CN110464261A - 行进装置、清洁机器人及行进中抬升机身的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种行进装置、清洁机器人及行进中抬升机身的方法。其中，行进装置包括：机身、行进轮、固定于所述机身的伸缩杆及为所述行进轮提供转动动力的驱动部件；其中，所述行进轮通过连接件与所述机身连接；所述行进轮的轮侧面设有第一限位轨道，所述第一限位轨道的轨迹上具有离所述行进轮轮心最近的近点和离所述行进轮轮心最远的远点；所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道时，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。本发明实施例提供的技术方案，直接利用行进轮本身的动力，无需增加额外的动力，对机身结构改动少，结构简单，成本低。

Description

行进装置、清洁机器人及行进中抬升机身的方法

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种行进装置、清洁机器人及行进中抬升机身的方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，家用电器越来越智能化。智能家电为用户的工作生活学习带来了很大的便利，扫地机器人就是一种。扫地机器人能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。

目前，为了提高扫地机器人的清洁能力，扫地机器人底盘的离地间隙设计的非常低。这导致扫地机器人只能通过较小高度(如小于15mm)的台阶，或是斜度较小(如小于15度)的坡。当扫地机器人遇到较高的台阶、更大的坡度时，机器容易被卡住，无法继续行进。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便解决上述问题或至少部分地解决上述问题的行进装置、清洁机器人及行进中抬升机身的方法。

于是，在本发明的一个实施例中，提供了一种行进装置。该装置包括：机身、行进轮、固定于所述机身的伸缩杆及为所述行进轮提供转动动力的驱动部件；其中，

所述行进轮通过连接件与所述机身连接；

所述行进轮的轮侧面设有第一限位轨道，所述第一限位轨道的轨迹上具有离所述行进轮轮心最近的近点和离所述行进轮轮心最远的远点；

所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道时，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。

在本发明的另一实施例中，提供了一种清洁机器人。该清洁机器人包括：机身、设置于所述机身上的清洁组件、行进轮、固定于所述机身的伸缩杆、与为所述行进轮提供转动动力的驱动部件及控制器；其中，

所述控制器分别与所述清洁组件、所述伸缩杆及所述驱动部件连接；

所述行进轮通过连接件与所述机身连接；

所述行进轮的轮侧面设有第一限位轨道，所述第一限位轨道的轨迹上具有离所述行进轮轮心最近的近点和离所述行进轮轮心最远的远点；

所述伸缩杆在所述控制器的控制下伸长进入所述第一限位轨道时，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。

在本发明的又一实施例中，提供了一种行进中抬升机身的方法。该方法包括：

提供第一控制信号至驱动部件，以控制所述驱动部件为行进轮提供转动动力；

监测到抬升机身的事件时，提供第二控制信号至伸缩杆，以控制所述伸缩杆伸长进入第一限位轨道内；

所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道内后，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。

其中，所述伸缩杆固定于所述机身，所述行进轮通过连接件与所述机身连接，所述行进轮的轮侧面设有所述第一限位轨道，所述第一限位轨道的轨迹上具有离所述行进轮轮心最近的近点和离所述行进轮轮心最远的远点。

本发明实施例提供的技术方案，在行进轮的轮侧面设置第一限位轨道，并在机身上固定一个能伸入第一限位轨道的伸缩杆；由于伸缩杆固定在机体上，在行进轮旋转时，伸缩杆及第一限位轨道的作用下行进轮作出远离机身底部的运动，这样行进轮即可伸出机身以增加机身底部的离地间隙，进而实现机身抬升的目的；可见，本申请实施例提供的技术方案，直接利用行进轮本身的动力，无需增加额外的动力，对机身结构改动少，结构简单，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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。

图1为现有技术中行进装置跨越障碍时的示意图；

图2为本发明一实施例提供的行进装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的行进装置中行进轮的剖面示意图；

图4为本发明实施例提供的行进装置中行进轮的立体示意图；

图5为本发明实施例提供的行进装置的机身抬升后的示意图；

图6为本发明实施例提供的行进装置中行进轮与驱动部件的一种可实现的连接结构示意图；

图7a为本发明实施例提供的行进装置中第一限位轨道的轨迹为凸轮轨迹的示意图；

图7b为本发明实施例提供的行进装置中第一限位轨道的轨迹为偏心圆轨迹的示意图；

图7c为本发明实施例提供的行进装置中第一限位轨道的轨迹为椭圆形轨迹的示意图；

图7d为本发明实施例提供的行进装置中第一限位轨道的轨迹为螺旋线形轨迹的示意图；

图8为本发明实施例提供的行进装置中连接件为摇臂的原理性结构简图；

图9为本发明实施例提供的行进装置中连接件为弹性组件的原理性结构简图；

图10为本发明实施例提供的行进装置中行进轮上设有第一限位轨道和第二限位轨道的一种实现方式的示意图；

图11为本发明实施例提供的行进装置中行进轮上设有第一限位轨道和第二限位轨道的另一种实现方式的示意图；

图12a为本发明实施例提供的行进装置中伸缩杆采用第一子伸缩杆和第二子伸缩杆结构实现的一种工作状态的示意图；

图12b为本发明实施例提供的行进装置中伸缩杆采用第一子伸缩杆和第二子伸缩杆结构实现的另一种工作状态的示意图；

图12c为本发明实施例提供的行进装置中伸缩杆采用第一子伸缩杆和第二子伸缩杆结构实现的又一种工作状态的示意图；

图12d为本发明实施例提供的行进装置中伸缩杆采用第一子伸缩杆和第二子伸缩杆结构实现的又一种工作状态的示意图；

图13为本发明实施例提供的行进装置中伸缩杆通过移位部件固定于机身的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的行进装置中各电性连接器件的连接示意图；

图15为本发明实施例提供的清洁机器人中各电性连接器件的连接示意图；

图16为本发明实施例提供的行进中抬升机身的方法的流程示意图。

具体实施方式

通过分析发现，现有扫地机器人在跨越低矮障碍物时，易出现图1所示行进轮100“悬空”的状态。“悬空”状态的行进轮100虽然着地，但扫地机器人的重力没有完全压在两个行进轮100上，而是由图1中机器腹部200和尾部300承载大部分重量，它们与地面之间产生阻碍扫地机器人移动的摩擦力；而行进轮100正压力降低，导致其驱动力降低，扫地机器人移动能力下降。本申请实施例提供的技术方案的设计思路大体为：机器人跨越障碍时，通过增大机身的离地间隙的方式来避免出现上述图1所示的行进轮悬空的情况出现。

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。

图2和图3示出了本发明一实施例提供的行进装置的结构示意图。如图所示，该行进装置包括：机身1、行进轮2、固定于机身1的伸缩杆3及与行进轮2轮轴连接的驱动部件4。其中，驱动部件4为所述行进轮2提供转动动力。行进轮2通过连接件6与机身1连接。参见图2和图4，行进轮2的轮侧面设有第一限位轨道5，第一限位轨道5的轨迹上具有离行进轮2轮心o最近的近点和离行进轮2轮心o最远的远点；伸缩杆3伸长进入第一限位轨道5时，行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。

行进轮转动过程中，在伸缩杆和第一限位轨道的作用下，行进轮2通过连接件6作远离机身1底部的运动，实现了机身的抬升。图5示出了行进轮2通过连接件6作远离机身1底部的运动后机身抬升h的示意图。伸缩杆处于近点时，机身处于初始高度；行进轮转动过程中，机身抬升直至伸缩杆处于远点时机身抬至最高，机身再回落直至伸缩杆处于近点时回落至初始高度，如此周期性的抬升机身。

本实施例提供的技术方案，在行进轮的轮侧面设置第一限位轨道，并在机身上固定一个能伸入第一限位轨道的伸缩杆；由于伸缩杆固定在机体上，在行进轮旋转时，伸缩杆及第一限位轨道的作用下行进轮作出远离机身底部的运动，这样行进轮即可伸出机身以增加机身底部的离地间隙，进而实现机身抬升的目的；可见，本申请实施例提供的技术方案，直接利用行进轮本身的动力，无需增加额外的动力，对机身结构改动少，结构简单，成本低。

在具体实施时，驱动部件4可采用带传动方式为所述行进轮2提供转动动力(如图6所示)，或采用齿轮传动方式为所述行进轮提供转动动力，等等，本发明实施例对此不作具体限定。其中，所述驱动部件可由电机和减速机构成，行进轮通过减速机与电机连接。

这里需要补充的是，第一限位轨道除采用本实施例中提及的设置于行进轮的轮侧面的第一种设置方式外；还可以采用如下方式进行设置，即行进轮的轮轴上连接有与所述行进轮平行的旋转盘，旋转盘的背向所述行进轮的盘面上设有第一限位轨道。其中，直接在行进轮的轮侧面上设置第一限位轨道，可节省行进轮轴向上的空间。

本实施例中提及的伸缩杆可由电磁铁、电机或其他形式驱动。例如，伸缩杆包括电磁铁及与所述电磁铁连接的导磁执行杆；又例如伸缩杆包括电机、与电机连接的丝杠、与丝杠螺旋连接能在丝杠上作直线运动的螺母以及与所述螺母联动连接的执行杆；再例如伸缩杆直接采用集成度较高的电动缸实现，等等，本发明实施例对此不作具体限定。

其中，采用电磁铁驱动实现伸缩杆，其结构简单，空间小；但现有的大多数电磁铁，其控制导磁执行杆伸出的长度比较固定。而采用电机驱动实现的伸缩杆，较电磁铁驱动来说，结构相对复杂一些，但其可通过控制电机的旋转随意调节执行杆的伸出长度和回收长度。

对于行进轮上仅设置一种深度的限位轨道的方案来说，采用电磁条驱动实现伸缩杆即可。对于行进轮上设有多种深度的多条限位轨道的方案来说，可选用电机驱动实现的伸缩杆。本文后续会列举一种在行进轮上设置两条限位轨道的方案。

在一种可实现的技术方案中，第一限位轨道的轨迹可以是凸轮轨迹、偏心圆轨迹、椭圆轨迹或螺旋线轨迹等等，本发明实施例对此不作具体限定。图7a示出了第一限位轨道5的轨迹为凸轮轨迹的实例。图7b示出了第一限位轨道5的轨迹为偏心圆轨迹的实例。图7c示出了第一限位轨道5的轨迹为椭圆轨迹的实例。图7d示出了第一限位轨道5的轨迹为螺旋线轨迹的实例。这里需要说明的是：第一限位轨道的轨迹除本文中列举的几种轨迹形状外，还可以是其他形状的轨迹，此处不再一一列举。这里需要说明的是，第一限位轨道的轨迹形状并不是随便选取的，其轨迹形状取决于行进轮与机体的连接方式(即本实施例中的连接件的结构)。下文中在介绍连接件的具体实现结构的同时，将会说明各实现结构对应可选的第一限位轨道的轨迹形状。

本实施例提及的连接件可采用如下两种结构实现：

结构一，连接件6为如图8所示的摇臂，摇臂的一端与机身1铰接，另一端与行进轮2铰接，驱动部件可固定在摇臂上(图6未示出)。所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道内后，行进轮转动过程中，行进轮还沿摇臂提供的弧线61作远离和靠近所述机身底部的运动，以周期性的抬升机身。

图8示出的是一种理论性的结构简图。其中，摇臂形状可以任意，本申请实施例对此不作具体限定。

采用摇臂的方案，使得行进轮存在绕自身轴线的自转以及绕摇臂与行进轮的铰接点的公转，这时第一限位轨道的轨迹就不能随便设置，需通过合成所述行进轮绕自身轴线的自转及所述行进轮绕所述摇臂与所述机身铰接点公转的轨迹得到。实质上，该第一限位轨道的轨迹可简单理解为是一种凸轮轨迹。例如，通过对机构的运动仿真得到多个点，将多个点连接即可得到该轨迹。在具体实施时，伸缩杆与第一限位轨道之间可留有一定的间隙Δd(如图3所示)，该间隙可依据实际经验或多次试验得到。留出该间隙Δd的目的是为了避免因轨迹存在的误差使得伸缩杆阻碍行进轮转动的问题。

在一具体实施方案中，摇臂与机身之间可设有旋转弹性件，如扭簧。机身无需抬升时，伸缩杆处于收缩状态，因扭簧的存在抑制摇臂与机身发生相对旋转。当机身需抬升时，由于伸缩杆及第一限位轨道的作用，行进轮需与机身发生相对位置的变化，此时扭簧发生形变。

结构二、如图9所示，连接件6为弹性组件。弹性组件的一端与行进轮2连接，另一端与机身1底部连接。所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道时后，行进轮转动过程中，行进轮沿弹性组件的形变方向作远离和靠近所述机身底部的运动，以周期性的抬升机身。

具体实施时，所述弹性组件可包括压缩弹簧及设置在压缩弹簧内的可伸缩弹簧轴芯，可伸缩弹簧轴心的一端与行进轮连接，另一端与机身连接。当然所述弹性组件还可采用其他结构实现，本发明实施例对此不作具体限定。

采用弹性组件的方案，行进轮2的运动变得简单，即包括沿弹性组件形变方向上的直线运动以及行进轮的自转。此时，第一限位轨道的轨迹可以凸轮轨迹(如图7a)、圆心相对所述行进轮的轮心偏置的圆形轨迹(如图7b)、椭圆形轨迹(如图7c)、螺旋线轨迹(如图7d)等等，本发明实施例对此不作具体限定。

较结构二，上述结构一在垂直于行进轮行进的方向上，可通过调整行进轮、摇臂及驱动部件的相对位置可实现较小的空间；而结构二，虽占用加大的空间，但其整体结构简单，第一限位轨道的轨迹设计更加灵活多样。

上述结构的行进装置，在实际应用场景中还可能出现如下情况：行进轮旋转一周，只有一段时间被抬升至最高，在这段时间内行进装置可能还是无法越过障碍，或者行进轮旋转多周后都无法越过。对于这种情况，在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的行进装置还可增设第二限位轨道。具体的，如图10和图11所示，行进轮2的轮侧面还设有第二限位轨道7；第二限位轨道7位于第一限位轨道5的外围，伸缩杆退出第一限位轨道进入第二限位轨道时，行进轮转动过程中，周期性的抬升机身或将机身维持在同一抬升高度。

具体实施时，第二限位轨道7的轨迹可以是凸轮轨迹、偏心圆轨迹、椭圆轨迹、螺旋线轨迹或以所述行进轮轮心为圆心的圆形轨迹等等，本发明实施例对此不作具体限定。其中，若第二限位轨道的轨迹为凸轮轨迹、偏心轮轨迹、椭圆轨迹、螺旋线轨迹，则伸缩杆进入第二限位轨道内时，行进轮转动过程中周期性的抬升机身，且由于第二限位轨道处于第一限位轨道的外围，伸缩杆进入第二限位轨道后机身抬升的高度要高于伸缩杆进入第一限位轨道后机身抬升的高度。当第二限位轨道的轨迹为以行进轮轮心为圆心的圆形轨迹时，行进轮转动过程中，可将机身维持在同一抬升高度。

在一种可实现的技术方案中，第一限位轨道和第二限位轨道相交，如图10所示。即第二限位轨道7的轨迹上具有一与远点位置重合的位置点，且第二限位轨道7的深度大于第一限位轨道5的深度；伸缩杆继续伸长即可在重合的位置点处退出第一限位轨道进入第二限位轨道7内。

在另一种可实现的技术方案中，第一限位轨道和第二限位轨道也可以不相交，如图11所示。此时，上述伸缩杆退出第一限位轨道进入第二限位轨道内的动作，可采用如下几种方案实现：

一种更具体的实现方案是，如图12a、12b、12c和12d所示，伸缩杆3包括第一子伸缩杆31和第二子伸缩杆32，第一子伸缩杆31与第一限位轨道5对应，第二子伸缩杆32与第二限位轨道7对应；第一子伸缩杆31伸长处于第一限位轨道5内时，第二子伸缩杆32处于缩短状态不在第二限位轨道7内(如图12a和图12d所示)；第二子伸缩杆32伸长处于第二限位轨道7内时，第一子伸缩杆31处于缩短状态不在第一限位轨道5内(如图12b和图12c所示)。即通过控制第一子伸缩杆缩回退出第一限位轨道，控制第二子伸缩杆伸长进入第二限位轨道内的方式，实现上述伸缩杆退出所述第一限位轨道进入第二限位轨道。这里需要补充的是：上述伸缩杆的结构也可适用于第一限位轨道和第二限位轨道相交的场景中。只是在第一限位轨道和第二限位轨道相交的场景中，第二子伸缩杆的伸长长度要大于第一子伸缩杆的伸长长度。另外，如图12a和12b所示，第一子伸缩杆和第二子伸缩杆可紧挨着设置；也可如图12c和12d所示间隔一定的距离设置，对此本发明不作具体限定。

另一种更具体的实现方案是，如图13所示，在行进装置中增设移位部件10。该移位部件10可为伸缩杆提供直线位移动力，以带动伸缩杆3在与第一限位轨道5对应的第一位置及与第二限位轨道7对应的第二位置之间移动。该移位部件10可以是直线电机或电机丝杠螺母结构等等，本发明实施例对此不作具体限定。伸缩杆9通过移位部件10固定于机身1。伸缩杆缩3回退出第一限位轨道5移动至第二位置后，伸长进入第二限位轨道7内(如图13所示)。

当然，除上述的两种具体实现方案外，还可采用其他实现方案，本发明实施例对此不作具体限定。

其中，伸缩杆的伸长、缩回、伸长的长度均可由控制器来控制。即本申请实施例提供的行进装置包括有控制器。其中，控制器8分别与驱动部件4及伸缩杆3连接(如图14所示)，以提供第一控制信号至驱动部件4，以控制驱动部件4为行进轮提供转动动力；监测到抬升机身的事件时，提供第二控制信号至伸缩杆3，以控制伸缩杆伸长进入第一限位轨道内。

当然，在行进装置中设置有移位部件时，控制器8还与移位部件连接(图中未示出)，以在伸缩杆伸长进入第一限位轨道内，行进轮转动圈数超出预置圈数后仍监测到抬升机身的事件时，提供移位控制信号至移动部件，以控制移位部件为伸缩杆提供直线位移动力。

上述实施例中提及的第一限位轨道和第二限位轨道，可以都是滑槽或凸出行进轮的轮侧面的滑轨；也可以一个是滑槽另一个是凸起滑轨，对此本发明不作具体限定。相应的，伸缩杆的端部结构需与第一限位轨道和第二限位轨道相适配。

如上文提到的，当行进轮出现图1所示的“悬空”状态时，行进轮所承受的力较正常行进时所承受的力要小，此时驱动部件的负载就会变小，其运行参数(如电机的输出功率、电流等参数)就会发生变化。因此，控制器可基于驱动部件的运行参数来判定行进轮当前是否处于“悬空”状态。具体实施时，可预先设置一个阈值；控制器基于驱动部件的当前运行参数与阈值的比较结果，判断机身是否需要抬升。例如，若驱动部件的运行参数小于所述阈值，则判定机身需抬升。机身需抬升时，提供第二控制信号至伸缩杆，以控制伸缩杆伸长进入第一限位轨道内。

当行进轮上仅设置有第一限位轨道(如图4所示)时，控制器可仅控制伸缩杆伸出或缩回。而当行进轮上设置有第一限位轨道和第二限位轨道时，控制器控制伸缩杆伸出和缩回外，还需控制伸缩杆的伸出长度或两个子伸缩杆的伸缩或伸缩杆的移位等等。例如，行进轮在旋转一周后行进装置的机身还是无法越过障碍，则控制器需控制进入第一限位轨道内的伸缩杆在第一限位轨道旋转至伸缩杆位于远点时继续伸长长度L以进入第二限位轨道，也可在行进轮再旋转N(预设值，如2周、3周等)周后再控制伸缩杆再次位于远点时伸长长度L进入第二限位轨道。其中，伸长长度L可基于第二限位轨道的轨道深度得到。上述过程是针对第一限位轨道和第二限位轨道相交的结构。当第一限位轨道和第二限位轨道不相交时，假设伸缩杆包括如上述图12a所示的第一子伸缩杆和第二子伸缩杆，则控制器需控制进入第一限位轨道内的第一子伸缩杆缩回以退出第一限位轨道，控制第二子伸缩杆伸长进入第二限位轨道；假设采用上述图13所示的结构(即伸缩杆通过移位部件固定于机身，移位部件可带动伸缩杆直线位移)，则控制器需控制进入第一限位轨道内的伸缩杆缩回以退出第一限位轨道，控制移位部件带动伸缩杆移位至于第二限位轨道相对的位置，控制伸缩杆伸长以进入第二限位轨道。

这里需要补充的是：伸缩杆的端面与限位轨道(如第一限位轨道和第二限位轨道)之间通常会留有一定的缝隙。因此，控制器在控制伸缩杆伸长进入第一限位轨道内时，可根据第一限位轨道的轨道深度，按照设定缝隙预留策略(比如间隙为固定值或伸缩杆伸入轨道内的深度为轨道深度的百分比等等)确定伸缩杆第一次伸长的长度；同样的控制器再次控制伸缩杆伸长进入第二限位轨道内时，根据第二限位轨道的轨道深度，按照设定间隙缝隙策略确定伸缩杆第二次伸长的长度。

或者，控制器基于传感器监测到的机身姿态等信息来确定是否需抬升机身。即本实施例提供的所述行进装置还可包括：设置在机身上的传感器；传感器与控制器连接，以将监测到的机身的姿态发送至控制器，由控制器基于姿态确定是否抬升机身，并在确定需抬升机身时控制伸缩杆动作以进入相应限位轨道。

上述实施例提供的行进装置可应用于各种需机身抬升的设备中。例如，上述实施例提供的行进装置可应用在清洁机器人上。继续参见上述图2至图5，清洁机器人可包括：机身1、设置于所述机身1上的清洁组件(图中未示出)、行进轮2、固定于机身1的伸缩杆3、为行进轮2提供转动动力的驱动部件4及控制器8(如图15所示)。其中，控制器8分别与清洁组件9、伸缩杆3及驱动部件4连接。参见图2、图4、图8和图9，行进轮2通过连接件6与机身1连接。行进轮2的轮侧面设有第一限位轨道5，第一限位轨道5的轨迹上具有离行进轮2轮心o最近的近点和离行进轮2轮心o最远的远点；伸缩杆3在控制器的控制下伸长进入第一限位轨道5内；行进轮2转动过程中，周期性的抬升机身1。图5示出了行进轮2通过连接件6作远离机身1底部的运动后机身抬升h的示意图。

其中，本实施例中的连接件、伸缩杆、第一限位轨道等的具体实现结构均可参见上述实施例中的相关内容，此处不再赘述。

同上述实施例，如图10和11所示，本实施例中行进轮2的轮侧面还可设置有第二限位轨道7；第二限位轨道7位于第一限位轨道5的外围；伸缩杆退出第一限位轨道进入第二限位轨道时，行进轮转动过程中，周期性的抬升机身或将机身维持在同一抬升高度。其中，第一限位轨道5和第二限位轨道7可相交，也可不相交，具体的可参见上述实施例中的相关内容，此处不再赘述。

这里需要说明的是：本实施例中的控制器的工作原理可参见上述实施例中的相应内容此处不再赘述。

当清洁机器人被障碍卡住或在地毯上难以行进时，控制器基于驱动部件的运行参数判定是否需要抬升机身。若需要抬升机身，则伸缩杆在按照控制器提供的第二控制信号执行伸长动作后，伸缩杆并不一定能顺利进入第一限位轨道；此时可等待轮旋转至第一限位轨道的近点与伸缩杆相对时，伸缩杆即能顺利的进入第一限位轨道。伸缩杆进入第一限位轨道后，行进轮仍在驱动部件的驱动下继续绕自身的轴线转动，伸缩杆被动地在第一限位轨道内移动，进而实现周期性的抬升机身。机身抬升后，即机身离地间隙增大，行进轮上承担更多的重力，行进轮与地面间的压力更高，驱动力得以提升；同时离地间隙的提高也减小了阻力，增加通过能力。

但在伸缩杆处于第一限位轨道远点的时段内，清洁机器人的机身仍无法越过障碍的情况出现时，控制器可通过驱动部件的运行参数判断的出。此时，控制器在作出判断后，可及时的向伸缩杆发送控制指令，或者在行进轮旋转周数大于预设周数(如2周、3周等)后再向伸缩杆发送控制指令，以控制伸缩杆退出第一限位轨道进入第二限位轨道。若第二限位轨道的轨迹为凸轮轨迹、偏心圆轨迹、椭圆形轨迹或螺旋线轨迹，则行进轮转动过程中，机身继续周期性的被抬升，只是伸缩杆进入第二限位轨道后机身被抬升的高度要大于伸缩杆进入第一限位轨道后机身被抬升的高度。若第二限位轨道的轨迹为以行进轮的轮心为圆心的圆形轨迹，则伸缩杆进入第二限位轨道后，机身始终维持在同一抬升高度上，直至机身越过障碍。机身越过障碍后，控制器即可控制伸缩杆回缩以从第二限位轨道和第一限位轨道内抽出，机身回落，行进轮进入正常运用状态。

综上所示，本发明实施例提供的技术方案，利用行进轮自身的动力实现机身抬起，不需增加额外的动力，结构简单、机身结构改动少，成本低。

图16示出了本发明一实施例提供的行进中抬升机身的方法的流程示意图。本实施例提供的所述方法可以是上述实施例中行进装置的控制器或清洁机器人的控制器等等，本发明对此不作具体限定。本实施例提供的所述方法需基于上述各实施例提供的结构实现。具体的，所述方法包括：

101、提供第一控制信号至驱动部件，以控制所述驱动部件为行进轮提供转动动力。

102、监测到抬升机身的事件时，提供第二控制信号至伸缩杆，以控制所述伸缩杆伸长进入第一限位轨道内。

其中，所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道时后，行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。参见图2、图4、图8和图9所示，伸缩杆3固定于机身1，行进轮2通过连接件6与机身1连接，行进轮2的轮侧面设有所述第一限位轨道5，第一限位轨道5的轨迹上具有离行进轮轮心最近的近点和离行进轮轮心最远的远点。

这里需要说明的是：本实施例中涉及的结构特征的具体实现及各结构特征之间的连接关系均可参上述各实施例中的相应内容，此处不再赘述。

上述101中，第一控制信号可以是在用户触控开启控键后产生的，也可以是在定时时间点到达时产生的，还可以是在监听到用户发出开启语音后产生的等等，本发明对此不作具体限定。

上述102中，抬升机身的事件可以在驱动部件的运行参数超出预置范围时产生，也可在机身姿态满足预置抬升姿态条件时产生，还可在用户输入抬升指令后产生等等。即本实施例提供的所述方法中，抬升机身的事件触发方式包括但不限于以下至少一种：

方式一、获取所述驱动部件的运行参数；所述运行参数满足抬升参数条件时，触发所述抬升机身的事件；

方式二、获取所述机身的姿态信息，所述姿态信息满足预置抬升姿态条件时，触发所述抬升机身的事件；

方式三、响应于用户输入的抬升指令，触发所述抬升机身的事件。

上述方式一中，当驱动部件由电机和减速机构成时，上述运行参数可以是电机的电流。上述抬升参数条件可预先设定。例如，抬升参数条件为：电流小于预置阈值。假设当前电机的电流小于预置阈值，则满足抬升参数条件。

上述方式二中，所述姿态信息可具体为机身的倾斜角度。预置抬升姿态条件可以预先设定。例如，抬升姿态条件为：机身倾斜角度大于或等于15度。假设当前机身的倾斜角度为16度，则满足抬升姿态条件。

上述方式三中，用户输入的抬升指令可以是用户触控抬升控键后生成的，也可以用户发出抬升语音后生成的，还可以是用户做出抬升手势后生成的，等等。

进一步的，上述102中，“提供第二控制信号至伸缩杆，以控制所述伸缩杆伸长进入第一限位轨道内”可具体包括：

所述第二限位轨道的轨迹上具有一与所述远点位置重合的位置点，且所述第二限位轨道的深度大于所述第一限位轨道的深度(如图10所示结构)时，提供伸长控制信号至所述伸缩杆，以控制所述伸缩杆继续伸长进入所述第二限位轨道；

所述伸缩杆包括第一子伸缩杆和第二子伸缩杆(如图12a、12b、12c和12d所示的结构)时，提供缩回控制信号至所述第一子伸缩杆，以控制所述伸缩子杆缩回退出所述第一限位轨道；提供伸长控制信号至第二子伸缩杆，以控制所述伸缩子杆伸长进入所述第二限位轨道；

所述第二限位轨道的轨迹与所述第一限位轨道不相交时，提供缩回控制信号至所述伸缩杆，以控制所述伸缩杆缩回退出所述第一限位轨道；提供移位控制信号至移位部件(如图13所示)，以控制所述移位部件带动所述伸缩杆移位至与所述第二限位轨道相对；提供伸长控制信号至所述伸缩杆，以控制所述伸缩杆伸长进入所述第二限位轨道。

本发明实施例提供的技术方案，在行进轮的轮侧面设置第一限位轨道，并在机身上固定一个能伸入第一限位轨道的伸缩杆；由于伸缩杆固定在机体上，在行进轮旋转时，伸缩杆及第一限位轨道的作用下行进轮作出远离机身底部的运动，这样行进轮即可伸出机身以增加机身底部的离地间隙，进而实现机身抬升的目的；可见，本申请实施例提供的技术方案，直接利用行进轮本身的动力，无需增加额外的动力，对机身结构改动少，结构简单，成本低。

下面将结合具体应用场景，对本发明提供的技术方案进行说明，以帮助理解。

应用场景1

用户在家中开启清洁机器人开始进行清扫。清洁机器人按照清洁路径进行清扫，行进至较高的台阶时，清洁机器人无法继续按照路径进行清扫。此时，清洁机器人可抬升机身以越过台阶，继续按照清扫路线进行清扫。越过台阶后，清洁机器人的机身再回复至初始高度，继续按照清洁路径行进清扫。

应用场景2

清洁机器人按照清洁路径进行清扫，行进至坡道。因坡道的坡度大使得清洁机器人无法继续前进时，抬高机身以通过坡道。从坡道行进至平整地面后，清洁机器人的机身再回复至初始高度，继续按照清洁路径行进清扫。

应用场景3

清洁机器人按照清洁路径进行清扫，行进至地毯上。因地毯与机器人机身底盘的摩擦力较大使得清洁机器人无法前进。此时，清洁机器人可抬升机身以增大地毯与机身底盘之间的间隙，减小摩擦，便于清洁机器人顺利通过地毯。在从地毯上行进至光滑地面后，清洁机器人的机身再回复至初始高度，继续按照清洁路径行进清扫。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (25)

1.一种行进装置，其特征在于，包括：机身、行进轮、固定于所述机身的伸缩杆及为所述行进轮提供转动动力的驱动部件；其中，

所述行进轮通过连接件与所述机身连接；

所述行进轮的轮侧面设有第一限位轨道，所述第一限位轨道的轨迹上具有离所述行进轮轮心最近的近点和离所述行进轮轮心最远的远点；

所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道时，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。

2.根据权利要求1所述的行进装置，其特征在于，所述第一限位轨道的轨迹为凸轮轨迹、偏心圆轨迹、椭圆轨迹或螺旋线轨迹。

3.根据权利要求1所述的行进装置，其特征在于，所述连接件为摇臂，所述摇臂的一端与所述机身铰接，另一端与所述行进轮铰接，所述驱动部件固定在所述摇臂上。

4.根据权利要求3所示的行进装置，其特征在于，所述摇臂与所述机身之间设有旋转弹性件。

5.根据权利要求3所述的行进装置，其特征在于，所述第一限位轨道为凸轮轨道，所述凸轮轨道的凸轮轨迹是通过合成所述行进轮绕自身轴线的自转及所述行进轮绕所述摇臂与所述机身铰接点公转的轨迹得到。

6.根据权利要求1或2所述的行进装置，其特征在于，所述连接件为弹性组件；

所述弹性组件的一端连接所述行进轮，另一端连接所述机身底部。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的行进装置，其特征在于，所述行进轮的轮侧面还设有第二限位轨道；

所述第二限位轨道位于所述第一限位轨道的外围；

所述伸缩杆退出所述第一限位轨道进入所述第二限位轨道时；

所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身或将所述机身维持在同一抬升高度。

8.根据权利要求7所述的行进装置，其特征在于，

所述第二限位轨道的轨迹上具有一与所述远点位置重合的位置点，且所述第二限位轨道的深度大于所述第一限位轨道的深度；所述伸缩杆继续伸长进入所述第二限位轨道。

9.根据权利要求7所述的行进装置，其特征在于，

所述伸缩杆包括第一子伸缩杆和第二子伸缩杆，所述第一子伸缩杆与所述第一限位轨道对应，所述第二子伸缩杆与所述第二限位轨道对应；

所述第一子伸缩杆伸长处于所述第一限位轨道内时，所述第二子伸缩杆处于缩短状态不在所述第二限位轨道内；

所述第二子伸缩杆伸长处于所述第二限位轨道内时，所述第一子伸缩杆处于缩短状态不在所述第一限位轨道内。

10.根据权利要求7所述的行进装置，其特征在于，所述第二限位轨道与所述第一限位轨道不相交；

所述行进装置还包括移位部件，以带动所述伸缩杆在与所述第一限位轨道对应的第一位置及与所述第二限位轨道对应的第二位置之间移动；

所述伸缩杆通过所述移位部件固定于所述机身；

所述伸缩杆缩回退出所述第一限位轨道移动至所述第二位置后，伸长进入所述第二限位轨道。

11.根据权利要求7所述的行进装置，其特征在于，所述第二限位轨道的轨迹为凸轮轨迹、偏心圆轨迹、椭圆轨迹、螺旋线轨迹或以所述行进轮轮心为圆心的圆形轨迹。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的行进装置，其特征在于，还包括控制器；其中，

所述控制器分别与所述驱动部件及所述伸缩杆连接，用于提供第一控制信号至所述驱动部件，以控制所述驱动部件为行进轮提供转动动力；监测到抬升机身的事件时，提供第二控制信号至所述伸缩杆，以控制所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道内。

13.一种清洁机器人，其特征在于，包括：机身、设置于所述机身上的清洁组件、行进轮、固定于所述机身的伸缩杆、为所述行进轮提供转动动力的驱动部件及控制器；其中，

所述控制器分别与所述清洁组件、所述伸缩杆及所述驱动部件连接；

所述行进轮通过连接件与所述机身连接；

所述行进轮的轮侧面设有第一限位轨道，所述第一限位轨道的轨迹上具有离所述行进轮轮心最近的近点和离所述行进轮轮心最远的远点；

所述伸缩杆在所述控制器的控制下伸长进入所述第一限位轨道时，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。

14.根据权利要求13所述的清洁机器人，其特征在于，所述第一限位轨道的轨迹为凸轮轨迹、偏心圆轨迹、椭圆轨迹或螺旋线轨迹。

15.根据权利要求13所述的清洁机器人，其特征在于，所述连接件为摇臂，所述摇臂的一端与所述机身铰接，另一端与所述行进轮铰接，所述驱动部件固定在所述摇臂上。

16.根据权利要求13或14所述的清洁机器人，其特征在于，所述连接件为弹性组件；

所述弹性组件的一端连接所述行进轮，另一端连接所述机身底部。

17.根据权利要求13至15中任一项所述的清洁机器人，其特征在于，所述行进轮的轮侧面还设有第二限位轨道；

所述第二限位轨道位于所述第一限位轨道的外围；

所述伸缩杆退出所述第一限位轨道进入所述第二限位轨道时，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身或将所述机身维持在同一抬升高度。

18.根据权利要求17所述的清洁机器人，其特征在于，

所述第二限位轨道的轨迹上具有一与所述远点位置重合的位置点，且所述第二限位轨道的深度大于所述第一限位轨道的深度。

19.根据权利要求17所述的清洁机器人，其特征在于，

所述伸缩杆包括第一子伸缩杆和第二子伸缩杆，所述第一子伸缩杆与所述第一限位轨道对应，所述第二子伸缩杆与所述第二限位轨道对应；

所述第一子伸缩杆伸长处于所述第一限位轨道内时，所述第二子伸缩杆处于缩短状态不在所述第二限位轨道内；

所述第二子伸缩杆伸长处于第二限位轨道内时，所述第一子伸缩杆处于缩短状态不在所述第一限位轨道内。

20.根据权利要求17所述的清洁机器人，其特征在于，所述第二限位轨道与所述第一限位轨道不相交；

所述行进装置还包括移位部件，以带动所述伸缩杆在与所述第一限位轨道对应的第一位置及与所述第二限位轨道对应的第二位置之间移动；

所述伸缩杆通过所述移位部件固定于所述机身；

所述伸缩杆缩回退出所述第一限位轨道移动至所述第二位置后，伸长进入所述第二限位轨道内。

21.根据权利要求17所述的清洁机器人，其特征在于，所述第二限位轨道的轨迹为凸轮轨迹、偏心圆轨迹、椭圆轨迹、螺旋线轨迹或以所述行进轮轮心为圆心的圆形轨迹。

22.一种行进中抬升机身的方法，其特征在于，包括：

提供第一控制信号至驱动部件，以控制所述驱动部件为行进轮提供转动动力；

监测到抬升机身的事件时，提供第二控制信号至伸缩杆，以控制所述伸缩杆伸长进入第一限位轨道内；

所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道内后，所述行进轮转动过程中，周期性的抬升所述机身。

其中，所述伸缩杆固定于所述机身，所述行进轮通过连接件与所述机身连接，所述行进轮的轮侧面设有所述第一限位轨道，所述第一限位轨道的轨迹上具有离所述行进轮轮心最近的近点和离所述行进轮轮心最远的远点。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述抬升机身的事件触发方式包括以下至少一种：

获取所述驱动部件的运行参数；所述运行参数满足抬升参数条件时，触发所述抬升机身的事件；

获取所述机身的姿态信息，所述姿态信息满足预置抬升姿态条件时，触发所述抬升机身的事件；

响应于用户输入的抬升指令，触发所述抬升机身的事件。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，还包括：

所述伸缩杆伸长进入所述第一限位轨道内，所述行进轮转动圈数超出预置圈数后仍监测到所述抬升机身的事件时，提供第三控制信号至伸缩杆，以控制所述伸缩杆退出所述第一限位轨道进入第二限位轨道；

其中，所述第二限位轨道设置在所述行进轮的轮侧面，所述第二限位轨道位于所述第一限位轨道的外围。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述提供第三控制信号至伸缩杆，以控制所述伸缩杆退出所述第一限位轨道进入第二限位轨道，包括：

所述第二限位轨道的轨迹上具有一与所述远点位置重合的位置点，且所述第二限位轨道的深度大于所述第一限位轨道的深度时，提供伸长控制信号至所述伸缩杆，以控制所述伸缩杆继续伸长进入所述第二限位轨道；

所述伸缩杆包括第一子伸缩杆和第二子伸缩杆时，提供缩回控制信号至所述第一子伸缩杆，以控制所述伸缩子杆缩回退出所述第一限位轨道；提供伸长控制信号至第二子伸缩杆，以控制所述伸缩子杆伸长进入所述第二限位轨道；

所述第二限位轨道的轨迹与所述第一限位轨道不相交时，提供缩回控制信号至所述伸缩杆，以控制所述伸缩杆缩回退出所述第一限位轨道；提供移位控制信号至移位部件，以控制所述移位部件带动所述伸缩杆移位至与所述第二限位轨道相对；提供伸长控制信号至所述伸缩杆，以控制所述伸缩杆伸长进入所述第二限位轨道。