CN107865619A - 移动设备及其底盘、该底盘的角度改变方法 - Google Patents

Abstract

一种移动设备及其底盘、该底盘的角度改变方法，该底盘包括：底盘本体，其包括并排的第一本体和第二本体，所述第一本体和所述第二本体都具有彼此相对的底面和承载面；变角度装置，其分别与所述第一本体和所述第二本体连接并且在所述第一本体和所述第二本体的排列方向上设置于所述第一本体和所述第二本体之间，所述变角度装置配置为可改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度；以及行走装置，其配置为移动所述底盘本体。本发明实施例可以应用于有角度变化的表面。

Description

移动设备及其底盘、该底盘的角度改变方法

技术领域

本发明的实施例涉及一种移动设备及其底盘、该底盘的角度改变方法。

背景技术

随着智能家居的兴起，擦拭机器人(例如扫地机器人和擦窗机器人)逐渐应用在人们生活中。扫地机器人主要采用轮式结构实现移动，其底盘下方设置有吸尘装置和擦拭装置，主要通过在底盘移动的过程中将地面杂物吸纳进自身的垃圾收纳盒内，从而实现地面清理功能。擦窗机器人则普遍采用吸附的方式使其底盘保持在玻璃等表面上，通过在该底盘移动的过程中带动清洁布擦拭玻璃实现清洁窗户。

发明内容

本发明的实施例提供一种移动设备及其底盘、该底盘的角度改变方法，本发明实施例可以应用于有角度变化的表面。

本发明的至少一个实施例提供一种移动设备的底盘，该底盘包括：底盘本体，其包括并排的第一本体和第二本体，所述第一本体和所述第二本体都具有彼此相对的底面和承载面；变角度装置，其分别与所述第一本体和所述第二本体连接，并且在所述第一本体和所述第二本体的排列方向上设置于所述第一本体和所述第二本体之间，所述变角度装置配置为可改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度；以及行走装置，其配置为移动所述底盘本体。

例如，所述变角度装置包括：中心件，其设置于所述第一本体和所述第二本体之间且分别与所述第一本体和所述第二本体连接，所述中心件包括第一中心件啮合部，所述第一中心件啮合部设置于所述中心件的面向所述第一本体的一侧；第一本体啮合部，其连接所述第一本体并且与所述第一中心件啮合部传动连接；第一变角度电机，所述第一变角度电机配置为驱动所述第一中心件啮合部和所述第一本体啮合部中的一个旋转，以使所述第一本体绕所述中心件旋转，由此改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度。

例如，所述变角度装置还包括连接齿轮，所述连接齿轮设置于所述第一本体啮合部和所述第一中心件啮合部之间，并且分别与所述第一本体啮合部和所述第一中心件啮合部啮合。

例如，所述中心件还包括第二中心件啮合部，所述第二中心件啮合部设置于所述中心件的面向所述第二本体的一侧。所述变角度装置还包括：第二本体啮合部，其连接所述第二本体并且与所述第二中心件啮合部传动连接；以及第二变角度电机，所述第二变角度电机配置为驱动所述第二中心件啮合部和所述第二本体啮合部中的一个旋转，以使所述第二本体绕所述中心件旋转，由此改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度。

例如，所述行走装置包括：设置于所述第一本体的第一吸附装置和第一转向装置；设置于所述第二本体的第二吸附装置和第二转向装置。所述第一转向装置配置为使所述第一本体绕所述第一转向装置的旋转轴旋转，所述第一转向装置的旋转轴垂直于所述第一本体的底面；所述第二转向装置配置为使所述第二本体绕所述第二转向装置的旋转轴旋转，所述第二转向装置的旋转轴垂直于所述第二本体的底面。

例如，所述第一转向装置包括第一转向电机、被所述第一转向电机驱动的第一传动件、被所述第一传动件驱动的第一中心传动件，所述第一转向装置的旋转轴位于所述第一中心传动件的中心处。

例如，所述第一传动件为蜗杆且所述第一中心传动件为蜗轮；或者，所述第一传动件为齿轮且所述第一中心传动件为齿轮。

例如，所述第二转向装置包括第二转向电机、被所述第二转向电机驱动的第二传动件分以及被所述第二传动件驱动的第二中心传动件，所述第二转向装置的旋转轴位于所述第二中心传动件的中心处。

例如，所述的底盘还包括设置于所述第一本体的第一传感器带和设置于所述第二本体的第二传感器带，所述第一传感器带和所述第二传感器带中都设置有传感器。

例如，所述第一传感器带的平面形状为圆弧形，并且所述圆弧形的圆心位于所述第一转向装置的旋转轴处；和/或，所述第二传感器带的平面形状为圆弧形，并且所述圆弧形的圆心位于所述第二转向装置的旋转轴处。

例如，所述第一传感器带和所述第二传感器带中设置的传感器为红外传感器、激光雷达传感器或者摄像头。

例如，所述行走装置包括设置于所述底盘本体的滚轮结构或者传送带结构。

例如，所述滚轮结构包括至少一个第一滚轮和至少一个第二滚轮，所述第一滚轮设置于所述第一本体，所述第二滚轮设置于所述第二本体；所述传送带结构包括至少一个第一传送带和至少一个第二传送带，所述第一传送带设置于所述第一本体，所述第二传送带设置于所述第二本体。

例如，所述的底盘还包括吸附装置，所述吸附装置配置为使所述底盘本体与承载所述底盘本体的表面吸附在一起。

例如，所述的底盘还包括传感器，所述传感器设置于所述底盘本体。

本发明的至少一个实施例还提供一种移动设备，其包括以上任一项所述的底盘。

本发明的至少一个实施例还提供一种以上任一项所述底盘的角度改变方法，该方法包括：检测承载所述底盘的表面的边缘并判断所述边缘的类型；旋转所述底盘本体以调整所述边缘与所述第一本体和所述第二本体之间的空隙的位置关系；以及根据所述边缘的类型，改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度。

例如，在所述底盘本体到达所述边缘之前，改变所述第一本体和所述第二本体之间的角度；或者，在所述底盘本体到达所述边缘之后，旋转所述底盘本体以使所述边缘位于所述第一本体和所述第二本体之间并且使所述边缘的延伸方向与所述间隙的延伸方向一致，之后改变所述第一本体和所述第二本体之间的角度。

例如，检测所述边缘包括：向所述表面发射探测信号并接收反射信号以检测所述边缘；或者，获取所述表面的图像并根据所述图像检测所述边缘；或者，根据所述底盘本体的运动状态是否被阻挡检测所述边缘。

在本发明实施例中，由于底盘本体包括第一本体和第二本体，并且第一本体和第二本体之间的夹角在变角度装置的作用下可以发生改变，因此，本发明实施例可以应用于有角度改变的表面，例如桌子和衣柜等凸出形状的边缘或者墙角等凹入形状的边缘等，从而本发明实施例可以拓宽该移动设备的应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1a为本发明实施例提供的底盘包括的第一本体和第二本体并排设置时的俯视示意图；

图1b为图1a所示底盘的部分细节示意图；

图1c为本发明实施例提供的底盘包括的第一本体和第二本体之间的角度发生改变时的结构示意图；

图2a和图2b为本发明实施例提供的变角度装置的工作原理示意图；

图3a至图3d为本发明实施例提供的底盘在凸出形状的边缘处改变角度的示意图；

图4a至图4d为本发明实施例提供的底盘在凸出形状边缘处的运动状态的俯视示意图；

图5a和图5b为本发明实施例提供的底盘包括的第一本体和第二本体并排设置时的俯视示意图；

图6a至图6e为本发明实施例提供的底盘在凹入形状的边缘处改变角度的示意图；

图7a和图7b为本发明实施例提供的底盘在凹入形状边缘处的运动状态的俯视示意图；

图8为本发明实施例提供的角度改变方法用于凸出形状的边缘的流程图；

图9为本发明实施例提供的角度改变方法用于墙角的边缘的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

目前的擦窗机器人、扫地机器人等擦拭机器人能擦拭的表面有限，不能对有角度改变的表面进行擦拭，例如，不能在桌子边缘等凸出形状的边缘处或者在墙角等凹入形状的边缘处进行擦拭。

本发明实施例提供一种移动设备、其底盘以及该底盘的角度改变方法。该底盘包括底盘本体、与底盘本体连接的变角度装置和行走装置；底盘本体包括并排设置的第一本体和第二本体，第一本体和第二本体都具有彼此相对的底面和承载面；变角度装置分别与第一本体和第二本体连接并且在第一本体和第二本体的排列方向上设置于第一本体和第二本体之间，变角度装置配置为可改变第一本体和第二本体的底面之间的角度；行走装置配置为移动所述底盘本体。由于底盘本体包括第一本体和第二本体，并且第一本体和第二本体之间的夹角在变角度装置的作用下可以发生改变，因此，本发明实施例可以应用于有角度改变的表面，例如桌子和衣柜等凸出形状的边缘或者墙角等凹入形状的边缘等，从而本发明实施例可以拓宽该移动设备的应用场景。

本发明的至少一个实施例提供一种移动设备的底盘，如图1a至图1c所示，该底盘包括底盘本体100、以及与底盘本体100连接的变角度装置200和行走装置300。图1a为本发明实施例提供的底盘包括的第一本体和第二本体并排设置时的俯视示意图；图1b为图1a所示底盘的更多细节的示意图，其中图1b中未示出图1a中的部分结构；图1c为本发明实施例提供的底盘包括的第一本体和第二本体之间的角度发生改变时的结构示意图。

底盘本体100包括大致并排设置的第一本体A和第二本体B，第一本体A和第二本体B例如均为半圆盘状，但是本发明的实施例不限于该形状。第一本体A和第二本体B都具有彼此相对的承载面(参见图1a中的112和122)和底面(参见图1c中的111和121)。例如，底盘本体100包括的第一本体A和第二本体B都可以在其内部形成有容纳空间，用于容纳至少部分变角度装置200和至少部分行走装置300。

变角度装置200与第一本体A和第二本体B中的每一个都连接并且在第一本体A和第二本体B的排列方向上设置于第一本体A和第二本体B之间，变角度装置200被配置为可改变第一本体A和第二本体B的底面111和121(参见图1c)之间的角度。在图1a和图1b中，第一本体A和第二本体B大致并排设置，二者的底面(图1a和图1b中未标出)之间的夹角大致为0度或180度；在图1c中，在变角度装置200(图1c中未标出)的作用下，第一本体A和第二本体B的底面111和121之间的夹角大于0度且小于180度。需要说明的是，变角度装置200可以使第一本体A和第二本体B中的至少一个发生旋转；并且旋转轴的延伸方向沿第一本体A和第二本体B之间的空隙的延伸方向(在本发明实施例中称旋转轴沿该方向的旋转方式为“竖直旋转”)。

行走装置300被配置为移动底盘本体100。本发明实施例不限定行走装置300与底盘本体100的连接关系，例如，行走装置300可以嵌入底盘本体100中，或者安装在底盘本体100的底面上，只要能够使行走装置300移动底盘本体100即可。

例如，行走装置300被配置为移动底盘本体100可以包括如下情形。例如，行走装置300使底盘本体100发生旋转，并且旋转轴垂直于底盘本体的底面(参见图1c中的111或121)(在本发明实施例中，称旋转轴为该方向的旋转方式为“平面旋转”)。在底盘本体100靠近承载该底盘本体100的表面的边缘(例如桌子的边缘)时，通过使底盘本体100发生平面旋转，可以调整第一本体A和第二本体B之间的空隙与该边缘的位置关系，以便于改变第一本体A和第二本体B之间的角度。

例如，行走装置300被配置为移动底盘本体100还可以包括如下情形。例如，行走装置300使底盘本体100大致作直线运动。在行走装置300使底盘本体100平面旋转的基础上，还使底盘本体100大致作直线运动，有利于实现底盘本体100的自动运动，从而提高擦拭机器人或类似移动设备的自动化程度。

例如，如图1a至图2b所示，变角度装置200包括中心件230、第一变角度电机(即用于改变角度用的电机)210、以及第一本体啮合部A1(参见图2a和图2b)。中心件230设置于第一本体A和第二本体B之间且与第一本体A和第二本体B中的每一个都连接(参见图1c)，中心件230包括第一中心件啮合部231(参见图2a和图2b)，第一中心件啮合部231设置于中心件230的面向第一本体(图2a和图2b中未示出)的一侧。第一本体啮合部A1与第一中心件啮合部231传动连接并且连接第一本体A。第一变角度电机210配置为驱动第一中心件啮合部231和第一本体啮合部A1中的一个旋转，以使第一本体A绕中心件230旋转，由此改变第一本体A和第二本体B的底面之间的角度。

第一本体啮合部A1与第一中心件啮合部231之间可以直接传动连接，即二者直接啮合，参见图2a；或者，第一本体啮合部A1与第一中心件啮合部231也可以间接地传动连接，例如，如图1a和图1b所示，变角度装置200还包括连接齿轮240，如图2b所示，该连接齿轮240设置于第一本体啮合部A1和第一中心件啮合部231之间，并且与第一本体啮合部A1和第一中心件啮合部231中的每一个啮合。

例如，如图1a至图2b所示，变角度装置200还包括第二变角度电机220和第二本体啮合部B1(参见图2a和图2b)，在这种情况下，中心件230还包括第二中心件啮合部232，该第二中心件啮合部232设置于中心件230的面向第二本体(图2a和图2b中未示出)的一侧。第二本体啮合部B1连接第二本体并且与第二中心件啮合部232传动连接。第二变角度电机220配置为驱动第二中心件啮合部232和第二本体啮合部B1中的一个旋转，以使第二本体绕中心件230旋转，由此改变第一本体A和第二本体B的底面之间的角度。

同样地，例如，变角度装置200还包括设置于第二本体啮合部B1和第二中心件啮合部232之间的连接齿轮240’，该连接齿轮240’分别与第二本体啮合部B1和第二中心件啮合部232啮合。

例如，变角度装置200可以为对称结构。例如，中心件230可以为对称结构，例如，第一、二中心件啮合部相对于该中心件230的中部对称；例如，第一变角度电机210和第二变角度电机220相对于中心件230对称。

下面结合图2a和图2b对变角度装置200及其工作原理进行详细说明。

例如，如图2a和图2b所示，中心件230固定于底盘本体(即中心件230的中心位置相对于底盘本体不变)，并且第一中心件啮合部231相对于该中心件230固定不动。第一变角度电机210连接第一本体(图中未示出)，并且与第一本体啮合部A1连接。例如，第一本体啮合部A1可以设置于第一变角度电机210的转动轴210a上，从而第一本体啮合部A1与转动轴210a组成蜗杆，相应地，图2a中的中心件230作为蜗轮，图2b中的连接齿轮240作为蜗轮。当第一变角度电机210转动时，转动轴210a开始旋转，其旋转轴沿该转动轴210a的延伸方向，由于第一中心件啮合部231固定不动，通过第一本体啮合部A1与第一中心件啮合部231之间的相互作用，第一变角度电机210带动其连接的第一本体A竖直旋转。

在如图2b所示的实施例中，连接齿轮240可以增大第一变角度电机210与第一中心件啮合部231之间的距离，以避免第一中心件啮合部231与第一变角度电机210接触。

图2a和图2b都以第一本体啮合部A1通过第一变角度电机210连接第一本体并且第一变角度电机210驱动第一本体啮合部A1旋转为例进行说明。例如，也可以将第一本体啮合部A1直接固定在第一本体上，并且第一变角度电机210设置于中心件230上，通过使第一变角度电机210驱动第一中心件啮合部231相对于中心件230的中心旋转，可以实现第一本体啮合部A1带动第一本体绕中心件230旋转。在这种情况下，设置于第一本体啮合部A1和第一中心件啮合部231之间的连接齿轮可以避免第一中心件啮合部接触第一本体。

利用第二变角度电机220、第二本体啮合部B1和第二中心件啮合部232实现第二本体绕中心件230竖直旋转的方式可参考图2a、图2b以及以上描述，重复之处不再赘述，其中，在图2a和图2b中，220a为第二变角度电机220的转动轴。

例如，本发明的至少一个实施例提供的底盘可以通过吸附方式实现行走或底盘的临时固定，例如在墙面上的行走或固定。例如，如图1a和图1b所示，行走装置300包括设置于第一本体A的第一吸附装置310以及设置于第二本体B的第二吸附装置310’。

第一吸附装置310被配置为使第一本体A与承载该第一本体A的表面吸附在一起。例如，第一吸附装置310可以包括吸风风扇311、抽风电机312(如图1a所示)和至少一个抽气孔313(图1b中示出了多个抽气孔)。抽气孔313为形成在第一本体A的底面处的开口，在抽风电机312的作用下，吸风风扇311开始工作并通过抽气孔313抽取第一本体A的底面与承载第一本体A的表面之间的空气，以使第一本体A吸附在该表面上。

第二吸附装置310’被配置为使第二本体B与承载该第二本体B的表面吸附在一起。例如，第二吸附装置310’包括吸风风扇311’、抽风电机312’(如图1a所示)和至少一个抽气孔313’(图1b中示出了多个抽气孔)，其工作原理与第一吸附装置310类似，重复之处不再赘述。

例如，第一吸附装置310和第二吸附装置310’相对于第一本体A和第二本体B之间的空隙轴对称。这样有利于使底盘整体上为对称结构，从而有利于底盘的移动。

例如，为了提高底盘本体100与承载底盘的表面之间的吸附力，本发明的至少一个实施例提供的底盘还可以包括至少一个辅助吸附装置31，例如每个本体上都可以设置有辅助吸附装置31，辅助吸附装置31例如包括吸风风扇31a、抽风电机31b(如图1a所示)和至少一个抽气孔31c(如图1b所示)。辅助吸附装置31的工作原理与第一吸附装置310的工作原理类似，重复之处不再赘述。例如，当吸附装置310和310’的吸附力不足时，辅助吸附装置31开始工作，同时底盘停止运动，并且报警程序启动。

例如，为了实现使底盘通过吸附方式移动，行走装置300在包括第一吸附装置310和第二吸附装置310’的基础上，还包括设置于第一本体A的第一转向装置320、以及设置于第二本体B的第二转向装置320’。第一转向装置320配置为使第一本体A绕第一转向装置320的旋转轴旋转，第一转向装置320的旋转轴垂直于第一本体A的底面(图1a和图1b中未示出)；第二转向装置320’配置为使第二本体B绕第二转向装置320’的旋转轴旋转，第二转向装置320’的旋转轴垂直于第二本体B的底面(图1a和图1b中未示出)。

例如，第一转向装置320可以设置为使第一本体A绕第一吸附装置310的吸附区域(抽气孔313所在的区域)转动，在第一转向装置320使得第一本体A转动时，第一吸附装置310仍然保持在吸附状态，从而提供固定的旋转轴。类似地，第二转向装置320’可以设置为使第二本体B绕第二吸附装置310’的吸附区域(抽气孔313’所在的区域)转动，在第二转向装置320’使得第二本体B转动时，第一吸附装置310’仍然保持在吸附状态，从而提供固定的旋转轴。

例如，第一转向装置320和第二转向装置320’相对于第一本体A和第二本体B之间的空隙轴对称。这样有利于使底盘整体上为对称结构，从而有利于底盘的移动。

在本发明实施例中，通过控制行走装置300的位于同一本体的吸附装置和转向装置同时工作，可以实现该本体的平面旋转以及另一本体的向前或向后移动。例如，在第一吸附装置310使第一本体A与承载底盘的表面吸附在一起的情况下，第一转向装置320控制第一本体A绕第一转向装置320的转动中心(即第一转向装置320的旋转轴与第一本体A的相交位置)平面旋转，在这种情况下，例如第一本体A和第二本体B之间的间隙的宽度保持不变，则第二本体B在第一本体A的带动下也绕该转动中心平面旋转，由此实现第二本体B相对于该表面向前或向后移动；类似地，在第二吸附装置310’使第二本体B与承载底盘的表面吸附在一起的情况下，第二转向装置320’控制第二本体B绕第二转向装置320’的转动中心(即第二转向装置320’的旋转轴与第二本体B的相交位置)平面旋转，继而带动第一本体A绕该转动中心平面旋转，以实现第一本体A相对于该表面向前或向后移动；因此，通过在行走装置300工作过程中，使第一本体A和第二本体B中的一个处于吸附状态且另一个处于非吸附状态，并且第一本体A和第二本体B交替地处于吸附状态，例如在二者交替时，在确认了一个本体已经由非吸附状态切换到吸附状态之后，另一个本体才能由吸附状态切换到非吸附状态，由此可以实现整个底盘的前进或后退。

例如，如图1a所示，第一转向装置320包括第一转向电机321、被第一转向电机321驱动的第一传动件322、以及被第一传动件322驱动的第一中心传动件323，第一转向装置320的旋转轴位于第一中心传动件323的中心处。例如，第二转向装置320’包括第二转向电机321’、被第二转向电机321’驱动的第二传动件322’、以及被第二传动件322’驱动的第二中心传动件323’，第二转向装置320’的旋转轴位于第二中心传动件323’的中心处。

例如，在一个示例中，第一传动件322为蜗杆且第一中心传动件232为蜗轮，参见图1a；或者，第一传动件322为齿轮且第一中心传动件232也为齿轮。

例如，转向电机321、321’和中心传动件323、323’都固定于底盘本体100，并且第一本体A在转向电机321所在区域与中心传动件323所在区域之间设置有轴承325(如图1b所示)，第二本体B在转向电机321’所在区域与中心传动件323’所在区域之间设置有轴承325’(如图1b所示)。当第一吸附装置310处于吸附状态并且第一转向电机321转动时，第一转向电机321带动第一传动件322旋转，由于第一传动件322与第一中心传动件323之间的相互作用，并且由于第一中心传动件323位于第一吸附装置310的吸附区域，因而第一转向电机321带动第一本体A一起绕第一中心传动件323的中心旋转；类似地，当第二吸附装置310’处于吸附状态并且第二转向电机321’转动时，第二中心传动件323’带动第二本体B一起绕第二中心传动件323’的中心旋转。

例如，如图1a至图1b所示，本发明的至少一个实施例提供的底盘还可以包括设置于第一本体A的第一传感器带410和设置于第二本体B的第二传感器带420。第一传感器带410和第二传感器带420中设置有传感器，例如红外传感器、激光雷达传感器或者摄像头，以检测承载底盘的表面是否发生角度变化。以检测桌子的边缘为例，当传感器采用红外传感器或激光雷达传感器时，例如，传感器可以在底盘移动的过程中向底盘的正下方发射信号并接收反射信号，桌子表面反射的信号比承载桌子的表面反射的信号更强，因而根据反射信号的强度变化可以检测出桌子的边缘；当传感器采用摄像头时，例如，传感器可以在底盘行走过程中拍摄底盘下方的表面的图片，根据拍摄的图片可以检测出桌子的边缘。

例如，第一传感器带410的平面形状可以为圆弧形，并且该圆弧形的圆心位于第一转向装置320的旋转轴处(即与第一本体A的转动中心重合)；和/或，第二传感器带420的平面形状为圆弧形，并且该圆弧形的圆心位于第二转向装置320’的旋转轴处(即与第二本体B的转动中心重合)。这样有利于使A、B之间的空隙与检测到的边缘重合并且具有大致相同的延伸方向，以便于改变A、B之间的角度。

一方面，由于本发明实施例提供的底盘包括第一、二吸附装置，因而该底盘可以用于需要爬壁的环境(例如擦窗机器人)中；另一方面，本发明实施例通过将底盘分为两部分并且每部分都设置吸附装置和转向装置以实现底盘的移动，使得该底盘不但能够工作在有角度变化的表面上，并且能够从一个表面运动到另一个不同角度的表面上，从而适应更多的擦拭环境。

下面以凸出形状的边缘(例如桌子边缘)为例，结合图3a至图3d以及图4a至图4d，对如图1a至图1c所示的底盘实现角度改变的过程进行说明。在图3a至图3d中，022表示水平面，021表示竖直面；在图4a至图4d中，十字符号表示转动中心，粗实线表示边缘，例如桌子边缘。

如图3a所示，在底盘到达水平面022与竖直面021之间边缘之前，A和B并排设置以使底盘以平面工作状态设置在水平面022上；在检测到该边缘之后，如图3b所示，将底盘调整到使A、B之间的间隙与该边缘重合，B位于水平面022之外且A与水平面022吸附在一起；然后，如图3c所示，将B逆时针旋转90度，并且使B与竖直面021吸附在一起；之后，如图3d所示，将A逆时针旋转90度，使A、B并排设置，从而底盘恢复平面工作状态，以沿竖直面021移动。

如图4a所示，在底盘朝向边缘运动并且底盘未到达边缘的情况下，A、B中的一个处于吸附状态且另一个处于非吸附状态，例如，A处于吸附状态且A侧的转向装置工作(以下称为“A转动”)，则B在A的带动下绕A的转动中心(参见A中的十字符号)转动并且朝该边缘运动，从而底盘运动到如图4b所示的状态。然后，切换A、B的吸附状态，使B处于吸附状态并且B侧的转向装置工作(以下称为“B转动”)，则可以使底盘由图4b所示状态运动到如图4c所示状态；在图4c中，A、B之间的空隙与该边缘的延伸方向之间大致垂直，并且，例如，A、B侧的传感器带(参见图中的弧线)都与该边缘大致相切。之后，再次切换A、B的吸附状态，使A处于吸附状态并且使A转动90度，则可以使底盘从如图4c所示状态运动到如图4d所示状态；在图4d中，A、B之间的空隙与该边缘重叠且延伸方向大致相同。

从图4a至图4b可以看出，底盘从图4a所示状态运动到图4b所示状态过程中，A的转动中心到边缘的位置不变(参见图4a和图4b中的A的转动中心之间的连线)；底盘从图4b所示状态运动到图4c所示状态过程中，B的转动中心到边缘的位置不变(参见图4b和图4c中的B的转动中心之间的连线)；底盘从图4c所示状态运动到图4d所示状态过程中，A的转动中心到边缘的位置不变(参见图4c和图4d中的A的转动中心之间的连线)。

如图4c至图4d所示，在第一传感器带(参见A中的弧线)的平面形状为圆弧形并且该圆弧形的圆心与A的转动中心重合的情况下，通过将该圆弧形的半径设置为与底盘发生90度角度改变时的A的转动中心到边缘的距离大致相同，有利于在底盘从图4c所示状态转动到图4d所示状态的过程中，使A、B之间的空隙与边缘重合并且具有大致相同的延伸方向，以便于改变A、B之间的角度。在第二传感器带(参见B中的弧线)的平面形状为圆弧形的情况下，该圆弧形的半径也可以类似设置。

在以上实施例中，行走装置通过吸附方式改变底盘的运动状态。例如，在本发明的至少另一些实施例中，行走装置可以包括设置于底盘本体的滚轮结构或者传送带结构，以改变底盘的运动状态。

例如，如图5a所示，滚轮结构可以包括至少一个第一滚轮331和至少一个第二滚轮332，第一滚轮331设置于第一本体A，第二滚轮332设置于第二本体B。例如，如图5a所示，第一本体A可以设置有至少两个第一滚轮331，这样便于控制第一本体A的旋转；类似地，例如，第二本体B也可以设置有至少两个第二滚轮332。例如，第一滚轮331和第二滚轮332都可以包括滚轮本体33a和驱动该滚轮本体33a运动的驱动电机33b。

例如，如图5b所示，传送带结构可以包括至少一个第一传送带341和至少一个第二传送带342，第一传送带341设置于第一本体A，第二传送带342设置于第二本体B。

例如，如图5a和图5b所示，本发明的至少一个实施例提供的底盘还可以包括吸附装置310”，该吸附装置310”配置为使底盘本体与承载该底盘本体的表面吸附在一起。吸附装置310”例如包括吸风风扇311、抽风电机312以及抽气孔(图中未示出)，吸附装置310”的工作方式可参照上述关于第一吸附装置310的描述，重复之处不再赘述。例如，在如图5a和图5b所示的底盘不包括吸附装置的情况下，底盘可以用于例如扫地机器人等不需要吸附功能的场合；例如，在底盘包括吸附装置310”的情况下，底盘可以应用于例如爬壁等需要吸附功能的场合，例如可以应用于擦窗机器人。

例如，如图5a和图5b所示，本发明的至少一个实施例提供的底盘还可以包括传感器400，传感器400设置于底盘本体100。通过设置传感器，可以检测承载底盘的表面的形貌，以判断该表面是否发生角度变化。

例如，传感器400可以为红外传感器、激光雷达传感器、或者摄像头。例如，传感器400可用于检测例如桌面边缘等凸出形状的边缘，在这种情况下，传感器400的设置方式可参考以上关于第一、二传感器带中传感器的描述，重复之处不再赘述。例如，在传感器400用于检测墙角等凹入形状时，传感器400可以被配置在底盘运动过程中向底盘的前方发射信号并接收反射信号以测量该传感器到例如墙壁的距离，从而检测边缘；或者，传感器400可以通过拍摄底盘前方的图像，以检测边缘。当然，对于墙角等凹入形状，也可以根据底盘是否可以继续前进来检测墙角的边缘。

下面以凹入形状(例如墙角)的边缘为例，结合图6a至图6e以及图7a至图7b对如图5a和图5b所示的底盘实现角度改变的过程进行说明。在图6a至图6e中，01表示水平面，03表示竖直面；在图7a和图7b中，十字符号表示转动中心，粗实线表示边缘。

如图6a和图7a所示，在底盘到达竖直面03与水平面01之间的边缘之前，A和B并排设置在水平面01上。在检测到该边缘之后且在底盘到达该边缘之前，如图7b所示，通过使底盘平面旋转，将A、B之间的间隙调整到与该边缘具有大致相同的延伸方向；之后，如图6b所示，改变A、B之间的夹角，使A大致平行于竖直面03；之后驱动B侧的行走装置使底盘前行，当底盘到达边缘处时，如图6c所示，由于底盘的前进运动被阻止，B侧行走装置中的电机的电流增大，则可以判断出底盘到达边缘处。然后，如图6d所示，使A吸附在竖直面03上，并沿竖直面03向上运动一定距离，例如使A运动至到水平面01的距离大于B的尺寸；再之后，改变A、B之间的夹角，使A、B沿竖直面03并排设置，从而使底盘恢复到平面工作状态。

在上述图7b中，例如，通过在A的前端(即远离B的一端)设置两个传感器400，例如这两个传感器400的连线可以大致平行于A、B之间的空隙的延伸方向，则当这两个传感器都检测到边缘且所检测到的数值大小相等时，A、B之间的空隙大致平行于该边缘。类似地，B的前端(即远离A的一端)也可以设置有两个传感器400。

需要说明的是，本发明实施例不限定变角度电机、吸附装置、转向装置和传感器等部件在底盘本体上的安装方式，例如，这些部件可以根据需要嵌入底盘本体或者安装于底盘本体的表面。

在本发明实施例中，由于底盘的第一本体和第二本体之间的角度可改变，因此，通过吸附方式实现移动的底盘以及通过滚轮结构或传送带结构实现移动的底盘都可以用于凸出形状和凹入形状等有角度改变的应用环境。

本发明的至少一个实施例还提供一种移动设备，其包括以上任一项实施例提供的底盘。

例如，本发明实施例提供的移动设备可以为擦拭机器人，例如擦窗机器人或扫地机器人。该移动设备包括但不限于擦拭机器人，也可以为其它的具有行走功能的设备。

本发明的至少一个实施例还提供一种以上任一实施例所述底盘的角度改变方法，该方法包括以下步骤S1至步骤S3。

步骤S1：检测承载底盘的表面的边缘并判断该边缘的类型。

例如，在该步骤中，检测承载底盘的表面的边缘可以包括：向表面发射探测信号并接收反射信号以检测边缘，例如通过红外传感器或激光雷达传感器实现；或者，获取表面的图像并根据该图像检测边缘，例如通过摄像头实现；或者，根据底盘本体的运动状态是否被阻挡检测边缘，例如，在用于墙角等凹入形状的场合中，如果底盘不能继续前进，则可以判断出底盘的前方为墙角等凹入形状的边缘。

步骤S2：旋转底盘本体以调整边缘与底盘中的第一本体和第二本体之间的空隙的位置关系。

例如，对于凸出形状的边缘，可以将第一本体A与第二本体B之间的空隙的延伸方向先调整为与该边缘的延伸方向大致垂直(参见图4c)，之后调整为与该边缘的延伸方向大致平行(参见图4d)。

例如，对于凹入形状的边缘，可以将第一本体A与第二本体B之间的空隙的延伸方向调整为与该边缘的延伸方向大致平行(参见图7b)。

步骤S3：根据边缘的类型，改变第一本体和第二本体的底面之间的角度。

例如，对于凸出形状的边缘，可以通过使第一本体A和第二本体B的底面彼此靠近，如图3c所示，以改变第一本体A和第二本体B的底面之间的角度；对于凹入形状的边缘，可以使第一本体A和第二本体B的承载面彼此靠近，如图6b所示，以改变第一本体A和第二本体B的底面之间的角度。

例如，对于凹入形状的边缘，可以在底盘本体到达边缘(即与该边缘交叠)之前，改变第一本体A和第二本体B之间的角度(参见图6b)；或者，对于凸出形状的边缘，在底盘本体到达边缘之后，旋转底盘本体以使边缘位于第一本体A和第二本体B之间并且使边缘的延伸方向与上述间隙的延伸方向大致一致(参见图4d)，之后改变第一本体A和第二本体B之间的角度(参见3c)。

例如，对于凸出形状的边缘，本发明实施例提供的方法可以包括如下步骤S81至步骤S89，下面结合图8进行说明。

步骤S81：启动底盘。

步骤S82：使底盘处于平面工作状态，参见图4a。

步骤S83：判断B侧的传感器是否检测到边缘信息。如果B侧的传感器未检测到边缘信息，则返回上一步；如果B侧的传感器检测到边缘信息，则说明底盘运动到如图4b所示状态。

步骤S84：判断A是否处于吸附状态。如果A未处于吸附状态，则报警；如果A处于吸附状态，则切换A、B的吸附状态，以使A处于非吸附状态且B处于吸附状态。

步骤S85：启动B侧的转动装置，以使B转动。

步骤S86：判断A侧的传感器是否可以检测到边缘信息以及确定A、B两侧的传感器是否都可以检测到边缘信息。如果A、B两侧的传感器不能同时检测到边缘信息，则返回上一步；如果A、B两侧的传感器能同时检测到边缘信息，则说明底盘处于如图4c所示状态。

步骤S87：启动A侧的转动装置，使A转动(平面旋转)90°，从而B绕A的转动中心旋转90度，以使底盘处于如图4d所示状态。

步骤S88：使B侧的变角度电机转动(竖直旋转)90度，并且启动B侧吸附装置以使B吸附在表面上，使底盘处于如图3c所示状态。

步骤S89：判断B侧的吸附力是否达到要求。如果否，则返回上一步以控制B侧吸附装置从而使B吸附在表面上；如果是，则B侧的变角度电机反向转动(竖直旋转)90度以使A以及变角度装置的中心件都转动90度，从而使A、B并排设置(使底盘处于如图3d所示状态)，之后使B转动(平面旋转)90度以使A进入另一表面内工作。

例如，在该步骤S89中，确认吸附力是否合格，可以通过压力传感器或气压计实现；或者，可以通过变角度电机来进行检测，例如，在A仍处于吸附状态时，B侧变角度电机反向转动，若变角度电机的电流增加而角度不变，则B侧吸附力合格。

例如，对于凹入形状的边缘(以墙角的边缘为例)，本发明实施例提供的方法可以包括如下步骤S91至步骤S99，下面结合图9进行说明。

步骤S91：启动底盘。

步骤S92：使底盘处于平面工作状态，参见图6a。

步骤S93：判断A侧的多个传感器400(参见图7a，也称为“前视传感器”，例如采用两个传感器400)是否检测到墙角信息。如果未检测到墙角信息，则返回上一步；如果检测到墙角信息，则调整底盘状态，使A侧的多个传感器400检测到的信号相等，以使底盘运动到如图7b所示状态。

步骤S94：将A侧的变角度电机转动(竖直转动)90度，将A抬起，从而使底盘处于如图6b所示状态。

步骤S95：通过B侧的行走装置，使底盘向前移动。

步骤S96：通过例如B侧行走装置的驱动电机的电流，判断底盘是否运动到墙边。如果否，则返回前一步；如果是，则说明底盘运动到如图6c所示状态。

步骤S97：启动A侧的吸附装置。

步骤S98：判断A侧的吸附装置的吸附力是否达到要求。如果否，则返回前一步；如果是，则通过A侧的行走装置使A向上移动一定距离，以使底盘运动到如图6d所示状态。

步骤S99：将A侧的变角度电机反向转动(竖直旋转)90度，以使B以及变角度装置的中心件都转动90度，从而底盘恢复平面工作状态，如图6e所示。

上述移动设备、其底盘及该底盘的角度改变方法的实施例可以互相参照。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (19)

1.一种移动设备的底盘，包括：

底盘本体，其包括并排的第一本体和第二本体，其中，所述第一本体和所述第二本体都具有彼此相对的底面和承载面；

变角度装置，其分别与所述第一本体和所述第二本体连接，并且在所述第一本体和所述第二本体的排列方向上设置于所述第一本体和所述第二本体之间，其中，所述变角度装置配置为可改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度；以及

行走装置，其配置为移动所述底盘本体。

2.根据权利要求1所述的底盘，其中，所述变角度装置包括：

中心件，其设置于所述第一本体和所述第二本体之间且分别与所述第一本体和所述第二本体连接，其中，所述中心件包括第一中心件啮合部，所述第一中心件啮合部设置于所述中心件的面向所述第一本体的一侧；

第一本体啮合部，其连接所述第一本体并且与所述第一中心件啮合部传动连接；

第一变角度电机，其中，所述第一变角度电机配置为驱动所述第一中心件啮合部和所述第一本体啮合部中的一个旋转，以使所述第一本体绕所述中心件旋转，由此改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度。

3.根据权利要求2所述的底盘，其中，所述变角度装置还包括连接齿轮，所述连接齿轮设置于所述第一本体啮合部和所述第一中心件啮合部之间，并且分别与所述第一本体啮合部和所述第一中心件啮合部啮合。

4.根据权利要求2所述的底盘，其中，

所述中心件还包括第二中心件啮合部，所述第二中心件啮合部设置于所述中心件的面向所述第二本体的一侧；

所述变角度装置还包括：

第二本体啮合部，其连接所述第二本体并且与所述第二中心件啮合部传动连接；以及

第二变角度电机，其中，所述第二变角度电机配置为驱动所述第二中心件啮合部和所述第二本体啮合部中的一个旋转，以使所述第二本体绕所述中心件旋转，由此改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度。

5.根据权利要求1所述的底盘，其中，所述行走装置包括：

设置于所述第一本体的第一吸附装置和第一转向装置；

设置于所述第二本体的第二吸附装置和第二转向装置；

其中，所述第一转向装置配置为使所述第一本体绕所述第一转向装置的旋转轴旋转，所述第一转向装置的旋转轴垂直于所述第一本体的底面；

所述第二转向装置配置为使所述第二本体绕所述第二转向装置的旋转轴旋转，所述第二转向装置的旋转轴垂直于所述第二本体的底面。

6.根据权利要求5所述的底盘，其中，所述第一转向装置包括第一转向电机、被所述第一转向电机驱动的第一传动件、被所述第一传动件驱动的第一中心传动件，所述第一转向装置的旋转轴位于所述第一中心传动件的中心处。

7.根据权利要求6所述的底盘，其中，所述第一传动件为蜗杆且所述第一中心传动件为蜗轮；或者，所述第一传动件为齿轮且所述第一中心传动件为齿轮。

8.根据权利要求5所述的底盘，其中，所述第二转向装置包括第二转向电机、被所述第二转向电机驱动的第二传动件以及被所述第二传动件驱动的第二中心传动件，所述第二转向装置的旋转轴位于所述第二中心传动件的中心处。

9.根据权利要求5所述的底盘，还包括设置于所述第一本体的第一传感器带和设置于所述第二本体的第二传感器带，其中，所述第一传感器带和所述第二传感器带中都设置有传感器。

10.根据权利要求9所述的底盘，其中，所述第一传感器带的平面形状为圆弧形，并且所述圆弧形的圆心位于所述第一转向装置的旋转轴处；和/或

所述第二传感器带的平面形状为圆弧形，并且所述圆弧形的圆心位于所述第二转向装置的旋转轴处。

11.根据权利要求9或10所述的底盘，其中，所述第一传感器带和所述第二传感器带中设置的传感器为红外传感器、激光雷达传感器或者摄像头。

12.根据权利要求1所述的底盘，其中，所述行走装置包括设置于所述底盘本体的滚轮结构或者传送带结构。

13.根据权利要求12所述的底盘，其中，

所述滚轮结构包括至少一个第一滚轮和至少一个第二滚轮，所述第一滚轮设置于所述第一本体，所述第二滚轮设置于所述第二本体；

所述传送带结构包括至少一个第一传送带和至少一个第二传送带，所述第一传送带设置于所述第一本体，所述第二传送带设置于所述第二本体。

14.根据权利要求12所述的底盘，还包括吸附装置，其中，所述吸附装置配置为使所述底盘本体与承载所述底盘本体的表面吸附在一起。

15.根据权利要求1-8和12-14中任一项所述的底盘，还包括传感器，其中，所述传感器设置于所述底盘本体。

16.一种移动设备，包括根据权利要求1至15中任一项所述的底盘。

17.一种如权利要求1至15中任一项所述的底盘的角度改变方法，包括：

检测承载所述底盘的表面的边缘并判断所述边缘的类型；

旋转所述底盘本体以调整所述边缘与所述第一本体和所述第二本体之间的空隙的位置关系；以及

根据所述边缘的类型，改变所述第一本体和所述第二本体的底面之间的角度。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，

在所述底盘本体到达所述边缘之前，改变所述第一本体和所述第二本体之间的角度；或者

在所述底盘本体到达所述边缘之后，旋转所述底盘本体以使所述边缘位于所述第一本体和所述第二本体之间并且使所述边缘的延伸方向与所述间隙的延伸方向一致，之后改变所述第一本体和所述第二本体之间的角度。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，检测所述边缘包括：

向所述表面发射探测信号并接收反射信号以检测所述边缘；或者

获取所述表面的图像并根据所述图像检测所述边缘；或者

根据所述底盘本体的运动状态是否被阻挡检测所述边缘。