CN116687281A - 一种机器人底盘及扫地机器人 - Google Patents
一种机器人底盘及扫地机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116687281A CN116687281A CN202310962902.2A CN202310962902A CN116687281A CN 116687281 A CN116687281 A CN 116687281A CN 202310962902 A CN202310962902 A CN 202310962902A CN 116687281 A CN116687281 A CN 116687281A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chassis
- robot
- gears
- shell
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 title abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 39
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 34
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 28
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 15
- 241000237983 Trochidae Species 0.000 claims description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/24—Floor-sweeping machines, motor-driven
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
- A47L11/4061—Steering means; Means for avoiding obstacles; Details related to the place where the driver is accommodated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
- A47L11/4063—Driving means; Transmission means therefor
- A47L11/4066—Propulsion of the whole machine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种机器人底盘,涉及机器人技术领域,包括底盘外壳、驱动组件、前升降组件、后升降组件和联动组件,驱动组件在机器人的前端以及机器人后端的左右两侧形成独立控制方向、速度的驱动结构,前升降组件、后升降组件分别在机器人底盘的前后两端形成控制底盘外壳上下移动的结构,联动组件的其中一端连接在驱动组件中的滚轮端部并使滚轮时刻保持与地面接触,该机器人底盘的每个滚轮均可独立控制速度以及方向,而且底面与地面之间的距离可以进行调整,方便在移动过程中实现避障操作,滚轮时刻保持贴近于地面滚动,有利于保持机器人的平衡;本发明还公开了一种扫地机器人,该扫地机器人的灵活性强,适用于不同的地形环境。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,具体为一种机器人底盘及扫地机器人。
背景技术
随着科技的进步,机器人在生活当中的应用也越来越广泛,机器人技术的应用将人从劳动中解放出来,在清洁领域的应用也是如此,机器人的应用大大降低了清洁工作的强度。
而目前市场上的大多扫地机器人底盘都是较为简单的底盘结构,这些机器人底盘结构一般会在底盘的前后两端设置各一个电机,前后两端的电机各驱动处在底盘同侧位置的所有驱动轮,具体为通过一定的传动结构使位于同侧的多个驱动轮从同一个电机那里获得驱动力,从而实现对机器人底盘的驱动;但是该种结构的底盘只能通过前后轮的差速实现转向时,轮子与地面之间容易出现滑移,而电机则需要克服额外的较大的摩擦力实现快速减速转向,不仅对于轮胎磨损的是巨大的,而且会造成额外的功率损失,电机功率以及耗能较大。
另外,一些扫地机器人的底盘是无法实现升降的,在躲避高度不高的障碍物时,多数的扫地机器人会通过绕开的形式进行避障,扫地机器人的行进路程发生改变,扫地机器人的清洁时间会延长;而且,扫地机器人在经过一些房间门口处的门槛时会被门槛卡住或挡住,导致其无法进入到房间内进行清洁,使得扫地机器人的工作范围变小。
因此,有必要设计一种机器人底盘及扫地机器人。
发明内容
本发明针对上述技术不足,提供一种机器人底盘,该机器人底盘的每个滚轮均可独立控制速度以及方向,底面与地面之间的距离可以进行调整,方便在移动过程中实现避障操作,而且滚轮在行进过程中能时刻保持贴近于地面滚动,有利于保持机器人的平衡;本发明还公开了一种扫地机器人,该扫地机器人的灵活性强,适用于不同的地形环境。
为达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:本发明公开了一种机器人底盘,该机器人底盘包括底盘外壳,所述底盘外壳中部的表面设有控制箱,所述机器人底盘还包括:驱动组件、前升降组件、后升降组件和联动组件,所述驱动组件分布于所述底盘外壳的前端以及底盘外壳后端的左右两侧,并在机器人的前端以及机器人后端的左右两侧形成独立控制方向、速度的驱动结构,所述前升降组件设置在所述机器人底盘前端的底盘外壳表面并与底盘外壳连接,所述前升降组件在机器人底盘的前端形成控制底盘外壳上下移动的结构,所述后升降组件设置在所述机器人底盘后端的底盘外壳表面并与底盘外壳连接,所述机器人底盘内至少设有两个后升降组件,所述后升降组件在机器人底盘的后端形成控制底盘外壳上下移动的结构,所述联动组件的其中一端连接在驱动组件中的滚轮端部并使滚轮时刻保持与地面接触,所述底盘外壳的前端以及底盘外壳后端的左右两侧均设有通孔,所述滚轮在通孔竖直方向的空间内活动,所述滚轮中心的一端连接有第一万向连接臂,所述第一万向连接臂的顶端配合有第一连接臂,所述通孔边沿的底盘外壳表面至少设有两个与升降组件连接的齿条,所述第一连接臂端部固定连接在齿条的顶端,所述联动组件的另一端连接在齿条的中部。
进一步,所述驱动组件还包括第一驱动电机、第二连接臂和转向电机,所述第一驱动电机设置在通孔外侧的底盘外壳表面,所述滚轮中心的另一端连接有第二万向连接臂,所述第一驱动电机的驱动端连接与第二万向连接臂的一端连接,所述第一驱动电机外侧的底盘外壳表面均设有竖直的安装板,所述转向电机固定在安装板侧壁,所述转向电机的驱动端至少设有两个且均连接有第二连接臂,所述第二连接臂的外侧套设有防护套,所述第二连接臂的端部通过接头与联动组件连接。
进一步,所述底盘外壳的前端设有一个转向电机,所述底盘外壳的后端至少设有两个转向电机,位于机器人后端的所述转向电机所连接的两个第二连接臂分别连接机器人后端的两个联动组件。
进一步,所述联动组件包括第一避震、第一滑动座、第一连接杆和第一连接座,所述滚轮中心的一端至少连接有两个前后分布的第一连接头,所述第一避震的上下两端均设有第一连接座,位于所述第一避震底端的第一连接座铰接在第一连接头的端部,所述齿条的中部设有竖直分布的第一滑槽,所述第一滑动座配合在第一滑槽内,所述第一连接杆贯穿第一滑动座并与第一避震顶端的第一连接座连接,所述第二连接臂的端部设有第二连接头,所述第二连接头铰接在第一连接杆的端部。
进一步,所述联动组件包括第二避震、第二滑动座、第二连接杆和第二连接座,所述滚轮中心的左右两端均设有两个第三连接头,所述第二避震的上下两端均设有第二连接座,位于所述第二避震底端的第二连接座铰接在第三连接头的端部,所述齿条的中部设有竖直分布的第二滑槽,所述第二滑动座配合在第二滑槽内,所述第二连接杆贯穿第二滑动座并与第二避震顶端的第二连接座连接,所述第二连接臂的端部设有第四连接头,所述第四连接头铰接在第二连接杆的端部。
进一步,所述前升降组件包括第二驱动电机、若干个第一齿轮和第一传动轴,所述第二驱动电机设置在底盘外壳中部的表面,位于所述底盘外壳前端的表面至少设有两个第一固定座,所述第一传动轴呈纵向设置的方式配合于第一固定座中,所述第二驱动电机的驱动端以及第一传动轴的两端均设有第一齿轮,位于所述第一传动轴其中一端的第一齿轮与位于所述底盘外壳前端的齿条啮合,所述第一固定座外侧的底盘外壳表面设有第二固定座,所述第二固定座通过转轴设有与第一齿轮啮合的第二齿轮,所述第二驱动电机外侧的底盘外壳表面设有第三固定座,所述第三固定座中配合有呈横向设置的的第二传动轴,所述第二传动轴的两端均设有第三齿轮,所述第三齿轮分别与第一齿轮和第二齿轮啮合,所述第二驱动电机驱动端处的第一齿轮以及第三齿轮均为锥齿轮。
进一步,所述后升降组件包括第三驱动电机、第三传动轴和若干个第四齿轮,所述第三驱动电机设置在底盘外壳中部的表面,所述底盘外壳后端的左右两侧至少设有两个横向设置的第四固定座,所述第三传动轴贯穿式配合于同一纵向直线上的两个第四固定座中,所述第三传动轴的两端均设有第四齿轮,所述第三驱动电机的驱动端设有第五齿轮,所述底盘外壳后端的表面设有与第三驱动电机处在同一纵向方向直线的第五固定座,所述第五固定座中配合有纵向设置的第四传动轴,所述第四传动轴的两端均设有第六齿轮,其中一个所述第四齿轮外侧的第三传动轴配合有第七齿轮,所述第六齿轮分别与第五齿轮和第七齿轮啮合,所述第五齿轮分别与齿条以及其中一个第四齿轮啮合,另外三个所述第四齿轮均与齿条啮合,所述第五齿轮、与所述第五齿轮啮合的第四齿轮、与第七齿轮啮合的第六齿轮均为锥齿轮。
进一步,所述底盘外壳的前端设有吸尘管道,所述吸尘管道左右两侧的内壁均设有滑轨,所述滑轨内配合有滑块,两个所述滑块之间固定连接有第三连接杆,所述第三连接杆的底端设有用于连接刷头的连接部。
进一步,所述吸尘管道后端的壁面设有拨片开关,所述拨片开关的拨片延伸至吸尘管道内,所述第三连接杆顶部的后端设有与拨片接触的顶板,所述顶板的上下两端以及拨片的上下两端均为斜面。
本发明还公开了一种扫地机器人,包括上述的机器人底盘,所述底盘外壳的顶端配合有顶壳,所述顶壳的侧壁周向设有若干个摄像头和若干个红外线测距仪,所述刷头为海绵滚刷、硬毛滚刷或直列毛刷。
本发明的有益效果为:本发明公开的机器人底盘中的每个滚轮均采用驱动组件进行独立控制,滚轮的速度以及方向均可以根据工作环境中变化短时间内实现变化,从而更快地实现避障,避免突然出现在机器人行进路径中的物件影响机器人正常工作的情况发生;通过前升降组件以及后升降组件控制机器人底盘的底面与地面之间的距离,方便在移动过程中实现避障操作,避免地面凸起的障碍物卡在机器人的底面导致机器人无法行进的情况出现;通过联动组件在滚轮滚过高度较低的障碍物时带动滚轮上下移动,让滚轮时刻保持贴近于地面滚动,让滚轮在经过障碍物后迅速着地,有利于保持机器人的平衡,再配合前升降组件以及后升降组件对底盘高度的调整,可以让机器人在不改变行进路径的情况下顺利地经过地面凸起的障碍物并继续进行工作;本发明还本发明还公开了一种扫地机器人,该扫地机器人的灵活性强,适用于不同的地形环境。
附图说明
图1为该机器人底盘的结构示意图。
图2为该机器人底盘前端的驱动组件的结构示意图。
图3为该机器人底盘后端的驱动组件的结构示意图。
图4为位于机器人底盘前端的联动组件的结构示意图。
图5为位于机器人底盘后端的联动组件的结构示意图。
图6为前升降组件的结构示意图。
图7为后升降组件的结构示意图。
图8为吸尘管道外部的结构示意图。
图9为吸尘管道内部的结构示意图。
图10为该扫地机器人的结构示意图。
图中,1、底盘外壳;2、控制箱;3、驱动组件;4、前升降组件;5、后升降组件;6、联动组件;7、滚轮;8、通孔;9、第一万向连接臂;10、第一连接臂;11、齿条;12、第一驱动电机;13、第二连接臂;14、转向电机;15、第二万向连接臂;16、安装板;17、第一连接头;18、防护套;19、第一避震;20、第一滑动座;21、第一连接杆;22、第一连接座;24、第一滑槽;25、第二连接头;26、第二避震;27、第二滑动座;28、第二连接杆;29、第二连接座;30、第三连接头;31、第二滑槽;32、第四连接头;33、第二驱动电机;34、第一齿轮;35、第一传动轴;36、第一固定座;37、第二固定座;38、第二齿轮;39、第三固定座;40、第二传动轴;41、第三齿轮;42、第三驱动电机;43、第三传动轴;44、第四齿轮;45、第四固定座;46、第五齿轮;47、第五固定座;48、第四传动轴;49、第六齿轮;50、第七齿轮;51、吸尘管道;52、滑轨;53、滑块;54、第三连接杆;55、连接部;56、拨片开关;57、顶板;58、顶壳;59、摄像头;60、红外线测距仪。
具体实施方式
本发明公开了一种机器人底盘,如图1所示,该机器人底盘包括底盘外壳1,所述底盘外壳1中部的表面设有控制箱2,所述机器人底盘还包括:驱动组件3、前升降组件4、后升降组件5和联动组件6,所述驱动组件3分布于所述底盘外壳1的前端以及底盘外壳1后端的左右两侧,并在机器人的前端以及机器人后端的左右两侧形成独立控制方向、速度的驱动结构,所述前升降组件4设置在所述机器人底盘前端的底盘外壳1表面并与底盘外壳1连接,所述前升降组件4在机器人底盘的前端形成控制底盘外壳1上下移动的结构,所述后升降组件5设置在所述机器人底盘后端的底盘外壳1表面并与底盘外壳1连接,所述机器人底盘内至少设有两个后升降组件5,所述后升降组件5在机器人底盘的后端形成控制底盘外壳1上下移动的结构,所述联动组件6其中一端连接在驱动组件3中的滚轮7端部并使滚轮7时刻保持与地面接触,所述底盘外壳1的前端以及底盘外壳1后端的左右两侧均设有通孔8,所述滚轮7在通孔8竖直方向的空间内活动,所述滚轮7中心的一端连接有第一万向连接臂9,所述第一万向连接臂9的顶端配合有第一连接臂10,所述通孔8边沿的底盘外壳1表面至少设有两个与升降组件连接的齿条11,所述第一连接臂10端部固定连接在齿条11的顶端,所述联动组件6的另一端连接在齿条11的中部。
其中,控制箱2用于控制机器人底盘内的各个电气部件工作,第一万向连接臂9能在底盘外壳1与滚轮7之间形成一个软连接结构,在前升降组件4以及后升降组件5对底盘高度进行调节时,滚轮7相对于底盘外壳1具有可自行活动的能力;同时,由于滚轮7、第一万向连接臂9以及第一连接臂10之间形成一个对底盘外壳1进行支撑的结构,所以通过前升降组件4以及后升降组件5在齿条11上的运动,可以进行底盘外壳1的离地高度调节。
另外,本发明公开的机器人底盘中的每个滚轮7均采用驱动组件3进行独立控制,滚轮7的速度以及方向均可以根据工作环境中变化短时间内实现变化,从而更快地实现避障,避免突然出现在机器人行进路径中的物件影响机器人正常工作的情况发生。
通过前升降组件4以及后升降组件5控制机器人底盘的底面与地面之间的距离,方便在移动过程中实现避障操作,避免地面凸起的障碍物卡在机器人的底面导致机器人无法行进的情况出现。
通过联动组件6在滚轮7滚过高度较低的障碍物时带动滚轮7上下移动,让滚轮7时刻保持贴近于地面滚动,让滚轮7在经过障碍物后迅速着地,有利于保持机器人的平衡,再配合前升降组件4以及后升降组件5对底盘高度的调整,可以让机器人在不改变行进路径的情况下顺利地经过地面凸起的障碍物并继续进行工作。
如图2和图3结合所示,所述驱动组件3还包括第一驱动电机12、第二连接臂13和转向电机14,所述第一驱动电机12设置在通孔8外侧的底盘外壳1表面,所述滚轮7中心的另一端连接有第二万向连接臂15,所述第一驱动电机12的驱动端连接与第二万向连接臂15的一端连接,所述第一驱动电机12外侧的底盘外壳1表面均设有竖直的安装板16,所述转向电机14固定在安装板16侧壁,所述转向电机14的驱动端至少设有两个且均连接有第二连接臂13,所述第二连接臂13的外侧套设有防护套18,所述第二连接臂13的端部通过接头与联动组件6连接。
其中,第一驱动电机12通过第二万向连接臂15驱动滚轮7转动,即使滚轮7在转向时也不影响第一驱动电机12对滚轮7的驱动作用,同时,第一驱动电机12对不同滚轮7的驱动速度差异也可以间接实现底盘的行进方向改变,如利用底盘后方的两个滚轮7的速度差实现行进方向调节或利用底盘后方单个滚轮7与底盘前方的滚轮7工作实现行进方向调节;转向电机14第二连接臂13用于驱动滚轮7左右转向,从而实现单个滚轮7的独立方向控制,防护套18可以避免外物进入到第二连接臂13内,减少外界对转向电机14驱动第二连接臂13工作的影响。
如图3所示,所述底盘外壳1的前端设有一个转向电机14,所述底盘外壳1的后端至少设有两个转向电机14,位于机器人后端的所述转向电机14所连接的两个第二连接臂13分别连接机器人后端的两个联动组件6。
其中,底盘外壳1前端的转向电机14控制第二连接臂13的移动,给予连接在滚轮7左右两侧的联动组件6动力并使其对滚轮7的左侧或右侧产生一个推动力 ,从而带动底盘外壳1前端的滚轮7进行偏移,从而改变机器人底盘的行进方向;底盘外壳1后端的两个转向电机14控制单个第二连接臂13的移动,不同的转向电机14上处在同侧方向的两个第二连接臂13在对同一个滚轮7进行方向控制时的移动方向是相反的,通过两个第二连接臂13的协调工作可以让滚轮7的转向更稳定。
如图4所示,所述联动组件6包括第一避震19、第一滑动座20、第一连接杆21和第一连接座22,所述滚轮7中心的一端至少连接有两个前后分布的第一连接头17,所述第一避震19的上下两端均设有第一连接座22,位于所述第一避震19底端的第一连接座22铰接在第一连接头17的端部,所述齿条11的中部设有竖直分布的第一滑槽24,所述第一滑动座20配合在第一滑槽24内,所述第一连接杆21贯穿第一滑动座20并与第一避震19顶端的第一连接座22连接,所述第二连接臂13的端部设有第二连接头25,所述第二连接头25铰接在第一连接杆21的端部。
其中,通过转向电机14推动第一连接杆21控制机器人后端的滚轮7进行转向时,通过第一连接杆21在第一滑动座20内的伸缩,可以保持第一避震19不发生水平方向上的指针偏移,还可以向机器人后端的滚轮7施加推力使其转向;第一连接头17以竖直方向的直线为摆动轴心,在机器人后端的滚轮7进行转向时使第一避震19不会随滚轮7的转向而发生水平方向上的指针偏移;第一连接座22以纵向直线为摆动轴心,在机器人底盘以不改变行进路径经过障碍物后,由于第一避震19与第一连接座22之间是一个铰接式的连接,而且滚轮7在障碍物顶部向下滚动,滚轮7会率先向下移动,然后第一避震19与第一滑动座20之间的铰接式的连接也会使第一避震19向下移动,同时,第一滑动座20也会受到第一避震19的拉力作用在第一滑槽24内向下滑动,通过滚轮7以及第一避震19的向下摆动,再配合第一滑动座20的向下滑动,会使得滚轮7在滚过障碍物后,能快速着地并通过第一避震19快速实现缓冲,避免底盘外壳1的底面与地面发生碰撞,使机器人底盘能够平稳地越过障碍物。
如图5所示,所述联动组件6包括第二避震26、第二滑动座27、第二连接杆28和第二连接座29,所述滚轮7中心的左右两端均设有两个第三连接头30,所述第二避震26的上下两端均设有第二连接座29,位于所述第二避震26底端的第二连接座29铰接在第三连接头30的端部,所述齿条11的中部设有竖直分布的第二滑槽31,所述第二滑动座27配合在第二滑槽31内,所述第二连接杆28贯穿第二滑动座27并与第二避震26顶端的第二连接座29连接,所述第二连接臂13的端部设有第四连接头32,所述第四连接头32铰接在第二连接杆28的端部。
其中,通过转向电机14推动第二连接杆28控制机器人前端的滚轮7进行转向时,通过第二连接杆28在第二滑动座27内的伸缩,可以保持第二避震26不发生水平方向上的指针偏移,还可以向机器人前端的滚轮7施加推力使其转向;第三连接头30以竖直方向的直线为摆动轴心,在机器人前端的滚轮7进行转向时使第二避震26不会随滚轮7的转向而发生水平方向上的指针偏移;第二连接座29以纵向直线为摆动轴心,在机器人底盘以不改变行进路径经过障碍物后,由于第二避震26与第二连接座29之间是一个铰接式的连接,而且滚轮7在障碍物顶部向下滚动,滚轮7会率先向下移动,然后第二避震26与第二滑动座27之间的铰接式的连接也会使第二避震26向下移动,同时,第二滑动座27也会受到第二避震26的拉力作用在第二滑槽31内向下滑动,通过滚轮7以及第二避震26的向下摆动,再配合第二滑动座27的向下滑动,会使得滚轮7在滚过障碍物后,能快速着地并通过第二避震26快速实现缓冲,避免底盘外壳1的底面与地面发生碰撞,使机器人底盘能够平稳地越过障碍物。
如图6所示,所述前升降组件4包括第二驱动电机33、若干个第一齿轮34和第一传动轴35,所述第二驱动电机33设置在底盘外壳1中部的表面,位于所述底盘外壳1前端的表面至少设有两个第一固定座36,所述第一传动轴35呈纵向设置的方式配合于第一固定座36中,所述第二驱动电机33的驱动端以及第一传动轴35的两端均设有第一齿轮34,位于所述第一传动轴35其中一端的第一齿轮34与位于所述底盘外壳1前端的齿条11啮合,所述第一固定座36外侧的底盘外壳1表面设有第二固定座37,所述第二固定座37通过转轴设有与第一齿轮34啮合的第二齿轮38,所述第二驱动电机33外侧的底盘外壳1表面设有第三固定座39,所述第三固定座39中配合有呈横向设置的的第二传动轴40,所述第二传动轴40的两端均设有第三齿轮41,所述第三齿轮41分别与第一齿轮34和第二齿轮38啮合,所述第二驱动电机33驱动端处的第一齿轮34以及第三齿轮41均为锥齿轮。
其中,通过第二驱动电机33通过第一齿轮34与第三齿轮41之间的啮合作用向第二传动轴40提供动力,第二传动轴40通过第三齿轮41与第二齿轮38之间的啮合作用将动力传递至第一传动轴35其中一端处的第一齿轮34上,动力使第一传动轴35转动后,通过另外一个第一齿轮34与齿条11的啮合作用将动力提供转化成带动底盘外壳1上下移动的动力;同时,第二驱动电机33通过第一齿轮34与第二齿轮38之间的啮合以及第二齿轮38与第一传动轴35其中一个第一齿轮34之间的啮合,将动力传递至第一传动轴35上,第一传动轴35通过第一齿轮34与齿条11的啮合作用将动力提供转化成带动底盘外壳1上下移动的动力,从而实现对底盘外壳1的升降。
如图7所示,所述后升降组件5包括第三驱动电机42、第三传动轴43和若干个第四齿轮44,所述第三驱动电机42设置在底盘外壳1中部的表面,所述底盘外壳1后端的左右两侧至少设有两个横向设置的第四固定座45,所述第三传动轴43贯穿式配合于同一纵向直线上的两个第四固定座45中,所述第三传动轴43的两端均设有第四齿轮44,所述第三驱动电机42的驱动端设有第五齿轮46,所述底盘外壳1后端的表面设有与第三驱动电机42处在同一纵向方向直线的第五固定座47,所述第五固定座47中配合有纵向设置的第四传动轴48,所述第四传动轴48的两端均设有第六齿轮49,其中一个所述第四齿轮44外侧的第三传动轴43配合有第七齿轮50,所述第六齿轮49分别与第五齿轮46和第七齿轮50啮合,所述第五齿轮46分别与齿条11以及其中一个第四齿轮44啮合,另外三个所述第四齿轮44均与齿条11啮合,所述第五齿轮46、与所述第五齿轮46啮合的第四齿轮44、与第七齿轮50啮合的第六齿轮49均为锥齿轮。
其中,第三驱动电机42通过第五齿轮46与底盘后端的一个齿条11之间的啮合,将动力转化为提供转化成带动底盘外壳1上下移动的动力;同时,第三驱动电机42通过第五齿轮46与第四齿轮44之间的啮合将动力传递至其中一个第三传动轴43,再通过第四齿轮44与齿条11之间的啮合将动力传递至齿条11上,从而将动力转化为带动底盘外壳1上下移动的动力;另外,第三驱动电机42通过第五齿轮46与第六齿轮49之间的啮合将动力传递至第四传动轴48,第四传动轴48转动并通过第六齿轮49与第七齿轮50之间的啮合作用将动力传递至另外一个第三传动轴43,另外一个第三传动轴43转动并通过其两端的第四齿轮44与齿条11之间啮合将动力转化为带动底盘外壳1上下移动的动力,从而实现对底盘外壳1的升降。
如图8所示,所述底盘外壳1的前端设有吸尘管道51,所述吸尘管道51左右两侧的内壁均设有滑轨52,所述滑轨52内配合有滑块53,两个所述滑块53之间固定连接有第三连接杆54,所述第三连接杆54的底端设有用于连接刷头的连接部55。
其中,在机器人底盘的行进过程中,若刷头处在行进路线上的障碍物接触,刷头会向第三连接杆54产生一个向上的推力,从而使第三连接杆54向上移动,从而带动刷头越过障碍物;在经过障碍物后,第三连接杆54会受到重力作用而向下移动,从而带动刷头向下移动,继续对地面进行清扫。
该结构在对居家清洁过程中可以实现对高度较低的房间门槛的跨越,从而使机器人工作的范围进一步扩大。
如图9所示,所述吸尘管道51后端的壁面设有拨片开关56,所述拨片开关56的拨片延伸至吸尘管道51内,所述第三连接杆54顶部的后端设有与拨片接触的顶板57,所述顶板57的上下两端以及拨片的上下两端均为斜面。
其中,在第三连接杆54向上移动时,顶板57会顶起拨片开关56的拨片,从而触发拨片开关56的感应,拨片开关56传输信号至控制箱2内,控制箱2控制前升降组件4以及后升降组件5对底盘外壳1进行升高,使底盘底面高于障碍物高度,智能控制底盘的升高;在底盘的前轮越过障碍物后,第三连接杆54会向下移动,在经过一段时间后,控制箱2会控制前升降组件4以及后升降组件5对底盘外壳1进行降低,实现底盘高度的智能控制。
本发明还公开了一种扫地机器人,如图10所示,包括上述的机器人底盘,所述底盘外壳1的顶端配合有顶壳58,所述顶壳58的侧壁周向设有若干个摄像头59和若干个红外线测距仪60,所述刷头为海绵滚刷、硬毛滚刷或直列毛刷。
其中,通过摄像头59以及红外线测距仪60可以对机器人周围的工作环境进行监测,获取周围环境的图像数据、位置数据等,从而方便计算出行进路径以及障碍物所处位置。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种机器人底盘,该机器人底盘包括底盘外壳,所述底盘外壳中部的表面设有控制箱,其特征在于,所述机器人底盘还包括:
驱动组件,分布于所述底盘外壳的前端以及底盘外壳后端的左右两侧,并在机器人的前端以及机器人后端的左右两侧形成独立控制方向、速度的驱动结构;
前升降组件,设置在所述机器人底盘前端的底盘外壳表面并与底盘外壳连接,所述前升降组件在机器人底盘的前端形成控制底盘外壳上下移动的结构;
后升降组件,设置在所述机器人底盘后端的底盘外壳表面并与底盘外壳连接,所述机器人底盘内至少设有两个后升降组件,所述后升降组件在机器人底盘的后端形成控制底盘外壳上下移动的结构;
联动组件,其中一端连接在驱动组件中的滚轮端部并使滚轮时刻保持与地面接触;
所述底盘外壳的前端以及底盘外壳后端的左右两侧均设有通孔,所述滚轮在通孔竖直方向的空间内活动,所述滚轮中心的一端连接有第一万向连接臂,所述第一万向连接臂的顶端配合有第一连接臂,所述通孔边沿的底盘外壳表面至少设有两个与升降组件连接的齿条,所述第一连接臂端部固定连接在齿条的顶端,所述联动组件的另一端连接在齿条的中部。
2.根据权利要求1所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述驱动组件还包括第一驱动电机、第二连接臂和转向电机,所述第一驱动电机设置在通孔外侧的底盘外壳表面,所述滚轮中心的另一端连接有第二万向连接臂,所述第一驱动电机的驱动端连接与第二万向连接臂的一端连接,所述第一驱动电机外侧的底盘外壳表面均设有竖直的安装板,所述转向电机固定在安装板侧壁,所述转向电机的驱动端至少设有两个且均连接有第二连接臂,所述第二连接臂的外侧套设有防护套,所述第二连接臂的端部通过接头与联动组件连接。
3.根据权利要求2所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述底盘外壳的前端设有一个转向电机,所述底盘外壳的后端至少设有两个转向电机,位于机器人后端的所述转向电机所连接的两个第二连接臂分别连接机器人后端的两个联动组件。
4.根据权利要求2所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述联动组件包括第一避震、第一滑动座、第一连接杆和第一连接座,所述滚轮中心的一端至少连接有两个前后分布的第一连接头,所述第一避震的上下两端均设有第一连接座,位于所述第一避震底端的第一连接座铰接在第一连接头的端部,所述齿条的中部设有竖直分布的第一滑槽,所述第一滑动座配合在第一滑槽内,所述第一连接杆贯穿第一滑动座并与第一避震顶端的第一连接座连接,所述第二连接臂的端部设有第二连接头,所述第二连接头铰接在第一连接杆的端部。
5.根据权利要求2所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述联动组件包括第二避震、第二滑动座、第二连接杆和第二连接座,所述滚轮中心的左右两端均设有两个第三连接头,所述第二避震的上下两端均设有第二连接座,位于所述第二避震底端的第二连接座铰接在第三连接头的端部,所述齿条的中部设有竖直分布的第二滑槽,所述第二滑动座配合在第二滑槽内,所述第二连接杆贯穿第二滑动座并与第二避震顶端的第二连接座连接,所述第二连接臂的端部设有第四连接头,所述第四连接头铰接在第二连接杆的端部。
6.根据权利要求1所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述前升降组件包括第二驱动电机、若干个第一齿轮和第一传动轴,所述第二驱动电机设置在底盘外壳中部的表面,位于所述底盘外壳前端的表面至少设有两个第一固定座,所述第一传动轴呈纵向设置的方式配合于第一固定座中,所述第二驱动电机的驱动端以及第一传动轴的两端均设有第一齿轮,位于所述第一传动轴其中一端的第一齿轮与位于所述底盘外壳前端的齿条啮合,所述第一固定座外侧的底盘外壳表面设有第二固定座,所述第二固定座通过转轴设有与第一齿轮啮合的第二齿轮,所述第二驱动电机外侧的底盘外壳表面设有第三固定座,所述第三固定座中配合有呈横向设置的第二传动轴,所述第二传动轴的两端均设有第三齿轮,所述第三齿轮分别与第一齿轮和第二齿轮啮合,所述第二驱动电机驱动端处的第一齿轮以及第三齿轮均为锥齿轮。
7.根据权利要求1所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述后升降组件包括第三驱动电机、第三传动轴和若干个第四齿轮,所述第三驱动电机设置在底盘外壳中部的表面,所述底盘外壳后端的左右两侧至少设有两个横向设置的第四固定座,所述第三传动轴贯穿式配合于同一纵向直线上的两个第四固定座中,所述第三传动轴的两端均设有第四齿轮,所述第三驱动电机的驱动端设有第五齿轮,所述底盘外壳后端的表面设有与第三驱动电机处在同一纵向方向直线的第五固定座,所述第五固定座中配合有纵向设置的第四传动轴,所述第四传动轴的两端均设有第六齿轮,其中一个所述第四齿轮外侧的第三传动轴配合有第七齿轮,所述第六齿轮分别与第五齿轮和第七齿轮啮合,所述第五齿轮分别与齿条以及其中一个第四齿轮啮合,另外三个所述第四齿轮均与齿条啮合,所述第五齿轮、与所述第五齿轮啮合的第四齿轮、与第七齿轮啮合的第六齿轮均为锥齿轮。
8.根据权利要求1所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述底盘外壳的前端设有吸尘管道,所述吸尘管道左右两侧的内壁均设有滑轨,所述滑轨内配合有滑块,两个所述滑块之间固定连接有第三连接杆,所述第三连接杆的底端设有用于连接刷头的连接部。
9.根据权利要求8所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述吸尘管道后端的壁面设有拨片开关,所述拨片开关的拨片延伸至吸尘管道内,所述第三连接杆顶部的后端设有与拨片接触的顶板,所述顶板的上下两端以及拨片的上下两端均为斜面。
10.一种扫地机器人,包括如权利要求1~9任一所述的一种机器人底盘,其特征在于,所述底盘外壳的顶端配合有顶壳,所述顶壳的侧壁周向设有若干个摄像头和若干个红外线测距仪。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310962902.2A CN116687281B (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种机器人底盘及扫地机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310962902.2A CN116687281B (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种机器人底盘及扫地机器人 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116687281A true CN116687281A (zh) | 2023-09-05 |
CN116687281B CN116687281B (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=87826055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310962902.2A Active CN116687281B (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种机器人底盘及扫地机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116687281B (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1636497A (zh) * | 2003-12-22 | 2005-07-13 | Lg电子株式会社 | 自动吸尘器及其控制方法 |
US20070234492A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-10-11 | Irobot Corporation | Coverage robot mobility |
CN208709772U (zh) * | 2017-12-29 | 2019-04-09 | 江苏美的清洁电器股份有限公司 | 扫地机器人 |
CN209505379U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-10-18 | 上海钛米机器人科技有限公司 | 悬挂装置及底盘 |
CN110448227A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-15 | 广东宝乐机器人股份有限公司 | 扫地机器人 |
CN112471975A (zh) * | 2020-12-05 | 2021-03-12 | 李兵和 | 一种垃圾清扫机器人 |
CN112895884A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-06-04 | 山东科技大学 | 一种新能源6×6特种底盘车驱动结构 |
CN112998589A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-22 | 深圳市杉川机器人有限公司 | 扫地机器人 |
CN213920585U (zh) * | 2020-12-15 | 2021-08-10 | 珠海派宝智能科技有限公司 | 一种机器人运动底盘的阻尼缓冲结构 |
CN214451414U (zh) * | 2021-01-19 | 2021-10-22 | 广州科语机器人有限公司 | 一种清洁机器人 |
CN214804456U (zh) * | 2021-02-10 | 2021-11-23 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | 一种自动清洁设备 |
CN114227763A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 | 高度调节的轮式机器人底盘结构 |
WO2023285204A1 (de) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | BSH Hausgeräte GmbH | Antriebseinheit für einen bodenroboter |
CN219166288U (zh) * | 2022-12-21 | 2023-06-13 | 许梓恒 | 一种智能扫地机器人 |
-
2023
- 2023-08-02 CN CN202310962902.2A patent/CN116687281B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1636497A (zh) * | 2003-12-22 | 2005-07-13 | Lg电子株式会社 | 自动吸尘器及其控制方法 |
US20070234492A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-10-11 | Irobot Corporation | Coverage robot mobility |
CN208709772U (zh) * | 2017-12-29 | 2019-04-09 | 江苏美的清洁电器股份有限公司 | 扫地机器人 |
CN209505379U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-10-18 | 上海钛米机器人科技有限公司 | 悬挂装置及底盘 |
CN110448227A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-15 | 广东宝乐机器人股份有限公司 | 扫地机器人 |
CN112471975A (zh) * | 2020-12-05 | 2021-03-12 | 李兵和 | 一种垃圾清扫机器人 |
CN213920585U (zh) * | 2020-12-15 | 2021-08-10 | 珠海派宝智能科技有限公司 | 一种机器人运动底盘的阻尼缓冲结构 |
CN214451414U (zh) * | 2021-01-19 | 2021-10-22 | 广州科语机器人有限公司 | 一种清洁机器人 |
CN214804456U (zh) * | 2021-02-10 | 2021-11-23 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | 一种自动清洁设备 |
CN112895884A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-06-04 | 山东科技大学 | 一种新能源6×6特种底盘车驱动结构 |
CN112998589A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-22 | 深圳市杉川机器人有限公司 | 扫地机器人 |
WO2023285204A1 (de) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | BSH Hausgeräte GmbH | Antriebseinheit für einen bodenroboter |
CN114227763A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 | 高度调节的轮式机器人底盘结构 |
CN219166288U (zh) * | 2022-12-21 | 2023-06-13 | 许梓恒 | 一种智能扫地机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116687281B (zh) | 2023-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4977971A (en) | Hybrid robotic vehicle | |
CN110466633B (zh) | 适用于恶劣环境的悬挂高度自适应特种机器人及作业方法 | |
CN111017020A (zh) | 移动平台越野底盘及移动机器人 | |
CN115151175A (zh) | 具有三星轮和致动器臂的机器人装置以及用机器人装置导航表面的方法 | |
CN116687281B (zh) | 一种机器人底盘及扫地机器人 | |
CN112022010A (zh) | 看台座椅区域垃圾清扫机器人 | |
CN210518196U (zh) | 清洁行走装置及光伏阵列 | |
CN108502054B (zh) | 一种车体变形麦克纳姆轮小车 | |
CN212394823U (zh) | 一种看台座椅区域垃圾清扫机器人 | |
CN117731182A (zh) | 一种应用于幕墙清洗的履带机器人越障模组及其操作方法 | |
CN210518193U (zh) | 清洁行走装置及光伏阵列 | |
CN110977923A (zh) | 一种专用于风力发电机叶片的四自由度履带机器人 | |
CN114872813B (zh) | 适于狭窄空间的轮足越障机器人 | |
CN216602731U (zh) | 一种爬升清洁机器人 | |
CN114343506B (zh) | 一种多形态楼阶清扫机器人 | |
CN212289774U (zh) | 单刷智能灵变洗车设备 | |
JP2020524027A (ja) | 自律走行掃除機 | |
CN114132406A (zh) | 一种周转式轮腿机器人 | |
CN111762132A (zh) | 单刷智能灵变洗车设备 | |
CN211324796U (zh) | 清洁机器人 | |
CN113530178B (zh) | 地面抹光机器人及地面抹光机器人的控制方法 | |
CN212447842U (zh) | 行走装置和机器人 | |
CN219616168U (zh) | 自动清扫装置 | |
CN212099127U (zh) | 一种防爆机器人的行走机构 | |
CN212349604U (zh) | 一种可调角度导架车 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |