CN210157656U

CN210157656U - 自行走设备

Info

Publication number: CN210157656U
Application number: CN201920260860.7U
Authority: CN
Inventors: 魏娟; 聂恒安; 陆胜富
Original assignee: Suzhou Cleva Precision Machinery and Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Cleva Precision Machinery and Technology Co Ltd
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2020-03-20
Anticipated expiration: 2029-03-01
Also published as: CN111567208A; WO2020177396A1

Abstract

本实用新型涉及一种自行走设备，包括主体和设置在所述主体上的主动轮和工作组件，所述工作组件设置在所述主体的底面，所述主体的底面还设有凸出件，所述凸出件与水平地面之间的间隙高度不大于安全阈值；所述凸出件构造为当所述自行走设备置于水平地面时，所述凸出件在第一投影面上的投影位于所述主体在第一投影面上的投影以内、且设置在相对于所述工作组件靠近所述主动轮的一侧，其中所述第一投影面是平行于所述水平地面的平面。本实用新型的自行走设备具有良好地形适应性和安全性。

Description

自行走设备

技术领域

本发明涉及一种自行走设备，尤其涉及一种割草机器人。

背景技术

割草机器人具备自动行走功能，可以在一定的工作范围内进行作业，适用于家庭庭院、公共绿地等场所的草坪修剪维护。割草机器人能够自主地完成修剪草坪工作，无需人为直接控制和操作，功率低、噪音小、无污染、外形精巧美观，可以大幅度降低人力资源投入。

割草机器人通常都具有设置在机身底部的的切割装置，用于执行对草的切割。由于切割装置中的刀片较为锋利，容易造成对人畜的伤害，所以通常会在割草机器人机身的外部设置一外壳，使外壳的离地距离很小，这样的设计能够有效地阻隔例如人体的胳膊、腿、脚或动物肢体进入割草机器人机身下部触碰切割装置。然而，这样的设计会带来另外的问题，其中最为突出的就是割草机器人的地形适应性的大大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好地形适应性和安全性的自行走设备。

为解决上述技术问题，本发明的一种自行走设备，包括主体和设置在所述主体上的主动轮和工作组件，所述工作组件设置在所述主体的底面，所述主体的底面还设有凸出件，所述凸出件与水平地面之间的间隙高度不大于安全阈值；所述凸出件构造为当所述自行走设备置于水平地面时，所述凸出件在第一投影面上的投影位于所述主体在第一投影面上的投影以内、且设置在相对于所述工作组件靠近所述主动轮的一侧，其中所述第一投影面是平行于所述水平地面的平面。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述凸出件与所述水平地面之间的间隙高度不大于所述主体上、位于所述工作组件靠近所述主动轮的一侧的其他部分与所述水平地面之间的间隙高度。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述凸出件上任意一点到所述主动轮的旋转轴线的距离不大于所述主动轮的半径。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述主体包括外壳和机身，所述机身构造为支承所述主动轮和工作组件，所述外壳构造为覆盖在所述机身的至少部分的上方和至少部分的周侧。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述安全阈值为38mm。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述凸出件构造为辊组件，所述辊组件包括辊。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述辊包括辊体，所述辊体包括多个平行设置的环状槽。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述辊组件还包括设置在所述辊两端的固定座，所述固定座包括辊安装部和固定安装部，所述辊安装部与所述辊连接使所述辊可自由地转动，所述固定安装部与所述主体的底面固定连接。

作为本发明一具体实施方式，优选的，所述自行走设备为割草机器人，所述工作组件构造为刀盘组件；所述割草机器人还包括电源组件、用于驱动所述主动轮转动的行走轮驱动组件、用于驱动所述刀盘组件的刀盘驱动组件、用于调节所述刀盘组件离地高度的刀盘高度调节组件、用于采集环境信号的传感器组件和用于控制所述割草机器人行为的控制组件。

本发明还提供另一种自行走设备，包括主体和设置在所述主体上的主动轮和工作组件，所述工作组件设置在所述主体的底面，所述主体的底面还设有辊组件，所述辊组件与水平地面之间的间隙高度不大于安全阈值；所述辊组件包括辊，所述辊的直径小于所述主动轮的直径，且所述辊的旋转轴线与所述主动轮的旋转轴线之间的距离不大于所述辊与所述主动轮的半径之差。

本发明的自行走设备具有良好地形适应性和安全性。

附图说明

图1是第一实施例中割草机器人的示意图。

图2是第一实施例中割草机器人上坡状态的示意图。

图3是第一实施例中割草机器人下坡状态的示意图。

图4是第二实施例中割草机器人的示意图。

图5是第二实施例中割草机器人上坡状态的示意图。

图6是第二实施例中割草机器人下坡状态的示意图。

图7是本发明一具体实施方式的割草机器人的底部面示意图。

图8是本发明一具体实施方式的割草机器人的尾部面示意图。

图9是本发明一具体实施方式的割草机器人的侧部面示意图，以及在驱动轮处沿图9中A-A的局部剖视图。

图10是本发明一具体实施方式的辊的示意图。

图11是沿图10中B-B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发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，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发明的保护范围内。

需要理解的是，在本发明具体实施方式的描述中，“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，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多个该特征。

在本发明具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，还可以是可拆卸连接，或成一体；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发明中的具体含义。

在本发明具体实施方式中，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。

在本发明具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，术语“多”是指两个或两个以上。

为便于理解本发明的技术方案，在具体实施方式的不同实施例中，对于相同的零件/部件使用相同的附图标记。

图1～图3展示了第一实施例中的自行走设备，以割草机器人201为例，包括主体20，主体20上设有至少一个行走轮26和至少一个工作组件，其中行走轮26用于将主体20支撑在工作面上，工作组件构造为刀盘组件28，刀盘组件28设置在主体20的底面、用于执行割草工作。具体地，主体20包括外壳22和机身24。机身24构造为用来支承割草机器人201的主要功能部件。典型地，行走轮26和刀盘组件28都设置在机身24上。其中，行走轮26包括至少一个无动力驱动的被动轮262和至少两个带动力驱动的主动轮264，具体地被动轮262设置在刀盘组件28的前侧，主动轮264设置在刀盘组件28的后侧。刀盘组件28包括刀盘282和罩在刀盘282上的刀盘护罩284，刀盘护罩284的前侧和下侧开放以利于割草。此外，机身24上还设有电源组件、用于驱动主动轮转动的行走轮驱动组件、用于驱动刀盘旋转的刀盘驱动组件、用于调节刀盘高度的刀盘高度调节组件、用于控制所述割草机器人行为的控制器组件、用于采集环境信号的传感器组件等。外壳22整体地覆盖在机身24的至少部分的上方和至少部分的周侧，形成对机身24的保护。典型地，外壳22在机身24的前方形成外壳前边沿222，外壳22在机身24的后方形成外壳后边沿224。当割草机器人201置于水平地面10上时，外壳前边沿222与水平地面10之间的间隙高度为h₁₁，外壳后边沿224与水平地面10之间的间隙高度为h₁₂。为了满足安全要求，h₁₁和h₁₂均不大于安全阈值x。在通常的安全规范要求中，安全阈值x＝38mm。在第一实施例中，为满足安全规范要求，h₁₂＝38mm。在另一些更为严格的安全规范要求中，安全阈值x的值会更小，例如x＝30mm。

当第一实施例中的割草机器人201上坡时，由于与水平地面10之间的距离较小，所以在割草机器人201从水平地面10向倾斜地面12行驶的过程中，外壳前边沿222和外壳后边沿224会相继地与地面之间发生干涉。具体地，外壳前边沿222首先与倾斜地面12发生干涉，割草机器人201的前部会受到倾斜地面12对其施加的、沿大致垂直于倾斜地面12向上的力的作用，使被动轮262与地面之间压力降低，被动轮262与地面之间的摩擦力减小，甚至于被动轮262被完全抬离地面。这种情况下，由于位于割草机器人201后部的主动轮264与地面之间存在良好的接触，所以并不会对割草机器人201的行进造成严重的影响。外壳后边沿224接着与倾斜地面12发生干涉，割草机器人201的后部会受到水平地面10对其施加的、大致垂直于水平地面10向上的力的作用，使主动轮264与地面之间的压力降低，主动轮264余地面之间的摩擦力减小，甚至于在惯性的作用下主动轮262被完全抬离地面。这种情况下，由于主动轮264与地面之间的良好接触状态被破会，所以割草机器人201的行进会受到严重的影响，甚至会被卡住而无法运动。如图2所示，第一实施例中的割草机器人201能够适应的上坡倾斜地面的最大倾角为α₁₁。类似的，当下坡时，第一实施例中的割草机器人201从倾斜地面12向水平地面10形式的过程中，外壳前边沿222和外壳后边沿224会相继地与地面之间发生干涉，具体地外壳前边沿222首先与水平地面10发生干涉，外壳后边沿224接着与倾斜地面12发生干涉。如图3所示，第一实施例中的割草机器人201能够适应的下坡倾斜地面的最大倾角为α₁₂。通常情况下，α₁₁＝α₁₂。在本实施方式中展示的第一实施例中，α₁₁＝α₁₂＝13±3°。

图4～图6展示了第二实施例中的割草机器人202，其与上述第一实施例中的割草机器人201的区别在于，当割草机器人201置于水平地面10上时，外壳后边沿224与水平地面10之间的间隙高度为h₂₂，且h₂₂＞x。具体地，在第二实施例中，h₂₂＝80±5mm。这种设计，能够有效地改善割草机器人对地形的适应性，参考图5和图6，第二实施例中的割草机202能够适应的上坡倾斜地面的最大倾角为α₂₁，第二实施例中的割草机202能够适应的下坡倾斜地面的最大倾角为α₂₂，且α₂₁＞α₁₁，且α₂₂＞α₁₂。在本实施方式中展示的第一实施例中，α₂₁＝α₂₂＝28±3°。第二实施例中的割草机器人202虽然具有更好的地形适应性，但是外壳后边沿224与地面之间的间隙过大，存在人或动物的肢体从割草机器人的后部伸入机身24下方接触刀盘282的风险。

图7～图11展示了第三实施例中的割草机器人203，其与上述第二实施例中的割草机器人202的区别在于，主体20还设有凸出件，该凸出件构造为当割草机器人203置于水平地面10时，凸出件在第一投影面X₁上的投影位于外壳在第一投影面X₁上的投影以内、且设置在刀盘组件28靠近主动轮264的一侧，其中第一投影面X₁是平行于水平地面10的平面。当割草机器人203置于水平地面10上时，外壳后边沿224与水平地面10之间的间隙高度为h₃₂，凸出件与水平地面10之间的间隙高度为h₃₃，有h₃₂＞x≥h₃₃，且h₃₃不大于主体20上、位于刀盘组件28靠近主动轮264的一侧的其他部分与水平地面10之间的间隙高度。在本实施例中，凸出件设置在主体20的底面，具体地凸出件设置在机身24的底面。优选地，凸出件上任意一点到主动轮264的旋转轴线的距离不大于主动轮264的半径。为了保证防护效果，凸出件构造为当割草机器人203置于水平地面10时，刀盘282在第二投影面X₂上的投影落在凸出件在第二投影面X₂上的投影宽度之内，其中第二投影面X₂为垂直于水平地面10且垂直于割草机器人203前进方向的平面。

作为本发明的第三实施例的进一步优选，凸出件构造为辊组件30，包括辊32和设置在辊32两端的固定座34。辊32包括基本呈圆柱状的辊体和设置在辊体两端的轴324。辊体优选地包括多个平行设置的环状槽322。固定座34包括辊安装部342和固定安装部344。辊安装部342构造为与轴324配接，使辊32可自由地转动。固定安装部344构造为与机身24的底面固定连接。在本实施中，固定座34通过螺钉与机身24固定连接。在本实施例中，辊32的直径小于主动轮264的直径，优选地辊32的直径小于主动轮264的半径，且辊32的旋转轴线与主动轮264的旋转轴线之间的距离不大于辊32与主动轮264的半径之差。在本实施例中，辊体构造为由硬质耐磨塑料制成的空心结构。在其他一些实施方式中，辊32的旋转轴线在第一投影面X₁上的投影与主动轮264的旋转轴线在第一投影面X₁上的投影重合。

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发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自行走设备，包括主体和设置在所述主体上的主动轮和工作组件，所述工作组件设置在所述主体的底面，其特征是，所述主体的底面还设有凸出件，所述凸出件与水平地面之间的间隙高度不大于安全阈值；所述凸出件构造为当所述自行走设备置于水平地面时，所述凸出件在第一投影面上的投影位于所述主体在第一投影面上的投影以内、且设置在相对于所述工作组件靠近所述主动轮的一侧，其中所述第一投影面是平行于所述水平地面的平面。

2.根据权利要求1所述的自行走设备，其特征是，所述凸出件与所述水平地面之间的间隙高度不大于所述主体上、位于相对于所述工作组件靠近所述主动轮的一侧的其他部分与所述水平地面之间的间隙高度。

3.根据权利要求1所述的自行走设备，其特征是，所述凸出件上任意一点到所述主动轮的旋转轴线的距离不大于所述主动轮的半径。

4.根据权利要求1所述的自行走设备，其特征是，所述主体包括外壳和机身，所述机身构造为支承所述主动轮和工作组件，所述外壳构造为覆盖在所述机身的至少部分的上方和至少部分的周侧。

5.根据权利要求1所述的自行走设备，其特征是，所述安全阈值为38 mm。

6.根据权利要求1所述的自行走设备，其特征是，所述凸出件构造为辊组件，所述辊组件包括辊。

7.根据权利要求6所述的自行走设备，其特征是，所述辊包括辊体，所述辊体包括多个平行设置的环状槽。

8.根据权利要求6所述的自行走设备，其特征是，所述辊组件还包括设置在所述辊两端的固定座，所述固定座包括辊安装部和固定安装部，所述辊安装部与所述辊连接使所述辊可自由地转动，所述固定安装部与所述主体的底面固定连接。

9.根据权利要求1~8任意一项所述的自行走设备，其特征是，所述自行走设备为割草机器人，所述工作组件构造为刀盘组件；所述割草机器人还包括电源组件、用于驱动所述主动轮转动的行走轮驱动组件、用于驱动所述刀盘组件的刀盘驱动组件、用于调节所述刀盘组件离地高度的刀盘高度调节组件、用于采集环境信号的传感器组件和用于控制所述割草机器人行为的控制组件。

10.一种自行走设备，包括主体和设置在所述主体上的主动轮和工作组件，所述工作组件设置在所述主体的底面，其特征是，所述主体的底面还设有辊组件，所述辊组件与水平地面之间的间隙高度不大于安全阈值；所述辊组件包括辊，所述辊的直径小于所述主动轮的直径，且所述辊的旋转轴线与所述主动轮的旋转轴线之间的距离不大于所述辊与所述主动轮的半径之差。