CN206413408U - 自动行走机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种自动行走机器人，包括：机体，安装于机体的行走模块以及与行走模块连接的控制模块，行走模块包括安装在机体上的行走轮组和驱动行走轮组的行走马达，沿着自动行走机器人的行进方向，行走轮组包括设置在前的两个前轮以及相对的两个后轮，每个行走轮具有与该行走轮相对固定的轮轴，位于同一侧的前轮和后轮设置为同步转动，在两个行走轮之间接触地面的高度不同时，至少一个行走轮和其轮轴相对于机体的位置发生改变，以使机体保持在趋近于水平位置的平衡状态。本实用新型的自动行走机器人，其行走轮可以根据地面高低起伏进行位置调整，并且保持底盘始终处于大致水平位置，从而改善割草机器人的工作稳定性。

Description

自动行走机器人

技术领域

本实用新型涉及一种自动行走机器人，尤其是一种能够在户外移动并自主执行工作任务的自动行走机器人。

背景技术

随着科学技术的发展，智能的自动行走设备为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。工业上的应用如执行各种功能的机器人，家居产品上的应用如割草机、吸尘器等，这些智能设备极大地节省了人们的时间，给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。与传统产品相比，自动行走机器人具备自动行走功能，可以防止碰撞，范围之内防止出线，自动返回充电，具备安全检测和电池电量检测，具备一定爬坡能力，尤其是一种适合家庭庭院、公共绿地等场所进行草坪修剪维护。自动行走机器人能够自主的完成修剪草坪的工作, 无须人为直接控制和操作，且功率低、噪音小、无污染、外形精巧美观，大幅度降低人工操作。

现有技术的自动行走机器人，尤其是自动行走割草机器人，在行经地面不平整的草地时，割草机器人的各个行走轮与地面的摩擦牵引力不均衡，容易导致行走轮原地打滑现象；并且由于割草机器人的各个行走轮与地面的摩擦牵引力不均衡，在割草机器人转弯时，其转向难以控制，转向容易发生偏差。此外，在行经地面不平整的草地时，底盘随着地面的高低起伏相应地颠簸，还容易导致设置在底盘上的装置发生震动，影响装置的性能，从而降低割草机器人的工作稳定性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种工作稳定性较好的自动行走机器人。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种自动行走机器人用于在地面上自动行走和工作，包括：机体，安装于机体的行走模块以及与行走模块连接的控制模块，所述行走模块包括安装在机体上的行走轮组和驱动所述行走轮组的行走马达，沿着自动行走机器人的行进方向，所述行走轮组包括设置在前的两个前轮以及相对的两个后轮，每个行走轮具有与该行走轮相对固定的轮轴，位于同一侧的前轮和后轮设置为同步转动，在两个行走轮之间接触地面的高度不同时，至少一个行走轮和其轮轴相对于机体的位置发生改变，以使所述机体保持在趋近于水平位置的平衡状态。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴相对机体能够围绕与自动行走机器人行进方向平行的轴线枢转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间连接铰接结构，所述轮轴通过铰接结构相对机体枢转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述铰接结构设置两个，沿着自动行走机器人的行进方向设置在所述至少一个行走轮的轮轴的两侧。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对独立设置，所述铰接结构设置两个，分别对应左侧轮轴和右侧轮轴设置。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对独立设置，所述左侧轮轴和右侧轮轴均通过所述铰接结构相对机体枢转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述左侧轮轴旋转支撑在左支架上，所述右侧轮轴旋转支撑在右支架上，所述铰接结构包括安装在机体上的转动轴，所述左支架和右支架均连接于转动轴并能够分别围绕转动轴的轴线旋转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述转动轴固定于左支架和右支架中的一个上，所述左支架和右支架中的另一个枢转连接于转动轴，所述转动轴旋转的安装于机体。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对关联设置，所述左侧轮轴和右侧轮轴构造为整体并一起通过所述铰接结构相对机体枢转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述左侧轮轴和右侧轮轴均旋转支撑在支架上，所述铰接结构包括枢转安装在支架上的铰链轴以及与铰链轴连接的滑柱，所述滑柱的一端与所述铰链轴连接，所述滑柱的另一端穿过机体上沿竖直方向设置的定位孔，所述支架承受朝向自动行走机器人所行走的地面的力。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述铰接结构包括两个，分别设置在支架上靠近两侧行走轮的位置。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述支架上设置安装孔，所述安装孔沿所述左侧轮轴轴向的距离大于所述铰链轴的外径，所述铰链轴能够在安装孔内移动并旋转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述支架和机体之间设置弹性装置，所述弹性装置施加给所述支架朝向地面的力，所述弹性装置包括两个，分别抵压在支架上靠近两侧行走轮的位置。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴相对机体沿着竖直方向活动设置。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间连接浮动结构，所述轮轴通过浮动结构相对机体沿着竖直方向运动。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对独立设置，所述浮动结构设置两个，分别对应左侧轮轴和右侧轮轴设置，所述左侧轮轴和右侧轮轴通过各自对应的浮动结构分别相对机体沿着竖直方向运动。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴旋转支撑在支架上，所述浮动结构包括固定于机体上的滑杆以及设置在支架上供滑杆穿过的定位孔，所述支架通过定位孔沿着滑杆移动。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴旋转支撑在支架上，所述浮动结构包括固定于支架上的滑杆以及设置在机体上供滑杆穿过的定位孔，所述支架通过滑杆沿着定位孔移动。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述滑杆和定位孔都分别设置两个并相互对应，两个滑杆沿着自动行走机器人的行进方向设置在所述至少一个行走轮的轮轴的两侧。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述浮动结构包括两根平行等长的连杆，所述两根连杆的一端与所述至少一个行走轮铰接，两根连杆的另一端与所述机体铰接，所述至少一个行走轮通过所述两根连杆相对机体沿着竖直方向运动。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述行走马达与所述至少一个行走轮的轮轴之间连接有球头传动轴，所述行走马达通过球头传动轴将旋转动力传动给所述至少一个行走轮的轮轴，所述两根连杆沿竖直方向位于所述球头传动轴的两侧。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间设置限位结构，所述限位结构能够限制所述至少一个行走轮的轮轴在预设范围内活动。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间设置弹性装置，所述弹性装置用于给所述至少一个行走轮提供朝向地面的力。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的自动行走机器人，其行走轮可以根据地面高低起伏进行位置调整，避免行走轮悬空造成各个行走轮与地面的摩擦牵引力不均衡，并且使保持底盘始终处于大致水平位置，不产生侧斜、剧烈颠簸，避免自动行走机器人行经过程中发生震动而影响装置性能，从而改善割草机器人的工作稳定性能。

附图说明

图1是本实用新型优选的第一实施方式中割草机器人的立体图；

图2是图1中的割草机器人的部分分解示意图；

图3是图1中的割草机器人行走轮与底盘的组装结构示意图；

图4是图3中a部分的放大示意图；

图5是图1中的割草机器人的俯视图；

图6是图5中沿A-A线的剖视图；

图7是图5中沿B-B线的剖视图；

图8是本实用新型优选的第二实施方式中割草机器人的部分分解示意图；

图9是图8中的割草机器人行走轮的轮轴与底盘的组装结构示意图；

图10是本实用新型优选的第二实施方式中割草机器人的剖视示意图；

图11是本实用新型优选的第三实施方式中割草机器人的部分分解示意图；

图12是图11中的割草机器人行走轮的轮轴与底盘的组装结构示意图；

图13是本实用新型优选的第三实施方式中割草机器人的剖视示意图；

图14是本实用新型优选的第四实施方式中割草机器人的部分分解示意图；

图15是本实用新型优选的第四实施方式中割草机器人的仰视示意图；

图16是图15中沿C-C线的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

参照图1到图7所示，本实用新型优选的第一实施例中，自动行走机器人优选为割草机器人，其用于在地面上自动行走和工作，通过电池提供行走以及工作能量。割草机器人包括机体10、安装于机体10的用于修剪草坪的工作模块20以及行走模块30，行走模块用于行走和转向，工作模块包括切割马达、与切割马达连接的传动轴以及与传动轴配接的切割装置（图未示），切割装置可以是切割刀片、切割线等能够实现对草坪进行修剪的切割元件。另外，割草机器人还包括控制模块，用于协调工作模块和行走模块，控制模块能够使割草机器人在无人看守的情况下自动在草坪上行走并割草。在本实用新型的描述中，除非另外指出，涉及的方向术语，如前、后、左、右、上和下等，都是以如图1 所示的割草机器人正常前进行驶时的方向为参照。

其中， 割草机器人的行走模块30，包括行走轮组以及驱动行走轮组的行走马达33。其中，机体10包括底盘13，行走轮组安装于底盘13上。本实施例中，行走轮组包括四个行走轮31a、31b、32a、32b，分别为设置在机体前部两侧的前行走轮31a、31b和设置在机体后部两侧的后行走轮32a、32b，每个行走轮具有相互独立的轮轴，机体两侧的行走轮关于机体的对称轴X对称。

接下来以前行走轮31a、31b为例进行具体说明，左前行走轮31a具有左前轮轴34a，左前轮轴34a的一端连接行走马达33，另一端与左前行走轮31a周向固定连接，从行走马达33传递的旋转动力能够经过左前轮轴34a传递给左前行走轮31a，从而左前行走轮31a被驱动旋转。左前轮轴34a上还相对固定的安装有主动带轮42，主动带轮42位于行走马达33和左前行走轮31a之间。左后行走轮32a具有左后轮轴35a，左后轮轴35a上相对固定的安装有从动带轮43，主动带轮42和从动带轮43上安装有传动带44，因此，行走马达33能够通过主动带轮42、传动带44和从动带轮43带动左后轮轴35a旋转，左前行走轮31a和左后行走轮32a之间通过带传动，从而实现左前行走轮31a和左后行走轮32a的同步转动。右侧行走轮可以通过另一个行走马达和带传动机构实行右前行走轮31b和右后行走轮32b的同步转动，为了使行走模块更加紧凑，右侧的行走马达可以设置为直接带动右后行走轮32b旋转，通过带传动带动右前行走轮31b旋转，具体的结构与左侧行走轮类似，这里不再赘述。割草机器人的转向可以通过控制两侧的行走马达输出不同的转速来实现。

进一步的，左前轮轴34a和右前轮轴34b通过铰接结构与底盘13铰接，即左前轮轴34a和右前轮轴34b能够独立地通过铰接结构相对底盘13转动，从而实现左前行走轮31a和右前行走轮32a的上下浮动。当然，铰接结构可以设置两个，即左前轮轴34a连接一个铰接结构，右前轮轴34b也连接一个铰接结构，两个铰接结构可以并排布置或者前后布置。本实施例中，左前轮轴34a和右前轮轴34b共用一个铰接结构。具体的，铰接结构包括支撑在底盘13上的转动轴51，行走马达33安装在左支架36a上，转动轴51的一端与左支架36a相对固定，转动轴51的另一端通过轴承52支撑在底盘13上，轴承52通过轴承压板53安装于底盘13，如此，左支架36a可以带动行走马达33、左前轮轴34a一起围绕转动轴51的轴线旋转，左前行走轮31a与左前轮轴34a周向固定，因此，左前行走轮31a可以随着左前轮轴34a一起围绕转动轴51的轴线旋转。

另外，右前行走轮31b具有右前轮轴34b，右前轮轴34b的一端旋转的支撑在右支架36b上，另一端与右前行走轮31b周向固定连接。右支架36b具有沿右前轮轴34b轴向延伸的枢转臂361b，枢转臂361b枢转连接在转动轴上51，因此，右支架36b可以带动右前轮轴34b、右前行走轮31b一起围绕转动轴51的轴线旋转。每个行走轮对应的支架构成了割草机器人的支架机构。

上述的为左前行走轮和右前行走轮通过同一个铰接结构分别枢转的方案，当然，也可以是左前行走轮和右前行走轮通过各自的铰接结构分别枢转，即左前行走轮连接一个铰接结构，右前行走轮连接另一个铰接结构，两个铰接结构间隔独立设置。在左前行走轮或右前行走轮通过铰接结构枢转的时候，左前行走轮或右前行走轮沿竖直方向不仅产生位移，而且左前行走轮或右前行走轮与竖直方向的夹角也会产生变化，因为左前行走轮和右前行走轮的位置调整是相对独立的，根据左前行走轮和右前行走轮接触的地面角度不同，左前行走轮或右前行走轮与竖直方向的夹角也会不同。

为了使左前行走轮31a和右前行走轮31b围绕转动轴51轴线的旋转更加平稳可靠，铰接结构可以设置两个，沿着割草机器人的行进方向，相对于左前轮轴34a或者右前轮轴34b的轴线，对称设置在左支架36a或者右支架36b的两侧。左后行走轮32a和右后行走轮32b之间设置的铰接结构与左前行走轮31a和右前行走轮32b之间的铰接结构类似，这里不再赘述。另外，为了限制行走轮相对于底盘13的活动范围，割草机器人还设置限位装置，该限位装置用于限制行走轮围绕转动轴51的轴线旋转的活动范围，也就是说行走轮在限位装置的作用下只能在预设范围内活动。以左前行走轮31a为例，本实施例中优选的，限位装置装置包括限位压板61，限位压板61构造为半环形，环设在左支架36a上，限位压板61的两端通过螺钉固定在底盘13上，限位压板61与左支架36a之间具有预设间隙，左支架36a可以在预设间隙范围内活动，因此，左前行走轮31a随着左支架36a也只能在限位压板61与左支架36a之间的预设间隙范围内活动。

通过设置铰接结构，割草机器人在行经地面不平整的草地时，其行走轮能够适应地面高低起伏的变化，在竖直方向上围绕铰接结构的转动轴51轴线枢转从而可以在竖直方向上下活动，避免行走轮悬空造成各个行走轮与地面的摩擦牵引力不均衡。特别是在割草机器人转弯时，例如向左转弯，由于向心力的作用，左侧行走轮的抓地力增大，同时右侧行走轮的抓地力减小。当转弯时遇到不平地面时，两侧行走轮抓地力发生非常规变化，割草机器人控制模块的中央处理器将难以准确计算转向角度，导致转向控制不准确。通过设置上述铰接结构，实现行走轮根据地势的浮动调整，能够降低两侧行走轮抓地力非常规变化造成的影响，并且使保持底盘始终大致处于趋近于水平位置的平衡状态，不产生侧斜、剧烈颠簸，避免割草机器人行经过程中发生震动而影响装置性能，从而改善割草机器人的工作稳定性能。相对于行走轮相对底盘位置不变的情形来说，底盘与水平面的相对角度更趋近于零。

进一步地，为了增加割草机器人行走轮与地面的附着力，割草机器人还设置弹性装置，该弹性装置用于给行走轮提供朝向地面的力。本实施例中优选的，弹性装置包括扭簧80，以左前行走轮31a为例，扭簧80安装在左支架36a上，其一端抵接在支架36a上，另一端抵接在底盘13上，且使扭簧处于储能状态，这样，无论左前行走轮31a处于任何位置，扭簧80均可以通过压迫左支架36a使得左前行走轮31a一直承受朝向地面的力，从而保持与地面的接触。同样的，右支架36b上也设置扭簧，扭簧可以通过压迫右支架36b使得右前行走轮32b一直承受朝向地面的力，从而保持与地面的接触。当然，本领域技术人员可以很容易的想到，通过设置压簧也可以实现同样的功能。

本实施例中设置扭簧不仅结构简单，生产组装方便，而且能够进一步加强行走轮与地面的附着力，使行走轮可靠抓地，保持车身稳定；另外，附着力受转动角度（即行走轮在竖直方向上围绕铰接结构的转动轴轴线上下活动的幅度）影响较小，从而保证四个行走轮与地面的附着力差异较小，避免由于附着力差异较大使车身产生抖动，导致车身运行不稳。

进一步地，该割草机器人还设置有检测行走轮是否离开地面的离地检测传感器70。该离地检测传感器70可设置在轮轴上并且接近底盘13的位置，当行走轮离开地面时，离地检测传感器70与底盘13相抵，进而触发检测信号。当割草机器人行经复杂地面时，可能发生行走轮脱离地面的意外情况，设置检测行走轮是否离开地面的离地检测传感器70，能够将该意外情况反馈给割草机器人的控制模块，从而使得该意外情况得到及时处理。

参照图8到图10所示，本实用新型优选的第二实施例中，割草机器人的主要构成部分与第一实施例相同，这里不再赘述。本实施例中仍以前行走轮为例进行说明。左前轮轴234a由行走马达233驱动，右前轮轴234b与行走马达共同通过前支架236支撑，从而前支架236将左前轮轴234a、行走马达233以及右前轮轴234b构造为一个整体。前支架236的上部设置有限位压板261，限位压板261通过螺钉连接在底盘213上，用于限制前支架236只能在预设的范围内活动。其中，铰接结构包括连接在前支架236上的铰链轴251，铰链轴251轴线沿着割草机器人的行进方向布置，铰链轴251设置两个，位于前支架236上靠近两侧行走轮的位置，每个铰链轴251上枢转连接有一个滑柱263，滑柱263穿过限位压板261上的定位孔262并能够沿着定位孔262上下滑动，滑柱263上下滑动的同时，前支架236的两端也能够在与割草机器人行进方向垂直的平面内上下移动或转动，也就是说，左前轮轴234a和右前轮轴234b分别带动左前行走轮231a和右前行走轮231b一起在与割草机器人行进方向垂直的平面内上下移动或转动。另外，前支架236上设置安装孔252，安装孔252沿左侧轮轴轴向的距离大于铰链轴251的外径，铰链轴251能够在安装孔252内移动并旋转。当然，本领域技术人员能够很容易的想到，左前行走轮31a和右前行走轮31b可以共用同一个轮轴，轮轴可在与割草机器人行进方向垂直的平面内上下移动或转动，如在轮轴外设置支架，在支架的中部设置枢转结构等等。

上述实施例中，限位压板261和前支架236之间设置弹性装置，用于给行走轮提供朝向地面的力。弹性装置包括压缩弹簧280，压缩弹280设置在靠近滑柱263的位置，压缩弹簧280用于给前支架236的两端提供朝向地面的弹性力，从而能够给行走轮提供朝向地面的力以增加割草机器人行走轮与地面的附着力。压缩弹簧280设置两个，位于前支架236上临近两侧行走轮的位置。另外，本实施例中，该割草机器人同样设置有检测行走轮是否离开地面的离地检测传感器270，该离地检测传感器270可设置在前支架236上接近底盘213的位置，当行走轮离开地面时，离地检测传感器270与底盘213相抵，进而触发检测信号。离地检测传感器270的数量与行走轮的数量相同，每个离地检测传感器用于检测其对应的行走轮的离地情况或者另一侧对应的行走轮的离地情况。

参照图11到图13所示，本实用新型优选的第三实施例中，割草机器人的主要构成部分与第一实施例相同，这里不再赘述。本实施例中仍以前行走轮为例进行说明，左前轮轴与机体之间连接浮动结构，左前轮轴334a通过浮动结构相对机体沿着竖直方向运动。左前轮轴334a由行走马达333驱动，左前行走轮331a和右前行走轮331b使用各自独立的轮轴。浮动结构包括支撑左前轮轴334a的左前支架336a上的设有至少一个定位孔372以及穿过定位孔372的至少一个滑杆374，滑杆374的一端固定在底盘313上，另一端固定在安装在底盘313上的限位压板361上，左前轮轴334a可以在左前支架336a的带动下沿滑杆374在与割草机器人行进方向垂直的平面内上下移动。优选的，每一侧的行走轮最好配置两个相互配合的定位孔372和滑杆374，从而使得轮轴的上下移动更加平稳。

本实施例中，同样在限位压板361和左前支架336a之间设置压缩弹簧380，压缩弹簧380临近定位孔372设置，用于通过左前支架336a给左前行走轮331a提供朝向地面的弹性力，从而增加割草机器人行走轮与地面的附着力。另外，左前支架336a与底盘313之间设置离地检测传感器370，离地检测传感器370构造为压簧，当行走轮离开地面时，压簧与底盘313相抵，进而触发检测信号。

在上述实施例可变形的方案中，可以在支撑左前轮轴的左前支架上设置与之固定连接的滑杆，固定在底盘上的限位压板上或者底盘上设置定位孔，即浮动结构包括固定在左前支架上的以及设置在底盘上供滑杆穿过的定位孔，滑杆穿过定位孔并能够沿着定位孔上下滑动，同样也可以实现左前轮轴在左前支架的带动下在与割草机器人行进方向垂直的平面内上下移动。

参照图14到图16所示，本实用新型优选的第四实施例中，本实施例中，右侧行走轮的驱动行走，通过第一行走马达433a驱动右后行走轮432b，右后行走轮432b带动右前行走轮431b，第一行走马达433a设置在左后行走轮431b和右后行走轮432b之间，靠近左后行走轮431b。左侧行走轮的驱动行走，左前行走轮431a通过第二行走马达433b驱动左后行走轮432a，第二行走马达433b设置在左前行走轮431a和右前行走轮432a之间，靠近右前行走轮432a。左侧行走轮中，左前侧行走轮431a为主动，左后侧行走轮432a为从动；右侧行走轮中，右后侧行走轮432b为主动，右前侧行走轮431b为从动。以右侧为例，右后行走轮432b具有右后轮轴434b，第一行走马达433a通过带轮传动将旋转动力传递给右后轮轴434b。具体的，第一行走马达433a构造为电机，电机的输出轴4331上固定设置第一带轮91，右后轮轴434b通过球头传动轴438与第一带轮轴921可传递旋转动力的连接，第一带轮轴921上固定设置第二带轮92，第一带轮91和第二带轮92之间连接有第一传动带911，电机输出的旋转动力通过第一带轮91、第一传动带911、第二带轮92传递给第一带轮轴921，第一带轮轴921通过球头传动轴438将旋转动力传递给右后轮轴434b，如此，便实现了电机驱动右后行走轮432b行走。

进一步的，第一带轮轴921上还固定设置有第三带轮93，第三带轮93与第二带轮92并排布置于第一带轮轴921上，底盘413上可旋转的支撑有第二带轮轴922，第二带轮轴922与第一带轮轴921平行且靠近右后行走轮432b设置，第二带轮轴922的两端分别固定设置了第四带轮94和第五带轮95，其中，第三带轮93和第四带轮94之间连接第二传动带912，传递到第一带轮轴921的旋转动力通过第三带轮93、第二传动带912和第四带轮94传递给第二带轮轴922。与第二带轮轴922间隔平行的设置有第三带轮轴923，第三带轮轴923靠近右前行走轮431b设置，并且第三带轮轴923的两端分别固定设置第六带轮96和第七带轮97，第五带轮95和第六带轮96之间设置第三传动带913，第二带轮轴922输出的旋转动力能够通过第五带轮95、第三传动带913和第六带轮96传递给第三带轮轴923。右前行走轮431b具有右前轮轴，右前轮轴通过球头传动轴与第四带轮轴924可传递旋转动力地连接，第四带轮轴924上固定设置有第八带轮98，第七带轮97和第八带轮98之间连接有第四传动带914，第三带轮轴923输出的旋转动力能够通过第七带轮97、第四传动带914和第八带轮98传递给第四带轮轴924，第四带轮轴924通过球头传动轴带动右前轮轴旋转。上述从右后轮轴到右前轮轴的传动可以概括为，主动轮通过同步带带动从动轮，主动轮与从动轮同步转动/停止，且转速、转向相同。左侧的传动与右侧类似，这里不再赘述。上述实施例通过两个行走马达分别控制左侧和右侧行走轮的行走，并且可以通过控制两个行走马达的转速不同来控制割草机器人的转向。

本实施例中，行走轮的轮轴通过球头传动轴与输入旋转动力的带轮轴连接，使得行走轮在相对于底盘上下移动的过程中，不会影响行走轮的旋转，即球头传功轴即构成了连接行走轮的轮轴与机体的浮动结构。进一步的，浮动结构还包括悬臂结构，悬臂结构连接在行走轮的轮轴与输入旋转动力的带轮轴之间，以右后行走轮432b为例，悬臂结构包括安装在右后轮轴上434b的悬臂外支架437，安装在第一带轮轴921上的悬臂内支架436，连接在悬臂外支架437和悬臂内支架436之间的悬臂，悬臂的一端与悬臂外支架437枢转连接，悬臂的另一端与悬臂内支架436枢转连接。优选的，悬臂设置两个，位于球头传动轴438上侧的上悬臂491以及位于球头传动轴下侧的下悬臂492，上悬臂和下悬臂的两端分别设有轴孔，靠近右后行走轮432b的一端通过销轴494穿过轴孔与悬臂外支架437枢转连接，另一端通过销轴493穿过轴孔与悬臂内支架436枢转连接。通过设置上悬臂和下悬臂，使得行走轮的上下移动更加平稳。

底盘413上对应上悬臂和下悬臂的位置设置悬臂收容部，对应行走马达的位置设有电机收容部，方便组装时各模块的定位。另外，上悬臂491上设置安装孔498，安装孔498用于压缩弹簧380的安装定位，压缩弹簧380一端抵接在机体上，另一端抵接在上悬臂491上，用于通过上悬臂491给右后行走轮432b提供朝向地面的弹性力，从而增加割草机器人行走轮与地面的附着力。另外，本实施例中，离地检测传感器470设置在机体上，离地检测传感器470构造为压簧，当行走轮离开地面时，压簧与悬臂外支架437相抵，进而触发检测信号。当然，本领域技术人员也很容易能够相对，离地检测传感器470也可以设置在悬臂外支架437、上悬臂或者下悬臂上，而且离地检测传感器也可以构造为其他结构形式，只要能够实现检测行走轮离开地面的状态即可。

本实用新型优选的，每个行走轮的轮轴与机体之间均设置离地检测传感器，并且当至少两个行走轮离开地面时，至少两个离地检测传感器与机体相抵从而触发检测信号并反馈给控制模块，控制模块根据接收到的检测信号进行相应的控制，如执行停机动作，目的是防止割草机器人单侧悬空而翻车。

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，各实施方式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。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种自动行走机器人，用于在地面上自动行走和工作，包括：机体（10），安装于机体（10）的行走模块（30）以及与行走模块（30）连接的控制模块，所述行走模块（30）包括安装在机体（10）上的行走轮组和驱动所述行走轮组的行走马达，沿着自动行走机器人的行进方向，所述行走轮组包括设置在前的两个前轮以及相对的两个后轮，位于同一侧的前轮和后轮设置为同步转动，其特征在于：每个行走轮具有与该行走轮相对固定的轮轴，在两个行走轮之间接触地面的高度不同时，至少一个行走轮和其轮轴相对于机体的位置发生改变，以使所述机体（10）保持在趋近于水平位置的平衡状态。

2.根据权利要求1所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴相对机体能够围绕与自动行走机器人行进方向平行的轴线枢转。

3.根据权利要求2所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间连接铰接结构，所述轮轴通过铰接结构相对机体枢转。

4.根据权利要求3所述的自动行走机器人，其特征在于，所述铰接结构设置两个，沿着自动行走机器人的行进方向设置在所述至少一个行走轮的轮轴的两侧。

5.根据权利要求3所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对独立设置，所述铰接结构设置两个，分别对应左侧轮轴和右侧轮轴设置。

6.根据权利要求3所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对独立设置，所述左侧轮轴和右侧轮轴均通过所述铰接结构相对机体枢转。

7.根据权利要求6所述的自动行走机器人，其特征在于，所述左侧轮轴旋转支撑在左支架（36a）上，所述右侧轮轴旋转支撑在右支架（36b）上，所述铰接结构包括安装在机体上的转动轴（51），所述左支架（36a）和右支架（36b）均连接于转动轴（51）并能够分别围绕转动轴（51）的轴线旋转。

8.根据权利要求7所述的自动行走机器人，其特征在于，所述转动轴（51）固定于左支架（36a）和右支架（36b）中的一个上，所述左支架（36a）和右支架（36b）中的另一个枢转连接于转动轴（51），所述转动轴（51）旋转的安装于机体。

9.根据权利要求3所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对关联设置，所述左侧轮轴和右侧轮轴构造为整体并一起通过所述铰接结构相对机体枢转。

10.根据权利要求9所述的自动行走机器人，其特征在于，所述左侧轮轴和右侧轮轴均旋转支撑在支架（236）上，所述铰接结构包括枢转安装在支架（236）上的铰链轴（251）以及与铰链轴（251）连接的滑柱（263），所述滑柱（263）的一端与所述铰链轴（251）连接，所述滑柱（263）的另一端穿过机体上沿竖直方向设置的定位孔（262），所述支架（236）承受朝向自动行走机器人所行走的地面的力。

11.根据权利要求10所述的自动行走机器人，其特征在于，所述铰接结构包括两个，分别设置在支架上靠近两侧行走轮的位置。

12.根据权利要求10所述的自动行走机器人，其特征在于，所述支架（236）上设置安装孔（252），所述安装孔（252）沿所述左侧轮轴轴向的距离大于所述铰链轴（251）的外径，所述铰链轴（251）能够在安装孔（252）内移动并旋转。

13.根据权利要求10所述的自动行走机器人，其特征在于，所述支架（236）和机体之间设置弹性装置（280），所述弹性装置（280）施加给所述支架朝向地面的力，所述弹性装置（280）包括两个，分别抵压在支架上靠近两侧行走轮的位置。

14.根据权利要求1所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴相对机体沿着竖直方向活动设置。

15.根据权利要求14所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间连接浮动结构，所述轮轴通过浮动结构相对机体沿着竖直方向运动。

16.根据权利要求15所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮中沿着自动行走机器人行进方向的左侧轮轴与右侧轮轴相对独立设置，所述浮动结构设置两个，分别对应左侧轮轴和右侧轮轴设置，所述左侧轮轴和右侧轮轴通过各自对应的浮动结构分别相对机体沿着竖直方向运动。

17.根据权利要求15所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴旋转支撑在支架（336a）上，所述浮动结构包括固定于机体上的滑杆（374）以及设置在支架上供滑杆（374）穿过的定位孔（372），所述支架（336a）通过定位孔（372）沿着滑杆（374）移动。

18.根据权利要求15所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴旋转支撑在支架上，所述浮动结构包括固定于支架上的滑杆以及设置在机体上供滑杆穿过的定位孔，所述支架通过滑杆沿着定位孔移动。

19.根据权利要求17或18所述的自动行走机器人，其特征在于，所述滑杆和定位孔都分别设置两个并相互对应，两个滑杆沿着自动行走机器人的行进方向设置在所述至少一个行走轮的轮轴的两侧。

20.根据权利要求15所述的自动行走机器人，其特征在于，所述浮动结构包括两根平行等长的连杆（491，492），所述两根连杆（491，492）的一端与所述至少一个行走轮铰接，两根连杆（491，492）的另一端与所述机体铰接，所述至少一个行走轮通过所述两根连杆（491，492）相对机体沿着竖直方向运动。

21.根据权利要求20所述的自动行走机器人，其特征在于，所述行走马达与所述至少一个行走轮的轮轴之间连接有球头传动轴（438），所述行走马达通过球头传动轴（438）将旋转动力传动给所述至少一个行走轮的轮轴，所述两根连杆沿竖直方向位于所述球头传动轴的两侧。

22.根据权利要求1所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间设置限位结构（61,261,361），所述限位结构能够限制所述至少一个行走轮的轮轴在预设范围内活动。

23.根据权利要求1所述的自动行走机器人，其特征在于，所述至少一个行走轮的轮轴与所述机体之间设置弹性装置（80,280,380,480），所述弹性装置用于给所述至少一个行走轮提供朝向地面的力。