CN215959678U - 自移动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自移动设备，包括：机身；驱动轮，设于所述机身底部，用于驱使所述机身移动；万向轮，浮动设于所述机身底部；以及制动组件，设于所述机身上，并且与万向轮配合用于驱使机身相对万向轮抬升从而调节机身相对工作表面的离地高度。通过上述方式，本实用新型具有较好的越障能力。

Description

自移动设备

【技术领域】

本实用新型涉及自移动设备技术领域，尤其涉及具有越障功能的自移动设备。

【背景技术】

自移动设备上通常设有两个驱动轮加平衡万向轮(一个或者多个)，自移动设备通过控制驱动轮转向和速度，可以实现各种行走路径。自移动设备可以是清洁机器人，清洁机器人为地面的清洁提供了便利，降低了劳动强度。清洁机器人能在房间内自动行进，并同时吸入周边的灰尘或杂质，从而完成地面清洁。

自移动设备在行走过程中会遇到一些阶梯门槛等障碍，这些障碍阻碍了自移动设备的运动。相关技术的自移动设备不能越过行走路径上的一些障碍物，存在越障能力差的缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种自移动设备，能够通过制动组件驱使机身相对万向轮抬升从而实现自移动设备的越障功能，具有越障能力好的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：

一种自移动设备，包括：机身；驱动轮，设于所述机身底部，用于驱使所述机身移动；万向轮，设于所述机身底部，且与所述机身之间在所述机身的高度方向上预设有位移量；以及制动组件，设于所述机身上，并且与所述万向轮配合用于驱使所述机身相对所述万向轮抬升从而调节所述机身相对工作表面的离地高度。

在其中一实施方式中，所述万向轮浮动设于所述机身底部。

在其中一实施方式中，所述万向轮通过弹性件浮动设于所述机身，其中，当所述机身被迫抬升时，所述弹性件由伸展状态改变为压缩状态。

在其中一实施方式中，所述制动组件包括能够在所述万向轮的浮动方向上伸缩的执行杆，所述机身响应于所述执行杆朝向所述万向轮侧的伸出运动而被迫抬升，并响应于所述执行杆的回缩运动而复位。

在其中一实施方式中，所述万向轮包括支架、转动设于所述支架上的轮体以及设于所述支架上的支架轴，其中，所述支架通过所述支架轴能够相对所述机身转动。

在其中一实施方式中，所述制动组件还包括电磁单元；其中，所述电磁单元用于控制所述执行杆的伸缩状态。

在其中一实施方式中，所述执行杆与所述支架轴为同一零件；或者，所述执行杆与所述支架轴相平行。

在其中一实施方式中，所述执行杆的一端部抵靠于所述支架上；或者，所述执行杆的一端部与所述支架连接。

在其中一实施方式中，所述机身上还设有控制单元，所述制动组件与所述控制单元之间电连接，以实现所述制动组件的控制。

在其中一实施方式中，所述机身上还设有用于识别所述自移动设备运行过程中的环境状态的环境检测单元，所述控制单元根据所述环境检测单元产生的电信号控制所述制动组件。

本实用新型具有如下有益效果：机身和万向轮之间在机身的高度方向上具有相对运动的能力，且能够通过制动组件调整机身相对工作表面的离地高度，从而使得所述的自移动设备具有较佳的越障能力。

【附图说明】

图1是本实用新型提出的自移动设备的立体结构示意图。

图2是图1在仰视方向上的示意图。

图3是图1的内部结构示意图。

图4是图3的剖面结构示意图。

图5是本实用新型提出的自移动设备的万向轮靠近机身后沿时的示意图。

图6是本实用新型提出的自移动设备的万向轮同时设于机身前沿和后沿时的示意图。

图7是图4中A区域中的支架轴和执行杆平行时的结构示意图。

图8是图1中的万向轮的结构示意图。

图9是图7中A区域中的支架轴和执行杆为同一零件时的结构示意图。

图10是图1中的机身上的第一容置槽的示意图。

【具体实施方式】

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

相关技术中，自移动设备的离地高度不会主动改变，从而限制了自移动设备的越障能力。在行走过程中若遇到一些低矮的阶梯、门槛等障碍时，自移动设备不能继续向前移动，而需要重新规划行走路线，由此，大大限制了自移动设备的行走范围。

鉴于此，本实用新型实施例提出了一种自移动设备，请参阅图1至图4所示，所述的自移动设备包括：机身100；驱动轮110，设于机身100底部，用于驱使机身100移动；万向轮200，设于机身100底部，且与机身100之间在机身的高度方向上预设有位移量；以及制动组件300，设于机身100上，并且与万向轮200配合用于驱使机身100相对万向轮200抬升从而调节机身100相对工作表面的离地高度。

通过上述方式，本实用新型实施例中的机身100和万向轮200之间在机身100的高度方向上具有相对运动的能力，且能够通过制动组件300调整机身100相对工作表面的离地高度，从而使得所述的自移动设备具有较佳的越障能力。

在一种可能的实现方式中，自移动设备为具有清洁功能的清洁机器人，清洁机器人用于清洁待清洁表面，清洁功能可以包括扫地和拖地中的至少一种。

在本实用新型实施例中，机身100上设有一对驱动轮110，一对驱动轮110并排设于机身的中部。驱动轮110具有旋转轴线L，一对驱动轮110的旋转轴线L共线，驱动轮110的旋转轴线L与机身100的前进方向M垂直或者近似垂直。万向轮200靠近机身100的前沿和/或后沿设置，以保证机身100的平衡状态，同时还能够减小机身100旋转时的运动阻力和磨损。在一种可能的实现方式中，请继续参阅图2所示，万向轮200靠近机身100的前沿设置，数量为一个，万向轮200与一对驱动轮110的连线形成一等腰三角形。当然，万向轮的数量也可以设置为两个，此时，万向轮200与一对驱动轮110的连线形成一等腰梯形。在另一种可能的实现方式中，请参阅图5所示，万向轮200靠近机身100的后沿设置，万向轮200的数量可以为一个也可以为两个。在又一方案中，请参阅图6所示，机身100的前沿和后沿均设置有上述万向轮200，在本方案中，机身100的前沿需设有一对万向轮200，机身100的后沿需设有一对万向轮200。

为了使得万向轮200与机身100之间存在位移量，从而使得万向轮200与机身100之间在机身100的高度方向上具有相对运动的能力。万向轮200浮动设于机身100的底部，上述浮动是指：机身100在高度方向上具有位移量，且无论机身100在高度方向上移动到哪个位置，万向轮200始终抵压待清洁表面。请参阅图8所示，万向轮200包括支架210、转动设于支架210上的轮体220以及设于支架210上的支架轴230，其中，支架210通过支架轴230能够相对机身100转动，以实现轮体220的万向转动。支架210上形成有用于收容轮体220的腔室，轮体220部分收容于上述腔室内，由此，对轮体220具有一个保护作用。

万向轮200的浮动设置方式有多种，考虑到结构的简易程度以及安装的方便程度，万向轮200通过弹性件400浮动设于机身100上。在一种可能的实现方式中，上述弹性件400为压簧，压簧具有伸展状态和压缩状态，其中，当机身100被迫抬升时，弹性件400由伸展状态改变为压缩状态。在本实用新型中实施例，请参阅图4、图8和图10所示，机身100上设有用于收容弹性件400的第一容置槽120，支架轴230延伸至第一容置槽120内。为了实现弹性件400在机身100的高度方向的限位，支架轴230远离支架210侧的端部上(支架轴230顶端部)设有限位环231，弹性件400抵设于限位环231和第一容置槽120的槽底之间。

在本实用新型实施例中，机身100上还设有控制单元500和用于识别所述自移动设备运行过程中的环境状态的环境检测单元600，制动组件300与控制单元500之间电连接，控制单元500根据环境检测单元600产生的电信号控制制动组件300。制动组件300与万向轮200一一对应设置，且位于机身100和万向轮200之间。制动组件300用于提供作用于万向轮200的驱动力，以使机身100在高度方向上能够相对万向轮200运动。

在一种可能的实现方式中，制动组件300为推拉式电磁铁，具体地，制动组件300包括设于机身100上的壳体320、收容于壳体320内的电磁单元330和执行杆310，其中，执行杆310部分延伸至壳体320外侧，电磁单元330通过线路与控制单元500连接，上述线路连接可以是通过导线连接。电磁单元330用于控制执行杆310的伸缩状态，执行杆310在电磁单元330的作用下能够在万向轮200的浮动方向上进行伸缩运动。机身100响应于执行杆310朝向万向轮200侧的伸出运动而被迫抬升，并响应于执行杆310的回缩运动而复位。上述已经充分描述了制动组件300的结构，本领域技术人员将理解如下的工作过程：当环境检测单元600检测到设备运行方向的前方存在阶梯等障碍物时，环境检测单元600向控制单元500发出信号，控制单元500触发制动组件300，使得制动组件300的执行杆310向下伸出，反向支撑机身100，使得机身100前部做抬起动作，从而增加机身100前沿的离地高度，进而提高了自移动设备的越障能力，在自移动设备顺利通过阶梯后，控制单元500将制动组件300调整到初始状态，机身100恢复到初始高度。

在本方案中，执行杆310与支架轴230为同一零件；或者，执行杆310与支架轴230相平行。当执行杆310与支架轴230为同一零件时，请参阅图9所示，执行杆310的一端部(底端部)与支架210连接，具体地，执行杆310的一端部与通过轴承(图未示)与支架210连接，由此，能够实现支架210和轮体220的万向转动。当采用执行杆310与支架轴230相平行的结构时，执行杆310和支架轴230为两个不同的零件。请参阅图7所示，在上述情况下，执行杆310与支架210之间存在如下几种位置关系，第一种，执行杆310的一端部抵靠于支架210上；或者，第二种，执行杆310的一端部与支架210连接；或者，第三种，执行杆310的一端部位于支架210的正上方，且与支架210之间存在间隙。可以理解地，若执行杆310与支架210之间采用第一种和第二种位置关系，当执行杆310向下伸出后，能够较为快速、稳定地反向支撑机身100，使得机身100前部做抬起动作。

在另一方案中，制动组件300为气缸(图未示)，气缸设于机身100上且位于万向轮200的上方。支架轴230与气缸的活塞杆可以为同一零件，也可以为不同零件。当气缸的活塞杆与支架轴230为同一零件时，活塞杆的一端部通过轴承(图未示)与支架210连接，从而实现轮体220的万向转动。当气缸的活塞杆与支架轴230为不同的零件时，气缸的活塞杆与支架轴230相平行，在此情况下，气缸的活塞杆与支架210抵接，或者，气缸的活塞杆与支架210连接，或是，气缸的活塞杆与支架210之间存在预设间隙。在本实用新型实施例中，制动组件300包括但不限于上述推拉式电磁铁和气缸这两种方式，还可以采用其他机械装置实现，在不作此不一一赘述。

综上所述，本实用新型实施例中的机身100和万向轮200之间在机身100的高度方向上具有相对运动的能力，且能够通过制动组件300调整机身100相对工作表面的离地高度，从而使得所述的自移动设备具有较佳的越障能力；进一步地，万向轮200通过弹性件400浮动设于机身100上，具有结构简单、安装方便的优点。

上述仅为本实用新型的一个具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自移动设备，其特征在于，包括：

机身(100)；

驱动轮(110)，设于所述机身(100)底部，用于驱使所述机身(100)移动；

万向轮(200)，设于所述机身(100)底部，且与所述机身(100)之间在所述机身的高度方向上预设有位移量；以及

制动组件(300)，设于所述机身(100)上，并且与所述万向轮(200)配合用于驱使所述机身(100)相对所述万向轮(200)抬升从而调节所述机身(100)相对工作表面的离地高度。

2.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于：

所述万向轮(200)浮动设于所述机身(100)底部。

3.如权利要求2所述的自移动设备，其特征在于：

所述万向轮(200)通过弹性件(400)浮动设于所述机身(100)，其中，当所述机身(100)被迫抬升时，所述弹性件(400)由伸展状态改变为压缩状态。

4.如权利要求2所述的自移动设备，其特征在于：所述制动组件(300)包括能够在所述万向轮(200)的浮动方向上伸缩的执行杆(310)，所述机身(100)响应于所述执行杆(310)朝向所述万向轮(200)侧的伸出运动而被迫抬升，并响应于所述执行杆(310)的回缩运动而复位。

5.如权利要求4所述的自移动设备，其特征在于：所述万向轮(200)包括支架(210)、转动设于所述支架(210)上的轮体(220)以及设于所述支架(210)上的支架轴(230)，其中，所述支架(210)通过所述支架轴(230)能够相对所述机身(100)转动。

6.如权利要求4所述的自移动设备，其特征在于：所述制动组件(300)还包括电磁单元；其中，所述电磁单元用于控制所述执行杆(310)的伸缩状态。

7.如权利要求5所述的自移动设备，其特征在于：

所述执行杆(310)与所述支架轴(230)为同一零件；或者，

所述执行杆(310)与所述支架轴(230)相平行。

8.如权利要求5所述的自移动设备，其特征在于：

所述执行杆(310)的一端部抵靠于所述支架(210)上；或者，

所述执行杆(310)的一端部与所述支架(210)连接。

9.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于：所述机身(100)上还设有控制单元(500)，所述制动组件(300)与所述控制单元(500)之间电连接，以实现所述制动组件(300)的控制。

10.如权利要求9所述的自移动设备，其特征在于：所述机身(100)上还设有用于识别所述自移动设备运行过程中的环境状态的环境检测单元(600)，所述控制单元(500)根据所述环境检测单元(600)产生的电信号控制所述制动组件(300)。

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