑块机构，其中清洁元件30接近吸尘口101时，清洁元件30能否覆盖在吸尘口101上形成局部密封，保证较好的吸附效果；同时柔性密封条105的自由端与连杆212接触，从而柔性密封条105、连杆212、清洁元件30与地面2之间形成一定的封闭效果，使得空气从清洁机器人的底部与地面2之间流动，从而能够实现更好的垃圾吸取效果。
109.如图19所示，为了使地面2上的垃圾更好地进入到吸尘口101中，进口102的底部104设有相对于壳体10高度方向倾斜设置的引导部106，在远离吸尘口101方向上，引导部106突出于底部104的端面。如图19所示，引导部106朝向吸尘口101的右侧倾斜地向下伸出，且引导部106的自由端与地面2接触。在清扫段l2中被清洁元件30扫向吸尘口101的垃圾能够在引导部106的引导下涌向吸尘口101，从而能够避免垃圾从吸尘口101的一侧逃逸，能够
实现更好的垃圾吸取。引导部106的具体类型没有限制，如可以为柔性的或者具有弹性形变能力的材料制成，如可以为橡胶条。引导部106也可以为刚性材料。
110.为了在吸尘段l3中更好地实现将地面2的灰尘真空吸入进入集尘盒130，如图19所示，驱动机构20上设有隔板107，沿远离吸尘口101方向，隔板107将所述壳体10内部空间分割成左右两部分，清洁元件30位于隔板107的下方。如图所示，隔板107位于清洁元件30的上方，因此清洁元件30上方的壳体10内部空间被分割成左右两部分，空气不能够越过隔板107到左侧的内部空间，因此空气不会从吸尘口101上方进入吸尘口101，空气只能从隔板107下方经清洁元件30的缝隙中通过并进入到吸尘口101中，从而能够实现更好的垃圾吸取。
111.一示例中，驱动机构20包括上述的运动转换单元210、传动单元220和动力单元230，其中运动转换单元210为前文所述的图6至图8所示的曲柄滑块机构。清洁元件30设置在连杆212的底部，隔板107设置在连杆212的顶部，隔板107沿连杆212的长度方向设置，其可以设置为基本与连杆212等长。如此，空气只能从如图19中箭头d所示路径从连杆212的下方流动进入吸尘口101。
112.一实施例中，吸尘口101的顶部设有柔性密封条105，同时清洁元件30的上方也设有隔板107，如此能够取得较好的吸附垃圾效果。
113.一实施例中，驱动机构20包括上述的运动转换单元210、传动单元220和动力单元230，其中运动转换单元210为前文所述的图6至图8所示的曲柄滑块机构。为了减小驱动机构20工作时的振动，如图17所示，示意了第一曲轴214上设置有平衡结构40时的示意图。图面内侧的第二曲轴215上的也设置有相同的平衡结构。第一曲轴214和第二曲轴215上分别设有平衡结构40，第一曲轴214上的平衡结构40和连杆212分居在第一曲轴214的旋转中心径向上的两侧；类似地，第二曲轴215上的平衡结构(未图示)和连杆212分居在第二曲轴215的旋转中心径向上的两侧，从而能够平衡连杆212的质量，减小连杆212作回转运动时的振动。
114.下面仅以第一曲轴214为例重点说明。如图17所示，平衡结构40具体设置为弧形的平衡块。其中，第一曲轴214的旋转中心为c1，连杆212与第一曲轴214的枢接处的中心定义为c2，平衡块40和中心c2分居旋转中心c1的两侧。从而平衡结构40能够平衡连杆212的质量，减小连杆212作回转运动时的振动。
115.如图17所示，一实施例中，第一曲轴214上连接有第一环形部217，第一曲轴214上的平衡结构40位于第一环形部217围成的空间内，连杆212的一端部与第一曲轴214的连接处位于第一环形部217围成的空间内。第二曲轴215上连接有第二环形部216，第二曲轴215上的平衡结构则位于第二环形部216围成的空间内，连杆212的另一端部与第二曲轴215的连接处位于第二环形部216围成的空间内。第一曲轴214上的平衡结构40还可以与第一环形部217相连，从而与第一曲轴214具有较大的连接面积，保证连接可靠。类似地，第二曲轴215上的平衡结构还可以与第二环形部216相连，从而与第二曲轴215具有较大的连接面积，保证连接可靠。
116.此外，第一环形部217和第二环形部216可用于与壳体10一起封闭传动单元220，从而保护传动单元220。一实施例中，如图7所示，传动单元220包括第一减速机构、第二减速机构，第一减速机构(第一被动带轮221、第一皮带222、第一从动带轮223)和第二减速机构(第二被动带轮224、第二皮带225、第二从动带轮226)通过联动轴227同步运动，其中第一减速
机构与第一曲轴214传动连接,第二减速机构与第二曲轴215传动连接，动力单元230与第一减速机构连接。第一减速机构和第二减速机构分别设有减速壳218。上述的第一环形部217能与壳体10、减速壳218一起将第一减速机构封闭，上述的第二环形部216与壳体10、减速壳218一起将第二减速机构封闭。
117.具体而言，如图7所示，动力单元230连接有驱动带轮228。第一减速机构包括第一被动带轮221、第一皮带222，第一皮带222连接驱动带轮228和第一被动带轮221，第一被动带轮221与第一曲轴214连接，还包括与第一皮带222传动的第一从动带轮223。第二减速机构包括第二被动带轮224、第二皮带225、第二从动带轮226，第二皮带225传动连接第二被动带轮224和第二从动带轮226，第二被动带轮224与第二曲轴215连接，第二从动带轮226和第一从动带轮223通过联动轴227连接。具体实施时，第一曲轴214和第二曲轴215分别通过轴承可转动地支撑于壳体10。动力单元230具体为电机。驱动带轮228固定于电机的电机轴上。
118.通过上述手段，动力单元230通过第一减速机构、第二减速机构和联动轴227使第一曲轴214和第二曲轴215同步旋转，使得连杆212的运动更加平稳；且第一减速机构和第二减速机构通过联动轴227传递动力，使得仅需要设置一处动力单元230即可，从而简化了驱动机构20的设计。
119.为了更好地使清洁元件30在清扫段l2中将灰尘扫向吸尘口101，如图20和图21所示，一实施例中，清洁元件30的面对吸尘口101的一侧形成为凹面310。上述的凹面310围成容灰空间，使得垃圾可以聚拢在该容灰空间内进而被清洁元件30扫向吸尘口101，从而能够减少垃圾的逃逸。如图20所示，清洁元件30的形状设置为桥型，使得清洁元件30的面对吸尘口101的一侧形成为包括3个斜率不同的分段的凹面310。
120.一示例中，如图21所示，驱动机构20包括上述的运动转换单元210、传动单元220和动力单元230，其中运动转换单元210为前文所述的图6至图8所示的曲柄滑块机构。其中，连杆212的面对吸尘口101的一侧设置成弧形，使得设置在连杆212的底部的清洁元件30面对吸尘口101的一侧形成为凹面310，该凹面310围成一容灰空间。
121.清洁元件30不限于为桥型，如图22所示，清洁元件30的形状设置为v型，清洁元件30的面对吸尘口101的一侧形成为v形面。如图23所示，清洁元件30的形状设置为弧形，清洁元件30的面对吸尘口101的一侧形成为圆弧面。
122.为了减少工作时清扫机构200的振动及降低其噪声，一实施例中，如图18所示，壳体10与本体100之间设有阻尼结构60。上述的阻尼结构60能够消耗清扫机构200的振动量，避免清扫机构200的振动传递给本体100，降低工作噪声。阻尼结构60指将阻尼材料与构件结合成一体以消耗振动量的结构，具体类型不作限制，能够实现消耗振动量的目的即可。一示例中，阻尼结构60为橡胶垫。
123.如图18所示，一示例中，壳体10与本体100之间通过螺钉50连接。壳体10与本体100之间后设有阻尼结构60，阻尼结构60具体为隔振垫，隔振垫环绕螺钉50设置，能够消耗清扫机构200的振动量，避免清扫机构200的振动传递给本体100，降低工作噪声。
124.清洁机器人在工作时，可能会遇到地面2上较硬的障碍物。为了避免清扫机构200损坏，一实施例中，清扫机构200相对于本体100可浮动设置。如此，当清洁元件30触碰到障碍物时，清扫机构200相对于本体100能够向上浮动，从而避免损坏清扫机构20。一示例中，清洁机器人的本体100中设有悬浮机构，清扫机构200的壳体10安装于悬浮机构。悬浮机构
的具体类型不限制。例如，悬浮机构可以为连杆机构。又例如，悬浮机构可以是连接清扫机构200的壳体10与清洁机器人的本体100的弹性结构。
125.前述实施例中以清扫机构组装形成清洁机器人为例进行说明。如图24和25所示，在另一实施例中，上述的清扫机构200参与形成的清洁设备3为手持式吸尘器。本实施例中，清扫机构200的工作原理、及其结构变化与其在清洁机器人的实施例中完全相同，本实施例中不再赘述。与清洁设备3不同之处在于，清洁设备3工作时由操作人员手持操作。
126.如图24和25所示，示意了手持式吸尘器的局部结构。上述的清扫机构200安装在手持式吸尘器的本体100’的底端。手持式吸尘器的本体100’上设有电源组件110’、风机组件120’、集尘盒130’、控制按键140’，手持式吸尘器具有与集尘盒130’连通的吸尘通道150’，吸尘通道150’与清扫机构200的吸尘口101相连通。风机组件120’使集尘盒组130’内产生负压，进而将清洁元件30扫向吸尘口101的垃圾吸附。
127.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
128.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。