CN113550254A

CN113550254A - 抬升装置和智能清洁机器人

Info

Publication number: CN113550254A
Application number: CN202110850909.6A
Authority: CN
Inventors: 王生贵; 马祥革; 吉沐园; 李振
Original assignee: Shanghai Gaussian Automation Technology Development Co Ltd
Current assignee: Shanghai Gaussian Automation Technology Development Co Ltd
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2041-07-27
Also published as: CN113550254B

Abstract

本申请实施例公开了一种抬升装置和智能清洁机器人，抬升装置包括第一驱动件、第一抬升机构、主动轴和刷盘平台。第一驱动件，用来为第一抬升机构提供驱动力；第一抬升机构连接至第一驱动件、主动轴和刷盘平台。第一抬升机构包括第一联动臂和第一抬升臂，第一联动臂的一端转动式连接至第一驱动件，第一联动臂的另一端固定连接至第一抬升臂；以及第一抬升臂的一端转动式连接至主动轴，第一抬升臂的另一端转动式连接至刷盘平台。主动轴转动式连接至所述第一抬升臂的一端和第一联动臂；刷盘平台开设有竖直的第一让位槽，第一抬升臂的另一端嵌设至第一让位槽中；提高智能清洁机器人通过障碍的能力，增强地面清洁效果，提高清洁的效率。

Description

抬升装置和智能清洁机器人

技术领域

本申请涉及智能清洁机器人领域，具体涉及一种抬升装置和智能清洁机器人。

背景技术

随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人的需求越来越广泛；机器人时代的到来，将变革现有生产制造模式及人类生活方式。

智能清扫机器作为一款智能技术的应用产品，适用于各种室外和大型室内环境，例如广场/公园/社区/地下车库/及其他封闭区域的道路。

目前行业自动清洁机器人和传统智能清洁机器人在过减速带等凸起路障时，会要求刷盘及吸水耙保持抬起状态，使其能够顺畅通过路障。同时刷盘和吸水耙放下时，又可以恢复成正常工作状态，不影响使用。

在对现有技术的研究和实践过程中，本申请的发明人发现，利用抬升抬升装置的方式通过路障，降低了地面清洁效果和清洁的效率。

发明内容

本申请实施例提供一种抬升装置和智能清洁机器人，可以提高智能清洁机器人通过障碍的能力，也能够增强地面清洁效果，提高清洁的效率。

本申请实施例提供一种抬升装置，包括：第一驱动件、第一抬升机构、主动轴和刷盘平台，

所述第一驱动件，用来为所述第一抬升机构提供驱动力；

所述第一抬升机构，连接至所述第一驱动件、所述主动轴和所述刷盘平台，所述第一抬升机构包括：第一联动臂和第一抬升臂，其中所述第一联动臂的一端转动式连接至所述第一驱动件，所述第一联动臂的另一端固定连接至第一抬升臂；以及所述第一抬升臂的一端转动式连接至所述主动轴，所述第一抬升臂的另一端转动式连接至所述刷盘平台；

所述主动轴，转动式连接至所述第一抬升臂的所述一端和所述第一联动臂；

所述刷盘平台，开设有竖直的第一让位槽，所述第一抬升臂的所述另一端嵌设至所述第一让位槽中，用以驱动所述刷盘平台沿竖直方向运动。

可选的，所述抬升装置还包括从动轴，所述第一抬升机构还包括：

第二抬升臂，所述第二抬升臂的一端转动连接至所述第一抬升臂，所述第二抬升臂的另一端转动连接至第三抬升臂；以及

第三抬升臂，所述第三抬升臂的一端转动连接至所述第二抬升臂，所述第三抬升臂的另一端转动连接至所述从动轴；

所述刷盘平台开设有竖直的第二让位槽，所述第三抬升臂的所述一端可嵌设至所述第二让位槽中；所述第一抬升臂和所述第三抬升臂同步运动，用以驱动所述刷盘平台沿所述竖直方向移动。

可选的，所述第一让位槽和/或所述第二让位槽的底部还沿水平方向延伸。

可选的，所述第一抬升机构包括至少两个所述第一抬升臂、至少两个所述第二抬升臂以及至少两个所述第三抬升臂，

至少两个所述第一抬升臂，对称分布于所述刷盘平台两侧且分别连接至所述主动轴的两端；

至少两个所述第二抬升臂，对称分布于所述刷盘平台的两侧；以及

至少两个所述第三抬升臂，对称分布于所述刷盘平台的两侧且分别连接至所述从动轴的所述两端。

可选的，所述第一联动臂包括第一连接部，第一连接部垂直于所述第一抬升臂且平行设置于所述主动轴的下方，所述第一抬升臂的所述一端均固定式连接至所述第一连接部。

可选的，所述第一抬升臂的所述一端设置有卡块，所述第一连接部对应开设有卡槽，所述卡块嵌设至所述卡槽内。

可选的，所述第一连接部沿其长度方向的横截面呈V型设置，所述第一抬升臂的所述一端的底部与所述第一连接部的内壁相吻合。

可选的，所述第一联动臂还包括第二连接部，第二连接部，设置在所述第一联动臂的所述另一端，且所述第二连接部固定连接至所述第一抬升臂。

可选的，一种抬升装置还包括第二抬升机构和吸水耙平台，所述第二抬升机构包括铰接部、第一调节臂、第二调节臂以及第二联动臂，所述第一调节臂的一端转动式连接至第二联动臂，所述第一调节臂的另一端转动式连接至所述铰接部；所述第二调节臂的一端转动式连接至所述第二联动臂，所述第二调节臂的另一端转动式连接至所述铰接部；以及所述第二联动臂的一端转动式连接至所述第一调节臂和所述第二调节臂，所述第二联动臂的另一端固定式连接至所述吸水耙平台；

其中，所述第一调节臂的中心面和所述第二调节臂的中心面平行设置，所述铰接部的表面所处的平面和所述第二联动臂的中心面平行设置；所述第二联动臂上设置有第二驱动件。

可选的，所述第二抬升机构还包括至少两个固定钩、至少两个第一限位部以及至少两个第二限位部，所述固定钩对称式固定至所述第一限位部，和/或所述第二限位部；

所述第一限位部固定式设置于所述第一调节臂的侧壁，所述第一限位部关于所述第一调节臂的中心面对称设置；和/或

所述第二限位部固定式设置于所述第二调节臂的侧壁，所述第二限位部关于所述第二调节臂的中心面对称设置。

可选的，所述抬升装置还包括转动机构，所述转动机构包括：第一转动臂、第二转动臂和第三联动臂；

所述第一转动臂的一端转动式连接至第三驱动件，所述第一转动臂的另一端转动式连接至所述第三联动臂；

所述第二转动臂的一端转动式连接至所述第三驱动件，所述第二转动臂的另一端转动式连接至所述第三联动臂；以及

所述第三联动臂的两端分别转动式连接至所述第一转动臂和所述第二转动臂；所述铰接部固定式连接至所述第三联动臂；

其中，所述第一转动臂的中心轴和所述第二转动臂的中心轴平行设置。

可选的，所述铰接部固定式连接至所述第三联动臂的中部。

相应的，本申请实施例还提供一种设备，包括前述的所述抬升装置。

本申请中的抬升装置，由于主动轴可转动式穿设过第一抬升臂的端部和第一联动臂，同时第一联动臂的一端固定连接至第一抬升臂，因而利用第一驱动件推动第一联动臂围绕主动轴转动，同时第一联动臂还会带动第一抬升臂的一端围绕主动轴转动，使得第一抬升臂嵌设至第一让位槽的端部围绕主动轴转动，从而带动刷盘平台沿竖直方向运动，以实现刷盘的抬升和下降；此外，在初始状态时，第一抬升臂嵌设在第一让位槽的顶部，当刷盘在工作状态下遇到凸起路障时，刷盘在外力作用下向上运动，使得刷盘平台相对于第一抬升臂沿竖直方向向上运动，使得刷盘在未被第一抬升机构抬升的状态下越过路障，也能够增强地面清洁效果，提高清洁的效率；

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是刷盘平台和第一抬升机构的结构示意图一；

图2是刷盘平台和第一抬升机构的结构示意图二；

图3是刷盘平台和第一抬升机构的部分示意图；

图4是第一联动臂的结构示意图；

图5是第一抬升臂的结构示意图；

图6是吸水耙平台和第二抬升机构的结构示意图。

附图标记说明：

100、刷盘平台；110、第一让位槽；120、第二让位槽；210、主动轴；220、从动轴；230、第一驱动件；310、第一联动臂；311、第一连接部；312、卡槽；313、第二连接部；320、第一抬升臂；321、卡块；330、第二抬升臂；340、第三抬升臂；400、吸水耙平台；500、连接件；610、第二联动臂；620、第一调节臂；621、第一限位部；630、第二调节臂；631、第二限位部；640、铰接部；650、固定钩；710、第三联动臂；720、第一转动臂；730、第二转动臂。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请实施例提供一种抬升装置和智能清洁机器人。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

实施例一

本申请的第一实施例提供了一种抬升装置，具体为自动清洁机器人的抬升装置，用于室内和室外环境的清洁。如图1-图6所示，抬升装置包括主动轴210、第一抬升机构和刷盘平台100，其中第一抬升机构包括第一联动臂310和第一抬升臂320。第一联动臂310的一端可转动式连接至第一驱动件230，第一联动臂310的另一端固定连接至第一抬升臂320，本申请中第一驱动件230可以选用直线气缸或直线电机。第一抬升臂320的一端转动式连接至主动轴210上，第一抬升臂320的另一端转动式连接至刷盘平台100，本申请中第一联动臂310的一端部固定式连接至靠近第一抬升臂320中部的位置，同时主动轴210穿设过第一抬升臂320的端部和第一联动臂310，使得第一抬升臂320和第一联动臂310均能够围绕主动轴210转动。

同时，刷盘平台100开设有沿竖直方向的第一让位槽110，第一抬升臂320远离主动轴210的一端可滑动式嵌设至第一让位槽110内部。

当第一驱动件230的驱动轴伸出时，第一驱动件230带动与其铰接的第一联动臂310的一端运动，使得第一联动臂310围绕主动轴210转动。同时与第一联动臂310另一端固定连接的第一抬升臂320在推力的作用下也围绕主动轴210旋转，使得第一抬升臂320嵌设在第一让位槽110的顶部向上运动，从而推动刷盘平台100沿竖直方向向上运动，以使刷盘抬升至离开地面。当驱动轴收缩至第一驱动件230内部时，第一驱动件230通过第一联动臂310带动第一抬升臂320反向运动，从而利用刷盘平台100的重力和第一抬升臂320的拉力，使得刷盘复位至与地面接触的位置。

当刷盘在工作的状态下遇到凸起的路障时，刷盘会承受路障施加的外力，推动其向上运动。由于第一抬升臂320的端部嵌设至第一让位槽110的顶部，因而当刷盘平台100在外力作用向上运动时，会使得刷盘平台100相对于第一抬升机构沿竖直方向抬升，使得刷盘能够在未被抬升的状态下越过路障。当刷盘越过路障后，其能够在自身重力的作用下复位至与地面接触的位置。

相对于现有技术中利用抬升机构将刷盘抬升至脱离地面的高度，以越过路障的方式；本申请中利用第一抬升臂320和第一让位槽110的配合能够自动越过路障，同时也能够避免操作繁琐和延迟，提高清洁的效率。同时本申请的刷盘在越过路障的过程中也能够保持与地面的接触，从而增强地面清洁效果。

此外，本申请中由于空间限制，第一驱动件230相对于第一联动臂310的端部倾斜设置，为了避免运动干涉，第一驱动件230和第一联动臂310的端部铰接设置。

在进一步改进的方案中，抬升装置还包括从动轴220，第一抬升机构还包括第二抬升臂330和第三抬升臂340。其中，第二抬升臂330的一端转动连接至第一抬升臂320的端部，第二抬升臂330的另一端转动连接至第三抬升臂340的端部。第三抬升臂340的一端转动连接至第二抬升臂330，第三抬升臂340的另一端转动连接至从动轴220。

刷盘平台100开设有沿竖直方向的第二让位槽120，第三抬升臂340靠近第二抬升臂330的一端可滑动式嵌设至第二让位槽120内部。本申请中第一抬升臂320和第三抬升臂340同步运动，用以驱动刷盘平台100沿竖直方向移动。

当第一联动臂310通过第一抬升臂320推动刷盘平台100抬升时，第一抬升臂320嵌设在第一让位槽110内的一端会向上转动；此时，第一抬升臂320会带动与其转动式连接的第二抬升臂330向上运动，同时第二抬升臂330会向与其转动式连接的第三抬升臂340施加推力；使得第三抬升臂340嵌设至第二让位槽120顶部的一端能够围绕从动轴220向上转动。因而通过第一抬升臂320、第二抬升臂330以及第三抬升臂340的同步联动，使得第一抬升臂320和第三抬升臂340能够推动刷盘平台100沿竖直方向向上运动，以将刷盘抬离地面。

当刷盘在工作的状态下遇到凸起的路障时，刷盘会承受路障施加的外力，推动其向上运动。由于第一抬升臂320的端部嵌设至第一让位槽110的顶部，第三抬升臂340的端部嵌设至第二让位槽120的顶部；当刷盘平台100在外力驱动下向上运动时，刷盘平台100能够相对于第一抬升机构沿竖直方向向上运动，使得刷盘在未被第二驱动件抬升的状态下越过路障。当刷盘越过路障后，其能够在自身重力的作用下复位至与地面接触的位置。

在进一步改进的方案中，第一让位槽110和/或第二让位槽120的底部还沿水平方向延伸。当刷盘平台100越过路障时，第一让位槽110和/或第二让位槽120还沿水平方向延伸能够增加刷盘平台100的运动自由度，提高刷盘平台100运动时的灵活性。

在进一步改进的方案中，第一抬升机构包括至少两个第一抬升臂320、至少两个第二抬升臂330和至少两个第三抬升臂340。第一抬升臂320位于刷盘平台100的两侧，关于刷盘平台100的中轴线对称分布，且全部的第一抬升臂320的端部共同穿设有主动轴210。多个第二抬升臂330位于刷盘平台100的两侧，关于刷盘平台100的中轴线对称分布。多个第三抬升臂340位于刷盘平台100的两侧，关于刷盘平台100的中轴线对称分布；且全部的第三抬升臂340的端部共同穿设有从动轴220。

利用对称设置的第一抬升臂320、第二抬升臂330和第三抬升臂340，使得作用于刷盘平台100上的推力分布地相对均衡。从而保证利用第一抬升机构推动刷盘平台100向上运动时，刷盘平台100的两端均能够脱离地面。同时，当刷盘平台100遇到路障时，由于第一抬升臂320、第二抬升臂330、第三抬升臂340、主动轴210和从动轴220均联动成为一个整体，因而能够同步地推动刷盘平台100的两侧向上运动，以保证刷盘平台100的整体能够越过路障。

在进一步改进的方案中，第一联动臂310包括第一连接部311，第一连接部311垂直于第一抬升臂320，且平行设置在主动轴210的下方。第一抬升臂320靠近主动轴210的一端固定式连接至第一连接部311。利用第一连接部311固定全部第一抬升臂320，能够保证全部的第一抬升臂320可以同步运动，以提高抬升和越障性能。

在进一步改进的方案中，第一抬升臂320的一端设置有卡块321，同时第一连接部311对应开设有卡槽312，并且上述卡块321固定式嵌设至卡槽312内。当卡块321和卡槽312嵌合时，能够增大第一抬升臂320和第一连接部311之间的作用力，提高第一抬升臂320和第一连接部311固定连接的稳定性。同时利用卡块321和卡槽312的配合，能够提高第一抬升臂320装配时位置的精度。

此外，第一连接部311沿其长度方向的横截面呈V型设置，第一抬升臂320的一端均贴合至第一连接部311的内壁。第一抬升臂320的端部贴合至第一连接部311的内壁，能够增大第一抬升臂320和第一连接部311的接触面积，提高第一抬升臂320和第一连接部311固定连接的稳定性。同时，第一连接部311沿其长度方向的横截面呈V型设置，对应地，第一抬升臂320贴合第一连接部311的部分也呈V型设置；从而减小第一抬升臂320位置偏移，提高第一抬升机构中各个部件的位置精度。

在进一步改进的方案中，第一联动臂310还包括第二连接部313，第二连接部313设置在第一联动臂310的另一端，且第二连接部313固定式连接至第一抬升臂320上，本申请中主动轴210与第一联动臂310的转动点位于靠近第二连接部313处，第二连接部313固定连接至靠近第一抬升臂320中部的位置。利用第二连接部313驱动第一抬升臂320运动，能够尽可能地增大第一抬升臂320的转动高度，保证刷盘平台100的抬升高度能够脱离地面。

一种抬升装置还包括第二抬升机构和吸水耙平台400，第二抬升机构包括铰接部640、第一调节臂620、第二调节臂630和第二联动臂610；第二联动臂610上设置有第二驱动件。第一调节臂620的一端转动式连接至第二联动臂610，第一调节臂620的另一端转动式连接至铰接部640。第二调节臂630的一端转动式连接至第二联动臂610，第二调节臂630的另一端转动式连接至铰接部640。第二联动臂610的一端转动式连接有第一调节臂620和第二调节臂630，第二联动臂610的另一端固定式连接至吸水耙平台400。其中，第一调节臂620的中心面和第二调节臂630的中心面平行设置，铰接部640的表面所处的平面和第二联动臂610的中心面平行设置。同时，本申请中的第二驱动件为L型的连接件500，通过连接件500和智能清洁机器人的其他驱动件固定，用于推动第二联动臂610沿竖直方向运动。

当第二驱动件推动第二联动臂610向上运动时，第二联动臂610能够带动与其固定的吸水耙平台400抬升。此时，由于第一调节臂620和第二调节臂630平行设置，且均是一端与第二联动臂610铰接，另一端与铰接部640铰接。因而第二联动臂610会带动第一调节臂620的一端和第二调节臂630的一端同步地向上运动，同时，第一调节臂620的一端和第二调节臂630的一端会相对于第二联动臂610转动，第一调节臂620和第二调节臂630也会相对于铰接部640转动。

当吸水耙在工作的过程中遇到凸起的路障时，吸水耙平台400会承受外界的推力使其向上抬升，同时吸水耙平台400会带动第二联动臂610同步运动，根据前述论述，第二联动臂610会带动第一调节臂620和第二调节臂630向上抬升，使得第一调节臂620和第二调节臂630相对于铰接部640转动。当吸水耙平台400越过路障后，能够在自身重力的作用下复位至贴合地面的位置。因而吸水耙平台400在未被第二驱动件抬升的状态下可以越过路障，也能够增强地面清洁效果，提高清洁的效率。

在进一步改进的方案中，第二抬升机构还包括至少两个固定钩650、至少两个第一限位部621和至少两个第二限位部631；多个所述固定钩650对称式固定至第一限位部621和/或第二限位部631。

同时，全部的第一限位部621固定式设置于第一调节臂620的侧壁，多个第一限位部621关于第一调节臂620的中心面对称设置。和/或第二限位部631固定式设置于第二调节臂630的侧壁，多个第二限位部631关于第二调节臂630的中心面对称设置。利用固定钩650连接拉簧，对称设置的固定钩650可以使得第二抬升机构承受的外界作用力相对均衡。同时利用多个第一限位部621和多个第二限位部631能够便于根据需要选择固定钩650的安装位置，以增加抬升装置的适用场景。

在进一步改进的方案中，抬升装置还包括用以实现吸水耙平台400水平运动的转动机构，转动机构包括第一转动臂720、第二转动臂730和第三联动臂710。第一转动臂720的一端转动式连接至第三驱动件，第一转动臂720的另一端转动式连接至第三联动臂710。第二转动臂730的一端转动式连接至第三驱动件，第二转动臂730的另一端转动式连接至第三联动臂710。第三联动臂710的两端分别转动式连接至第一转动臂720和第二转动臂730；同时铰接部640固定式连接至第三联动臂710。其中本申请中，第一转动臂720的中心轴和第二转动臂730的中心轴平行设置，当第三驱动件同时驱动第一转动臂720和第二转动臂730同步地运动时，第一转动臂720和第二转动臂730会带动与其铰接的第三联动臂710沿水平方向运动。由于铰接部640和第三联动臂710固定连接，因而利用第三联动臂710能够带动第二抬升机构和吸水耙平台400沿水平方向移动。

在进一步改进的方案中，铰接部640固定式连接至第三联动臂710的中部，以便于控制第一抬升机构的移动位置。

实施例二

一种智能清洁机器人，其包括实施例一中抬升装置的全部技术特征。

以上对本申请实施例所提供的一种抬升装置和智能清洁机器人进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种抬升装置，其特征在于，包括：第一驱动件、第一抬升机构、主动轴和刷盘平台，

所述第一驱动件，用来为所述第一抬升机构提供驱动力；

2.根据权利要求1所述的抬升装置，其特征在于，所述抬升装置还包括从动轴，所述第一抬升机构还包括：

3.根据权利要求2所述的抬升装置，其特征在于，所述第一让位槽和/或所述第二让位槽的底部沿水平方向延伸。

4.根据权利要求2所述的抬升装置，其特征在于，所述第一抬升机构包括：

5.根据权利要求4所述的抬升装置，其特征在于，所述第一联动臂包括：

第一连接部，垂直于所述第一抬升臂且平行设置于所述主动轴的下方，所述第一抬升臂的所述一端均固定式连接至所述第一连接部。

6.根据权利要求5所述的抬升装置，其特征在于，所述第一抬升臂的所述一端设置有卡块，所述第一连接部对应开设有卡槽，所述卡块嵌设至所述卡槽内。

7.根据权利要求5所述的抬升装置，其特征在于，所述第一连接部沿其长度方向的横截面呈V型设置，所述第一抬升臂的所述一端的底部与所述第一连接部的内壁相吻合。

8.根据权利要求1所述的抬升装置，其特征在于，所述第一联动臂还包括：

第二连接部，设置在所述第一联动臂的所述另一端，且所述第二连接部固定连接至所述第一抬升臂。

9.根据权利要求1所述的抬升装置，其特征在于，所述抬升装置还包括第二抬升机构和吸水耙平台，所述第二抬升机构包括：

铰接部；

第一调节臂，所述第一调节臂的一端转动式连接至第二联动臂，所述第一调节臂的另一端转动式连接至所述铰接部；

第二调节臂，所述第二调节臂的一端转动式连接至所述第二联动臂，所述第二调节臂的另一端转动式连接至所述铰接部；以及

第二联动臂，所述第二联动臂的一端转动式连接至所述第一调节臂和所述第二调节臂，所述第二联动臂的另一端固定式连接至所述吸水耙平台；

10.根据权利要求9所述的抬升装置，其特征在于，所述第二抬升机构还包括：至少两个固定钩、至少两个第一限位部和至少两个第二限位部；

所述固定钩对称式固定至所述第一限位部，和/或所述第二限位部；

11.根据权利要求9所述的抬升装置，其特征在于，所述抬升装置还包括转动机构，所述转动机构包括：第一转动臂、第二转动臂和第三联动臂；

12.根据权利要求11所述的抬升装置，其特征在于，所述铰接部固定式连接至所述第三联动臂的中部。

13.一种智能清洁机器人，其特征在于，包括：

如权利要求1-12中任一项所述的抬升装置。