CN208725653U - 智能移动设备的驱动轮悬挂机构及智能移动设备 - Google Patents

智能移动设备的驱动轮悬挂机构及智能移动设备 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种智能移动设备智能移动设备的驱动轮悬挂机构，包括驱动轮支架、减速箱和复位弹性件；所述减速箱位于所述驱动轮支架内，所述驱动轮支架上相对设置有至少一组滑动槽组件，所述减速箱上设置有与所述至少一组滑动槽组件相互配合滑动的至少一个滑动轴；所述复位弹性件的一端固定在所述减速箱上，另一端固定在所述驱动轮支架或所述智能移动设备的主体框架上；所述滑动槽组件包括两个相对设置的第一滑槽，所述第一滑槽向后与水平面的夹角大于或等于0度；所述复位弹性件为初始状态时，所述滑动轴处于所述第一滑槽内的前端；所述滑动轴至少有一个为轮轴。由此提高了智能移动设备智能移动设备的避震及越过障碍物的能力。

Description

智能移动设备的驱动轮悬挂机构及智能移动设备
技术领域
本实用新型涉及智能移动设备领域，特别是指一种智能移动设备的驱动轮悬挂机构及智能移动设备。
背景技术
为了更智能的进行清扫，市面上出现了扫地机器人。扫地机器人可以不借助使用者单独完成清扫。为了使扫地机器人在运行过程中平稳、能通过小的障碍物，现有的扫地机器人在驱动轮装置这块增加了升降轮设计。扫地机器人在遇到障碍是通过驱动轮升降变化，从而通过障碍物。
现有的驱动轮悬挂的设计主要有两种:
1)图1为现有技术中一种驱动轮悬挂的结构示意图，如图1所示，轮胎轴支架10’上安装弹簧20’，轮胎轴支架10’的下端与轮胎轴30’相连，驱动轮40’安装在轮胎轴30’上，驱动轮40’在运动过程中如果遇到障碍物，轮胎轴30’和轮胎轴支架10’在障碍物的阻力下向上运动，弹簧受力发生形变，轮胎轴30’带动驱动轮40’向上运动从而越过障碍物。
2)图2为现有技术中另一种驱动轮悬挂的结构示意图，如图2所示，拉簧60’安装在驱动轮前固定端50’和驱动轮固定架70’之间，驱动轮90’安装在驱动轮固定架70’上，当驱动轮90’在运动过程中遇到障碍物而受到阻力时，驱动轮90’绕内部旋转支点80’由初始位置向上摆动，对应的驱动轮前固定端50’向下摆动，此时拉簧60’发生形变；当驱动轮90’所受的阻力变小时，拉簧60’将驱动轮前固定端50’拉起，驱动轮90’向下运动至初始位置。
现有的扫地机器人在运动过程中遇到障碍时，整机受到冲击，扫地机器人会急剧减速，冲击产生的震动会给整机的性能带来损害。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种智能移动设备的驱动轮悬挂机构及智能移动设备，能够在智能移动设备的运动过程中有效的起到缓冲和减震的作用，并且提高智能移动设备越过障碍物的能力。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型的一方面提供了一种智能移动设备的驱动轮悬挂机构，该驱动轮悬挂机构包括驱动轮支架、减速箱和复位弹性件；所述减速箱位于所述驱动轮支架内，所述驱动轮支架上相对设置有至少一组滑动槽组件，所述减速箱上设置有与所述至少一组滑动槽组件相互配合滑动的至少一个滑动轴；所述复位弹性件的一端固定在所述减速箱上，另一端固定在所述驱动轮支架或所述智能移动设备的主体框架上；所述滑动槽组件包括两个相对设置的第一滑槽，所述第一滑槽向后与水平面的夹角大于或等于0度；所述复位弹性件为初始状态时，所述滑动轴处于所述第一滑槽内的前端；所述滑动轴至少有一个为轮轴。
优选的，所述驱动轮支架上相对设置有两组所述滑动槽组件，所述减速箱上设置有分别与所述两组滑动槽组件相互配合滑动的两个所述滑动轴，两个所述滑动轴中有一个为所述轮轴。
优选的，所述驱动轮悬挂机构还包括驱动轮，所述驱动轮安装在所述轮轴上。
优选的，所述减速箱上还设置有控制所述轮轴运动的驱动电机，所述减速箱向后上方倾斜设置，所述轮轴设置在所述减速箱的下端，所述驱动电机设置在所述减速箱的上端。
优选的，所述驱动轮支架包括设置在所述驱动轮支架前端的侧板，所述复位弹性件的另一端固定在所述侧板上，所述复位弹性件为拉簧。
优选的，所述滑动槽组件还包括与所述第一滑槽前端向下成夹角设置的第二滑槽，所述第二滑槽与所述第一滑槽的夹角大于或等于90度，所述滑动轴能在所述第一滑槽和所述第二滑槽中滑动。
优选的，所述第一滑槽与水平面平行，所述第二滑槽与所述第一滑槽的夹角大于或等于90度。
优选的，所述第一滑槽向后与水平面的夹角大于0度，所述第二滑槽向前与竖直面的夹角大于0度。
优选的，与所述轮轴相互配合滑动的所述滑动槽组件还包括与所述第一滑槽前端向下成夹角设置的第二滑槽，所述第二滑槽与所述第一滑槽的夹角大于或等于90度，所述轮轴能在所述第一滑槽和所述第二滑槽中滑动。
本实用新型的另一方面还提供了一种智能移动设备，所述智能移动设备包括主体框架和与所述主体框架连接的前面任意一项所述的驱动轮悬挂机构。
优选的，所述智能移动设备还包括设置在所述主体框架上的前轮。
优选的，所述智能移动设备为扫地机器人。
本实用新型提供了一种智能移动设备的驱动轮悬挂机构，该驱动轮悬挂机构的基本原理是智能移动设备在行驶中遇到障碍物时，轮轴在滑动槽内产生滑动，同时带动复位弹性件发生形变，障碍物对智能移动设备产生的冲击能转变为弹性势能存储在复位弹性件中，从而有效起到了缓冲及减震作用；当冲击能完全转变为弹性势能后，复位弹性件开始复位并带动驱动轮向前运动，使的智能移动设备主体更好的越过障碍物。本实用新型还提供了一种智能移动设备，该智能移动设备上设置驱动轮悬挂机构，由此可以提高该智能移动设备避震及越过障碍物的能力。
附图说明
图1为现有技术中一种驱动轮悬挂的结构示意图；
图2为现有技术中另一种驱动轮悬挂的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种智能移动设备的结构示意图；
图4为图3提供的一种智能移动设备正常运动过程中滑动轴在滑动槽组件中的状态示意图；
图5为图3提供的一种智能移动设备在运动过程中遇到障碍物时滑动轴在滑动槽组件中的状态示意图；
图6为本实用新型另一种滑动槽组件的驱动轮悬挂机构的结构示意图；
图7为本实用新型第三种滑动槽组件的驱动轮悬挂的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。在本实用新型中，方位词“前”、“后”是以智能移动设备在水平地面前进运动时的运动方向作为前方为参照的，方位词“上”、“下”是以竖直方向的相对位置关系为参照的。
本实用新型提供了一种智能移动设备的驱动轮悬挂机构，该驱动轮悬挂机构包括驱动轮支架、减速箱和复位弹性件；所述减速箱位于所述驱动轮支架内，所述驱动轮支架上相对设置有至少一组滑动槽组件，所述减速箱上设置有与所述至少一组滑动槽组件相互配合滑动的至少一个滑动轴；所述复位弹性件的一端固定在所述减速箱上，另一端固定在所述驱动轮支架或所述智能移动设备的主体框架上；所述滑动槽组件包括两个相对设置的第一滑槽，所述第一滑槽向后与水平面的夹角大于或等于0度；所述复位弹性件为初始状态时，所述滑动轴处于所述第一滑槽内的前端；所述滑动轴至少有一个为轮轴。
如图3所示，本实用新型实施例提供的一种智能移动设备的结构示意图，智能移动设备包括主体框架10和与主体框架10连接的驱动轮悬挂机构，该驱动轮悬挂机构包括驱动轮支架20，减速箱30和复位弹性件，其中复位弹性件为拉簧40；驱动轮支架20包括两块相对设置的立板210以及一块与两立板210的前端相连的侧板220，侧板220上设置有一个固定点221，两块立板210上相对设置有两组滑动槽组件230，每组滑动槽组件230包括两个相对设置的第一滑槽231和两个相对设置的第二滑槽232，第一滑槽231向后与水平面平行，第二滑槽232朝向斜下方且与第一滑槽231的夹角大于90度；减速箱30位于两立板210之间并向后上方倾斜设置，减速箱30上设置有固定点310、驱动电机60及与两组滑动槽组件230相互配合的两个滑动轴50，滑动轴50能在第一滑槽231和第二滑槽232中滑动；驱动电机60设置在减速箱30的上端，两个滑动轴50中的一个为轮轴70，轮轴70设置在减速箱30的下端，驱动轮80安装在轮轴70上，拉簧40的一端固定在减速箱30的固定点310上，另一端固定在侧板220的固定点221上；在智能移动设备的主体框架10上设置有前轮110。
上述一个滑动轴50可以为一根长轴，长轴的两端分别在两立板210相对设置的一组滑动槽组件230中滑动；轮轴70外的另一个滑动轴50也可以为由同轴设置的两根短轴组成，两根短轴的一端分别固定在减速箱30上，另一端分别在两立板210相对设置的一组滑动槽组件230中滑动。
如图4所示，本实施例的智能移动设备在正常运动时，减速箱30上的驱动电机60驱动驱动轮80不断向前转动并带动前轮110向前运动，智能移动设备沿图中箭头所示方向前进。
使用智能移动设备时，驱动轮80接地，由于受到智能移动设备主体自重压力的影响，驱动轮80随着轮轴70沿减速箱30下端的滑动槽组件230中的第二滑槽232向上滑动到第一滑槽231和第二滑槽232相交汇的位置1处，同时，位于减速箱30上端的滑动槽组件230中的滑动轴50沿该滑动槽组件230中的第二滑槽232向上滑动到第一滑槽231和第二滑槽232相交汇的位置1’处；智能移动设备在平整地面前进过程中，减速箱30下端的滑动槽组件230中的轮轴70始终位于位置1处，减速箱30上端的滑动槽组件230中的滑动轴50始终位于位置1’处，驱动轮悬挂机构中的拉簧40保持自由状态，不发生形变。
如图5所示，当本实施例的智能移动设备在前进过程中遇到障碍物时，智能移动设备受到冲击开始减速，智能移动设备受惯性影响继续向前滑动，驱动轮80随着减速箱30下端的滑动槽组件230中的轮轴70从滑动槽组件230中位置1处沿第一滑槽231向后滑动到第一滑槽231最右端的位置2处，同时，位于减速箱30上端的滑动槽组件230中的滑动轴50从滑动槽组件230中位置1’处沿第一滑槽231向后滑动到第一滑槽231最右端的位置2’处；在整个滑动过程中，驱动轮悬挂机构中的减速箱30带动拉簧40不断拉伸，产生形变；当冲击能完全转变为弹性势能后，拉簧40开始收缩，弹性势能转变为拉力，拉动减速箱30向前运动并带动驱动轮80越过障碍。
如图6所示，滑动槽组件230的另一种结构形式可以为第一滑槽231向后与水平面平行，第二滑槽232与第一滑槽231垂直并朝向下方，滑动轴50及轮轴70能在第一滑槽211和第二滑槽212中滑动。
如图7所示，滑动槽组件230的第三种结构形式还可以为第一滑槽231向后与水平面呈大于0度且小于90度的夹角，第二滑槽232朝向斜下方且与竖直面的夹角大于0度，滑动轴50及轮轴70能在第一滑槽231和第二滑槽232中滑动。
在其他实施方式中，滑动槽组件230并不限于图3、图6-7所示的三种结构形式，还可以只有第一滑槽231，第一滑槽231向后与水平面的夹角大于或等于0度，省略第二滑动槽232；滑动槽组件230的结构形式还可以是与轮轴70相互配合滑动的滑动槽组件230包括前面所述的任意一种第一滑槽231和第二滑动槽232，其它的滑动槽组件230只有第一滑槽231，省略第二滑动槽232。
在其他的实施方式中，复位弹性件还可以设置为受压缩产生形变的结构形式，比如将拉簧40改为压簧；压簧的设置是，一端设置在减速箱的固定点310上，另一端设置在固定点310的后方的驱动轮支架或主体框架的某个部位上。同理，拉簧40的另一端可以设置在固定点310前方的驱动轮支架或主体框架的某个部位上。弹性复位件的两个端点的具体位置，可以根据弹性复位件的所需的弹力大小及胡克定律设定，使弹性复位件在初始状态时，滑动轴50在第一滑动槽231的前端位置即可。
在其他实施方式中，立板210也可以为多种结构形式，比如可以为弯板成型的两端板；减速箱30的设置方式以及电机60的位置均可以根据实际需要进行调整，在此不再赘述。
需要说明的是，上述多个实施例只描述了驱动轮悬挂机构包括两组滑动槽组件和对应的两个滑动轴的方案；根据实际需要，驱动轮悬挂机构还可设置两组以上的滑动槽组件和对应的两个以上的滑动轴；或者设置滑动槽组件的组数大于滑动轴的个数，以便根据瓷砖、毛毯等地面的不同情况，将滑动轴安装在不同高度的滑动槽组件中滑动，以调节驱动轮的离地高度。本实用新型的智能移动设备不限于扫地机器人，还包括吸尘器等。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种智能移动设备的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述驱动轮悬挂机构包括驱动轮支架、减速箱和复位弹性件；
所述减速箱位于所述驱动轮支架内，所述驱动轮支架上相对设置有至少一组滑动槽组件，所述减速箱上设置有与所述至少一组滑动槽组件相互配合滑动的至少一个滑动轴；所述复位弹性件的一端固定在所述减速箱上，另一端固定在所述驱动轮支架或所述智能移动设备的主体框架上；
所述滑动槽组件包括两个相对设置的第一滑槽，所述第一滑槽向后与水平面的夹角大于或等于0度；所述复位弹性件为初始状态时，所述滑动轴处于所述第一滑槽内的前端；所述滑动轴至少有一个为轮轴。
2.根据权利要求1所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述驱动轮支架上相对设置有两组所述滑动槽组件，所述减速箱上设置有分别与所述两组滑动槽组件相互配合滑动的两个所述滑动轴，两个所述滑动轴中有一个为所述轮轴。
3.根据权利要求1所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述驱动轮悬挂机构还包括驱动轮，所述驱动轮安装在所述轮轴上。
4.根据权利要求1所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述减速箱上还设置有控制所述轮轴运动的驱动电机，所述减速箱向后上方倾斜设置，所述轮轴设置在所述减速箱的下端，所述驱动电机设置在所述减速箱的上端。
5.根据权利要求4所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述驱动轮支架包括设置在所述驱动轮支架前端的侧板，所述复位弹性件的另一端固定在所述侧板上，所述复位弹性件为拉簧。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述滑动槽组件还包括与所述第一滑槽前端向下成夹角设置的第二滑槽，所述第二滑槽与所述第一滑槽的夹角大于或等于90度，所述滑动轴能在所述第一滑槽和所述第二滑槽中滑动。
7.根据权利要求6所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述第一滑槽与水平面平行，所述第二滑槽与所述第一滑槽的夹角大于或等于90度。
8.根据权利要求6所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，所述第一滑槽向后与水平面的夹角大于0度，所述第二滑槽向前与竖直面的夹角大于0度。
9.根据权利要求2所述的驱动轮悬挂机构，其特征在于，与所述轮轴相互配合滑动的所述滑动槽组件还包括与所述第一滑槽前端向下成夹角设置的第二滑槽，所述第二滑槽与所述第一滑槽的夹角大于或等于90度，所述轮轴能在所述第一滑槽和所述第二滑槽中滑动。
10.一种智能移动设备，其特征在于，所述智能移动设备包括主体框架和与所述主体框架连接的根据权利要求1-9中任意一项所述的驱动轮悬挂机构。
11.根据权利要求10所述的智能移动设备，其特征在于，所述智能移动设备还包括设置在所述主体框架上的前轮。
12.根据权利要求11所述的智能移动设备，其特征在于，所述智能移动设备为扫地机器人。
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