CN112869645B - 一种扫地机器人的运动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扫地机器人的运动控制装置，包括壳体、第二电机、支撑框架、第一滑块、伸缩条、跌落传感器和第二滑块，所述盖板下方安装有集尘盒，且集尘盒下方设置有清扫辊，所述第二传动皮带另一端连接有第四传动杆，且第四传动杆顶端开设有第四锥形齿，所述伸缩条内部固定有第三电机，且第三电机上设置有第三传动皮带，所述伸缩条底面安装有跌落传感器，且伸缩条侧面开设有第二滑块。该扫地机器人的运动控制装置，设置有跌落传感器和伸缩条，可通过第三电机转动转轴带动齿轮和齿条啮合，实现伸缩条在滑槽上伸缩滑动，这种方式可以在进行前进时通过伸出的伸缩条下方的跌落传感器进行测量，从而提前进行判断，防止机身掉落，使装置更加的稳定。

Description

一种扫地机器人的运动控制装置
技术领域
本发明涉及扫地机器人技术领域，具体为一种扫地机器人的运动控制装置。
背景技术
扫地机器人又叫懒人扫地机，是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器。因为它能对房间大小、家俱摆放、地面清洁度等因素进行检测，并依靠内置的程序，制定合理的清洁路线，具备一定的智能，所以被人称之为机器人。目前，扫地机器人的智能化程度并不如想像中的那么先进，但它作为智能家居新概念的领跑者，将为机器人最终走进千家万户，注入前进的动力。
但是由于现有技术的扫地机器人在对运动控制这个方面还不够完善，例如在机器进行清扫作业时不可避免的会遇到台阶以及容易跌落的地方，现有的技术中对于防止跌落的方式往往都是通过装置下方的激光雷达来测量反馈，这样就会出现机身部分位于悬空状态，在进行机身调整的时候会出现掉落，导致机器损坏，造成了不必要的损失。所以我们提出了一种扫地机器人的运动控制装置，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扫地机器人的运动控制装置，以解决上述背景技术提出的机器进行清扫作业时不可避免的会遇到台阶以及容易跌落的地方，现有的技术中对于防止跌落的方式往往都是通过装置下方的激光雷达来测量反馈，这样就会出现机身部分位于悬空状态，在进行机身调整的时候会出现掉落，导致机器损坏，造成了不必要的损失的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种扫地机器人的运动控制装置，包括壳体、第二电机、支撑框架、第一滑块、伸缩条、跌落传感器和第二滑块，所述壳体顶面设置有合页，且合页上连接有盖板，所述盖板下方安装有集尘盒，且集尘盒下方设置有清扫辊，所述清扫辊轴端安装有变速箱，且变速箱前方设置有第一电机，所述第二电机上安装有第一传动皮带，且第一传动皮带另一端连接有传动套杆，所述支撑框架上贯穿有传动套杆，且传动套杆内部安装有第一传动杆，所述传动套杆与第一传动杆之间设置有第一弹簧，且第一传动杆顶端安装有第一锥形齿，所述传动套杆内部设置有第二弹簧，且传动套杆内部安装有第二传动杆，所述第二传动杆顶端固定有第二锥形齿，所述第一锥形齿和第二锥形齿齿面均连接有第三锥形齿，且第三锥形齿上固定有第三传动杆，所述第一滑块上贯穿有第三传动杆，且第三传动杆上安装有第二传动皮带，所述第二传动皮带另一端连接有第四传动杆，且第四传动杆顶端开设有第四锥形齿，所述第一滑块上连接有电推杆，所述第三传动杆另一端固定有第五锥形齿，且第四锥形齿与第五锥形齿之间安装有双面锥形齿，所述双面锥形齿上固定有第五传动杆，所述第五传动杆的另一端连接有驱动轮，所述壳体底面开设有万向轮，所述壳体正面分布有红外接收发射管，所述壳体内部顶面开设有滑槽，且滑槽底面安装有齿条，所述伸缩条内部固定有第三电机，且第三电机上设置有第三传动皮带，所述第三传动皮带另一端连接有转轴，且转轴下方固定有齿轮，所述伸缩条底面安装有跌落传感器，且伸缩条侧面开设有第二滑块。
优选的，所述盖板通过合页在壳体上构成翻转机构，且盖板的顶面与壳体的顶面均在同一水平面上。
优选的，所述传动套杆与支撑框架之间的连接方式为轴承连接，且传动套杆通过第二电机和第一传动皮带构成旋转机构。
优选的，所述第一传动杆和第二传动杆与传动套杆之间的连接方式均为卡合连接，且第一传动杆通过第一弹簧和第二传动杆通过第二弹簧在传动套杆上均构成弹性伸缩机构。
优选的，所述第三传动杆通过第二传动皮带与第四传动杆相连接，且第四锥形齿的中轴线与第五锥形齿的的中轴线之间呈平行关系。
优选的，所述第一滑块通过电推杆在壳体上构成滑动机构，且第一滑块和电推杆在壳体内部左右对称设置两组。
优选的，所述红外接收发射管在壳体的正面均匀分布，且红外接收发射管与壳体的连接方式为嵌入式连接。
优选的，所述伸缩条通过第三电机、第三传动皮带、转轴、齿轮和第二滑块在滑槽上构成伸缩机构，且伸缩条通过第二滑块与滑槽之间的连接方式为滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该扫地机器人的运动控制装置：
(1)设置有跌落传感器和伸缩条，可通过第三电机转动转轴带动齿轮和齿条啮合，实现伸缩条在滑槽上伸缩滑动，这种方式可以在进行前进时通过伸出的伸缩条下方的跌落传感器进行测量，从而提前进行判断，防止机身掉落，使装置更加的稳定；
(2)设置有红外接收发射管，可通过红外接收发射管对周围环境的距离进行测量，从而对伸缩条进行收缩和伸展的功能，防止装置在对墙角进行清扫的时候将伸缩条撞断，使装置更加的合理。
附图说明
图1为本发明一种扫地机器人的运动控制装置主体结构示意图；
图2为本发明一种扫地机器人的运动控制装置俯视剖视结构示意图；
图3为本发明一种扫地机器人的运动控制装置主视结构示意图；
图4为本发明一种扫地机器人的运动控制装置主视剖视结构示意图；
图5为本发明一种扫地机器人的运动控制装置仰视结构示意图；
图6为本发明一种扫地机器人的运动控制装置仰视剖视结构示意图；
图7为本发明一种扫地机器人的运动控制装置图2中A处结构示意图；
图8为本发明一种扫地机器人的运动控制装置图6中B处结构示意图；
图9为本发明一种扫地机器人的运动控制装置传动套杆卡合结构示意图；
图10为本发明一种扫地机器人的运动控制装置图4中C处结构示意图。
图中：1、壳体；2、合页；3、盖板；4、把手；5、集尘盒；6、清扫辊；7、变速箱；8、第一电机；9、第二电机；10、第一传动皮带；11、传动套杆；12、支撑框架；13、第一传动杆；14、第一弹簧；15、第一锥形齿；16、第二弹簧；17、第二传动杆；18、第二锥形齿；19、第三锥形齿；20、第三传动杆；21、第一滑块；22、第二传动皮带；23、第四传动杆；24、第四锥形齿；25、电推杆；26、第五锥形齿；27、双面锥形齿；28、第五传动杆；29、驱动轮；30、万向轮；31、红外接收发射管；32、滑槽；33、齿条；34、伸缩条；35、第三电机；36、第三传动皮带；37、转轴；38、齿轮；39、跌落传感器；40、第二滑块。
具体实施方式
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，本领域普通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。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种扫地机器人的运动控制装置，包括壳体1、合页2、盖板3、把手4、集尘盒5、清扫辊6、变速箱7、第一电机8、第二电机9、第一传动皮带10、传动套杆11、支撑框架12、第一传动杆13、第一弹簧14、第一锥形齿15、第二弹簧16、第二传动杆17、第二锥形齿18、第三锥形齿19、第三传动杆20、第一滑块21、第二传动皮带22、第四传动杆23、第四锥形齿24、电推杆25、第五锥形齿26、双面锥形齿27、第五传动杆28、驱动轮29、万向轮30、红外接收发射管31、滑槽32、齿条33、伸缩条34、第三电机35、第三传动皮带36、转轴37、齿轮38、跌落传感器39和第二滑块40，壳体1顶面设置有合页2，且合页2上连接有盖板3，盖板3下方安装有集尘盒5，且集尘盒5下方设置有清扫辊6，清扫辊6轴端安装有变速箱7，且变速箱7前方设置有第一电机8，第二电机9上安装有第一传动皮带10，且第一传动皮带10另一端连接有传动套杆11，支撑框架12上贯穿有传动套杆11，且传动套杆11内部安装有第一传动杆13，传动套杆11与第一传动杆13之间设置有第一弹簧14，且第一传动杆13顶端安装有第一锥形齿15，传动套杆11内部设置有第二弹簧16，且传动套杆11内部安装有第二传动杆17，第二传动杆17顶端固定有第二锥形齿18，第一锥形齿15和第二锥形齿18齿面均连接有第三锥形齿19，且第三锥形齿19上固定有第三传动杆20，第一滑块21上贯穿有第三传动杆20，且第三传动杆20上安装有第二传动皮带22，第二传动皮带22另一端连接有第四传动杆23，且第四传动杆23顶端开设有第四锥形齿24，第一滑块21上连接有电推杆25，第三传动杆20另一端固定有第五锥形齿26，且第四锥形齿24与第五锥形齿26之间安装有双面锥形齿27，双面锥形齿27上固定有第五传动杆28，第五传动杆28的另一端连接有驱动轮29，壳体1底面开设有万向轮30，壳体1正面分布有红外接收发射管31，壳体1内部顶面开设有滑槽32，且滑槽32底面安装有齿条33，伸缩条34内部固定有第三电机35，且第三电机35上设置有第三传动皮带36，第三传动皮带36另一端连接有转轴37，且转轴37下方固定有齿轮38，伸缩条34底面安装有跌落传感器39，且伸缩条34侧面开设有第二滑块40。
盖板3通过合页2在壳体1上构成翻转机构，且盖板3的顶面与壳体1的顶面均在同一水平面上，从而实现对内部集尘盒5的取出清扫的功能。
传动套杆11与支撑框架12之间的连接方式为轴承连接，且传动套杆11通过第二电机9和第一传动皮带10构成旋转机构，从而实现再能够进行传动的同时兼顾调节的功能。
第一传动杆13和第二传动杆17与传动套杆11之间的连接方式均为卡合连接，且第一传动杆13通过第一弹簧14和第二传动杆17通过第二弹簧16在传动套杆11上均构成弹性伸缩机构，使装置更加的合理，从而使第一锥形齿15和第二锥形齿18能够在进行转向的时候能够与第三锥形齿19啮合。
第三传动杆20通过第二传动皮带22与第四传动杆23相连接，且第四锥形齿24的中轴线与第五锥形齿26的的中轴线之间呈平行关系，从而实现驱动轮29的正转翻转的功能。
第一滑块21通过电推杆25在壳体1上构成滑动机构，且第一滑块21和电推杆25在壳体1内部左右对称设置两组，实现调节第四锥形齿24与第五锥形齿26切换与双面锥形齿27啮合的功能。
红外接收发射管31在壳体1的正面均匀分布，且红外接收发射管31与壳体1的连接方式为嵌入式连接，能够对环境进行测量来对装置进行运动控制。
伸缩条34通过第三电机35、第三传动皮带36、转轴37、齿轮38和第二滑块40在滑槽32上构成伸缩机构，且伸缩条34通过第二滑块40与滑槽32之间的连接方式为滑动连接，能够提前对前方地形情况进行控制，从而对机身进行调节。
本实施例的工作原理：在使用该扫地机器人的运动控制装置时，首先，通过第二电机9转动第一传动皮带10来将传动套杆11进行旋转，在传动套杆11的内部卡合安装了第一传动杆13和第二传动杆17，这样就实现了第一传动杆13上的第一锥形齿15和第二传动杆17上的第二锥形齿18的转动，并且第一传动杆13通过第一弹簧14与传动套杆11呈现拉扯的作用，这样就能够实现第一传动杆13的调节功能，并且在第一传动杆13上的第一锥形齿15能够与第三锥形齿19啮合紧固，对向的第二传动杆17则通过第二弹簧16推动实现第二锥形齿18的啮合紧固，这样设置就能够实现在进行转向以及倒退的时候保持齿组之间的正常传动，然后第三锥形齿19带动着第三传动杆20旋转，并且在第三传动杆20上还连接着第二传动皮带22，从而带动第四传动杆23上的第四锥形齿24进行旋转，这样就能够实现第四锥形齿24与第五锥形齿26的转动方向相同。
接着在对装置进行前进运行的时候将两组第一滑块21的一组上的第四锥形齿24与双面锥形齿27相啮合，另外一组上的第五锥形齿26与双面锥形齿27相啮合，如进行转向的时候推动需要转向一侧的电推杆25，使第一滑块21上的另外一个锥齿与双面锥形齿27啮合，这样就能够使两组驱动轮29的转动方向相反，从而实现转向功能，倒退则同时推动两侧的电推杆25即可实现倒退功能，当遇到前方地形出现悬空时，通过伸缩条34上的跌落传感器39进行探测，探测悬空之后控制装置使其停止运动，这样就能够保证机身不会出现悬空的状态，防止装置跌落损坏造成不必要的损失，最后通过红外接收发射管31对周围环境墙面的距离进行测算，从而通过第三电机35和第三传动皮带36带动转轴37上的齿轮38与齿条33进行啮合来实现伸缩条34的伸缩功能，防止在进行运动时墙角以及有障碍物与伸缩条34发生碰撞导致断裂，影响装置的正常使用，这就是整个工作流程。且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种扫地机器人的运动控制装置，包括壳体(1)、第二电机(9)、支撑框架(12)、第一滑块(21)、伸缩条(34)、跌落传感器(39)和第二滑块(40)，其特征在于：所述壳体(1)顶面设置有合页(2)，且合页(2)上连接有盖板(3)，所述盖板(3)下方安装有集尘盒(5)，且集尘盒(5)下方设置有清扫辊(6)，所述清扫辊(6)轴端安装有变速箱(7)，且变速箱(7)前方设置有第一电机(8)，所述第二电机(9)上安装有第一传动皮带(10)，且第一传动皮带(10)另一端连接有传动套杆(11)，所述支撑框架(12)上贯穿有传动套杆(11)，且传动套杆(11)内部安装有第一传动杆(13)，所述传动套杆(11)与第一传动杆(13)之间设置有第一弹簧(14)，且第一传动杆(13)顶端安装有第一锥形齿(15)，所述传动套杆(11)内部设置有第二弹簧(16)，且传动套杆(11)内部安装有第二传动杆(17)，所述第二传动杆(17)顶端固定有第二锥形齿(18)，所述第一锥形齿(15)和第二锥形齿(18)齿面均连接有第三锥形齿(19)，且第三锥形齿(19)上固定有第三传动杆(20)，所述第一滑块(21)上贯穿有第三传动杆(20)，且第三传动杆(20)上安装有第二传动皮带(22)，所述第二传动皮带(22)另一端连接有第四传动杆(23)，且第四传动杆(23)顶端开设有第四锥形齿(24)，所述第一滑块(21)上连接有电推杆(25)，所述第三传动杆(20)另一端固定有第五锥形齿(26)，且第四锥形齿(24)与第五锥形齿(26)之间安装有双面锥形齿(27)，所述双面锥形齿(27)上固定有第五传动杆(28)，所述第五传动杆(28)的另一端连接有驱动轮(29)，所述壳体(1)底面开设有万向轮(30)，所述壳体(1)正面分布有红外接收发射管(31)，所述壳体(1)内部顶面开设有滑槽(32)，且滑槽(32)底面安装有齿条(33)，所述伸缩条(34)内部固定有第三电机(35)，且第三电机(35)上设置有第三传动皮带(36)，所述第三传动皮带(36)另一端连接有转轴(37)，且转轴(37)下方固定有齿轮(38)，所述伸缩条(34)底面安装有跌落传感器(39)，且伸缩条(34)侧面开设有第二滑块(40)。
2.根据权利要求1所述的一种扫地机器人的运动控制装置，其特征在于：所述盖板(3)通过合页(2)在壳体(1)上构成翻转机构，且盖板(3)的顶面与壳体(1)的顶面均在同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的一种扫地机器人的运动控制装置，其特征在于：所述传动套杆(11)与支撑框架(12)之间的连接方式为轴承连接，且传动套杆(11)通过第二电机(9)和第一传动皮带(10)构成旋转机构。
4.根据权利要求1所述的一种扫地机器人的运动控制装置，其特征在于：所述第一传动杆(13)和第二传动杆(17)与传动套杆(11)之间的连接方式均为卡合连接，且第一传动杆(13)通过第一弹簧(14)和第二传动杆(17)通过第二弹簧(16)在传动套杆(11)上均构成弹性伸缩机构。
5.根据权利要求1所述的一种扫地机器人的运动控制装置，其特征在于：所述第三传动杆(20)通过第二传动皮带(22)与第四传动杆(23)相连接，且第四锥形齿(24)的中轴线与第五锥形齿(26)的中轴线之间呈平行关系。
6.根据权利要求1所述的一种扫地机器人的运动控制装置，其特征在于：所述第一滑块(21)通过电推杆(25)在壳体(1)上构成滑动机构，且第一滑块(21)和电推杆(25)在壳体(1)内部左右对称设置两组。
7.根据权利要求1所述的一种扫地机器人的运动控制装置，其特征在于：所述红外接收发射管(31)在壳体(1)的正面均匀分布，且红外接收发射管(31)与壳体(1)的连接方式为嵌入式连接。
8.根据权利要求1所述的一种扫地机器人的运动控制装置，其特征在于：所述伸缩条(34)通过第三电机(35)、第三传动皮带(36)、转轴(37)、齿轮(38)和第二滑块(40)在滑槽(32)上构成伸缩机构，且伸缩条(34) 通过第二滑块(40)与滑槽(32)之间的连接方式为滑动连接。
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