CN109340335B - 一种智能自移动设备及其减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能自移动设备及其减速装置，该减速装置包括连杆和调节组件，连杆的第一端用于与智能自移动设备的轮轴固定连接，连杆的第二端设置为基于智能自移动设备的本体内的轴体转动连接；调节组件与所述连杆的第二端连接，在受到拉力作用下，连杆基于轴体旋转进而使得轮轴相对智能自移动设备的本体外凸。本发明能够使得连杆基于轴体旋转进而使得轮轴相对智能自移动设备的本体外凸，从而增大智能自移动设备的抓地力，使得智能自移动设备在通过台阶、地毯等障碍物时不易被困住，并且使得智能自移动设备在斜坡上行走时不易打滑，提高智能自移动设备的可靠性。

Description

一种智能自移动设备及其减速装置

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，特别涉及一种智能自移动设备及其减速装置。

背景技术

智能自移动设备作为自动打扫的工具，给人们的生活带来了许多便利，越来越广泛地被人们接受。现有的智能自移动设备一般设有位于前端的一个万向轮和位于后端且对称设置的两个驱动轮，其中，两个驱动轮通过铰链连接在底壳上，通过拉簧的拉力产生抓地力，使智能自移动设备移动。

本发明的发明人在长期的研发中发现，目前仅通过拉簧作用于驱动轮产生的抓地力较小，特别是在台阶、地毯或斜坡等场景中，智能自移动设备的前端在障碍物的作用下被垫高，驱动轮的抓地力不够，导致智能自移动设备被困。

发明内容

本发明提供一种智能自移动设备及其减速装置，以解决现有技术中智能自移动设备在行进过程中容易因抓地力不够而被困的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种用于智能自移动设备的减速装置，包括：

连杆，所述连杆的第一端用于与智能自移动设备的轮轴固定连接，所述连杆的第二端设置为基于所述智能自移动设备的本体内的轴体转动连接；

调节组件，与所述连杆的第二端连接，在受到拉力作用下，所述连杆基于所述轴体旋转进而使得所述轮轴相对所述智能自移动设备的本体外凸。

其中，所述调节组件包括：

第一壳体；

第一电机，所述第一电机设置于所述第一壳体内；

齿轮，所述齿轮设置于所述第一壳体内，所述齿轮与所述第一电机啮合；

齿条，所述齿条设置于所述第一壳体内，所述齿条与所述齿轮啮合；

连接件，所述连接件设置于所述第一壳体外，所述连接件的第一端与所述齿条的第一端连接，所述连接件的第二端与所述连杆的第二端连接。

其中，所述齿轮包括层叠设置且同轴的第一子齿轮和第二子齿轮，所述第一子齿轮与所述第一电机啮合，所述第二子齿轮与所述齿条啮合。

其中，所述第一壳体包括底板和侧板，所述底板上设有滑槽，所述齿条上设有滑板，所述滑板容置于所述滑槽内以相对所述滑槽滑动；所述侧板上设有通槽，所述齿条的第一端贯穿所述通槽。

其中，所述底板上还设有定位柱，所述齿轮设有定位孔，所述定位柱贯穿所述定位孔。

其中，所述底板上还设有限位部，所述第一电机包括主体和与所述主体同轴设置的连接部，所述主体设置于所述限位部内，所述连接部与所述第二子齿轮啮合。

其中，所述调节组件还包括盖板，所述盖板盖设于所述第一壳体上。

其中，所述齿条的第一端设有通孔，所述连杆的第二端设有第一挂钩，所述连接件为弹簧，所述弹簧的两端分别设有第二挂钩，两个所述第二挂钩分别挂设于所述通孔和所述第一挂钩。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种智能自移动设备，包括上述的减速装置。

其中，所述智能自移动设备还包括滚轮装置和控制器，所述滚轮装置和所述控制器分别与所述减速装置连接，所述滚轮装置包括：

滚轮，所述轮轴设置于所述滚轮上；

传动组件，所述传动组件包括第二壳体，所述连杆共用所述第二壳体；

第二电机，所述第二电机包括电机轴，所述电机轴与所述第二壳体固定连接，所述轴体共用所述电机轴。

本发明通过设置分别与智能自移动设备的轮轴和轴体连接的连杆，并设置与连杆连接的调节组件，在受到拉力作用下，使得连杆基于轴体旋转进而使得轮轴相对智能自移动设备的本体外凸，从而增大智能自移动设备的抓地力，使得智能自移动设备在通过台阶、地毯等障碍物时不易被困住，并且使得智能自移动设备在斜坡上行走时不易打滑，提高智能自移动设备的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，其中：

图1是根据本发明一实施例的减速装置的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例的减速装置的爆炸结构示意图；

图3是根据本发明一实施例的减速装置的第一壳体的结构示意图；

图4是根据本发明一实施例的减速装置的俯视结构示意图；

图5是根据本发明一实施例的减速装置的仰视结构示意图；

图6是根据本发明一实施例的智能自移动设备的结构示意图；

图7是根据本发明一实施例的智能自移动设备的结构示意图；

图8是图7中所示智能自移动设备的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，均属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明用于智能自移动设备的减速装置100实施例包括连杆221和调节组件110，连杆221的第一端用于与智能自移动设备的轮轴211固定连接，连杆221的第二端设置为基于智能自移动设备的本体内的轴体231转动连接；调节组件110与连杆221的第二端连接，在受到拉力作用下，连杆221基于轴体231旋转进而使得轮轴211相对智能自移动设备的本体外凸。

参见图1和图2，调节组件110包括第一壳体111、第一电机112、齿轮113、齿条114、连接件115和盖板116，其中，第一电机112、齿轮113和齿条114都设置于第一壳体111内，齿轮113与第一电机112啮合；齿条114与齿轮113啮合；连接件115设置于第一壳体111外，连接件115的第一端与齿条114的第一端连接，连接件115的第二端与连杆221的第二端连接；盖板116盖设于第一壳体111上。

具体的，一并参见图3至图5，第一壳体111包括底板1111和侧板1112，底板1111上设有滑槽1113、定位柱1115和限位部1116，侧板1112上设有通槽1114。齿条114上设有滑板1141，在本实施例中，滑槽1113由两块垂直于底板1111的直板构成，滑板1141垂直于齿条114的表面，滑板1141的宽度小于或等于滑槽1113的宽度，以使得滑板1141容置于滑槽1113内以相对滑槽1113滑动；齿条114的第一端凸出于滑板1141，以使得齿条114的第一端贯穿通槽1114；齿条114的锯齿设置于靠近定位柱1115的一侧。齿轮113包括层叠设置且同轴的第一子齿轮1131、第二子齿轮1132和贯穿设置于第一子齿轮1131和第二子齿轮1132中间的定位孔1133，定位柱1115贯穿定位孔1133，第一子齿轮1131与第一电机112啮合，第二子齿轮1132与齿条114啮合。在本实施例中，定位柱1115靠近底板1111的一侧还设有垫片1115a，以使得第二子齿轮1132与齿条114位于同一水平面(即平行于底板1111的面)，从而使得第二子齿轮1132可以与齿条114啮合。第一电机112包括主体1121和与主体1121同轴设置的连接部1122，主体1121设置于限位部1116内；在本实施例中，限位部1116上还设有凹槽1116a，凹槽1116a用于容置连接部1122，连接部1122与第一子齿轮1132位于同一水平面，以使得连接部1122与第二子齿轮1132啮合。在本实施例中，第二子齿轮1132和连接部1122为相互配合的涡轮蜗杆，以使得第一子齿轮1132和连接部1122可以沿不同方向的轴线转动。

在本实施例中，连接件115为弹簧，齿条114的第一端设有通孔1142，连杆221的第二端设有第一挂钩2211，弹簧的两端分别设有第二挂钩1151，两个第二挂钩1151分别挂设于通孔1142和第一挂钩2211。在其他实施例中，连接件115也可以为直杆、伸缩杆等。

在本实施例中，盖板116还可以设有垂直于盖板116表面的凸起1161，凸起1161容置于通槽1114内，与通槽1114形成通孔，以使得齿条114的第一端可以贯穿通孔。

当智能自移动设备出现被困或打滑现象，第一电机112在控制器(图中未示出)的控制下启动，连接部1122开始随着主体1121的转动而转动，带动第一子齿轮1131转动(在本实施例中，第一子齿轮1131沿顺时针方向转动，在其他实施例中，第一子齿轮1131也可以沿逆时针方向转动)，使得第二子齿轮1132随着第一子齿轮转动，从而带动齿条114向远离通槽1114的方向移动；在齿条114的拉力作用下，连接件115对第一挂钩2211产生拉力，使得连杆221绕轴体231旋转，进而使得轮轴211相对智能自移动设备的本体外凸。当智能自移动设备脱困或行驶于正常路面，则第一电机112在控制器的控制下反转，带动第一子齿轮1131、第二子齿轮1132反转，使得齿条114向靠近通槽1114的方向移动，连接件115不再对第一挂钩2211产生拉力，连杆221和轮轴211的位置恢复正常，智能自移动设备正常行驶工作。

本发明实施例通过设置分别与智能自移动设备的轮轴和轴体连接的连杆，并设置与连杆连接的调节组件，在受到拉力作用下，使得连杆基于轴体旋转进而使得轮轴相对智能自移动设备的本体外凸，从而增大智能自移动设备的抓地力，使得智能自移动设备在通过台阶、地毯等障碍物时不易被困住，并且使得智能自移动设备在斜坡上行走时不易打滑，提高智能自移动设备的可靠性；并且在智能自移动设备行驶过非正常路面后恢复正常，节省能耗。

参见图6和图7，本发明智能自移动设备实施例包括减速装置100和控制器(图中未示出)，滚轮装置200和控制器分别与减速装置100连接，其中，减速装置100的具体结构参见上述减速装置实施例，在此不再赘述。

参见图1、图7和图8，滚轮装置200包括滚轮210、传动组件220和第二电机230，轮轴211设置于滚轮210上，使得滚轮210可以绕轮轴211转动；传动组件220包括第二壳体221，在本实施例中，连杆共用第二壳体221，即第二壳体221在作为承载和保护轮轴211、电机轴231的壳体同时，还作为连杆使用，以使得调节组件110产生的作用力能够通过第二壳体221传递至轮轴211；第二电机230包括电机轴231，电机轴231与第二壳体221固定连接，在本实施例中轴体共用电机轴231，即电机轴231在作为驱动滚轮210的驱动部件同时，还作为轴体使用，以使得连杆能够绕电机轴231旋转。

在其他实施例中，连杆也可以单独设置，例如使得轮轴211突出于第二壳体221，连杆的第一端与突出于第二壳体221的轮轴211部分连接，连杆的第二端与智能自移动设备的本体内的轴体(可以为除电机轴231外的其他轴体)转动连接，以使得滚轮210可以在受到调节组件110施加的拉力作用下相对智能自移动设备的本体外凸。

在本实施例中，电机轴231上设有与电机轴231同轴的第一驱动齿轮(图中未标出)，轮轴211上设有与轮轴211同轴第二驱动齿轮(图中未示出)，第一驱动齿轮与第二驱动齿轮之间通过多个第三驱动齿轮(图中未示出)啮合，以使得第二驱动齿轮可以随第一驱动齿轮转动，从而带动滚轮210转动。在其他实施例中，电机轴231与轮轴211还可以通过皮带轮等其他连接件连接，以使得轮轴211可以随电机轴231的转动而转动。

参见图1、图6至图8，在本实施例中，智能自移动设备还包括本体300、底盖(图中未示出)，底盖盖设于本体300上，底盖与本体300形成容置空间，减速装置100、滚轮装置200和控制器设置于容置空间内，控制器分别与第一电机112和第二电机230电连接，滚轮210的至少一部分凸出于底盖，以使得底盖与地面之间留有空隙，避免智能自移动设备在移动过程中磨损底盖。第二电机230与第三壳体300固定连接，滚轮210可相对本体300移动。

在本实施例中，控制器可以为MCU(Micro Control Unit，微控制单元)。

在本实施例中，控制器实时检测第二电机230的电流，当第二电机230的电流小于阈值，则表示滚轮210转速过低，可能出现被困或打滑现象，控制器向第一电机112发送第一控制信号，使得第一电机112启动，连杆在连接件115的拉力作用下绕轴体231旋转，使得滚轮210相对本体300外凸，具体过程参见上述减速装置实施例，在此不再赘述。当控制器检测到第二电机230的电流恢复正常，则向第一电机112发送第二控制信号，使得第一电机1112反转，连接件115不再对连杆产生拉力，滚轮210位置恢复正常。

本发明实施例通过设置分别与智能自移动设备的轮轴和轴体连接的连杆，并设置与连杆连接的调节组件，在受到拉力作用下，使得连杆基于轴体旋转进而使得轮轴相对智能自移动设备的本体外凸，从而增大智能自移动设备的抓地力，使得智能自移动设备在通过台阶、地毯等障碍物时不易被困住，并且使得智能自移动设备在斜坡上行走时不易打滑；通过MCU实时检测，准备判断智能自移动设备是否出现异常，提高智能自移动设备的可靠性；并且在智能自移动设备行驶过非正常路面后恢复正常，节省能耗。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于智能自移动设备的减速装置，其特征在于，包括：

连杆，所述连杆的第一端用于与智能自移动设备的轮轴固定连接，所述连杆的第二端设置为基于所述智能自移动设备的本体内的轴体转动连接；

调节组件，与所述连杆的第二端连接，在受到拉力作用下，所述连杆基于所述轴体旋转进而使得所述轮轴相对所述智能自移动设备的本体外凸；

其中，所述调节组件包括：

第一壳体；

第一电机，所述第一电机设置于所述第一壳体内；

齿轮，所述齿轮设置于所述第一壳体内，所述齿轮与所述第一电机啮合；

齿条，所述齿条设置于所述第一壳体内，所述齿条与所述齿轮啮合；

连接件，所述连接件设置于所述第一壳体外，所述连接件的第一端与所述齿条的第一端连接，所述连接件的第二端与所述连杆的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的减速装置，其特征在于，所述齿轮包括层叠设置且同轴的第一子齿轮和第二子齿轮，所述第一子齿轮与所述第一电机啮合，所述第二子齿轮与所述齿条啮合。

3.根据权利要求2所述的减速装置，其特征在于，所述第一壳体包括底板和侧板，所述底板上设有滑槽，所述齿条上设有滑板，所述滑板容置于所述滑槽内以相对所述滑槽滑动；

所述侧板上设有通槽，所述齿条的第一端贯穿所述通槽。

4.根据权利要求3所述的减速装置，其特征在于，所述底板上还设有定位柱，所述齿轮设有定位孔，所述定位柱贯穿所述定位孔。

5.根据权利要求3所述的减速装置，其特征在于，所述底板上还设有限位部，所述第一电机包括主体和与所述主体同轴设置的连接部，所述主体设置于所述限位部内，所述连接部与所述第二子齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的减速装置，其特征在于，所述调节组件还包括盖板，所述盖板盖设于所述第一壳体上。

7.根据权利要求1所述的减速装置，其特征在于，所述齿条的第一端设有通孔，所述连杆的第二端设有第一挂钩，所述连接件为弹簧，所述弹簧的两端分别设有第二挂钩，两个所述第二挂钩分别挂设于所述通孔和所述第一挂钩。

8.一种智能自移动设备，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的减速装置。

9.根据权利要求8所述的智能自移动设备，其特征在于，所述智能自移动设备还包括滚轮装置和控制器，所述滚轮装置和所述控制器分别与所述减速装置连接，所述滚轮装置包括：

滚轮，所述轮轴设置于所述滚轮上；

传动组件，所述传动组件包括第二壳体，所述连杆共用所述第二壳体；

第二电机，所述第二电机包括电机轴，所述电机轴与所述第二壳体固定连接，所述轴体共用所述电机轴。

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