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申请/专利权人：浙江工业大学

摘要：本发明公开一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖及清洗方法，通过采用红外传感器测量及感应，定制清洗路径，适用于各种形状和尺寸的马桶；视觉识别污渍残留位置，对仍残留有污渍的地方进行二次清洗乃至多次清洗，直至污渍被清洗干净，保证了清洁的效果和效率；柔性可活动的刷头以及多自由度的运动模块可以保证完美贴合马桶内壁，可以擦洗到马桶内壁的每一处。可抛弃式一次性刷头，使得刷杆无需自清洁，方便且卫生。

主权项：1.一种可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖，用于封闭式自动清洗马桶内壁，保持马桶卫生，其特征在于，所述可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖1包括运动组件2、控制与测绘组件3、外壳4；所述外壳4包括上顶盖41和围盖42，所述运动组件2、控制与测绘组件3均固定在所述上顶盖41上；所述运动组件2包括依次连接的一号旋转模块21、二号运动模块22、三号摆动模块23、四号往复运动模块24和刷洗模块25，所述一号旋转模块21固定在所述上顶盖41上，通过所述一号旋转模块21、二号运动模块22、三号摆动模块23、四号往复运动模块24的运动实现所述刷洗模块25沿竖直方向的升降和垂直于竖直方向的水平360°旋转运动；所述控制与测绘组件3包括控制中心31与红外传感器32，所述控制中心31上装有视觉传感摄像头与照明光源，所述红外传感器32安装在所述刷洗模块25上，所述控制中心31与所述运动组件2上的各个模块的动力输入端以及所述红外传感器32连接，控制所述的运动组件配合所述红外传感器32实现对马桶壁进行测绘，生成栅格地图，并根据所述栅格地图规划所述的刷洗模块25的清洗过程；所述一号旋转模块21包括竖向放置的起旋转运动作用的一号舵机211、连接并固定一号舵机的一号舵机支撑架212、连接一号舵机211和二号运动模块22的一号圆形金属舵盘213；所述二号运动模块22包括二号舵机支撑架221、二号舵机222、二号圆形金属舵盘223、一号长U型支架224，所述二号舵机支撑架221与所述一号圆形金属舵盘213固连，所述二号舵机222固定在所述二号舵机支撑架221上，所述二号舵机222的输出轴通过所述二号圆形金属舵盘223与一号长U型支架224的U型口的一端连接作动力输出端，二号舵机支撑架221与一号长U型支架224的另一端U型口进行转动连接；所述三号摆动模块23包括二号长U型支架231、三号圆形金属舵盘232、三号舵机233、三号舵机支撑架234，所述二号长U型支架231与所述一号长U型支架224固连，所述三号舵机233固定在所述三号舵机支撑架234上，并将所述三号舵机233的输出轴通过三号圆形金属舵盘232与二号长U型支架231的U型口的一端连接作为动力输出端，三号舵机支撑架234与二号长U型支架231的另一端U型口进行转动连接；所述四号往复运动模块24包括四号舵机支撑架241、四号舵机242、固定件243，所述四号舵机支撑架241直接与三号舵机支撑架234固定，四号舵机242固连在四号舵机支撑架241上，四号舵机242输出轴与所述刷洗模块25连接，所述固定件243也与所述刷洗模块25连接，用于提供辅助支撑；所述可更换一次性刷头的智能坐便器清洗盖通过如下步骤实现清洗：S1：位于所述刷洗模块25上的红外传感器，依靠所述控制中心控制所述一号旋转模块21中的所述一号舵机211带动固定在其上的二号运动模块22、三号摆动模块23、四号往复运动模块24和刷洗模块25组成的整体实现垂直于竖直方向的360°水平旋转，控制二号舵机222和三号舵机233实现二号运动模块22中的一号长U型支架224和三号摆动模块23二号长U型支架231做竖直方向上的旋转运动，从而间接实现连接在二号运动模块22上的组件的竖直升降，从而带动红外传感器实现360°水平旋转和竖直位置升降，测得红外传感器在不同竖直位置处距离蹲便器内壁的水平距离的数据；S2：控制中心根据红外传感器测得的数据，测绘马桶内部尺寸和形状，生产对应的栅格地图，栅格地图中的每一栅格对应一个清洗区域；S3：控制中心采用A*算法在栅格地图上规划刷头的最佳运动路径；S4：根据待清洗区域位置确定刷头沿最佳运动路径依次接触的栅格，并判断最佳运动路径以及所有栅格的可行性，若最佳运动路径以及所有栅格均为可行，则确定为最终的最佳运动路径；否则在标记当前最佳运动路径为不可行的基础上重新执行步骤S3；S5：根据规划获取的转动角速度确定最终的最佳运动路径上各舵机转动角速度，夹取器自动运动到储存盒处完成夹取一次性刷头的动作，然后完成第一次清洗任务；S6：第一次清洗任务完成后，视觉传感摄像头与照明光源启动并识别此时坐便器内部残留的污渍情况，控制中心将视觉识别的结果区块对应由红外传感器测绘出的栅格地图，并将残留有污渍的栅格区块标记出来，设定该栅格为污染栅格，然后执行步骤S3专门对该污染栅格清洗；S7：重复步骤S6，直至坐便器内部脏污情况低于预设污染程度，停止清洗并自动到达收集盒处，完成抛弃动作，抛弃一次性刷头。

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