CN108055906A - 割草机器人及智能割草机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种割草机器人及智能割草机器人，涉及割草设备的技术领域。一种割草机器人包括支撑架、壳体、行走装置、割草装置以及电控装置；行走装置包括行走电机和行走主动轮，行走电机与行走主动轮传动连接；壳体扣装在支撑架上，壳体底部设有行走从动轮，行走主动轮上设置有内齿结构，割草装置的输入端设置有与内齿结构相啮合的第一齿轮；行走电机能够驱动行走主动轮转动，并由行走主动轮同步带动割草装置作业。一种智能割草机器人包括割草机器人。本发明的目的在于提供一种割草机器人及智能割草机器人，以缓解现有技术中由于行走动力与割草动力相互独立而增加制造成本、增加能耗的问题。

Description

割草机器人及智能割草机器人

技术领域

本发明涉及割草设备的技术领域，用于公共草坪、私人花园的草坪维护，尤其是涉及一种割草机器人及智能割草机器人。

背景技术

现有技术中的割草机器人基本采用轮式行走，结构简单，机动性能好，但该割草机器人的轮子通过动力机构驱动，仅限于行走，且割草装置通过另外的动力机构进行驱动，由此，割草机器人的行走动力与割草动力相互独立，动力机构数量多，无形中增加了能耗。

基于以上问题，提出一种行走与割草采用相同动力机构的割草机器人显得尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种割草机器人及智能割草机器人，以缓解现有技术中由于行走动力与割草动力相互独立而增加制造成本、增加能耗的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术手段为：

本发明提供的一种割草机器人包括支撑架、壳体、行走装置、割草装置以及电控装置；

所述行走装置包括行走电机和行走主动轮，所述行走电机及所述行走主动轮均设置在所述支撑架上，且所述行走电机与所述行走主动轮传动连接；

所述壳体扣装在所述支撑架上，且所述壳体的底部设置有与所述行走主动轮配合使用的行走从动轮；

所述行走主动轮上设置有内齿结构，所述割草装置的输入端设置有与所述内齿结构相啮合的第一齿轮；

所述行走电机能够驱动所述行走主动轮转动，使割草机器人行走，并由所述行走主动轮同步带动所述割草装置作业。

作为一种进一步的技术方案，所述行走电机的转轴上设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述内齿结构相啮合。

作为一种进一步的技术方案，所述行走主动轮的转轴与所述电机的转轴上均设置有带轮，且所述行走主动轮转轴上的带轮与所述电机转轴上的带轮之间通过传动带连接。

作为一种进一步的技术方案，所述割草装置包括滚刀组件和可调节托板组件；

所述滚刀组件可转动地设置在所述支撑架上，并位于两个所述行走主动轮之间；

所述可调节托板组件设置在所述支撑架上，且位于所述滚刀组件的下方；

所述可调节托板组件与所述滚刀组件相互配合使用，用于割草。

作为一种进一步的技术方案，所述滚刀组件包括转动轴、多个固定件和多个刀片；

所述转动轴可转动地设置在所述支撑架上，且所述转动轴的至少一端与所述第一齿轮传动连接；

多个所述固定件间隔固定设置在所述转动轴上，各个所述刀片均固定安装在多个所述固定架的外缘上。

作为一种进一步的技术方案，所述可调节托板组件包括托板、调节手轮和调节杆；

所述托板长度方向的两端分别与所述支撑架宽度方向的两侧转动连接；

所述调节杆的一端与所述调节手轮连接，另一端与所述托板连接；

所述支撑架上设置有连接耳，所述调节杆穿过所述连接耳和所述托板；

所述调节杆能够带动所述托板的端部靠近或者远离所述连接耳，使得所述托板相对于所述支撑架转动。

作为一种进一步的技术方案，所述连接耳及所述托板上均开设通孔，所述调节杆依次穿过所述托板及所述连接耳上的通孔，且所述调节杆端部的截面尺寸大于所述托板上的所述通孔的截面尺寸；

所述调节杆上套设有回位弹簧，所述回位弹簧位于所述连接耳与所述托板之间；

所述支撑架上位于所述连接耳与所述调节手轮之间的位置处设置有带有螺纹孔的调节螺母，且所述调节杆上靠近所述调节手轮处设置有螺纹结构，使得所述调节杆与所述调节螺母之间螺纹连接。

作为一种进一步的技术方案，所述壳体的前端处设置有超声波发生器，所述超声波发生器与所述电控装置电连接。

作为一种进一步的技术方案，所述壳体的前端设置有触碰开关，所述触碰开关与所述电控装置电连接。

本发明提供的一种智能割草机器人包括所述的割草机器人。

与现有技术相比，本发明提供的一种割草机器人及智能割草机器人所具有的技术优势为：

本发明提供的一种割草机器人，包括支撑架、壳体、行走装置、割草装置和电控装置，其中，行走装置和割草装置均设置在支撑架上，行走装置包括行走电机和行走主动轮，且行走电机与行走主动轮传动连接；而行走主动轮分别安装在支撑架左右方向的两侧，可以是两驱，也可以是四驱，且每个行走主动轮上配备一个行走电机进行驱动，这样一来，由电控装置控制各个行走电机工作，以实现行走主动轮的驱动过程；壳体扣装在支撑架上，且在壳体的底部设置有行走从动轮，在行走主动轮的驱动作用下，行走从动轮随动，以此实现整个割草机器人的行走过程。

进一步的，行走主动轮上设置有内齿结构，而割草装置的输入端设置有第一齿轮，且第一齿轮与内齿结构相啮合，当行走主动轮转动时，通过内齿结构带动第一齿轮旋转，并由第一齿轮同步带动割草装置中的刀具旋转，从而能够实现在行走的过程中进行割草作业。

该割草机器人的具体工作过程为：

将割草机器人放置草坪上，按下启动按钮，使割草机器人开始工作，在电控装置的供电、控制作用下，相互配合安装的行走电机和行走主动轮根据实际需求进行旋转，在行走电机的驱动作用下，行走主动轮能够进行旋转，并通过内齿结构带动第一齿轮旋转，进一步由第一齿轮带动割草装置中的刀具高速旋转，以实现对草的切割，由此实现了在行走过程中同步实现了割草，达到了一举两得的目的。

本发明提供的割草机器人具有以下优点：将行走过程、割草过程通过一套驱动电机来实现驱动，从而使得驱动电机数量少，降低了能源消耗，提高了能源利用率，同时使割草机整体结构紧凑、体积缩小，有效缓解了与割草功能分开和传统割草机结构复杂的缺点，具有结构简单、质量轻便、降低成本等优势。

本发明提供的一种智能割草机器人，包括上述割草机器人以及智能控制模块，由此，该智能割草机器人不仅具有智能控制模块的优势，除此以外，还具有上述割草机器人所达到的技术优势及效果，此处不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种割草机器人的结构的示意图；

图2为图1所示的割草机器人中壳体的结构的示意图；

图3为图1中所示的割草机器人中行走装置及割草装置的第一装配示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为图1中所示的割草机器人中行走装置及割草装置的第二装配示意图；

图6为本发明实施例提供的行走电机、行走主动轮及割草装置的装配示意图。

图标：100－行走装置；110－行走电机；120－行走主动轮；121－内齿结构；130－第二齿轮；200－割草装置；210－滚刀组件；211－固定件；212－刀片；213－转动轴；214－第一齿轮；220－可调节托板组件；221－托板；222－调节手轮；223－调节杆；224－转动螺钉；225－限位螺钉；226－回位弹簧；227－调节螺母；300－支撑架；310－连接耳；400－壳体；410－行走从动轮；420－超声波发生器；430－触碰开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图6所示。

本实施例提供的一种割草机器人，包括支撑架300、壳体400、行走装置100、割草装置200和电控装置(包括电源和控制器)，其中，行走装置100和割草装置200均设置在支撑架300上，行走装置100包括行走电机110和行走主动轮120，且行走电机110与行走主动轮120传动连接；而行走主动轮120分别安装在支撑架300左右方向的两侧，可以是两驱，也可以是四驱，且每个行走主动轮120上配备一个行走电机110进行驱动，这样一来，由电控装置控制各个行走电机110工作，以实现行走主动轮120的驱动过程；壳体400扣装在支撑架300上，且在壳体400的底部设置有行走从动轮410，在行走主动轮120的驱动作用下，行走从动轮410随动，以此实现整个割草机器人的行走过程。

需要说明的是，本实施例中，行走从动轮410采用万向轮的形式，更方便于割草机器人的行走、转弯。

进一步的，行走主动轮120上设置有内齿结构121，而割草装置200的输入端设置有第一齿轮214，且第一齿轮214与内齿结构121相啮合，当行走主动轮120转动时，通过内齿结构121带动第一齿轮214旋转，并由第一齿轮214同步带动割草装置200中的刀具旋转，从而能够实现在行走的过程中进行割草作业。

该割草机器人的具体工作过程为：

将割草机器人放置草坪上，按下启动按钮，使割草机器人开始工作，在电控装置的控制作用下，相互配合安装的行走电机110和行走主动轮120根据实际需求进行旋转，在行走电机110的驱动作用下，行走主动轮120能够进行旋转，并通过内齿结构121带动第一齿轮214旋转，进一步由第一齿轮214带动割草装置200中的刀具高速旋转，以实现对草的切割，由此实现了在行走过程中同步实现了割草，达到了一举两得的目的。

本实施例提供的割草机器人具有以下优点：将行走过程、割草过程通过一套驱动电机来实现驱动，从而使得驱动电机数量少，降低了能源消耗，提高了能源利用率，同时使割草机整体结构紧凑、体积缩小，有效缓解了与割草功能分开和传统割草机结构复杂的缺点，具有结构简单、质量轻便等优势。

本实施例的第一种可选技术方案中，行走电机110的转轴上设置有第二齿轮130；行走电机110固定安装在支撑架300上，第二齿轮130与内齿结构121相啮合。

本实施例的第二种可选技术方案中，行走主动轮120的转轴与电机的转轴上均设置有带轮，且行走主动轮120转轴上的带轮与电机转轴上的带轮之间通过传动带连接。

本实施例中，行走电机110与行走主动轮120之间传动连接的方式可以为上述两种，具体为，当采用齿轮传动时，在行走电机110的转轴上设置第二齿轮130，并将第二齿轮130与行走主动轮120上的内齿结构121相啮合，而为了满足上述啮合要求，将行走电机110固定安装在支撑架300上，且行走电机110上的第二齿轮130朝向行走主动轮120侧，以此同时满足传动连接与安装的要求。当采用带轮传动时，在行走电机110的转轴上设置带轮，且在行走主动轮120的转轴上同样设置带轮，两个带轮之间通过传动带连接，此种方案中，行走电机110依然固定安装在支撑架300上，承受来自传动带的张紧力。

除了上述两种传动方式之外，还可以是其他能够实现驱动的方式。另外，行走主动轮120可以为一个或两个，当两侧的行走主动轮120均与驱动轴固定连接时，只需要驱动其中一个行走主动轮120便可通过驱动轴带动另一个行走主动轮120转动，以实现行走；或者，当两侧的行走主动轮120均套设在驱动轴上，且相互独立，此时，两侧的行走主动轮120分别装配行走电机110，通过各自的行走电机110分别驱动两侧的行走主动轮120，以实现行走。本实施例中，优选为，采用两侧行走主动轮120相互独立驱动的方式。

本实施例的可选技术方案中，割草装置200包括滚刀组件210和可调节托板组件220；滚刀组件210可转动地设置在支撑架300上，并位于两个行走主动轮120之间；可调节托板组件220设置在支撑架300上，且位于滚刀组件210的下方；可调节托板组件220与滚刀组件210相互配合使用，用于割草。

需要说明的是，为了实现割草，本实施例提供的割草机器人的割草装置200包括滚刀组件210和可调节托板组件220，当割草机器人行走时，由行走主动轮120带动割草装置200工作，使滚刀组件210能够旋转，通过滚刀组件210以及可调节托板组件220的相互配合使用，能够对草进行切割，并且，通过调节可调节组件与滚刀组件210之间的距离以实现针对不同高度的草进行切割。

本实施例的可选技术方案中，滚刀组件210包括转动轴213、多个固定件211和多个刀片212；转动轴213可转动地设置在支撑架300上，且转动轴213的至少一端与第一齿轮214传动连接；多个固定件211间隔固定设置在转动轴213上，各个刀片212均固定安装在多个固定架的外缘上。

具体的，固定件211采用板状结构，并在该板状结构的边缘开设多个卡接槽，将多个固定件211并排间隔设置在转动轴213上，并能够随着转动轴213进行旋转；将各个刀片212插入到卡接槽中，实现刀片212的固定安装，进一步的，刀片212采用空间曲面结构，而刀片212插入的各个固定件211上的卡接槽呈错位排布，通过刀片212的设计，更有利于割草。

转动轴213的至少一端设置第一齿轮214，可以是一端提供动力，也可以是两端提供动力，而第一齿轮214与内齿结构121相啮合，从而，当割草机器人行走时，行走主动轮120旋转，通过第一齿轮214带动转动轴213旋转，并由转动轴213同步带动固定架、刀片212进行旋转，而草在刀片212和可调节托板组件220的共同作用下被切割。

本实施例的可选技术方案中，可调节托板组件220包括托板221、调节手轮222和调节杆223；托板221长度方向的两端分别与支撑架300宽度方向的两侧转动连接；调节杆223的一端与调节手轮222连接，另一端与托板221连接；支撑架300上设置有连接耳310，调节杆223穿过连接耳310和托板221；所述调节杆223能够带动所述托板221的端部靠近或者远离所述连接耳310，使得所述托板221相对于所述支撑架300转动。

本实施例的可选技术方案中，连接耳310及托板221上均开设通孔，调节杆223依次穿过托板221及连接耳310上的通孔，且调节杆223端部的截面尺寸大于托板221上的通孔的截面尺寸；调节杆223上套设有回位弹簧226，回位弹簧226位于连接耳310与托板221之间；支撑架300上位于连接耳310与调节手轮222之间的位置处设置有带有螺纹孔的调节螺母227，且调节杆223上靠近调节手轮222处设置有螺纹结构，使得调节杆223与调节螺母227之间螺纹连接。

需要指出的是，为了实现对不同高度的草进行切割，本实施例中在滚刀组件210的下方设置了可调节托板组件220，其包括托板221、调节手轮222和调节杆223，托板221长度两端分别与支撑架300靠近行走主动轮120的位置转动连接，即托板221长度方向的两端分别与支撑架300通过转动螺钉224进行安装，并使得托板221能够围绕转动螺钉224相对于支撑架300转动一定角度。具体为，调节杆223的一端与托板221的端部连接，另一端与调节手轮222连接，调节杆223穿过托板221和连接耳310，当调节杆223向外或者向内移动时，能够带动托板221围绕转动螺钉224旋转，以实现托板221与刀片212之间的距离及角度，从而能够改变割草高度。

第一种调节方案为：调节杆223的一端与托板221的端部固定连接，另一端与调节手轮222固定连接，且调节杆223与连接耳310之间采用螺纹连接，由此，当旋拧调节手轮222时，带动调节杆223相对于连接耳310转动，进一步使调节杆223能够相对于连接耳310移动，并同步带动托板221的端部靠近或者远离连接耳310，最终使托板221围绕转动螺钉224转动一定角度。

第二种调节方案为：托板221的端部开设通孔，连接耳310上开设通孔，调节杆223的一端的横截面尺寸较大，以至于该端不能够通过托板221端部的通孔，这样一来，调节杆223依次穿入托板221和连接耳310上的通孔，并且，在支撑架300上设置调节螺母227，调节杆223与调节螺母227之间采用螺纹连接，当旋拧调节手轮222时，调节杆223能够相对于调节螺母227转动和移动，由此能够拉动托板221端部靠近连接耳310，实现托板221围绕转动螺钉224向一个方向转动；为实现托板221围绕转动螺钉224向另一个方向转动，本实施例中，在托板221端部与连接耳310之间设置了回位弹簧226，该回位弹簧226套设在调节杆223上，这样一来，当反向旋拧调节手轮222时，在回位弹簧226作用下，托板221端部远离连接耳310，实现了托板221围绕转动螺钉224向另一个方向转动。因此，该种方案同样能够实现调节托板221与刀片212之间的角度和高度，以实现调节割草高度的目的，使割草机器人能够适应各种高度的草。

进一步的，在支撑架300上开设了限位孔，而托板221端部设置了限位螺钉225，当托板221围绕转动螺钉224转动时，限位螺钉225能够在限位孔中移动，且在限位孔的作用下，使托板221不会转动过大。

本实施例的可选技术方案中，壳体400的前端处设置有超声波发生器420，超声波发生器420与电控装置电连接。

本实施例中在割草机器人的前侧设置了超声波发生器420，以便于割草机器人能够实现自动移动、割草的目的。需要说明的是，关于超声波发生器420的工作原理以及探测原理，可以与现有技术相似，不属于本实施例重点保护内容，此处不作详细阐述。

本实施例的可选技术方案中，壳体400的前端设置有触碰开关430，触碰开关430与电控装置电连接。

需要指出的是，为了防止割草机器人工作过程中超声波发生器420失效而导致割草机器人撞坏的问题，本实施例中，在壳体400的前端还设置了触碰开关430，即当触碰开关430触碰到障碍物时，割草机器人停止工作或者转换移动反向，使割草机器人不会撞击在障碍物上。另外，关于触碰开关430的防触碰原理也可以与现有技术相似，参考扫地机器人，此处不进行详细阐述。

本实施例提供的一种智能割草机器人，包括上述割草机器人以及智能控制模块，通过智能控制模块控制割草机器人进行割草，关于智能控制模块，可以与现有技术中的控制模块相似，如扫地机器人的控制模块等，由此，智能控制模块部分不为本申请重点包括对象，不作详细阐述。除此以外，还具有上述割草机器人所达到的技术优势及效果，此处不再进行赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种割草机器人，包括支撑架、壳体、行走装置、割草装置以及电控装置，其特征在于，

所述行走装置包括行走电机和行走主动轮，所述行走电机及所述行走主动轮均设置在所述支撑架上，且所述行走电机与所述行走主动轮传动连接；

所述壳体扣装在所述支撑架上，且所述壳体的底部设置有与所述行走主动轮配合使用的行走从动轮；

所述行走主动轮上设置有内齿结构，所述割草装置的输入端设置有与所述内齿结构相啮合的第一齿轮；

所述行走电机能够驱动所述行走主动轮转动，使割草机器人行走，并通过所述行走主动轮同步带动所述割草装置作业。

2.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述行走电机的转轴上设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述内齿结构相啮合。

3.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述行走主动轮的转轴与所述电机的转轴上均设置有带轮，且所述行走主动轮转轴上的带轮与所述电机转轴上的带轮之间通过传动带连接。

4.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述割草装置包括滚刀组件和可调节托板组件；

所述滚刀组件可转动地设置在所述支撑架上，并位于两个所述行走主动轮之间；

所述可调节托板组件设置在所述支撑架上，且位于所述滚刀组件的下方；

所述可调节托板组件与所述滚刀组件相互配合使用，用于割草。

5.根据权利要求4所述的割草机器人，其特征在于，所述滚刀组件包括转动轴、多个固定件和多个刀片；

所述转动轴可转动地设置在所述支撑架上，且所述转动轴的至少一端与所述第一齿轮传动连接；

多个所述固定件间隔固定设置在所述转动轴上，各个所述刀片均固定安装在多个所述固定架的外缘上。

6.根据权利要求4所述的割草机器人，其特征在于，所述可调节托板组件包括托板、调节手轮和调节杆；

所述托板长度方向的两端分别与所述支撑架宽度方向的两侧转动连接；

所述调节杆的一端与所述调节手轮连接，另一端与所述托板连接；

所述支撑架上设置有连接耳，所述调节杆穿过所述连接耳和所述托板；

所述调节杆能够带动所述托板的端部靠近或者远离所述连接耳，使得所述托板相对于所述支撑架转动。

7.根据权利要求6所述的割草机器人，其特征在于，所述连接耳及所述托板上均开设通孔，所述调节杆依次穿过所述托板及所述连接耳上的通孔，且所述调节杆端部的截面尺寸大于所述托板上的所述通孔的截面尺寸；

所述调节杆上套设有回位弹簧，所述回位弹簧位于所述连接耳与所述托板之间；

所述支撑架上位于所述连接耳与所述调节手轮之间的位置处设置有带有螺纹孔的调节螺母，且所述调节杆上靠近所述调节手轮处设置有螺纹结构，使得所述调节杆与所述调节螺母之间螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述壳体的前端处设置有超声波发生器，所述超声波发生器与所述电控装置电连接。

9.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述壳体的前端设置有触碰开关，所述触碰开关与所述电控装置电连接。

10.一种智能割草机器人，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的割草机器人。