CN109008808A - 一种智能扫地机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人技术领域，具体的说是一种智能扫地机器人，包括盒体、支撑机构、第一推板、第二推板、碰撞检测机构以及连接机构；本发明通过在设备壳体的外部安装上气囊，能够在机器人与墙角、家具发生碰撞时，对壳体进行缓冲保护，避免壳体受损；当气囊受到碰撞挤压时，所述挤压机构便可向内运动并挤压所述感应机构，使得所述第一金属片与所述第二金属片接触，感应信息可被机器人控制部分接收，从而驱动机器人及时躲避，并且挤压机构为环状分布，能够对各个位置的碰撞点进行检测，提高检测范围；当机器人遇到体积较大的垃圾时，可驱动两个推板合并再一起将垃圾向前推，进行集中，也可驱动两个推板分别转动至两侧，从而实现将垃圾向两侧推。

Description

一种智能扫地机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体的说是一种智能扫地机器人。
背景技术
扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作；一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能
目前的智能扫地机器人在行走过程中往往会碰撞到墙角或家具时，才可判断障碍，进行转向，而长期这样碰撞会造成设备的壳体损坏，缺少必要的保护措施，无法在保护与碰撞检测之间得到较好的结合；当遇到大型垃圾时，便无法很好的进行处理，只能避开。鉴于此，本发明提供了一种智能扫地机器人，其具有以下特点：
(1)本发明所述的一种智能扫地机器人，通过在设备壳体的外部安装上气囊，能够在机器人与墙角、家具发生碰撞时，对壳体进行缓冲保护，避免壳体受损。
(2)本发明所述的一种智能扫地机器人，当气囊受到碰撞挤压时，所述挤压机构便可向内运动并挤压所述感应机构，使得所述第一金属片与所述第二金属片接触，感应信息可被机器人控制部分接收，从而驱动机器人及时躲避，并且挤压机构为环状分布，能够对各个位置的碰撞点进行检测，提高检测范围。
(3)本发明所述的一种智能扫地机器人，当机器人遇到体积较大的垃圾时，可驱动两个推板合并再一起将垃圾向前推，进行集中，也可驱动两个推板分别转动至两侧，从而实现将垃圾向两侧推。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种智能扫地机器人，通过在设备壳体的外部安装上气囊，能够在机器人与墙角、家具发生碰撞时，对壳体进行缓冲保护，避免壳体受损；当气囊受到碰撞挤压时，所述挤压机构便可向内运动并挤压所述感应机构，使得所述第一金属片与所述第二金属片接触，感应信息可被机器人控制部分接收，从而驱动机器人及时躲避，并且挤压机构为环状分布，能够对各个位置的碰撞点进行检测，提高检测范围；当机器人遇到体积较大的垃圾时，可驱动两个推板合并再一起将垃圾向前推，进行集中，也可驱动两个推板分别转动至两侧，从而实现将垃圾向两侧推。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能扫地机器人，包括盒体、支撑机构、第一推板、第二推板、碰撞检测机构以及连接机构；所述盒体的侧壁固定有所述支撑机构；所述支撑机构的端部设有所述连接机构；所述连接机构固定连接所述第一推板、所述第二推板，所述连接机构用以驱动所述第一推板、所述第二推板转动；所述支撑机构用以驱动所述连接机构上下转动；所述盒体的外壁设有所述碰撞检测机构，所述碰撞检测机构用以对碰撞位置进行检测。
具体的，所述盒体的顶面设有固定座，所述固定座、所述盒体均为圆形。
具体的，所述支撑机构包括转座、第一转动电机以及支杆，所述转座设于所述固定座的侧壁，所述转座转动连接所述支杆，所述转座转动连接所述第一转动电机。
具体的，所述连接机构包括连接架、第一转柱、第二转动电机、驱动齿轮以及第二转柱，所述连接架的截面为U型结构，所述连接架与所述支杆固定连接，所述连接架的内部中部设有所述驱动齿轮，所述驱动齿轮转动连接第二转动电机，驱动齿轮的两侧对称安装有所述第一转柱、所述第二转柱，所述第一转柱的中部垂直设有齿环，所述第一转柱的外壁垂直设有固定板，所述固定板对称设于所述齿环的顶部和底部，所述齿环啮合连接所述驱动齿轮，所述第二转柱与所述第一转柱结构相同。
具体的，所述第一推板、所述第二推板相互对称设置，所述第一转柱固定连接所述第一推板，所述第二转柱固定连接所述第二推板。
具体的，所述第一转柱的顶端、底端均与所述连接架转动连接，所述第一转柱、所述驱动齿轮以及所述第二转柱均位于同一水平线处。
具体的，所述碰撞检测机构包括气囊、感应机构以及挤压机构，所述气囊胶合于所述盒体的外壁，所述气囊的内壁呈环形阵列分布有所述挤压机构，所述感应机构设于所述盒体的外壁中部，所述感应机构设于所述气囊的内部。
具体的，所述挤压机构包括限位管、第二弹簧、挤压杆以及球头，所述限位管设于所述气囊的内壁，所述限位管的内部套接有所述挤压杆，所述挤压杆的端部设有所述球头，所述挤压杆与所述限位管的连接处设有所述第二弹簧。
具体的，所述感应机构包括第一金属片、第二金属片以及第一弹簧，所述第二金属片设于所述盒体的外壁，所述第二金属片为环形，所述第二金属片的外壁固定有所述第一弹簧的一端，所述第一弹簧呈环形阵列分布，所述第二金属片的外部间隔设有三个所述第一金属片，所述第一金属片均为三分之一弧形，所述第一金属片的内壁开有安装槽，所述安装槽的内部设有所述第一弹簧的另一端。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种智能扫地机器人，通过在设备壳体的外部安装上气囊，能够在机器人与墙角、家具发生碰撞时，对壳体进行缓冲保护，避免壳体受损。
(2)本发明所述的一种智能扫地机器人，当气囊受到碰撞挤压时，所述挤压机构便可向内运动并挤压所述感应机构，使得所述第一金属片与所述第二金属片接触，感应信息可被机器人控制部分接收，从而驱动机器人及时躲避，并且挤压机构为环状分布，能够对各个位置的碰撞点进行检测，提高检测范围。
(3)本发明所述的一种智能扫地机器人，当机器人遇到体积较大的垃圾时，可驱动两个推板合并再一起将垃圾向前推，进行集中，也可驱动两个推板分别转动至两侧，从而实现将垃圾向两侧推。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的智能扫地机器人的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的支杆连接结构示意图；
图3为图2所示的连接机构与第一推板、第二推板连接结构示意图；
图4为图1所示的碰撞检测机构结构示意图；
图5为图4所示的感应机构结构示意图；
图6为图4所示的挤压机构结构示意图；
图7为图5所示的挤压机构结构示意图。
图中：1、盒体，11、固定座，2、支撑机构，21、转座，22、第一转动电机，23、支杆，3、第一推板，4、第二推板，5、碰撞检测机构，51、气囊，52、感应机构，521、第一金属片，5211、安装槽，522、第二金属片，523、第一弹簧，53、挤压机构，531、限位管，532、第二弹簧，533、挤压杆，534、球头，6、连接机构，61、连接架，62、第一转柱，621、齿环，622、固定板，63、第二转动电机，64、驱动齿轮，65、第二转柱，7、报警器，8、中控器。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图7所示，本发明所述的一种智能扫地机器人，包括盒体1、支撑机构2、第一推板3、第二推板4、碰撞检测机构5以及连接机构6；所述盒体1的侧壁固定有所述支撑机构2；所述支撑机构2的端部设有所述连接机构6；所述连接机构6固定连接所述第一推板3、所述第二推板4，所述连接机构6用以驱动所述第一推板3、所述第二推板4转动；所述支撑机构2用以驱动所述连接机构6上下转动；所述盒体1的外壁设有所述碰撞检测机构5，所述碰撞检测机构5用以对碰撞位置进行检测。
具体的，如图1所示，所述盒体1的顶面设有固定座11，所述固定座11、所述盒体1均为圆形；为了对设备进行支撑。
具体的，如图1所示，所述支撑机构2包括转座21、第一转动电22机以及支杆23，所述转座21设于所述固定座11的侧壁，所述转座21转动连接所述支杆23，所述转座21转动连接所述第一转动电机22；为了在使用时翻转、不使用时上提收起。
具体的，如图2和图3所示，所述连接机构6包括连接架61、第一转柱62、第二转动电机63、驱动齿轮64以及第二转柱65，所述连接架61的截面为U型结构，所述连接架61与所述支杆23固定连接，所述连接架61的内部中部设有所述驱动齿轮64，所述驱动齿轮64转动连接第二转动电机63，驱动齿轮64的两侧对称安装有所述第一转柱62、所述第二转柱65，所述第一转柱62的中部垂直设有齿环621，所述第一转柱62的外壁垂直设有固定板622，所述固定板622对称设于所述齿环621的顶部和底部，所述齿环621啮合连接所述驱动齿轮64，所述第二转柱65与所述第一转柱62结构相同；为了实现对于推板的控制，实现多方位推动垃圾。
具体的，如图1所示，所述第一推板3、所述第二推板4相互对称设置，所述第一转柱62固定连接所述第一推板3，所述第二转柱65固定连接所述第二推板4；为了实现转动。
具体的，如图3所示，所述第一转柱62的顶端、底端均与所述连接架61转动连接，所述第一转柱62、所述驱动齿轮64以及所述第二转柱65均位于同一水平线处；为了实现稳定驱动。
具体的，如图4所示，所述碰撞检测机构5包括气囊51、感应机构52以及挤压机构53，所述气囊51胶合于所述盒体1的外壁，所述气囊51的内壁呈环形阵列分布有所述挤压机构53，所述感应机构52设于所述盒体51的外壁中部，所述感应机构52设于所述气囊51的内部；为了对碰撞位置进行检测。
具体的，如图5所示，所述挤压机构53包括限位管531、第二弹簧532、挤压杆533以及球头534，所述限位管531设于所述气囊51的内壁，所述限位管531的内部套接有所述挤压杆533，所述挤压杆533的端部设有所述球头534，所述挤压杆533与所述限位管531的连接处设有所述第二弹簧532；为了实现缓冲，控制。
具体的，如图6所示，所述感应机构52包括第一金属片521、第二金属片522以及第一弹簧523，所述第二金属片522设于所述盒体1的外壁，所述第二金属片522为环形，所述第二金属片522的外壁固定有所述第一弹簧523的一端，所述第一弹簧523呈环形阵列分布，所述第二金属片522的外部间隔设有三个所述第一金属片521，所述第一金属片521均为三分之一弧形，所述第一金属片521的内壁开有安装槽5211，所述安装槽5211的内部设有所述第一弹簧523的另一端；为了对电流进行检测。
通过在设备壳体的外部安装上气囊51，能够在机器人与墙角、家具发生碰撞时，对壳体进行缓冲保护，避免壳体受损；当气囊51受到碰撞挤压时，所述挤压机构53便可向内运动并挤压所述感应机构52，使得所述第一金属片521与所述第二金属片523接触，感应信息可被机器人控制部分接收，从而驱动机器人及时躲避，并且挤压机构53为环状分布，能够对各个位置的碰撞点进行检测，提高检测范围；当机器人遇到体积较大的垃圾时，可驱动两个推板合并再一起将垃圾向前推，进行集中，也可驱动两个推板分别转动至两侧，从而实现将垃圾向两侧推。具体的有：
(1)在进行清扫作业时，盒体1沿着地面行走，当遇到墙角和家具碰撞时，机器人与墙角碰撞时，气囊51与墙角接触碰撞，从而起到缓冲效果，避免盒体1受损；
(2)当气囊51受到挤压时，所述气囊51的外壁向内凹，进而带动内凹处的所述挤压机构53整体向内运动，挤压机构53向内运动一段距离后，球头534挤压第一金属片521、第一弹簧523收缩，第一金属片521与第二金属片523接触，第二金属片523通电、报警器7得电，控制器8判断此处受到碰撞，然后驱动盒体1转弯，当碰撞比较剧烈时，挤压杆533挤压第二弹簧532，从而进一步起到缓冲作用，实现柔性缓冲；
(3)当遇到较大的垃圾需要推动时，启动第一转动电机22带动转座21转动，进而带动支杆23、两个推板同时向下运动，实现在前进过程中，两个推板能够将垃圾向前推进，实现垃圾的聚集；可启动第二转动电机63带动驱动齿轮64转动，进而在驱动齿轮64、齿环621啮合力的作用下，第一转柱62、第二转柱65同步反向转动，从而使得两个推板向两侧转动，设备再向两侧水平移动时，从而将垃圾向两侧推移。
本发明通过在设备壳体的外部安装上气囊51，能够在机器人与墙角、家具发生碰撞时，对壳体进行缓冲保护，避免壳体受损；当气囊51受到碰撞挤压时，所述挤压机构53便可向内运动并挤压所述感应机构52，使得所述第一金属片521与所述第二金属片523接触，感应信息可被机器人控制部分接收，从而驱动机器人及时躲避，并且挤压机构53为环状分布，能够对各个位置的碰撞点进行检测，提高检测范围；当机器人遇到体积较大的垃圾时，可驱动两个推板合并再一起将垃圾向前推，进行集中，也可驱动两个推板分别转动至两侧，从而实现将垃圾向两侧推。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种智能扫地机器人，其特征在于：包括盒体(1)、支撑机构(2)、第一推板(3)、第二推板(4)、碰撞检测机构(5)以及连接机构(6)；所述盒体(1)的侧壁固定有所述支撑机构(2)；所述支撑机构(2)的端部设有所述连接机构(6)；所述连接机构(6)固定连接所述第一推板(3)、所述第二推板(4)，所述连接机构(6)用以驱动所述第一推板(3)、所述第二推板(4)转动；所述支撑机构(2)用以驱动所述连接机构(6)上下转动；所述盒体(1)的外壁设有所述碰撞检测机构(5)，所述碰撞检测机构(5)用以对碰撞位置进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述盒体(1)的顶面设有固定座(11)，所述固定座(11)、所述盒体(1)均为圆形。
3.根据权利要求2所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述支撑机构(2)包括转座(21)、第一转动电(22)机以及支杆(23)，所述转座(21)设于所述固定座(11)的侧壁，所述转座(21)转动连接所述支杆(23)，所述转座(21)转动连接所述第一转动电机(22)。
4.根据权利要求3所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述连接机构(6)包括连接架(61)、第一转柱(62)、第二转动电机(63)、驱动齿轮(64)以及第二转柱(65)，所述连接架(61)与所述支杆(23)固定连接，所述连接架(61)的截面为U型结构，所述连接架(61)的内部中部设有所述驱动齿轮(64)，所述驱动齿轮(64)转动连接第二转动电机(63)，驱动齿轮(64)的两侧对称安装有所述第一转柱(62)、所述第二转柱(65)，所述第一转柱(62)的中部垂直设有齿环(621)，所述第一转柱(62)的外壁垂直设有固定板(622)，所述固定板(622)对称设于所述齿环(621)的顶部和底部，所述齿环(621)啮合连接所述驱动齿轮(64)，所述第二转柱(65)与所述第一转柱(62)结构相同。
5.根据权利要求4所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述第一推板(3)、所述第二推板(4)相互对称设置，所述第一转柱(62)固定连接所述第一推板(3)，所述第二转柱(65)固定连接所述第二推板(4)。
6.根据权利要求4所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述第一转柱(62)的顶端、底端均与所述连接架(61)转动连接，所述第一转柱(62)、所述驱动齿轮(64)以及所述第二转柱(65)均位于同一水平线处。
7.根据权利要求1所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述碰撞检测机构(5)包括气囊(51)、感应机构(52)以及挤压机构(53)，所述气囊(51)胶合于所述盒体(1)的外壁，所述气囊(51)的内壁呈环形阵列分布有所述挤压机构(53)，所述感应机构(52)设于所述盒体(51)的外壁中部，所述感应机构(52)设于所述气囊(51)的内部。
8.根据权利要求7所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述挤压机构(53)包括限位管(531)、第二弹簧(532)、挤压杆(533)以及球头(534)，所述限位管(531)设于所述气囊(51)的内壁，所述限位管(531)的内部套接有所述挤压杆(533)，所述挤压杆(533)的端部设有所述球头(534)，所述挤压杆(533)与所述限位管(531)的连接处设有所述第二弹簧(532)。
9.根据权利要求7所述的一种智能扫地机器人，其特征在于：所述感应机构(52)包括第一金属片(521)、第二金属片(522)以及第一弹簧(523)，所述第二金属片(522)设于所述盒体(1)的外壁，所述第二金属片(522)为环形，所述第二金属片(522)的外壁固定有所述第一弹簧(523)的一端，所述第一弹簧(523)呈环形阵列分布，所述第二金属片(522)的外部间隔设有三个所述第一金属片(521)，所述第一金属片(521)均为三分之一弧形，所述第一金属片(521)的内壁开有安装槽(5211)，所述安装槽(5211)的内部设有所述第一弹簧(523)的另一端。
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