CN216317373U - 移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地面情况适应性更好的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，所述移动清扫机器人具有可移动的底盘和通过悬架机构安装在底盘上的清扫组件，所述悬架机构包括转向架组件、中心销组件和提升组件，清扫组件安装于转向架组件的转向架上，转向架的中间通过中心销组件与底盘可转动连接，底盘与中心销组件之间还连接有向底盘方向提升转向架组件的提升组件和在底盘与转向架之间传递扭矩的扭矩传递组件。清扫组件能在一定范围内自动适应地面形状变化，并在清扫时和地面之间维持适当的正压力，需要跨越较高障碍物时，也能将整个清扫组件抬起脱离地面，整套装置实用、成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种移动清扫机器人的清扫组件的安装结构。
背景技术
移动清扫机器人在工作时要求其清扫组件时刻紧贴地面以获得最佳的清洁效果。当移动清扫机器人通过地插盖板、坡道等区域时，底盘和地面之间的高度和角度发生变化，清扫组件需要能在一定范围内自动适应该变化，并且和地面之间维持适当的正压力。但当机器人完成清扫工作需要快速返回，或者需要跨越较高障碍物时，需要能将整个清扫组件抬起脱离地面。目前所见的清扫机器人的清扫组件，往往通过升降机构与底盘连接，例如，清扫组件通过四连杆机构与底盘连接，通过调节四连杆机构的摆动角度，调节清扫组件的正压力大小，并通过四连杆机构的回摆收回清扫组件使其脱离地面。该类结构对地面复杂情况的适应性较差，还有进一步改进的必要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地面情况适应性更好的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，所述移动清扫机器人具有可移动的底盘和通过悬架机构安装在底盘上的清扫组件，所述悬架机构包括转向架组件、中心销组件和提升组件，清扫组件安装于转向架组件的转向架上，转向架的中间通过中心销组件与底盘可转动连接，底盘与中心销组件之间还连接有向底盘方向提升转向架组件的提升组件和在底盘与转向架之间传递扭矩的扭矩传递组件。
所述中心销组件包括通过球头关节与转向架连接的主轴，球头关节与主轴滑动连接，转向架安装在球头关节上从而可在球头关节设计范围内旋转、摆动，主轴与球头关节之间设置有弹簧，主轴与套筒滑动连接，套筒与底盘固定连接。利用中心销组件的球头关节悬挂转向架组件，清扫组件可更好的适应地面情况，弹簧能够保证适当的正压力。
所述提升组件包括铰链座、提升臂和提升机构，其中铰链座与底盘固定连接，提升臂的一端与铰链座铰接，提升臂的另一端连接有提升轴，所述提升轴穿设在所述主轴上设置的横向孔中，所述套筒上相应设置有限定提升轴随主轴滑动范围的套筒滑槽，提升机构连接在底盘和提升臂的中部之间。当提升机构在较小范围行程内动作时，可实现转向架组件较大范围行程内的升降调节。
所述提升机构包括丝杠电机和与丝杠电机螺纹配合的提升螺母，提升螺母与提升臂的中段滑槽滑动连接。螺纹配合的提升机构的优点是无级调节且可传递较大的力，也可采用其它的提升机构，其应用于本实用新型的结构中时，为配合角度变化需要分别在提升臂的中段和末端设置滑槽结构。
所述扭矩传递组件包括两根交错设置的横向拉杆，横向拉杆分别布置在转向架的前、后两侧，横向拉杆的一端与底盘铰接，横向拉杆的另一端与转向架铰接。交错布置的拉杆既可传递可靠的扭矩，还能使其底盘均匀承受转向架组件和清扫组件的重力。
所述横向拉杆两端的铰链内设置有橡胶轴套，可利用橡胶轴套的变形提供额外的自由度，以允许在升降转向架组件时横向拉杆沿转轴旋转所带来的很小的横向偏移。因前、后拉杆是反向的，前、后两处拉杆的偏移叠加后相当于整个转向架组件相对于中心销发生了小角度的旋转。此处也可改用球头关节，但使用橡胶轴套成本更低。
本实用新型的有益效果是：清扫组件能在一定范围内自动适应地面形状变化，并在清扫时和地面之间维持适当的正压力，需要跨越较高障碍物时，也能将整个清扫组件抬起脱离地面，整套装置实用、成本较低。
附图说明
图1是本实用新型中移动清扫机器人的清扫组件的安装示意图。
图2是本实用新型移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构实施例的轴测图。
图3是图2的主视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是图3的左视图。
图6是图5的B-B剖视图。
图7是图3的D-D剖视图。
图8是提升状态的示意图（同图5的视向）。
图9是图8的C-C剖视图。
图10是图8的右视图。
图中标记为：1-底盘，2-中心销组件，3-提升组件，4-转向架，5-横向拉杆，6-第一清扫组件，7-第二清扫组件，21-套筒，22-主轴，23-提升轴，24-弹簧，25-球头关节，31-铰链座，32-提升臂，34-提升机构，220-横向孔，210-套筒滑槽，320-中段滑槽，341-丝杠电机，342-提升螺母。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，所述移动清扫机器人具有可移动的底盘1和通过悬架机构安装在底盘1上的第一清扫组件6和第二清扫组件7，所述悬架机构包括转向架组件、中心销组件2和提升组件3，清扫组件安装于转向架组件的转向架4上，转向架4的中间通过中心销组件2与底盘1可转动连接，底盘1与中心销组件2之间还连接有向底盘方向提升转向架组件的提升组件3和在底盘1与转向架4之间传递扭矩的扭矩传递组件。所述扭矩传递组件包括两根交错设置的横向拉杆5，横向拉杆5分别布置在转向架4的前、后两侧，横向拉杆5的一端与底盘1铰接，横向拉杆5的另一端与转向架4铰接。横向拉杆两端的铰链内设置有橡胶轴套（图中省略），使整个悬架机构具有足够运动自由度，可以在任意设计状态下传递转向架组件和机器人底盘之间的横向扭转力矩。当移动清扫机器人通过地插盖板、坡道等区域时，底盘和地面之间的高度和角度发生变化，清扫组件能在一定范围内自动适应该变化，并且和地面之间维持适当的正压力。当机器人完成清扫工作需要快速返回，或者需要跨越较高障碍物时，能将整个清扫组件抬起脱离地面。
实施例：
如图1～图10所示，如上段所述的移动清扫机器人的清扫组件，其悬架机构的具体结构如下。
如图2、图3、图4、图6和图9所示，中心销组件2由主轴22、套筒21、提升轴23、弹簧24、球头关节25组成。主轴22可以在套筒21中上下滑动，提升轴23安装在主轴22的横向孔220中，并穿过套筒21两侧的竖直开槽，即套筒滑槽210，提升轴23限制了主轴22的上下滑动范围且不能旋转。球头关节25套在主轴22的底部，可以在一定范围内上下滑动，吸收底盘1与地面的高度变化。球头关节25和主轴22之间装有弹簧24，以维持清扫组件和地面之间的正压力，并起到缓冲减震的作用。转向架4安装在球头关节25上，并可在球头关节25的设计范围内旋转、摆动。中心销组件2可以传递转向架组件和机器人底盘之间的水平作用力。
如图1、图2、图3、图6、图7和图9所示，提升组件3由铰链座31、提升臂32、提升机构34组成，提升机构34包括丝杠电机341和与丝杠电机341螺纹配合的提升螺母342，提升螺母342与提升臂32的中段滑槽320滑动连接，丝杠电机341与铰链座31安装在底盘1上。提升臂32的前端与铰链座31连接，提升臂32的后端通过滑槽与中心销组件2的提升轴23连接。提升螺母342套在丝杠上，其侧面与提升臂32的中段滑槽320滑动连接。提升组件3可以传递转向架组件和机器人底盘之间的竖直作用力。
如图7和图8所示，当降下清扫组件时，丝杠电机341正向旋转，提升螺母342向下移动，使提升臂32绕铰链座31向下旋转，提升臂32通过中心销组件2驱动转向架组件以及与其固连的清扫组件向下移动。根据设计，清扫组件与地面接触时，主轴22还未到达向下运动的极限位置，因此将继续向下移动一段距离并压缩弹簧24，增大清扫组件与地面之间的正压力。
如图9和图10所示，需要提起清扫组件时，丝杠电机341反向旋转即可。清扫机器人工作时，若底盘1和地面之间的高度和角度发生变化，清扫组件可在球头关节25和弹簧24的共同作用下自动倾斜或上下滑动，维持和地面的良好接触以及适当的正压力。
Claims (6)
1.移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，所述移动清扫机器人具有可移动的底盘和通过悬架机构安装在底盘上的清扫组件，其特征是：所述悬架机构包括转向架组件、中心销组件和提升组件，清扫组件安装于转向架组件的转向架上，转向架的中间通过中心销组件与底盘可转动连接，底盘与中心销组件之间还连接有向底盘方向提升转向架组件的提升组件和在底盘与转向架之间传递扭矩的扭矩传递组件。
2.如权利要求1所述的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，其特征是：所述中心销组件包括通过球头关节与转向架连接的主轴，球头关节与主轴滑动连接，转向架安装在球头关节上从而可在球头关节设计范围内旋转、摆动，主轴与球头关节之间设置有弹簧，主轴与套筒滑动连接，套筒与底盘固定连接。
3.如权利要求2所述的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，其特征是：所述提升组件包括铰链座、提升臂和提升机构，其中铰链座与底盘固定连接，提升臂的一端与铰链座铰接，提升臂的另一端连接有提升轴，所述提升轴穿设在所述主轴上设置的横向孔中，所述套筒上相应设置有限定提升轴随主轴滑动范围的套筒滑槽，提升机构连接在底盘和提升臂的中部之间。
4.如权利要求3所述的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，其特征是：所述提升机构包括丝杠电机和与丝杠电机螺纹配合的提升螺母，提升螺母与提升臂的中段滑槽滑动连接，提升臂的后端通过滑槽与提升轴连接。
5.如权利要求1、2、3或4所述的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，其特征是：所述扭矩传递组件包括两根交错设置的横向拉杆，横向拉杆分别布置在转向架的前、后两侧，横向拉杆的一端与底盘铰接，横向拉杆的另一端与转向架铰接。
6.如权利要求5所述的移动清扫机器人的清扫组件的悬架机构，其特征是：所述横向拉杆两端的铰链内设置有橡胶轴套。
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2021
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