1.本实用新型实施例涉及机器人配件技术领域，具体涉及一种清洁工具手柄、清洁工具及清洁机器人。


背景技术：

2.目前的清洁工具主要供人工使用，包括用于持握的手柄，以及位于手柄端部的清洁功能部件，例如刷头，有些清洁工具可以采用可更换的刷头或电动刷头。然而，相较于人工清洁，对于机器人的机械臂可执行的动作类型、动作幅度均受限，导致现有的清洁工具难以适用于机器人，或难以达到有效的清洁效果。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种清洁工具手柄、清洁工具及清洁机器人，以实现与机器人的机械臂配合使用，达到灵活高效进行清洁的效果。
4.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种清洁工具手柄，包括：手柄主体，所述手柄主体内设有第一容置空间，所述手柄主体一端具有与所述第一容置空间连通的第一开口，所述第一容置空间内固定安装直线电机，所述直线电机的输出轴伸出所述第一开口；连接结构，所述连接结构内设有第二容置空间，所述连接结构的一端固定连接到所述直线电机的所述输出轴，另一端具有与所述第二容置空间连通的第二开口，所述第二容置空间内固定安装旋转电机，所述旋转电机的输出端伸出所述第二开口；安装件，所述安装件的一端与所述旋转电机的输出端连接，另一端用于安装清洁功能部件；电源，所述电源位于所述第一容置空间和/或所述第二容置空间内，并且与所述直线电机和所述旋转电机连接；以及驱动板，所述驱动板位于所述第一容置空间和/或所述第二容置空间内，并且与所述直线电机和所述旋转电机连接，用于控制所述直线电机和所述旋转电机的运转。
5.在一种可选的方式中，所述手柄主体外壁还设有第一把手和第二把手，所述第一把手和所述第二把手在所述手柄主体的长度方向上错位布置。
6.在一种可选的方式中，所述直线电机、所述连接结构、所述旋转电机、所述安装件同轴设置。
7.在一种可选的方式中，所述清洁工具手柄还包括无线充电模块，所述无线充电模块位于所述第一容置空间和/或所述第二容置空间内，并且与所述电源连接。
8.在一种可选的方式中，所述清洁工具手柄还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块位于所述第一容置空间和/或所述第二容置空间内，并且与所述驱动板通信连接。
9.在一种可选的方式中，所述清洁工具手柄还包括蓝牙激活模块，用于在预设条件下激活所述蓝牙模块。
10.根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种清洁工具，包括所述的清洁工具手柄，以及与所述安装件可拆卸连接的清洁功能部件。
11.在一种可选的方式中，所述清洁功能部件设有卡接部，所述安装件上设有卡槽，通
过所述卡接部插入所述卡槽，实现所述清洁功能部件与所述安装件可拆卸连接。
12.在一种可选的方式中，所述清洁功能部件设有插槽，所述安装件上设有插接部，通过所述插接部插入所述插槽并与所述插槽过盈配合，实现所述清洁功能部件与所述安装件可拆卸连接。
13.根据本实用新型实施例的再一方面，提供了一种清洁机器人，包括机械手，以及所述清洁工具手柄或所述清洁工具。
14.本实用新型实施例的清洁工具手柄通过手柄主体内设置直线电机，在与手柄主体连接的连接结构内设置旋转电机，并在连接结构端部转动连接安装件，用于安装清洁功能部件。整体结构小巧、紧凑，适合与清洁机器人的机械手配合使用，能够弥补清洁机器人机械臂可执行动作类型和幅度的限制，实现良好的清洁效果。
15.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
16.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
17.图1示出了本实用新型实施例提供的清洁工具手柄的结构分解图；
18.图2示出了本实用新型实施例提供的清洁工具整体结构剖面示意图；
19.图3示出了本实用新型实施例提供的清洁工具中旋转电机、安装件和清洁功能部件的结构分解图；
20.图4示出了本实用新型实施例提供的清洁工具中旋转电机、安装件和清洁功能部件在另一角度的结构分解图。
21.具体实施方式中的附图标号如下：
22.手柄主体11，第一把手121，第二把手122，直线电机13，直线电机输出轴131，连接结构14，旋转电机15，旋转电机输出端151，安装件16，旋转电机连接槽161，插接部162，刷头17，刷头插槽171。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
24.现有的清洁工具手柄主要是为人工手动使用而设计的，即使设有电动刷头，其电动动作方式和角度也很有限。在人工手动操作时，由于人手的灵活性，可以补充刷头的活动角度、幅度等，满足清洁需要。然而，在与机器人的机械臂或机械手配合时，由于机械臂和机械手的动作方式、幅度同样有限，往往难以实现有效的清洁。
25.目前市场上也出现了诸如扫地机器人的专用清洁机器人，但这种清洁机器人中的清洁功能部件(例如刷头)往往是定制于其内的。例如扫地机器人的刷头与扫地机器人的运
动模式配合，专用于清洁地面，而无法执行其他工作。为了配合类人型机器人执行清洁工作，本发明人设计了一种清洁工具手柄，其能够与类人型机器人的机械手配合使用，由机械手握持执行清洁工作。
26.请参阅图1，图1示意性地示出了本实用新型一具体实施例提供的清洁工具手柄的分解结构图。
27.如图中所示，本具体实施例的清洁工具手柄包括依次连接的手柄主体11、直线电机13、连接结构14、旋转电机15和安装件16。
28.手柄主体11内设有第一容置空间，一端具有与第一容置空间连通的第一开口。直线电机13的主体部分固定安装在第一容置空间内，直线电机13的输出轴131从手柄主体11一端的第一开口伸出，连接结构14的一端与直线电机13的输出轴131固定连接。从而在直线电机13运转时，其输出轴131可以带动连接结构14相对于手柄主体11沿轴向方向伸长或缩回，或执行往复伸缩运动。在需要清洁工具进入更深位置执行清洁工作时，可以控制直线电机13的输出轴131伸长，反之则控制直线电机13的输出轴131缩回。或者在需要清洁工具执行往复清洁动作时，可以控制直线电机13的输出轴131执行伸缩往复运动。
29.连接结构14内设有第二容置空间，连接结构14的另一端具有与第二容置空间连通的第二开口。旋转电机15的主体部分固定安装在第二容置空间内，旋转电机15的输出端151从连接结构14另一端的第二开口伸出。安装件16一端连接旋转电机15的输出端151，另一端用于安装清洁功能部件。从而在旋转电机15运转时，其输出端151可以带动安装件16以及其另一端安装的清洁功能部件进行旋转运动。
30.由于连接结构14的一端还与直线电机13的输出轴131固定连接，当直线电机13和旋转电机15同时运转时，将能够实现安装件16以及清洁功能部件沿轴向方向的往复伸缩运动和绕轴旋转运动两者。如此，增加了清洁工具手柄的清洁动作方式和幅度，有利于弥补类人机器人在执行清洁工作时的灵活性，直线电机13能够自动加长手柄，使得能够清洁到更深的位置处。
31.此外，本实用新型的清洁工具手柄内还设有电源(图中未示出)和驱动板(图中未示出)，电源和驱动板与直线电机13和旋转电机连接。其中，电源用于为直线电机13和旋转电机15供电，驱动板用于控制直线电机13和旋转电机15的运转。
32.一些实施例中，电源和驱动板可以位于手柄主体11的第一容置空间内，也可以位于连接结构14的第二容置空间内，也可以分别位于第一容置空间和第二容置空间内。其他实施例中，清洁工具手柄还可以在第一和第二容置空间内分别包含各自的电源和驱动板，使得直线电机13和旋转电机15能够分别得以供电和控制。
33.本领域技术人员应当理解，尽管以上是在类人型机器人的场景中描述本实用新型实施例的清洁工具手柄，事实上，该清洁工具手柄还可以应用于其他场景。例如，该清洁工具手柄还可以单独使用，人手持握进行操作，或者与其他机械或电子设备配合使用。
34.请继续参阅图1，在图中所示的具体实施例中，清洁工具手柄的手柄主体11外壁上还设有两个把手，以方便机械臂或机械手握持。第一把手121和第二把手122在手柄主体11长度方向上错位布置。错位布置是指，第一把手121和第二把手122沿手柄主体11长度方向的投影不重合。例如，第一把手121和第二把手122分别与手柄主体11连接处的连线与手柄主体11长度方向不平行，或者两个把手121、122的伸出部朝向不同，或者其他方式。如此，使
得该清洁工具手柄能够更适合与类人型机器人的机械手配合使用，得以更牢固地被握持，而不易脱出。
35.在图中所示的具体实施例中，清洁工具手柄中，直线电机13、连接结构14、旋转电机15和安装件16同轴设置。同轴设置有助于充分利用直线电机13对手柄的加长效果，使清洁工具在使用中能够够到更深的位置进行清洁；且能够提升清洁工具工作时的稳定性和清洁效果。
36.本领域技术人员应理解，在其他实施例中，直线电机13、连接结构14、旋转电机15和安装件16中的一个或更多个也可以不同轴。例如旋转电机15可以与直线电机13的输出轴呈一钝角或直角，如此使得清洁工具能够对某些拐角位置或直线不易进一步的位置进行清洁。
37.在一些实施例中，清洁工具手柄还可以包含无线充电模块。无线充电模块与电源连接，并且用于为电源充电。因此可以根据电源所在的位置设置无线充电模块的位置。例如无线充电模块可以位于第一容置空间内，或第二容置空间内，或者两者内均设置有无线充电模块。本实施例的清洁工具手柄可以进行无线充电，避免了连线充电带来的线路缠绕问题。此外，由于大多数清洁工作都不可避免存在水或其他液体，采用无线充电可以避免充电线路或充电接口进水可能造成的安全隐患。清洁工具在使用完毕后，可以收纳入工具车内，工具车内可以设有无线充电位，以便同时对清洁工具进行无线充电。
38.本领域技术人员应理解，在其他实施例中，也可以不采用无线充电模块，例如可以通过更换蓄电池进行续航，或者采用充电线缆进行充电。
39.在一些实施例中，清洁工具手柄还可以包括蓝牙模块。蓝牙模块与驱动板连接。蓝牙模块可以用于与外部设备进行蓝牙通信。例如蓝牙模块与机器人的控制中心进行蓝牙通信，接收指令，再将指令传输到清洁工具手柄的驱动板，驱动板根据指令，驱动直线电机和旋转电机的运作。如此进一步加强了清洁工具与机器人的配合。蓝牙模块也可以设置在清洁工具手柄内，例如可以在手柄主体11的第一容置空间内，或连接结构14的第二容置空间内，或者两个容置空间内也可以各有蓝牙模块。由于蓝牙模块需要与驱动板连接，因此，一般情况下，将根据驱动板所在的位置，设置蓝牙模块的位置。
40.在设置蓝牙模块的实施例中，清洁工具手柄还可以包括蓝牙激活模块，用于在预设条件下激活蓝牙模块。例如可以设置为当清洁工具手柄一旦离开工具车，即可激活蓝牙模块，启动蓝牙模块与机器人的通信连接；或者，在清洁工具手柄被类人型机器人的机械臂或机械手握持时，激活蓝牙模块；或者，在清洁工具手柄上设置激活开关，人工激活蓝牙模块；或者，在清洁工具手柄到达特定类人型机器人附近的一定范围内时，激活蓝牙模块；等等。现有技术中已有多种能够根据预设条件实现蓝牙激活的方式，此处不再赘述，也不对具体采用的激活工具进行限定。
41.请参阅图2，图2示意性地示出了本实用新型一具体实施例提供的清洁工具的整体结构剖视图。
42.如图中所示，该清洁工具是在本实用新型实施例的清洁工具手柄的安装件上安装清洁功能部件而形成。在图中所示的具体实施例中，清洁功能部件为刷头17，然而本领域技术人员应当理解，清洁功能部件还可以为其他结构，例如擦洗部件、抛光部件等等。
43.清洁功能部件与安装件之间为可拆卸连接，从而能够根据需要更换清洁功能部
件，或者在清洁功能部件损坏、老化、磨损后，进行更新。
44.请参阅图3和图4，分别从两个视角，示意性地示出了本实用新型一具体实施例提供的清洁工具中旋转电机、安装件和清洁功能部件的结构分解图。并在图中示出了刷头17、安装件16和旋转电机15之间的的连接方式。
45.在图中所示的具体实施例中，安装件16在连接旋转电机输出端151的一端设有旋转电机连接槽151，旋转电机的输出端151可以通过连接槽151固定连接安装件16。安装件16在连接刷头17的一端设有插接部162，相应地，刷头17上设有刷头插槽171，插接部162可以插入刷头插槽171，并与插槽171之间过盈配合，以实现与刷头17的可拆卸连接。在需要更换或替换刷头时，仅需拔下刷头17即可。该结构简单、制作方便、拆卸操作简便易行。
46.在其他实施例中，清洁功能部件与安装件还可以采用其他的可拆卸连接方式。例如在安装件16连接刷头17的一端设有卡槽，刷头17上设有卡接部，刷头17通过将卡接部插入安装件16的卡槽中，实现清洁功能部件17与安装件16之间的可拆卸连接。
47.本实用新型实施例的清洁工具手柄和清洁工具可以与机器人配合，作为清洁机器人使用。例如机器人为类人型机器人，具有机械臂或机械手，机械臂或机械手持握清洁工具手柄和清洁工具，执行清洁工作。
48.由于清洁工具并非与机器人固有地连接，使得本实用新型实施例的清洁机器人还可以执行除清洁以外的其他动作或工作，拓展了机器人的应用领域和范围。
49.需要注意的是，除非另有说明，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
50.在本实施新型实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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实用新型实施例和简化描述，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实用新型实施例的限制。
51.此外，技术术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
52.在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。
53.在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限
制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。