CN102578958A

CN102578958A - 带有工作件升降装置的机器人

Info

Publication number: CN102578958A
Application number: CN2011100078178A
Authority: CN
Inventors: 吕小明
Original assignee: Ecovacs Robotics Suzhou Co Ltd
Current assignee: Ecovacs Robotics Suzhou Co ltd; Ecovacs Robotics Suzhou Co Ltd
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: CN102578958B

Abstract

一种带有工作件升降装置的机器人，包括机器人本体，所述的机器人本体内设有工作件升降装置，包括工作件和升降驱动组件，所述的升降驱动组件包括驱动电机(21)、连接在驱动电机(21)驱动轴上的转动件(22)，转动件(22)上设有斜凸轮(24)，所述工作件上方设有固定架(11)，该固定架(11)可移动连接在机器人本体内，该固定架(11)的顶端与斜凸轮(24)下方一侧的斜面相抵顶。本发明结构简单，操作方便，实现对待清洁玻璃的有效清洁，工作效率高。

Description

带有工作件升降装置的机器人

技术领域

本发明涉及一种带有工作件升降装置的机器人，属于机器人制造技术领域。

背景技术

现有的擦玻璃机器人在随动机的擦拭单元上，通常设置有盘刷和刮条，其中的盘刷用于对待清洁的玻璃表面进行刷洗清洁，可以将其上附着的体积稍大的污物进行处理；而刮条则对待清洁的玻璃表面上水渍的处理效果甚佳。但是，因为现有的刮条都是在擦拭单元上固定不动的，在随动机的运动过程中，使随动机的下表面与行走平面之间的摩擦力偏大，严重影响随动机在行走平面上的行走速度。

同时，除了擦玻璃机器人之外，现有的其他机器人的工作件，也存在是否能够有效地、自如地升降或伸缩的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种带有工作件升降装置的机器人，其结构简单，操作灵活，工作效率高，使机器人的工作件在升降装置的作用下能够轻巧快速的实现各种作业。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种带有工作件升降装置的机器人，包括机器人本体，所述的机器人本体内设有工作件升降装置，包括工作件和升降驱动组件，所述的升降驱动组件包括驱动电机、连接在驱动电机驱动轴上的转动件，转动件上设有斜凸轮，所述工作件上方设有固定架，该固定架可移动连接在机器人本体内，该固定架的顶端与斜凸轮下方一侧的斜面相抵顶。

为了便于控制，所述的升降驱动组件上还设有控制开关，该控制开关包括导电弹片和控制板，导电弹片上设有2个导电触点，控制板上设有3个电性导通接触点；所述的导电弹片或控制板之一与转动件22同轴连接设置，与驱动电机相连并受其驱动，导电弹片与控制板之间产生相对转动，使所述的3个电性导通接触点与所述的2个导电触点两两相连。

为了得到所需要的转速，所述的转动件上设有大齿轮，所述的驱动电机的驱动轴上设有小齿轮，大齿轮与小齿轮的轮齿相啮合。小齿轮和大齿轮的减速比小于等于1∶2，优选的减速比为1∶4。

为了便于加工，所述的大齿轮和斜凸轮是一体成型的。

所述的机器人为擦玻璃机器人，所述的工作件包括刮条和刮条固定支架，所述的机器人本体底部开设有长形槽口，刮条在该长形槽口内往复运动。

所述的刮条为弹性刮条，弹性刮条呈弧形，弧形的最高点固定在所述的固定架上，所述的最高点距离待清洁玻璃表面的距离为d，且所述的斜凸轮的最厚处和最薄处之间的厚度差大于d。

所述的升降装置的设置数量为2个，在所述的底盘上对应开设2个长形槽口。所述的2个升降装置共用一台驱动电机，或者所述的2个升降装置分别由单独的驱动电机驱动。

所述的机器人还可以为扫地机器人，所述的工作件包括盘刷和盘刷固定支架，所述的机器人本体底部设有开口，盘刷在该开口内往复实现升降动作。

综上所述，本发明所提供的带有工作件升降装置的机器人，其结构简单，操作灵活，工作效率高，使机器人的工作件在升降装置的作用下能够轻巧快速的实现作业。

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明机器人的工作件升降装置的整体结构示意图；

图2为本发明机器人的工作件升降装置的平面结构示意图；

图3为本发明控制开关关闭状态示意图；

图4为本发明控制开关开启状态示意图；

图5为本发明擦玻璃机器人刮条非工作状态示意图；

图6为本发明擦玻璃机器人刮条工作状态示意图；

图7为本发明擦玻璃机器人刮条设置位置示意图。

具体实施方式

图1、图2分别为本发明机器人的工作件升降装置的整体结构和平面结构示意图。如图1并结合图2所示，本发明提供一种带有工作件升降装置的机器人，包括机器人本体，所述的机器人本体内设有工作件升降装置，包括工作件和升降驱动组件，所述的升降驱动组件包括驱动电机21、连接在驱动电机21驱动轴上的转动件22，转动件22上设有斜凸轮24，所述工作件上方设有固定架11，该固定架11可移动连接在机器人本体内，该固定架11的顶端与斜凸轮24下方一侧的斜面相抵顶。为了获得合适的转速，在转动件22上设有大齿轮222，驱动电机21的驱动轴上设有小齿轮221，小齿轮221与大齿轮222相啮合，从而起到减速的作用。所述的小齿轮221和大齿轮222的减速比小于等于1∶2。本实施例中，小齿轮221和大齿轮222的减速比等于1∶4。为了便于加工，所述的大齿轮222和斜凸轮24可以是一体成型的。

该控制开关包括导电弹片和控制板，导电弹片上设有2个导电触点，控制板上设有3个电性导通接触点；所述的导电弹片或控制板之一与转动件22同轴连接设置，与驱动电机相连并受其驱动，导电弹片与控制板之间产生相对转动，使所述的3个电性导通接触点与所述的2个导电触点两两相连。

图3、图4分别为本发明控制开关关闭和开启状态示意图。如图3并结合图4所示，所述的升降驱动组件上还设有控制开关，包括导电弹片251和控制板252，导电弹片251上设有2个导电触点，控制板252上设有3个电性导通接触点，分别为J1、J2及J3；导电弹片251与转动件22同轴连接设置且导电弹片251固定在转动件22的轮面上，导电弹片251通过转动件22与驱动电机21相连并受其驱动。控制板22可以固定在机器人本体上，优选方案中为节省空间，控制板252可以与转动件22同轴连接设置，此时控制板252保持固定不动的状态。由此，导电弹片251与控制板252之间产生相对转动，使所述的3个电性导通接触点与所述的2个导电触点两两相连。如图3所示，控制开关处于关闭状态，即工作件不工作时，J1和J2导通，工作件升起。当需要工作件工作时，控制器控制驱动电机21旋转，电机21带动小齿轮22旋转，大齿轮23带动导电弹片251和斜凸轮24旋转，当斜凸轮24与工作件固定架11相切处达到最大厚度时，导电弹片251上的接触点将控制板252的J2和J3相导通，工作件下降d，输出控制信号到控制器，控制器停止驱动电机21工作，此时即为图4所示控制开关开启状态，完成工作件的下降过程。

斜凸轮24与工作件固定架11通过工作件自身的弹性作用或者是在工作件与工作件固定架11之间设有的弹性件的作用或者是工作件固定架11与斜凸轮24之间设有的弹性件的作用，依靠弹性件的自恢复能力，使得斜凸轮24与工作件固定架11之间在斜凸轮24没有压迫工作件固定架11时，工作件固定架11时仍可保持抵顶在斜凸轮24上。下面介绍工作件如何完成上升的过程。继续控制驱动电机21旋转，电机21带动小齿轮221旋转，大齿轮222带动导电弹片251和斜凸轮24旋转，当斜凸轮24与工作件固定架11相切处达到最小厚度时，导电弹片251上的接触点将控制板252的J1和J2相导通，从而输出控制信号到控制器，控制器停止驱动电机21工作，工作件抬升，完成工作件的上升过程。

当然，除上述方式之外，也可以是控制板252与转动件22同轴连接设置且控制板252固定在转动件22的轮面上，控制板252通过转动件22与驱动电机21相连并受其驱动。导电弹片251可以固定在机器人本体上，优选方案中为节省空间，导电弹片251可以与转动件22同轴连接设置，此时导电弹片251保持固定不动的状态。由此，控制板252与导电弹片251之间产生相对转动，使所述的3个电性导通接触点与所述的2个导电触点两两相连。此方式虽同样能达到3个电性导通接触点与所述的2个导电触点两两相连的目的，但由于是控制板252进行旋转，控制板252上所牵引的导线容易在旋转的过程中产生缠绕，因此不是最佳方式。通过此种方式来实现工作件的上升和下降，该实现方式与上述介绍的导电弹片251跟随转动件22的旋转，使得导电弹片251与控制板252的之间产生相对转动的作用效果相同，在此不再赘述。

图5、图6分别为本发明擦玻璃机器人刮条非工作状态和工作状态示意图。如图5并结合图6所示，同时参照图1和图2可知，本实施例中所提供的这种带有工作件升降装置的机器人，是一种带有刮条升降装置的擦玻璃机器人。因此，上文中所述的工作件包括刮条131和刮条固定支架132，工作件为弹性件或者是工作件和固定架11之间设有弹性件，如弹簧。所述的擦玻璃机器人本体的底部开设有长形槽口，刮条在该槽口内实现升降动作。

所述的弹性刮条呈弧形，这样设置的好处在于，当刮条下降时，对刮条整体而言，其中部的固定点受力最大，甚至可能造成刮条中部固定点处下凹变形。如果把弹性刮条形状设置呈弧形，相当于给弹性刮条施加一个预应力，使刮条在作业过程中保持平直，对玻璃表面的刮洗效果好。弧形的最高点固定在固定架11上，所述的刮条的最高点距离待清洁玻璃表面的距离为d，且所述的斜凸轮24的最厚处和最薄处之间的厚度差大于d。也就是说，当弹性刮条下降时，刮条在玻璃表面产生一定的变形量，对玻璃表面产生一定的正压力，这样将有利于刮条将玻璃表面上附着的污物进行有效地清理。

图7为本发明擦玻璃机器人刮条设置位置示意图。如图7所示，为了便于擦玻璃机器人对待清洁玻璃表面的清洁作业，在机器人的底部设有刮条131，在机器人的底部对应开设长形槽口，刮条在该长形槽口内往复运动。为便于清洁，在机器人的底部可设有2个刮条131，于此，升降装置的设置数量也对应设置为2个，所述的2个升降装置分别由单独的驱动电机驱动。为了使该机器人结构紧凑，所述的2个升降装置，可以共用一台驱动电机。

带有刮条升降装置的擦玻璃机器人，能够减小机器人下表面与玻璃行走平面之间的摩擦力，使机器人在玻璃行走平面上行进自如，实现对待清洁玻璃的有效清洁。

此实施例所列举的擦玻璃机器人之外，本发明所述的机器人还可以是扫地机器人，所述的工作件包括盘刷和盘刷固定支架，所述的机器人本体底部设有开口，盘刷在该开口内往复实现升降动作。有关扫地机器人的工作件实现升降的机构，与擦玻璃机器人的机构相同，在此不再赘述。

综上所述，本发明所提供的提供一种带有工作件升降装置的机器人，其结构简单，操作灵活，工作效率高，使机器人的工作件在升降装置的作用下能够轻巧快速的实现各种作业；

Claims

1.一种带有工作件升降装置的机器人，包括机器人本体，其特征在于，所述的机器人本体内设有工作件升降装置，包括工作件和升降驱动组件，所述的升降驱动组件包括驱动电机(21)、连接在驱动电机(21)驱动轴上的转动件(22)，转动件(22)上设有斜凸轮(24)，所述工作件上方设有固定架(11)，该固定架(11)可移动连接在机器人本体内，该固定架(11)的顶端与斜凸轮(24)下方一侧的斜面相抵顶。

2.如权利要求1所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的升降驱动组件上还设有控制开关，该控制开关包括导电弹片(251)和控制板(252)，导电弹片(251)上设有2个导电触点，控制板(252)上设有3个电性导通接触点；所述的导电弹片(251)或控制板(252)之一与转动件(22)同轴连接设置，与驱动电机(21)相连并受其驱动，导电弹片(251)与控制板(252)之间产生相对转动，使所述的3个电性导通接触点与所述的2个导电触点两两相连。

3.如权利要求1所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的转动件(22)上设有大齿轮(222)，所述的驱动电机(21)的驱动轴上设有小齿轮(221)，大齿轮(222)与小齿轮(221)的轮齿相啮合。

4.如权利要求3所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的小齿轮(221)和大齿轮(222)的减速比小于等于1∶2；

或者，所述的小齿轮(221)和大齿轮(222)的减速比为1∶4。

5.如权利要求4所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的大齿轮(222)和斜凸轮(24)是一体成型的。

6.如权利要求1所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的机器人为擦玻璃机器人，所述的工作件包括刮条(131)和刮条固定支架(132)，所述的机器人本体底部开设有长形槽口，刮条在该长形槽口内往复运动。

7.如权利要求6所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的刮条(131)为弹性刮条，弹性刮条呈弧形，弧形的最高点固定在所述的固定架(11)上，所述的弹性刮条的最高点距离待清洁玻璃表面的距离为d，且所述的斜凸轮的最厚处和最薄处之间的厚度差大于d。

8.如权利要求6所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的升降装置的设置数量为2个，在所述的底盘上对应开设2个长形槽口。

9.如权利要求8所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的2个升降装置共用一台驱动电机；

或者，所述的2个升降装置分别由单独的驱动电机驱动。

10.如权利要求1所述的带有工作件升降装置的机器人，其特征在于，所述的机器人为扫地机器人，所述的工作件包括盘刷和盘刷固定支架，所述的机器人本体底部设有开口，盘刷在该开口内往复实现升降动作。