CN209527210U - 割草机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种割草机器人，包括：机身，安装于机身的工作模块、行走模块以及用于协调工作模块和行走模块的控制模块，所述工作模块包括设置于机身下部的切割机构，所述行走模块包括安装在机身上的行走轮组和驱动所述行走轮组的行走马达，沿着所述割草机器人的行进方向，所述割草机器人还包括位于所述切割机构前方的固定护栏，所述固定护栏的后部连接有可动护栏，其特征在于：所述固定护栏和所述机身之间设有触发件，所述触发件构造为导杆，所述导杆活动穿设于机身上的通孔内，触发件与机身之间形成迷宫结构。

Description

割草机器人

技术领域

本实用新型涉及一种割草机器人，尤其涉及一种具有触发防水结构的割草机器人。

背景技术

割草机器人均具有自动行走、智能避障、在一定范围内工作等特点，同时，具备自动返回充电、安全检测和电池电量检测等，具备一定爬坡能力，尤其适合家庭庭院、公共绿地等场所的草坪修剪维护。割草机机器人一般由刀盘、马达、刀片、行走轮、控制系统等结构组成，刀片安装在刀盘上，马达驱动刀盘以带动刀片旋转以实现对草坪的修剪，节省了除草工人的作业时间，减少了大量的人力资源。

现有技术的割草机器人在草地上行走时，设置在割草机器人机身下方的切割机构可能触碰在草地区域活动的人或者动物，进而对人或者动物造成伤害。比如割草机器人在工作时，当地面有躺着的小孩或者小动物时；机器有可能骑压到小孩或者动物身上，将人或者小动物割伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种更安全、更可靠，触发传感器防水性能更好的割草机器人。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种割草机器人，包括：机身，安装于机身的工作模块、行走模块以及用于协调工作模块和行走模块的控制模块，所述工作模块包括设置于机身下部的切割机构，所述行走模块包括安装在机身上的行走轮组和驱动所述行走轮组的行走马达，沿着所述割草机器人的行进方向，所述割草机器人还包括位于所述切割机构前方的的前护栏，所述前护栏包括固定护栏以及相对于所述固定护栏活动设置的可动护栏，所述可动护栏设置于所述固定护栏的后部，其特征在于：所述固定护栏和所述机身之间设有触发件，所述触发件构造为导杆，所述导杆活动穿设于机身上的通孔内，触发件与机身之间形成迷宫结构。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述导杆包括位于机身内部的导杆帽以及伸出所述通孔外的接触部，所述接触部抵接于所述可动护栏，所述通孔具有向机身内凸伸的凸沿，所述导杆帽卡接于所述凸沿并至少部分与所述凸沿沿导杆纵长方向叠合。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述机身内部设有连接所述控制模块的触发传感器，所述触发件向上运动以触发所述触发传感器。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述触发传感器和所述触发件之间设有弹性元件，所述弹性元件施加给所述触发件远离所述触发传感器的弹性力。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述可动护栏上设有触发部，所述触发部构造为凸轮面，所述凸轮面与所述触发件接触并在所述可动护栏的旋转作用下带动所述触发件向上或者向下运动以向所述控制模块发送触发信号。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述固定护栏与所述可动护栏配合的部分设有圆弧面，所述可动护栏与所述固定护栏配合的部分设有平面，所述可动护栏被限制为相对所述固定护栏旋转到所述平面与所述圆弧面相切的位置。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述固定护栏上连接有挡位弹片，所述可动护栏的前端面抵接在所述挡位弹片上以限制其向前枢转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述可动护栏和所述固定护栏之间设置弹性元件，所述可动护栏向后旋转以使所述弹性元件蓄能，所述挡位弹片的弹性系数大于所述弹性元件的弹性系数。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的割草机器人在切割机构前部设置固定护栏，可以防止割草机器人进行割草作业时，对误接触刀片的人或者动物造成伤害。固定护栏和机身之间设有触发件，触发件与机身设置为迷宫结构，有利于防止水进入机身内部，对触发传感器造成损害。

附图说明

图1是本实用新型优选的实施方式中割草机器人的立体示意图；

图2是图1中的割草机器人的剖视示意图，其中可动护栏处于初始状态；

图3是图2中a部分的放大示意图；

图4是图1中的割草机器人的剖视示意图，其中可动护栏处于触发状态；

图5是图4中b部分的放大示意图；

图6是图1中的可动护栏旋转到最大角度时的示意图；

图7是图1中的固定护栏和可动护栏的分解示意图；

图8是图7中固定护栏与可动护栏连接的其中一个视角的立体示意图；

图9是图7中固定护栏与可动护栏连接的另一个视角的立体示意图。

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3所示，本实用新型优选的实施例中，割草机器人用于在地面上自动行走和工作，通过使用无绳电源提供行走以及工作能量，如电池包、太阳能电池板等，当然也可使用有线电源连接市电供电。割草机器人包括机身10、安装于机身10的用于修剪草坪的工作模块20以及行走模块，行走模块用于行走和转向，工作模块20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机构。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箭头F的方向为参照。

如图2所示，机身10包括位于割草机器人上部的机壳11以及位于割草机器人下部的底盘12，底盘12连接于机壳11，底盘12下表面大致中心的位置设有一凹部，凹部大致中心位置设有一通孔。切割马达优选为切割电机，切割机构可以是设置刀片的刀盘，当然，切割机构也可以是直接由切割电机驱动的切割刀片、切割线等能够实现对草坪进行修剪的切割元件。割草机器人还可以设置自动或手动进行割草高度调节的装置，用于调节刀片到地面的距离，从而控制草坪的留茬高度。

割草机器人的行走模块包括行走轮组以及驱动行走轮组的行走马达。其中，行走轮组安装于底盘12上。本实施例中，行走轮组包括四个行走轮，分别为设置在机身前部两侧的前行走轮和设置在机身后部两侧的后行走轮，每个行走轮具有相互独立的轮轴。行走马达通过传动机构使得位于同一侧的行走轮实现同步传动，即左前行走轮与左后行走轮同步，右前行走轮与右后行走轮同步。具体的，行走马达包括两个，两个行走马达前置或者后置，也可以一个前置一个后置，每个行走马达通过带传动的方式能够驱动同一侧的行走轮实现同步传动，如此可不设转向机构，利用左行走轮与右行走轮的转速差进行转向。当然，也可以使用四个行走马达分别驱动四个行走轮。行走轮组只是本实施例中优选的方式，本领域技术人员很容易能够想到，行走轮也可以采用履带式或者其他可以实现行走的方式。

本实施例中，割草机器人还包括有防护机构，如图1到图9所示，防护机构包括位于切割机构前方的前护栏，前护栏包括固定护栏40以及相对于固定护栏活动设置的可动护栏50。固定护栏40固定连接于机身并且构造为栅栏状，包括位于前部的梳子部41以及位于后部的安装部42，梳子部41 包括有间隔排列的多个第一梳齿，用于对割草机器人前进方向的草进行初步梳理，防止草的缠绕、打结。固定护栏40的后部连接有可动护栏50，可动护栏50安装在安装部42上并且相对于固定护栏40向后单向枢转。固定护栏40和机身10之间设有触发件，可动护栏50的旋转带动触发件以向控制模块发送触发信号，控制模块收到触发信号控制割草机器人停机。

配合参照图7所示，具体的，固定护栏40的安装部42设有第一安装孔 421，可动护栏50上设有第二安装孔512，一旋转轴55穿过第一安装孔421 和第二安装孔512将可动护栏50枢转连接在固定护栏40上。其中，安装部 42可以设置为与梳子部的第一梳齿一一对应的第一齿片，每个第一齿片上都对应设置第一安装孔421，而可动护栏50也设置有与第一齿片一一配合的第二齿片，每个第二齿片上都对应设置第二安装孔512，将第一齿片和第二齿片叠加使得第一安装孔421和第二安装孔512对应，旋转轴55依次穿过第一齿片和第二齿片，从而将可动护栏50枢转连接于安装部42。可动护栏50也包括设置成第二齿片的连接部51以及位于连接部51下部的有梳齿部52，梳齿部52包括间隔排列的第二梳齿，第二梳齿的密度可以与第一梳齿相同，或者比第一梳齿更密集。

本实施例中，可动护栏50藏在固定护栏40的后面，从正前方看，固定护栏40的两两第一梳齿之间的空隙部分看不见可动护栏50的第二梳齿，也就是说第二梳齿沿着行进方向的投影位于第一梳齿沿着行进方向的投影内，这样第二梳齿隐藏于第一梳齿的轮廓内，可以是第一梳齿和第二梳齿一一对应，也可以是第一梳齿比第二梳齿宽，一个第一梳齿遮挡多个第二梳齿。

继续参照图3和图5所示，可动护栏50上设有触发部511，触发部511 构造为凸轮面，凸轮面与触发件接触并在可动护栏50的旋转作用下带动触发件向上或者向下运动以向控制模块发送触发信号。其中，机身10内部设有连接控制模块的触发传感器，触发件向上运动以触发该触发传感器。本实施例中优选的，触发传感器构造为微动开关61，触发件被可动护栏50带动向上运动以触发微动开关61，微动开关61安装在机身10内部，触发件构造为上下移动的导杆60，导杆60伸入到机身10内部以触发微动开关61，无需额外设置防水的硅胶套。如图4和图5所示，可动护栏50处于被触发状态，小孩手臂压到割草机底部，在割草机前进时可动护栏50向后转动，可动护栏50的触发部511可以推动导杆60向上运动，触发微动开关61。当然，触发传感器还可以选用接近开关或其他能够将距离变化或者接触动作转化为控制模块可处理信号的装置。

为了进一步增强触发传感器的防水密封，本实施例中优选的，在导杆 60和机身10之间设置迷宫结构。具体的，机身10的底座13上设有一通孔 126，导杆60活动穿设于通孔126内，导杆60包括位于机身10内部的导杆帽602以及伸出通孔126外的接触部601，接触部601抵接于可动护栏50 的连接部51，并且伸入到安装部42的第一齿片内部，从而接触部601与可动护栏50的触发部511的接触更加可靠。通孔126具有向机身10内凸伸的凸沿127，导杆帽602卡接于凸沿127并至少部分与凸沿127沿导杆60纵长方向叠合。由此，使得外部的水无法从通孔126和导杆60之间的间隙直接进入机身10内部，从而防水性能更佳。通过将触发传感器装到机器内部，导杆60与底座12形成迷宫密封，解决传感器的密封问题，从而可以很好的防水防尘，并且结构简单可靠。

进一步的，触发传感器和触发件之间设有弹性元件62，弹性元件62施加给触发件远离触发传感器的弹性力。本实施例中，弹性元件62构造为压簧，压簧设置在导杆60和微动开关61之间，既防止导杆60因振动意外上升而出发微动开关61，同时也保证了导杆60能够可靠复位。

如图2到图5所示，可动护栏50在初始状态，梳子部41与可动护栏 50相互平行且垂直于地面。为了保证当小孩手臂被机器压到时，能够顺利触发传感器，使其不被刀盘割伤，最好是可动护栏50与梳子部41间隔有预设距离，该预设距离至少能够容纳下一个小孩的手臂，如图4和图5中的手臂模型M。另外，可动护栏50的第二梳齿藏在固定护栏40的第一梳齿的后面，可动护栏50的距离地面的高度要高于或者等于梳子部41距离地面的高度，即且梳子部41的末端相比可动护栏50的末端更接近地面，防止可动护栏50被草勾住误触发，工作稳定可靠。再者，可动护栏50最低点超出行走轮的范围，使得当行走轮压着手臂之前，可动护栏50能接触到小孩手臂触发，也就是说，可动护栏50大致位于两个前行走轮限定的范围之间，并且位于两个前行走轮接触地面的位置的前部，即超过行走轮的范围，如此可以更加全面的防护。

另外，旋转轴55上套设有扭簧56，扭簧56的一端抵接在固定护栏40 的安装部42，另一端抵接在可动护栏50上，当可动护栏50向后枢转时，扭簧56蓄能，以给可动护栏50复位提供弹性力。安装部42上可以设置限位面或者限位筋等与可动护栏50的前部抵接，以限制可动护栏50向前旋转。本实施例中优选的，在固定护栏40的安装部42和可动护栏50之间设置挡位弹片70，挡位弹片70固定于安装42部下部的容置空间内，如通过螺钉固定在安装部42上。可动护栏50前方的挡位弹片70可以抵挡可动护栏50 向前转动，并且在未触发状态时可以保持可动护栏50垂直地面。挡位弹片 70具有两个间隔设置的弹性末端，可动护栏50的前端面抵接在该弹性末端，挡位弹片70使得可动护栏50只能朝后旋转。当可动护栏50朝前旋转时，被挡位弹片70挡住，即使当扭力过大时，挡位弹片70变形而不会损害可动护栏50。另外扭簧56可以使可动护栏50复位，扭簧56的弹性系数远小于挡位弹片70，因此可动护栏50容易被触发向后旋转，并且当可动护栏50 受到反向强力时，在挡位弹片70的保护下，不会被损坏。

配合参照图6所示，可动护栏50被限制在预设角度范围内向后旋转，本实施例中，可动护栏50可旋转的最大角度α是15度。在最大旋转位置处，固定护栏40安装部42上的第一齿片与可动护栏50上的第二齿片的底面或第二梳齿的顶面相切，如图中切面P，以限制住可动护栏50继续转动，即第一齿片与可动护栏的第二齿片插接的一面设置为圆弧面，第二齿片的底面或者第二梳齿的顶面设置为平面，通过简单的结构实现可动护栏50旋转范围的限制，从而简化组装，减小成本。

通过设置固定护栏能够将进入切割机构的草进行梳理，既不影响被切割的草进入切割区域，又能够有效的阻挡异物。而可动护栏和相应的触发件的设置用来保护躺着的小孩或者动物。除此之外，机身上还可以另外设置其它距离传感器或者障碍检测传感器，只要机身距离障碍物一定距离即触发传感器。

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 (8)

1.一种割草机器人，包括：机身，安装于机身的工作模块、行走模块以及用于协调工作模块和行走模块的控制模块，所述工作模块包括设置于机身下部的切割机构，所述行走模块包括安装在机身上的行走轮组和驱动所述行走轮组的行走马达，沿着所述割草机器人的行进方向，所述割草机器人还包括位于所述切割机构前方的前护栏，所述前护栏包括固定护栏以及相对于所述固定护栏活动设置的可动护栏，所述可动护栏设置于所述固定护栏的后部，其特征在于：所述固定护栏和所述机身之间设有触发件，所述触发件构造为导杆，所述导杆活动穿设于机身上的通孔内，触发件与机身之间形成迷宫结构。

2.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述导杆包括位于机身内部的导杆帽以及伸出所述通孔外的接触部，所述接触部抵接于所述可动护栏，所述通孔具有向机身内凸伸的凸沿，所述导杆帽卡接于所述凸沿并至少部分与所述凸沿沿导杆纵长方向叠合。

3.根据权利要求2所述的割草机器人，其特征在于，所述机身内部设有连接所述控制模块的触发传感器，所述触发件向上运动以触发所述触发传感器。

4.根据权利要求3所述的割草机器人，其特征在于，所述触发传感器和所述触发件之间设有弹性元件，所述弹性元件施加给所述触发件远离所述触发传感器的弹性力。

5.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述可动护栏上设有触发部，所述触发部构造为凸轮面，所述凸轮面与所述触发件接触并在所述可动护栏的旋转作用下带动所述触发件向上或者向下运动以向所述控制模块发送触发信号。

6.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述固定护栏与所述可动护栏配合的部分设有圆弧面，所述可动护栏与所述固定护栏配合的部分设有平面，所述可动护栏被限制为相对所述固定护栏旋转到所述平面与所述圆弧面相切的位置。

7.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述固定护栏上连接有挡位弹片，所述可动护栏的前端面抵接在所述挡位弹片上以限制其向前枢转。

8.根据权利要求7所述的割草机器人，其特征在于，所述可动护栏和所述固定护栏之间设置弹性元件，所述可动护栏向后旋转以使所述弹性元件蓄能，所述挡位弹片的弹性系数大于所述弹性元件的弹性系数。