CN210580083U - 自动割草机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动割草机，包括行走装置和切割装置，其中切割装置包括切割元件及切割电机，行走装置包括主动轮组件；还包括设置于机身底部悬架装置，其一端与机身连接，另外一端与切割装置连接，以使切割装置在外力作用下可复位的被抬升；切割装置的中心到主动轮组件旋转中心的连线的距离大于100mm。本实用新型的有益效果是：自动割草机的结构紧凑且能顺利通过障碍物，减少对草坪和/或刀片的磨损。

Description

自动割草机

技术领域

本实用新型涉及本机器人领域，特别是涉及一种自动割草机。

背景技术

随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能机器人的智能割草机已经开始慢慢的走进人们的生活。自动割草机能够自动在用户的草坪中割草、充电，无需用户干涉。这种自动工作系统一次设置之后就无需再投入精力管理，将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来。

在实际的工作环境中，自动割草机会遇到各种障碍物以及凹凸不平的工作表面等，现有技术中的自动割草机采用连杆弹簧机构与切割刀盘连接，使得自动割草机遇到障碍物时，刀盘受到向上的力，并在连杆弹簧机构作用下被抬起，因此容易通过低矮障碍物。但是自动割草机整个结构不够紧凑，整体尺寸较大，影响美观。

实用新型内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的问题是提供一种结构紧凑且能顺利通过障碍物，减少对草坪和/或刀片的磨损的自动割草机。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：

一种自动割草机，包括行走装置和切割装置，其中切割装置包括切割元件及切割电机，行走装置包括主动轮组件；还包括设置于机身底部的悬架装置，其一端与机身连接，另外一端与切割装置连接，以使切割装置在外力作用下可复位的被抬升；所述切割装置的中心到所述主动轮组件旋转中心的连线的距离大于100mm。

在其中一个实施例中，行走装置还包括从动轮组件，所述主动轮组件设置在所述机身后部，所述切割装置设置在所述机身中部或中部靠后位置，所述从动轮组件设置在所述机身前部。

在其中一个实施例中，所述切割装置中心距离所述机身底部前端的距离为260mm-280mm，距离所述机身底部后端的距离为200mm-240mm。

在其中一个实施例中，所述切割装置的高度小于130mm，所述机身高度小于250mm。

在其中一个实施例中，所述机身高度为210mm-230mm。

在其中一个实施例中，所述切割装置的长度为290-340mm，所述切割装置的宽度为220-270mm；所述机身长度为480-530mm；所述机身宽度为340-390mm。

在其中一个实施例中，所述悬架装置包括两组四连杆机构和弹性机构，所述四连杆机构的一端与切割装置连接，另一端与机身连接，且两组所述四连杆机构关于机身沿所述自动割草机前进方向的轴线对称；所述弹性机构连接在所述四连杆机构的上下连杆上。

在其中一个实施例中，所述连杆机构最前端距离所述机身底部前端的距离为40-70mm。

在其中一个实施例中，所述连杆机构的相对杆的杆长相等，且所述连杆机构的相邻杆的杆长分别为150-190mm、30-70mm。

在其中一个实施例中，还包括调高装置，所述调高装置包括调高旋钮、限位装置和偏心装置；所述悬架机构上设置有与所述偏心装置配合的卡位装置，通过所述调高旋钮带动所述偏心装置旋转，从而使所述卡位位置与所述偏心装置产生相对运动，以调节所述切割装置的高度，并在所述限位装置的作用实现按档调节所述切割装置的高度。

在其中一个实施例中，所述调高装置可调节的切割高度范围为20mm-50mm。

在其中一个实施例中，所述偏心装置为凸轮。

在其中一个实施例中，所述切割装置还包括刀盘护罩，所述刀盘护罩的边缘设置有漏水孔,以将从所述机身顶部或者侧部流入所述刀盘护罩的水排出。

在其中一个实施例中，所述切割装置还包括刀盘护罩，所述刀盘护罩底部设置有向下延伸的竖直凸起。

在其中一个实施例中，所述竖直凸起高于所述刀盘护罩，位于所述切割元件最外缘与所述刀盘护罩边缘之间，且关于所述切割元件中心对称。

在其中一个实施例中，所述主动轮组件包括主动轮，配重块设置在所述主动轮上。

在其中一个实施例中，所述配重块呈圆饼状，且所述配重块的中心与所述主动轮的中心重合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：自动割草机的结构紧凑，整体尺寸较小，更加美观，且能顺利通过障碍物，减少对草坪和/或刀片的磨损。

附图说明

以上所述的本实用新型的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：

图1是本实用新型的自动割草机的立体图；

图2是图1所示的自动割草机的仰视图；

图3是图1所示的自动割草机的模块图；

图4是图1所示的自动割草机的切割装置正常工作时的示意图；

图5是图1所示的自动割草机的切割装置被抬升时的示意图；

图6是图1所示的自动割草机的调高装置与悬架装置配合的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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到图4所示，为本实用新型的自动割草机1。自移动设备1包括机身2、检测装置10、电源装置20、控制装置30、行走装置40和切割装置50。

自动割草机1还包括设置于机身2底部的悬架装置25，悬架装置25一端与机身2连接，另外一端与切割装置50连接，以使切割装置50在外力作用下可复位的被抬升；行走装置40包括主动轮组件3。为了使自动割草机1的结构更加紧凑，切割装置50的中心到主动轮组件3旋转中心的连线的距离大于100mm。进一步地，切割装置50的中心到主动轮组件3旋转中心的连线的距离为110mm-150mm

切割装置50用于执行自动割草机的割草工作。结合图4，切割装置50通常包括切割元件和切割电机18，切割电机驱动切割元件旋转以完成割草动作。切割元件包含执行切割工作的切割部件如输出轴和刀盘10、刀片9和刀盘护罩19等，切割电机18安装在切割装置50的电机筒中，通过控制刀盘10的旋转而带动刀片9运动以修割草坪。同时为了符合安规要求，防止用户，小孩伸进割草机时割伤手指等，还具有刀片防护装置，具体包括向下延伸的竖直凸起11，其高于刀盘护罩19，位于切割元件最外缘与刀盘护罩19边缘之间，距离刀盘护罩边缘一定间隔，且关于刀盘中心对称，防止手从自移动割草机的两侧伸入机身底部接触到刀片9。

如图2所示,刀盘护罩19的边缘设置有多个漏水孔12，主要用于排水。一方面淋入切割装置50的水排出可从漏水孔12排出，另一方面从电源装置20的防护盖5的枢转部分渗出的水也可以从该漏水孔12排出。

行走装置40包括位于自动割草机内的马达和由所述马达驱动的滚轮，用于接收控制装置的指令，由电源装置提供能量，带动自移动设备1在地面或者其他工作表面自动行走。在本实施例中，行走装置40具体包括位于自移动设备1两侧的主动轮组件3，其中主动轮组件3包括两个主动轮以及分别连接在两个主动轮上的驱动马达，以及位于自移动设备1前部的一个或两个从动轮组件6。这样的设置能够通过控制两个主动轮的速度和速度差，来控制行走装置40的行驶速度和方向，使得自动割草机1的行走和转向灵活而准确。行走装置40可以有其他的组成形式，例如其可以为主动轮以及与之连接的独立驱动马达和独立转向马达；还可以为履带式等其他形式。

在自动割草机1的整机布局上，通过主动轮组件3中心的直线与通过切割装置50的中心且垂直于自动割草机1前进方向的直线不共线。具体地，主动轮组件3设置在机身2后端，切割装置50设置在机身2中部或者中部靠后位置，从动轮组件6设置在机身2前部。切割装置50的中心与两个主动轮的中心的连线组成的形状为三角形。更为具体地，切割装置50中心距离机身2底部前端的距离为260mm-280mm，距离机身2底部后端的距离为200mm-240mm。切割装置50的高度H为小于130mm，进一步地，切割装置50的高度H为90-120mm；机身2高度小于250mm，优选地，机身高度为210mm-230mm，大大减少了自动割草机1的高度。切割装置50的长度L为290-340mm，切割装置50的宽度B为220-270mm；优选地，切割装置50的高度H为109mm，长度L为312mm，宽度B为242mm。机身2长度为480-530mm；机身2宽度为340-390mm。优选地，机身2长度为507mm；宽度为361mm。

上述自动割草机1的整机布局，尤其是切割装置50的布局使得自动割草机1的重心不利于爬坡，尤其坡度较大时，易倾翻。因此为了提高自动割草机1的爬坡能力，还在自动割草机1后部位置增设有配重块。具体地，该配重块设置在两个主动轮上；配重块的形状和种类可以是多种的，优选地，配重块呈圆饼状，配重块的中心与主动轮的中心重合；在其他实施例中，配重块呈块状，分布在主动轮的周向。

如图2所示，悬架装置25包括两组四连杆机构和弹性机构，两组连杆机构分别为第一连杆机构7和第二连杆机构8，第一连杆机构7和第二连杆机构8的一端与切割装置50连接，另一端与机身2连接，且第一连杆机构7和第二连杆机构8关于机身2沿自动割草机1前进方向的轴线对称；第一连杆机构7和第二连杆机构8的最前端距离机身2底部前端的距离为40-70mm。优选地，第一连杆机构7及第二连杆机构8的最前端距离机身2底部前端的距离为53mm。

结合图2、图4和图5，具体的，第一连杆机构7和第二连杆机构8为平行四边形连杆机构包括左连杆13、上连杆14，右连杆15及下连杆16，弹性机构为弹簧17。第一连杆机构7和第二连杆机构8的左连杆13和右连杆15，以及上连杆14和下连杆16的杆长相等。弹性机构连接在第一连杆机构7和第二连杆机构8的上连杆14及下连杆16连杆上。优选地，弹性机构为弹簧17。具体地，弹簧17的一端连接在上连杆14远离切割装置50的一端，另一端连接在下连杆16靠近切割装置50的一端。为了使自动割草机1的切割装置50的浮动满足实际工作需求，且使自动割草机1结构更加紧凑，第一连杆机构7和第二连杆机构8的上连杆14和下连杆16，以及左连杆13和右连杆15的杆长分别为150-190mm、30-70mm。选地，相邻杆长13、14分别为170mm、50mm。为了减小零件数量，使得拆卸简单，右连杆15固定连接在切割装置50上，左连杆13通过螺钉连接在机身2底部；上连杆14和下连杆16的一端卡接在左连杆13，另一端铰接在右连杆15。

如图4所示，为自动割草机1的切割装置正常工作时的示意图。在自动割草机1的切割装置50正常工作时，由于切割装置50的自身重力影响，其带动连杆弹簧机构相对于机身2向下运动。如图5所示，为自动割草机1的切割装置抬升时的示意图。在自动割草机1遇到障碍物时，切割装置50受到向上的力，并在连杆弹簧机构作用下被抬起，因此自动割草机1易通过低矮障碍物。具体地，弹簧17设置在上连杆14和下连杆16之间，用于切割装置50被抬起时给其一拉力，从而使其容易被抬起，减少与障碍物之间的作用力，尤其前方障碍物为凸起的草坪时，减少对其磨损。进一步的为了防止切割装置50左右晃动，在连杆机构7和连杆机构8之前设置有一稳定杆20，如图6所示。

自动割草机1还包括调高装置4，其设置在机身2的侧边，如图1所示。结合图2、图4至图6，调高装置4包括调高旋钮21、限位装置22和偏心装置23；悬架机构25上设置有与偏心装置23配合的卡位装置24，通过调高旋钮21带动偏心装置23旋转，从而使卡位装置24与偏心装置23产生相对运动，以调节切割装置50的高度，并在限位装置22的作用实现按档调节切割装置50的高度。具体地，第一连杆机构7的下连杆16上设置有卡位装置24，旋转调高旋钮21从而带动偏心装置23旋转，偏心装置23与卡位装置24配合以实现第一连杆机构7的上下运动。优选地，偏心装置23为凸轮。调高装置4可调节的切割高度范围为20mm-50mm，在调高旋钮21上设置有档位刻度20mm、30mm、40mm和50mm，限位装置22上设置有与机身2上对应位置的拨片(图中未示出)相配合的凹槽，通过转动调高旋钮21到对应的刻度上，即可将切割装置50调节到相应的高度上。此种调高装置结构简单，调节方便稳定，拆卸容易。

检测装置10可以包括但不限于以下至少之一：边界线传感器、超声波传感器、雷达传感器、光学传感器(激光或红外传感器等)、UWB传感器、惯性导航系统等，用于提供环境控制数据。该数据通过无线或者有线的形式发送给控制装置30，用于控制自动割草机1工作，并用于形成自动割草机1的工作区域地图。

电源装置20为自动割草机的控制装置30、行走装置40及切割装置50等提供工作的能量。电源装置20通常为可充电的电池，为自移动设备运行提供电力，或者可连接外部电源进行充电；优选的，电源装置20带有充电或者放电保护单元，能够对电源装置20的充电或放电进行保护。电源装置20可拆卸的组装于机身1上。可拆卸是指拆卸电源装置20时，无需拆卸螺钉、螺母、销钉等紧固件即可直接将电源装置20拆卸下来；自动割草机上设置有用于收容电源装置20的收容腔，收容腔设有入口以便电源装置20可以插入或拔出。自动割草机还包括用于可操作的遮挡入口以防止水进入收容腔内的防护盖5及用于排水以防止水进入收容腔内的排水系统。

控制装置30是自动割草机1的控制中枢，与行走装置40、电源装置20、检测装置10等装置电连接，接收各个装置发来的信息。控制装置30控制行走装置40带动自动割草机1移动，并且控制自动割草机1执行工作区域切换、返回基站以及充电等各类动作或任务等。控制装置30可以是嵌入式数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、微处理器(Micro Processor Unit，MPU)、特定集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)芯上系统(System onChip，SOC)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或者现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)等。

本实用新型不局限于所举的具体实施例结构，基于本实用新型构思的结构均属于本实用新型保护范围。

附页

1、自动割草机 2、机身 3、主动轮组件

4、调高装置 5、防护盖 6、从动轮组件

7、第一连杆机构 8、第二连杆机构 9、刀片

10、刀盘 11、竖直凸起 12、漏水孔

13、左连杆 14、上连杆 15、右连杆

16、下连杆 17、弹簧 18、切割电机

19、刀盘护罩 20、稳定元件 21、调高旋钮

22、限位装置 23、偏心装置 24、卡位装置

25、悬架装置

Claims (17)

1.一种自动割草机，包括行走装置和切割装置，其中切割装置包括切割元件及切割电机，行走装置包括主动轮组件；还包括设置于机身底部的悬架装置，其一端与机身连接，另外一端与切割装置连接，以使切割装置在外力作用下可复位的被抬升；其特征在于：所述切割装置的中心到所述主动轮组件旋转中心的连线的距离大于100mm。

2.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，行走装置还包括从动轮组件，所述主动轮组件设置在所述机身后部，所述切割装置设置在所述机身中部或中部靠后位置，所述从动轮组件设置在所述机身前部。

3.根据权利要求2所述的自动割草机，其特征在于，所述切割装置中心距离所述机身底部前端的距离为260mm-280mm，距离所述机身底部后端的距离为200mm-240mm。

4.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述切割装置的高度小于130mm，所述机身高度小于250mm。

5.根据权利要求4所述的自动割草机，其特征在于，所述机身高度为210mm-230mm。

6.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述切割装置的长度为290-340mm，所述切割装置的宽度为220-270mm；所述机身长度为480-530mm；所述机身宽度为340-390mm。

7.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述悬架装置包括两组四连杆机构和弹性机构，所述四连杆机构的一端与切割装置连接，另一端与机身连接，且两组所述四连杆机构关于机身沿所述自动割草机前进方向的轴线对称；所述弹性机构连接在所述四连杆机构的上下连杆上。

8.根据权利要求7所述的自动割草机，其特征在于，所述连杆机构最前端距离所述机身底部前端的距离为40-70mm。

9.根据权利要求7所述的自动割草机，其特征在于，所述连杆机构的相对杆的杆长相等，且所述连杆机构的相邻杆的杆长分别为150-190mm、30-70mm。

10.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，还包括调高装置，所述调高装置包括调高旋钮、限位装置和偏心装置；所述悬架装置上设置有与所述偏心装置配合的卡位装置，通过所述调高旋钮带动所述偏心装置旋转，从而使所述卡位位置与所述偏心装置产生相对运动，以调节所述切割装置的高度，并在所述限位装置的作用实现按档调节所述切割装置的高度。

11.根据权利要求10所述的自动割草机，其特征在于，所述调高装置可调节的切割高度范围为20mm-50mm。

12.根据权利要求10所述的自动割草机，其特征在于，所述偏心装置为凸轮。

13.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述切割装置还包括刀盘护罩，所述刀盘护罩的边缘设置有漏水孔,以将从所述机身顶部或者侧部流入所述刀盘护罩的水排出。

14.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述切割装置还包括刀盘护罩，所述刀盘护罩底部设置有向下延伸的竖直凸起。

15.根据权利要求14所述的自动割草机，其特征在于，所述竖直凸起高于所述刀盘护罩，位于所述切割元件最外缘与所述刀盘护罩边缘之间，且关于所述切割元件中心对称。

16.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述主动轮组件包括主动轮，配重块设置在所述主动轮上。

17.根据权利要求16所述的自动割草机，其特征在于，所述配重块呈圆饼状，且所述配重块的中心与所述主动轮的中心重合。

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