CN112754358A - 一种自移动设备的底座系统及自移动设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种自移动设备的底座系统及自移动设备。其中，自移动设备的底座系统，包括：基座，基座具有沿行进方向分布的前方及后方，沿前方至后方方向，基座上依次设有滚刷、刮条、驱动轮组件及万向轮。本发明实施例提供的技术方案，通过将滚刷设置在底座系统的相对前端，可将灰尘等脏物扫入滚刷所在区域，可确保所经区域的脏物被清除干净，刮条位于滚刷后方，可将未清理干净的赃物再次推入滚刷所在区域，同时将驱动轮组件设置在滚刷后方，可有效减少底座系统的旋转半径，另外，在底座系统最后方设置万向轮，可确保底座系统运行平稳的同时且能保证360°旋转。

Description

一种自移动设备的底座系统及自移动设备

技术领域

本发明实施例涉及机械技术领域，尤其涉及一种自移动设备的底座系统及自移动设备。

背景技术

随着科技的发展，为方便人们的生活，各种自移动清洁设备进入到人们的生活，例如清洁机、扫地机即为其中的两种。以清洁机为例，用户无需自己动手，清洁机即可完成地面的清扫、清洗等清洁作业，使用非常方便。

目前，针对商场、室外、住宅楼等清洁场景，可通过商用清洁机器人进行清洁作业，由于针对的清洁区域往往较大，商用清洁机器人的体积往往比较大，高度较高，因此，商用清洁机器人的清洁效果、行走稳定性及安全性需要着重考虑。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种解决上述问题的自移动设备的底座系统及自移动设备。

在本发明的一个实施例中，提供了一种自移动设备的底座系统，包括：

基座，所述基座具有沿行进方向分布的前方及后方，沿所述前方至所述后方方向，所述基座上依次设有滚刷、刮条、驱动轮组件及万向轮。

可选地，所述基座具有沿行进方向延伸的中轴线；

所述滚刷轴向横跨所述中轴线设置，且位于所述中轴线两侧的部分相互对称；

所述刮条沿所述滚刷的轴向方向延伸；

所述驱动轮组件至少为一对，成对的所述驱动轮组件对称分设于所述中轴线的两侧。

可选地，所述万向轮设置在所述中轴线上。

可选地，位于所述滚刷的前方，所述基座上对应于所述滚刷轴向的端部的位置上还设有边刷。

可选地，所述驱动轮组件包括驱动电机及行进轮；

所述行进轮位于所述驱动电机背向所述中轴线的一侧，并与所述驱动电机的驱动轴连接；

所述行进轮背向所述驱动电机的一侧设有断电刹车件。

可选地，沿所述滚刷的轴向方向，所述滚刷的长度大于位于所述中轴线两侧的所述驱动轮组件之间的最大距离；

其中，所述最大距离是指两侧的所述驱动轮组件背向所述中轴线的一侧之间的距离。

可选地，所述刮条的长度大于或等于所述滚刷的长度。

可选地，所述驱动轮组件背向所述中轴线的一侧及所述滚刷轴向的两端分别设有避障旋臂。

可选地，所述基座上还设有供电单元，所述供电单元分别与所述边刷、所述滚刷、所述驱动轮组件及所述万向轮连接。

可选地，还包括底壳，所述底壳与所述基座连接，并围合于所述基座外周。

相应地，本发明实施例还提供了一种自移动设备，包括底座系统及主机；

所述底座系统包括：

基座，所述基座具有沿行进方向分布的前方及后方，沿所述前方至所述后方方向，所述基座上依次设有滚刷、刮条、驱动轮组件及万向轮；

所述主机设置在所述基座上，所述主机上设有控制单元，所述控制单元分别与所述滚刷、所述驱动轮组件及所述万向轮连接。

可选地，所述主机上设有监测传感器，所述监测传感器与所述控制单元连接。

另外，可选地，还包括水箱，所述水箱设在所述基座上。

本发明实施例提供的技术方案，通过将滚刷设置在底座系统的相对前端，可将灰尘等脏物扫入滚刷所在区域，可确保所经区域的脏物清除干净，刮条位于滚刷后方，可将未清理干净的赃物再次推入滚刷所在区域，提高整机的清洁效果。同时将驱动轮组件设置在滚刷后方，可有效减少底座系统的旋转半径，从而有效提高整机行走稳定性及安全性。另外，在底座系统最后方设置万向轮，可确保底座系统运行平稳的同时且能保证360°旋转，使得整机运行更加灵活，方便整机移动。

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为本发明实施例提供的一种底座系统的仰视视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种底座系统的俯视视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种底座系统的仰视视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种底座系统的俯视视角的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

在本发明实施例中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

在实践本发明实施例中，发明人发现，目前所使用的商用清洁机器人的体积往往比较大，高度较高，因此，商用清洁机器人的清洁效果、行走稳定性及安全性需要着重考虑。

针对上述问题，本发明实施例提供一种自移动设备的底座系统及自移动设备，使得自移动设备能够确保良好的清洁效果的同时，还可保证整机的平稳运行。

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1为本发明实施例提供的一种底座系统的仰视视角的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种底座系统的俯视视角的结构示意图，如图1及图2所示。

在本发明的一个实施例中，提供了一种自移动设备的底座系统100，包括：基座10，基座10具有沿行进方向分布的前方及后方，沿前方至后方方向，基座10上依次设有滚刷30、刮条40、驱动轮组件50及万向轮60。

本发明实施例提供的技术方案，通过将滚刷30设置在底座系统的相对前端，可将灰尘等脏物扫入滚刷30所在区域，可确保所经区域的脏物清除干净，刮条40位于滚刷30后方，可将未清理干净的赃物再次推入滚刷30所在区域，提高整机的清洁效果。同时将驱动轮组件50设置在滚刷30后方，可有效减少底座系统的旋转半径，从而有效提高整机行走稳定性及安全性。另外，在底座系统最后方设置万向轮60，可确保底座系统运行平稳的同时且能保证360°旋转，使得整机运行更加灵活，方便整机移动。

本发明实施例中，底座系统100可应用于自移动设备上，自移动设备包括但不限于商用清洁机器人、商用扫地机器人等设备。一种自移动设备的实现方式是，自移动设备包括底座系统100及主机。主机设置在基座10上，主机上设有控制单元，控制单元可分别与滚刷30、驱动轮组件50及万向轮60连接，以控制各部件配合作业，完成清洁工作。

下面对本发明实施例提供的技术方案做进一步地详细介绍。

继续参见图1及图2，底座系统各部件的一种布置方式是，基座10具有沿行进方向延伸的中轴线，如图1及图3中所示的A-A线即为基座10的沿行进方向延伸的中轴线。

滚刷30轴向横跨中轴线设置，且位于中轴线两侧的部分相互对称。若定义底座系统100行进方向为长度方向，那么滚刷30的轴向方向可视为底座系统100的宽度方向。为了实现更好地清洁效果，滚刷30的轴向方向可与中轴线的延伸方向大致垂直。沿行进方向，滚刷30位于相对于刮条40的前方，滚刷30工作时可沿周向转动，通过滚刷30上的刷毛实现对地面的清洁作业，如清扫地面、清洗地面等，在滚刷41的对应或稍微靠后方位置，基座10上还设置有吸尘口，吸尘口与主机上的抽吸单元连通，滚刷30清扫的脏物可通过吸尘口吸入主机内的脏物收集装置内。

为避免滚刷30遗漏的脏物，对已清洁的区域造成二次污染，沿行进方向，滚刷30的后方还具有刮条40，刮条40沿滚刷30的轴向方向延伸。刮条40位于滚刷30的后方，可将未被清理干净的赃物再次推至滚刷30所在区域，从而使得滚刷30可将脏物再次收集并通过吸尘口收集至主机内的脏物收集装置内。进一步地，刮条40的长度大于或等于滚刷30的长度，在提高清洁范围的同时，可有效防止滚刷30从两端位置遗漏脏物，从而确保清洁区域的整洁。

驱动轮组件50至少为一对，成对的驱动轮组件50对称分设于中轴线的两侧。相对于滚刷30、刮条40、驱动轮组件50及万向轮60来说，驱动轮组件20设置在基座10上靠近中部的位置，在确保稳定行进的同时，可减少底座系统100的旋转半径，进而减少自移动设备的旋转半径。

进一步地，滚刷30位于驱动轮组件50的前方，当滚刷30清洁完毕后，驱动轮组件50还会经过已经清洁完毕的区域，为了避免驱动轮组件50经过的地方成为滚刷30的清洁盲区，本发明实施例中，沿滚刷30的轴向方向，滚刷30的长度大于位于中轴线两侧的驱动轮组件50之间的最大距离。其中，最大距离是指两侧的驱动轮组件50背向中轴线的一侧之间的距离。滚刷30的长度大于两侧的驱动轮组件50之间的轮距，也就是说，驱动轮组件50造成污染的区域小于滚刷30清洁的区域，驱动轮组件50所经过的地方滚刷30均可以到达，因此滚刷30可以清洁到驱动轮组件50经过的区域进行清洁，因此可避免驱动轮组件50污染的地方成为滚刷30的清洁盲区。

为进一步地确保底座系统100的平稳行进，且方便向各方向转向，继续参见图1及图2，本发明实施例中，沿行进方向，驱动轮组件50的后方，基座10上还设有万向轮60。万向轮60可向360°方向进行转动，从而将底座系统100向各个方向引导，以实现底座系统100的转向，通过万向轮60使得底座系统100，以及自移动设备运行平稳且能保证360°转向。万向轮60的数量可为一个或者两个，也可设置为多个，本发明实施例不做具体限定。如图1及图2中所示，万向轮60可为一个。万向轮60可直接与基座10连接，也可通过万向支撑板61连接在基座10上。万向轮60可设置在基座10朝向地面的一面上，也可设置在基座10背向地面的一面上，再穿过基座10与地面接触。

进一步地，万向轮60设置在中轴线上。可将万向轮60设置在基座10相对靠后的位置处，万向轮60相对于滚刷30与驱动轮组件50位于中间位置，可使得底座系统100平稳运行，且能保证360°旋转。

为使得清洁效果更好，继续参见图1及图2，位于滚刷30的前方，基座10上对应于滚刷30轴向的端部的位置上还设有边刷20。边刷20可为一个，也可为至少一对，边刷20为一个时，对应设置在滚刷30轴向的两端的其中一端，边刷20为至少一对时，成对的边刷20对称分设于滚刷30轴向的两端对应的位置。边刷20可根据不同的清洁需求设置一对或者多对，此处不做具体限定，以边刷20为一对为例，成对的两个边刷20分别位于滚刷30轴向的两端的位置，在进行清洁时，两端的边刷20会将滚刷30两端边缘处的脏物扫入滚刷30所在区域，以便通过滚刷30将脏物清除，边刷20位于滚刷30的前方且位于两端位置，增加了滚刷30的清洁区域的同时，还可有效地清洁边缘处的脏物，使得清洁效果更好。

进一步地，为避免边刷20遗漏的脏物，对已清洁的区域造成二次污染，沿滚刷30的轴向方向，刮条40的长度大于或等于两个边刷20之间最大的距离。刮条40位于边刷20后面，可将未被清理干净的赃物推至滚刷30所在区域，从而使得滚刷30将脏物收集并通过吸口收集至主机内的脏物收集装置内，通过刮条40在提高清洁范围的同时，可有效防止边刷20从两端位置遗漏脏物，确保清洁区域的整洁。

结合图1及图2，参见图3及图4，在本发明实施例中，驱动轮组件50的一种可实现方式是，驱动轮组件50包括驱动电机51及行进轮52。行进轮52位于驱动电机51背向中轴线的一侧，并与驱动电机51的驱动轴连接。行进轮52背向驱动电机51的一侧设有断电刹车件53。将驱动电机51设置在相对靠近中轴线的内侧，布置驱动组件50时，可减少驱动组件50的所占空间，且可有效减少行进轮52的旋转半径，同时可减少驱动电机51的驱动轴的长度，以保证驱动轴的强度。驱动轮组件50可设置在基座10朝向地面的一面上，也可设置在基座10背向地面的一面上，再穿过基座10与地面接触。

断电刹车件53在预设条件下触发启动后，可限制驱动轮组件20转动。断电刹车件53包括但不限于为通过抱刹、碟刹、鼓刹等结构限制驱动轮组件50的转动。断电刹车件53可直接与基座10连接，也可通过刹车支撑板531连接在基座10上。触发断电刹车件53启动的预设条件可根据不同的需求进行相应的设置，本发明实施例不做具体限定。在一些可实现的实施例中，预设条件包括但不限于为驱动轮组件50断电、自移动设备的行进方向与由驱动轮组件50提供的牵引力的方向相反、自移动设备的行进速度大于由驱动轮组件50提供的速度。

下面以将底座系统100应用于商用清洁机器人上为例，举例说明。

一种商用清洁机器人的实现方式是，商用清洁机器人包括底座系统100及主机。主机设置在基座10上，主机上设有控制单元，控制单元分别与边刷20、滚刷30、万向轮60、驱动轮组件50及断电刹车件53连接。进一步地，主机上还设有监测传感器，监测传感器与控制单元连接。监测传感器可为多个，包括但不限于为超声波监测器、激光监测器、姿态传感器等。商用清洁机器人还包括水箱，水箱设在基座10上。

商用清洁机器人在正常使用时，可通过连通水箱的喷嘴向地面喷水，从而对地面进行清洁。商用清洁机器人通过驱动轮组件50可带动商用清洁机器人进行移动，从而对地面的各个区域位置进行清洁。当某一时刻，出现商用清洁机器人突然没电，或者驱动轮组件50突然断电的情况，如果此时商用清洁机器人正好处于一斜坡位置，那么商用清洁机器人可能会出现自动滑移(滑坡)的情况，可能会误伤滑移路径上的人或者物，商用清洁机器人自身也可能受到损伤。为了避免上述情况发生，在驱动轮组件50背向中轴线的一侧设有断电刹车件53，当出现驱动轮组件50失去供电的情况，则断电刹车件53被触发启动，实现刹车，限制驱动轮组件50转动。

再例如，商用清洁机器人处于一斜坡位置，商用清洁机器人在上坡，但是，由于驱动轮组件50的驱动力不足，导致商用清洁机器人无法向上移动，反而向下移动，此时，可通过监测传感器监测出商用清洁机器人出现自动滑移(滑坡)的情况，控制单元可触发断电刹车件53启动，实现刹车，限制驱动轮组件50转动。

再例如，商用清洁机器人处于一斜坡位置，商用清洁机器人在下坡，但是，由于地面较滑，商用清洁机器人向下移动的速度，大于由驱动轮组件50提供的速度，此时，可通过监测传感器监测出商用清洁机器人出现自动滑移(滑坡)的情况，控制单元可触发断电刹车件53启动，实现刹车，限制驱动轮组件50转动。

本发明实施例中，通过对应驱动轮组件50设置有断电刹车件53，当行进过程中，满足预设条件时，断电刹车件53触发启动，从而限制驱动轮组件50转动，避免自移动设备自动滑移，避免误伤，提高安全性。

进一步地，在本发明的一些可实现的实施例中，驱动轮组件50背向中轴线的一侧及滚刷30轴向的两端分别设有避障旋臂。避障旋臂沿周向设置有多个支臂，或者多个越障齿，当底座系统100在行进方向遇到障碍物时，通过避障旋臂转动，可带动底座系统100越过障碍物继续行进，避免底座系统100停滞不前。

进一步地，为了实现对驱动轮组件50及自移动设备上的其他功能单元提供电能，基座10上还设有供电单元70，供电单元70分别与滚刷30、驱动轮组件50及万向轮60连接。基座10上设有边刷20及断电刹车件53时，供电单元70还与边刷20及断电刹车件53连接，以为其供电。供电单元70包括但不限于为可充电的蓄电池、太能电池等。供电单元70可设置于万向轮60与驱动电机51之间，合理地利用了基座10的空间，避免增大底座系统100的所占空间，从而降低自移动设备的回旋半径。

进一步地，为了对基座10上的各部件进行保护，底座系统100还包括底壳，底壳与基座10连接，并围合于基座10外周。通过底壳可防止墙体、桌腿、椅子腿等外部物体对基座10上的各部件造成损坏，如可防止物体撞到滚刷30。为了使得清洁区域最大化，滚刷30轴向的两端边缘贴近底壳设置，使得底座系统100经过的区域均能够被滚刷30所清洁。更近一步地，底壳的外周设置防撞结构，防撞结构可设置在底壳的前方及后方，可通过橡胶、硅胶、海绵等材料制成防撞结构，当撞到物体后，通过防撞结构的缓冲，可减少撞击力对底壳的损坏，从而增加底壳的使用寿命。

本发明实施例中，底座系统100可应用于自移动设备上，自移动设备包括但不限于商用清洁机器人等设备。

相应地，本发明实施例还提供了一种自移动设备，包括底座系统100及主机。底座系统100可通过上述实施例中记载的底座系统100实现，可相互参考、借鉴。

具体地，本发明实施例还提供了一种自移动设备，主机设置在基座10上，主机上设有控制单元，控制单元分别与滚刷30、驱动轮组件50及万向轮60连接。进一步地，主机上设有监测传感器，监测传感器与控制单元连接。监测传感器可为多个，包括但不限于为超声波监测器、激光监测器、姿态传感器等。自移动设备还包括水箱，水箱设在基座10上。

进一步地，本发明实施例中，为满足不同场合的应用，为了使得自移动设备可进入一些狭小的空间，底座系统100的宽度及长度可设置成较小的尺寸，如基座10的宽度可小于500mm，主机及水箱的宽度匹配于底座系统100宽度，也可设置为小于500mm，这种设置方式下，自移动设备整体所占空间较小，旋转半径也较小，可使得自移动设备可进入一些小型的区域进行清扫，如可进入如电梯及小储物间。

下面结合具体应用场景，对本发明实施例提供的技术方案进行说明，以帮助理解。下面应用场景中，以自移动设备为商用清洁机器人为例。

应用场景1

商用清洁机器人正在室内清洁地面，先通过连通水箱的喷嘴向前进路径上的地面喷水，再通过设置在最前端的边刷20将灰尘等脏物扫入位于其后方的滚刷30所在区域。滚刷30周向转动时，可将其所经区域的脏物聚拢并通过吸尘口清除干净。清洁过程中，可位于滚刷30后方的刮条40将滚刷30遗漏的脏物再次推入滚刷30所在区域，并刮干净地面上的积水，以提高整机的清洁效果。

商用清洁机器人的驱动轮组件50位于滚刷30后方，可有效减少商用清洁机器人的旋转半径，从而有效提高整机行走稳定性及安全性。另外，在底座系统100的最后方设置有万向轮60，可确保商用清洁机器人运行平稳的同时且能保证360°旋转，使得整机运行更加灵活，方便整机移动。

应用场景2

商用清洁机器人正在室内清洁地面，当商用清洁机器人行进至一斜坡位置时，供电单元70电量不足，无法维持正常供电。

此时，断电刹车件53被触发启动，实现刹车，限制驱动轮组件50转动，防止商用清洁机器人出现自动滑移(滑坡)的情况，避免误伤滑移路径上的人或者物，同时也避免商用清洁机器人自身受到损伤。

应用场景3

商用清洁机器人正在室内清洁地面，当商用清洁机器人行进至一斜坡位置时，供电单元70电量正常，但是驱动轮组件50由于故障突然断电，无法正常驱动。

此时，断电刹车件53被触发启动，实现刹车，限制驱动轮组件50转动，防止商用清洁机器人出现自动滑移(滑坡)的情况，避免误伤滑移路径上的人或者物，同时也避免商用清洁机器人自身受到损伤。

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 (13)

1.一种自移动设备的底座系统，其特征在于，包括：

基座，所述基座具有沿行进方向分布的前方及后方，沿所述前方至所述后方方向，所述基座上依次设有滚刷、刮条、驱动轮组件及万向轮。

2.根据权利要求1所述的底座系统，其特征在于，所述基座具有沿行进方向延伸的中轴线；

所述滚刷轴向横跨所述中轴线设置，且位于所述中轴线两侧的部分相互对称；

所述刮条沿所述滚刷的轴向方向延伸；

所述驱动轮组件至少为一对，成对的所述驱动轮组件对称分设于所述中轴线的两侧。

3.根据权利要求2所述的底座系统，其特征在于，所述万向轮设置在所述中轴线上。

4.根据权利要求2所述的底座系统，其特征在于，位于所述滚刷的前方，所述基座上对应于所述滚刷轴向的端部的位置上还设有边刷。

5.根据权利要求2所述的底座系统，其特征在于，所述驱动轮组件包括驱动电机及行进轮；

所述行进轮位于所述驱动电机背向所述中轴线的一侧，并与所述驱动电机的驱动轴连接；

所述行进轮背向所述驱动电机的一侧设有断电刹车件。

6.根据权利要求2所述的底座系统，其特征在于，沿所述滚刷的轴向方向，所述滚刷的长度大于位于所述中轴线两侧的所述驱动轮组件之间的最大距离；

其中，所述最大距离是指两侧的所述驱动轮组件背向所述中轴线的一侧之间的距离。

7.根据权利要求2所述的底座系统，其特征在于，所述刮条的长度大于或等于所述滚刷的长度。

8.根据权利要求2所述的底座系统，其特征在于，所述驱动轮组件背向所述中轴线的一侧及所述滚刷轴向的两端分别设有避障旋臂。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的底座系统，其特征在于，所述基座上还设有供电单元，所述供电单元分别与所述滚刷、所述驱动轮组件及所述万向轮连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的底座系统，其特征在于，还包括底壳，所述底壳与所述基座连接，并围合于所述基座外周。

11.一种自移动设备，其特征在于，包括底座系统及主机；

所述底座系统包括：

基座，所述基座具有沿行进方向分布的前方及后方，沿所述前方至所述后方方向，所述基座上依次设有滚刷、刮条、驱动轮组件及万向轮；

所述主机设置在所述基座上，所述主机上设有控制单元，所述控制单元分别与所述滚刷、所述驱动轮组件及所述万向轮连接。

12.根据权利要求11所述的自移动设备，其特征在于，所述主机上设有监测传感器，所述监测传感器与所述控制单元连接。

13.根据权利要求11所述的自移动设备，其特征在于，还包括水箱，所述水箱设在所述基座上。

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