清洁机器人用弧形拖擦执行部件结构设计

　　在商用清洁机器人、家用扫拖一体机器人的整机结构开发中，地面接触式拖擦执行部件的设计直接决定设备的硬地面清洁覆盖率、贴边清洁能力以及运行过程中的阻力稳定性，本次呈现的弧形拖擦部件，正是针对狭长型清洁机器人底盘布局开发的接触式清洁执行端。从实际应用场景来看，这类弧形拖把主要适配机身宽度较窄、需要沿墙边、家具边角做贴边清洁的清洁机器人，区别于传统圆形旋转拖布、平板直拖结构，长弧形的拖擦工作面可以在机器人沿直线行进时，形成更长的横向清洁覆盖带，同时弧形的曲率完全匹配机器人机身前端或底部的轮廓边界，不会出现部件突出机身造成的碰撞卡滞问题。从功能特性上看，该部件主体采用长条形弧形软质接触基材作为拖擦面载体，基材背部设置两组对称的金属安装支脚，支脚末端带有垂直于拖擦面的安装定位柱，可直接卡入机器人底盘对应的快拆安装位，不需要额外的螺丝紧固即可实现快速拆装，方便后期更换磨损的拖擦耗材。设计过程中，首先要匹配的是安装边界约束：两组安装支脚的中心距严格对应底盘预留的安装孔位间距，支脚的高度决定了拖擦面与地面的接触压缩量，常规硬地面（瓷砖、抛光地砖、实木复合地板）场景下，压缩量控制在2-3mm区间，既可以保证拖擦面与地面充分接触，带走地面浮尘、液态污渍，又不会因为压力过大造成机器人行进阻力陡增，导致驱动轮打滑、续航里程下降的问题。弧形主体的曲率设计经过多轮场景验证，曲率半径与机器人做原地转向、沿墙行走的运动轨迹完全契合，当机器人贴靠墙面行进时，

　　弧形拖擦面的端部可以完全贴合墙面与地面的直角交界区域，解决传统直型拖把无法覆盖墙角缝隙的清洁盲区。拖擦面的基材选用高密度微孔发泡材质，表面做细微的磨砂纹理处理，既可以吸附一定量的清洁液，保持拖擦过程中的湿润度，又不会因为材质过硬刮伤地板表面的漆面。安装支脚采用硬质工程塑料与金属嵌件结合的结构，支脚与弧形主体的连接位置做了加强筋处理，避免机器人行进过程中碰到地面凸起的门槛、地毯边缘时，支脚发生断裂变形。从整机适配的角度看，该拖把的整体长度控制在机器人机身宽度的90%左右，两端做圆弧收边处理，不会突出机身侧方，在机器人穿越桌椅腿间隙、狭窄过道时，拖把不会与周边障碍物发生剐蹭。拖擦面的背部设计有均匀分布的导流槽，清洁液从机身出水孔流出后，

　　可以顺着导流槽均匀扩散到整个拖擦工作面，不会出现局部积水、局部干燥的清洁不均问题。在结构强度校核层面，安装支脚的抗剪切强度满足10N的侧向冲击力要求，对应日常使用中碰到地面小颗粒杂物、线缆缠绕时的受力场景，不会出现部件脱落的情况。弧形主体的邵氏硬度控制在40-50HA区间，在接触到地面微小凸起（比如地砖缝隙、地板拼接台阶）时，可以产生微小的形变自适应地面起伏，保证整个工作面始终与地面保持贴合，不会出现局部悬空漏擦的问题。不同于市面上常见的平板拖结构，这种长弧形拖把在机器人做弧线转弯时，拖擦面的运动轨迹不会出现重复摩擦区域过宽的问题，能够有效减少拖布的不必要磨损，延长耗材的更换周期。安装定位柱的直径公差控制在h7级别，

　　与底盘安装孔的间隙配合量控制在0.1mm以内，既可以保证拆装时的顺畅度，又不会因为间隙过大造成拖把在运行过程中出现晃动异响。拖擦面与安装支脚的连接采用嵌入式注塑工艺，支脚的连接端设计有倒扣结构，嵌入到弧形主体的内部，避免长期使用后粘接面开胶脱落。针对不同的地面场景，该结构可以通过调整支脚的高度来改变接触压力，比如在清洁粗糙的水磨石地面时，适当增加支脚高度提升压缩量，增强摩擦力提升清洁效果；在清洁高光木地板时，降低支脚高度减少压缩量，避免过度摩擦造成漆面划痕。整个部件的重量控制在150g以内，不会给机器人底盘增加过多的负载，对驱动电机的扭矩要求更低，有利于提升整机的续航表现。在装配流程上，该部件不需要专用工具，用户只需要对准安装孔位按压即可完成安装，拆卸时只需要轻掰支脚即可取下，降低了后期维护的操作门槛。