一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置及水池清洁设备的制作方法

1.本实用新型涉及水下清洁设备技术领域，特别是涉及一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置及水池清洁设备。


背景技术：

2.随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们对文化娱乐设施的要求更高，游泳作为一项健身运动受到越来越多的人欢迎。因此泳池需要定期清洗，泳池的干净度是人们关注的点。现有的泳池常用水池清洁设备进行清洁，因其工作地点的特殊性，在工作中水池清洁设备必然会与泳池的墙壁发生碰撞导致无法前行继续工作，而目前用于清洁泳池的水池清洁设备的换向控制一般采用时间或板件利用传感器的连接和断开控制，这样的泳池清洁操作复杂，影响清洁效率，或重心过高，在水中容易收到水流的扰动，检测精度较低，稳定性差。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其具有检测精度高、稳定性好等优点；本实用新型的另一目的在于提供一种水池清洁设备，该水池清洁设备结构简单，换向精准稳定。
4.一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，包括机身、驱动模块、至少一个涵道、碰壁检测模块和控制模块；所述驱动模块用以驱动所述机身在水池内前进或后退；所述涵道与所述机身连接，用以通过水流；所述碰壁检测模块设置在所述涵道内，用以检测涵道内通过的水流流速进而确定所述机身的运动状态；所述碰壁检测与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述驱动模块电连接；所述控制模块接收所述碰壁检测模块的信号并加以运算后判断是否碰壁；当判断为所述机身碰壁时，所述控制模块发出指令并控制所述驱动模块驱动水下清洁设备换向行走。本实用新型所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，通过在设置涵道，将碰壁检测模块设置在涵道内，降低水流对碰壁检测的干扰，提高检测精度和稳定性。
5.进一步地，所述涵道设置的方向与所述机身行走方向一致。通过涵道的水流更大。
6.进一步地，所述碰壁检测模块包括触发机构、触发部和传感器检测模块；所述触发机构设置在所述涵道内，并与所述涵道固定连接；所述触发部设置在所述触发机构上，所述触发部可相对于所述机身做相对运动，并产生触发信号；所述传感器检测模块与所述触发部对应设置，接收所述触发部产生的信号，并传送给所述控制模块，所述控制模块经运算，并输出指令控制机身的运动和换向状态。利用水下清洁设备行进时，涵道内的水流对触发机构作用，触发部与传感器检测模块配合，实现碰壁检测、自动换向。
7.进一步地，所述触发机构为离心叶轮，所述离心叶轮包括转轴和一端固定连接于所述转轴的多个第一叶片；所述转轴沿所述涵道径向设置；多个所述第一叶片围绕所述转轴横截面呈阵列分布。离心叶轮可以受涵道内水流影响转动。
8.进一步地，所述触发部为环状磁体，所述环状磁体通过环形缺口套设在所述转轴上，并与所述转轴固定连接，工作时，所述环状磁体随所述叶轮一起运动。环状磁体可随着离心叶轮的转动而转动。
9.进一步地，所述传感器检测模块为霍尔传感器；所述霍尔传感器与所述环状磁体设置在同一水平线上并相切设置；工作时，所述霍尔传感器与所述的触发部之间存在相对运动。使得霍尔传感器可接收环状磁体转动时磁场信号变化。
10.另一方式，所述触发机构为轴流叶轮；所述轴流叶轮包括轴、两个支架盘和叶片组件；所述轴设置在所述涵道的中心轴上；两个所述支架盘分别设置在所述轴的两端，并与所述轴固定连接；两个所述支架盘的一端与所述轴固定连接，另一端与所述涵道固定连接；所述叶片组件包括轴套和与轴套连接的多个第二叶片；所述轴套套设在所述轴上，并与所述轴旋转连接；多个所述第二叶片的一端与所述轴套固定连接，并相对于所述轴套的中心轴倾斜设置；多个所述第二叶片围绕所述轴套横截面呈阵列分布。轴流叶轮可以受涵道内水流影响转动。
11.进一步地，所述叶片组件由磁性材料制成；所述触发部为由磁性材料制成的所述叶片组件。可简化触发部的设置。
12.进一步地，所述传感器检测模块为霍尔传感器；所述霍尔传感器设置在所述叶片组件的下方，并与所述轴套轴向平行，使得所述霍尔传感器与所述叶片组件相切。可接收叶片组件转动时的磁场信号变化。
13.一种水池清洁设备，包括清洁模块以及上述的水下清洁设备碰壁检测及换向装置，所述清洁模块设置于所述机身内。该水池清洁设备结构简单，换向精准稳定。
14.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
15.图1为本技术的水下清洁设备碰壁检测及换向装置的正视图；
16.图2为本技术的水下清洁设备碰壁检测及换向装置的俯视图；
17.图3为图2的a-a剖面图；
18.图4为图2的b-b剖面图；
19.图5为实施例1中图4的局部c放大图；
20.图6为实施例2中图4的局部c放大图。
具体实施方式
21.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做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。
22.本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直方向”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第
四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
23.本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。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。
24.实施例1
25.请参阅图1-3，本技术提供了一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，包括机身1、驱动模块2、控制模块3和碰壁检测模块4。
26.机身1内设有密封部；密封部为隔绝外部水源进入的密闭空间；驱动模块2和控制模块3均设置在所述密封部内；驱动模块2用以驱动水下清洁设备在水池内前进或后退。本实施例中的驱动模块2可以是轮子和两只喷水水泵电机及其相关结构；轮子安装在机身底部，方便水下清洁设备行走，两只喷水水泵电机设置在该水下清洁设备的几何中心线上，其喷水方向相反，其喷水方向连线呈180
°
。在其他实施例中，驱动模块2还可以是两只独立安装于水下清洁设备底部两侧的电动驱动轮，可利用两侧电动驱动轮之间的转速差进行转弯，实现水下清洁设备的行动换向。控制模块3与驱动模块2电连接，当水下清洁设备碰壁时，控制模块3可以控制驱动模块2对水下清洁设备进行换向。
27.该机身1内还设有至少一个涵道11；涵道11方向与水下清洁设备的前进方向一致；该涵道11的两端贯穿机身1外表面，使得水下清洁设备行走时，水流通过涵道11。在本实施例中，机身1内设有两个涵道11，使得整个碰壁检测模块4检测数据更为精确稳定。
28.碰壁检测模块4包括触发机构、触发部和传感器检测模块；触发机构设置在该涵道11内，并与该涵道11固定连接；触发部设置在触发机构上，该触发部可相对于机身1做相对运动，产生触发信号；传感器检测模块与触发部对应设置，接收触发部产生的信号。在本实施例中，传感器检测模块与驱动模块2和控制模块3设置在同一密封部内，在其他实施例中，传感器检测模块也可以设置在水下清洁设备内的另一密封部内。传感器检测模块与控制模块3电连接；传感器检测模块将接收到的信号或数据传送给控制模块3，由控制模块3该信号或数据通过特定的算法进行相应的处理，将水下清洁设备的运动状态转换为数字信号或者电信号存储和输出，当控制模块3判断水下清洁设备碰壁时，控制驱动模块2对水下清洁设备进行换向。
29.请参阅图2、图4和图5，在本实施例中，该触发机构为离心叶轮；该离心叶轮包括转轴41和多个第一叶片42；转轴41设置在涵道11内并沿涵道11径向设置，转轴41与涵道11转动连接；多个第一叶片42的一端与转轴41固定连接；多个第一叶片42围绕转轴41横截面呈阵列分布。该触发部为环状磁体43，该环状磁体43通过环形缺口套设在转轴41上，并与转轴41固定连接。当水流通过涵道11，推动第一叶片42，使得转轴41转动，环状磁体43也随之转动。传感器检测模块为霍尔传感器44；霍尔传感器44与环状磁体43设置在同一水平线上并相切设置，使得霍尔传感器44可接收环状磁体43转动时磁场信号变化。
30.在其他实施例中，传感器检测模块也可以是光电传感器、红外传感器或其他可检测触发机构运动状态的传感器；相应的，触发部也可以是除磁体外的其他构件或材料。
31.本技术还提供了一种水池清洁设备，包括清洁模块以及上述的水下清洁设备碰壁
检测及换向装置，所述清洁模块设置于所述机身内。该水池清洁设备结构简单，换向精准稳定。
32.使用时，将该水池清洁设备置于水池内，驱动模块2驱动水池清洁设备在水池内前进或后退，水流通过涵道11，推动第一叶片42，使得转轴41转动，环状磁体43也随之转动，霍尔传感器44接收到环状磁体43转动时磁场信号变化。当该水池清洁设备碰壁或遇到障碍物时，水池清洁设备不再前进，涵道11内不再通过较有冲力的水流，离心叶轮的转动将会明显减弱或不再转动；当离心叶轮的转速低于设定阙值或为零时，霍尔传感器44将接收该磁场信号变化传送给控制模块3，由控制模块3对该信号进行处理，判断碰壁，控制驱动模块2换向。
33.实施例2
34.请参阅图2、图4和图6，本技术实施例二的水下清洁设备的碰壁检测及换向装置与实施例一的水下清洁设备的碰壁检测及换向装置结构大致相同，区别仅在于：触发装置为轴流叶轮；该轴流叶轮包括轴51、两个支架盘52和叶片组件53；轴51设置在涵道11的中心轴上；两个支架盘52分别设置在该轴51的两端，并与该轴51固定连接；两个支架盘52的一端与该轴51固定连接，另一端与涵道11固定连接；叶片组件53包括轴套和与轴套连接的多个第二叶片；轴套套设在轴上，并与轴51旋转连接；多个第二叶片的一端与轴套固定连接，并相对于轴套的中心轴倾斜设置；多个第二叶片围绕轴套横截面呈阵列分布；该叶片组件53由磁性材料制成；在本实施例中，触发部为由磁性材料制成的叶片组件53。本实施例中的传感器检测模块为霍尔传感器54；该霍尔传感器54设置在壳体1内靠近叶片组件53处，并与轴套轴向平行，使得霍尔传感器54与叶片组件53相切，可接收叶片组件53转动时的磁场信号变化。
35.使用时，将该水池清洁设备置于水池内，驱动装置驱动水池清洁设备在水池内前进或后退，水流通过涵道11，推动第二叶片，使得叶片组件53绕轴转动，霍尔传感器54接收到叶片组件53转动时的磁场信号变化。当该水池清洁设备碰壁或遇到障碍物时，水池清洁设备不再前进，涵道11内不再通过较有冲力的水流，轴流叶轮的转动将会明显减弱或不再转动；当轴流叶轮的转速低于设定阙值或为零时，霍尔传感器54将接收该磁场信号变化传送给控制模块，由控制模块对该信号进行处理，判断碰壁，控制驱动装置换向。
36.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

技术特征：
1.一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：包括机身、驱动模块、至少一个涵道、碰壁检测模块和控制模块；所述驱动模块用以驱动所述机身在水池内前进或后退；所述涵道与所述机身连接，用以通过水流；所述碰壁检测模块设置在所述涵道内，用以检测涵道内通过的水流流速进而确定所述机身的运动状态；所述碰壁检测与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述驱动模块电连接；所述控制模块接收所述碰壁检测模块的信号并加以运算后判断是否碰壁；当判断为所述机身碰壁时，所述控制模块发出指令并控制所述驱动模块驱动水下清洁设备换向行走。2.根据权利要求1所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述涵道设置的方向与所述机身行走方向一致。3.根据权利要求2所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述碰壁检测模块包括触发机构、触发部和传感器检测模块；所述触发机构设置在所述涵道内，并与所述涵道固定连接；所述触发部设置在所述触发机构上，所述触发部可相对于所述机身做相对运动，并产生触发信号；所述传感器检测模块与所述触发部对应设置，接收所述触发部产生的信号，并传送给所述控制模块，所述控制模块经运算，并输出指令控制机身的运动和换向状态。4.根据权利要求3所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述触发机构为离心叶轮，所述离心叶轮包括转轴和一端固定连接于所述转轴的多个第一叶片；所述转轴沿所述涵道径向设置；多个所述第一叶片围绕所述转轴横截面呈阵列分布。5.根据权利要求4所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述触发部为环状磁体，所述环状磁体通过环形缺口套设在所述转轴上，并与所述转轴固定连接，工作时，所述环状磁体随所述叶轮一起运动。6.根据权利要求5所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述传感器检测模块为霍尔传感器；所述霍尔传感器与所述环状磁体设置在同一水平线上并相切设置；工作时，所述霍尔传感器与所述的触发部之间存在相对运动。7.根据权利要求3所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述触发机构为轴流叶轮；所述轴流叶轮包括轴、两个支架盘和叶片组件；所述轴设置在所述涵道的中心轴上；两个所述支架盘分别设置在所述轴的两端，并与所述轴固定连接；两个所述支架盘的一端与所述轴固定连接，另一端与所述涵道固定连接；所述叶片组件包括轴套和与轴套连接的多个第二叶片；所述轴套套设在所述轴上，并与所述轴旋转连接；多个所述第二叶片的一端与所述轴套固定连接，并相对于所述轴套的中心轴倾斜设置；多个所述第二叶片围绕所述轴套横截面呈阵列分布。8.根据权利要求7所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述叶片组件由磁性材料制成；所述触发部为由磁性材料制成的所述叶片组件。9.根据权利要求8所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，其特征在于：所述传感器检测模块为霍尔传感器；所述霍尔传感器设置在所述叶片组件的下方，并与所述轴套轴向平行，使得所述霍尔传感器与所述叶片组件相切。10.一种水池清洁设备，其特征在于：包括清洁模块以及权利要求1-9中任一所述的一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置，所述清洁模块设置于所述机身内。

技术总结
本实用新型涉及一种水下清洁设备碰壁检测及换向装置及水池清洁设备。该水池清洁设备包括：机身、清洁模块、驱动模块、至少一个涵道、碰壁检测模块和控制模块；所述清洁模块设置于所述机身内；所述驱动模块用以驱动所述机身在水池内前进或后退；所述涵道与所述机身连接，用以通过水流；所述碰壁检测模块设置在所述涵道内，用以检测涵道内通过的水流流速进而确定所述机身的运动状态；所述碰壁检测与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述驱动模块电连接；所述控制模块接收所述碰壁检测模块的信号并加以运算后判断是否碰壁；当判断为所述机身碰壁时，所述控制模块控制所述驱动模块驱动所述机身换向行走。该水池清洁设备结构简单、换向精准稳定。向精准稳定。向精准稳定。


技术研发人员：姜继英 王紫辉
受保护的技术使用者：木兰家居科技（深圳）有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/4/18