CN210436149U - 自动行走机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动行走机器人，用于在地面上自动行走和工作，包括：机体及安装于所述机体的行走模块，所述机体包括底盘，所述行走模块包括至少一个行走轮组件及与所述至少一个行走轮组件配套设置的固定座，所述至少一个行走轮组件包括轮体及用于支撑所述轮体转动的轮轴，其特征在于，所述固定座套设于所述轮轴，所述轮轴与所述固定座活动连接；所述固定座与所述底盘可拆卸连接。本实用新型公开的自动行走机器人，将行走轮组件通过固定座可拆卸连接于机体的底盘上，从而可方便地拆卸行走轮组件，以便维修或更换行走轮组件。

Description

自动行走机器人

技术领域

本实用新型涉及自动行走机构领域，尤其涉及一种自动行走机器人。

背景技术

随着科学技术的发展，智能的自动行走设备为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。工业上的应用如执行各种功能的机器人，家居产品上的应用如割草机、吸尘器等，这些智能设备给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。与传统产品相比，自动行走机器人具备自动行走功能，可以防止碰撞，范围之内防止出线，自动返回充电，具备安全检测和电池电量检测，具备一定爬坡能力，尤其是一种适合家庭庭院、公共绿地等场所进行草坪修剪维护。自动行走机器人能够自主的完成修剪草坪的工作,无须人为直接控制和操作，且功率低、噪音小、无污染、外形精巧美观，大幅度降低人工操作。

现有的自动行走机器人上的行走模块一般都是固定连接在机体上的，不能从机体上拆卸，或者即使能够拆卸，也需要打开机壳，利用工具进行拆卸，结构复杂，操作繁琐，在行走模块需要清洁，或因损坏而需要维修或更换的情况下，会给用户带来很多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动行走机器人。

为实现上述实用新型目的，本实用新型公开了一种自动行走机器人，用于在地面上自动行走和工作，包括：机体及安装于所述机体的行走模块，所述机体包括底盘，所述行走模块包括至少一个行走轮组件及与所述至少一个行走轮组件配套设置的固定座，所述至少一个行走轮组件包括轮体及用于支撑所述轮体转动的轮轴，其特征在于，所述固定座套设于所述轮轴，所述轮轴与所述固定座活动连接；所述固定座与所述底盘可拆卸连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定座上设有卡接件，所述底盘上对应所述卡接件的位置设有配合部，所述卡接件与所述配合部卡扣连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡接件包括沿机体高度方向延伸的弹性臂，所述弹性臂上设有沿垂直于机体高度方向延伸的凸起，所述配合部设有凹槽；所述凸起卡入所述凹槽内实现所述卡接件与所述配合部的卡扣连接，所述弹性臂受力带动所述凸起与所述凹槽分离以允许所述固定座从所述底盘拆卸。

作为本实用新型的进一步改进，所述轮轴包括沿所述机体高度方向延伸的第一轴体、与所述轮体同轴设置的第二轴体以及连接在所述第一轴体和第二轴体之间的弯曲轴体；所述第二轴体与所述轮体转动连接；所述第一轴体具有沿所述机体高度方向延伸的第一轴线，所述轮轴能够相对于所述固定座沿第一轴线运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一轴体上远离所述弯曲轴体的一端设有沿所述第一轴体的径向向外延伸的第一止挡部，所述第一轴体上靠近所述弯曲轴体的一端设有沿所述第一轴体的径向向外延伸的第二止挡部；所述固定座上设有第一通孔，所述第一轴体穿过所述第一通孔，所述第一通孔内设有沿所述第一通孔的径向向内延伸的第一限位部及第二限位部，所述第一限位部及第二限位部沿所述第一通孔的轴向间隔设置；当所述轮体支撑在地面，所述第二限位部抵接所述第二止挡部；当所述机体向远离地面的方向运动，所述轮轴沿所述第一轴线运动直至所述第一限位部抵接所述第一止挡部。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一轴体与所述第一通孔之间设有固定连接于所述固定座的轴套，所述第一轴体与所述轴套间隙配合，所述轴套在第一轴线上的两端分别构造为所述第一限位部及第二限位部。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一轴体上远离所述弯曲轴体的一端设有固定帽，所述固定帽靠近所述轴套的一端构造为所述第一止挡部，所述固定帽上固设有感应元件，所述底盘上对应所述感应元件的位置设有感应装置；所述机体上设有控制模块，所述感应装置与所述控制模块连接；当所述机体向远离地面的方向运动，所述感应元件跟随所述轮轴沿第一轴线运动，所述感应装置被触发而向所述控制模块发送检测信号，所述控制模块接收到检测信号时，判断所述机体被抬升。

作为本实用新型的进一步改进，所述感应元件为磁体，所述感应装置为霍尔传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述行走模块包括两个行走轮组件，每个行走轮组件的固定帽上均设有感应元件，所述底盘上对应每个所述感应元件的位置均设有感应装置；当所述机体向远离地面的方向运动，每个所述感应元件均跟随对应的所述轮轴沿第一轴线运动，对应的所述感应装置均被触发而分别向所述控制模块发送检测信号；当所述控制模块接收到两个感应装置发出的检测信号时，判断所述机体被抬升。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一轴体上靠近所述弯曲轴体的一端套设有沿第一轴体的径向向外延伸的垫片，所述垫片构造为所述第二止挡部。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一轴体上设有沿第一轴体的径向向外延伸的凸部，所述凸部设于所述垫片下方并限制所述垫片沿靠近所述轮体的方向运动。

与现有技术相比，本实用新型公开的自动行走机器人，将行走轮组件通过固定座可拆卸连接于机体的底盘上，从而可方便地拆卸行走轮组件，以便维修或更换行走轮组件。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中自动行走机器人的结构示意图；

图2是本实用新型一实施方式中其中一个行走模块的分解示意图；

图3是本实用新型一实施方式中行走轮组件的结构示意图；

图4是本实用新型一实施方式中自动行走机器人的剖面示意图；

图5是图4中A部分的放大示意图；

图6是图4中B部分的放大示意图；

图7是本实用新型一实施方式中固定座的剖面示意图。

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。

应该理解，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。

如图1-7所示，在本实用新型的实施方式中，自动行走机器人优选为自动割草机，其用于在地面上自动行走和工作，通过电池提供行走以及工作能量。自动割草机包括机体10、安装于机体10的行走模块20及用于修剪草坪的工作模块，行走模块20用于行走和转向，工作模块包括切割马达、与切割马达连接的传动轴以及与传动轴配接的切割装置，切割装置可以是切割刀片、切割线等能够实现对草坪进行修剪的切割元件。另外，自动割草机还包括控制模块，用于协调工作模块和行走模块，控制模块能够使自动割草机在无人看守的情况下自动在草坪上行走并割草。

在本实用新型实施方式中，所述机体10包括底盘11，所述行走模块20包括至少一个行走轮组件21及与所述至少一个行走轮组件21配套设置的固定座22，所述至少一个行走轮组件21包括轮体211及用于支撑所述轮体211转动的轮轴212，所述固定座22套设于所述轮轴212，所述轮轴212与所述固定座22活动连接。所述固定座22与所述底盘11可拆卸连接。

本实用新型公开的自动行走机器人，将行走轮组件21通过固定座22可拆卸连接于机体10的底盘11上，从而可方便地拆卸行走轮组件21，以便维修或更换行走轮组件21。

进一步地，如图2及图5-7所示，所述固定座22上设有卡接件221，所述底盘11上对应所述卡接件221的位置设有配合部，所述卡接件221与所述配合部卡扣连接。通过固定座22上的卡接件221与底盘11上的配合部进行卡扣连接的方式来实现行走轮组件21与底盘11的可拆卸连接，结构简单且可拆卸效果好。

优选地，如图图5-7所示，所述卡接件221包括沿机体10高度方向延伸的弹性臂2211，所述弹性臂2211上设有沿垂直于机体10高度方向延伸的凸起2212，所述配合部设有凹槽111。固定座22上的凸起2212卡入底盘11上的凹槽111内以实现所述卡接件221与所述配合部的卡扣连接，所述弹性臂2211受力带动所述凸起2212与所述凹槽111分离以允许所述固定座22从所述底盘11拆卸。

如图1-2及图5-7所示，固定座22上设有相对的两个弹性臂2211，每个弹性臂2211上分别设有凸起2211，相应地，底盘11上也设有两个凹槽111。在安装行走模块10时，可从底盘11下部将固定座22向底盘11内移动并推动弹性臂2211，凸起2212在移动的过程中遇到凹槽111即会卡入凹槽111内，从而将行走模块20安装至底盘11。安装完成后，弹性臂2211突出于底盘11的下部。当需要拆卸行走模块20时，可分别手持两个弹性臂2211的突出部分，将其沿固定座22的径向向内按压即可带动凸起2212与凹槽111分离，继续手持弹性臂2211的突出部分并将其向远离机体10的方向移动，即可将固定座22及行走轮组件21一起从底盘11上拆卸下来。

在本实用新型实施方式中，如图3所示，所述轮轴212包括沿所述机体10高度方向延伸的第一轴体2121、与所述轮体211同轴设置的第二轴体2122以及连接在所述第一轴体2121和第二轴体2122之间的弯曲轴体2123。所述第二轴体2122与所述轮体211转动连接。所述第一轴体2121具有沿所述机体10高度方向延伸的第一轴线X，所述轮轴212能够相对于所述固定座22沿第一轴线X运动。

具体来说，第一轴体2121与第二轴体2122相互垂直。第一轴体2121用于与固定座22滑动连接，而第二轴体2122用于与轮体211转动连接，弯曲轴体2123用于将第一轴体2121与第二轴体2122连接起来。

进一步地，如图2及图5-7所示，所述第一轴体2121上远离所述弯曲轴体2123的一端设有沿所述第一轴体2121的径向向外延伸的第一止挡部2131，所述第一轴体2121上靠近所述弯曲轴体2123的一端设有沿所述第一轴体2121的径向向外延伸的第二止挡部214。所述固定座22上设有第一通孔222，所述第一轴体2121穿过所述第一通孔222，所述第一通孔222内设有沿所述第一通孔222的径向向内延伸的第一限位部2231及第二限位部2232，所述第一限位部2231及第二限位部2232沿所述第一通孔222的轴向间隔设置。如图6所示，当所述轮体211支撑在地面，所述第二限位部2232抵接所述第二止挡部214。如图5所示。当所述机体10向远离地面的方向运动，所述轮轴212沿所述第一轴线X运动直至所述第一限位部2231抵接所述第一止挡部2131。通过第一限位部2231与第一止挡部2131的配合，以及第二限位部2141与第二止挡部214的配合，可以使第一轴体2121在固定座22内的上下滑动一定的距离，从而轮轴212与固定座22的滑动连接。

优选地，如图2及图5-6所示，所述第一轴体2121与所述第一通孔222之间设有固定连接于所述固定座22的轴套223，所述第一轴体2121与所述轴套223间隙配合，所述轴套223在第一轴线X上的两端分别构造为所述第一限位部2231及第二限位部2232。通过设置轴套223，可以构造出第一限位部2231及第二限位部2232。

进一步地，如图2及图5-6所示，所述第一轴体2121上远离所述弯曲轴体2123的一端设有固定帽213，所述固定帽213靠近所述轴套223的一端构造为所述第一止挡部2131，所述固定帽213上固设有感应元件2132，所述底盘11上对应所述感应元件2132的位置设有感应装置112。所述机体10上设有控制模块，所述感应装置112与所述控制模块连接。当所述机体10向远离地面的方向运动，所述感应元件2132跟随所述轮轴212沿第一轴线X运动，所述感应装置111被触发而向所述控制模块发送检测信号，所述控制模块接收到检测信号时，判断所述机体10被抬升。

在本实用新型实施方式中，所述感应元件2132为磁体，所述感应装置112为霍尔传感器。

具体来说，当自动割草机在草坪地面上遇到障碍物(有可能是石头等物体也可能是腿脚等人体/动物的一部分)时，会攀爬上障碍物，此时机体10的可能会被抬起而向远离地面的方向运动，若自动行走机器人继续行走可能会发生机体侧翻，或者工作模块的切割元件对人体或动物造成伤害等意外情况。在机体10被抬起时，依靠行走轮组件的重力，轮轴212会相对机体10向下运动一段距离。同时，感应元件2132会随轮轴212向下运动，而感应装置112会检测到感应元件2132的位置发生变化(也即因磁体的位置发生变化而使霍尔传感器所感应到的磁场强度发生了变化)，感应装置112会向控制模块发送检测信号，则控制模块判断机体10被抬升。随后，控制模块会控制自动行走机器人执行相应的指令，如控制切割元件停止转动，和/或限制行走模块20沿行进方向继续运动等，从而可以避免出现上述意外情况。当机体10不处于抬升状态时，依靠整机重力,轮轴212上的磁体恢复到常规位置,则控制模块判断机体10的抬升动作结束。控制模块可控制切割元件启动和/或控制行走模块20继续运动等。

进一步地，所述行走模块20包括两个行走轮组件21，每个行走轮组件21的固定帽213上均设有感应元件2132，所述底盘11上对应每个所述感应元件2132的位置均设有感应装置112。当所述机体10向远离地面的方向运动，每个所述感应元件2132均跟随对应的所述轮轴212沿第一轴线X运动，对应的所述感应装置112均被触发而分别向所述控制模块发送检测信号。当所述控制模块接收到两个感应装置112发出的检测信号时，判断所述机体10被抬升。

在一些情况下，可能会发生仅有一个行走轮组件21遇到障碍物而向远离地面的方向运动的情况。若障碍物较小，则此行走轮组件21是有可能越过障碍物而自动行走机器人可以继续正常行进并工作；而若障碍物较大以致该行走轮组件21无法越过障碍物，则会连带另一个行走轮组件21也向远离地面的方向运动，此时需要控制模块控制自动行走机器人执行相应的指令，如控制切割元件停止转动，和/或限制行走模块20沿行进方向继续运动等。而为了进一步确定是属于上述哪种情况，可设定控制模块在接收到两个感应装置112发出的检测信号时，才判断所述机体10被抬升。

如图2及图6所示，所述第一轴体2121上靠近所述弯曲轴体2123的一端套设有沿第一轴体2121的径向向外延伸的垫片214，所述垫片214构造为所述第二止挡部214。通过在轮轴上设置垫片214，在轮体21支撑在底面时，垫片214抵接轴套223上的第二限位部2232，则此时第一轴体2121不会在轴套223中运动，保证行走模块的稳定。进一步地，因第一轴体2121与所述轴套223间隙配合，在自动割草机工作时，草屑或其他颗粒物有可能进入第一轴体2121与轴套223的间隙内；而垫片214可设置在靠近弯曲轴体2123的一端，并且可将垫片的直径设置为大于轴套223的内径，则可以完全遮挡住第一轴体2121与轴套223的间隙，从而可阻挡草屑或其他颗粒物进入间隙。

进一步地，所述第一轴体2121上设有沿第一轴体2121的径向向外延伸的凸部2121a，所述凸部2121a设于所述垫片214下方并限制所述垫片214沿靠近所述轮体211的方向运动。也就是说，当轮体211支撑在地面,轮轴212上的凸部2121a及垫片211与轴套223上的第二限位部2232进行配合限位(即在自动行走机器人放置在地面上时,凸部2121a对机体10起到支撑作用)。

具体地，轴套223的材质可以为铜,固定座22的材质可以为塑料，而轮轴212和垫片214的材质可以为钢。垫片214还可用于防止凸部2121a对轴套223的磨损。

本实用新型公开的自动行走机器人，将行走轮组件通过固定座可拆卸连接于机体的底盘上，从而可方便地拆卸行走轮组件，以便维修或更换行走轮组件。固定座上的凸起可卡入底盘的凹槽，从而实现行走轮组件与底盘的卡扣连接。固定座上的弹性臂可受力带动凸起与凹槽卡扣或分离。通过第一限位部与第一止挡部的配合，以及第二限位部与第二止挡部的配合，可以使第一轴体在固定座内的上下滑动一定的距离，从而轮轴与固定座的滑动连接。当机体向远离地面的方向运动，感应元件跟随轮轴沿第一轴线运动，感应装置被触发而向控制模块发送检测信号，控制模块接收到检测信号时，判断机体被抬升。随后，控制模块会控制自动行走机器人执行相应的指令，如控制切割元件停止转动，和/或限制行走模块沿行进方向继续运动等，从而可以避免出现一些意外情况。当轮体支撑在地面,轮轴上的凸部及垫片与轴套上的第二限位部进行配合限位。垫片可设置在靠近弯曲轴体的一端，并且可将垫片的直径设置为大于轴套的内径，则可以完全遮挡住第一轴体与轴套的间隙，从而可阻挡草屑或其他颗粒物进入间隙。垫片还可用于防止凸部对轴套的磨损。

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 (10)

1.一种自动行走机器人，用于在地面上自动行走和工作，包括：机体及安装于所述机体的行走模块，所述机体包括底盘，所述行走模块包括至少一个行走轮组件及与所述至少一个行走轮组件配套的固定座，所述至少一个行走轮组件包括轮体及用于支撑所述轮体转动的轮轴，其特征在于，所述固定座套设于所述轮轴，所述轮轴与所述固定座活动连接；所述固定座与所述底盘可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的自动行走机器人，其特征在于，所述固定座上设有卡接件，所述底盘上对应所述卡接件的位置设有配合部，所述卡接件与所述配合部卡扣连接。

3.根据权利要求2所述的自动行走机器人，其特征在于，

所述卡接件包括沿垂直于机体高度方向延伸的凸起，所述配合部设有凹槽；所述凸起卡入所述凹槽内实现所述卡接件与所述配合部的卡扣连接。

4.根据权利要求1所述的自动行走机器人，其特征在于，

所述轮轴包括沿所述机体高度方向延伸的第一轴体及与所述轮体同轴设置的第二轴体；所述第二轴体与所述轮体转动连接；

所述第一轴体具有沿所述机体高度方向延伸的第一轴线，所述轮轴能够相对于所述固定座沿第一轴线运动。

5.根据权利要求4所述的自动行走机器人，其特征在于，

所述第一轴体上设有第一止挡部；所述固定座上设有第一通孔，所述第一轴体穿过所述第一通孔，所述第一通孔内设有第一限位部；

当所述机体向远离地面的方向运动，所述轮轴沿所述第一轴线运动直至所述第一限位部抵接所述第一止挡部。

6.根据权利要求5所述的自动行走机器人，其特征在于，

所述第一轴体上设有第二止挡部，所述第一通孔内还设有第二限位部，所述第二限位部沿所述第一通孔的轴向与所述第一限位部间隔设置，当所述轮体支撑在地面，所述第二限位部抵接所述第二止挡部；

所述第一轴体与所述第一通孔之间设有固定连接于所述固定座的轴套，所述第一轴体与所述轴套间隙配合，所述轴套在第一轴线上的两端分别构造为所述第一限位部及第二限位部。

7.根据权利要求6所述的自动行走机器人，其特征在于，

所述轮轴还包含弯曲轴体，所述弯曲轴体连接所述第一轴体及所述第二轴体，所述第一轴体上远离所述弯曲轴体的一端设有固定帽，所述固定帽靠近所述轴套的一端构造为所述第一止挡部，所述固定帽上固设有感应元件，所述底盘上对应所述感应元件的位置设有感应装置；

所述机体上设有控制模块，所述感应装置与所述控制模块连接；

当所述机体向远离地面的方向运动，所述感应元件跟随所述轮轴沿第一轴线运动，所述感应装置被触发而向所述控制模块发送检测信号，所述控制模块接收到检测信号时，判断所述机体被抬升。

8.根据权利要求7所述的自动行走机器人，其特征在于，所述感应元件为磁体，所述感应装置为霍尔传感器。

9.根据权利要求7所述的自动行走机器人，其特征在于，

所述行走模块包括两个行走轮组件，每个行走轮组件的固定帽上均设有感应元件，所述底盘上对应每个所述感应元件的位置均设有感应装置；

当所述机体向远离地面的方向运动，每个所述感应元件均跟随对应的所述轮轴沿第一轴线运动，对应的所述感应装置均被触发而分别向所述控制模块发送检测信号；

当所述控制模块接收到两个感应装置发出的检测信号时，判断所述机体被抬升。

10.根据权利要求7所述的自动行走机器人，其特征在于，

所述第一轴体上靠近所述弯曲轴体的一端套设有垫片，所述垫片构造为所述第二止挡部；

所述第一轴体上设有凸部，所述凸部设于所述垫片下方并限制所述垫片沿靠近所述轮体的方向运动。

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