CN217744235U - 一种防撞机构及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种防撞机构，应用于扫地机器人，扫地机器人包括本体，防撞机构与本体相配合，防撞机构包括：防撞挡板，设于本体的外侧，防撞挡板呈圆弧形设置；磁性元件，设于防撞挡板靠近本体的一侧；磁场传感器，设于本体靠近防撞挡板的一侧，其中，磁场传感器与磁性元件间隔设置，磁场传感器用于检测由所述磁场传感器与所述磁性元件之间的距离变化所引起的磁场强度变化。本申请还提出一种扫地机器人。本申请通过在扫地机器人的本体上增设磁场传感器，同时，在防撞挡板上增设磁性元件，当发生碰撞时，磁性元件靠近磁场传感器使磁场强度发生变化，从而产生信号使扫地机器人停止或转向，可以实现扫地机器人的避障功能，增强使用寿命。

Description

一种防撞机构及扫地机器人

技术领域

本申请涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种防撞机构及扫地机器人。

背景技术

随着经济的发展，扫地机器人也进入千家万户，扫地机器人是一种智能家用电器，具有将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能，且能够设定时间预约打扫，自行充电等功能，是现代家庭常用的家用电器。

现有的扫地机器人在工作过程中，由于周围环境较为复杂，所以在其工作过程中，经常会撞到墙壁或者桌椅板凳上，经常性撞击会损坏扫地机器人，从而缩短扫地机器人的寿命。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提出一种防撞机构及扫地机器人，以实现扫地机器人的避障功能，提高扫地机器人运行的安全性。

本申请实施例提供一种防撞机构，应用于扫地机器人，所述扫地机器人包括本体，所述防撞机构与所述本体相配合，所述防撞机构包括：防撞挡板，设于所述本体的外侧，所述防撞挡板呈圆弧形设置；磁性元件，设于所述防撞挡板靠近所述本体的一侧；磁场传感器，设于所述本体靠近所述防撞挡板的一侧，其中，所述磁场传感器与所述磁性元件间隔设置，所述磁场传感器用于检测由所述磁场传感器与所述磁性元件之间的距离变化所引起的磁场强度变化。

于一实施例中，所述防撞机构还包括顶板，所述顶板设于所述本体的顶部并与所述本体配合形成固定槽，所述防撞挡板的顶部靠近所述本体的一侧延伸有连接板，所述连接板部分内嵌于所述固定槽内。

于一实施例中，所述防撞机构还包括底板、连接件，所述底板设于所述本体的底部，所述底板上设有第一通孔，所述防撞挡板靠近所述底板的一侧设有固定柱，所述固定柱上设有第二通孔，所述连接件贯穿所述第一通孔与所述第二通孔，所述连接件用于将所述底板固定于所述防撞挡板。

于一实施例中，所述底板靠近所述本体的一侧设有一凸块，所述本体靠近所述底板的一侧设有凹槽，所述凸块设于所述凹槽内。

于一实施例中，所述磁性元件通过转接装置设于所述防撞挡板靠近所述本体的一侧，所述转接装置用于限定所述磁性元件的位置以克服所述磁性元件受外力引起的摆动。

于一实施例中，所述转接装置固定设于所述防撞挡板靠近所述本体的一侧，其中，所述转接装置由刚性材质构成。

于一实施例中，所述磁场传感器为霍尔传感器。

本申请实施例还提供一种扫地机器人，包括本体、主控器及如上述实施例所述的防撞机构，所述主控器与所述防撞机构的所述磁场传感器电连接，用于控制所述扫地机器人的停止或转向。

于一实施例中，所述本体上设有驱动电机，所述驱动电机与所述主控器电连接，所述驱动电机通过转接轴连接行走轮，所述驱动电机用于驱动所述行走轮的转动。

于一实施例中，所述本体的顶部设有控制面板，用于显示所述扫地机器人的工作状态。

本申请实施方式提供的防撞机构及扫地机器人，通过在扫地机器人的本体上增设磁场传感器，同时，在防撞挡板上增设磁性元件，当发生碰撞时，磁性元件靠近磁场传感器使磁场强度发生变化，从而产生信号使扫地机器人停止或转向，以进行避障，可以提高扫地机器人运行的安全性，增强扫地机器人的使用寿命。

附图说明

图1是本申请一实施例的防撞机构的分解结构示意图。

图2是本申请一实施例的扫地机器人的结构示意图。

图3是本申请一实施例的防撞机构的分解结构示意图。

图4是本申请一实施例的防撞机构的分解结构示意图。

主要元件符号说明

扫地机器人 100

本体 110

防撞机构 10

防撞挡板 11

磁性元件 12

磁场传感器 13

顶板 14

固定槽 141

底板 15

第一通孔 151

连接板 111

缓冲板 114

缓冲部 115

第一侧壁 142

固定柱 112

第二通孔 113

连接件 16

凸块 152

凹槽 153

第二侧壁 154

转接装置 17

主控器 120

驱动电机 130

控制面板 140

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。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他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面参照附图，对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。

结合图1与图2所示，本申请实施例提供一种防撞机构10，应用于扫地机器人100，扫地机器人100包括本体110，防撞机构10与本体110相配合，以实现扫地机器人100的避障功能，提高扫地机器人100运行的安全性。

具体地，防撞机构10包括：防撞挡板11，设于本体110的外侧，防撞挡板11呈圆弧形设置；磁性元件12，设于防撞挡板11靠近本体110的一侧；磁场传感器13，设于本体110靠近防撞挡板11的一侧。其中，磁场传感器13与磁性元件12间隔设置，磁场传感器13用于检测由所述磁场传感器13与所述磁性元件12之间的距离变化所引起的磁场强度变化。

在本实施例中，磁性元件12可以采用永磁体，磁场传感器13与磁性元件12之间无其他物体阻挡。扫地机器人100在工作过程中需要四处移动，当防撞挡板11撞到墙壁或者桌椅板凳等物体时，会受到外力作用向本体110靠近，同时，带动磁性元件12靠近磁场传感器13，使磁性元件12与磁场传感器13之间的磁场强度的变强，进而使磁场传感器13中电压变高，磁场传感器13基于此变化向扫地机器人100反馈相关电信号，使扫地机器人100得到防撞挡板11受到碰撞的信息，进而控制扫地机器人100停止行走或转向，以实现扫地机器人100的避障功能。

于一实施例中，磁场传感器13为霍尔传感器。为更好地理解本申请的技术方案，对霍尔传感器的工作原理进行简单阐述：霍尔传感器的工作原理就是霍尔效应。在磁场中有一个霍尔半导体片，当恒定电流从一端到另一端通过霍尔半导体片时，在洛仑兹力的作用下，电流的电子流在通过霍尔半导体片时向一侧偏移，使该片在两端产生电位差，这个电压被称为霍尔电压，所产生的这种现象被称为霍尔效应。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值通常很小，只有几个毫伏，但可以通过内部放大器放大进行信号传输。通过霍尔器件将磁信号转换为电信号，并传送给控制器，进而控制电机的转速。

在本实施例中，本体110为圆盘形，防撞挡板11呈圆弧形设置，防撞挡板11设于本体110的前侧。当扫地机器人100撞击到墙壁或者桌椅板凳等物体时，圆弧形的防撞挡板11可以更好地配合本体110，同时，还可以使扫地机器人100更容易转向，从而增强扫地机器人100的适用性。

在本实施例中，防撞挡板11的材质为塑料材质，在防撞挡板11受到碰撞时，塑料材质有较好的扩展性和伸缩性，不易被损坏，从而增强防撞机构10的实用性。

其他实施例中，防撞挡板11的尺寸可以根据扫地机器人100实际的大小进行设置，以更好地适配于扫地机器人100，从而实现避障功能。

其他实施例中，扫地机器人100的外侧可以设有多个防撞机构10，且多个防撞机构呈圆周等距排列，在扫地机器人100工作过程中，对扫地机器人100进行最大的保护，更优地实现避障功能。

其他实施例中，防撞挡板11的外表面可以包裹有海绵垫层，增强对防撞机构10的保护性能，防止家具等被撞击物体损坏的同时增强扫地机器人100的使用寿命。

于一实施例中，防撞机构10还包括顶板14，顶板14设于本体110的顶部并与本体110配合形成固定槽141。防撞挡板11的顶部靠近本体110的一侧延伸有连接板111。连接板111部分内嵌于固定槽141内。

在本实施例中，连接板111远离顶板14的一侧延伸有缓冲板114，缓冲板114抵接于固定槽141靠近本体110一侧的第一侧壁142，缓冲板114可活动地设于固定槽141内。连接板111靠近顶板14的一侧延伸有缓冲部115，缓冲部115抵接于顶板14，防止扫地机器人100撞击到外接物体时，连接板111完全溃缩至固定槽141内。

当扫地机器人100撞击到外界物体时，防撞挡板11受到外力作用向靠近本体110靠近，连接板111在防撞挡板11的带动下部分溃缩至固定槽141内，缓冲板114抵接于第一侧壁142，可以减轻防撞挡板11对本体110造成的损，起到一定的缓冲作用。当防撞扫地机器人100受到撞击转向后，在缓冲部115的回复力的带动下，防撞挡板11可以迅速复位，从而恢复扫地机器人100的正常工作流程。

进一步结合图3所示，防撞机构10还包括底板15、连接件16，底板15设于本体110的底部，底板15上设有第一通孔151，防撞挡板11靠近底板15的一侧设有固定柱112，固定柱112上设有第二通孔113，连接件16贯穿第一通孔151与第二通孔113，连接件16用于将底板15固定于防撞挡板11。

在本实施例中，连接件16可以是具有外螺纹的螺丝，第一通孔151、第二通孔113可以是具备内螺纹的螺孔，连接件16与第一通孔151、第二通孔113通过外螺纹与内螺纹相配合，从而使防撞挡板11与底板15固定连接。

于一实施例中，底板15靠近本体110的一侧设有一凸块152，本体110靠近底板15的一侧设有凹槽153，凸块152设于凹槽153内。

在本实施例中，凸块152在凹槽153内有一定的活动空间，使防撞挡板11与本体110可活动连接。当防撞挡板11重新由溃缩状态转向复位时，复位，凸块152抵接于凹槽153的第二侧壁154，防止防撞挡板11从本体110上脱落，失去避障功能。

进一步结合图4所示，于一实施例中，磁性元件12可以通过转接装置17设于防撞挡板11靠近本体110的一侧，转接装置17用于限定所述磁性元件的位置以克服磁性元件12受外力引起的摆动。

于一实施例中，转接装置17固定设于防撞挡板11靠近本体110的一侧，其中，转接装置17由刚性材质构成。转接装置17采用刚性材质，即弹性系数较低的材料，以此防止防撞挡板11撞击到外界物体时引起磁性元件12的摆动。

在本实施例中，当扫地机器人100在正常工作过程中，磁场传感器13与磁性元件12的间隔距离设于预设初始值范围内，扫地机器人100会朝着既定方向前进。当防撞挡板11受到碰撞时，磁场传感器13与磁性元件12间隔的距离变小，磁性元件12与磁场传感器13之间的磁场强度的变强，进而使磁场传感器13中电压改变，磁场传感器13基于此变化向扫地机器人100反馈相关电信号，使扫地机器人100得到防撞挡板11受到碰撞的信息，进而控制扫地机器人100停止行走或转向，以实现扫地机器人100的避障功能。

其他实施例中，磁场传感器13与磁性元件12间隔的距离可以根据磁性元件12的磁性强度进行调节，只需保证在扫地机器人100撞击到外界物体且防撞挡板11带动磁性元件12向磁场传感器13靠近时，在预设间隔距离内磁场传感器13能够检测到磁性元件12与磁场传感器13之间的磁场强度的变化。

本实施例的防撞机构10在防撞挡板11上增设磁性元件12，在扫地机器人100上增设磁场传感器13，磁性元件12与磁场传感器13间隔设置。当防撞挡板11受到撞击时，磁性元件12与磁场传感器13之间距离变小，磁性元件12与磁场传感器13之间的磁场强度变强。磁场传感器13根据磁性元件12与磁场传感器13之间的磁场强度的变化，向扫地机器人100反馈相关信号，进而控制扫地机器人100停止行走或转向，以实现扫地机器人100的避障功能。该结构易实现，易操作，能够提高扫地机器人100运行的安全性，增强扫地机器人100的使用寿命。

进一步结合图2所示，本申请实施例还提供一种扫地机器人100，包括本体110、主控器120及如上述实施例的防撞机构10，主控器120与防撞机构10的磁场传感器13电连接，用于控制扫地机器人100的停止或转向。

于一实施例中，本体110上设有驱动电机130，驱动电机130与主控器120电连接，驱动电机130通过转接轴(图中未示)连接行走轮(图中未示)，驱动电机130用于驱动行走轮(图中未示)的转动，以带动扫地机器人100朝既定的方向前进。

于一实施例中，本体110的顶部还设有控制面板140，用于显示扫地机器人100的工作状态，方便用户对扫地机器人100进行控制，从而提高扫地机器人100的适用性。

上述实施例中，当扫地机器人100撞击到外界物体时，防撞挡板11向靠近本体110的方向溃缩，带动磁性元件12靠近磁场传感器13，使磁场传感器13检测到磁性元件12的磁场强度并产生磁信号。磁场传感器13将产生的磁信号转换为电信号并反馈至主控器120，主控器120根据接收到的电信号对驱动电机130进行控制，从而控制扫地机器人100的停止或转向，实现避障功能。

本申请实施方式提供的防撞机构10及扫地机器人100，通过在扫地机器人100的本体110上增设磁场传感器13，同时，在防撞挡板11上增设磁性元件12。当扫地机器人100发生碰撞时，防撞挡板11带动磁性元件12靠近磁场传感器13使磁性元件12与磁场传感器13之间的磁场强度变强，磁场传感器13基于此变化向反馈相关信号至主控器120，使主控器120控制扫地机器人100停止或转向，以进行避障，可以提高扫地机器人100运行的安全性，增强扫地机器人100的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种防撞机构，应用于扫地机器人，所述扫地机器人包括本体，所述防撞机构与所述本体相配合，其特征在于，所述防撞机构包括：

防撞挡板，设于所述本体的外侧，所述防撞挡板呈圆弧形设置；

磁性元件，设于所述防撞挡板靠近所述本体的一侧；

磁场传感器，设于所述本体靠近所述防撞挡板的一侧，其中，所述磁场传感器与所述磁性元件间隔设置，所述磁场传感器用于检测由所述磁场传感器与所述磁性元件之间的距离变化所引起的磁场强度变化。

2.如权利要求1所述的防撞机构，其特征在于，所述防撞机构还包括顶板，所述顶板设于所述本体的顶部并与所述本体配合形成固定槽，所述防撞挡板的顶部靠近所述本体的一侧延伸有连接板，所述连接板部分内嵌于所述固定槽内。

3.如权利要求1所述的防撞机构，其特征在于，所述防撞机构还包括底板、连接件，所述底板设于所述本体的底部，所述底板上设有第一通孔，所述防撞挡板靠近所述底板的一侧设有固定柱，所述固定柱上设有第二通孔，所述连接件贯穿所述第一通孔与所述第二通孔，所述连接件用于将所述底板固定于所述防撞挡板。

4.如权利要求3所述的防撞机构，其特征在于，所述底板靠近所述本体的一侧设有一凸块，所述本体靠近所述底板的一侧设有凹槽，所述凸块设于所述凹槽内。

5.如权利要求1所述的防撞机构，其特征在于，所述磁性元件通过转接装置设于所述防撞挡板靠近所述本体的一侧，所述转接装置用于限定所述磁性元件的位置以克服所述磁性元件受外力引起的摆动。

6.如权利要求5所述的防撞机构，其特征在于，所述转接装置固定设于所述防撞挡板靠近所述本体的一侧，其中，所述转接装置由刚性材质构成。

7.如权利要求1所述的防撞机构，其特征在于，所述磁场传感器为霍尔传感器。

8.一种扫地机器人，包括本体、主控器及如权利要求1至7任一项所述的防撞机构，其特征在于，所述主控器与所述防撞机构的所述磁场传感器电连接，用于控制所述扫地机器人的停止或转向。

9.如权利要求8所述的扫地机器人，其特征在于，所述本体上设有驱动电机，所述驱动电机与所述主控器电连接，所述驱动电机通过转接轴连接行走轮，所述驱动电机用于驱动所述行走轮的转动。

10.如权利要求8所述的扫地机器人，其特征在于，所述本体的顶部设有控制面板，用于显示所述扫地机器人的工作状态。

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