所属技术领域
本发明属于机器人车轮技术领域，尤其涉及一种防缠绕的扫地设备。
背景技术：
扫地机器人在扫地过程中，常常会在车轮轴上缠绕头发，一段时间就需要清理，清理很不方便，甚至导致车轮卡死。头发缠绕在车轮上的原因是，车轮外圆上为了提高与地面的摩擦力具有橡胶，而橡胶易粘头发；当头发粘在车轮的外圆上后，在车轮旋转过程中，粘在车轮的外圆上的部分就会被缠绕在车轮轴上，目前的处理方法如下：
在车轮前侧增加旋转的刷子，提前将头发捕获；但是一般旋转刷只在机器人前方的一侧或者在机器人前方的两侧安装；在车后退时，则没有安装刷子捕获头发；另一方面，即使前后均具有旋转刷，在转向变化方位过程中，存在刷子无法触及的头发，在方位变换过程中，车轮先碰到头发，导致车轮粘上头发。
本发明设计一种防缠绕的扫地设备解决如上问题。
技术实现要素：
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种防缠绕的扫地设备，它是采用以下技术方案来实现的。
一种防缠绕的扫地设备，它包括安装壳、行走轮、转轴、第一电机、第二电机、第三齿轮、第一齿轮、第四齿轮、安装转轴、第二齿轮、齿条、旋转推块，其中安装壳前下端的中间位置处具有方形缺口，安装壳下端位于方形缺口的两侧对称的开有两个左右贯通的圆形滑槽，安装壳上端的内侧开有第一安装槽，第一安装槽下侧对称的开有两个第二安装槽，两个第二安装槽与安装壳上所开的圆形通槽相通，安装壳的后端开有第三安装槽，第三安装槽的一侧开有第四安装槽，第四安装槽的下侧开有贯穿安装壳的滑槽；转轴的外圆面上开有通长的第二导向滑槽，第二导向滑槽的一侧开有未穿出转轴两端的第一导向滑槽；转轴滑动安装在圆形滑槽内；行走轮的内圆面上固定安装有第一导向滑块，行走轮通过第一导向滑块与第一导向滑槽的配合滑动安装在转轴上；第一电机固定安装在第一安装槽内的一端，安装转轴通过固定支撑安装在第一安装槽内，且安装转轴与第一电机的输出轴固定连接；两个第一齿轮对称的固定安装在安装转轴的两端，两个第二齿轮对称的旋转安装在两个第二安装槽内，且两个第二齿轮与两个第一齿轮一一对应啮合，第四齿轮的内圆面上固定安装有第二导向滑块，两个第四齿轮旋转安装在两个第二安装槽内，且两个第四齿轮与两个第二齿轮一一对应啮合；两个第四齿轮内圆面上安装的第二导向滑块与转轴上所开的第二导向滑槽配合；转轴的两端分别旋转安装有一个圆柱形状的旋转推块。
第二电机固定安装在第三安装槽内，第三齿轮固定安装在第二电机的输出轴上，且位于第四安装槽内；u形状的齿条滑动安装在滑槽内，且第三齿轮与齿条啮合；两个推杆分别安装在齿条的两端；两个推杆与两个旋转推块配合。
在上述两个推杆中其中一个推杆与对应一侧的旋转推块接触后，另一个推杆与对应的旋转推块脱离，且脱离后的推杆与对应的旋转推块之间具有间隙。
作为本技术的进一步改进，上述安装壳方形缺口的上端面上对称的安装有两个限位挡板。
作为本技术的进一步改进，上述两个第二安装槽内均对称的安装有两个环形导轨，两个第四齿轮的两端均开有一个环形导槽，两个第四齿轮通过其上环形导槽与对应一侧的两个环形导轨的旋转配合安装在两个第二安装槽内。
作为本技术的进一步改进，上述转轴的两端对称的开有两个供两个旋转推块安装的旋转安装槽。
作为本技术的进一步改进，上述行走轮的外圆面上周向均匀的安装有多个沿行走轮轴线旋转安装的转轮。
相对于传统的机器人车轮技术，本发明设计的有益效果如下：
1、本发明中通过控制第二电机工作，进而控制两个推杆滑动，在滑动过程中，两个推杆中原来与旋转推块接触的推杆就会首先与转轴脱开，而原来未与转轴接触的推杆就会逐渐向转轴一侧靠近，在原来与转轴接触的推杆与转轴脱离出现间隙后，缠绕的转轴上的头发在行走轮旋转的过程中极易从该间隙处掉落，起到防止头发缠绕在转轴上的效果；在原来未与转轴接触的推杆与转轴接触后，该推杆就会推动转轴反向横向移动，此时原来与转轴接触的推杆与转轴之间的间隙达到最大，在转轴反向横移的过程中，另一侧转轴与推杆同样会产生间隙，便于该侧的头发掉落。通过驱动推杆的往复滑动使得转轴往复滑动，且在滑动过程中，通过行走轮将原本缠绕在转轴上两端的头发依次除掉。
附图说明
图1是整体部件外观示意图。
图2是整体部件分布示意图。
图3是安装壳结构示意图。
图4是安装壳内部结构分布示意图。
图5是行走轮安装示意图。
图6是旋转推块安装示意图。
图7是行走轮结构示意图。
图中标号名称：1、安装壳；2、第四齿轮；3、限位挡板；4、行走轮；5、转轴；6、第一电机；7、第二电机；8、第一安装槽；9、环形导轨；10、第二导向滑槽；11、第二安装槽；12、圆形滑槽；13、第三安装槽；14、滑槽；15、第二导向滑块；16、环形导槽；19、第四安装槽；20、第一齿轮；21、固定支撑；22、安装转轴；23、第二齿轮；24、第三齿轮；26、齿条；30、推杆；31、旋转推块；32、旋转安装槽；33、转轮；34、第一导向滑槽；35、第一导向滑块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1、2所示，它包括安装壳1、行走轮4、转轴5、第一电机6、第二电机7、第三齿轮24、第一齿轮20、第四齿轮2、安装转轴22、第二齿轮23、齿条26、旋转推块31，其中如图3所示，安装壳1前下端的中间位置处具有方形缺口，安装壳1下端位于方形缺口的两侧对称的开有两个左右贯通的圆形滑槽12，安装壳1上端的内侧开有第一安装槽8，第一安装槽8下侧对称的开有两个第二安装槽11，两个第二安装槽11与安装壳1上所开的圆形通槽相通，安装壳1的后端开有第三安装槽13，第三安装槽13的一侧开有第四安装槽19，第四安装槽19的下侧开有贯穿安装壳1的滑槽14；如图6所示，转轴5的外圆面上开有通长的第二导向滑槽10，第二导向滑槽10的一侧开有未穿出转轴5两端的第一导向滑槽34；转轴5滑动安装在圆形滑槽12内；如图7所示，行走轮4的内圆面上固定安装有第一导向滑块35，如图5所示，行走轮4通过第一导向滑块35与第一导向滑槽34的配合滑动安装在转轴5上；第一电机6固定安装在第一安装槽8内的一端，安装转轴22通过固定支撑21安装在第一安装槽8内，且安装转轴22与第一电机6的输出轴固定连接；如图2、4所示，两个第一齿轮20对称的固定安装在安装转轴22的两端，两个第二齿轮23对称的旋转安装在两个第二安装槽11内，且两个第二齿轮23与两个第一齿轮20一一对应啮合，第四齿轮2的内圆面上固定安装有第二导向滑块15，两个第四齿轮2旋转安装在两个第二安装槽11内，且两个第四齿轮2与两个第二齿轮23一一对应啮合；两个第四齿轮2内圆面上安装的第二导向滑块15与转轴5上所开的第二导向滑槽10配合；如图6所示，转轴5的两端分别旋转安装有一个圆柱形状的旋转推块31。本发明设计旋转推块31的作用是，因推杆30只是做横向移动，而转轴5在移动的同时还会旋转，为了防止转轴5的旋转与横向移动的推杆30发生摩擦耗能，所以设计了旋转推块31，旋转推块31旋转安装在转轴5的两端，通过旋转配合可以防止推杆30与转轴5之间的摩擦耗能。
第一电机6工作时，第一电机6会带动安装转轴22旋转，安装转轴22旋转带动两个第一齿轮20旋转，两个第一齿轮20旋转带动两个第二齿轮23旋转，两个第二齿轮23旋转带动两个第四齿轮2旋转，两个第四齿轮2旋转通过对应的第二导向滑槽10和第二导向滑块15的配合驱动转轴5旋转，转轴5通过第一导向滑块35和第一导向滑槽34的配合驱动行走轮4旋转。
本发明设计的第一导向滑块35的两端与行走轮4的两端面之间具有间隙，转轴5上所开的第一导向滑槽34也未穿透转轴5的两端，这样的设计可以保证在转轴5滑动过程中，防止行走轮4与转轴5在转轴5滑动过程中与转轴5脱开掉落。
当转轴5运动到某一侧的极限位置时，行走轮4与该侧的限位挡板3贴合且转轴5的第一导向滑槽34的一端接触对应的第一导向滑块35。此时的转轴5相对行走轮4滑入端露出行走轮4的长度极短，便于头发脱离。第一导向滑块35的两端与行走轮4的两端面之间具有间隙的目的是尽可能减小转轴5到一侧后露出端的长度。
本发明中因两个第四齿轮2被电机驱动是同步的，都是通过第一齿轮20、第二齿轮23的传递驱动其旋转的，所以在转轴5左右滑动的过程中，转轴5上的第二导向滑槽10和一侧第四齿轮2上的第二导向滑块15脱离之后反向再次配合的过程中，第二导向滑槽10能够顺利滑入到与对应第四齿轮2上第二导向滑块15配合的状态，不会出现错位碰撞的现象。
如图4所示，第二电机7固定安装在第三安装槽13内，第三齿轮24固定安装在第二电机7的输出轴上，且位于第四安装槽19内；u形状的齿条26滑动安装在滑槽14内，且第三齿轮24与齿条26啮合；两个推杆30分别安装在齿条26的两端；两个推杆30与两个旋转推块31配合。
当控制第二电机7工作时，第二电机7会驱动第三齿轮24旋转，第三齿轮24旋转驱动齿条26滑动，齿条26滑动带动两个推杆30滑动。
在上述两个推杆30中其中一个推杆30与对应一侧的旋转推块31接触后，另一个推杆30与对应的旋转推块31脱离，且脱离后的推杆30与对应的旋转推块31之间具有间隙。
本发明中第一电机6和第二电机7均为伺服电机。
上述安装壳1方形缺口的上端面上对称的安装有两个限位挡板3。本发明中当转轴5被驱动沿着轴线横向移动的时候，转轮33会通过摩擦带动行走轮4横向移动，导致行走轮4偏离原本中间的位置，设计的两个限位挡板3的作用是对行走轮4发生偏移后起到限位作用，即使出现上述情况，行走轮4也会贴着其中一个限位挡板3，起到移动极限限位作用。
如图6所示，上述两个第二安装槽11内均对称的安装有两个环形导轨9，两个第四齿轮2的两端均开有一个环形导槽16，两个第四齿轮2通过其上环形导槽16与对应一侧的两个环形导轨9的旋转配合安装在两个第二安装槽11内。
如图6所示，上述转轴5的两端对称的开有两个供两个旋转推块31安装的旋转安装槽32。
上述行走轮4的外圆面上周向均匀的安装有多个沿行走轮4轴线旋转安装的转轮33。通过转轮33的设计可以保证行走轮4在被转轴5带动横向滑动的过程中阻力较小。
具体工作流程：初始状态假设为：行走轮4位于一侧的限位挡板3处，转轴5上的第一导向滑槽34一端与第一导向滑块35接触配合，转轴5穿出安装壳1一端处的推杆30与对应的旋转推块31接触，转轴5的另一侧与对应的旋转推块31之间产生最大间隙。
当使用本发明设计的扫地设备时，在使用的时候，控制第一电机6和第二电机7工作，第一电机6工作时，第一电机6会带动安装转轴22旋转，安装转轴22旋转带动两个第一齿轮20旋转，两个第一齿轮20旋转带动两个第二齿轮23旋转，两个第二齿轮23旋转带动两个第四齿轮2旋转，两个第四齿轮2旋转通过对应的第二导向滑槽10和第二导向滑块15的配合驱动转轴5旋转，转轴5通过第一导向滑块35和第一导向滑槽34的配合驱动行走轮4旋转，实现前进和后退的功能。
第二电机7工作时，第二电机7会驱动第三齿轮24旋转，第三齿轮24旋转驱动齿条26滑动，齿条26滑动带动两个推杆30滑动，其中此时与旋转推块31接触的推杆30滑动就会推动对应的旋转推块31滑动，旋转推块31滑动带动转轴5滑动，转轴5滑动之初，因地面对行走轮4横向移动具有一定的阻力，转轴5相对于行走轮4滑动，在滑动过程中，转轴5会首先与其中一个第四齿轮2脱离，当转轴5与其中一个第四齿轮2脱离后转轴5继续滑动，当转轴5上的第一导向滑槽34的一端与第一导向滑块35配合时，转轴5的滑动会带动行走轮4滑动，当行走轮4碰到该侧的限位挡板3时，转轴5相对行走轮4滑入端露出行走轮4的长度极短，之后，控制第二电机7反向驱动两个推杆30滑动，两个推杆30中原来与旋转推块31接触的推杆30就会首先与转轴5脱开，而原来未与转轴5接触的推杆30就会逐渐向转轴5一侧靠近，在原来与转轴5接触的推杆30与转轴5脱离出现间隙后，缠绕的转轴5上的头发会从该间隙处脱离，在原来未与转轴5接触的推杆30与转轴5接触后，此时原来与转轴5接触的推杆30与转轴5之间的间隙达到最大。之后继续控制第二电机7反向驱动齿条26滑动，后续驱动如上述所述。
通过第二电机7的往复旋转可控制转轴5相对于行走轮4左右移动，进而控制行走轮4两侧转轴5上缠绕的头发依次脱落。
1.一种防缠绕的扫地设备，其特征在于：它包括安装壳、行走轮、转轴、第一电机、第二电机、第三齿轮、第一齿轮、第四齿轮、安装转轴、第二齿轮、齿条、旋转推块，其中安装壳前下端的中间位置处具有方形缺口，安装壳下端位于方形缺口的两侧对称的开有两个左右贯通的圆形滑槽，安装壳上端的内侧开有第一安装槽，第一安装槽下侧对称的开有两个第二安装槽，两个第二安装槽与安装壳上所开的圆形通槽相通，安装壳的后端开有第三安装槽，第三安装槽的一侧开有第四安装槽，第四安装槽的下侧开有贯穿安装壳的滑槽；转轴的外圆面上开有通长的第二导向滑槽，第二导向滑槽的一侧开有未穿出转轴两端的第一导向滑槽；转轴滑动安装在圆形滑槽内；行走轮的内圆面上固定安装有第一导向滑块，行走轮通过第一导向滑块与第一导向滑槽的配合滑动安装在转轴上；第一电机固定安装在第一安装槽内的一端，安装转轴通过固定支撑安装在第一安装槽内，且安装转轴与第一电机的输出轴固定连接；两个第一齿轮对称的固定安装在安装转轴的两端，两个第二齿轮对称的旋转安装在两个第二安装槽内，且两个第二齿轮与两个第一齿轮一一对应啮合，第四齿轮的内圆面上固定安装有第二导向滑块，两个第四齿轮旋转安装在两个第二安装槽内，且两个第四齿轮与两个第二齿轮一一对应啮合；两个第四齿轮内圆面上安装的第二导向滑块与转轴上所开的第二导向滑槽配合；转轴的两端分别旋转安装有一个圆柱形状的旋转推块；
第二电机固定安装在第三安装槽内，第三齿轮固定安装在第二电机的输出轴上，且位于第四安装槽内；u形状的齿条滑动安装在滑槽内，且第三齿轮与齿条啮合；两个推杆分别安装在齿条的两端；两个推杆与两个旋转推块配合；
在上述两个推杆中其中一个推杆与对应一侧的旋转推块接触后，另一个推杆与对应的旋转推块脱离，且脱离后的推杆与对应的旋转推块之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种防缠绕的扫地设备，其特征在于：上述安装壳方形缺口的上端面上对称的安装有两个限位挡板。
3.根据权利要求1所述的一种防缠绕的扫地设备，其特征在于：上述两个第二安装槽内均对称的安装有两个环形导轨，两个第四齿轮的两端均开有一个环形导槽，两个第四齿轮通过其上环形导槽与对应一侧的两个环形导轨的旋转配合安装在两个第二安装槽内。
4.根据权利要求1所述的一种防缠绕的扫地设备，其特征在于：上述转轴的两端对称的开有两个供两个旋转推块安装的旋转安装槽。
5.根据权利要求1所述的一种防缠绕的扫地设备，其特征在于：上述行走轮的外圆面上周向均匀的安装有多个沿行走轮轴线旋转安装的转轮。
技术总结