CN218960639U - 一种刷盘驱动结构及机器人基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人领域，提供一种刷盘驱动结构及机器人基站，刷盘驱动结构包括：安装在机器人基站底座上的驱动件和连接组件；与驱动件的动力输出轴连接的活动组件；以及与活动组件可转动连接的转轴组件；转轴组件与连接组件以及刷盘连接；活动组件在驱动件的驱动下带动转轴组件和刷盘沿第一方向做往复运动，以使转轴组件在连接组件的作用下带动刷盘转动。本实用新型提供的刷盘驱动结构及机器人基站，在驱动件的驱动下，活动组件带动转轴组件和刷盘沿第一方向做往复运动，实现对清洁机器人清洁工具的清洁，利用连接组件使得转轴组件带动刷盘绕自身的旋转轴心线旋转，该旋转轴心线与第一方向垂直，从而增加接触面积。

Description

一种刷盘驱动结构及机器人基站

技术领域

本实用新型属于机器人领域，尤其涉及一种刷盘驱动结构及机器人基站。

背景技术

随着经济和科技的发展，诸如扫地机器人、拖地机器人之类的清洁机器人，越来越广泛地被使用于日常生活中，给人们的生活带来了许多便利。

现有的拖地机器人，通常安装有拖布，利用拖布对地面进行清洁，清洁完成后拖布上会附着大量污染物，因此，还需要对拖布进行清洁。

由于人工拆卸拖布进行清洗费时费力，且清洁效果不佳，一些拖地机器人提供了拖布自动清洁功能，现有的拖布自动清洁方案，主要包括两种方式：其一，有沿X轴方向移动刮擦，X沿轴方向移动加绕Y轴进行转动滚刷，第一种方案，仅有水平刮擦，清洁效果差。第二种方案，除了水平刮擦，还有旋转滚刷，清洁效果较好，但需要用到两个动力源，分别为水平移动驱动单元和滚动驱动单元，并且该旋转滚刷清洗拖布接触面积较小，清洁时间较长。

实用新型内容

本实用新型提供一种刷盘驱动结构，旨在解决现有的清洁装置清洁效果不佳的问题。

第一方面，本实用新型提供的是一种刷盘驱动结构，包括：

安装在机器人基站底座上的驱动件和连接组件；

与所述驱动件连接的活动组件，用于在所述驱动件的驱动下沿第一方向做往复运动；以及

转轴组件，包括安装在所述活动组件的安装孔内并与所述活动组件可转动连接的转轴；

所述转轴的一端与所述刷盘固定连接，另一端设置有与所述连接组件啮合连接的齿轮；

在所述活动组件沿所述第一方向做往复运动时，所述活动组件带动所述转轴组件和所述刷盘沿所述第一方向做往复运动，以使所述转轴在所述连接组件的作用下带动所述刷盘转动；

所述转轴的旋转轴心线与所述第一方向垂直。

可选地，所述活动组件包括：

安装在所述底座上且沿所述第一方向延伸的导轨；

与所述导轨配合的滑块；以及

安装在所述滑块上的盘刷支架；

所述盘刷支架设置有所述安装孔。

可选地，所述连接组件包括安装在所述底座上且与所述齿轮啮合的齿条或者链条。

可选地，所述转轴组件还包括与所述转轴的一端配合的定位柱，所述刷盘通过所述定位柱与所述转轴的一端可拆卸连接。

可选地，所述驱动件的动力输出轴连接一驱动轮，所述底座上安装有从动轮，所述从动轮和所述驱动轮之间通过同步带连接；

所述盘刷支架与所述同步带连接。

可选地，所述活动组件还包括与所述盘刷支架连接以将所述同步带夹紧的压板。

可选地，所述驱动件包括电机、气缸以及丝杆组件中的任意一种。

第二方面，本实用新型提供的是一种机器人基站，包括上述的刷盘驱动结构。

本实用新型提供的刷盘驱动结构及机器人基站，在驱动件的驱动下，活动组件带动转轴组件和刷盘沿第一方向做往复运动，实现对清洁机器人清洁工具的清洁，利用连接组件使得转轴组件带动刷盘绕自身的旋转轴心线旋转，该旋转轴心线与第一方向垂直，在刷盘沿第一方向移动的过程中同时转动进行清洁，从而增加清洁面积；仅需一个动力源，结构简单，动力单元少，降低能耗，减少控制元器件成本，降低故障率。

附图说明

图1是本实用新型提供的刷盘驱动结构的立体示意图；

图2是本实用新型提供的刷盘驱动结构的俯视图；

图3是本实用新型提供的刷盘驱动结构的剖面示意图；

图4是本实用新型提供的刷盘驱动结构的又一剖面示意图；

图5是本实用新型提供的刷盘驱动结构的又一剖面示意图；

图6是本实用新型提供的机器人基站的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的刷盘驱动结构及机器人基站，在驱动件的驱动下，活动组件带动转轴组件和刷盘沿第一方向做往复运动，实现对清洁机器人清洁工具的清洁，利用连接组件使得转轴组件带动刷盘绕自身的旋转轴心线旋转，该旋转轴心线与第一方向垂直，从而增加接触面积，并在与第一方向不同的方向上施加力，使与清洁工具结合较紧密的污染物脱离，强化清洁效果；仅需一个动力源，结构简单，动力单元少，降低能耗，减少控制元器件成本，降低故障率。

实施例一

参见图1-6，本实施例提供一种刷盘100驱动结构，包括：安装在机器人基站800底座400上的驱动件200和连接组件500；

与驱动件200连接的活动组件300，用于在驱动件200的驱动下沿第一方向做往复运动；以及

转轴组件600，包括安装在活动组件300的安装孔内并与活动组件300可转动连接的转轴；

转轴的一端与刷盘100固定连接，另一端设置有与连接组件500啮合连接的齿轮640；

在活动组件300沿第一方向做往复运动时，活动组件300带动转轴组件600和刷盘100沿第一方向做往复运动，以使转轴在连接组件500的作用下带动刷盘100转动；

转轴的旋转轴心线与第一方向垂直。

其中，本实施例中，刷盘100驱动结构应用于对清洁机器人900的清洁工具700进行清洁，该清洁机器人900可以是拖地机器人、扫地机器人等，为了有效地吸附并带走污染物，上述种类的清洁机器人900的清洁工具700通常具有柔性的、可折叠成任意形状的特性，例如拖布、刷毛等，该清洁工具700采用具有吸附功能的材料制成，例如无纺布、超细纤维以及胶棉等，同时在进行清洁工作时利用液体清洁剂的冲刷提升清洁效果。在完成清洁工作后，清洁工具700上会吸附大量污染物，需要尽快对其自身进行清洁，以防止污染物发生氧化、沉积等变化，导致难以清洁，进而影响之后使用时的清洁效果。

在清洁机器人900工作时，待清洁区域可以看作是若干平面或近似平面，故而可以采取模拟人工使用抹布或拖布的形式，例如在清洁工具700上形成一个清洁面，将该清洁面移动到待清洁区域，并与污染物接触，向该清洁面上施加压力并往复移动，直至历遍待清洁区域并将污染物全部吸附带走；或者，可以采用若干转轴作为清洁工具700的主体，在每一转轴外周面布设刷毛，同样地，移动到待清洁区域，并与污染物接触，通过转轴旋转使刷毛划过待清洁区域将污染物吸附带走。

基于相同的原理，对清洁工具700进行清洁时，可以将该清洁工具700视为若干吸附有污染物的待清洁平面，因此，本实施例中，为了取得优秀的清洁效果，从两个方向对上述的待清洁平面进行清洁，其一，沿第一方向对待清洁平面做往复清洁；其二，绕与上述第一方向垂直的轴线旋转，对待清洁平面进行清洁。

具体的，本实施例中，利用一个机器人基站800对清洁机器人900的清洁工具700进行清洁，该基站的底座400上设置有驱动件200，该驱动件200可以设置一个动力输出轴，借以输出动力。该动力输出轴与活动组件300连接，利用动力输出轴提供的动力，活动组件300可以沿预设的轨迹运动。活动组件300与转轴组件600可转动连接，该转轴组件600可以绕自身的旋转轴心线相对于活动组件300转动。转轴组件600同时与上述的连接组件500以及刷盘100连接，该刷盘100用于对清洁器人的清洁工具700进行洗刷，以将其清洁干净。

机器人基站800工作时，驱动件200启动，并通过与之连接的动力输出轴将动力输出至活动组件300，活动组件300沿预设的轨迹运动，转轴组件600和刷盘100在活动组件300的带动下同步运动，具体的，可以是沿第一方向做往复运动，由此，刷盘100能够沿第一方向洗刷并历遍清洁工具700，以达到使污染物脱离，并被带走的目的。刷盘100在活动组件300的带动下沿第一方向往复运动的同时，转轴组件600在连接组件500的作用下旋转，并带动刷盘100绕转轴组件600的旋转轴心线同步旋转，绕转轴组件600的旋转轴心线与上述的第一方向垂直，这样，可以使得刷盘100在通过清洁工具700的一个区域时，能够在该区域上进行旋转清洁，增加接触面积，并在与第一方向不同的方向上施加力，使与清洁工具700结合较紧密的污染物脱离，强化清洁效果。

此外，为了取得更好的清洁效果，机器人基站800上还可以设置清洁剂喷洒装置，该喷洒装置的喷洒出口可以与刷盘100固定连接，使得其能够与刷盘100同步沿第一方向运动；该喷洒装置还可以设置于一个固定位置，其喷洒面积可以覆盖刷盘100的全部运动轨迹，工作时，持续不断地进行喷洒。

其中，驱动件200可以是电机，螺杆，电机带动螺杆正反转转动，螺杆带动活动组件300做往复运动。连接组件500可以是齿条、链条等。

以驱动件200为电机，连接组件500为齿条为例，电机设有一个动力输出轴，该动力输出轴的轴心线与机器人基站800的底座400的底面垂直，并与驱动轮210的轴心连接，电机输出动力驱动动力输出轴绕自身的轴心线转动时，带动驱动轮210同步转动，并将转动通过围绕在驱动轮210外表面的同步带230传导至从动轮220，使得从动轮220也同步转动，同步带230连接活动组件300，活动组件300在同步带230的带动下可从驱动轮210运动到从动轮220，设活动组件300从驱动轮210运动到从动轮220为一个周期；控制电机反转，令动力输出轴反向输出动力，即可令活动组件300在同步带230的带动下可从从动轮220运动到驱动轮210，活动组件300从从动轮220运动到驱动轮210即为一个逆周期，活动组件300的运动周期与逆周期交替，使得其往复运动。

连接组件500为齿条，该齿条安装在机器人基站800的底座400上，并与活动组件300的运动方向平行，齿条上设有的齿排列在侧面，并与转轴组件600上的齿轮640配合，齿轮640可以看作是沿齿条550的一端滚动到另一端，随后返回，即沿第一方向做往复运动，由于滚动的过程中，齿轮640同时绕其自身的轴心线旋转，从而带动刷盘100旋转，可以理解，旋转轴心线与第一方向垂直。

在一些实施例中，驱动件200为气缸，连接组件500为链条为例，类似的，气缸的动力输出轴为一个伸缩杆，伸缩杆与活动组件300连接，以驱动活动组件300在第一方向上做往复运动，进而带动刷盘100和转轴在第一方向上做往复运动，此时由于安装在转轴上的齿轮640与链条啮合，该链条安装在机器人基站800的底座400上，并与活动组件300的运动方向平行，链条上设有若干与齿轮640的轮齿啮合的间隙，链条与转轴组件600上的齿轮640配合，当转轴在第一方向上移动时，齿轮640同步移动可以看作是沿链条的一端滚动到另一端，随后返回，即沿第一方向做往复运动，由于移动的过程中，齿轮640同时绕其自身的轴心线旋转以带动转轴旋转，进而带动刷盘100旋转。

本实用新型提供的刷盘驱动结构，可应用于机器人基站800，在驱动件200的驱动下，活动组件300带动转轴组件600和刷盘100沿第一方向做往复运动，实现对清洁机器人900清洁工具700的清洁，利用连接组件500使得转轴组件600带动刷盘100绕自身的旋转轴心线旋转，该旋转轴心线与第一方向垂直，从而增加接触面积，并在与第一方向不同的方向上施加力，使与清洁工具700结合较紧密的污染物脱离，强化清洁效果；仅需一个动力源，结构简单，动力单元少，降低能耗，减少控制元器件成本，降低故障率。

实施例二

参见图1-5，本实施例的活动组件300包括：

安装在底座400上且沿第一方向延伸的导轨320；

与导轨320配合的滑块330；以及

安装在滑块330上的盘刷支架310；

盘刷支架310设置有安装孔。

其中，本实施例中，活动组件300包括安装在基站底座400上的导轨320，该导轨320沿上述的第一方向延伸铺设，导轨320上设置有与之配合的滑块330，该滑块330上可安装刷盘支架310，刷盘支架310上可设置安装孔，转轴组件600的转轴安装在该安装孔内并能自由旋转，转轴组件600连接刷盘100，进行清洁工作时，驱动件200输出动力，使得滑块330沿导轨320进行往复运动，进而带动设置于滑块330上的刷盘支架310以及刷盘100也沿导轨320进行往复运动，同时转轴组件600旋转以带动刷盘100同步旋转，从而实现清洁功能。

实施例三

参见图1-5，本实施例的连接组件500包括安装在底座400上且与齿轮640啮合的齿条550或者链条。

其中，本实施例中，进一步的，转轴组件600中，转轴610一端安装有齿轮640，连接组件500包括安装在机器人基座的底座400上的齿条550或者链条，转轴组件600与连接组件500的配合通过齿轮640与齿条550的啮合，或者通过齿轮640与链条的啮合实现。该齿轮640的旋转轴心线与如前所述的第一方向垂直，以及，与转轴组件600的旋转轴心线平行；该齿条550与如前所述的导轨320平行设置。

容易理解的是，以齿条550为例，进行清洁工作时，驱动件200输出动力，使得滑块330沿导轨320进行往复运动，安装在滑块330上的盘刷支架310同步运动，转轴组件600的转轴610一端安装有齿轮640，另一端可以与刷盘100连接，在滑块330沿导轨320运动的过程中，齿轮640通过持续旋转实现与齿条550的啮合，转轴610在齿轮640的带动下同步旋转，进而带动与转轴610连接的刷盘100绕转轴组件600的旋转轴心线旋转，该旋转轴心线与第一方向垂直。

本实用新型提供的刷盘驱动结构，采用的齿轮640和齿条550，将直线运动转换为旋转运动，从而增加接触面积，并在与第一方向不同的方向上施加力，使与清洁工具700结合较紧密的污染物脱离，强化清洁效果。除齿轮640和齿条550之外，还可以采用其他任何将直线运动转换为旋转运动的结构，在此不做限定。

实施例四

参见图1-5，本实施例的转轴组件600还包括与转轴610另一端配合的定位柱660，刷盘100通过定位柱660与转轴610另一端可拆卸连接。

其中，本实施例中，进一步的，定位柱660配合于安装于转轴610的另一端，对盘刷进行限位，盘刷可自由拆卸取出，便于清洁。此外，根据不同的使用需求，可以将刷盘100替换为其他清洁组件，以适配不同的清洁工具700，或者针对性地为特定的污染物选择专用的刷毛。

实施例五

参见图1-5，本实施例的驱动件200的动力输出轴连接一驱动轮210，底座400上安装有从动轮220，从动轮220和驱动轮210之间通过同步带230连接；

盘刷支架310与同步带230连接。

其中，本实施例中，活动组件300通过如下结构接受并转化驱动件200提供的动力：驱动轮210与驱动件200的动力输出轴连接，驱动件200通过动力输出轴输出的动力使得该驱动轮210转动，与驱动轮210对应的，机器人基站800的底座400上还设置有从动轮220，从动轮220和驱动轮210之间可以通过同步带230连接，盘刷支架310与同步带230上的一个固定位置连接。进行清洁工作时，可以看作是驱动轮210带动同步带230不断从其自身以及从动轮220的外表面滚过，当同步带230上的任一点从驱动轮210运动到从动轮220时，驱动轮210调换旋转方向，如此循环，从而带动盘刷支架310同步做往复运动。

实施例六

参见图1-5，本实施例的活动组件300还包括与盘刷支架310连接以将同步带230夹紧的压板340。

其中，本实施例中，进一步的，压板340与盘刷支架310连接，压板340与盘刷支架310将同步带230夹紧。使得同步带230保持张紧状态，对刷盘组件起到良好的支撑作用，避免因同步带230松弛致使刷盘组件及与其连接的其他组件的位置发生偏移，进而造成机械故障。

实施例八

参见图1-6，本实施例提供一种机器人基站800，包括上述的刷盘驱动结构。

其中，本实施例中，刷盘驱动结构设置于机器人基站800，当清洁机器人900完成清洁工作后，可返回基站800，进行休眠或充电等操作。此时，清洁机器人900的清洁工具700显露在外部，以供刷盘驱动结构对其进行清洁。

本实施例中提供的机器人基站800，在驱动件200的驱动下，活动组件300带动转轴组件600和刷盘100沿第一方向做往复运动，实现对清洁机器人900清洁工具700的清洁，利用连接组件500使得转轴组件600带动刷盘100绕自身的旋转轴心线旋转，该旋转轴心线与第一方向垂直，从而增加接触面积，并在与第一方向不同的方向上施加力，使与清洁工具700结合较紧密的污染物脱离，强化清洁效果；仅需一个动力源，结构简单，动力单元少，降低能耗，减少控制元器件成本，降低故障率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种刷盘驱动结构，其特征在于，包括：

安装在机器人基站底座上的驱动件和连接组件；

与所述驱动件连接的活动组件，用于在所述驱动件的驱动下沿第一方向做往复运动；以及

转轴组件，包括安装在所述活动组件的安装孔内并与所述活动组件可转动连接的转轴；

所述转轴的一端与所述刷盘连接，另一端设置有与所述连接组件啮合连接的齿轮；

在所述活动组件沿所述第一方向做往复运动时，所述活动组件带动所述转轴组件和所述刷盘沿所述第一方向做往复运动，以使所述转轴在所述连接组件的作用下带动所述刷盘转动；

所述转轴的旋转轴心线与所述第一方向垂直。

2.根据权利要求1所述的一种刷盘驱动结构，其特征在于，所述活动组件包括：

安装在所述底座上且沿所述第一方向延伸的导轨；

与所述导轨配合的滑块；以及

安装在所述滑块上的盘刷支架；

所述盘刷支架设置有所述安装孔。

3.根据权利要求1所述的一种刷盘驱动结构，其特征在于，所述连接组件包括安装在所述底座上且与所述齿轮啮合的齿条或者链条。

4.根据权利要求1所述的一种刷盘驱动结构，其特征在于，所述转轴组件还包括与所述转轴的一端配合的定位柱，所述刷盘通过所述定位柱与所述转轴的一端可拆卸连接。

5.根据权利要求2所述的一种刷盘驱动结构，其特征在于，所述驱动件的动力输出轴连接一驱动轮，所述底座上安装有从动轮，所述从动轮和所述驱动轮之间通过同步带连接；

所述盘刷支架与所述同步带连接。

6.根据权利要求5所述的一种刷盘驱动结构，其特征在于，所述活动组件还包括与所述盘刷支架连接以将所述同步带夹紧的压板。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种刷盘驱动结构，其特征在于，所述驱动件包括电机、气缸以及丝杆组件中的任意一种。

8.一种机器人基站，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的刷盘驱动结构。

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