CN109528085B - 一种吸尘机器人 - Google Patents

Abstract

一种吸尘机器人，包括驱动机构、传动机构、清扫机构和控制器；驱动机构包括多个双轴电机，双轴电机的一端连接行走轮，另一端连接所述传动机构；传动机构包括输入端、动力转向组件和输出端，输入端与驱动机构连接，动力转向组件用于将经输入端输入的动力从水平方向转换为竖直方向，输出端设有第一传动轴，动力转向组件通过第一传动轴输出动力；控制器，用于向所述清扫机构发送指令；清扫机构，设置在第一传动轴上，并根据指令进行清洁，本申请的吸尘机器人可通过传动装置共享机器人行走轮的驱动电机，无需为吸尘机器人的清扫机构配备电机，在保证机器人功能的前提下减少了电机的使用数量，降低了成本。

Description

一种吸尘机器人

技术领域

本申请涉及机器人，尤其涉及一种吸尘机器人。

背景技术

近年来，随着科技的不断发展以及生产力的提高，服务机器人逐渐进入人们的日常生活中，尤其是家用吸尘机器人。吸尘机器人给人们的生活带来了许多方便，能够代替人自主执行地面清扫任务。通常吸尘机器人主要包含有四个部分，即控制器、传感器、驱动器以及清扫单元，吸尘机器人实现其功能的核心部分是清扫单元。目前市场上的吸尘机器人清扫方式主要有地面接触式擦拭以及真空吸尘这两种，都是将电机作为其动力源，吸尘机器人的每个模块都会配有一个独立的电机，并且机器人需要不断的移动位置，因此需要配备行走轮，每个行走轮也需要有独立的电机。由于这个原因吸尘机器人需要使用较多的电机，使得机器人的整体成本上升。

发明内容

本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种吸尘机器人。

本申请要解决的技术问题通过以下技术方案加以解决：

一种吸尘机器人，包括驱动机构、传动机构、清扫机构和控制器；

所述驱动机构，包括多个双轴电机，所述双轴电机的一端连接行走轮，所述双轴电机的另一端连接所述传动机构；

所述传动机构，与所述驱动机构配合，所述传动机构包括输入端、动力转向组件和输出端，所述输入端与所述驱动机构连接，所述动力转向组件用于将经输入端输入的动力从水平方向转换为竖直方向，所述输出端设有第一传动轴，所述动力转向组件通过所述第一传动轴输出动力；

所述控制器，用于与所述清扫机构电连接，并向所述清扫机构发送指令；

所述清扫机构，设置在所述第一传动轴上，并根据所述指令进行清洁。

由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：

在本申请的具体实施方式中，由于驱动机构包括多个双轴电机，双轴电机的一端连接行走轮，另一端连接传动机构，传动机构包括动力转向组件，动力转向组件用于将经输入端输入的动力从水平方向转换为竖直方向，输出端设有第一传动轴，动力转向组件通过第一传动轴驱动清扫机构，使双轴电机可同时驱动行走轮和清扫机构，本申请的吸尘机器人可通过传动装置共享机器人行走轮的驱动电机，无需为吸尘机器人的清扫机构配备电机，在保证机器人功能的前提下减少了电机的使用数量，降低了成本。

附图说明

图1为本申请的吸尘机器人在一种实施方式中的结构示意图；

图2为本申请的清扫机构在一种实施方式中的结构示意图；

图3为本申请的吸尘机器人在另一种实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

如图1至图3所示，本申请的吸尘机器人，其一种实施方式，包括驱动机构、传动机构、清扫机构和控制器(图未示)。

驱动机构，包括多个双轴电机110，双轴电机110的一端连接行走轮120，双轴电机110的另一端连接传动机构；在一种实施方式中，行走轮120可以选用全向轮。

传动机构，与驱动机构配合，传动机构包括输入端210、动力转向组件和输出端，输入端210与驱动机构连接，动力转向组件用于将经输入端输入的动力从水平方向转换为竖直方向，输出端设有第一传动轴241，动力转向组件通过第一传动轴241输出动力。

控制器，用于与清扫机构电连接，并向清扫机构发送指令。

清扫机构，设置在第一传动轴241上，清扫机构接收控制器发送的指令，并根据指令进行清洁。

进一步地，动力转向组件可以包括多个传动装置，在本实施方式中，动力转向组件可以包括第一传动装置、第二传动装置和第三传动装置。第一传动装置、第二传动装置和第三传动装置可以设置在盒体260中。第一传动装置，用于限制动力传动方向，使输入的动力单向传动，第一传动装置可以有多种，在一种实施方式中，第一传动装置可以是超越离合器221。第二传动装置，用于将单向传入的动力延水平方向传出。在一种实施方式中，第二传动装置可以包括圆柱齿轮231、第二传动轴232和第一锥齿轮233，圆柱齿轮231设置在超越离合器221的上方，且圆柱齿轮231和超越离合器221啮合，圆柱齿轮231和第一锥齿轮233分别设置在第二传动轴232的两端，第一锥齿轮232和第三传动装置啮合。第二传动装置还可以包括支撑板234，支撑板234上设有安装孔，第二传动轴232穿设在支撑板234上。第三传动装置，用于将水平方向传入的动力延竖直方向传出。在一种实施方式中，第三传动装置可以包括第二锥齿轮251，第二锥齿轮251套设在第一传动轴241上，第一传动轴241竖直设置，第二锥齿轮251水平地套设在第一传动轴241，第一锥齿轮233和第二锥齿轮251啮合。

在一种实施方式中，本申请的吸尘机器人，电机110的一端连接全向轮，驱动吸尘机器人任意方向移动，电机110另一端连接超越离合器221。超越离合器221可以限制动力传动方向，属于单向传动装置，即当电机110正向输入动力的时候可以通过超越离合器221可以向外传递动力，反之不传递。超越离合器221可以将动力传递到圆柱齿轮231，圆柱齿轮231和第一锥齿轮233直接相连，第二锥齿轮251和第一锥齿轮233啮合传递动力。

双轴电机的一端连接机器人行走轮(全向轮)，另一端连接超越离合器，通过超越离合器将动力传递到圆柱齿轮，圆柱齿轮的另一端与圆锥齿轮连接，通过圆锥齿轮将动力传递到另一个齿轮，实现了动力的传递方向的改变，并且使用圆锥齿轮传递动力可以方便的增减动力输入的数量。吸尘风扇通常需要较高的转速而地面擦拭装置需要的转速较低，因此末端锥齿轮的一端直接跟吸尘风扇连接，另一端通过减速器和地面擦拭装置相连，在一种实施方式中，该减速器可以是行星减速器。

在一种实施方式中，本申请的吸尘机器人可以有三个驱动机构，本申请的吸尘机器人具有三个双轴电机时，吸尘机器人可以沿任意方向移动。吸尘机器人在不同的运动状态时电机会出现不同的运行情况，即双轴电机转动方向出现不相同以及三个双轴电机转速出现不相同的情况。超越离合器可以限制传动的方向，可以在双轴电机出现反方向转动的时候不传递动力，使得传动装置的动力输出轴始终向一个方向旋转。当三个双轴电机间的速度不相同时，可以认为其他两个转速较慢的双轴电机相对于较快转速双轴电机的旋转方向相反，因此可以保证三个双轴电机运行时互相不受影响，并且传动机构输出轴的转速只与转速最快的双轴电机有关。不管哪种情况都可以保证传动机构输出轴转动方向始终不变，并且还可以认为吸尘机器人的移动速度越快吸尘能力越强，即移动速度越快效率也越高。

进一步地，清扫机构可以包括吸尘风扇311，吸尘风扇311设置在第一传动轴241上。在另一种实施方式中，清扫机构还可以包括行星减速器322和擦拭清扫器321，行星减速器322和擦拭清扫器321分别设置在第一传动轴241上，行星减速器322用于驱动擦拭清扫器321。在另一种实施方式中，清扫机构还可以同时包括行星减速器322、吸尘风扇311和擦拭清扫器321，吸尘风扇311、行星减速器322和擦拭清扫器321分别设置在第一传动轴241上，且吸尘风扇311设置在第一传动轴241的一端，擦拭清扫器321设置在第一传动轴241的另一端，行星减速器322用于驱动擦拭清扫器321。吸尘风扇311通常需要较高的转速，而擦拭清扫器321需要的转速较低，因此第二锥齿轮251的一端直接驱动吸尘风扇311连接，第二锥齿轮251的另一端通过行星减速器322驱动地面的擦拭清扫器321。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (7)

1.一种吸尘机器人，包括驱动机构、传动机构、清扫机构和控制器；其特征在于：

所述驱动机构，包括多个双轴电机，所述双轴电机的一端连接行走轮，所述双轴电机的另一端连接所述传动机构；

所述传动机构，与所述驱动机构配合，所述传动机构包括输入端、动力转向组件和输出端，所述输入端与所述驱动机构连接，所述动力转向组件用于将经输入端输入的动力从水平方向转换为竖直方向，所述输出端设有第一传动轴，所述动力转向组件通过所述第一传动轴输出动力；

所述控制器，用于与所述清扫机构电连接，并向所述清扫机构发送指令；

所述清扫机构，设置在所述第一传动轴上，并根据所述指令进行清洁，所述清扫机构包括吸尘风扇和地面擦拭装置；

其中，所述动力转向组件包括第一传动装置、第二传动装置和第三传动装置；

所述第一传动装置包括超越离合器，所述第二传动装置包括圆柱齿轮、第二传动轴和第一锥齿轮，所述第三传动装置包括第二锥齿轮，所述第二锥齿轮套设在所述第一传动轴上，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮一端与所述吸尘风扇直接连接，所述第二锥齿轮另一端通过减速器与所述地面擦拭装置连接；

所述圆柱齿轮和所述超越离合器啮合，所述圆柱齿轮和所述第一锥齿轮分别设置在所述第二传动轴的两端，所述第一锥齿轮和所述第三传动装置啮合。

2.如权利要求1所述的吸尘机器人，其特征在于，

所述第一传动装置，用于限制动力传动方向，使输入的动力单向传动；

所述第二传动装置，用于将单向传入的动力延水平方向传出；

所述第三传动装置，用于将水平方向传入的动力延竖直方向传出。

3.如权利要求2所述的吸尘机器人，其特征在于，还包括支撑板，所述支撑板上设有安装孔，所述第二传动轴穿设在所述支撑板上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的吸尘机器人，其特征在于，所述驱动机构包括3个。

5.如权利要求1至3中任一项所述的吸尘机器人，其特征在于，所述清扫机构包括设置在所述第一传动轴上的吸尘风扇。

6.如权利要求1至3中任一项所述的吸尘机器人，其特征在于，所述清扫机构包括擦拭清扫器和设置在所述第一传动轴上的减速器，所述减速器用于驱动所述擦拭清扫器。

7.如权利要求1至3中任一项所述的吸尘机器人，其特征在于，所述清扫机构包括分别设置在所述第一传动轴上的吸尘风扇、减速器和擦拭清扫器，所述吸尘风扇设置在所述第一传动轴的一端，所述擦拭清扫器设置在所述第一传动轴的另一端，所述减速器用于驱动所述擦拭清扫器。