專利名稱：智能樓梯清洗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本項(xiàng)發(fā)明旨在解決樓梯清洗的問題，尤其是使機(jī)器在穩(wěn)定爬樓梯的同時(shí)完成對(duì)樓
梯的清洗任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能化。
背景技術(shù)：
目前，已知的樓梯清洗機(jī)大多是依靠人工手動(dòng)來完成，在使用過程中噪聲大，易受 電源位置的影響，電源線較長(zhǎng)。而且普通樓梯清洗機(jī)由于笨重，在樓梯的上下移動(dòng)中造成諸 多不便。在對(duì)樓梯清洗之后對(duì)機(jī)器本身的清洗又是比較繁瑣的事情。另外，由于存在人為 主觀情緒的影響，并不能有效的對(duì)樓梯進(jìn)行徹底的清洗。市場(chǎng)上的清洗機(jī)價(jià)格普遍較高，并 不容易被大眾所接受。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的樓梯清洗機(jī)的諸多缺點(diǎn)，現(xiàn)提供一種新型智能樓梯清洗機(jī)，該機(jī) 器不僅能夠自主的完成樓梯的上下過程，而且在清洗完樓梯的同時(shí)完成對(duì)自己滾刷的清 洗，從而降低人工對(duì)機(jī)器的維護(hù)的難度。
具體實(shí)施例方式
智能樓梯清洗機(jī)主要分為兩個(gè)部分爬樓梯機(jī)制和樓梯清洗機(jī)制。
電路部分三個(gè)STC89C52單片機(jī)控制清洗機(jī)的所有運(yùn)動(dòng)過程，采用標(biāo)志位的方式 來完成單片機(jī)與單片機(jī)之間的通信。L298N是電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，單片機(jī)通過控制L298N實(shí)現(xiàn)電 機(jī)正反轉(zhuǎn)和速度的調(diào)節(jié)來完成智能樓梯清洗機(jī)的各種動(dòng)作。 一個(gè)L298N需要占用單片機(jī)6 個(gè)I/O驅(qū)動(dòng)二個(gè)12伏的電機(jī)，但是有的電機(jī)帶的負(fù)載太多就需要把L298N的雙通道合并為 一個(gè)通道增大電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流。共用6個(gè)L298N驅(qū)動(dòng)了 8個(gè)電機(jī)，車輪2個(gè)電機(jī)，洗地涮4 個(gè)電機(jī)，升降2個(gè)電機(jī)。用RPR220制作一個(gè)光電碼盤，單片機(jī)通過處理RPR220的信號(hào)來調(diào) 節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 爬樓梯機(jī)制該設(shè)計(jì)采用平穩(wěn)升降機(jī)構(gòu)。采用滑竿和滑道向結(jié)合，完成主體和框架 的依次升降過程。具體過程如下從初始化開始，框架在電機(jī)帶動(dòng)下，沿滑道和滑竿平穩(wěn)上 升，在碰到微動(dòng)開關(guān)后停止運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，框架在前方電機(jī)的帶動(dòng)下平穩(wěn)前進(jìn)，在碰到前面的 微動(dòng)開關(guān)后停止運(yùn)動(dòng)并且開始下降，從而完成框架的爬樓梯的過程。同時(shí)，主體在接受單片 機(jī)指令后開始沿滑道和滑竿穩(wěn)定上升，在碰到微動(dòng)開關(guān)之后停止，并且在前方電機(jī)的帶動(dòng) 下向前移動(dòng)，在碰到另一碰撞開關(guān)后停止，開始下降。從而完成機(jī)器的爬樓梯過程。
樓梯清洗機(jī)制在機(jī)器底盤安有兩個(gè)主動(dòng)輪和一個(gè)萬向輪，主動(dòng)輪采用兩個(gè)電機(jī) 分別控制。在樓梯的直線行走過程中，采用光電碼盤對(duì)兩個(gè)主動(dòng)輪進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，來完成兩 個(gè)輪子轉(zhuǎn)速的調(diào)整，從而完成對(duì)直線行走的精確控制。另外對(duì)機(jī)器自身的轉(zhuǎn)向問題上，在考 慮到不同樓梯環(huán)境的存在，采用碰撞開關(guān)和光電傳感器混合使用的設(shè)計(jì)——在樓梯邊緣存 在墻壁時(shí)，碰到碰撞開關(guān)后即可轉(zhuǎn)向，在有樓梯扶手的那邊，通過伸出的光電傳感器對(duì)有無障礙物的判斷來完成車輪的轉(zhuǎn)向。智能樓梯清洗機(jī)采用雙邊對(duì)稱滾刷結(jié)構(gòu)和水槽設(shè)計(jì)。通 過滾刷和車輪的轉(zhuǎn)向的不同來加大對(duì)地面的力度，而且在車體底盤安裝灰度傳感器，對(duì)不 同的地面采取不同的處理方式。另外，在完成一節(jié)樓梯的清洗任務(wù)之后，滾刷在電機(jī)的帶動(dòng) 下翻轉(zhuǎn)回水槽進(jìn)行自身的清洗。


下面結(jié)合附圖對(duì)該機(jī)器的進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明型的實(shí)物圖 圖1中，l.滑輪，2.定時(shí)前腿，3.上升框架，4.滑道，5.滑竿，6.主體，7.水箱， 8.滾刷，9.微動(dòng)開關(guān)，IO.光電傳感器. 在圖1中，滑道、滑竿、滑輪通過鋼絲繩的連接，把主體和框架連為一體；定時(shí)前腿 在智能樓梯清洗機(jī)爬到樓梯倒數(shù)第二階梯上適時(shí)放下，輔助爬上最后一節(jié)樓梯；光電對(duì)管 RPR-220通過向光電碼盤發(fā)射紅外線，根據(jù)把所接受到的高低電平信號(hào)傳給單片機(jī)，從而通 過對(duì)車輪轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)機(jī)器的直線行走；通過微動(dòng)開關(guān)和光電傳感器的控制，完成智 能樓梯清洗機(jī)在樓梯上的轉(zhuǎn)向。 圖2為智能樓梯清洗機(jī)電源的變壓、穩(wěn)壓電路，并采用5V以及12V雙電源供電。
圖3為智能樓梯清洗機(jī)主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)電路。由于負(fù)載重量的限制，我們對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片 L298N的5、10 口并聯(lián)，7、12 口并聯(lián)，通過增大輸出電流來完成對(duì)大負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。
圖4為智能樓梯清洗機(jī)采用L298n驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)滾刷、滾刷臂等電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。
圖5為智能樓梯清洗機(jī)通過繼電器來控制升降機(jī)構(gòu)的電路。
權(quán)利要求
一種智能樓梯清洗機(jī)，采用升降機(jī)構(gòu)來完成樓梯的上下過程；通過對(duì)稱滾刷和水箱設(shè)計(jì)來完成樓梯清洗和自己維護(hù)工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能樓梯清洗機(jī)，其特征是滑竿和滑道設(shè)計(jì)，用鋼絲繩連接 主體與框架，通過定滑輪來完成主體與框架的升降過程；智能樓梯清洗機(jī)的前腿在倒數(shù)第二臺(tái)階上在舵機(jī)控制下放下完成最后在樓梯上的升降過程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能樓梯清洗機(jī)，其特征是采用光電碼盤、微動(dòng)開關(guān)、光電 開關(guān)設(shè)計(jì)，完成其在樓梯上的智能行走以及轉(zhuǎn)向任務(wù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能樓梯清洗機(jī)，其特征是通過多關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)來增加機(jī)器的 靈活性，從而完成各種動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種能夠清洗樓梯的智能樓梯清洗機(jī)。它通過滑道、滑竿和滑輪以及鋼絲繩連接，采用升降模式來完成在樓梯上的上下過程；通過光敏傳感器、光電碼盤、光電傳感器、微動(dòng)開關(guān)來完成機(jī)器在樓梯上的智能行走和轉(zhuǎn)向；通過對(duì)稱水箱和滾刷設(shè)計(jì)，在清洗樓梯的同時(shí)也完成對(duì)自己的維護(hù)任務(wù)，大大降低人工維護(hù)的難度。
文檔編號(hào)A47L11/00GK101697865SQ20091014947
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者尹明, 張新濤, 張輝, 戴學(xué)豐, 接偉權(quán), 王志永, 高麗君 申請(qǐng)人:齊齊哈爾大學(xué)