CN111110122B - 扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扫地机器人，包括机架和用于识别地面悬空的多个悬空传感器组件，机架设有多个悬空传感器安装腔，至少部分安装腔为设置在机架前部侧壁的凹槽，凹槽具有开放的下侧和前侧，至少部分悬空传感器组件设置在凹槽内且被配置为发射场和接收场的重叠区域低于所述机架底部表面。本发明提供的扫地机器人，简化了机架的整体结构，降低了安装难度和注塑成型难度，提高生产效率；并且悬空传感器的组装结构紧固，不易受到碰撞脱落或损坏；还提高了传感器的检测效率，同时不易被划伤或被灰尘等污染，对提高用户体验具有优异效果。

Description

扫地机器人

技术领域

本公开属于清洁设备技术领域，具体提供了一种扫地机器人。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，其能够凭借一定的人工智能，自动完成房间内地板的清理工作。目前的扫地机器人一般采用刷扫和真空方式，将待清洁表面上的杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒中，从而完成待清洁表面的清理工作。

现有的扫地机器人通常包括壳体、设置在壳体底部的行走轮、固定地设置在该壳体内的支架、与该支架固定连接的滚刷组件、通过柔性管路与滚刷组件连通的垃圾收纳盒以及迫使空气从滚刷组件流向该垃圾收纳盒的真空泵。工作时，行走轮支撑扫地机器人在待清洁表面上行走，滚刷组件通过其内转动的滚刷拾取待清洁表面上的垃圾，真空泵产生的气流将拾取的垃圾输送到垃圾收纳盒中，如此往复便可完成待清洁表面的清理工作。

现有的扫地机器通常还包括设置在壳体前端的防撞装置，该防撞装置主要用来降低扫地机器人与障碍物(例如桌子腿、墙面)的撞击力度。但是，当扫地机器人行走较快与障碍物发生碰撞时，经常会出现前端或后端翘起的情况，甚至出现侧倾的情形。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有扫地机器人与障碍物碰撞时容易出现翘起情形的问题，本公开提供了一种扫地机器人，包括本体、设置于本体底部的驱动轮和导向轮，以及设置在所述本体前侧的防护板，导向轮可绕平行于待清洁表面的第一转动轴线转动；防护板包括板体以及设置于板体远离本体的一侧的凸起结构，凸起结构具有垂直于待清洁表面的第一高度；第一转动轴线与待清洁表面的距离不大于所述第一高度。

可选地，前述驱动轮可绕平行于待清洁表面的第二转动轴线转动，工作状态下，所述第二驱动轮的轴线与待清洁表面的距离不小于第一高度。

可选地，前述扫地机器人设置成自身的重心在竖直方向上的高度不小于前述导向轮的前述轴线在竖直方向上的高度，并且不大于前述驱动轮的前述轴线在竖直方向上的高度。

可选地，前述凸起结构在竖直方向上的高度与前述扫地机器人的前述重心在竖直方向上的高度的差值范围为[0,1cm]。

可选地，前述凸起结构与前述扫地机器人的前述重心位于同一水平面上。

可选地，前述扫地机器人的所述重心位于驱动轮和主动轮之间。

可选地，前述凸起结构是采用弹性材料制成的弹性结构。

可选地，前述凸起结构远离前述板体的一侧设置有防滑纹。

可选地，前述凸起结构是条形的防护条，前述防护条沿着前述板体的弯曲方向布置。

可选地，前述凸起结构由多个凸点组成，前述多个凸点沿着前述板体的弯曲方向均匀分布。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，在本公开的上述技术方案中，通过在板体远离扫地机器人本体的一侧设置能够与障碍物相抵的凸起结构，并将该凸起结构设置成使得驱动轮的轴线能够移动到该凸起结构所在的水平面上，使得本公开的扫地机器人在与碰撞物发生碰撞时不会发生翘起的情况，进而避免了扫地机器人在与障碍物碰撞时发生侧倾以及发生位移的情形，保证了扫地机器人运行过程中行走路径的准确性，进而使得扫地机器人能够覆盖到整个室内待清洁表面，对待清洁表面进行全方位的清扫。换句话说，本公开通过合理设置板体上凸起结构的高度，有效地避免了扫地机器人与障碍物碰撞时发生翘起的情况，进而避免了扫地机器人发生侧倾以及发生位移的情形。

进一步，通过将凸起结构在竖直方向上的高度和扫地机器人的重心在竖直方向上的高度都设置成，不小于导向轮的轴线在竖直方向上的高度，并且不大于驱动轮的轴线在竖直方向上的高度，使得凸起结构与扫地机器人的重心的高度在方便生产制造的情况下，尽可能得接近，从而减小了扫地机器人与障碍物发生碰撞时竖直方向上的力矩，进而避免了扫地机器人发生翘起的情形。其中，竖直方向上的力矩＝(凸起结构与扫地机器人的重心在竖直方向上的高度差)×(扫地机器人的惯性力)。

更进一步，通过将凸起结构设置成弹性结构，使得凸起结构能够在扫地机器人与障碍物发生碰撞时起到缓冲作用，防止扫地机器人瞬时受到较大的冲击力，被损坏。

再进一步，通过在凸起结构远离板体的一侧设置防滑纹，能够增加凸起结构与障碍物之间的摩擦力，进而能够阻碍抵触到一起的凸起结构和障碍物发生相对滑动，从而有效地避免了扫地机器人发生碰撞时发生翘起的情形。

附图说明

下面参照附图来描述本公开的部分实施例，附图中：

图1是本公开第一实施例中扫地机器人的第一轴侧效果示意图；

图2是本公开第一实施例中扫地机器人的第二轴侧效果示意图；

图3是图1中扫地机器人的侧视图；

图4是图1中防护板的轴侧视图。

附图标记列表：

1、本体；2、驱动轮；3、导向轮；4、防护板；41、板体；42、凸起结构；5、垃圾收纳盒。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，该一部分实施例旨在用于解释本公开的技术原理，并非用于限制本公开的保护范围。基于本公开提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本公开的保护范围之内。

需要说明的是，在本公开的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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公开的限制。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。

此外，还需要说明的是，在本公开的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开的第一实施例中：

如图1至图3所示，本实施例的扫地机器人包括本体1、驱动轮2、导向轮3、防护板4和垃圾收纳盒5。其中，驱动轮2和导向轮3分别以可转动的方式设置在本体1的底部，并且驱动轮2位于本体1的后部，导向轮3位于本体1的前部。防护板4设置在本体1的前侧，并且能够包裹本体1的至少一部分。优选地，防护板4能够包裹本体1的前侧、左侧和右侧。具体地，防护板4绕本体1的周向能够包裹本体1的一半。垃圾收纳盒5以可拆卸的方式设置在本体1的后部，用于收纳垃圾。在扫地机器人工作的过程中，防护板4能够先于主体1与障碍物发生碰撞，从而对扫地机器人的主体1进行保护，防止主体1以及主体1内部的部件因碰撞力度过大而被损坏。

虽然图中并未示出，但是驱动轮2能够相对于本体1沿竖直方向上下移动。

在正常工作状态，驱动轮2大致向上移动并部分收纳在驱动轮收纳腔内。

需要说明的是，由于驱动轮2相对于本体1沿竖直方向上下移动的结构以及扫地机器人的其它结构都是本领域技术人员能够获悉，并且与本公开所要保护的技术方案不相关或不直接相关，所以此处不再做过多说明。

如图1至图4所示，防护板4包括固定连接或一体制成的板体41和凸起结构42。其中，板体41为弧形的板状结构，以便板体41能够与本体1的圆周面相匹配，从而使板体41与本体1固定连接到一起，并因此使得板体41将本体1圆周面上的前侧、左侧和右侧进行包裹。本领域技术人员能够理解的是，板体41与本体1之间可以采用任意可行的连接方式固定连接到一起，例如卡接、螺钉连接、扣接等。示例性地，在本体1的顶面靠近圆周面的部分设置卡槽，在板体41顶部的水平部分(图4中板体41的顶部沿径向向内延伸的部分)的下侧面设置凸起的卡扣，通过将卡扣嵌入到卡槽中从而实现板体41与本体1的连接。

从图1至图4中不难看出，本实施例的凸起结构42是具有条形结构的防护条，并且该防护条沿着板体41的弯曲方向布置。换句话说，该防滑条在扫地机器人工作时与待清洁表面平行。

需要说明的是，虽然本实施例的凸起结构42沿竖直方向的截面为一个类似于三角形的截面，但是本领域技术人员也可以根据需要，将凸起结构42在竖直方向上的截面设置成任意可行的截面，例如圆形、正方形、矩形、梯形等。

进一步，虽然图中并未示出，但是凸起结构42远离板体41的一侧设置有防滑纹，该防滑纹能够增加凸起结构42与障碍物之间的摩擦力，防止接触到一起的凸起结构42与障碍物发生相对位移。

优选地，凸起结构42是采用弹性材料制成的弹性结构，以便在扫地机器人与障碍物发生碰撞时起到缓冲作用，在时间上分散扫地机器人所受到的冲击力，防止扫地机器人因自身惯性力受到较大的瞬时冲击力(冲量)。本领域技术人员能够理解的是，凸起结构42可以采用任意可行的弹性材料制成，例如橡胶、弹性塑料等。

如图3所示，将凸起结构42在竖直方向上的高度(即与待清洁表面之间的距离)定义为L(即第一高度)，将导向轮3的轴线(即第一转动轴线)在竖直方向上的高度(即与待清洁表面之间的距离)定义为a，将驱动轮2的轴线(即第二转动轴线)在竖直方向上的高度(即与待清洁表面之间的距离)定义为b。从图3中不难看出，导向轮3的直径小于驱动轮2的直径，所以a＜b。

本领域技术人员能够理解的是，凸起结构42在竖直方向上的高度具体指的是，凸起结构42在水平方向上厚度最大位置处在竖直方向上的高度。为了方便描述，后文将基于“凸起结构42在竖直方向上的高度”对本实施例的技术方案进行详细说明。

优选地，导向轮3的轴线(即第一转动轴线)在竖直方向上的高度(即与待清洁表面之间的距离)a≤第一高度L。

基于驱动轮2能够相对于本体1沿竖直方向移动(正常工作状态下，即地面水平其扫地机正常清扫时，b值是相对恒定的，当扫地机悬空或爬坡越障时b值会有较大的变化)，本领域技术人员能够理解的是，b是一个在一定范围内变化的数值。示例性地，b的最小值比b的最大值小1.5CM。

优选地，在正常工作状态下，L≤b值，此时L值位于a/b之间。优选的，L至尽可能靠近b值。

进一步优选地，扫地机器人的重心的高度(定义为H)不小于导向轮3的轴线在竖直方向上的高度，并且不大于驱动轮2的轴线在竖直方向上的高度。换句话说，a≤H≤b。以便使凸起结构42与扫地机器人的重心之间的高度差在扫地机器人工作时尽可能得小，从而减小扫地机器人与障碍物发生碰撞时竖直方向上的力矩，进而避免扫地机器人发生翘起的情形。其中，竖直方向上的力矩＝(凸起结构42与扫地机器人的重心在竖直方向上的高度差)×(扫地机器人的惯性力)。

本领域技术人员能够理解的是，在制造工艺允许的情况下，可以使凸起结构42与扫地机器人的重心之间的高度差尽可能小。例如，将凸起结构42与扫地机器人的重心之间的高度差的取值范围限制为[0，1CM]。其中，0是理想状态。

具体地，由于驱动轮2在水平的待清洁表面上行走时，不会发生上下移动，只有在凹凸不平的待清洁表面上行走时才会发生上下移动。所以，本领域技术人员在不考虑垃圾收纳盒5载重的情况下，可以针对于水平待清洁表面确定扫地机器人的重心高度，进而使凸起结构42与扫地机器人的重心位于同一水平面上。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，本实施例通过使防护板4上凸起结构42的高度与扫地机器人的重心的高度的差值尽量小，减小了扫地机器人与障碍物发生碰撞时竖直方向上的力矩，进而避免了扫地机器人发生翘起的情形。进一步，通过将凸起结构42设置成弹性结构，使得凸起结构42能够在扫地机器人与障碍物发生碰撞时起到缓冲作用，防止扫地机器人瞬时受到较大的冲击力，被损坏。再进一步，通过在凸起结构42远离板体41的一侧设置防滑纹，能够增加凸起结构42与障碍物之间的摩擦力，进而能够阻碍抵触到一起的凸起结构42和障碍物发生相对滑动(竖直方向和水平方向)，从而有效地避免了扫地机器人发生碰撞时发生翘起的情形。

在本公开的第二实施例中：

虽然图中并未示出，但是本实例与前述第一实施例不同的是，凸起结构42由多个凸点组成，并且该多个凸点沿着板体41的弯曲方向均匀分布。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种扫地机器人，包括本体、设置于所述本体底部的驱动轮和导向轮，以及设置在所述本体前侧的防护板，其特征在于，所述导向轮可绕平行于待清洁表面的第一转动轴线转动；所述防护板包括板体以及设置于所述板体远离所述本体的一侧的凸起结构，所述凸起结构具有垂直于待清洁表面的第一高度；所述第一转动轴线与待清洁表面的距离不大于所述第一高度，所述驱动轮可绕平行于待清洁表面的第二转动轴线转动，工作状态下，所述第二转动轴线与待清洁表面的距离不小于第一高度。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人设置成自身的重心在竖直方向上的高度不小于所述导向轮的所述轴线在竖直方向上的高度，并且不大于所述驱动轮的所述轴线在竖直方向上的高度。

3.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，所述凸起结构在竖直方向上的高度与所述扫地机器人的所述重心在竖直方向上的高度的差值范围为[0,1cm]。

4.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于，所述凸起结构与所述扫地机器人的所述重心位于同一水平面上。

5.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人的所述重心位于驱动轮和主动轮之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的扫地机器人，其特征在于，所述凸起结构是采用弹性材料制成的弹性结构。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的扫地机器人，其特征在于，所述凸起结构远离所述板体的一侧设置有防滑纹。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的扫地机器人，其特征在于，所述凸起结构是条形的防护条，所述防护条沿着所述板体的弯曲方向布置。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的扫地机器人，其特征在于，所述凸起结构由多个凸点组成，所述多个凸点沿着所述板体的弯曲方向均匀分布。

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