CN217645158U - 限位装置和清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了限位装置和清洁机器人，限位装置安装在可自主移动的清洁机器人的底盘上，限位装置包括支架和限位支撑件，限位支撑件设置在支架上，沿清洁机器人的前进方向，限位支撑件的底端位于清洁机器人的驱动轮的后侧，且当清洁机器人的后仰角度达到预设值，限位支撑件向底盘提供支撑力以阻止清洁机器人继续沿使后仰角度增大的方向运动，使得清洁机器人后仰角度不会过大，从而避免清洁机器人发生后仰倾倒的现象，减少清洁机器人后仰倾倒的概率。

Description

限位装置和清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及自主移动设备技术领域，具体而言，涉及一种限位装置和清洁机器人。

背景技术

现在大多数的清洁机器人的底盘具有两个位于后方的驱动轮和一个位于前方的万向轮，整机的重心更接近于驱动轮，导致上述清洁机器人在越障和爬坡启停时经常发生后仰现象，当后仰程度过大时，整车就会发生倾覆，或者保持后仰状态，无法恢复作业。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种限位装置，能够减少清洁机器人后仰倾倒的概率。

根据本实用新型的第一方面实施例的限位装置，所述限位装置用于安装在可自主移动的清洁机器人的底盘上，所述限位装置包括支架和限位支撑件，所述限位支撑件设置在所述支架上，所述限位支撑件被配置为：沿所述清洁机器人的前进方向，所述限位支撑件的底端位于所述清洁机器人的驱动轮的后侧，且当所述清洁机器人的后仰角度达到预设值，所述限位支撑件向所述底盘提供支撑力以阻止所述清洁机器人继续沿使所述后仰角度增大的方向运动，所述预设值大于零且小于所述清洁机器人的最大仰倾稳定角。

根据本实用新型实施例的限位装置，至少具有如下有益效果：当清洁机器人的后仰角度小于预设值，限位支撑件不会向底盘提供支撑力；而当后仰角度达到预设值，限位支撑件与地面或者清洁机器人的尘推板产生相对作用力，以对底盘产生一个支撑力，从而阻止所述清洁机器人继续沿使所述后仰角度增大的方向运动，使得清洁机器人后仰角度不会过大，从而避免清洁机器人发生后仰倾倒的现象，减少清洁机器人后仰倾倒的概率。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第一弹性复位件，所述限位支撑件朝靠近所述底盘的方向运动压缩所述第一弹性复位件，所述第一弹性复位件弹性恢复驱动所述限位支撑件朝远离所述底盘的方向运动。

根据本实用新型的一些实施例，所述支架上设有直线轴承，所述限位支撑件穿设于所述直线轴承，并沿靠近或远离所述底盘方向运动，所述第一弹性复位件的一端与所述直线轴承连接或抵接。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位支撑件的长度可调节。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位支撑件与所述支架枢接，所述限位装置还包括限位结构和/或第二弹性复位件，所述限位结构限定所述限位支撑件的运动起点和运动止点，从而控制所述限位支撑件的摆动幅度；所述限位支撑件的所述底端朝靠近所述底盘的方向运动拉伸所述第二弹性复位件，所述第二弹性复位件弹性恢复驱动底端朝远离所述底盘的方向运动。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位结构包括设于所述支架上的上限位板和下限位板。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位支撑件包括摆臂和限位轮，所述摆臂的一端与所述支架枢接，另一端与所述限位轮转动连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位支撑件还包括伸缩组件，所述伸缩组件包括静止件与伸缩件，所述静止件固设于所述摆臂上，所述伸缩件与所述静止件伸缩配合，所述伸缩件能够抵靠于所述限位结构。

根据本实用新型的一些实施例，在所述运动起点，所述摆臂抵靠于所述下限位板；在所述运动止点，所述伸缩件抵靠于所述上限位板。

根据本实用新型的第二方面实施例的清洁机器人，包括底盘和本实用新型上述第一方面实施例的限位装置，所述底盘上安装有至少两个驱动轮和至少一个万向轮，所述支架安装于所述底盘上，沿所述清洁机器人的前进方向，所述限位支撑件位于所述驱动轮的后侧。

根据本实用新型实施例的滑轨，至少具有如下有益效果：通过采用上述的限位装置，清洁机器人能够降低后仰倾倒的概率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例提供的清洁机器人的第一实施方式的立体示意图；

图2是图1所示的清洁机器人处于后仰一定角度的结构示意图；

图3是图1所示的限位装置的结构示意图，其中限位支撑件处于摆动下极限；

图4是图3的剖视示意图；

图5是图1所示的限位装置的结构示意图，其中限位支撑件处于摆动上极限；

图6是图5的剖视示意图；

图7是本实用新型实施例提供的清洁机器人的第二实施方式的立体示意图；

图8是图7所示的清洁机器人处于后仰一定角度的结构示意图；

图9是图7所示的限位装置和尘推板的装配体的立体示意图；

图10是图7所示的清洁机器人的部分结构的剖视示意图。

附图标号：

清洁机器人10；底盘100；驱动轮200；万向轮300；限位装置400；支架410；上限位板411；下限位板412；限位支撑件420；支撑杆421；螺纹件422；摆臂423；限位轮424；静止件425；伸缩件426；直线轴承430；第一弹性复位件440；第二弹性复位件450；尘推板500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”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更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1至图10描述根据本实用新型实施例的清洁机器人10，清洁机器人10包括底盘100，底盘100上安装有两个驱动轮200和一个万向轮300以及至少一个限位装置400。可以理解的是，清洁机器人10还可以包括尘推板500。

限位装置400包括支架410和限位支撑件420，支架410安装在清洁机器人10的底盘100的底端面上，限位支撑件420设置在支架410上，沿清洁机器人10的前进方向，驱动轮200位于万向轮300后侧，限位支撑件420的底端位于驱动轮200的后侧，且当清洁机器人10的后仰角度达到预设值，限位支撑件420向底盘100提供支撑力以阻止清洁机器人10继续沿使后仰角度增大的方向运动，预设值大于零且小于清洁机器人10的最大仰倾稳定角。

需要说明的是，驱动轮200的数量也可以为其他数值，例如三个或者四个；万向轮300的数量也可以为其他数值，例如两个或者三个。在静态下，底盘100后仰一定的角度(即底盘100与水平面的夹角)，但是不会倾倒(即翻车)，当后仰角度不断增大，当达到倾倒(翻车)临界点时，这个后仰角度称为清洁机器人10的最大仰倾稳定角。预设值的大小与底盘100的离地高度、限位支撑件420的底端面与底盘100的距离、限位支撑件420的安装位置和方位、限位支撑件420与支架410的连接方式等因素有关。

当清洁机器人10的后仰角度小于预设值，限位支撑件420不会向底盘100提供支撑力；而当后仰角度达到预设值，限位支撑件420与地面或者尘推板500产生相对作用力，以对底盘100产生一个支撑力，从而阻止清洁机器人10继续沿使后仰角度增大的方向运动，使得清洁机器人10后仰角度不会过大，从而避免清洁机器人10发生后仰倾倒的现象，减少清洁机器人10后仰倾倒的概率，由此提高清洁机器人10的爬坡能力和越障能力，甚至避免发生后仰倾倒现象。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图9和图10，支架410上设有直线轴承430，限位支撑件420穿设于直线轴承430，并沿靠近或远离底盘100方向运动，以对限位支撑件420的运动进行限位和导向，保证了限位支撑件420在支架410上滑动的稳定性。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图9和图10，还包括第一弹性复位件440，限位支撑件420朝靠近底盘100的方向运动压缩第一弹性复位件440，第一弹性复位件440弹性恢复驱动限位支撑件420朝远离底盘100的方向运动。在本实施例中，第一弹性复位件440套设于第一弹性复位件440上，且一端与直线轴承430抵接或连接，另一端与限位支撑件420上的凸部抵接或连接。当然，第一弹性复位件440也可以是位于第一弹性复位件440一侧，且一端与直线轴承430抵接或连接，另一端与固定件抵接或连接，该固定件跟随限位支撑件420一起运动。通过第一弹性复位件440的设置，可以达到这样技术效果：第一、可在限位支撑件420朝靠近底盘100方向运动的过程中提供阻力，同时对底盘100产生推力，并且会吸收一定冲击，以提升工作稳定性；第二、通过调节第一弹性复位件440的弹性系数或长度来调节预设值大小，以适用不同作业工况；第三、限位支撑件420可在第一弹性复位件440的作用下自动复位。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图9和图10，限位支撑件420的长度可调节，从而能够调节预设值大小，以适用不同作业工况。在本实施例中，限位支撑件420包括支撑杆421和与支撑杆421的顶端螺纹连接的螺纹件422，通过拧转螺纹件422即可调节限位支撑件420的长度，结构简单又成本低。可以理解的是，也可以通过调节限位支撑件420的安装位置、底盘100的离地高度等其他因素来调节预设值的大小；限位支撑件420也可以为其他结构形式，例如气缸或者带有定位销的伸缩套杆。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图3至图6，限位支撑件420与支架410枢接，限位装置400还包括限位结构，限位结构限定限位支撑件420的运动起点(即摆动下极限)和运动止点(摆动上极限)，从而控制限位支撑件420的摆动幅度，使得清洁机器人10在水平面作业时，限位支撑件420处于摆动下极限，并且此时限位支撑件420是不接触地面的；而清洁机器人10坡上起步或越障而发生后仰时，限位支撑件420的底端面才会着地，在限位支撑件420的底端面着地后，限位支撑件420向上摆动，当运动到摆动上极限时，限位支撑件420对底盘100产生一个支撑力，阻止清洁机器人10继续沿使后仰角度增大的方向运动。当限位支撑件420达到摆动上极限时，限位支撑件420的离地高度大于最大越障高度，由于限位支撑件420是能够摆动的，当清洁机器人10运动到限位支撑件420处于障碍物上方时，限位支撑件420在障碍物的作用下会发生上摆，从而使得其能够越过障碍物，从而提高清洁机器人10的越障能力，以适用不同作业工况。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图3至图6，限位装置400还包括第二弹性复位件450，限位支撑件420的底端朝靠近底盘100的方向运动拉伸第二弹性复位件450，第二弹性复位件450弹性恢复驱动底端朝远离底盘100的方向运动，限位支撑件420可在第二弹性复位件450的作用下自动复位和吸收一定冲击。可以理解的是，限位支撑件420也可以在重力作用下自动复位。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图3至图6，限位结构包括设于支架410上的上限位板411和下限位板412，下限位板412能够支撑限位支撑件420，当清洁机器人10在水平面作业时且处于摆动下极限时，限位支撑件420不与地面接触，结构简单，制造方便。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图3至图6，限位支撑件420包括摆臂423和限位轮424，摆臂423的一端与支架410枢接，另一端与限位轮424转动连接，实现限位支撑件420与地面滚动配合，减少摩擦阻力。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图3至图6，限位支撑件420还包括伸缩组件，伸缩组件包括静止件425与伸缩件426，静止件425固设于摆臂423上，伸缩件426与静止件425伸缩配合，伸缩件426能够抵靠于限位结构。伸缩件426的顶端抵靠于上限位板411，通过调节伸缩件426的上部伸出长度，即可调节预设值的大小；或者伸缩件426的底端抵靠于下限位板412，通过调节伸缩件426的下部的伸出长度，即可调节摆动下极限的位置。针对爬坡和越障两种场景下，限位支撑件420的预设值、摆动下极限和摆动上极限的具体位置是不同的，所以这种摆动可调的限位支撑件420的可以针对不同作业场景需求调节限位支撑件420的预设值、摆动下极限和摆动上极限，以适应不同的场景。对于整车作业工况比较明确的场景，也可以取消摆动机构，把该限位支撑件420设置成固化的。在本实施例中，静止件425为固设于摆臂423上的螺母，伸缩件426是与螺母配合的螺杆。可以理解的是，伸缩组件也可以为气缸或者带有定位销的伸缩套杆。

在本实用新型的一些具体实施例中，参考图3至图6，在运动起点，摆臂423抵靠于下限位板412；在运动止点，伸缩件426抵靠于上限位板411，结构简单，便于调节伸缩件426的伸出长度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种限位装置(400)，安装在清洁机器人(10)的底盘(100)上，其特征在于，包括：

支架(410)；

限位支撑件(420)，设置在所述支架(410)上，所述限位支撑件(420)被配置为：沿所述清洁机器人(10)的前进方向，所述限位支撑件(420)的底端位于所述清洁机器人(10)的驱动轮(200)的后侧，且当所述清洁机器人(10)的后仰角度达到预设值，所述限位支撑件(420)向所述底盘(100)提供支撑力以阻止所述清洁机器人(10)继续沿使所述后仰角度增大的方向运动，所述预设值大于零且小于所述清洁机器人(10)的最大仰倾稳定角。

2.根据权利要求1所述的限位装置(400)，其特征在于，还包括第一弹性复位件(440)，所述限位支撑件(420)朝靠近所述底盘(100)的方向运动压缩所述第一弹性复位件(440)，所述第一弹性复位件(440)弹性恢复驱动所述限位支撑件(420)朝远离所述底盘(100)的方向运动。

3.根据权利要求2所述的限位装置(400)，其特征在于，所述支架(410)上设有直线轴承(430)，所述限位支撑件(420)穿设于所述直线轴承(430)，并沿靠近或远离所述底盘(100)方向运动，所述第一弹性复位件(440)的一端与所述直线轴承(430)连接或抵接。

4.根据权利要求2或3所述的限位装置(400)，其特征在于，所述限位支撑件(420)的长度可调节。

5.根据权利要求1所述的限位装置(400)，其特征在于，所述限位支撑件(420)与所述支架(410)枢接，所述限位装置(400)还包括限位结构和/或第二弹性复位件(450)，所述限位结构限定所述限位支撑件(420)的运动起点和运动止点，从而控制所述限位支撑件(420)的摆动幅度；所述限位支撑件(420)的所述底端朝靠近所述底盘(100)的方向运动拉伸所述第二弹性复位件(450)，所述第二弹性复位件(450)弹性恢复驱动底端朝远离所述底盘(100)的方向运动。

6.根据权利要求5所述的限位装置(400)，其特征在于，所述限位结构包括设于所述支架(410)上的上限位板(411)和下限位板(412)。

7.根据权利要求6所述的限位装置(400)，其特征在于，所述限位支撑件(420)包括摆臂(423)和限位轮(424)，所述摆臂(423)的一端与所述支架(410)枢接，另一端与所述限位轮(424)转动连接。

8.根据权利要求7所述的限位装置(400)，其特征在于，所述限位支撑件(420)还包括伸缩组件，所述伸缩组件包括静止件(425)与伸缩件(426)，所述静止件(425)固设于所述摆臂(423)上，所述伸缩件(426)与所述静止件(425)伸缩配合，所述伸缩件(426)能够抵靠于所述限位结构。

9.根据权利要求8所述的限位装置(400)，其特征在于，在所述运动起点，所述摆臂(423)抵靠于所述下限位板(412)；在所述运动止点，所述伸缩件(426)抵靠于所述上限位板(411)。

10.一种清洁机器人(10)，其特征在于，包括底盘(100)和如权利要求1至9任一项所述的限位装置(400)，所述底盘(100)上安装有至少两个驱动轮(200)和至少一个万向轮(300)，所述支架(410)安装于所述底盘(100)上，沿所述清洁机器人(10)的前进方向，所述限位支撑件(420)位于所述驱动轮(200)的后侧。

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