具有底盘快换功能的多功能家用清洁机器人*

□ 潘智炜 □ 刘 禹,2 □ 陆 奕 □ 周锡隆 □ 陈 超 □ 卞家坤

1.江南大学 君远学院 江苏无锡 214122 2.江南大学 机械工程学院 江苏无锡 214122

1 设计背景

近年来,随着机械、电子、控制等学科的交叉融合,机器人技术得到空前发展。智能家居概念的提出,使清洁机器人逐渐走向大众家用。目前,家用清洁机器人存在功能单一、成本较高的问题。对于如何丰富家用清洁机器人的功能,有许多设计。从扫拖功能一体化角度出发,苗玉刚等[1]设计了一种集扫地边刷与拖把于一体的清洁机器人。从拓展清洁机器人运动范围角度出发,马士伟[2]设计了一种以六足机构为基础的清洁机器人 。当然,以上设计仍存在机械结构相对复杂,编程实现较为困难等问题。

针对传统家用清洁机器人存在的问题,笔者设计了一种具有底盘快换功能的多功能家用清洁机器人。这一多功能家用清洁机器人分为吸尘风机模块、擦窗底盘模块、扫地底盘模块,采用波珠螺丝中的弹簧、钢珠进行连接部位的定位及固定,通过底盘快换,实现清洁功能的多样化[3]。

2 机械系统

具有底盘快换功能的多功能家用清洁机器人,其机械系统主要包括三部分:吸尘风机模块、擦窗底盘模块、扫地底盘模块,机械系统框架如图1所示。各模块均有独立的控制单元,可以完成相应的工作,实现相应的功能。吸尘风机模块分别与两个底盘模块相连接,设计的关键在于连接快速、准确、稳定。对此,采用波珠螺丝提供的定位及压紧力,连接时只需要在底盘模块的型槽中旋转吸尘风机模块,使波珠螺丝的钢珠进入吸尘风机模块卡槽。……