CN203987838U - 自移动装置 - Google Patents
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Abstract
一种自移动装置，包括外框和基体，基体上设有控制单元和行走单元，基体上还设有卡合机构(300)，卡合机构主要包括插销组件和凸轮组件，卡合机构上对应设置有与控制单元相连的信号触发机构，控制单元控制凸轮组件中的凸轮沿顺时针或逆时针方向旋转，插销组件随凸轮螺旋斜面的高度变化而移动，使得插销组件处于释放或锁定的工作位置，并同时触动信号触发机构输出信号给控制单元，控制单元依输出信号控制基体相对于外框旋转；或控制行走单元使自移动装置继续行走。本实用新型结构简单，有效保证基体与外框的相对旋转，同时转动后能够准确定位卡住，确保自移动装置的前进方向始终与机器外框的对应边相互垂直。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自移动装置，属于小家电制造技术领域。
背景技术
随着擦窗机器人的问世，擦窗这项工作变得越来越简单方便。怎样更加高效的擦窗，成为了擦窗机器人的发展方向。现有擦窗机器人行走至窗户边角处时，通常需要通过碰撞、后退、调姿后再前进的方式来实现对行走方向的调整，进而使有效清洁时间大大缩短，同时也耗费了更多的电力。如果擦窗机器人能够在窗户边角处直接原地转动，显然能够提高其工作效率。为了方便擦窗机器人的原地转动，同时转动之后擦窗机器人还能够按照设定位置定位，则需要依靠一种合理设置的卡合机构来实现。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种自移动装置，设置在该自移动装置上的卡合机构能够有效的保证基体与外框的相对旋转，同时转动后能够准确定位卡住，确保自移动装置的前进方向始终与机器外框的对应边相互垂直。
本实用新型的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种自移动装置，包括外框和可旋转连接在所述外框上的基体，所述基体上设有控制单元和行走单元，所述基体上还设有卡合机构，所述卡合机构主要包括相配合的插销组件和凸轮组件，卡合机构上对应设置有与所述控制单元相连的信号触发机构，控制单元控制凸轮组件中的凸轮沿顺时针或逆时针方向旋转，插销组件随所述凸轮的螺旋斜面的高度变化而移动，使得所述插销组件处于将基体相对于外框释放或锁定的工作位置，所述插销组件在各工作位置处同时触动信号触发机构输出信号给控制单元，控制单元依所述输出信号控制基体相对于外框旋转；或控制行走单元使自移动装置继续行走。
具体来说，所述插销组件主要包括从上到下顺序设置的操纵杆、插销杆、插销固定座、复位弹簧和插销；其中，插销与插销杆螺纹连接并由插销固定座固定在基体上，所述插销杆外周套设有一复位弹簧，所述复位弹簧在插销和插销固定座之间定位，插销杆上方安装操纵杆，所述操纵杆向外延伸出一短杆；所述外框上开设有与所述插销对应的插孔。根据需要，所述插孔均布在外框上。
进一步地，所述凸轮组件包括减速电机及其驱动的凸轮，该凸轮具有一个螺旋斜面；所述操纵杆上的短杆的末端设有凸柱，该凸柱与所述凸轮的螺旋斜面相抵。
更具体地，所述信号触发机构包括分别与设置在插销杆上的第一信号开关和第二信号开关，以及对应凸设在所述凸轮外缘表面的第一开关触头和第二开关触头；当所述凸柱位于螺旋斜面最高点时，所述第一开关触头触发所述第一信号开关；当所述凸柱位于螺旋斜面最低点时，所述第二开关触头触发所述第二信号开关。
综上所述，本实用新型提供一种自移动装置及其卡合机构的卡合释放方法，设置在该自移动装置上的卡合机构能够有效的保证基体与外框的相对旋转，同时转动后能够准确定位卡住，确保自移动装置的前进方向始终与机器外框的对应边相互垂直。
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细地说明。
附图说明
图1为擦窗机器人整体结构示意图；
图2为卡合机构整体结构示意图；
图3为擦窗机器人行走路线示意图；
图4和图5分别为擦窗机器人处于行走状态时卡合机构各个部件之间的位置关系示意图；
图6和图7分别为擦窗机器人处于转动状态时卡合机构各个部件之间的位置关系示意图。
具体实施方式
图1为自移动装置整体结构示意图；图2为卡合机构整体结构示意图。如图1并结合图2所示，在本实施例中提供一种自移动装置，包括外框和可旋转连接在所述外框上的基体，具体来说，该自移动装置1000为擦窗机器人，包括底座100和抹布支架200，底座100相当于基体，而抹布支架200则相当于外框，其中的底座100可旋转连接在抹布支架200上。为了控制擦窗机器人行走，在所述底座100上设有控制单元和行走单元(图中未示出)，底座100上还设有卡合机构300。从整体结构来说，所述卡合机构300主要包括彼此配合设置的插销组件和凸轮组件。插销组件中设有插销305，所述抹布支架200上开设有与所述插销305对应的插孔201。根据需要，所述插孔201的设置数量为多个，且均布设置在抹布支架200上。卡合机构上对应设置有与所述控制单元相连的信号触发机构，控制单元控制凸轮组件中的凸轮307沿顺时针或逆时针方向旋转，插销组件随所述凸轮307的螺旋斜面的高度变化而移动，使得所述插销组件中的插销处于将底座100相对于抹布支架200释放或锁定的工作位置。当所述插销组件位于释放或锁定的工作位置时，插销组件中的某个零部件可以触动相应的信号触发机构，使该信号触发机构输出信号给控制单元，随后，如果在释放状态下，控制单元则会根据所述输出信号控制底座100相对于抹布支架200旋转；如果在锁定状态下，控制单元则会控制行走单元使擦窗机器人继续行走，并在上述运动过程中保证擦窗机器人的行走方向始终与抹布支架200的对应边处于相互垂直的状态。
如图1、图2所示，由前述内容可知，所述卡合机构300设置在擦窗机器人1000的底座100上，主要包括插销组件和与其对应设置的凸轮组件。具体来说，插销组件主要包括从上到下顺序设置的操纵杆301、插销杆302、插销固定座303、复位弹簧304和插销305。其中，插销305与插销杆302螺纹连接并由插销固定座303固定在底座100上，所述插销杆302外周套设有一复位弹簧304，所述复位弹簧304在插销305和插销固定座303之间定位，插销杆302上方安装操纵杆301。凸轮组件包括减速电机306及其驱动的凸轮307，该凸轮307具有一个螺旋斜面，设置在插销固定座303上的操纵杆301向外延伸出一短杆3011，该短杆3011的末端设有凸柱3012与凸轮307的螺旋斜面相抵。更具体地，所述信号触发机构包括分别设置在插销杆302上的第一信号开关308和第二信号开关309，以及对应凸设在所述凸轮307外缘表面的第一开关触头3071和第二开关触头3072。当所述凸柱3012位于螺旋斜面最高点时，所述第一开关触头3071触发所述第一信号开关308；当所述凸柱3012位于螺旋斜面最低点时，所述第二开关触头3072触发所述第二信号开关309。
图3为擦窗机器人行走路线示意图。如图3所示，擦窗机器人1000在玻璃表面作业时，通常可以沿着从位置A、位置B到位置C的行走路线。首先，在位置A处，擦窗机器人处于贴边行走状态，即：自玻璃下方向上方移动，在移动过程中保持与窗框X的贴靠状态。在该行走过程中，擦窗机器人的底座100与抹布支架200相互固定，没有相对旋转。其次，当擦窗机器人行走到窗户边角的B处时，底座100需要相对于抹布支架200旋转，擦窗机器人的前面需要转向右面。底座100和抹布支架200先解锁，相对旋转后位置对正再锁定。最后从位置B处贴边直线行走到位置C处。擦窗机器人1000至此完成在边角处的原地转向。
图4和图5分别为擦窗机器人处于行走状态时卡合机构各个部件之间的位置关系示意图；图6和图7分别为擦窗机器人处于转动状态时卡合机构各个部件之间的位置关系示意图。结合图3、图4至图7所示，擦窗机器人1000从位置A行走到位置B的过程中，如图4、图5所示，操纵杆301和凸轮307的上表面接触，凸轮307安装在减速电机306的输出轴上并固定在底座100上。抹布支架200上在对应的位置开有插孔201。当擦窗机器人在正常行驶状态时，操纵杆301的末端处于凸轮307最低处，插销305在复位弹簧304作用下插入插孔201内，卡住抹布支架200防止其晃动，同时保证抹布支架200的侧边与擦窗机器人1000的前进方向保持垂直。
当擦窗机器人1000行走到位置B，即：到达窗户边角时，抹布支架200的侧边抵顶在窗户边框X上无法转动，这时凸轮307逆时针转动，触发第一信号开关308并停止，此时操纵杆301的末端处于凸轮307的最高处，插销305在操纵杆301带动下，克服复位弹簧304的弹簧力从插孔201中抬起，擦窗机器人的底座100在驱动轮的力的作用下与抹布支架200发生相对转动。当底座100转动到设定位置时，驱动轮不再施加旋转的力，此时凸轮307再次逆时针旋转触发第二信号开关309并停止，插销305在复位弹簧304的作用下插入抹布支架200上对应的插孔201内，卡住抹布支架200，并保证擦窗机器人1000的行走方向与抹布支架200对应的侧边相互垂直。
综合上述内容，自移动装置的卡合机构的卡合释放方法具体包括如下步骤：
步骤100：当自移动装置正常行走时，插销305定位在插孔201内，此时，操纵杆301上的凸柱3012与凸轮307的螺旋斜面的最低点相抵；
步骤200：当自移动装置遇到边框X时，控制单元控制减速电机驱动凸轮307逆时针旋转，操纵杆301上的凸柱3012从最低点沿螺旋斜面运动至最高点，此时，插销305从插销固定座303上被提起并脱离插孔201，同时第一开关触头3071触发第一信号开关308，控制单元收到该信号后，控制自移动装置的基体旋转一定角度；
步骤300：控制单元判断完成旋转后，控制减速电机驱动凸轮307逆时针旋转，凸柱3012沿螺旋斜面从最高点运动至最低点，此时，插销305在复位弹簧304的弹力作用下插入插孔201，同时第二开关触头3072触发第二信号开关309，控制单元收到该信号后控制机器人继续运动。
通常情况下，上述步骤200中所述的基体旋转角度为90°。
自移动装置在步骤200中对是否遇到边框X的判断，以及在步骤300中对旋转是否已经完成的判断通常需要借助传感器来完成，至于传感器的种类、结构和具体的判断方法，属于现有技术，在此不再赘述。
综上所述，本实用新型提供一种自移动装置，设置在该自移动装置上的卡合机构中凸轮螺旋斜面的结构与其转动到位后与信号触发机构之间的巧妙配合，能够有效的保证基体与外框的相对旋转，同时转动后能够准确定位卡住，确保自移动装置的前进方向始终与机器外框的对应边相互垂直。
Claims (5)
1.一种自移动装置，包括外框和可旋转连接在所述外框上的基体，所述基体上设有控制单元和行走单元，所述基体上还设有卡合机构(300)，其特征在于，所述卡合机构(300)主要包括相配合的插销组件和凸轮组件，卡合机构上对应设置有与所述控制单元相连的信号触发机构，控制单元控制凸轮组件中的凸轮沿顺时针或逆时针方向旋转，插销组件随所述凸轮的螺旋斜面的高度变化而移动，使得所述插销组件处于将基体相对于外框释放或锁定的工作位置，所述插销组件在各工作位置处同时触动信号触发机构输出信号给控制单元，控制单元依所述输出信号控制基体相对于外框旋转；或控制行走单元使自移动装置继续行走。
2.如权利要求1所述的自移动装置，其特征在于，所述插销组件主要包括从上到下顺序设置的操纵杆(301)、插销杆(302)、插销固定座(303)、复位弹簧(304)和插销(305)；
其中，插销(305)与插销杆(302)螺纹连接并由插销固定座(303)固定在基体上，所述插销杆(302)外周套设一复位弹簧(304)，所述复位弹簧(304)在插销(305)和插销固定座(303)之间定位，插销杆(302)上方安装操纵杆(301)，所述操纵杆(301)向外延伸出一短杆(3011)；
所述外框上开设有与所述插销(305)对应的插孔(201)。
3.如权利要求2所述的自移动装置，其特征在于，所述插孔(201)均布在外框上。
4.如权利要求2所述的自移动装置，其特征在于，所述凸轮组件包括减速电机(306)及其驱动的凸轮(307)，该凸轮(307)具有一个螺旋斜面；
所述操纵杆(301)上的短杆(3011)的末端设有凸柱(3012)，该凸柱(3012)与所述凸轮(307)的螺旋斜面相抵。
5.如权利要求4所述的自移动装置，其特征在于，所述信号触发机构包括分别与设置在插销杆(302)上的第一信号开关(308)和第二信号开关(309)，以及对应凸设在所述凸轮(307)外缘表面的第一开关触头(3071)和第二开关触头(3072)；
当所述凸柱(3012)位于螺旋斜面最高点时，所述第一开关触头触发所述第一信号开关；
当所述凸柱(3012)位于螺旋斜面最低点时，所述第二开关触头触发所述第二信号开关。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015139616A1 (zh) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 科沃斯机器人有限公司 | 带有卡合机构的自移动装置 |
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2014
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| CN105326438A (zh) * | 2014-06-13 | 2016-02-17 | 科沃斯机器人有限公司 | 自移动装置及其卡合机构的卡合释放方法 |
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