CN111501299B - 一种电器及其底座系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种底座系统及具有该底座系统的电器，底座系统包括：框架结构，移动结构，升降结构，控制系统，检测系统，控制系统可根据检测系统的测量数据控制移动结构带动框架结构移动和转向；控制系统可根据检测系统的测量数据控制升降部件用于使框架结构升高和降低；控制系统可根据检测系统的测量数据调节升降结构用于使框架结构保持水平。解决了电器移动困难、调平不准确、无法调高的问题；底座系统可通过充电线连接原本电器将要连接的插座进行充电，这样可以在不增加用户插座的条件下，既解决电器供电的问题，又可以让电器底座一直处于充电或电量充满的状态。

Description

一种电器及其底座系统

技术领域

本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种电器及其底座系统。

背景技术

现有的洗衣机等置地式家用电器在使用过程主要存在以下三大问题：一是移动困难，洗衣机等家用电器质量大，在使用者需要移动时难度大。二是调平困难,调平不准确，洗衣机等置地式家用电器在安装过程，由于安装人员不专业，人工目测不准确等问题，会导致底座不平，最终导致电器在使用过程出现震动、移动和噪声。三是无法调高，目前洗衣机等置地式家用电器普遍只有一个或者两个可调平的支撑底脚，无法实现高度调节。

为了解决移动问题，现有的技术包括人工移动和自动移动两种解决方案，人工移动的方式多采用底座设置轮子，然后通过人工移动到指定位置；但是在洗衣机质量较大时，即使在底部设置轮子结构，人工移动的方式难度仍然很大。自动移动的方式通过用户向底座控制器发送移动指定距离和指定方向的指令，底座控制器根据指令控制轮子向指定方向移动指定距离。移动的指定方向由电子指南针实时校正，移动的指定距离由控制器在已知轮子周长的前提下控制直流电机驱动轮子转动指定的圈数来实现，其中轮子转动的圈数由光电传感器(电机编码器)测得。自动移动在地面比较光滑时会导致轮子原地空转，使移动距离小于预定距离，出现较大偏差，无法到达指定位置。

为了解决调平和调高问题，现有技术多采用底脚可伸缩或者在框架结构上方通过推杆电机等进行调高和调平。底脚可伸缩结构由于底部非轮子结构使底座无法移动；而在框架结构上方通过推杆电机等进行调平调高的方式只能进行上部分不平衡和高度调节，在地面大幅度不平衡时，仍无法解决。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种电器及底座系统，可至少解决以下技术问题之一：1、解决洗衣机等置地式家用电器自动移动的问题。2、解决洗衣机等置地式家用电器底脚自动调平的问题。3、解决洗衣机等置地式家用电器底脚自动调高的问题。4、解决洗衣机等置地式家用电器在底脚为轮子结构时固定的问题。5、解决可分离式电器底座供电和充电的问题。

具体地：一种底座系统，包括：框架结构，移动结构，升降结构，控制系统，检测系统，控制系统可根据检测系统的测量数据控制移动结构带动框架结构移动和转向；控制系统可根据检测系统的测量数据控制升降部件用于使框架结构升高和降低；控制系统可根据检测系统的测量数据调节升降结构用于使框架结构保持水平。

优选地，检测系统用于检测框架结构方位、高度、水平度和移动距离。

优选地，检测系统包括安装于框架结构上的九轴传感器、气压计和测距传感器，九轴传感器用于检测框架结构水平度和方位，气压计用于检测框架结构的高度，测距传感器用于检测框架结构的移动距离。

优选地，检测系统还包括：安装于移动结构上的磁力计，用于检测移动结构的方位。

优选地，移动结构包括第一电机，第二电机，轮子，第二电机用于驱动轮子前、后移动，第一电机用于驱动轮子转向。

优选地，移动结构还包括第一齿轮、第二齿轮、轮轴、支撑结构；轮子可绕轮轴转动，轮轴的两端固定在第二齿轮的内周面上，支撑结构包括第一支撑部和第二支撑部，第二支撑部为半环形结构，其两端固定在轮轴的两端；第一电机可驱动第一齿轮，第一齿轮驱动第二齿轮实现轮子的转向。

优选地，升降结构包括第三电机，螺纹轴，第一螺接件，第二螺接件，第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆；第一连接杆的一端与第一螺接件的一端可旋转连接，第二连接杆的一端与第二螺接件的一端可旋转连接，第一连接杆的另一端与第二连接杆的另一端可旋转连接；第三连接杆的一端与第一螺接件的一端可旋转连接，第四连接杆的一端与第二螺接件的一端可旋转连接，第三连接杆的另一端与第四连接杆的另一端可旋转连接；第三电机可驱动螺纹轴正反旋转，从而使与螺纹轴配合的第一螺接件、第二螺纹件相互远离或靠近。

优选地，底座系统还包括蓄电池，所述蓄电池可向移动结构，升降结构，控制系统和检测系统提供其需要的电力。

另外本发明还提供一种电器，包括本发明任一所述的底座系统。

优选地，底座系统的框架结构上还设有电源输入接口，电源输出接口，通过电源输出接口可向所述电器提供电源。

通过以上设置，可以实现底座系统的自动移动，调平，调高，提高底座系统的可操作性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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本发明实施方式的底座系统立体示意图。

图2本发明实施方式的底座系统另一视角的立体示意图。

图3本发明实施方式的框架结构示意图。

图4本发明实施方式的移动结构与升降结构配合示意图。

图5本发明实施方式的升降结构立体示意图。

图6本发明实施方式的移动结构的箱体立体示意图。

图7本发明实施方式的移动结构立体示意图(不包括箱体)。

图8本发明实施方式的底座系统控制示意图。

图9本发明实施方式的底座系统移动控制示意图。

其中：1-框架结构，11-电源输出接口，12-电源输入接口，13-距离传感器，14-容纳槽；

2-移动结构，21-第一齿轮，22-第二齿轮，23第一支撑部，24-第二支撑部，25-轮子，26-轮轴，27-第一电机，28-方向传感器，29-箱体，291-铰接孔，292-支撑孔；

3-升降结构，31-第一连杆，32-第二连杆，33-第三连杆，34-第四连杆，35-第一销轴，26-第二销轴，37-第三电机。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种结构，但这些结构不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一结构与另一结构。因此，下文论述的第一结构可称为第二结构而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

下面结合附图1-9对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：

如图1-3所示，本发明实施方式的底座系统，包括：框架结构1，移动(转向)结构2，升降结构3，控制系统，检测系统，控制系统可根据检测系统的测量数据控制移动结构2带动框架结构1移动和转向；控制系统可根据检测系统的测量数据控制升降结构3用于使框架结构1升高和降低；控制系统可根据检测系统的测量数据调节升降结构3用于使框架结构1保持水平。

如图1-7所示，其中示意出了底座系统包括一个框架结构1，结合图3所示，框架结构1形成有4个容纳槽14，4个升降结构3和4个移动结构2安装于容纳槽14内。

每个移动结构2可以包括箱体29，每个箱体29上形成有铰接孔291和支撑孔292，升降结构3的下部可通过铰接孔291固定在箱体29上，升降结构3的上部可固定在框架结构1上，移动结构2的支撑结构通过支撑孔292支撑所述箱体。

检测系统用于检测框架结构1方位、高度、水平度和移动距离。检测系统包括安装于框架结构1上的九轴传感器、气压计和距离传感器13，九轴传感器用于检测框架结构1水平度和方位，气压计用于检测框架结构1的高度，距离传感器13用于检测框架结构1的移动距离。

本底座系统使用了一个九轴传感器、一个气压计、四个磁力计和四个距离传感器13。一个九轴传感器(三轴加速度、三轴陀螺仪、三轴磁力计)和一个气压计安装于框架结构1的下方，用于检测框架结构1的不平衡量(倾斜角度)、高度和底座的方向。三轴加速度计：测量三维坐标系XYZ三轴的加速度；三轴陀螺仪：测量三维坐标系XYZ三轴的角速度；三轴磁力计：测量磁场的强度和方向，定位设备的方位。磁力计的原理与指南针原理类似；将三轴加速度、三轴陀螺仪和三轴磁力计的数据进行融合，弥补了单个传感器在计算准确的俯仰角、翻滚角和偏航角时的不足，从而实现高精度的运动检测。四个距离传感器13：四个距离传感器13分别安装于底座的前后左右板上，用于检测距离。

检测系统还包括：安装于移动结构2上的方向传感器28，可为三轴磁力计，用于检测移动结构的方位。四个三轴磁力计分别安装于四个移动结构的轴上方，随着轮子25的的转动而转动。

家庭用电可通过电源输入接口12向底座系统供电，同时底座系统可包括蓄电池，所述蓄电池可向移动结构2，升降结构3，控制系统和检测系统提供其需要的电力。即给底座系统供电，而底座系统通过电源办出接口给电器供电，始终保持在不增加用户供电插口的同时，既能给洗衣机等电器供电，又能给底座系统持续充电，保证底座系统一直处于满电状态，便于底座系统在断电状态下可以正常完成移动、调平和调高等功能。底座的电源输入接口12通过相应的用电线从用户的家庭供电插口获得电能，再通过电源输出接口11为洗衣机等电器供电。保证底座系统和电器始终只需要一个插口从用户家里获得电能，同时也能使洗衣机正常供电、底座系统充电或满电的状态。在底座系统需要移动时，可由内部独立电源供电。

如图4，6，7所示，移动结构2包括第一电机27，第二电机，轮子25，第二电机用于驱动轮子25前、后移动，第一电机27用于驱动轮子25转向。移动结构2还包括第一齿轮21、第二齿轮22、轮轴26、支撑结构；轮子25可绕轮轴26转动，轮轴26的两端固定在第二齿轮22的内周面上，支撑结构包括第一支撑部23和第二支撑部24，第二支撑部24为半环形结构，其两端固定在轮轴26的两端；第一电机27可驱动第一齿轮21，第一齿轮21驱动第二齿轮22实现轮子25的转向。

移动结构2第一电机27可为伺服电机，第二电机可为轮毂电机，伺服电机用于轮子25方向旋转，轮毂电机用于驱动轮子25前进，且伺服电机和轮毂电机都封装于同一个箱体29内，当需要往指定的方向移动指定的距离时，伺服电机与三轴磁力计形成指定方向闭环控制，轮毂电机与距离传感器13形成指定距离闭环控制。

如图4，5所示，升降结构3包括第三电机37，螺纹轴(带螺纹电机轴)，第一螺接件(螺母)，第二螺接件(螺母)，第一连杆31、第二连杆32、第三连杆33、第四连杆34；第一连杆31的一端与第一螺接件的一端可旋转连接，第二连杆32的一端与第二螺接件的一端可旋转连接，第一连杆31的另一端与第二连杆32的另一端通过第一销轴35可旋转连接；第三连杆33的一端与第一螺接件的一端可旋转连接，第四连杆34的一端与第二螺接件的一端可旋转连接，第三连杆33的另一端与第四连杆34的另一端通过第二销轴36可旋转连接；第三电机37可驱动螺纹轴正反旋转，从而使与螺纹轴配合的第一螺接件、第二螺纹件相互远离或靠近。

如图8，9所示，本发明实施方式的底座系统，当用户需要底座系统承载电器进行移动、调平或者调高时，可通过遥控器给底座发送相应的控制指令，控制系统可优选通过2.4G无线模块接收到控制指令后，控制电器底座系统实现移动、调平、调高和位置固定的功能。底座移动到指定距离时，控制器控制伺服电机将相邻轮子25转动到相互垂直方向进行位置固定，并用安装于轮轴26上方的三轴磁力计(电子指南针)实时校正轮子25方向；当在外力作用下，轮子25方向发生偏转时，这时会带动伺服电机转动，使伺服电机产生反向电流，通过检测反向电流时，对轮子25的方向进行再次校正实现位置固定。

当四个升降结构3同时升降时实现调节高度，当九轴传感器检测到底座不平衡量时，通过调节升降结构3使降结构伸缩来达到平衡。

当底座需要往偏离X轴α角度的方向移动L米的距离时，控制器控制伺服电机转动，轮子25上的三轴磁力计与框架结构1下方的九轴传感器实时校正方向，当轮子25转到偏离X轴α角度的方向时，控制器控制图轮毂电机驱动轮子25转动，安装于底座前后左右的四个距离传感器13实时检测X轴和Y轴方向的移动距离，根据公式

时，底座既移动到指定方向的指定位置。

当底座的控制系统收到调平、调高的指令时，根据安装于框架结构1下方九轴传感器检测到的不平衡量和气压计检测到的相对高度值，控制图四个升降结构3进行调节平衡和调节高度。检测不平衡量：将三轴加速度、三轴陀螺仪和三轴磁力计的数据进行融合，计算出准确的俯仰角、翻滚角和偏航角，俯仰角、翻滚角和偏航角即所要检测的不平衡量。气压计检测出其所在水平面的大气压P，通过气压-高度换算公式计算出高度。气压计处于不同高度测得的气压不同，转换得到的高度也不同。当用户设定一个期望高度时，气压计实时检测当前高度，并把检测得到的误差高度反馈给主控芯片，主控芯片通过误差控制图6的升降结构3升降到期望的高度。

底座移动到指定距离后，控制器会自动控制伺服电机将相邻轮子25转动到相互垂直方向进行位置固定，并用安装于轮轴26上方的三轴磁力计(电子指南针)实时校正轮子25方向；当在外力作用下，轮子25方向发生偏转时，这时会带动伺服电机反向转动，使伺服电机产生反向电流，所以当检测到反向电流时，控制器会再次控制相邻轮子25的方向相互垂直，使位置一直处于固定状态。

另外本发明还提供一种电器，包括本发明任一所述的底座系统。电器通过上述底座系统，可方便的实现电器的移动，调平和调高。

有益效果：

本发明解决了洗衣机等置地式(家用)电器移动困难、调平不准确、无法调高的问题；用户可以通过遥控器给电器底座发送移动、调平和调高的指令，控制器在接收到相关的指令后，控制底座沿着指定方向移动指定的距离，到达指定位置后进行调平、调高和固定。本发明解决了可分离式电器底座供电和充电的问题；移动时电器底座由内部独立电源供电；到达指定位置后，洗衣机可以由电器底座上的供电插口进行供电，而底座可通过充电线连接原本洗衣机将要连接的插座进行充电，这样可以在不增加用户插座的条件下，既解决洗衣机供电的问题，又可以让电器底座一直处于充电或电量充满的状态。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (5)

1.一种底座系统，其特征在于：所述底座系统包括：框架结构(1)，移动结构(2)，升降结构(3)，控制系统，检测系统；

所述检测系统用于检测框架结构(1)方位、高度、水平度和移动距离；控制系统可根据检测系统的测量数据控制移动结构(2)带动框架结构(1)移动和转向；控制系统可根据检测系统的测量数据控制升降部件用于使框架结构(1)升高和降低；控制系统可根据检测系统的测量数据调节升降结构(3)用于使框架结构(1)保持水平；

所述框架结构(1)形成有4个容纳槽(14)，所述升降结构(3)和所述移动结构(2)分别设有4个，4个所述升降结构(3)和4个所述移动结构(2)安装于容纳槽(14)内；每个移动结构(2)包括箱体(29)，每个箱体(29)上形成有铰接孔(291)和支撑孔(292)，升降结构(3)的下部可通过铰接孔(291)固定在箱体(29)上，升降结构(3)的上部可固定在框架结构(1)上，移动结构(2)的支撑结构通过支撑孔(292)支撑所述箱体；

所述移动结构(2)包括第一电机(27)，第二电机，轮子(25)，第二电机用于驱动轮子(25)前、后移动，第一电机(27)用于驱动轮子(25)转向；所述移动结构(2)还包括第一齿轮(21)、第二齿轮(22)、轮轴(26)、支撑结构；轮子(25)可绕轮轴(26)转动，轮轴(26)的两端固定在第二齿轮(22)的内周面上，支撑结构包括第一支撑部(23)和第二支撑部(24)，第二支撑部(24)为半环形结构，其两端固定在轮轴(26)的两端；第一电机(27)可驱动第一齿轮(21)，第一齿轮(21)驱动第二齿轮(22)实现轮子(25)的转向；

所述升降结构(3)包括第三电机(37)，螺纹轴，第一螺接件，第二螺接件，第一连杆(31)、第二连杆(32)、第三连杆(33)、第四连杆(34)；第一连杆(31)的一端与第一螺接件的一端可旋转连接，第二连杆(32)的一端与第二螺接件的一端可旋转连接，第一连杆(31)的另一端与第二连杆(32)的另一端可旋转连接；第三连杆(33)的一端与第一螺接件的一端可旋转连接，第四连杆(34)的一端与第二螺接件的一端可旋转连接，第三连杆(33)的另一端与第四连杆(34)的另一端可旋转连接；第三电机(37)可驱动螺纹轴正反旋转，从而使与螺纹轴配合的第一螺接件、第二螺纹件相互远离或靠近；

所述底座系统设有内部独立电源，所述内部独立电源可向移动结构(2)、升降结构(3)、控制系统和检测系统提供其需要的电力；所述底座系统的框架结构(1)上设有电源输入接口(12)、电源输出接口(11)；所述电源输入接口(12)通过充电线从用户的家庭供电插口获得电能，再通过电源输出接口(11)为电器供电，底座系统和电器始终只设置有一个电源输入接口(12)从用户家里获得电能；在所述底座系统需要移动时，由内部独立电源供电，到达指定位置后，电器由框架结构(1)上的电源输出接口(11)进行供电，而框架结构(1)可通过充电线连接插座进行充电。

2.根据权利要求1所述的底座系统，其特征在于：检测系统包括安装于框架结构(1)上的九轴传感器、气压计和距离传感器(13)，九轴传感器用于检测框架结构(1)水平度和方位，气压计用于检测框架结构(1)的高度，距离传感器(13)用于检测框架结构(1)的移动距离。

3.根据权利要求1所述的底座系统，其特征在于：检测系统包括：安装于移动结构(2)上的磁力计，用于检测移动结构的方位。

4.根据权利要求1所述的底座系统，其特征在于：所述内部独立电源为蓄电池。

5.一种电器，其特征在于：设有权利要求1-4任一项所述的底座系统。

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