CN209808223U - 移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种移动机器人，通过在移动机器人本体上加装与驱动轮模组抵接的弹性板，弹性板利用自身被压缩时的弹性恢复力实时抵接驱动轮模组以保证理想的抓地力，使得移动机器人翻越障碍物或在通过湿滑地面时依旧能保证平稳运行。

Description

移动机器人

技术领域

本实用新型涉及一种移动机器人，属于家用机器人领域。

背景技术

移动机器人是指自主行进或通过外部控制行进的执行特定工作的机器人，根据执行的工作种类，有清洁机器人、监控机器人等，这些移动机器人具有能够自主执行指定工作的功能，例如清洁地面、监控环境等。以清洁用移动机器人为例，清洁用移动机器人能够在住宅或办公室等清洁区域内自主移动，同时吸入灰尘或异物对地面实现清洁工作。为此，移动机器人不仅具有用于吸入灰尘或异物的一般真空清洁机，还具有用于移动机器人行进的轮组件，用于感测障碍物以避免在行进过程中与存在于清洁区域的多种障碍物碰撞的多个感测传感器，用于提供电源的电池及控制整个装置的微处理器等。

用于移动机器人行进的轮组件包括轮和向轮提供驱动力的诸如驱动电动机之类的动力源，轮通过动力源提供的驱动力旋转，移动机器人得以行进。但就其结构而言，轮一般以相对于移动机器人的机器人主体固定的状态旋转。而移动机器人不仅在平坦的行进面行进，还可能在高低不平的行进面行进，还可能通过诸如门槛等有高度差的障碍物，还可能在湿滑的行进面上行进。

但是当移动机器人在高低不平的行进面行进时由于行进面不平坦，通常会出现只有一侧轮与行进面接触，另一侧轮陷入凹面或凸面被悬空而不与行进面接触的情形，在这种情况下，移动机器人通常会触发悬空感应导致机器停机，失去了移动功能。比如，当移动机器人通过诸如门槛等障碍物时，在障碍物的高度大于轮从机器人主体突出的高度的情况下，可能轮不与行进面接触，即机器人主体的下端被障碍物绊住，导致移动机器人无法前进或后退，停机甚至导致损坏机器人。再比如，在摩擦力小的光滑的行进面，由于行进面与轮之间的摩擦力小，使得轮的附着力下降，具有损失驱动力无法向目标方向行进的问题，也便失去了移动机器人的功能和意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种移动机器人，通过在移动机器人本体上加装结构简单的、与驱动轮模组抵接的弹性板来实时增大驱动轮模组的抓地力，在移动机器人翻越障碍物或在通过湿滑地面时依旧能保证平稳运行。

本实用新型提出的技术方案是：

一种移动机器人，包括机器人本体和驱动轮模组，所述驱动轮模组的支架可转动地设于所述机器人本体,所述支架固定连接保护罩；还包括两端分别固定在所述机器人本体的弹性板；所述弹性板与所述保护罩抵接。

进一步的，所述支架包括卡接在所述机器人本体的旋转轴。

进一步的，所述保护罩与所述弹性板抵接处设凸起。

进一步的，所述机器人本体固设支撑轴,弹性板的两端对应卷曲为环形装配孔并可拆卸地套设于所述支撑轴。

进一步的，所述支撑轴可拆卸地安装于所述凹陷槽。

进一步的，所述弹性板为板簧。

进一步的，所述支架与所述机器人本体活动接触位置设有感应器。

进一步的，所述感应器为光电开关、接触开关或磁感应。

本发明的有益效果是：弹性板利用自身被压缩时的弹性恢复力实时抵接驱动轮模组以保证理想的抓地力，使得移动机器人翻越障碍物或在通过湿滑地面时依旧能保证平稳运行，而弹性板的安装位置、初始压缩位置、弹性系数等均可以根据实际使用来选择，因而具有极强的通用性和简便性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需的附图作简单介绍，显然，下面描述中的附图只是本实用新型实施例的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，所获得的其他实施例附图应当包含在本实用新型的技术方案中。

图1为移动机器人的组成立体示意图；

图2为移动机器人的组成平面示意图；

图3为弹性板组装关系的局部放大示意图；

图4为移动机器人第一种运行状态下的示意图；

图5为移动机器人第二种运行状态下的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一个实施例，而并非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，移动机器人包括机器人本体1、弹性板2和驱动轮模组3，其中：机器人本体1设有安装驱动轮模组3的凹陷槽104，在凹陷槽104的顶壁上设有两个支撑轴102A和102B，机器人本体1的底盘101提供整机的支撑；弹性板2包括两端卷曲成的环形装配孔202A和202B，中间部分为变形部201；驱动轮模组3包括支架301、保护罩302和轮303，支架301为一机械地组装在机器人本体1上的可旋转功能组件，驱动轮模组3以支架301的旋转轴3011为中心做旋转运动以使轮303相对机器人本体1上下活动，从而始终保证轮303贴附于地面，保护罩302与支架301一体成型为轮303的转动提供保护和隔离作用。

本实施例弹性板2采用板簧，公知的是板簧两端被固定时在外力作用下会有较强的弹性恢复力，且力的方向保持在向初始位置恢复形变的方向上。当然，在实际的使用中弹性板还可以采用比如高强度塑料、金属板等具有弹性恢复力的元件代替板簧。

本实用新型的一种实现方式是，将板簧2两端卷曲成环形装配孔202A和202B，并套装到顶壁上设有的支撑轴102A和102B上，所述支撑轴102A和102B设为可从机器人本体1的凹陷槽104中拆卸以更方便板簧的拆装，此时板簧2处于未被压缩状态因而拆装均简便易行。将支架301设定于机器人本体1中，支架301具有旋转组件结构，旋转组件结构设有一个与机器人本体1卡接的旋转轴3011，支架301会绕旋转轴做旋转运动，与支架301固定连接的保护罩302、轮303也会跟随支架301的转动而转动，另一方面保护罩302还会将轮303与机器人本体1隔离分开；支架301一端在与机器人本体1活动接触的位置设有传感器103以提供悬空感应信号，可以为光电开关、接触开关或磁感应，所述活动接触位置可以理解为支架301上一部分与机器人本体1在不同状态下有至少接触和不接触两种变化的位置，也即在一种状态下感应到有信号判断机器处于正常状态，在另外一种状态下感应到无信号输入判断机器处于异常状态反馈给控制器发出停止运行的指令；为了更好的实现板簧2的压缩作用，在与保护罩302的接触位置设凸起3021，这会使得保护罩302提前感测到弹性力而促使支架301做被动旋转运动以增强抓地力，能有效减少对保护罩的磨损。

具体实施过程为，移动机器人在平面上运行时由于在机器人本体1的重量作用下使得板簧2被压缩变形，此时由于力的抵接作用使得轮303具有较强的抓地力即使在湿滑平面上也不会产生打滑的现象，由于板簧2的弹性恢复力持续推动着驱动轮模组3使得这一过程得到持续，因而在平面上能平稳运行。图4所示的板簧2的位置为被压缩的极限状态，此时板簧2恰好与机器人本体1接触，板簧2的弹性恢复力接近于最大。在遇到需要跨越障碍物时，由于相对高度产生变化使得机器人本体1部分会被撑起，而由于板簧2的持续弹性恢复力作用下驱动轮模组3不至于被悬空而导致停机，此时由于驱动轮模组3与地面有一定空隙使得板簧2迅速收缩挤压轮303以保证持续贴紧地面，可以理解的是空隙越大板簧2收缩的程度越大、驱动轮模组3相对机器人本体1伸出的部分也就越多，这样能保证持续的强抓地力，图5所示的为板簧2完全未被压缩时的极限状态，此时弹性恢复力接近于零。在板簧2处于任意中间状态时，由于整个过程中轮303持续抓地使得翻越障碍物时不会被悬空而导致停机，移动机器人能顺利通过障碍物。在需要拆卸更换驱动轮模组3或弹性板2时，只需将旋转轴3011卸下，取下驱动轮模组3后再从支撑轴102A和102B上取下弹性板2，如需进一步拆卸轮303也只需要通过机械拆卸的方式进一步完成即可。

在本实用新型中，对于不同应用场景下的移动机器人可以根据机器人实际重量或障碍物高度差来调整弹性板的安装位置、初始压缩位置、弹性系数等影响因素以提高通用性。比如在金属机身的移动机器人使用时采用弹性系数较大、硬度较高的合金弹性板，在塑料机身的移动机器人使用时则采用弹性系数较小、硬度一般的合成塑胶材质弹性板，二者得到的效果相近。

需要说明的是，公开的实施例仅为本实用新型具体实施例而已，是为了清楚说明本实用新型的举例，而不应当视为对本实用新型的范围限定，当然也不能以此来限定本实用新型之权利要求范围，对于本领域技术人员来说，依本实用新型权利要求所作的等同变化、修改、变动等，仍属本实用新型所涵盖的范围，应当包含在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种移动机器人，包括机器人本体(1)和驱动轮模组(3)，其特征在于：所述驱动轮模组(3)设有支架(301)、保护罩(302)和轮(303)，所述支架(301)可转动地设于所述机器人本体(1),所述支架(301)固定连接保护罩(302)，所述轮(303)设于所述保护罩(302)下；

所述机器人本体(1)底部设有凹陷槽(104)，所述驱动轮模组(3)设于所述凹陷槽(104)；

还包括弹性板(2)，所述弹性板(2)两端分别固定在所述凹陷槽(104)中，所述弹性板(2)与所述保护罩(302)抵接。

2.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：所述支架(301)包括卡接在所述机器人本体(1)的旋转轴(3011)。

3.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：所述保护罩(302)与所述弹性板(2)抵接处设凸起(3021)。

4.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：所述凹陷槽(104)设支撑轴(102A,102B),弹性板(2)的两端(202A,202B)对应卷曲为环形装配孔(202A,202B)并可拆卸地套设于所述支撑轴(102A,102B)。

5.根据权利要求4所述的移动机器人，其特征在于：所述支撑轴(102A,102B)可拆卸地安装于所述凹陷槽(104)。

6.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：所述弹性板(2)为板簧。

7.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于：所述机器人本体(1)与所述支架(301)活动接触位置设有感应器(103)。

8.根据权利要求7所述的移动机器人，其特征在于：所述感应器(103)为光电开关、接触开关或磁感应。