CN114587195A - 清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于清洁技术领域，尤其涉及一种清洁机器人，包括：机身壳体；前护板，前护板相对机身壳体可浮动地安装于机身壳体的前端，前护板与机身壳体形成安装空间；碰撞开关装置，碰撞开关装置装配于安装空间中，前护板用于在受到障碍物挤压时朝向机身壳体运动以使碰撞开关装置被触发；行走系统，行走系统装配于机身壳体的底部；控制模块，控制模块安装于机身壳体，碰撞开关装置与行走系统均与控制模块电性连接，控制模块用于在碰撞开关装置被触发时控制行走系统后退和/或转向。应用本发明实施例的技术方案解决了如何实现安全避障的问题。

Description

清洁机器人

技术领域

本发明属于清洁技术领域，尤其涉及一种清洁机器人。

背景技术

清洁机器人在行进的过程中需要避让行进路线上的障碍物，并执行清洁工作。现有的清洁机器人上普遍采用雷达检测避障方式实现避障目的。但是，雷达检测避障方式采用的雷达感应装置的成本较高，并且雷达检测避障装置的装配结构以及装配精度要求较高，因而导致清洁机器人的整体成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洁机器人，旨在解决现有清洁机器人采用的雷达感应装置进行安全避障的方式导致清洁机器人整体成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种清洁机器人，包括：

机身壳体；

前护板，所述前护板相对所述机身壳体可浮动地安装于所述机身壳体的前端，所述前护板与所述机身壳体形成所述安装空间；

碰撞开关装置，所述碰撞开关装置装配于所述安装空间中，所述前护板用于在受到障碍物挤压时朝向所述机身壳体运动以使所述碰撞开关装置被触发；

行走系统，所述行走系统装配于所述机身壳体的底部；

控制模块，所述控制模块安装于所述机身壳体，所述碰撞开关装置与所述行走系统均与所述控制模块电性连接，所述控制模块用于在所述碰撞开关装置被触发时控制所述行走系统后退和/或转向。

在一种实施例中，所述碰撞开关装置安装于所述机身壳体，所述碰撞开关装置设有抵接端头，所述抵接端头抵顶于所述前护板，所述前护板在受到障碍物挤压时挤压所述抵接端头以触发所述碰撞开关装置。

在一种实施例中，所述碰撞开关装置包括：开关驱动杆，所述开关驱动杆设有第一端头、第二端头以及位于所述第一端头与所述第二端头之间的连接结构，所述连接结构可转动地连接于所述机身壳体，所述第一端头为所述抵接端头；开关功能部，所述开关功能部安装于所述机身壳体，所述开关功能部与所述控制模块电性连接，所述第二端头用于触发或关闭所述开关功能部；复位弹性件，所述复位弹性件连接于所述机身壳体，所述复位弹性件用于向所述开关驱动杆施加复位弹力，以使所述第二端头触发所述开关功能部后复位以关闭所述开关功能部。

在一种实施例中，所述开关功能部为光电开关。

在一种实施例中，所述机身壳体设有安装柱，所述连接结构为设置于所述开关驱动杆并套设于所述安装柱的安装孔；所述复位弹性件为扭簧，所述扭簧安装于所述安装柱，所述扭簧的第一延伸端抵接于所述机身壳体，所述扭簧的第二延伸端抵接于所述开关驱动杆。

在一种实施例中，所述机身壳体设有安装柱，所述连接结构为设置于所述开关驱动杆并套设于所述安装柱的安装孔；所述复位弹性件为拉簧，所述拉簧的一端连接于所述机身壳体，所述拉簧的另一端连接于所述连接结构与所述第二端头之间；或者，所述复位弹性件为第一压簧，所述第一压簧的一端抵接于所述机身壳体，所述第一压簧的另一端抵接于所述连接结构与所述第一端头之间。

在一种实施例中，所述碰撞开关装置安装于所述前护板，所述碰撞开关装置设有抵接端头，所述抵接端头抵顶于所述机身壳体，所述前护板在受到障碍物挤压时带动所述碰撞开关装置朝向所述机身壳体移动，使得所述机身壳体挤压所述抵接端头以触发所述碰撞开关装置。

在一种实施例中，所述碰撞开关装置包括：开关驱动杆，所述开关驱动杆设有第一端头、第二端头以及位于所述第一端头与所述第二端头之间的连接结构，所述连接结构可转动地连接于所述前护板，所述第一端头为所述抵接端头；开关功能部，所述开关功能部安装于所述前护板，所述开关功能部与所述控制模块电性连接，所述第二端头用于触发或关闭所述开关功能部；第二压簧，所述第二压簧的一端抵接于所述前护板，所述第二压簧的另一端抵接于所述连接结构与所述第一端头之间。

在一种实施例中，所述碰撞开关装置30的数量为偶数个，偶数个所述碰撞开关装置相对于所述清洁机器人沿其前进方向的中轴线对称布置。

在一种实施例中，所述清洁机器人还包括浮动弹片，所述浮动弹片设置在所述前护板与所述机身壳体之间。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明实施例的清洁机器人采用碰撞开关装置与相对于机身壳体可活动地前护板进行搭配，也就是，前护板相对机身壳体可浮动地安装于机身壳体的前端，在清洁机器人行进过程中碰撞到障碍物时，前护板收到障碍物挤压而朝向机身壳体运动并触发碰撞开关装置，并且，控制模块在碰撞开关装置被触发时控制行走系统后退和/或转向，从而避让开障碍物，能够实现避障目的。相对于现有的清洁机器人采用雷达检测装置实现避障目的的方式而言，本发明实施例的清洁机器人采用的碰撞开关装置的成本低廉，而且只需相应地将前护板从现有的清洁机器人的固定装配方式变为浮动式装配方式即可，如此，便能够降低清洁机器人的整体生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的清洁机器人的机身壳体、前护板和碰撞开关装置的装配结构示意图；

图2为本发明实施例的清洁机器人的机身壳体和碰撞开关装置的装配结构示意图；

图3为图1中A处的放大图；

图4为本发明实施例的清洁机器人的碰撞开关装置的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、机身壳体；

20、前护板；21、安装空间；

30、碰撞开关装置；31、开关驱动杆；311、第一端头；312、第二端头；313、连接结构；32、开关功能部；33、复位弹性件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在一种实施例中：

如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种清洁机器人，具体地，该清洁机器人包括机身壳体10、前护板20、碰撞开关装置30、行走系统(未图示)和控制模块(未图示)，所述控制模块安装于所述机身壳体10，所述行走系统装配于所述机身壳体10的底部，所述碰撞开关装置30与所述行走系统均与所述控制模块电性连接，在清洁机器人执行清洁工作的过程中，控制模块控制行走系统在地面上行走。在该清洁机器人中，所述前护板20相对所述机身壳体10可浮动地安装于所述机身壳体10的前端(也就是，前护板20的各个部位相对于机身壳体10是能够在一定位移范围内活动的)。将前护板20装配完成在机身壳体10上时，所述前护板20与所述机身壳体10形成所述安装空间21，所述碰撞开关装置30装配于所述安装空间21中。在清洁机器人行进过程中碰撞到障碍物时，前护板20受到障碍物挤压而朝向所述机身壳体10运动，继而，向后运动的所述前护板20使所述碰撞开关装置30被触发，然后，所述控制模块用于在所述碰撞开关装置30被触发时控制所述行走系统后退和/或转向，从而实现了清洁机器人避让障碍物的目的。

本发明实施例的清洁机器人采用碰撞开关装置30与相对于机身壳体10可活动地前护板20进行搭配，也就是，前护板20相对机身壳体10可浮动地安装于机身壳体10的前端，在清洁机器人行进过程中碰撞到障碍物时，前护板20收到障碍物挤压而朝向机身壳体10运动并触发碰撞开关装置30，并且，控制模块在碰撞开关装置30被触发时控制行走系统后退和/或转向，从而避让开障碍物，能够实现避障目的。相对于现有的清洁机器人采用雷达检测装置实现避障目的的方式而言，本发明实施例的清洁机器人采用的碰撞开关装置30的成本低廉，而且只需相应地将前护板20从现有的清洁机器人的固定装配方式变为浮动式装配方式即可，如此，便能够降低清洁机器人的整体生产成本。

所述清洁机器人还包括浮动弹片(未图示)，所述浮动弹片设置在所述前护板20与所述机身壳体10之间。在清洁机器人行进过程中，前护板20碰撞到障碍物，则障碍物挤压前护板20，前护板20朝向机身壳体10运动，则前护板20挤压浮动弹片使得浮动弹片产生弹性势能(此时，碰撞开关装置30为触发状态)。在控制模块控制行走系统进行后退和/或转向使得前护板20脱离障碍物后，前护板20在浮动弹片的弹力作用下远离机身壳体10而恢复初始装配状态(此时，碰撞开关装置30恢复关闭状态)。

如图2所示，所述碰撞开关装置30安装于所述机身壳体10，在装配过程中，需将碰撞开关装置30先装配完成在机身壳体10上，然后将前护板20装配至机身壳体10上，这样使得碰撞开关装置30位于机身壳体10与前护板20形成的安装空间21中。

具体地，所述碰撞开关装置30设有抵接端头，所述抵接端头抵顶于所述前护板20，清洁机器人在行进过程中碰到障碍物时，所述前护板20受到障碍物挤压，则前护板20朝向机身壳体10运动而挤压所述抵接端头，从而触发所述碰撞开关装置30，然后控制模块接收到碰撞开关装置30被触发，从而控制行走系统执行后退和/或转向，从而避让开障碍物，然后清洁机器人能够继续行进。

如图3和图4所示，在本实施例中，所述碰撞开关装置30包括开关驱动杆31、开关功能部32和复位弹性件33。具体地，所述开关驱动杆31设有第一端头311、第二端头312以及位于所述第一端头311与所述第二端头312之间的连接结构313，所述连接结构313可转动地连接于所述机身壳体10，所述第一端头311为所述抵接端头，这样，安装于机身壳体10上的开关驱动杆31以连接结构313与机身壳体10之间的连接点为支点形成为杠杆结构，第一端头311为操作端，第二端头312为作用端，即所述第二端头312用于触发或关闭所述开关功能部32。进一步地，所述开关功能部32安装于所述机身壳体10，所述开关功能部32与所述控制模块电性连接，所述开关功能部32优选为光电开关，成本低廉且工作稳定可靠。所述复位弹性件33连接于所述机身壳体10，在前护板20相对机身壳体10运动而挤压第一端头311时，第二端头312触发开关功能部32，并且是复位弹性件33储存了弹性势能，也就是，所述复位弹性件33用于向所述开关驱动杆31施加复位弹力，以使所述第二端头312触发所述开关功能部32后复位以关闭所述开关功能部32。

更具体地，所述机身壳体10设有安装柱，所述连接结构313为设置于所述开关驱动杆31并套设于所述安装柱的安装孔。所述复位弹性件33为扭簧(如图4所示)，所述扭簧安装于所述安装柱，所述扭簧的第一延伸端抵接于所述机身壳体10，所述扭簧的第二延伸端抵接于所述开关驱动杆31。当清洁机器人在行进过程中碰撞到障碍物时，前护板20被障碍物挤压而朝向机身壳体10运动，前护板20抵顶第一端头311，则第二端头312脱离光电开关使得光电开关被触发，并且，此时扭簧随着第一端头311被压缩而储存弹性势能，在控制模块控制行走系统后退和/或转向脱离障碍物时，第二端头312在扭簧的弹力作用下回复并关闭光电开关。

或者，所述复位弹性件33为拉簧(未图示)，所述拉簧的一端连接于所述机身壳体10，所述拉簧的另一端连接于所述连接结构313与所述第二端头312之间。当清洁机器人在行进过程中碰撞到障碍物时，前护板20被障碍物挤压而朝向机身壳体10运动，前护板20抵顶第一端头311，则第二端头312脱离光电开关使得光电开关被触发，并且，此时拉簧随着第二端头312被拉伸而储存弹性势能，在控制模块控制行走系统后退和/或转向脱离障碍物时，第二端头312在拉簧的拉力作用下回复并关闭光电开关。

或者，所述复位弹性件33为第一压簧(未图示)，所述第一压簧的一端抵接于所述机身壳体10，所述第一压簧的另一端抵接于所述连接结构313与所述第一端头311之间。当清洁机器人在行进过程中碰撞到障碍物时，前护板20被障碍物挤压而朝向机身壳体10运动，前护板20抵顶第一端头311，则第二端头312脱离光电开关使得光电开关被触发，并且，此时第一压簧随着第一端头311被压缩而储存弹性势能，在控制模块控制行走系统后退和/或转向脱离障碍物时，第二端头312在第一压簧的弹力作用下回复并关闭光电开关。

在前护板20相对机身壳体10运动而挤压第一端头311时，第二端头312触发开关功能部32，并且是复位弹性件33储存了弹性势能，也就是，所述复位弹性件33用于向所述开关驱动杆31施加复位弹力，以使所述第二端头312触发所述开关功能部32后复位以关闭所述开关功能部32。在开关功能部32被触发后，控制模块就会控制行走系统执行后退和/或转向，从而避让开障碍物。

如图2所示，所述碰撞开关装置30的数量为偶数个，偶数个所述碰撞开关装置30相对于所述清洁机器人沿其前进方向的中轴线对称布置。在本发明实施例中，碰撞开关装置30的数量为两个(以下用对称设置的两个碰撞开关装置30进行工作说明)。

在清洁机器人行进过程中，当障碍物位于清洁机器人的正前方时，前护板20的中部位置碰撞上障碍物，此时前护板20的左右两半几乎同时的抵顶两个开关驱动杆31的第一端头311，则两个开关驱动杆31的第二端头312几乎同时地触发光电开关。然后，控制模块检测到两个碰撞开关装置30几乎同时被触发，则控制模块确定为障碍物处于清洁机器人的正前方位置，因而控制模块就控制行走系统先进行后退，随之光电开关闭合，然后控制模块控制行走系统进行左转向或右转向，从而避让开障碍物。

在另一种实施例中，与前述实施例相比较具有以下不同之处：

在本实施例中，所述碰撞开关装置30安装于所述前护板20，所述碰撞开关装置30设有抵接端头，所述抵接端头抵顶于所述机身壳体10，所述前护板20在受到障碍物挤压时带动所述碰撞开关装置30朝向所述机身壳体10移动，使得所述机身壳体10挤压所述抵接端头以触发所述碰撞开关装置30。

并且，在本实施例的清洁机器人中，所述碰撞开关装置30包括开关驱动杆31、开关功能部32和第二压簧，所述开关驱动杆31设有第一端头311、第二端头312以及位于所述第一端头311与所述第二端头312之间的连接结构313，所述连接结构313可转动地连接于所述前护板20，所述第一端头311为所述抵接端头，所述开关功能部32安装于所述前护板20，所述开关功能部32与所述控制模块电性连接，所述第二端头312用于触发或关闭所述开关功能部32，所述第二压簧的一端抵接于所述前护板20，所述第二压簧的另一端抵接于所述连接结构313与所述第一端头311之间。

当清洁机器人在行进过程中碰撞到障碍物时，前护板20被障碍物挤压而朝向机身壳体10运动，此时碰撞开关装置30随前护板20一同朝向机身壳体10运动，则第一端头311将会抵顶在机身壳体10上，并且第二端头312脱离开关功能部32使得开关功能部32被触发，并且，此时第二压簧随着第一端头311被压缩而储存弹性势能，在控制模块控制行走系统后退和/或转向脱离障碍物时，第二端头312在第二压簧的弹力作用下回复并关闭开关功能部32。

本实施例的清洁机器人与前述实施例的清洁机器人除以上结构不同外，其余结构均相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洁机器人，其特征在于，包括：

机身壳体；

前护板，所述前护板相对所述机身壳体可浮动地安装于所述机身壳体的前端，所述前护板与所述机身壳体形成所述安装空间；

碰撞开关装置，所述碰撞开关装置装配于所述安装空间中，所述前护板用于在受到障碍物挤压时朝向所述机身壳体运动以使所述碰撞开关装置被触发；

行走系统，所述行走系统装配于所述机身壳体的底部；

控制模块，所述控制模块安装于所述机身壳体，所述碰撞开关装置与所述行走系统均与所述控制模块电性连接，所述控制模块用于在所述碰撞开关装置被触发时控制所述行走系统后退和/或转向。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，

所述碰撞开关装置安装于所述机身壳体，所述碰撞开关装置设有抵接端头，所述抵接端头抵顶于所述前护板，所述前护板在受到障碍物挤压时挤压所述抵接端头以触发所述碰撞开关装置。

3.根据权利要求2所述的清洁机器人，其特征在于，

所述碰撞开关装置包括：

开关驱动杆，所述开关驱动杆设有第一端头、第二端头以及位于所述第一端头与所述第二端头之间的连接结构，所述连接结构可转动地连接于所述机身壳体，所述第一端头为所述抵接端头；

开关功能部，所述开关功能部安装于所述机身壳体，所述开关功能部与所述控制模块电性连接，所述第二端头用于触发或关闭所述开关功能部；

复位弹性件，所述复位弹性件连接于所述机身壳体，所述复位弹性件用于向所述开关驱动杆施加复位弹力，以使所述第二端头触发所述开关功能部后复位以关闭所述开关功能部。

4.根据权利要求3所述的清洁机器人，其特征在于，

所述开关功能部为光电开关。

5.根据权利要求3所述的清洁机器人，其特征在于，

所述机身壳体设有安装柱，所述连接结构为设置于所述开关驱动杆并套设于所述安装柱的安装孔；

所述复位弹性件为扭簧，所述扭簧安装于所述安装柱，所述扭簧的第一延伸端抵接于所述机身壳体，所述扭簧的第二延伸端抵接于所述开关驱动杆。

6.根据权利要求3所述的清洁机器人，其特征在于，

所述机身壳体设有安装柱，所述连接结构为设置于所述开关驱动杆并套设于所述安装柱的安装孔；

所述复位弹性件为拉簧，所述拉簧的一端连接于所述机身壳体，所述拉簧的另一端连接于所述连接结构与所述第二端头之间；或者，所述复位弹性件为第一压簧，所述第一压簧的一端抵接于所述机身壳体，所述第一压簧的另一端抵接于所述连接结构与所述第一端头之间。

7.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，

所述碰撞开关装置安装于所述前护板，所述碰撞开关装置设有抵接端头，所述抵接端头抵顶于所述机身壳体，所述前护板在受到障碍物挤压时带动所述碰撞开关装置朝向所述机身壳体移动，使得所述机身壳体挤压所述抵接端头以触发所述碰撞开关装置。

8.根据权利要求7所述的清洁机器人，其特征在于，

所述碰撞开关装置包括：

开关驱动杆，所述开关驱动杆设有第一端头、第二端头以及位于所述第一端头与所述第二端头之间的连接结构，所述连接结构可转动地连接于所述前护板，所述第一端头为所述抵接端头；

开关功能部，所述开关功能部安装于所述前护板，所述开关功能部与所述控制模块电性连接，所述第二端头用于触发或关闭所述开关功能部；

第二压簧，所述第二压簧的一端抵接于所述前护板，所述第二压簧的另一端抵接于所述连接结构与所述第一端头之间。

9.根据权利要求1-8任一项所述的清洁机器人，其特征在于，

所述碰撞开关装置的数量为偶数个，偶数个所述碰撞开关装置相对于所述清洁机器人沿其前进方向的中轴线对称布置。

10.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，

所述清洁机器人还包括浮动弹片，所述浮动弹片设置在所述前护板与所述机身壳体之间。

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