本發(fā)明涉及智能家居，具體為一種智能可爬樓梯掃地機器人。
背景技術(shù)：
1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的消費水平和生活質(zhì)量不斷提高，對智能家居設(shè)備的需求也隨之增加。智能家居設(shè)備不僅提高了家庭的便利性，還通過節(jié)約時間和減少勞動強度，間接推動了經(jīng)濟的發(fā)展。城市化進程中，土地資源日益緊張，導(dǎo)致住宅建筑趨向于多層化和高層化。這種多層次結(jié)構(gòu)的住宅設(shè)計，雖然提高了土地使用效率，但也帶來了新的清潔挑戰(zhàn)，尤其是樓梯等難以用傳統(tǒng)清潔工具有效清掃的區(qū)域，因此，適應(yīng)樓梯地形的清潔設(shè)備的需求日益增加。樓梯作為連接不同樓層的重要通道，其清潔狀況直接影響到居民的日常生活和住宅的整體衛(wèi)生環(huán)境。定期清掃樓梯不僅可以減少滑倒等安全事故的發(fā)生，還能提升住宅的美觀度和居住者的幸福感。
2、當(dāng)前市場上的掃地機器人普遍存在一個設(shè)計上的局限性，即它們的“底盤”相對較低，這使得它們在面對小臺階或門檻時往往無法直接越過，只能選擇繞道而行，從而無法對臺階上層進行有效清掃，無法有效覆蓋多層結(jié)構(gòu)住宅的所有區(qū)域。同時，樓梯臺階的清掃工作仍然需要用戶親力親為，這無疑增加了家務(wù)負(fù)擔(dān)。
3、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界針對可爬樓梯的掃地機器人的研究主要包含輪組上升式，履帶上升式，絲桿上升式，這三種方法。上述方法實現(xiàn)的可爬樓的掃地機器人存在體積大，結(jié)果不緊湊的問題，這不僅影響了其在狹窄空間的操控性，也限制了其在普通住宅樓梯上的應(yīng)用。輪組上升式和履帶上升式機器人由于其復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，往往體積較大，這導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)上的不緊湊。特別是在設(shè)計中需要容納額外的驅(qū)動系統(tǒng)和動力傳輸組件，這進一步增加了掃地機器人的體積。絲桿上升式雖然在理論上提供了一種緊湊的機械設(shè)計，但其高度的增加同樣對空間有較高的要求，這在低矮環(huán)境中的應(yīng)用受到了限制。因此，開發(fā)出一種智能爬樓、結(jié)構(gòu)緊湊的掃地機器人，對于推動智能技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用，提升居民的生活便利性和幸福指數(shù)具有顯著意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，而提出的一種智能可爬樓梯掃地機器人。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種智能可爬樓梯掃地機器人，包括有底盤、主機體裝置、支撐往復(fù)伸縮裝置、大臂裝置和小臂裝置，所述底盤的頂部設(shè)置有主機體裝置，所述底盤的上表面一側(cè)設(shè)置有支撐往復(fù)伸縮裝置，并位于主機體裝置內(nèi)，用于機體適應(yīng)樓梯的垂直變化，保持機身的穩(wěn)定以及減少震動，所述主機體裝置的兩側(cè)均能夠轉(zhuǎn)動的設(shè)置有大臂裝置，所述大臂裝置的外側(cè)能夠轉(zhuǎn)動的設(shè)置有小臂裝置，在所述大臂裝置自身動力作用下，所述大臂裝置和所述小臂裝置進行擺動，用于帶動主機體裝置進行上下樓梯操作，所述小臂裝置內(nèi)部設(shè)置有能夠直線往復(fù)移動的拖地機構(gòu)，用于樓梯的清潔工作。
3、在一個優(yōu)選實施例中，所述主機體裝置包括有設(shè)置在其內(nèi)部的電源模塊、中央控制模塊以及自主導(dǎo)航模塊；
4、所述中央控制模塊用于控制主機體裝置、大臂裝置、小臂裝置和支撐往復(fù)伸縮裝置聯(lián)合進行樓梯清潔工作；
5、所述自主導(dǎo)航模塊包括有激光雷達、攝像頭和激光測距傳感器，用于負(fù)責(zé)全面掃描周圍環(huán)境，收集數(shù)據(jù)信息傳至中央控制模塊，并用于構(gòu)建環(huán)境的輪廓圖，實現(xiàn)空間定位和障礙物識別。
6、在一個優(yōu)選實施例中，所述支撐往復(fù)伸縮裝置包括有支撐架、支撐架電機、支撐盤、傳動齒輪和t形伸縮桿，所述支撐架設(shè)置在底盤的上表面一側(cè)，所述支撐架電機設(shè)置在支撐架的頂部，所述支撐架的內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有連接軸，所述連接軸的外端延伸出支撐架設(shè)置有支撐盤，所述連接軸的外壁和支撐架電機的輸出端同一側(cè)設(shè)置有相互嚙合的傳動齒輪，所述支撐盤的外側(cè)邊緣設(shè)置有t形傳動軸，所述t形伸縮桿的外側(cè)頂部開設(shè)有條形口，所述t形伸縮桿通過條形口套在支撐盤外側(cè)相適配的t形傳動軸上，所述t形伸縮桿的外套設(shè)置在底盤上。
7、在一個優(yōu)選實施例中，所述大臂裝置包括有設(shè)置在其內(nèi)側(cè)的大臂蓋，所述大臂蓋的內(nèi)側(cè)一端以及與內(nèi)側(cè)一端呈對角線的外側(cè)一端均設(shè)置有大臂電機罩，所述大臂電機罩內(nèi)設(shè)置有大臂電機，所述大臂電機的輸出端貫穿大臂蓋設(shè)置有法蘭盤聯(lián)軸器，所述大臂電機通過法蘭盤聯(lián)軸器與對應(yīng)位置的主機體裝置和小臂裝置的自身外軸連接在一起。
8、在一個優(yōu)選實施例中，所述拖地機構(gòu)包括有與小臂裝置內(nèi)壁相連的拖地電機支撐架和直線往復(fù)移動組件，所述拖地電機支撐架的頂部設(shè)置有拖地電機，所述拖地電機的輸出端延伸出拖地電機支撐架底部設(shè)置有同步輪；
9、所述直線往復(fù)移動組件包括有設(shè)置在小臂裝置內(nèi)部兩側(cè)的限位器，限位器的內(nèi)側(cè)兩端均設(shè)置有圓桿，所述圓桿的外壁兩側(cè)均設(shè)置有滑塊，所述滑塊的頂部能夠拆卸的設(shè)置有滑塊蓋，所述滑塊和滑塊蓋與圓桿滑動配合，所述滑塊的內(nèi)側(cè)設(shè)置有固定架，所述固定架的頂部能夠轉(zhuǎn)動的設(shè)置有側(cè)桿，所述側(cè)桿的內(nèi)端能夠轉(zhuǎn)動的連接有中間桿，所述中間桿的頂部設(shè)置有從動輪，所述同步輪和從動輪外壁套緊有同步帶，一個所述滑塊的底部設(shè)置有大拖地塊和大拖布，另一個所述滑塊的底部設(shè)置有小拖地塊和小拖布。
10、在一個優(yōu)選實施例中，所述底盤上表面并位于主機體裝置內(nèi)還設(shè)置有吸塵組件，所述吸塵組件包括有吸塵風(fēng)扇、塵盒、吸塵罩、吸塵罩側(cè)蓋和吸塵滾筒，所述吸塵罩兩側(cè)與主機體裝置內(nèi)壁相連，所述吸塵罩的底部設(shè)置有吸塵滾筒，所述吸塵滾筒的底部延伸出底盤，所述吸塵罩的一側(cè)設(shè)置有塵盒，所述塵盒的一側(cè)設(shè)置有吸塵風(fēng)扇，所述吸塵罩側(cè)蓋設(shè)置在吸塵罩的兩側(cè)，所述吸塵滾筒的外軸延伸出吸塵罩側(cè)蓋與滾筒驅(qū)動電機輸出端相連，所述滾筒驅(qū)動電機設(shè)置在底盤的上表面。
11、在一個優(yōu)選實施例中，所述吸塵風(fēng)扇的兩側(cè)均設(shè)置有吸塵風(fēng)扇固定架，所述吸塵風(fēng)扇固定架的底部與底盤連接在一起。
12、在一個優(yōu)選實施例中，所述底盤的上表面一側(cè)兩端均設(shè)置有邊刷電機，所述邊刷電機的輸出端延伸出底盤的下表面設(shè)置有邊刷。
13、在一個優(yōu)選實施例中，所述底盤的上表面中部以及一側(cè)的兩端均設(shè)置有滾輪驅(qū)動電機，所述滾輪驅(qū)動電機的輸出端均設(shè)置有滾輪，所述滾輪一部分延伸出底盤的下表面。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
15、1、本發(fā)明通過大臂裝置、小臂裝置和支撐往復(fù)伸縮裝置，便于掃地機器人能夠在狹窄空間內(nèi)靈活運作，在清潔樓梯作業(yè)時，大臂裝置將主機體裝置抬升或下降到目標(biāo)樓梯階梯面，并且支撐往復(fù)伸縮裝置穩(wěn)定機體，確保清潔過程中的穩(wěn)定性和減少震動，而在進行平面清潔時，能夠?qū)⒋笮”垩b置折疊至主機體裝置兩側(cè)，節(jié)省空間，從而提高操作的靈活性和空間的利用率，有效解決了傳統(tǒng)爬樓掃地機器人體積過大、結(jié)構(gòu)不緊湊的問題。
16、2、本發(fā)明在主機體裝置內(nèi)部設(shè)有中央控制模塊、自主導(dǎo)航模塊和電源模塊等結(jié)構(gòu)，通過自主導(dǎo)航模塊中的激光雷達和攝像頭掃描周圍環(huán)境，并將收集到的信息傳遞給中央控制模塊，中央控制模塊則根據(jù)環(huán)境信息智能調(diào)節(jié)底盤驅(qū)動速度和方向，實現(xiàn)精準(zhǔn)的空間定位和障礙物識別，可有效實現(xiàn)智能的全屋自動掃拖，自主爬樓梯，實現(xiàn)多層房屋的全流程自動化和智能化清潔，大大提升了用戶的生活便利性和幸福感，中央控制模塊能夠控制電源模塊的電量輸出和大小臂裝置的操作，確保清潔任務(wù)的連續(xù)性和有效性。