CN112704439B - 带有爬楼功能的扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带有爬楼功能的扫地机器人，包括扫地机器人本体，扫地机器人本体两侧相对滑动有带体，带体底部设有支撑板，支撑板与带体之间滑动连接，带体倾斜设置，倾斜方向由沿着扫地机器人前进方向斜向上布置，扫地机器人本体上设有第一驱动源；扫地机器人本体前端设有可伸缩式的块体；当扫地机器人本体停留在台阶上时，第一驱动源带动带体倾斜向下运动时，通过支撑板的抵触作用，扫地机器人本体倾斜向上运动，块体收缩，当扫地机器人本体高度越过台阶高度时，块体伸长将扫地机器人本体一部分处于台阶上，扫地机器人和带体相对支撑板向前滑动预设距离后，第一驱动源带动带体倾斜向上运动，完成扫地机器人对台阶的爬楼。

Description

带有爬楼功能的扫地机器人

技术领域

本发明涉及智能家电技术领域，具体为带有爬楼功能的扫地机器人。

背景技术

扫地机器人，是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器，其自动化和智能化的清洁给人们带来一定程度的方便，深受广大消费者的喜爱。

而随着消费者群体的壮大，有些消费者的住所为复式结构或者为别墅多层结构，而现有的扫地机器人并不具有爬楼的功能，当扫地机器人清扫完下层地面，需要对上层地面进行清扫时，则需要通过消费者将扫地机器人从下层地面搬运至下层地面；同理，扫地机器人先从上层地面清扫至下层地面清扫，也需要消费者人为搬运。故，现有的扫地机器人没有达到完全智能、全自动的扫地效果。

故，发明人针对上述技术问题提出带有爬楼功能的扫地机器人。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了带有爬楼功能的扫地机器人，采用倾斜设置的带体，并通过带体撑起倾斜向上运动的扫地机器人本体完成对台阶的爬楼，上楼较为稳定且自动化，无需人为搬运，增加了扫地机器人的智能化。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：带有爬楼功能的扫地机器人，包括扫地机器人本体，所述扫地机器人本体两侧相对滑动有用于支撑扫地机器人本体重量的带体，所述带体底部设有支撑板，所述支撑板与带体之间滑动连接，所述带体倾斜设置，倾斜方向由沿着扫地机器人前进方向斜向上布置，所述扫地机器人本体上设有带动带体倾斜向下或倾斜向上运动的第一驱动源；所述扫地机器人本体前端设有可伸缩式的块体；当扫地机器人本体停留在台阶上时，所述第一驱动源带动带体倾斜向下运动时，通过支撑板的抵触作用，扫地机器人本体倾斜向上运动，所述块体收缩，当扫地机器人本体高度越过台阶高度时，所述块体伸长将扫地机器人本体一部分处于台阶上，所述扫地机器人和带体相对支撑板向前滑动预设距离后，所述第一驱动源带动带体倾斜向上运动，完成扫地机器人对台阶的爬楼。

进一步优化，所述第一驱动源为第一电机，所述第一电机输出端连接有齿轮，所述带体上设有齿条，所述齿轮与齿条啮合。

进一步优化，所述块体与所述扫地机器人本体之间通过第一弹簧可伸缩连接；所述支撑板内设有第二弹簧，所述带体通过第二弹簧与所述支撑板相对滑动连接。

进一步优化，所述带体为可翻折的带体，所述带体翻折后分为第一带体和第二带体，所述第一带体和第二带体转动连接；两个所述第二带体交叉设置在扫地机器人本体上表面以减小带体高度。

进一步优化，所述扫地机器人本体上还设有第二驱动源，所述第二驱动源为第二电机，所述第二电机输出端连接有用于翻折带体的拨杆，所述拨杆包括第一拨杆和第二拨杆，所述第一拨杆和第二拨杆分别位于第二带体的两侧。

进一步优化，所述扫地机器人底面以及块体底面还设有万向轮，所述扫地机器人本体上安装有摄像头。

进一步优化，所述扫地机器人本体两侧各自设有用于限制所述带体倾斜向上或倾斜向下的限位块。

本发明的有益效果在于：1、带体的倾斜设置，且带体与扫地机器人本体之间相对滑动，保证了带体在台阶上有倾斜向下运动趋势时，带动扫地机器人本体抬升一定高度，且块体伸缩式的设计保证了块体遇到台阶前端时收缩，当扫地机器人本体高度超过台阶高度时，块体自动伸长，将扫地机器人本体一部分处于台阶上，完成了扫地机器人对一级台阶的提升，提升过程较为稳定，无需人为搬运。

2、带体的底部设有支撑板，支撑板靠在台阶底面上，带体与支撑板之间还通过第二弹簧相对滑动连接，当块体自动伸长，将扫地机器人本体一部分处于台阶上，由于扫地机器人本体的重心还处于悬空位置，设置第二弹簧作用，保证扫地机器人本体连同带体一起向前移动一段距离并压缩第二弹簧，使得扫地机器人本体的重心处于上一级的台阶底面上。使得扫地机器人本体更加稳定的抬升至上一级的台阶底面，爬楼能力稳定。

3、带体上设置齿条，第一电机输出轴设置齿轮，通过齿轮和齿条的配合带动齿条运动，第一电机为正反转的电机，刚开始爬楼时，第一电机带动齿轮正转动，欲带动带体倾斜向下运动；提升至一级台阶后，第一电机带动齿轮反转，带动整个带体倾斜向上运动，结构简单，能够应用至扫地机器人中。

4、第一电机在上一级台阶完成后进行反转，带动带体和支撑板倾斜向上升，回到初始状态，而后进行上台阶步骤，从而完成对整个楼梯的爬楼。

5、由于本扫地机器人两侧设置有带体，且带体高度较高，第二电机的设置为保证扫地机器人在平常工作时不受带体高度的影响，使得带体可翻折，以应对狭小空间下的清扫。并不改变原有扫地机器人的工作适用范围。

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，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1是本发明带有爬楼功能的扫地机器人正常清扫时的结构示意图。

图2是本发明中扫地机器人需要爬楼时的结构示意图。

图3是本发明中扫地机器人爬楼过程中的结构示意图。

图4是本发明中支撑板的放大图。

图5是本发明中的第一弹簧、块体、扫地机器人本体的结构示意图。

图中：扫地机器人本体1、带体2、支撑板3、块体4、第一电机5、齿轮6、齿条7、第一弹簧8、第二弹簧9、第一带体10、第二带体11、第二电机12、第一拨杆13、第二拨杆14、万向轮15、限位块16。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的 前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

本发明的实施例提供带有爬楼功能的扫地机器人，如图1至图5所示，带有爬楼功能的扫地机器人，包括扫地机器人本体1，所述扫地机器人本体1两侧相对滑动有用于支撑扫地机器人本体1重量的带体2，所述带体2底部设有支撑板3，所述支撑板3与带体2之间滑动连接，所述带体2倾斜设置，倾斜方向由沿着扫地机器人前进方向斜向上布置，所述扫地机器人本体1上设有带动带体2倾斜向下或倾斜向上运动的第一驱动源；所述扫地机器人本体1前端设有可伸缩式的块体4；当扫地机器人本体1停留在台阶上时，所述第一驱动源带动带体2倾斜向下运动时，通过支撑板3的抵触作用，扫地机器人本体1倾斜向上运动，所述块体4收缩，当扫地机器人本体1高度越过台阶高度时，所述块体4伸长将扫地机器人本体1一部分处于台阶上，所述扫地机器人和带体2相对支撑板3向前滑动预设距离后，所述第一驱动源带动带体2倾斜向上运动，完成扫地机器人对台阶的爬楼。

所述第一驱动源为第一电机5，所述第一电机5输出端连接有齿轮6，所述带体2上设有齿条7，所述齿轮6与齿条7啮合。

所述块体4与所述扫地机器人本体1之间通过第一弹簧8可伸缩连接；所述支撑板3内设有第二弹簧9，所述带体2通过第二弹簧9与所述支撑板3相对滑动连接。具体的为块体4的右端与扫地机器人的左端之间通过第一弹簧8连接。

所述带体2为可翻折的带体2，所述带体2翻折后分为第一带体10和第二带体11，所述第一带体10和第二带体11转动连接；两个所述第二带体11交叉设置在扫地机器人本体1上表面以减小带体2高度。第一带体10的长度较短，第二带体11的长度较长。

所述扫地机器人本体1上还设有第二驱动源，所述第二驱动源为第二电机12，所述第二电机12输出端连接有用于翻折带体2的拨杆，所述拨杆包括第一拨杆13和第二拨杆14，所述第一拨杆13和第二拨杆14分别位于第二带体11的两侧。采用第一拨杆13和第二拨杆14来翻折第二带体11。

所述扫地机器人底面以及块体4底面还设有万向轮15。万向轮15的设置保证扫地机器人的转向和前进。

所述扫地机器人本体1两侧各自设有用于限制所述带体2倾斜向上或倾斜向下的限位块16。

所述扫地机器人本体1上安装有摄像头。摄像头用于分析扫地机器人本体1所在的具体位置，并反馈至控制器，从而确定第一电机5、第二电机12驱动的时间节点。

其中第一电机5、第二电机12的驱动方式由扫地机器人内的控制器自动进行控制，此为现有技术，在此不再详述。爬楼状态的扫地机器人如图3所示，正常工作情况下的扫地机器人如图1所示。扫地机器人如何清扫、其内部结构均为现有技术。

本发明的具体应用步骤如下：扫地机器人将要从下层爬楼至上层时，扫地机器人本体1处于台阶面上，且带体2处于倾斜设置未翻折状态(如图2所示)，然后第一电机5启动，第一电机5带动齿轮6正转，欲带动带体2倾斜向下运动，由于支撑板3抵靠在台阶面上，且带体2与扫地机器人本体1之间相对滑动连接，故扫地机器人本体1沿着带体2倾斜向上移动，由于扫地机器人前端为可伸缩的块体4，所以随着扫地机器人本体1倾斜向上，块体4压缩使第一弹簧8向内伸长(初始状态第一弹簧8呈自然状态)，使得扫地机器人本体1长度逐渐变短，直到扫地机器人本体1上升至超过台阶面的高度，此时块体4在第一弹簧8的作用下伸出，使得扫地机器人本体1的长度恢复原状，且扫地机器人本体1一部分处于上一级的台阶面上，但由于扫地机器人本体1重心还未在上一级台阶面上，此时扫地机器人向前进一段距离，由于支撑板3还停留在原本的台阶面上，故带体2和扫地机器人本体1压缩第二弹簧9向前进一段距离，此时，扫地机器人本体1重心在上一级台阶面上，然后第一电机5启动，带动齿轮6反转，由于扫地机器人本体1重心在上一级台阶面上，故齿轮6带动带体2倾斜向上运动。如此完成了一级台阶的抬升，然后再采用上述的方式完成所有台阶的抬升。

当扫地机器人需要下楼时，扫地机器人本体1处于上一级台阶面上，且带体2处于倾斜设置未翻折状态。扫地机器人本体1向前进一段距离，扫地机器人本体1的一部分伸出台阶面，但扫地机器人本体1重心还是处于上一级台阶面上，然后第一电机5启动，带动齿轮6正转，带动带体2倾斜向下运动，使得支撑板3抵触在下一级台阶面上。然后扫地机器人本体1继续前进，直到扫地机器人本体1全部伸出台阶面，而后第一电机5启动，带动齿轮6反转，欲带动带体2倾斜向上运动，但由于支撑板3抵触在下一级台阶面上，所以，扫地机器人本体1沿着带体2倾斜向下运动，完成下一级台阶面的下降。如此完成了一级台阶的下降，然后再采用上述的方式完成所有台阶的下降。

当扫地机器人清扫时，带体2的高度太高以至于无法正常清扫时，启动第二电机12正转带动第一拨杆13和第二拨杆14运动，使得第二带体11翻折，从而将第二带体11贴合在扫地机器人上表面上，以降低带体2高度。同理，当扫地机器人需要爬楼时，启动第二电机12反转复原即可。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.带有爬楼功能的扫地机器人，包括扫地机器人本体，其特征在于：所述扫地机器人本体两侧相对滑动有用于支撑扫地机器人本体重量的带体，所述带体底部设有支撑板，所述支撑板与带体之间滑动连接，所述带体倾斜设置，倾斜方向由沿着扫地机器人前进方向斜向上布置，所述扫地机器人本体上设有带动带体倾斜向下或倾斜向上运动的第一驱动源；所述扫地机器人本体前端设有可伸缩式的块体；当扫地机器人本体停留在台阶上时，所述第一驱动源带动带体倾斜向下运动时，通过支撑板的抵触作用，扫地机器人本体倾斜向上运动，所述块体收缩，当扫地机器人本体高度越过台阶高度时，所述块体伸长将扫地机器人本体一部分处于台阶上，所述扫地机器人和带体相对支撑板向前滑动预设距离后，所述第一驱动源带动带体倾斜向上运动，完成扫地机器人对台阶的爬楼。

2.根据权利要求1所述的带有爬楼功能的扫地机器人，其特征在于：所述第一驱动源为第一电机，所述第一电机输出端连接有齿轮，所述带体上设有齿条，所述齿轮与齿条啮合。

3.根据权利要求1所述的带有爬楼功能的扫地机器人，其特征在于：所述块体与所述扫地机器人本体之间通过第一弹簧可伸缩连接；所述支撑板内设有第二弹簧，所述带体通过第二弹簧与所述支撑板相对滑动连接。

4.根据权利要求1所述的带有爬楼功能的扫地机器人，其特征在于：所述带体为可翻折的带体，所述带体翻折后分为第一带体和第二带体，所述第一带体和第二带体转动连接；两个所述第二带体交叉设置在扫地机器人本体上表面以减小带体高度。

5.根据权利要求4所述的带有爬楼功能的扫地机器人，其特征在于：所述扫地机器人本体上还设有第二驱动源，所述第二驱动源为第二电机，所述第二电机输出端连接有用于翻折带体的拨杆，所述拨杆包括第一拨杆和第二拨杆，所述第一拨杆和第二拨杆分别位于第二带体的两侧。

6.根据权利要求1所述的带有爬楼功能的扫地机器人，其特征在于：所述扫地机器人底面以及块体底面还设有万向轮，所述扫地机器人本体上安装有摄像头。

7.根据权利要求1所述的带有爬楼功能的扫地机器人，其特征在于：所述扫地机器人本体两侧各自设有用于限制所述带体倾斜向上或倾斜向下的限位块。

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