CN113558528B - 一种升降装置以及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降装置以及扫地机器人，涉及扫地机器人技术领域，为解决现有技术的扫地机器人在拖地作业时由于驱动单元功能单一，而导致拖布无法翻越障碍物的问题而发明。扫地机器人包括升降装置，升降装置包括第一电机、第一齿轮、转轴以及驱动组件，第一齿轮与第一电机连接，第一电机能够带动第一齿轮绕第一旋转轴线转动；转轴穿过第一齿轮的轴心，第一电机能够带动第一齿轮和转轴同步绕第一旋转轴线转动；驱动组件与转轴连接，驱动组件能够带动转轴相对第一齿轮沿第一旋转轴线的延伸方向移动，或者，驱动组件能够带动转轴和第一齿轮同步沿第一旋转轴线的延伸方向移动。该升降装置用于扫地机器人以取代扫地机器人中功能较为单一的驱动单元。

Description

一种升降装置以及扫地机器人

技术领域

本发明涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种升降装置以及扫地机器人。

背景技术

目前，随着科技发展，出现了扫地机器人以代替人工清扫，节约人工时间。扫地机器人的功能性也在逐渐提高，最初的扫地机器人仅能利用边刷扫地，发展到目前，扫地机器人即可以使用边刷扫地也可以利用拖布拖地。

在实现上述扫地机器人利用拖布拖地的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的扫地机器人中包括功能较为单一的驱动单元，当扫地机器人拖地作业时，驱动单元仅能驱动拖布转动以实现扫地机器人的拖地功能，而由于拖布与地面接触，导致拖布触碰到障碍物后无法翻越障碍物，同时，拖布还容易被障碍物卡住，导致扫地机器人停止作业。

发明内容

本发明的实施例提供一种升降装置以及扫地机器人，以解决现有技术的扫地机器人在拖地作业时由于驱动单元功能单一，而导致拖布无法翻越障碍物，以及扫地机器人拖地作业完成后无法及时自动晾干拖布的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种升降装置，包括第一电机、第一齿轮、转轴以及驱动组件；第一齿轮与第一电机连接，第一电机能够带动第一齿轮绕第一旋转轴线转动；转轴穿过第一齿轮的轴心，且转轴的延伸方向与第一旋转轴线一致，第一电机能够带动第一齿轮和转轴同步绕第一旋转轴线转动；驱动组件与转轴连接，驱动组件能够带动转轴相对第一齿轮沿第一旋转轴线的延伸方向移动，或者，驱动组件能够带动转轴和第一齿轮同步沿第一旋转轴线的延伸方向移动。

本发明实施例提供的升降装置，通过将转轴穿设在第一齿轮的轴心位置，第一齿轮连接有第一电机，第一电机运行后，则可以驱动转轴和第一齿轮在第一旋转轴线上同步转动；另外，通过设置的与转轴连接的驱动组件，驱动组件运行后，能够驱动转轴相对于第一齿轮在第一旋转轴线的延伸方向上移动，或者，驱动组件能够驱动第一齿轮和转轴同步在第一旋转轴线的延伸方向上移动，也即本发明实施例提供的升降装置既可以实现转轴的转动也可以实现转轴的升降。本发明实施例提供的升降装置可以被应用在扫地机器人中，扫地机器人中用于安装拖布的安装盘可以安装在本升降装置的转轴上，也即，利用本发明实施例提供的升降装置代替现有扫地机器人中的驱动单元，升降装置中的转轴转动则驱动拖布拖地，转轴移动，则可以驱动拖布远离地面避开障碍物，能够有效解决现有扫地机器人中驱动单元功能单一，导致的扫地机器人拖地时拖布无法翻越障碍物以及拖布容易被障碍物卡住的问题。

在第一方面可能的实现方式中，转轴的外侧壁连接有限位块，转轴与第一齿轮螺纹连接；第一齿轮绕第一旋转轴线在第一方向上转动时，限位块与第一齿轮接触，实现第一齿轮和转轴同步在第一方向上转动，第一齿轮和限位块相配合形成驱动组件；第一齿轮绕第一旋转轴线在第二方向上转动时，限位块与第一齿轮分离，实现转轴相对第一齿轮沿第一旋转轴线的延伸方向移动；其中，第一方向与第二方向相反。

在第一方面可能的实现方式中，转轴形成有螺纹的部分为外螺纹段，限位块设置在转轴外壁面且靠近外螺纹段的位置处；第一齿轮形成有螺纹的部分为内螺纹段，在第一齿轮与转轴相对的壁面形成有滑道，滑道靠近内螺纹段，滑道沿第一旋转轴线的延伸方向开设，限位块滑动设置在滑道内；第一齿轮绕第一旋转轴线在第一方向上转动时，限位块与第一齿轮靠近内螺纹段的端面接触，实现第一齿轮和转轴同步绕第一旋转轴线转动；第一齿轮绕第一旋转轴线在第二方向上转动时，限位块沿滑道朝远离内螺纹段的方向滑动，实现转轴与第一齿轮的相对移动。

在第一方面可能的实现方式中，升降装置还包括制动组件，制动组件包括制动内圈和制动外圈，制动内圈能够绕第一旋转轴线相对于制动外圈转动，转轴的部分延伸至制动内圈内，并与制动内圈连接；转轴在第一方向上转动时，制动内圈与转轴同步转动，齿轮在第二方向上转动时，转轴相对于制动内圈沿第一旋转轴线的延伸方向滑动。

本实施方式中，通过设置的制动组件，齿轮在第二方向上转动时，制动内圈停止转动，转轴相对于第一齿轮停止转动，能够使得转轴相对于制动内圈快速滑动，提高转轴相对制动内圈的滑动效率。

在第一方面可能的实现方式中，转轴延伸至制动内圈的端部形成有沿第一旋转轴线延伸方向的凸块，制动内圈形成有沿第一旋转轴线延伸方向的滑槽，凸块与滑槽滑动连接，转轴通过凸块和滑槽与制动内圈相对滑动。

在第一方面可能的实现方式中，驱动组件包括伸缩杆，伸缩杆与转轴的端部固定连接，转轴与第一齿轮滑动连接，伸缩杆伸缩时能够驱动转轴相对第一齿轮沿第一旋转轴线的延伸方向滑动。

在第一方面可能的实现方式中，驱动组件还包括伸缩电机，伸缩杆与伸缩电机的输出端固定连接。

在第一方面可能的实现方式中，驱动组件还包括第一轴承，第一轴承的内圈与转轴固定连接，伸缩杆与第一轴承的外圈固定连接。

本实施方式中，伸缩杆通过第一轴承与转轴连接，由于第一轴承的内圈相对于其外圈能够绕其轴线转动，可以实现转轴即使在转动时，伸缩杆伸缩依然能够控制转轴沿第一旋转轴线的延伸方向移动，可以提高伸缩杆控制转轴升降的效率。

在第一方面可能的实现方式中，升降装置还包括第二齿轮，第一电机与第二齿轮连接，第二齿轮的旋转轴线与第一齿轮的旋转轴线相平行，第一齿轮与第二齿轮外啮合，转轴与第一齿轮固定连接；驱动组件包括弹性件和顶伸结构，弹性件套设于转轴外，顶伸结构处于转轴的端部；顶伸结构能够推动转轴和第一齿轮在第一旋转轴线的延伸方向自第一位置移动至第二位置处；弹性件能够使得转轴和第一齿轮自第二位置恢复至第一位置。

在第一方面可能的实现方式中，顶伸结构包括第二电机以及凸轮，第二电机与凸轮连接，在第二电机带动凸轮转动时，凸轮的曲面能够与转轴的端面接触，以带动转轴和第一齿轮同步移动。

在第一方面可能的实现方式中，第二齿轮包括第一齿部和第二齿部，第一齿部和第二齿部固定连接，第一齿部和第一齿轮外啮合，顶伸结构带动转轴和第一齿轮同步移动时，第一齿轮相对第一齿部滑动，转轴和第一齿轮自第二位置恢复至第一位置时，第一齿轮与第二齿部接触。

本实施方式中，第二齿轮通过设置的第二齿部，弹性件推动转轴和第一齿轮自第二位置恢复至第一位置时，第一齿轮与第二齿部接触，可以快速停止转轴和第一齿轮的运动过程，避免转轴和第一齿轮沿第一旋转轴线延伸方向上下窜动。

在第一方面可能的实现方式中，顶伸结构还包括轴承盖以及第二轴承，第二轴承的外圈与轴承盖固定连接，第二轴承的内圈与转轴的端部固定连接，凸轮的曲面能够与轴承盖的端面接触，以带动转轴和第一齿轮同步移动。

本实施方式中，通过设置的轴承盖和第二轴承，使得凸轮不直接与转轴接触，能够有效避免转轴和凸轮之间产生摩擦。

在第一方面可能的实现方式中，轴承盖形成有支架，顶伸结构还包括转动轮，转动轮与支架转动连接，转动轮的轴线与第二电机输出轴的轴线平行，凸轮的曲面能够与转动轮的外周面接触，以带动转轴和第一齿轮同步移动。

在第一方面可能的实现方式中，升降装置还包括壳本体，第一齿轮和第二齿轮均设置在壳本体内，升降装置还包括导向结构；导向结构包括导向槽和导向件，导向槽沿第一旋转轴线的延伸方向并开设于壳本体，导向件设置于轴承盖，且导向件的端部位于导向槽内，导向件相对壳本体能够在导向槽内移动。

本实施方式中，通过设置的导向结构，使得凸轮带动转动轮沿第一旋转轴线延伸方向移动时，凸轮与转动轮之间不会发生错位，凸轮在每一次重复作业时，均能够保证凸轮的曲面与转动轮的外周面接触。

在第一方面可能的实现方式中，升降装置还包括第三轴承以及第一轴套，第三轴承的外圈与壳本体固定连接，第一轴套与转轴固定连接，第一轴套与第三轴承的内圈滑动连接，弹性件位于第一齿轮与第三轴承的内圈之间。

第二方面，本实施例提供一种扫地机器人，包括拖布组件以及上述任一项的升降装置，拖布组件包括安装盘以及拖布，安装盘与转轴连接，拖布与安装盘背离转轴的壁面连接。

本发明实施例提供的扫地机器人，由于扫地机器人的外壳上连接有本发明实施例提供的升降装置，扫地机器人在扫地时不仅可以通过升降装置控制拖布组件转动拖地，还可以通过升降装置控制拖布组件远离地面以使得拖布组件翻越障碍物，同时有效避免拖布组件被障碍物卡住，同时，扫地机器人拖地作业完成后，还可以通过升降装置控制拖布组件远离地面，以实现拖布及时晾干，能够有效解决扫地机器人拖地作业完成后无法及时自动晾干拖布，导致拖布滋生细菌产生异味的问题。

附图说明

图1为本发明扫地机器人的轴测图；

图2为本发明扫地机器人的俯视图；

图3为本发明升降装置第一种实施方式的爆炸图；

图4为图3中A处放大图；

图5为本发明升降装置第一种实施方式的剖视图；

图6为本发明升降装置第一种实施方式中制动组件与转轴配合的俯视图；

图7为本发明升降装置第二种实施方式的爆炸图；

图8为本发明升降装置第二种实施方式的剖视图；

图9为本发明升降装置第三种实施方式的剖视图；

图10为本发明升降装置第三种实施方式的爆炸图。

图中：

10-外壳，11-检测传感器，20-拖布，30-安装盘，40-边刷，50-万向轮，60-驱动轮，70-第二壳体，71-通孔，72-凹槽，73-齿轮容置腔，74-第一放置槽，80-转轴，80a-矩形块，80b-螺钉，81-外螺纹段，82-限位块，83-切削部，90-第一电机，91-丝杆，100-第一齿轮，101-第一延伸部，102-第二延伸部，103-矩形孔，110-第一壳体，120-制动外圈，121-制动内圈，122-滑孔，130-第一环形件，140-第二环形件，150-轴承座，160-第一轴承，170-伸缩杆，170a-弹力弹簧，180-伸缩电机，190-第三轴承，200-第一轴套，210-弹性件，220-第二齿轮，221-第一齿部，222-第二齿部，230-立柱，231-导向槽，240-第四轴承，250-第二轴套，260-第二轴承，270-固定架，290-第二电机，300-凸轮，301-曲面，310-轴承盖，311-转动轮，312-支架，313-导向件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请实施例提供一种扫地机器人，图1展示了扫地机器人的轴测图，图2展示了扫地机器人的俯视图，图1和图2均展示的是扫地机器人的外部构造图，以便于直观了解本实施例提供的扫地机器人，具体来说，参照图1和图2所示，扫地机器人包括：外壳10、升降装置以及拖布组件。升降装置与拖布组件可拆卸连接，拖布组件包括拖布20以及用于安装拖布20的安装盘30，当然，拖布20安装在安装盘30背离升降装置的壁面上，也即，安装盘30靠近地面一端的端面，拖布20可以采用可拆卸的方式安装在安装盘30上，以便于拖布20的更换。扫地机器人的外壳10包括但不局限于呈方体盒型结构，例如，也可以是圆柱盒型结构，也即，外壳10内具有容置腔。

升降装置放置在容置腔内并固定在外壳10的容置腔内，升降装置包括转轴，转轴延伸出外壳10并与安装盘30可拆卸连接，例如，可以利用螺栓穿过安装盘30，并将螺栓螺接在转轴上，实现安装盘30与转轴的可拆卸连接；还可以在转轴与安装盘30之间设置搭扣的形式，实现安装盘30与转轴的可拆卸连接，都不失为一种实施方式，此处不再赘述。升降装置能够驱动安装盘30转动以驱动拖布20转动，进而实现拖布20拖地的功能，同时，升降装置还能够驱动拖布组件升降以实现拖布组件远离地面，使得拖布组件避开障碍物。

在一些实施方式中，扫地机器人还具有清扫组件、检测传感器11、控制系统、行走组件以及设置在容置腔内的集尘盒等。控制系统分别与清扫组件、检测传感器11、行走组件以及升降装置连接，控制系统控制各组件以及升降装置的开启或停止。

具体来说，参照图2所示，清扫组件主要包括边刷40以及驱动边刷40旋转的旋转结构，旋转结构设置于容置腔内并与外壳10固定连接，边刷40设置于外壳10外并与旋转结构的输出端连接，且边刷40与拖布组件间隔布置，避免边刷40工作时边刷40与拖布组件干涉，影响边刷40或者拖布组件的功能。

参照图2所示，检测传感器11设置在外壳10的底部端面上，底部端面即指扫地机器人工作时，外壳10靠近地面的一端；同时，检测传感器11的位置位于拖布组件的前方，也即，以扫地机器人扫地时的运行方向为参考，拖布组件在检测传感器11后方。

参照图2所示，行走组件主要包括设置在外壳10端面用于驱动扫地机器人移动的驱动轮60以及用于扫地机器人改变移动方向的万向轮50。

该扫地机器人的工作原理为：控制系统控制清扫组件以及升降装置开启，边刷40开始旋转以对地面进行清扫；升降装置驱动安装盘30转动，以驱动拖布20进行拖地作业。另外，控制系统控制行走组件开启，驱动轮60运行以驱动扫地机器人在地面上移动，对地面进行范围清扫和拖地。

扫地机器人在地面移动时，检测传感器11为持续开启状态，当扫地机器人运行至障碍物，例如地毯时，检测传感器11发出信号至控制系统，控制系统控制升降装置以控制拖布组件提升，以使得拖布组件与地毯之间产生间隙，以保证拖布20不会与地毯干涉且拖布20不会被地毯卡住，扫地机器人运动至地毯后，边刷40正常工作对地毯进行清扫，从而完成地毯的清扫工作。当扫地机器人清扫完地毯并运动出地毯后，检测传感器11发出信号至控制系统，控制系统控制升降装置以控制拖布组件下降，使得拖布20重新接触地面开始拖地作业。

可以明白的是，当检测传感器11检测到其他会导致拖布组件卡住的障碍物时，例如，清扫组件无法清扫的较大的碎片时，检测传感器11依然可以发出信号至控制系统，控制系统控制升降装置以控制拖布组件相对于地面上升，进而使得拖布组件避开障碍物，避免障碍物卡住拖布组件，导致扫地机器人停止作业；同时，还能够有效避免部分碎片卡在拖布20上后，碎片随拖布20一起转动对地面造成划伤。

同时，可以理解的是，该扫地机器人拖地完成后，拖布20内依然残存有水分。布类物品含水分若不能及时晾干，会滋生细菌以及发出异味，而本申请实施例提供的扫地机器人，在扫地机器人拖地作业完成后，控制系统则可以通过控制升降装置以控制拖布组件远离地面，拖布20与地面之间的空间则能够与外界进行空气循环，及时带走拖布20中的水分，进而使得拖布20能够及时晾干，避免拖布20滋生细菌以及发出异味的问题。

本申请实施例提供一种升降装置，以保证扫地机器人能够控制拖布组件的升降。图3展示的是本实施方式升降装置各部件的爆炸图，以便于展示升降装置的构造，具体来说，参照图3所示，升降装置包括壳本体，在一些实施例中壳本体可以包括第一壳体110和第二壳体70，第一壳体110和第二壳体70之间可拆卸连接，且第一壳体110和第二壳体70扣合后形成有空间，该空间可以容纳升降装置中的其他结构。在一些可选择的方式中，该空间可以是密闭空间，这样的话，可以防止外界杂物进入。第一壳体110的中部位置形成有第一放置槽74，第二壳体70的中部位置形成有第二放置槽，第一放置槽74与第二放置槽相对布置，在一些可选择的方式中，第一放置槽74与第二放置槽对称布置能够便于在第一放置槽74与第二放置槽之间放置其他结构。第一壳体110和第二壳体70的两端形成有相对布置的齿轮容置腔73，且第一壳体110和第二壳体70的两端均开设有与齿轮容置腔73贯通的通孔71，位于第一壳体110和第二壳体70同一端的两个通孔71同轴。

另外，图4展示了图3中A处放大图，以便于看清图3中A处结构，具体来说，参照图3和图4所示，第一壳体110和第二壳体70的两端均形成有凹槽72，凹槽72呈圆形，凹槽72与通孔71同轴设置，且凹槽72的直径大于通孔71的直径，两个凹槽72均位于密闭空间内。

升降装置还包括第一电机90，第一电机90的输出轴上连接有丝杆91。在一些可选择的方式中，升降装置中的第一电机90可以设置一个也可以设置多个，为提高工作效率，参照图3，本实施方式升降装置设置有两个第一电机90，两个第一电机90的尾部相互接触后卡放在第一放置槽74和第二放置槽中。也即，容易理解的是，第一放置槽74和第二放置槽的宽度与第一电机90的宽度一致，但是，第一放置槽74和第二放置槽的长度略小于两个第一电机90的长度之和，以保证两个第一电机90与第一放置槽74和第二放置槽之间为过盈配合，进而使得第一电机90和第二电机290作业时不会相对于第一壳体110和第二壳体70发生相对移动。

参照图3所示，同样的，由于本实施方式为提高工作效率设置了两个第一电机90，因此，升降装置还包括有两个第一齿轮100，两个第一齿轮100分别放置在第一壳体110和第二壳体70两端的齿轮容置腔73内，可以明白的是，若升降装置中仅设置一个第一电机90，那么则只需要设置一个第一齿轮100即可。具体来说，第一齿轮100安装至齿轮容置腔73后，第一齿轮100的轴线与通孔71的轴线同轴。第一齿轮100的轴心位置开设有贯通孔，第一齿轮100靠近贯通孔的侧壁攻有内螺纹，形成内螺纹段。为保证第一齿轮100能够在第一壳体110和第二壳体70上转动，第一齿轮100靠近第一壳体110的端面形成有沿第一齿轮100轴向延伸方向的第一延伸部101，第一齿轮100靠近第二壳体70的端面形成有沿第一齿轮100轴线延伸方向的第二延伸部102，第一延伸部101和第二延伸部102均呈环形。

同时，第一延伸部101的内侧壁与第一齿轮100形成有内螺纹段的侧壁之间形成台阶结构，第二延伸部102的内直径与贯通孔的直径一致。并且，第一延伸部101的外直径以及第二延伸部102的外直径均与凹槽72的直径一致。

图5中展示了本实施方式升降装置的剖视图，以便于展示升降装置的内部构造，具体来说，参照图5所示，容易理解的是，第一齿轮100通过第一延伸部101插入第一壳体110开设的凹槽72中，第一延伸部101的外侧壁以及第一延伸部101的顶部端面均与第一壳体110接触。同样的，第一齿轮100通过第二延伸部102插入第二壳体70开设的凹槽72中，第二延伸部102的外侧壁以及第二延伸部102的顶部端面均与第二壳体70接触。第一延伸部101的外侧壁与第一壳体110接触，以及第二延伸部102的外侧壁与第二壳体70接触，能够使得第一齿轮100相对于第一壳体110和第二壳体70转动；同时，第一延伸部101的顶部端面与第一壳体110接触，以及第二延伸部102的顶部端面与第二壳体70接触，相当于第一齿轮100通过第一延伸部101和第二延伸部102抵接在第一壳体110和第二壳体70之间，能够使得第一齿轮100不会相对于第一壳体110和第二壳体70沿通孔71轴线的延伸方向移动。

参照图5所示，第一齿轮100与丝杆91啮合，丝杆91上形成有斜齿，第一齿轮100与丝杆91为斜齿配合。在一些实施例中，也可以不采用丝杆91的方式，例如，在第一电机90的输出轴上连接齿轮，而后与第一齿轮100啮合，也能够实现第一电机90对第一齿轮100的驱动，同时，需要说明的是，第一电机90和第一齿轮100之间，还可以设置多个直径大小不一致的齿轮，以形成不同的传动比，满足第一齿轮100不同的转速要求。

参照图5所示，升降装置还包括转轴80。转轴80的中部位置设有外螺纹，形成外螺纹段81，转轴80通过贯通孔穿设在第一齿轮100上，且转轴80通过外螺纹与第一齿轮100的内螺纹螺接。转轴80的两端均延伸出第一壳体110和第二壳体70上开设的通孔71，并且转轴80的轴线与通孔71的轴线同轴。

重要的是，参照图5所示，转轴80靠近第一延伸部101的端部侧壁形成有包括但不局限于呈环形的限位块82，例如，也可以是半环形等。限位块82的直径大于第一齿轮100上开设的贯通孔的直径。在一些实施例中，限位块82的外侧壁可以与第一延伸部101的内侧壁接触。

容易理解的是，转动转轴80，由于转轴80的外螺纹与第一齿轮100上的内螺纹配合，转轴80能够相对于第一齿轮100沿转轴80轴线的延伸方向移动，转轴80轴线即形成转轴80的第一旋转轴线。对转轴80施加不同转动方向的力，如第一方向和第二方向，第一方向可以被定义为顺时针方向，第二方向可以被定义为逆时针方向。对转轴80施加第一方向的转动力时，转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向移动时，限位块82靠近台阶结构并最终与台阶结构接触；相反地，对转轴80施加第二方向的力，转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向移动时，限位块82则会远离台阶结构，相对于第一延伸部101滑动，也即呈环形的第一延伸部101的内侧壁形成了滑道，限位块82能够在滑道内滑动。

参照图5所示，需要说明的是，第一壳体110上开设的通孔71的直径小于限位块82的直径，对转轴80施加第二方向的转动力时，当限位块82远离台阶结构后，继续对转轴80施加第二方向的转动力，限位块82则会抵接在第一壳体110上，避免转轴80脱离第一齿轮100。

参照图3所示，转轴80位于第一延伸部101的端部形成有切削部83。切削部83的形成可以由转轴80的端面沿第一旋转轴线的延伸方向切削形成，切削部83自转轴80的端面延伸至限位块82位置。

参照图3所示，升降装置还包括制动组件。在一些实施方式中，制动组件可以是电磁制动器，也可以是离合器等。具体来说，制动组件主要包括制动内圈121和制动外圈120，制动外圈120固定连接在第一壳体110上，制动内圈121的轴线与第一旋转轴线的延伸方向一致，且制动内圈121能够绕第一旋转轴线的延伸方向相对于制动外圈120转动。

图6展示了制动组件与转轴配合的俯视图，具体来说，参照图6所示，制动内圈121形成有与转轴80切削后的形状适配的滑孔122，转轴80形成有切削部83的一端伸入制动内圈121的滑孔122中，并且转轴80通过切削部83与制动内圈121滑动连接。

另外，为实现转轴80相对于制动内圈121滑动，在一些实施方式中，还可以在转轴80的端部设置沿第一旋转轴线延伸方向的凸块，并且，沿第一旋转轴线延伸方向在制动内圈121上开设滑槽，转轴80伸入制动内圈121后，凸块放置在滑槽内，转轴80移动后，凸块在滑槽内滑动，也不失为一种实现转轴80相对于制动内圈121滑动的实施方式。

需要说明的是，通过设置的制动组件，第一齿轮100自在第一方向上转动时切换至第二方向上转动时，制动组件通电制动，制动内圈121停止转动，则转轴80相对于第一齿轮100立即停止转动，转轴80相对于制动内圈121立即开始滑动，可以提高转轴80的滑动效率。

参照图3所示，升降装置还包括驱动组件，以驱动转轴80转动以及升降，本实施例提供的驱动组件由第一齿轮100以及限位块82形成，通过如下工作原理说明。

该升降装置的工作原理为：

电机的输出轴具有两个转动方向，即正向转动和反向转动。第一电机90启动后控制丝杆91正向转动，丝杆91转动则带动第一齿轮100在第一方向上转动，第一方向也即顺时针方向转动，由于转轴80与第一齿轮100螺纹连接，第一齿轮100顺时针转动则带动转轴80转动，转轴80转动后转轴80上的限位块82靠近齿轮上的台阶结构，当限位块82与台阶结构接触后，转轴80则随第一齿轮100一起转动，并且需要说明的是，此时，制动组件为断电状态，制动内圈121与转轴80同步转动；同样的，第一电机90启动后控制丝杆91反向转动，此时，制动组件通电，制动内圈121停止转动，丝杆91反向转动会带动第一齿轮100在第二方向上转动，第二方向也即逆时针方向，由于转轴80与第一齿轮100螺纹连接，并且，又由于制动内圈121停止转动，那么转轴80则无法相对于第一齿轮100转动，此时，第一齿轮100转动则会驱动转轴80相对于制动内圈121滑动，明显的是，限位块82则会远离齿轮上的台阶结构。

为实现转轴80的转动和升降，本实施例还提供了一种实施方式，相较于上一实施方式，本实施方式的不同点在于，转轴80与第一齿轮100的配合方式不同，以及，控制转轴80升降的驱动组件不同。

图7展示了本实施方式中升降装置的爆炸图，以便于识别升降装置各部件的连接关系，具体来说，参照图7所示，本实施方式中第一齿轮100与转轴80滑动连接，但第一齿轮100相对于转轴80不会转动。具体来说，第一延伸部101开设有与第二延伸部102贯通的矩形孔103，同时，转轴80的外侧壁上形成有与矩形孔103形状适配的矩形块80a，转轴80通过将矩形块80a插入矩形孔103中与第一齿轮100滑动连接。

需要指出的是，在一些实施方式中，为实现第一齿轮100与转轴80滑动连接，第一齿轮100相对于转轴80不会转动。包括但不局限于在第一齿轮100上设置矩形孔103以及在转轴80上设置矩形块80a的方式，也可以是其他异形孔与异形块的配合，其中，异形孔即指非圆形孔，例如，第一延伸部101与第二延伸部102之间形成的是腰形孔或者三角形孔，对应的，转轴80外侧壁上形成的是腰形块或者三角形块，都不失为一种实施方式。

参照图7所示，本实施方式中，第一壳体110两端开设通孔71的位置还形成有放置结构，在一些实施方式中，放置结构可以包括第一环形件130和第二环形件140。第一环形件130的底部端面固接在第一壳体110的上表面，且第一环形件130与通孔71同轴设置。第二环形件140的内直径大于第一环形件130的内直径，第二环形件140的底部端面固定放置在第一环形件130远离第一壳体110的端面，且第二环形件140与第一环形件130同轴设置。

参照图7所示，本实施方式中，驱动组件包括第一轴承160以及轴承座150。轴承座150呈环形结构，轴承座150内侧壁上端攻有内螺纹，轴承座150放置在第一环形件130内，且轴承座150的外侧壁与第一环形件130的内侧壁之间滑动连接，轴承座150的下端面与第一壳体110的上端面接触。第一轴承160放置在轴承座150内，并且第一轴承160的外圈与轴承座150下端的内侧壁固定连接。转轴80远离第一齿轮100的端部与第一轴承160的内圈固定连接。

图8展示了本实施方式升降装置的剖视图，以便于展示升降装置内部各部件的配合关系，具体来说，参照图8所示，为保证转轴80与第一轴承160的内圈之间在转轴80轴向的延伸方向上不会相对移动，在转轴80的端面上螺接有螺钉80b，螺钉80b的下端面与第一轴承160内圈的上端面接触。

参照图7和图8所示，驱动组件还包括伸缩电机180和伸缩杆170，伸缩杆170与伸缩电机180的输出轴固定连接，且伸缩杆170与伸缩电机180的输出轴同轴。伸缩电机180靠近伸缩杆170一端的端面与第一环形件130远离第一壳体110的端面接触，伸缩电机180的外侧壁与第二环形件140的内侧壁接触，当然，为保证伸缩电机180位置的固定，伸缩电机180与第一环形件130和第二环形件140接触的位置，可以采用胶水粘接的方式固定。

参照图7和图8所示，伸缩杆170远离伸缩电机180的一端形成有外螺纹，伸缩杆170通过端部的外螺纹与轴承座150内侧壁的内螺纹螺接固定。

参照图7和图8所示，为避免伸缩电机180未工作时，转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向移动，伸缩杆170开设有外螺纹的端部与伸缩电机180的下端面之间还设置有弹力弹簧170a，在弹力弹簧170a的作用下，伸缩杆170处于伸出状态，使得伸缩杆170对轴承座150施加压力，进而将轴承座150挤压在与第一壳体110接触的位置，有效避免伸缩电机180未工作时转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向移动。

参照图7和图8所示，本实施方式提供的升降装置的工作原理为：

第一电机90启动后驱动丝杆91转动，丝杆91转动带动第一齿轮100相对于第一壳体110和第二壳体70绕第一旋转轴线转动，第一齿轮100转动则带动转轴80绕第一旋转轴线转动。

当需要转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向相对于第一齿轮100提升时，伸缩电机180启动，伸缩电机180通电启动后克服弹力弹簧170a的推力在第一旋转轴线的延伸方向提升伸缩杆170，由于伸缩杆170与轴承座150螺接，伸缩杆170提升则带动轴承座150沿第一旋转轴线的延伸方向相对第一环形件130滑动，并逐渐远离第一壳体110，使得轴承座150提升。由于第一轴承160的外圈与轴承座150固定连接，轴承座150提升则带动第一轴承160提升。由于转轴80的端部与第一轴承160的内圈固定连接，明显的是，第一轴承160提升则带动转轴80提升。

转轴80相对第一齿轮100提升后，当需要转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向相对于第一齿轮100下降时，伸缩电机180断电后，伸缩杆170在弹力弹簧170a的推动下伸出，伸缩杆170伸缩推动轴承座150相对于第一环形件130滑动，使得轴承座150与第一壳体110接触，最终使得第一轴承160以及转轴80下降。

需要强调的是，利用第一轴承160的结构特征，也即第一轴承160的内圈能够相对于第一轴承160的外圈转动，第一齿轮100带动转轴80转动过程中，伸缩电机180依然能够启动，进而带动转轴80提升。

需要指出的是，在一些实施方式中，本领域技术人员通晓本实施方式的原理后，伸缩电机180也可以是气缸、液压缸、齿轮齿条机构、磁铁吸附机构以及电磁伸缩器等，都不失为一种实施方式。

为实现转轴80的转动和升降，本实施例还提供了一种实施方式，本实施方式相较于上述设置伸缩电机180实施方式的区别在于，第一齿轮100与转轴80的配合方式不同，以及驱动组件的结构不同。

图9展示了本实施方式升降装置的剖视图，图10展示了本实施方式升降装置的爆炸图，具体来说，参照图9和图10所示，升降装置包括第三轴承190、第一轴套200、第四轴承240以及第二轴套250。第一壳体110外部上端面形成有第一轴承160槽，第一轴承160槽与通孔71同轴，且第一轴承160槽的直径大于通孔71的直径，第四轴承240放置在第一轴承160槽内，且第四轴承240的外圈可以采用胶水粘接的方式固定在第一壳体110上。

同样的，参照图9和图8所示，第二壳体70内部下端面形成有第二轴承260槽，第二轴承260槽与通孔71同轴，且第二轴承260槽的直径大于通孔71的直径，第三轴承190放置在第二轴承260槽内，且第三轴承190的外圈可以采用胶水粘接的方式固定在第二壳体70上。

参照图9所示，第一轴套200和第二轴套250均套设在转轴80上并与转轴80固定连接，转轴80通过通孔71穿设在第一壳体110和第二壳体70之后，第一轴套200位于第三轴承190的内圈位置处，第二轴套250位于第四轴承240的内圈位置处。也即，明显的是，转轴80通过第一轴套200以及第二轴套250，实现与第三轴承190以及第四轴承240滑动连接，进而实现转轴80能够相对于第一壳体110和第二壳体70沿第一旋转轴线的延伸方向相对滑动，同时，通过设置的第三轴承190和第四轴承240，转轴80能够相对于第一壳体110和第二壳体70转动。容易理解的是，若不设置第一轴套200以及第二轴套250，将轴承直接与第三轴承190的内圈以及第四轴承240的内圈固定连接，无法实现转轴80相对于第一壳体110以及第二壳体70沿第一旋转轴线的延伸方向移动。

参照图9所示，第一齿轮100套设在转轴80上，并且第一齿轮100相对转轴80固定，另外，第一齿轮100位于第一壳体110和第二壳体70之间。

参照图9和图10所示，驱动组件包括弹性件210，在一些实施方式中，弹性件210可以是螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧或气体弹簧等。本实施方式弹性件210采用螺旋弹簧，弹性件210套设在转轴80靠近第二壳体70的一端。弹性件210的一端与第一齿轮100朝向第二壳体70的端面固定连接，弹性件210的另一端与第三轴承190的外圈固定连接。通过设置的弹性件210使得在不对转轴80施加外力的作用下，可以保证转轴80不会相对第一壳体110以及第二壳体70相对滑动。

参照图9和图10所示，升降装置还包括第二齿轮220，第二齿轮220包括相互固定且同轴连接的第一齿部221和第二齿部222，第二齿部222的直径大于第一齿部221的直径，也即，第二齿轮220呈T形结构。

参照图9所示，第一电机90固定设置在第一壳体110外部上端面，且第一电机90的输出轴与转轴80的轴线平行。第二齿轮220连接在第一电机90的输出轴上，且第二齿部222靠近第一电机90。第二齿轮220上端端面与第一壳体110的内部端面接触，第二齿轮220下端端面与第二壳体70的内部端面接触，以实现避免第二齿轮220与第一壳体110和第二壳体70之间发生相对移动。

参照图9所示，第二齿轮220的第一齿部221与第一齿轮100外啮合，第一电机90启动后能够驱动第二齿轮220转动，第二齿轮220转动以带动第一齿轮100转动进而带动转轴80转动。

参照图9和图10所示，驱动组件还包括顶伸结构，顶伸结构包括第二电机290、固定架270以及凸轮300，凸轮300包括两个相同且相对布置的端面以及连接在两个端面周边之间的曲面301，另外，可以理解的是凸轮300端面的两端均呈弧形，且其中一端的弧长大于另一端的弧长，凸轮300与第二电机290的输出轴固定连接，且第二电机290输出轴的轴线与转轴80的轴线垂直，第二电机290通过固定架270安装在第一壳体110上，凸轮300位于转轴80的上端位置，第二电机290启动后控制凸轮300转动，凸轮300的曲面301与转轴80的端面接触，实现凸轮300挤压转轴80，以实现第二电机290带动转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向移动。

参照图9所示，由于凸轮300若直接与转轴80的端面接触，转轴80转动会与凸轮300发生摩擦，缩短凸轮300使用寿命，为解决此问题，本实施方式提供了相应结构，具体来说，顶伸结构还包括第二轴承260以及轴承盖310，轴承盖310包括圆形盖，圆形盖外侧壁形成有一圈沿圆形盖轴向方向延伸的环形结构。第二轴承260的内圈套设在转轴80靠近第一壳体110的，且第二轴承260的内圈与转轴80之间为过盈配合，也即，第二轴承260的内圈与转轴80之间相对固定，第二轴承260的外圈固定在轴承盖310环形结构靠近圆形盖轴线的壁面上，转轴80端部端面与圆形盖之间具有间隙。

容易理解的是，通过设置的轴承盖310以及第二轴承260，第二电机290带动凸轮300转动即可以通过与轴承盖310接触后，以驱动转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向移动。在一些可选择的方式中，及时不设置轴承盖310，而直接仅设置第二轴承260，第二电机290带动凸轮300转动时可以与第二轴承260的外圈接触，也可以避免凸轮300与转轴80之间的摩擦。另外，在一些可选择的方式中，不设置第二轴承260以及轴承盖310，而在凸轮300要与转轴80端面接触的位置设置滚珠、滚轮等也都不失为一种实施方式。

参照图9和图10所示，驱动结构还包括转动轮311，轴承盖310远离转轴80的端面设置支架312，转动轮311可转动设置在支架312上，且转动轮311的轴线与第二电机290输出轴的轴线平行。另外，凸轮300的曲面301与转动轮311的外周面接触，转动轮311的外周面通常是指转动轮311与其他零件接触的面，可以理解为是转动轮311的外侧壁。

参照图10所示，升降装置还包括导向结构。具体来说，导向结构包括四根间隔设置在第一壳体110上端面且位于轴承盖310四周的立柱230，两个立柱230之间形成导向槽231。导向结构还包括导向件313，在一些实施方式中，导向件313可以呈长条形，导向件313固定在轴承盖310上，且导向件313的两端分别位于一个导向槽231中，沿转轴80轴线的延伸方向对转轴80施加作用力，导向件313则可以在导向槽231中相对于立柱230滑动，明显的是，通过设置的导向结构，能够使得转动轮311在第一旋转轴线的延伸方向上，相对于凸轮300的位置不会发生错位，以实现凸轮300重复工作时，凸轮300的曲面301均能够准确接触转动轮311的外周面。

本实施方式提供的升降装置的工作原理为：

第一电机90启动后带动第二齿轮220转动，由于第二齿轮220与第二齿轮220外啮合，第二齿轮220转动则带动第一齿轮100转动，第一齿轮100转动则带动与第一齿轮100固定连接的转轴80在第一位置转动，第一位置即指在弹性件210弹力作用下，推动第一齿轮100与第二齿部222接触时转轴80相对于第二齿部222的位置。

当需要转轴80沿转轴80轴线的延伸方向，即沿第一旋转轴线的延伸方向移动时，第二电机290启动带动凸轮300转动，由于凸轮300本身结构，凸轮300转动时则会挤压转动轮311，由于转动轮311通过支架312设置在轴承盖310上，转动轮311将受到的挤压力传递给轴承盖310，轴承盖310通过第二轴承260将挤压力传给轴承，轴承受到的挤压力克服弹性件210的推力，第一齿轮100相对于第一齿部221移动远离第二齿部222，实现轴承沿第一旋转轴线的延伸方向移动至第二位置，第二位置即指转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向移动后，转轴80相对于第二齿部222的位置。

同样的，第二电机290控制凸轮300转回初始位置，在弹性件210弹力推动下，转轴80自第二位置沿第一旋转轴线的延伸方向移动至第一位置。

需要强调的是，通过设置的第二齿部222，能够使得转轴80自第二位置沿第一旋转轴线的延伸方向移动至第一位置时，第一齿轮100的上端面接触第二齿部222，能够快速停止转轴80的运动趋势，例如，若不设置第二齿部222，转轴80自第二位置沿第一旋转轴线的延伸方向移动至第一位置时，则会出现转轴80沿第一旋转轴线的延伸方向上下窜动的问题。当然，在一些可选择的方式中，第二齿部222也可以更换为抵接块，将抵接块的上端固定在第一壳体110的内部端面上，抵接块的下端沿第一旋转轴线的延伸方向延伸至目前第二齿部222与第一齿轮100接触的位置，也不失为一种实施方式。

明显的是，本实施例提供的多个升降装置的实施方式，均可以替换现有扫地机器人中的驱动单元，进而实现扫地机器人中的拖布组件即可以旋转拖地，也可以实现拖布组件远离地面避开障碍物，同时，扫地机器人扫地完成后升降装置控制拖布组件远离地面，能够实现拖布及时晾干。

另外，由于扫地机器人中利用了本实施例提供的升降装置，扫地机器人拖地完成后，升降装置控制拖布20远离地面，扫地机器人返回预定点时，预定点即指清洗位置，如基站，或者清扫开始位置时，能够避免拖布20接触地面产生二次污染，因为扫地机器人拖地作业后，拖布20残存有污液，此时，如果拖布20接触地面则会产生二次污染。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种升降装置，其特征在于，包括：

第一电机；

第一齿轮，与所述第一电机连接，所述第一电机能够带动所述第一齿轮绕第一旋转轴线转动；

转轴，穿过所述第一齿轮的轴心，且所述转轴的延伸方向与所述第一旋转轴线一致，所述第一电机能够带动所述第一齿轮和所述转轴同步绕所述第一旋转轴线转动；以及，

驱动组件，与所述转轴连接，所述驱动组件能够带动所述转轴相对所述第一齿轮沿所述第一旋转轴线的延伸方向移动；

所述转轴的外侧壁连接有限位块；所述转轴与所述第一齿轮螺纹连接；

所述第一齿轮绕所述第一旋转轴线在第一方向上转动时，所述限位块与所述第一齿轮接触，实现所述第一齿轮和所述转轴同步在所述第一方向上转动，所述第一齿轮和所述限位块相配合形成所述驱动组件；

所述第一齿轮绕所述第一旋转轴线在第二方向上转动时，所述限位块与所述第一齿轮分离，实现所述转轴相对所述第一齿轮沿所述第一旋转轴线的延伸方向移动；

其中，所述第一方向与所述第二方向相反；

所述升降装置还包括制动组件，所述制动组件包括制动内圈和制动外圈，所述制动内圈能够绕所述第一旋转轴线相对于所述制动外圈转动，所述转轴的部分延伸至所述制动内圈内，并与所述制动内圈连接；

所述转轴在所述第一方向上转动时，所述制动内圈与所述转轴同步转动，所述第一齿轮在所述第二方向上转动时，所述转轴相对于所述制动内圈沿所述第一旋转轴线的延伸方向滑动。

2.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述转轴形成有螺纹的部分为外螺纹段，所述限位块设置在所述转轴外壁面且靠近所述外螺纹段的位置处；

所述第一齿轮形成有螺纹的部分为内螺纹段，所述第一齿轮与所述转轴相对的壁面形成有滑道，所述滑道靠近所述内螺纹段，所述滑道沿所述第一旋转轴线的延伸方向开设，所述限位块滑动设置在所述滑道内；

所述第一齿轮绕所述第一旋转轴线在所述第一方向上转动时，所述限位块与所述第一齿轮靠近所述内螺纹段的端面接触，实现所述第一齿轮和所述转轴同步绕所述第一旋转轴线转动；

所述第一齿轮绕所述第一旋转轴线在所述第二方向上转动时，所述限位块沿所述滑道朝远离所述内螺纹段的方向滑动，实现所述转轴与所述第一齿轮的相对移动。

3.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述转轴延伸至所述制动内圈的端部形成有沿所述第一旋转轴线延伸方向的凸块，所述制动内圈形成有沿所述第一旋转轴线延伸方向的滑槽，所述凸块与所述滑槽滑动连接，所述转轴通过所述凸块和所述滑槽与所述制动内圈相对滑动。

4.一种扫地机器人，其特征在于，包括拖布组件以及权利要求1至3任一项所述的升降装置，所述拖布组件包括安装盘以及拖布，所述安装盘与所述转轴连接，所述拖布与所述安装盘背离所述转轴的壁面连接。