[0001] 本发明涉及扫地机器人领域，尤其涉及一种高铁用智能扫地机装置。

[0002] 随着人们生活水平的不断提高，智能家电的应用越来越广泛，而智能家电大大提高了人们的生活舒适性和便利性。扫地机器人是智能家电的一种，其凭借一定的人工智能，可以实现在房间内自动完成地板清理工作。而高铁车厢内，具有一定的封闭性，当有致病源时，很容易导致空气中病毒的感染进而对车厢环境进行污染，而车厢的体积、地形都较为复杂，而普通的扫地机器人或者家用扫地机器人在这种环境下工作较为困难，现有技术中的
扫地机器人结构不适于在车厢这一类狭窄环境中进行清洁，同时也不具有对空气净化的功
能，虽然也有一些具有空气净化功能的扫地机器人，但这些普遍有着较大的体积，无法应用于车厢中。因此，亟需一种能够适应车厢环境的智能扫地机器人。

[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0036] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0037] 参照图1‑6，本发明提供一种高铁用智能扫地机装置，包括清扫装置1、垃圾处理装置2，清扫装置1内包括装置外壳3：

[0038] 装置外壳3下端固定连接有清扫机构4，清扫机构4包括依次转动连接在装置外壳3底面的旋转叶401、斜向滚筒402，旋转叶401设在斜向滚筒402沿清扫装置1运动的侧前方，斜向滚筒402、旋转叶401紧贴地面，斜向滚筒402上方开设有吸风口404，吸风口404下端固定连接有尘刷403，尘刷403与斜向滚筒402上端对应，吸风口404上端固定连通有集尘箱
405，装置外壳3侧壁开设有除尘口407，集尘箱405与除尘口407固定连通，除尘口407转动设置有旋转板408；

[0039] 集尘箱405上方固定连通有加湿机构6，加湿机构6与装置外壳3上端固定连通；

[0040] 装置外壳3外侧壁固定连接有站立机构7；

[0041] 装置外壳3内固定连接有控制核心5，控制核心5包括芯片组507，芯片组507与清扫机构4、加湿机构6、站立机构7电性连接；

[0042] 垃圾处理装置2固定连接在车厢内壁上，垃圾处理装置2上固定连接有垃圾吸收头201，垃圾吸收头201与除尘口407对应。

[0043] 通过清扫机构4中斜向滚筒402与旋转叶401的配合对地面进行清理，旋转叶401对地面进行初步的清扫，而斜向滚筒402倾斜设置使得其与地面的单位路径上的接触面积更
大，具有更好的清洁效果，同时也可以减少本装置的占地面积，节约了空间，利用斜向滚筒
402与旋转叶401的配合相较于传统的扫地机器人可以节约10～40％的占地面积，充分适应
了车厢内狭窄的环境，而设置的加湿机构6可以对空气进行加湿与消毒，在车厢内形成循环气流，不仅有利于控制病毒的传播、改善车厢内的空气质量，还可以依靠加湿机构6喷出的白色雾气作为指示，让乘客可以提前注意到清扫装置1，从而减少意外地碰撞，通过设置站立机构7，让清扫装置1如果被乘客撞到后，能够及时检测到倾倒，从而利用站立机构7中的结构快速扶正，无需人工扶正，可以适应车厢内的人员流动复杂的环境，而芯片组507负责控制整个装置，设置的垃圾处理装置2可以利用车厢运动产生的负压，通过垃圾吸收头201
插入除尘口407后对集尘箱405进行抽气除尘除污清洁。设置的尘刷403优选为硬质钢刷，在斜向滚筒402进行滚动时，尘刷403可以对斜向滚筒402上的尘土垃圾进行刮除，让垃圾尘土脱离斜向滚筒402，进而更容易地被狭长的吸风口404吸收。

[0044] 进一步优化方案，装置外壳3内固定连接有滚筒马达409、旋转叶马达410，滚筒马达409的输出轴与斜向滚筒402的一端传动连接，旋转叶马达410的输出轴与旋转叶401固定
连接，滚筒马达409、旋转叶马达410与芯片组507电性连接；

[0045] 集尘箱405上端固定连通有消毒结构，消毒结构上端固定连通有抽风机406，抽风机406上端与加湿机构6固定连通。

[0046] 通过滚筒马达409与旋转叶马达410来为清扫机构4提供动力，在集尘箱405上端设置的消毒结构可以对来自下方的空气进行过滤与消毒，保证流到上方的加湿机构6中的空
气的清洁，从而在车厢中形成稳定的气流，循环净化车厢内的空气，抽风机406的设置可以为集尘箱405与加湿机构6的空气流动提供动力。

[0047] 进一步优化方案，斜向滚筒402与装置外壳3的运动方向的倾斜角度为30～45度；旋转叶401朝向斜向滚筒402旋转。

[0048] 斜向滚筒402的倾角设置实现了在清洁面积与斜向滚筒402接触地面的纵向面积的平衡，既保证了对地面的清扫效果，又保证了横向清扫的范围。

[0049] 进一步优化方案，加湿机构6包括加湿吹气管604，加湿吹气管604与抽风机406的出风端固定连通，加湿吹气管604上端与装置外壳3的上端固定连通，加湿吹气管604中部侧壁上固定连接有雾化片605、进水管607，进水管607远离加湿吹气管604的一端固定连通有
水箱606，水箱606位于水箱槽上方的侧壁上开设有加水口608，加水口608上转动连接有加
水盖609。

[0050] 装置外壳3一侧上端开设有水箱槽，水箱606与水箱槽固定连接，加水口608位于水箱槽上方，加湿吹气管604中的空气向上流动，来自进水管607的纯净水经过雾化片605的超声振动形成水雾，进而通过加湿吹气管604内的气流被吹向装置外壳3的上方，对车厢内的
空气进行湿润。在进水管607上设有小型水泵，用来供水。而水箱606一侧设置的加水口608，其上的加水盖609可以被加水头203顶开，再通过加水头203向水箱606内注入纯净水。

[0051] 进一步优化方案，消毒结构包括细密过滤筒602，细密过滤筒602固定连接在集尘箱405内侧上端，细密过滤筒602下端固定连通有过滤头601，过滤头601与集尘箱405内侧连通，细密过滤筒602上方固定连接有紫外照射筒603，紫外照射筒603顶端与抽风机406的进
风端固定连通。

[0052] 通过过滤头601可以对灰尘、毛发、垃圾进行初步过滤，再经由细密过滤筒602对空气中的细小颗粒、气凝胶等容易携带致病菌的小颗粒进行二次过滤，过滤后的空气再通过紫外照射筒603进行消毒杀菌，可以得到相对洁净的空气，再通过抽风机406向上输送给加
湿吹气管604。

[0053] 进一步优化方案，站立机构7的数量为两个，两个站立机构7对称设置在装置外壳3两侧，每个站立机构7包括与装置外壳3两侧转动连接的两个支撑板703，两个支撑板703底
端与装置外壳3转动连接，装置外壳3两侧开设有齿条孔，齿条孔内滑动连接有弧形齿条
704，装置外壳3内固定连接有站立马达701，站立马达701输出轴固定连接有输出轴齿轮
705，输出轴齿轮705与弧形齿条704相啮合，站立马达701电性连接有陀螺检测仪702，陀螺检测仪702与芯片组507电性连接。

[0054] 陀螺检测仪702优选为光纤陀螺检测传感器，陀螺检测仪702检测到装置整体发生偏转后，可以通过芯片组507控制站立马达701启动，站立马达701通过弧形齿条704带动支
撑板703运动，进而对装置外壳3扶正，陀螺检测仪702会检测相应的倾倒方向，启动相应侧的支撑板703，而装置外壳3的外形更容易向两侧倾倒，所以支撑板703设置在装置外壳3的
两侧即可实现对装置外壳3的扶正，实现了自动扶正的功能。除此之外，陀螺检测仪702还具有精确检测装置外壳3旋转角度的功能。

[0055] 进一步优化方案，控制核心5还包括三维探测器505、动力结构、两个挡板结构501；

[0056] 装置外壳3前侧中部开设有三维探测口512，三维探测器505水平转动连接在三维探测口512内，装置外壳3内固定连接有三维探测器旋转马达506，三维探测器旋转马达506
的输出轴与三维探测器505传动连接；

[0057] 动力结构包括转向轮508、两个动力轮510，装置外壳3内固定连接有转向轮马达509、两个动力轮马达511，转向轮马达509输出轴与转向轮508固定连接，动力轮马达511输出轴与动力轮510传动连接；

[0058] 三维探测器505、三维探测器旋转马达506、动力轮马达511、转向轮马达509均与芯片组507电性连接，装置外壳3内固定连接有蓄电池8，蓄电池8与芯片组507电性连接，装置外壳3一侧固定连接有充电头801，蓄电池8与充电头801电性连接。

[0059] 三维探测器505优选为思岚激光雷达RPLIDAR‑A2，可以持续发射激光对环境内进行三维检测，进而检测道路情况帮助规划路线，芯片组507通过控制三维探测器旋转马达
506持续对三维探测器505进行旋转，从而检测环境空间状况，蓄电池8为整个装置提供电
力，充电头801位于靠近垃圾处理装置2的一面，方便与垃圾处理装置2中的供电接头802对
接充电，此为现有技术，此处不做赘述。而动力轮马达511、转向轮马达509的设置可以使装置进行移动。芯片组507的设置可以控制包括但不限于清扫装置1的移动、路线规划、扶正、清扫速度等。

[0060] 进一步优化方案，挡板结构501与装置外壳3底端转动连接，挡板结构501包括对称设置的第一挡板502、第二档板503，第一挡板502、第二档板503上端分别与装置外壳3转动连接，第一挡板502、第二档板503内侧分别固定连接有光学检测器504；光学检测器504与芯片组507电性连接。

[0061] 光学检测器504优选为VL53L3CX激光测距控制器，第一挡板502、第二档板503一共两组，分布在装置外壳3下端前后两侧，可以保护装置外壳3内部的元件不受撞击损坏，光学检测器504设置在第一挡板502、第二档板503的内侧可以对撞击产生感应，通过与芯片组
507电性连接来控制装置改变移动方向。

[0062] 进一步优化方案，装置外壳3底端固定连接有紫外消毒灯411，紫外消毒灯411呈弧状设置，紫外消毒灯411的宽度大于斜向滚筒402的轴向宽度。

[0063] 紫外消毒灯411的设置可以在装置外壳3的运行的过程中，持续对已经清扫过的地面进行消毒，减少了地面的染菌情况，为车厢提供了一个相对无菌的环境。

[0064] 进一步优化方案，垃圾处理装置2上固定连接有水位感应开关204、加水头203、供电接头802、接触感应开关202；

[0065] 水位感应开关204、加水头203与加湿机构6对应，供电接头802与控制核心5对应，垃圾吸收头201内设有通道电气阀，接触感应开关202与通道电气阀电性连接，垃圾吸收头
201远离除尘口407的一端与车厢外连通。

[0066] 通过水位感应开关204可以与水箱606侧壁接触，从而发射激光对水位进行检测，当水位较低时向内充水。设置接触感应开关202，让装置外壳3在接触到接触感应开关202后才会触发通道电气阀，然后通过垃圾吸收头201连通车厢外，车厢再高速移动时产生的负
压，来将集尘箱405内的污物进行有效地清洁。

[0067] 本发明的工作过程如下：

[0068] 清扫装置1在垃圾处理装置2上充满电、在水箱606内充满水后，依靠芯片组507与三维探测器505、光学检测器504、陀螺检测仪702共同作用，沿着适合的路线对车厢内部进行清洁，而空气自吸风口404进入集尘箱405中，再通过过滤头601初步过滤灰尘垃圾，细密过滤筒602过滤细小易带菌颗粒，紫外照射筒603进行照射杀毒，加湿吹气管604再向车厢内吹出干净的水雾，完成车内空气的循环，当清扫装置1电量不足/缺水/垃圾堆满时，清扫装置1运动至与垃圾处理装置2对接，通过垃圾吸收头201清理垃圾，通过加水头203加水，通过供电接头802充电，完成循环。

[0069] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。

[0070] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。