泳池清洁机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种泳池清洁机器人。


背景技术：

2.泳池清洁机器人在泳池内进行清洁作业时，可能需要越过泳池底部的台阶、障碍物或者爬到泳池的侧壁面等区域进行清洁。现有的方案中，主要依靠泳池清洁机器人的行进机构(轮子或者履带)产生的摩擦力来攀爬台阶或者障碍物，由于水下环境中行进机构与泳池侧壁或台阶侧壁之间的摩擦力较小，机器人本身的重量较大，导致机器人在攀爬泳池侧壁、台阶以及障碍物的难度较大，影响了泳池清洁机器人爬上泳池侧壁、台阶以及障碍物的成功率，还有可能造成泳池清洁机器人被困在某一位置，进而影响了泳池清洁机器人的清洁范围。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种泳池清洁机器人，旨在提升泳池清洁机器人的越障能力。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的泳池清洁机器人，包括：
5.机壳，所述机壳顶部设有排水口，所述机壳的底部设有吸污口，所述排水口与所述吸污口连通并形成有水流通道，所述机壳内部形成有容置腔，所述容置腔于靠近所述泳池清洁机器人前端的区域填充有轻质材质；
6.抽水机构，设于所述水流通道内；
7.所述泳池清洁机器人的重心靠近所述泳池清洁机器人后端的一侧；
8.当所述抽水机构停止工作时，所述机壳的前端可抬升预设角度。
9.在本实用新型的一实施例中，所述预设角度大于10
°
。
10.在本实用新型的一实施例中，所述轻质材质包括塑料、橡胶、泡沫的其中一种。
11.在本实用新型的一实施例中，所述泳池清洁机器人与所述轻质材质的质量比范围在10：1至25：1之间。
12.在本实用新型的一实施例中，所述排水口的中轴线呈竖直设置，所述排水口的中轴线呈倾斜设置。
13.在本实用新型的一实施例中，所述泳池清洁机器人还包括过滤部件，所述过滤部件设于所述机壳内，并罩盖所述吸污口设置，所述过滤部件还设有与所述排水口连通的过水口。
14.在本实用新型的一实施例中，所述泳池清洁机器人还包括挡水板，所述挡水板转动连接于所述吸污口的一侧，所述抽水机构工作运行时，所述挡水板打开所述吸污口，所述抽水机构关闭时，所述挡水板关闭所述吸污口。
15.在本实用新型的一实施例中，所述机壳内部还设有电池腔，所述电池腔靠近所述泳池清洁机器人后端的一侧，所述电池腔用于容置电池。
16.本实用新型技术方案中，泳池清洁机器人包括机壳和设于机壳内部的抽水机构，机壳的底部设有吸污口，机壳的顶部设有与吸污口连通的排水口，当泳池清洁机器人在泳池的底壁清洁时，抽水机构工作时，控制水流从吸污口流入并经由排水口排出，经由排水口排除的水流会对机壳产生下压力，以使得机壳与泳池底部的底壁接触产生摩擦力并正常行走；当泳池清洁机器人遇到陡坡、台阶或者泳池的侧壁时，此时，抽水机构停止工作，此时，由于泳池清洁机器人的重心靠近后端设置，泳池清洁机器人的前端较轻，在浮力的作用下，机壳的前端可以向上抬升一定角度，即机壳的前端以一定角度翘起，使得机壳能越过陡坡、台阶或者爬上泳池的侧壁面，以使得泳池清洁机器人能轻易地越过障碍，确保泳池清洁机器人能在复杂环境中作业。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
18.图1为本实用新型泳池清洁机器人一实施例的侧面的结构示意图；
19.图2为本实用新型泳池清洁机器人跨越障碍的示意图；
20.图3为本实用新型泳池清洁机器人内部结构示意图；
21.图4为本实用新型另一实施例的泳池清洁机器人的内部结构示意图。
22.附图标号说明：
23.标号名称标号名称100泳池清洁机器人23螺旋桨10机壳30检测器11吸污口40过滤部件12排水口50挡水板13容置腔60行走部件20抽水机构70清洁滚筒21电机
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24.100、泳池清洁机器人；10、机壳；11、吸污口；12、排水口；20、抽水机构；21、电机；23、螺旋桨；30、检测器；40、过滤部件；50、挡水板；60、行走部件；70、清洁滚筒。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型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。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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实用新型中的具体含义。
29.另外，在本实用新型中如涉及“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，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.本实用新型提出一种泳池清洁机器人100。
31.请参照图1至图4，本实用新型提出的泳池清洁机器人100，包括：
32.机壳10，所述机壳10顶部设有排水口12，所述机壳10的底部设有吸污口11，所述排水口12与所述吸污口11连通并形成有水流通道；
33.抽水机构20，设于所述水流通道内；
34.所述泳池清洁机器人100的重心靠近所述泳池清洁机器人100后端的一侧；
35.当所述抽水机构20停止工作时，所述机壳10的前端可抬升预设角度。
36.本实用新型技术方案中，泳池清洁机器人100包括机壳10和设于机壳10内部的抽水机构20，机壳10的底部设有吸污口11，机壳10的顶部设有与吸污口11连通的排水口12，当泳池清洁机器人100在泳池的底壁清洁时，抽水机构20工作时，控制水流从吸污口11流入并经由排水口12排出，经由排水口12排除的水流会对机壳10产生下压力，以使得机壳10与泳池底部的底壁接触产生摩擦力并正常行走；当泳池清洁机器人100遇到陡坡、台阶或者泳池的侧壁时，此时，抽水机构20停止工作，此时，由于泳池清洁机器人100的重心靠近后端设置，泳池清洁机器人100的前端较轻，在浮力的作用下，机壳10的前端可以向上抬升一定角度，即机壳10的前端以一定角度翘起，使得机壳10能越过陡坡、台阶或者爬上泳池的侧壁面，以使得泳池清洁机器人100能轻易地越过障碍，确保泳池清洁机器人100能在复杂环境中作业。
37.在本实施例中，机壳10包括分体设置的座体(图中未标示出)、盖体(图中未标示出)连接而成，泳池清洁机器人100还包括行走部件60、清洁滚筒70以及驱动机构(图中未标示出)，行走部件60设于机壳10宽度方向两侧，用以支撑机壳10，清洁滚筒70设于机壳10的底部，驱动机构设于机壳10内部，并与行走部件60、清洁滚筒70传动连接，以驱动行走部件60带动整个机壳10前进，同时，驱动机构还驱动清洁滚筒70滚动，以对行走过的位置进行清洁。
38.可以理解地，机壳10具有相对设置的前端和后端，所述前端和所述后端之间还设有中心面(图中未标示出)，泳池清洁机器人100的重心不在中心面上。一个较优的实施例中，泳池清洁机器人100的重心位于中心面靠后端的一侧。具体地，中心面为泳池清洁机器
人100的几何中心所在的竖直平面，在本实施例中，可以通过对固定在机壳10内部的部件的位置进行合理设计，使得泳池清洁机器人100的重心位于中心面靠近后端的一侧，当然，还可以通过在靠近泳池清洁机器人100的后端位置设置有配重块，或者是在机器人前端的位置填充轻质材质等手段实现对机器人重心的位置进行调整。机壳10的前端抬升的角度大于等于10
°
，以确保泳池清洁机器人100能轻易地越过障碍。当然，机壳10的前端抬升的角度还可以根据实际需求进行灵活设置，例如，机壳10的前端抬升的角度可以是15
°
、20
°
、30
°
、40
°
等等。
39.泳池清洁机器人100还包括有检测器30，检测器30可以是距离检测器、也可以是陀螺仪，当然，检测器30也可以是距离检测器和陀螺仪的结合。
40.距离检测器设置在机壳10的前端，用于检测机壳10与障碍物之间距离，为泳池清洁机器人100切换工作状态提供数据依据。距离检测器可以是声呐传感器、光电传感器、激光测距仪等距离检测器。其检测过程为：当检测到所述机壳10与障碍物之间距离大于阈值时，控制抽水机开启；当检测到所述机壳10与障碍物之间距离小于或等于阈值时，控制抽水机构20关闭。其中，本实施例中的障碍物可以是泳池底部的台阶、泳池侧壁等等。机壳10与障碍物之间距离阈值可以是0.2m，也可以是0.5m，或者是1.0m等，可以根据实际要求进行合理设置。
41.陀螺仪可以实现泳池清洁机器人100的姿态测量，具体包括三轴姿态角、角速率以及加速度的测量。当泳池清洁机器人100在泳池平坦的壁面行走时，泳池清洁机器人100的姿态实现平衡，此时，控制器控制抽水机构20开启。当泳池清洁机器人100遇到有地漏、台阶、或者其他障碍时，使得车轮出现空转、机壳10出现倾斜，或者是机壳10还出现在某一位置停留的时间较长等导致姿态失衡，此时，可以控制抽水机构20开启。
42.在本实用新型的一实施例中，所述机壳10内部还设有电池腔(图中未标示出)，所述电池腔的重心位于所述中心面靠近所述后端的一侧，所述电池腔用于容置电池(图中未标示出)。在本实施例中，通过将电池腔的位置设置在中心面靠近后端的一侧，当电池容置在电池腔内时，可以确保泳池清洁机器人100的重心位于靠近后端的位置，以确保抽水机构20停止工作，泳池清洁机器人100的前端能在浮力的作用下可以向上抬升一定角度，即机壳10的前端以一定角度翘起，使得泳池清洁机器人100能轻易地越过陡坡、台阶或者爬上泳池的侧壁面，减小泳池清洁机器人100越过障碍的难度。
43.可以理解地，封腔内还设有可以容置控制系统(图中未标示出)等，控制系统与抽水机构20、电池、检测器30等元器件连接。
44.行走部件60可以是轮体，其中，位于前端的轮体直径大于后端的轮体的直径，以提升前端轮体的越障能力。在另一个实施例中，还可以在轮体的外侧设置有履带，使行走部件60形成为履带式结构，以增加机壳10与池壁的接触面积和摩擦力，使得泳池清洁机器人100能适应复杂环境，提升行走过程中的稳定性。清洁滚筒70的数量可以有两个，可以在机壳10前端和后端均设置有清洁滚筒70，以提升泳池清洁机器人100的清洁能力。
45.在本实施例中，吸污口11和排水口12之间的水流通道可以是机壳10内部形成的，也可以是在吸污口11和排水口12之间设置有导管(图中未示出)，导管内部形成有水流通道。导管的设置可以简化机壳10的设计难度，提升水流通道和第二水流通道走向灵活性。
46.请参照图4，在本实用新型的一实施例中，所述机壳10内部形成有容置腔13，所述
容置腔13于靠近所述前端的区域填充有轻质材质。如此，可以减轻泳池清洁机器人本身的重量，利于前端在越障时能够抬升预设角度，更轻易对跨过障碍。
47.在本实施例中，轻质材质是指密度低于水的密度的材质，这样可以降低泳池清洁机器人100前端的重力，当抽水机构20停止时，可以利于泳池清洁机器人100的前端向上抬起。具体地，可以选用的轻质材质包括：塑料、橡胶、泡沫的其中的任意一种，这类材质具有成本低、易于获得等特点，可以用较低的成本实现泳池清洁机器人100的脱困，提升泳池清洁机器人100的清洁效力。
48.可以理解地，整个泳池清洁机器人100的质量与所填充的轻质材质的质量之间的比值在10：1至25：1之间，也就是说，轻质材质只占整机体重的1/10至1/25，这样占比可以确保泳池清洁机器人100能在抽水机构20开启时实现对泳池的正常清洁，也能确保泳池清洁机器人100能在抽水机构20停止时实现一定角度的抬升，确保泳池清洁机器人100能顺利越过障碍，降低泳池清洁机器人100脱困难度，同时还能确保泳池清洁机器人100保持平衡。
49.在本实用新型的一实施例中，所述抽水机构20位于所述中心面靠近所述后端的一侧。在本实施例中，抽水机构20包括电机21和螺旋桨23，其中，电机21可以通过螺钉或卡扣等结构固定在水流通道内壁面。由于抽水机构20的重量较重，通过将抽水机构20设置在中心面靠近所述后端的一侧，可以使得泳池清洁机器人100的重心尽量靠后，使得前端相对较轻，有利于前端在越障的时候能抬升预设角度。可以理解地，抽水机构20可以是设置在水流通道内的任意位置，例如，可以是设置在靠近吸污口11的一端，抽水机构20还可以是设置在靠近排水口12的一端，以便于抽水电机21的安装和维护。
50.在本实用新型的一实施例中，所述排水口12的中轴线呈竖直设置或者是倾斜设置。在本实施例的技术方案中，由于经由排水口12排出的水流是给机壳10施以下压力，将排水口12的中轴线设置为竖直方向，如此，经由排水口12排出的水流是竖直向上，此时，水流对机壳10施加了竖直方向的下压力，进而增大了机壳10与底壁的摩擦力，可以提升清洁效果。当排水口12的中轴线设置为倾斜设置，排水口12排出的水流是倾斜向上，此时，水流对机壳10施加的力可以分解为竖直方向的下压力和水平方向的推动力，以辅助泳池清洁机器人100的水平移动。
51.进一步，在本实用新型的一实施例中，所述排水口12位于所述中心面靠近所述前端的一侧。在本实施例中，为了确保水流对机壳10施加的下压力尽可能多作用在机壳10的前端，排水口12的位置位于中心面靠近所述前端的一侧设置，如此，可以使得位于泳池清洁机器人100前端和后端的清洁滚筒70的清洁力度相当，有利于提升清洁的效果。
52.在本实用新型的一实施例中，所述泳池清洁机器人100还包括过滤部件40，所述过滤部件40设于所述机壳10内，并罩盖所述吸污口11设置，所述过滤部件40还设有与所述排水口12连通的过水口。在本实施例中，过滤部件40用于收纳所清洁的杂物、污垢等物质。过滤部件40设置在机壳10的内部，可以避免所收纳杂物凸出机壳10的底面而造成对泳池清洁机器人100的影响。具体地，过滤部件40可以是机壳10上所形成的向其内部凹设的结构，过滤部件40也可以是机壳10拆卸连接结构，例如过滤部件40可以是滤网，滤网的孔形成为过水口；或者过滤部件40为具有开口和过水口的收纳盒，收纳盒可拆卸固定于机壳10内部，其开口与吸污口11连通。泳池清洁机器人100启动时，在抽水机构20以第一状态运行时，水流从机壳10底部的吸污口11流入时，也将泳池中的杂物、污垢一起吸入过滤部件40的内部。
53.请继续参照图3，在本实用新型的一实施例中，所述泳池清洁机器人100还包括挡水板50，所述挡水板50转动连接于所述吸污口11的一侧，所述抽水机构20工作运行时，所述挡水板50打开所述吸污口11，所述抽水机构20关闭时，所述挡水板50关闭所述吸污口11。在本实施例中，当抽水机构20开启时，吸污口11处的水压大于排水口12处的水压，使得第一水流通产生负压，在负压的作用下，使得挡水板50呈打开吸污口11的状态，以使水流从吸污口11流入。当抽水机构20关闭时，吸污口11和排水口12之间的水压实现平衡，挡水板50可以关闭吸污口11，以阻止过滤部件40内收集的杂物流出。需要说明的是，机壳10上还设置有限位结构(图中未示出)，限位结构位于吸污口11内，并在挡水板50远离转动轴的一侧，限位结构用于限制挡水板50转动至机壳10的外侧，如此，挡水板50只能朝向机壳10的内部的打开，以避免挡水板50朝向机壳10外侧打开，对泳池清洁机器人100的行走带来影响。
54.在本实施例中，挡水板50与机壳10通过转动轴实现转动连接，转动轴与挡水板50可以是一体结构，转动轴与挡水板50也可以是分体结构，转动轴的两端与机壳10转动连接。挡水板50的材质为可以采用轻质材质，例如塑胶材质或者是亚克力材质等。
55.在另一个实施例中，还可以设置电动机(图中未示出)与挡水板50连接，以通过电动机分别控制挡水板50打开或关闭，提升准确性。
56.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型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实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种泳池清洁机器人，其特征在于，包括：机壳(10)，所述机壳(10)顶部设有排水口(12)，所述机壳(10)的底部设有吸污口(11)，所述排水口(12)与所述吸污口(11)连通并形成有水流通道，所述机壳(10)内部形成有容置腔(13)，所述容置腔(13)于靠近所述泳池清洁机器人前端的区域填充有轻质材质；抽水机构(20)，设于所述水流通道内；所述泳池清洁机器人的重心靠近所述泳池清洁机器人的后端的一侧；当所述抽水机构(20)停止工作时，所述机壳(10)的前端可抬升预设角度。2.如权利要求1所述的泳池清洁机器人，其特征在于，所述预设角度大于10
°
。3.如权利要求2所述的泳池清洁机器人，其特征在于，所述轻质材质包括塑料、橡胶、泡沫中的一种。4.如权利要求1所述的泳池清洁机器人，其特征在于，所述泳池清洁机器人与所述轻质材质的质量比范围在10：1至25：1之间。5.如权利要求1所述的泳池清洁机器人，其特征在于，所述排水口(12)的中轴线呈竖直设置，或者所述排水口(12)的中轴线呈倾斜设置。6.如权利要求1所述的泳池清洁机器人，其特征在于，所述泳池清洁机器人还包括过滤部件(40)，所述过滤部件(40)设于所述机壳(10)内，并罩盖所述吸污口(11)设置，所述过滤部件(40)还设有与所述排水口(12)连通的过水口。7.如权利要求1至6中任意一项所述的泳池清洁机器人，其特征在于，所述泳池清洁机器人还包括挡水板(50)，所述挡水板(50)转动连接于所述吸污口(11)的一侧，所述抽水机构(20)工作运行时，所述挡水板(50)打开所述吸污口(11)，所述抽水机构(20)关闭时，所述挡水板(50)关闭所述吸污口(11)。8.如权利要求1至6中任意一项所述的泳池清洁机器人，其特征在于，所述机壳(10)内部还设有电池腔，所述电池腔靠近所述泳池清洁机器人后端的一侧，所述电池腔用于容置电池。

技术总结
本实用新型公开一种泳池清洁机器人，该泳池清洁机器人包括机壳和设于机壳内的抽水机构，所述机壳顶部设有排水口，所述机壳的底部设有吸污口，所述排水口与所述吸污口连通并形成有水流通道，所述机壳内部形成有容置腔，所述容置腔于靠近所述泳池清洁机器人前端的区域填充有轻质材质；抽水机构设于所述水流通道内；所述泳池清洁机器人的重心靠近所述泳池清洁机器人后端的一侧；当所述抽水机构停止工作时，所述机壳的前端可抬升预设角度。本实用新型旨在提升泳池清洁机器人的越障能力。型旨在提升泳池清洁机器人的越障能力。型旨在提升泳池清洁机器人的越障能力。


技术研发人员：刘强
受保护的技术使用者：深圳市思傲拓科技有限公司
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/10/20