一种洁具表面污点自动识别清洗装置及其污点识别方法制造方法及图纸

一种洁具表面污点自动识别清洗装置及其污点识别方法，其技术特征在于：马桶盖的背面分别安装有能够精确移动的横向移动装置和纵向移动装置，并安装有可自动调节角度的机械臂，机械臂上设置有旋转刷和清洗喷头，机械臂在横向移动装置和纵向移动装置的带动下实现了横向和纵向上的精确移动，同时借助于可调节角度的机械臂就能抵达任意马桶内壁的任意位置进行无死角刷洗，还采用了前活动舱盖和后活动舱盖，并采用了舱盖升降装置来带动前活动舱盖和后活动舱盖，本发明专利技术结构合理，占用空间小，对污渍区域能够进行有效识别，不会出现污渍漏识、误识的情况，并且能够满足马桶空间曲面无死角的彻底清洗的要求，清洗效果好，智能化程度高。度高。度高。

【技术实现步骤摘要】
一种洁具表面污点自动识别清洗装置及其污点识别方法


[0001]本专利技术涉及一种自动识别清洗装置及其污点识别方法，尤其涉及一种洁具表面污点自动识别清洗装置及其污点识别方法，属于智能洁具设备


技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，再加上科学技术的高速发展，人们对物质生活提出了更高的要求。越来越多的家庭都会安装马桶，我国的卫生洁具产量增长迅速，但是其质量却仍有很大的提升空间，高档卫生洁具仍然依赖进口。马桶除了美观和舒适性之外，马桶清洁除菌的技术难题一直存在，马桶的内壁以及上表面是最容易沾染污渍的地方，也最容易滋生细菌。现有的马桶一般都需要依靠人工进行清洗，马桶自动清洗装置无法实现无死角的彻底清洗，对污渍区域不能有效进行识别，也无法对污渍区域进行重点刷洗。由于卫生洁具材料的原因，使得卫生洁具表面光滑明亮，对光线有一定的反射，加上室内光线的变化，拍摄的污点图像就会有存在差异，对于污点的自动识别无疑就有极大的干扰和影响，这就导致对污渍识别的难度极大，甚至会造成漏识、误识的情况。而人工清洗需要忍受恶臭气味和污渍对人视觉造成的不适感，液体飞溅，洗涤剂沾染手部，人工手动清洗马桶也很容易出现清洗不到位的情况，卫生状况不佳，一直以来缺乏一种科学、合理的洁具表面污点自动识别清洗系统来解决这一问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的第一个目的是针对现有的马桶自动清洗装置结构简单，对污渍区域不能进行有效识别，容易出现污渍漏识、误识的情况，同时无法满足马桶空间曲面无死角的彻底清洗的要求，清洗效果不佳，智能化程度不高，占用空间较大的缺陷和不足，现提供一种结构合理，占用空间小，对污渍区域能够进行有效识别，不会出现污渍漏识、误识的情况，并且能够满足马桶空间曲面无死角的彻底清洗的要求，清洗效果好，智能化程度高的一种洁具表面污点自动识别与清洗装置。
[0004]本专利技术的第二个目的是针对现有的马桶内壁污渍识别和定位难度较大，容易出现污渍漏识、误识的情况，不利于自动识别和自动清洗的缺陷和不足，现提供一种能够快速识别定位污渍，不会出现污渍漏识、误识的情况，能够满足马桶空间曲面无死角的彻底清洗的要求，清洗效果好的一种洁具表面污点识别方法。
[0005]为实现上述第一个目的，本专利技术的技术解决方案是：一种洁具表面污点自动识别清洗装置，包括马桶盖，马桶盖通过安装座安装在马桶上，其特征在于：所述马桶盖背面内侧边缘的两侧沿着横向分别固定有丝杠安装座，两个丝杠安装座之间分别安装有横向滑动杆和横向丝杠，横向滑动杆与横向丝杠相平行，横向滑动杆上滑动安装有横向滑动座，并且横向滑动座通过丝杠螺母安装在横向丝杠上，横向丝杠的一端安装有横向伺服电机，横向滑动座上安装有纵向安装架，纵向安装架的两端分别安装有纵向安装座，两个纵向安装座之间分别安装有纵向滑动杆和纵向丝杠，纵向滑动杆与纵向丝杠相平行，并且纵向滑动杆
与横向滑动杆相垂直，纵向丝杠的一端安装有纵向伺服电机，纵向滑动杆上滑动安装有纵向滑动座，并且纵向滑动座通过丝杠螺母安装在纵向丝杠上，纵向滑动座靠近马桶内腔的下端通过铰接轴安装有机械臂，铰接轴上安装有角度调节电机，机械臂的外端镶嵌安装有电机，电机位于外侧的输出轴上固定有旋转刷，机械臂或者旋转刷的内部安装有清洗喷头，马桶盖的底部或者马桶坐垫的底部镶嵌设置有两个不同朝向的第一摄像头和第二摄像头，马桶盖的底部通过舱盖升降装置分别安装有前活动舱盖和后活动舱盖。
[0006]进一步地，所述舱盖升降装置包括滑动杆固定座、滑动杆、前安装轴、前滑动座、第一升降支撑杆、第二升降支撑杆、第一连接轴、第二连接轴、前滑动座安装轴、后安装轴、后滑动座、第三升降支撑杆、第四升降支撑杆、第三连接轴、第四连接轴以及驱动电机，马桶盖的底部前后端分别安装有一对滑动杆固定座，滑动杆固定座上安装有一对相互平行的滑动杆，位于前端的滑动杆固定座通过前安装轴与第一升降支撑杆的一端相连接，滑动杆的前段上滑动安装有前滑动座，前滑动座上通过前滑动座安装轴与第二升降支撑杆的一端相连接，第一升降支撑杆的另一端设置有第一连接轴，第二升降支撑杆的另一端设置有第二连接轴，第一升降支撑杆和第二升降支撑杆的中部通过第一中间安装轴相铰接，位于后端的滑动杆固定座通过后安装轴与第三升降支撑杆的一端相连接，滑动杆的后段上滑动安装有后滑动座，后滑动座上通过安装轴与第四升降支撑杆的一端相连接，第三升降支撑杆的另一端设置有第三连接轴，第四升降支撑杆的另一端设置有第四连接轴，第三升降支撑杆和第四升降支撑杆的中部通过第二中间安装轴相铰接，前滑动座和后滑动座上内分别安装有驱动电机，驱动电机的输出轴上安装有摩擦轮，摩擦轮与滑动杆的外表面相接触，第一连接轴和第二连接轴分别与前活动舱盖相连接，第三连接轴和第四连接轴分别与后活动舱盖相连接。
[0007]进一步地，所述前滑动座和后滑动座分别与电动伸缩杆上的伸缩端相连接，电动伸缩杆的底座安装在滑动杆固定座或滑动杆上。
[0008]进一步地，所述前活动舱盖与后活动舱盖之间设置有横向槽孔，横向槽孔的宽度大于横向滑动座的宽度，前活动舱盖和后活动舱盖上开设有呈纵向分布的纵向槽孔，纵向槽孔的宽度大于纵向滑动座的宽度。
[0009]进一步地，所述前活动舱盖的内部活动安装有活动滑动盖，后活动舱盖的内部开设有与活动滑动盖相对应的槽口，活动滑动盖上固定有齿条，前活动舱盖上安装有步进电机，步进电机的输出轴上固定有齿轮，齿轮与齿条相啮合。
[0010]为实现本专利技术的第二个目的，一种洁具表面污点识别方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先获取点云数据和图像数据，采用工业摄像机或激光雷达采集马桶污渍所在曲面的点云数据，使用点云数据计算出马桶的曲面方程；b、对点云数据进行平滑去噪，并对点云数据进行奇点剔除和高斯滤波，并对采集的图像进行处理与计算，达到所需的控制要求；c、对污渍图像进行二值化处理，将图像划分为黑白二色，能够减少图像数据，便于快速找到所需的轮廓，黑色的区域即污渍的所在区域；d、计算污渍像素的坐标，通过获取的二值化的图像来找到污渍的大概位置，并确定污渍中心像素坐标；
e、计算污渍的空间坐标，以摄像头中心的像素点为原点，将像素坐标原点与曲面方程的原点重合，通过将得到的像素坐标 代入曲面方程中即可算出污渍点z坐标，进而得到了污渍的空间坐标；f、构建机械臂的数学模型，从而逆算出我们想要到达的位置的电机关节角和正解出给定关节角的机械臂具体位置，并将污渍的位置坐标数据导入到双环闭环控制系统中，通过控制横向伺服电机、纵向伺服电机、角度调节电机来使旋转刷抵达所需要清洗的污渍部位，通过控制旋转刷和清洗喷头来实现对污渍的刷洗。
[0011]进一步地，所述步骤a中马桶的曲面方程采用最小二乘法拟合二次曲面，具体计算 方法如下：设曲面为：设得到的点云数据上的n个测量点分别为(x
i
，y
i
，z
i
)，i的范围为(1～n)， 则残差和对a，b，c，d，e，g分别求导，并令导数为0，可得到线性方程组：用matlab求解这个线性方程组即可得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种洁具表面污点自动识别清洗装置，包括马桶盖（1），马桶盖（1）通过安装座（2）安装在马桶上，其特征在于：所述马桶盖（1）背面内侧边缘的两侧沿着横向分别固定有丝杠安装座（3），两个丝杠安装座（3）之间分别安装有横向滑动杆（4）和横向丝杠（5），横向滑动杆（4）与横向丝杠（5）相平行，横向滑动杆（4）上滑动安装有横向滑动座（7），并且横向滑动座（7）通过丝杠螺母安装在横向丝杠（5）上，横向丝杠（5）的一端安装有横向伺服电机（6），横向滑动座（7）上安装有纵向安装架（8），纵向安装架（8）的两端分别安装有纵向安装座（9），两个纵向安装座（9）之间分别安装有纵向滑动杆（10）和纵向丝杠（11），纵向滑动杆（10）与纵向丝杠（11）相平行，并且纵向滑动杆（10）与横向滑动杆（4）相垂直，纵向丝杠（11）的一端安装有纵向伺服电机（12），纵向滑动杆（10）上滑动安装有纵向滑动座（13），并且纵向滑动座（13）通过丝杠螺母安装在纵向丝杠（11）上，纵向滑动座（13）靠近马桶内腔的下端通过铰接轴（14）安装有机械臂（15），铰接轴（14）上安装有角度调节电机（16），机械臂（15）的外端镶嵌安装有电机（17），电机（17）位于外侧的输出轴上固定有旋转刷（18），机械臂（15）或者旋转刷（18）的内部安装有清洗喷头（19），马桶盖（1）的底部或者马桶坐垫的底部镶嵌设置有两个不同朝向的第一摄像头（20）和第二摄像头（21），马桶盖（1）的底部通过舱盖升降装置分别安装有前活动舱盖（40）和后活动舱盖（41）。2.根据权利要求1所述的一种洁具表面污点自动识别清洗装置，其特征在于：所述舱盖升降装置包括滑动杆固定座（22）、滑动杆（23）、前安装轴（24）、前滑动座（25）、第一升降支撑杆（26）、第二升降支撑杆（27）、第一连接轴（28）、第二连接轴（29）、前滑动座安装轴（30）、后安装轴（31）、后滑动座（32）、第三升降支撑杆（33）、第四升降支撑杆（34）、第三连接轴（35）、第四连接轴（36）以及驱动电机（37），马桶盖（1）的底部前后端分别安装有一对滑动杆固定座（22），滑动杆固定座（22）上安装有一对相互平行的滑动杆（23），位于前端的滑动杆固定座（22）通过前安装轴（24）与第一升降支撑杆（26）的一端相连接，滑动杆（23）的前段上滑动安装有前滑动座（25），前滑动座（25）上通过前滑动座安装轴（30）与第二升降支撑杆（27）的一端相连接，第一升降支撑杆（26）的另一端设置有第一连接轴（28），第二升降支撑杆（27）的另一端设置有第二连接轴（29），第一升降支撑杆（26）和第二升降支撑杆（27）的中部通过第一中间安装轴（31）相铰接，位于后端的滑动杆固定座（22）通过后安装轴（32）与第三升降支撑杆（34）的一端相连接，滑动杆（23）的后段上滑动安装有后滑动座（33），后滑动座（33）上通过安装轴与第四升降支撑杆（35）的一端相连接，第三升降支撑杆（34）的另一端设置有第三连接轴（36），第四升降支撑杆（35）的另一端设置有第四连接轴（37），第三升降支撑杆（34）和第四升降支撑杆（35）的中部通过第二中间安装轴（38）相铰接，前滑动座（25）和后滑动座（33）上内分别安装有驱动电机（39），驱动电机（39）的输出轴上安装有摩擦轮，摩擦轮与滑动杆（23）的外表面相接触，第一连接轴（28）和第二连接轴（29）分别与前活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恩详，吴斌方，李付安生，黄昊，彭飞洋，李文丽，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：