CN209186594U - 驱动轮的悬挂机构及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种驱动轮的悬挂机构及扫地机器人。所述驱动轮的悬挂机构包括第一驱动臂、第二驱动臂以及感测单元。第二驱动臂的一端与第一驱动臂转动连接；第二驱动臂的另一端上转动连接有驱动轮；感测单元设置在第一驱动臂和第二驱动臂上；感测单元用于感测第一驱动臂与第二驱动臂的相对位置，并输出感测结果。本实用新型的驱动轮的悬挂机构可以感测第一驱动臂与第二驱动臂的相对位置，并根据感测结果分析出第一驱动臂和第二驱动臂的相对位置变化，从而确定驱动轮的运动状态。

Description

驱动轮的悬挂机构及扫地机器人

技术领域

本实用新型涉及智能家电领域，尤其涉及一种驱动轮的悬挂机构，以及应用此驱动轮的悬挂机构的扫地机器人。

背景技术

扫地机器人的驱动轮是给扫地机器人提供行进动力的系统。为了更好的适应不同的清扫地面，扫地机器人带有悬挂机构。驱动轮可以设置在悬挂机构上，并伴随悬挂机构移动。扫地机器人可以通过感测驱动轮的运动状态，分析扫地机器人的机身状态和行进情况。

目前，扫地机器人通过驱动轮向下移动到最大程度时，触发开关信号，从而，通知控制电路进行相应控制。上述这种方式机构设计复杂，而且生产制造成本较高。同时，驱动轮在非移动到最大程度的情况下，不能够触发开关信号，控制电路无法进行相应控制。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种驱动轮的悬挂机构，以及应用此驱动轮的悬挂机构的扫地机器人，以至少解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择。

本实用新型实施例第一方面提供了一种驱动轮的悬挂机构，包括：

第一驱动臂；

第二驱动臂，所述第二驱动臂的一端与所述第一驱动臂转动连接；所述第二驱动臂的另一端上转动连接有驱动轮；

感测单元，所述感测单元设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上；所述感测单元用于感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出感测结果。

在一种实施方式中，所述感测单元包括第一传感器和磁性元件，所述第一传感器和所述磁性元件分开设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上，所述第一传感器根据所述磁性元件的磁场，感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出所述感测结果。

在一种实施方式中，所述感测单元包括第二传感器和导磁元件，所述第二传感器和所述导磁元件分开设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上，所述第二传感器用于根据所述导磁元件对所述第二传感器的磁场的影响，感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出所述感测结果。

在一种实施方式中，所述感测单元包括第三传感器和光电元件，所述第三传感器和所述光电元件分开设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上，所述第三传感器根据所述光电元件的光强，感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出所述感测结果。

在一种实施方式中，所述感测单元包括旋转电位器，所述旋转电位器的动触点与所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的旋转轴连接，所述旋转电位器用于根据其输出电压感测所述第一驱动臂和所述第二驱动臂所形成的夹角，并以所述夹角作为所述感测结果输出。

在一种实施方式中，所述感测单元包括角度传感器，所述角度传感器与所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的旋转轴连接，所述角度传感器用于感测所述第一驱动臂和所述第二驱动臂所形成的夹角，并以所述夹角作为所述感测结果输出。

在一种实施方式中，还包括分析单元，所述分析单元与所述感测单元连接，所述分析单元用于根据所述感测结果，分析所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的相对位置，并输出分析结果。

在一种实施方式中，所述第一驱动臂与所述第二驱动臂之间连接有弹性元件，所述弹性元件用于限定所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的相对位置的范围。

为达到上述目的，本实用新型实施例第二方面提供了一种扫地机器人，包括如上述实施方式中所述的驱动轮的悬挂机构和控制单元，所述控制单元与所述感测单元连接，所述控制单元用于根据所述感测结果，分析所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的相对位置；并根据所述相对位置判断所述扫地机器人的运行状态，输出相应的控制指令。

为达到上述目的，本实用新型实施例第三方面提供了一种扫地机器人，包括如上述实施方式中所述的驱动轮的悬挂机构和控制单元，所述控制单元与所述分析单元连接，所述控制单元用于根据所述分析单元输出的所述分析结果，判断所述扫地机器人的运行状态，并输出相应的控制指令。

本实用新型的驱动轮的悬挂机构可以感测第一驱动臂与第二驱动臂的相对位置，并根据感测结果分析出第一驱动臂和第二驱动臂的相对位置变化，从而确定驱动轮的运动状态。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本实用新型公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型实施例中驱动轮的悬挂机构的结构示意图。

附图标记：

110.第一驱动臂； 120.第二驱动臂； 130.感测单元

1301.第一传感器； 1302第二传感器； 1303第三传感器；

1304.磁性元件； 1305导磁元件； 1306光电元件；

140.驱动轮； 150.旋转轴； 160.弹性元件。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

本实用新型提供了一种驱动轮的悬挂机构及扫地机器人，下面结合图1，对本实用新型的进行说明。

本实施例第一方面提供了一种驱动轮的悬挂机构。参见图1所示，驱动轮的悬挂机构包括第一驱动臂110、第二驱动臂120以及感测单元130。

第一驱动臂110静止设置，第二驱动臂120的一端与第一驱动臂110转动连接，第一驱动臂110与第二驱动臂120通过旋转轴150转动连接。第二驱动臂120的另一端上转动连接有驱动轮140，当驱动轮140(在地面)运动时，第二驱动臂120的位置也会发生变化。

参见图1所示，感测单元130设置在第一驱动臂110和第二驱动臂120上。感测单元130是两个部件，两个部件可以分别设置在第一驱动臂110和第二驱动臂120上。感测单元130用于感测第一驱动臂110与第二驱动臂120的相对位置，并输出感测结果。其中，随着驱动轮140的运动，第一驱动臂110和第二驱动臂120之间的相对位置会发生变化。其中，可以根据第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置预先建立与驱动轮140运动状态的线性关系。这样，当驱动轮140(在地面)运动时，感测单元130可以感应到第一驱动臂110与第二驱动臂120的相对位置，从而，进一步地根据线性关系来获知驱动轮140 具体的运动状态(将在下文进行描述)。

在一种实施例中，参见图1所示，感测单元130包括第一传感器1301和磁性元件1304。第一传感器1301和磁性元件1304分开设置在第一驱动臂110和第二驱动臂120上。其中，对第一传感器1301和磁性元件1304设置的具体位置没有限制，第一传感器1301可以设置在第一驱动臂110上，第一传感器1301 也可以设置在第二驱动臂120上。同理，磁性元件1304可以设置在第一驱动臂 110上，磁性元件1304也可以设置在第二驱动臂120上。参见图1所示，下面以第一传感器1301在第一驱动臂110上，磁性元件1304在第二驱动臂120上为例，进行说明。反之，则亦然。

参见图1所示，在驱动轮140的运动过程中，第二驱动臂120相对于第一驱动臂110的位置会产生变化，磁性元件1304会靠近或远离第一传感器1301。这样，第一传感器可以根据磁性元件1304的磁场的变化，感测第一驱动臂110 与第二驱动臂120的相对位置，并输出感测结果。

在另一种实施例中，参见图1所示，感测单元130包括第二传感器1302 和导磁元件1305。第二传感器1302和导磁元件1305分开设置在第一驱动臂110 和第二驱动臂120上。对第二传感器1302和导磁元件1305设置的具体位置没有限制，第二传感器1302可以设置在第一驱动臂110上，第二传感器1302也可以设置在第二驱动臂120上。同理，导磁元件1305可以设置在第一驱动臂 110上，导磁元件1305也可以设置在第二驱动臂120上。参见图1所示，下面以第二传感器1302在第一驱动臂110上，导磁元件1305在第二驱动臂120上为例，进行说明。反之，则亦然。

参见图1所示，在驱动轮140的运动过程中，第二驱动臂120相对于第一驱动臂110的位置会产生变化，导磁元件1305会靠近或远离第二传感器1302。这样，第二传感器1302可以根据导磁元件1305对磁场的影响，感测第一驱动臂110与第二驱动臂120的相对位置，并输出感测结果。

在另一种实施例中，参见图1所示，感测单元130包括第三传感器1303 和光电元件1306。第三传感器1303和光电元件1306分开设置在第一驱动臂110 和第二驱动臂120上。对第三传感器1303和光电元件1306设置的具体位置没有限制，第三传感器1303可以设置在第一驱动臂110上，第三传感器1303也可以设置在第二驱动臂120上。同理，光电元件1306可以设置在第一驱动臂 110上，光电元件1306也可以设置在第二驱动臂120上。参见图1所示，下面以第三传感器1303在第一驱动臂110上，光电元件1306在第二驱动臂120上为例，进行说明。反之，则亦然。

在驱动轮140的运动过程中，第二驱动臂120相对于第一驱动臂110的位置会产生变化，光电元件1306会靠近或远离第三传感器1303。这样，第三传感器1303可以根据光电元件1306的光强的变化，感测第一驱动臂110与第二驱动臂120的相对位置，并输出感测结果。

在另一种实施例中，感测单元130包括旋转电位器。旋转电位器包括滑动变阻器，滑动变阻器两端接入电流。旋转电位器中的滑动变阻器的动触点与第一驱动臂110和第二驱动臂120的旋转轴150连接。旋转轴150转动时动触点滑动，使滑动变阻器接入的电阻值发生变化，从而使滑动变阻器两端的电压变化。旋转电位器根据其输出电压感测第一驱动臂110和第二驱动臂120所形成的夹角，并以夹角作为感测结果输出。

在另一种实施例中，感测单元130包括角度传感器。角度传感器包括转轴、磁体以及磁场。角度传感器的转轴与第一驱动臂110和第二驱动臂120的旋转轴150连接。角度传感器的转轴与角度传感器的的磁体固定连接，角度传感器感测第一驱动臂110和第二驱动臂120所形成的夹角，并以夹角作为感测结果输出。

在一种实施方式中，驱动轮的悬挂机构还包括分析单元。分析单元与感测单元130连接，该连接为电连接或者通讯连接。分析单元根据接收感测单元130 的感测结果，分析第一驱动臂和第二驱动臂的相对位置，并输出分析结果。

在一种实施方式中，第一驱动臂110与第二驱动臂120之间连接有弹性元件160。弹性元件160限定第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置的范围，该弹性元件160包括弹簧和拉簧。这样，第二驱动臂120在弹性元件160 限制下与第一驱动臂110保持一个相对稳定的状态。当驱动轮140运动时，带动第二驱动臂120运动，拉伸或者压缩弹性元件160，从而，使驱动轮140的运动轨迹始终在设定弧形轨迹中。

本实用新型实施例第二方面提供了一种扫地机器人，包括驱动轮的悬挂机构，该驱动轮的悬挂机构包括第一驱动臂110、第二驱动臂120以及感测单元 130。其中，感测单元130可以为上述任一实施例中的感测单元130。其中，第一驱动臂110设置在扫地机器人的底座上。

进一步地，扫地机器人还包括控制单元。控制单元与感测单元130连接。控制单元用于根据感测结果，分析第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置。并且，根据存储于控制单元中第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置与驱动轮140运动的线性关系，分析驱动轮140的运动。从而，判断扫地机器人的运行状态，输出相应的控制指令。

当控制单元根据感测结果，分析出第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置较大，即，第二驱动臂120的位置远离第一驱动臂110时，则说明行进地面出现凹面，驱动轮140向下运动。此时，控制单元向扫地机器人发出控制指令，使第二驱动臂120继续远离第一驱动臂110，或发出控制指令，使扫地机器人转弯。

当控制单元根据感测结果，分析出第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置较小，即，第二驱动臂120的位置靠近第一驱动臂110时，则说明行进地面出现凸面，驱动轮140向上运动。此时，控制单元向扫地机器人发出控制指令，使第二驱动臂120继续远离第一驱动臂110，或发出控制指令，使扫地机器人转弯。

本实施例扫地机器人根据驱动轮的运动状态，判断出扫地机器人机身的运动状态和行进情况，提升了扫地机器人翻越障碍的能力。

本实用新型实施例第三方面提供了一种扫地机器人，包括驱动轮的悬挂机构，该驱动轮的悬挂机构包括第一驱动臂110、第二驱动臂120、感测单元130 和分析单元。其中，感测单元130可以为上述任一实施例中的感测单元130。其中，第一驱动臂110设置在扫地机器人的底座上。

扫地机器人还包括控制单元，控制单元与分析单元连接。分析单元可以分析第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置，得到分析结果。控制单元根据存储于控制单元中第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置与驱动轮140 运动的线性关系，分析驱动轮140的运动。从而，判断扫地机器人的运行状态，输出相应的控制指令。

当分析单元根据感测结果，分析出第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置较大，即，第二驱动臂120的位置远离第一驱动臂110时，则说明行进地面出现凹面，驱动轮140向下运动。此时，控制单元接收分析单元的分析结果，向扫地机器人发出控制指令，使第二驱动臂120继续远离第一驱动臂110，或发出控制指令，使扫地机器人转弯。

当分析单元根据感测结果，分析出第一驱动臂110和第二驱动臂120的相对位置较小，即，第二驱动臂120的位置靠近第一驱动臂110时，则说明行进地面出现凸面，驱动轮140向上运动。此时，控制单元接收分析单元的分析结果，向扫地机器人发出控制指令，使第二驱动臂120继续靠近第一驱动臂110，或发出控制指令，使扫地机器人转弯。

本实施例扫地机器人根据驱动轮的运动状态，判断出扫地机器人机身的运动状态和行进地面情况，提升了扫地机器人翻越障碍的能力。

以上，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局限于此，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，可轻易想到其各种变化或替换，这些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权利要求的保护范围为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，还可以是通信；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

Claims (10)

1.一种驱动轮的悬挂机构，其特征在于，包括：

第一驱动臂；

第二驱动臂，所述第二驱动臂的一端与所述第一驱动臂转动连接；所述第二驱动臂的另一端上转动连接有驱动轮；

感测单元，所述感测单元设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上；所述感测单元用于感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出感测结果。

2.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述感测单元包括第一传感器和磁性元件，所述第一传感器和所述磁性元件分开设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上，所述第一传感器根据所述磁性元件的磁场，感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出所述感测结果。

3.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述感测单元包括第二传感器和导磁元件，所述第二传感器和所述导磁元件分开设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上，所述第二传感器用于根据所述导磁元件对所述第二传感器的磁场的影响，感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出所述感测结果。

4.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述感测单元包括第三传感器和光电元件，所述第三传感器和所述光电元件分开设置在所述第一驱动臂和所述第二驱动臂上，所述第三传感器根据所述光电元件的光强，感测所述第一驱动臂与所述第二驱动臂的相对位置，并输出所述感测结果。

5.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述感测单元包括旋转电位器，所述旋转电位器的动触点与所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的旋转轴连接，所述旋转电位器用于根据其输出电压感测所述第一驱动臂和所述第二驱动臂所形成的夹角，并以所述夹角作为所述感测结果输出。

6.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述感测单元包括角度传感器，所述角度传感器与所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的旋转轴连接，所述角度传感器用于感测所述第一驱动臂和所述第二驱动臂所形成的夹角，并以所述夹角作为所述感测结果输出。

7.如权利要求1-6任一项权利要求所述的悬挂机构，其特征在于，还包括分析单元，所述分析单元与所述感测单元连接，所述分析单元用于根据所述感测结果，分析所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的相对位置，并输出分析结果。

8.如权利要求7所述的悬挂机构，其特征在于，所述第一驱动臂与所述第二驱动臂之间连接有弹性元件，所述弹性元件用于限定所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的相对位置的范围。

9.一种扫地机器人，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项权利要求所述的驱动轮的悬挂机构和控制单元，所述控制单元与所述感测单元连接，所述控制单元用于根据所述感测结果，分析所述第一驱动臂和所述第二驱动臂的相对位置；并根据所述相对位置判断所述扫地机器人的运行状态，输出相应的控制指令。

10.一种扫地机器人，其特征在于，包括如权利要求8所述的驱动轮的悬挂机构和控制单元，所述控制单元与所述分析单元连接，所述控制单元用于根据所述分析单元输出的所述分析结果，判断所述扫地机器人的运行状态，并输出相应的控制指令。