CN219048258U - 一种洗地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种洗地机器人，包括：底盘，沿洗地机器人的从前向后的方向依次布置于底盘下方的滚刷模组和吸水扒模组，固定于底盘且分别用于独立控制滚刷模组和吸水扒模组升降的第一升降驱动组件和第二升降驱动组件，位于滚刷模组和吸水扒模组之间的后驱动轮，及至少部分位于滚刷模组和与后驱动轮之间的顶轮，顶轮能够围绕其中心自由转动，当滚刷模组在上下移动过程中发生朝向后驱动轮的位移，从而使得滚刷模组与顶轮抵接时，滚刷模组对顶轮的压力至少部分地转化为顶轮的自由转动。通过设置至少部分位于滚刷模组和与后驱动轮之间的顶轮，可以使得滚刷模组与顶轮而非后驱动轮发生抵接，从而防止了后驱动轮由于与滚刷模组的摩擦而发生的磨损。

Description

一种洗地机器人

技术领域

本实用新型涉及自动清洁技术领域，特别涉及一种洗地机器人。

背景技术

近年来，清洁机器人逐渐走进了人们的生活，它们能够将人们从家居商场等各种场所的清洁工作中解放出来，有效减轻了人们工作负担，缓解了人们在清洁过程中的劳累程度。

同时，随着清洁机器人的发展，清洁机器人的紧凑化、小型化成为人们追求的新目标。紧凑、体积小的清洁机器人更加机动灵活，因而更适用于面积较小的工作场地。

通常，为了使清洁机器人的结构紧凑，一方面可以根据具体的工作需求，适当去除不必要的清洁组件，另一方面可以将必需的清洁组件更加紧凑地布置于清洁机器人底盘的下方，以减小机器人的尺寸。

对于洗地机器人而言，其通常包括滚刷模组以及吸水扒模组，其中，滚刷模组设置在底盘前、后轮之间，并通过推杆电机控制其升降。

发明人对市售的小型洗地机器人进行调研后发现，小型的洗地机器人为使结构更加紧凑，通常会缩短滚刷模组和前、轮之间的距离，以减少机器人的纵向(即前、后轮方向)尺寸。

但是，滚刷模组由于其结构原因，其在升降过程中的运动轨迹并非垂直上下的直线，而是略成弧形，从而在其升降过程中会向后轮方向产生一定的位移。而且，在滚刷模组接触地面进行工作的过程中，其也会发生纵向的晃动，产生朝向后轮的位移。而当出于紧凑化的目的减小后轮和滚刷模组之间的距离时，在洗地机器人的工作过程中，滚刷模组会至少由于上述原因而向后轮产生位移，容易出现滚刷模组与后轮抵接，后轮由于自身的受驱转动而与滚刷模组发生比较强烈的摩擦，一方面不利地造成后轮的磨损，另一方面也容易造成滚刷模组的损坏。

因此，如何避免洗地机器人的后轮和滚刷模组抵接摩擦，是对洗地机器人进行紧凑化设计时需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滚刷模组和后驱动轮不发生抵接摩擦的洗地机器人。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种洗地机器人，包括：

底盘，

沿所述洗地机器人的从前向后的方向依次布置于所述底盘下方的滚刷模组和吸水扒模组，

固定于所述底盘且分别用于独立控制所述滚刷模组和所述吸水扒模组升降的第一升降驱动组件和第二升降驱动组件，

位于所述滚刷模组和吸水扒模组之间的后驱动轮，及

至少部分位于所述滚刷模组和与所述后驱动轮之间的顶轮，所述顶轮能够围绕其中心自由转动，当所述滚刷模组在上下移动过程中发生朝向所述后驱动轮的位移，从而使得所述滚刷模组与所述顶轮抵接时，所述滚刷模组对所述顶轮的压力至少部分地转化为所述顶轮的所述自由转动。

在一些实施方式中，所述顶轮相对于所述后驱动轮朝向所述滚刷模组突出的尺寸d₁小于等于所述后驱动轮与所述滚刷模组之间的间隙D₁。

在一些实施方式中，所述顶轮中心的高度高于所述后驱动轮中心的高度。

在一些实施方式中，所述后驱动轮通过对应的驱动轮支架固定于所述底盘，所述顶轮固定于所述驱动轮支架上。

在一些实施方式中，在所述驱动轮支架之间沿所述洗地机器人的左右方向布置有增强杆，所述增强杆的两端分别固定于对应的驱动轮支架上。

在一些实施方式中，所述第一升降驱动组件固定于所述底盘的上表面，且所述第一升降驱动组件的活动端穿过所述底盘与所述滚刷模组连接，

所述第二升降驱动组件固定于所述底盘的下表面并且其活动端通过绳索经由固定于所述底盘的定滑轮与所述吸水扒模组连接，所述第二升降驱动组件的活动端能够沿所述底盘往复运动，并通过所述定滑轮的转向作用，控制所述吸水扒模组的升降。

在一些实施方式中，洗地机器人还包括固定于所述底盘前侧的导向轮。

在一些实施方式中，所述滚刷模组包括与所述后驱动轮邻近的滚刷组件以及位于所述滚刷组件前方的边刷组件。

在一些实施方式中，洗地机器人还包括：

在所述滚刷组件和所述边刷组件之间沿所述洗地机器人的左右方向设置在所述底盘下方的洒水管，

位于所述底盘上方的清水箱，所述清水箱通过洒水管路与所述洒水管连通，用于向所述洒水管提供清水。

在一些实施方式中，洗地机器人还包括：

位于所述底盘上方的污水箱，所述污水箱通过污水管路与所述吸水扒模组连通，用于容纳经由所述吸水扒模组吸入的污水。

在一些实施方式中，所述清水箱内设置有过滤组件，所述过滤组件通过过滤管路与所述污水箱连通，用于将所述污水箱中的污水转化为可重复利用的清水。

在一些实施方式中，洗地机器人还包括外壳，所述外壳上设置有探测所述洗地机器人外部环境的传感器及具有人机交互界面的显示屏。

在一些实施方式中，所述外壳的底部还设置有内嵌气管的防撞胶条，当防撞胶条受到撞击时，所述防撞胶条发生变形并挤压所述气管，使所述气管内气压变化，从而使所述洗地机器人根据所述气管内的气压变化而停止移动或改变运动轨迹。

在一些实施方式中，洗地机器人还包括位于所述底盘上方的控制器模组，所述控制器模组与所述传感器电连接，以响应于来自所述传感器的环境探测信号至少用于控制所述洗地机器人的移动。

在一些实施方式中，所述控制器模组与所述第一升降驱动组件电连接，以根据用户输入的第一清洁指令控制所述滚刷模组进行升降运动，且

所述控制器模组与所述第二升降驱动组件电连接，以根据用户输入的第二清洁指令控制所述吸水扒模组进行升降运动。

有益效果

本实用新型提供的洗地机器人，通过设置至少部分位于滚刷模组和与后驱动轮之间的顶轮，当滚刷模组在上下移动过程中发生朝向后驱动轮的位移时，滚刷模组与顶轮而非后驱动轮发生抵接，从而防止了后驱动轮由于与滚刷模组的摩擦而发生的磨损。同时，滚刷模组与顶轮抵接时，滚刷模组对顶轮的压力至少部分地转化为顶轮围绕其中心的自由转动，由此，滚刷模组与顶轮之间的摩擦力很小，从而有效地降低滚刷模组由于摩擦而发生的损坏。

进一步地，本实用新型提供的洗地机器人，其滚刷模组通过第一升降驱动组件独立地控制升降，吸水扒模组通过第二升降驱动组件独立地控制升降，这样可以使得滚刷模组与吸水扒模组各自独立地实现其清洁功能。由此，洗地机器人可以根据清洁需求使滚刷模组单独工作，或吸水扒模组单独工作，或二者共同进行清洁工作，在实现高效清洁的同时，将能源损耗和设备噪音最小化。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例提供的一种洗地扫机器人的分解示意图；

图2中的A和B分别从不同的角度示出了本实用新型实施例提供的一种洗地机器人组装后的外观示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种洗地扫机器人的底盘以及及其下方的各组件的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种洗地扫机器人的底盘下方的部分组件示意图；

图5示出了本实用新型实施例提供的一种洗地扫机器人的侧面的部分结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例提供的一种洗地扫机器人的后部结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供了一种洗地机器人，可以包括：

底盘1，

沿洗地机器人的从前向后的方向依次布置于底盘1下方的滚刷模组2和吸水扒模组3，

固定于底盘1且分别用于独立控制滚刷模组2和吸水扒模组3升降的第一升降驱动组件4和第二升降驱动组件5，

位于滚刷模组2和吸水扒模组3之间的后驱动轮6，及

至少部分位于滚刷模组2和与后驱动轮6之间的顶轮7，顶轮7能够围绕其中心自由转动，当滚刷模组2在上下移动过程中发生朝向后驱动轮6的位移，从而使得滚刷模组2与顶轮7抵接时，滚刷模组2对顶轮7的压力至少部分地转化为顶轮7的自由转动。

本实用新型提供的洗地机器人，通过设置至少部分位于滚刷模组2和与后驱动轮6之间的顶轮7，当滚刷模组2在上下移动过程中发生朝向后驱动轮6的位移时，滚刷模组2与顶轮7而非后驱动轮6发生抵接，从而防止了后驱动轮6由于与滚刷模组2的摩擦而发生的磨损。同时，滚刷模组2与顶轮7抵接时，滚刷模组2对顶轮7的压力至少部分地转化为顶轮7围绕其中心的自由转动，由此，滚刷模组2与顶轮7之间的摩擦力很小，从而有效地降低滚刷模组2由于摩擦而发生的损坏。

不仅如此，在滚刷模组2降至地面进行清洁工作的过程中，若其产生朝向后驱动轮6的位移，顶轮7会先于后驱动轮6与滚刷模组2抵接，防止受驱转动的后驱动轮6与滚刷模组2抵接摩擦，使二者损伤。

进一步地，本实用新型提供的洗地机器人，其滚刷模组2通过第一升降驱动组件4独立地控制升降，吸水扒模组3通过第二升降驱动组件5独立地控制升降，这样可以使得滚刷模组2与吸水扒模组3各自独立地实现其清洁功能。由此，洗地机器人可以根据清洁需求使滚刷模组2单独工作，或吸水扒模组3单独工作，或二者共同进行清洁工作，在实现高效清洁的同时，将能源损耗和设备噪音最小化。

例如，当地面比较干净，仅有少量积水时，可以仅使吸水扒模组3进行清洁工作。当地面比较干净，仅有少量垃圾时，可以仅使滚刷模组2进行清扫工作。在上述情况下，由于仅使用了部分清洁模组，因此，能源(例如电能)的损耗更小，同时清洁模组工作所产生的噪音也更小。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，如图3-4所示，后驱动轮6可以通过对应的驱动轮支架61固定于底盘1上，顶轮7可以固定于驱动轮支架61上。具体地，本实用新型实施例提供的清洁机器人可以具有两个后驱动轮6，分别位在底盘1后方的左右两侧。在底盘1下方的左右两侧分别固定有两个驱动轮支架61，后驱动轮6分别固定于对应的驱动轮支架61上。顶轮7可以固定在驱动轮支架61上，并且顶轮7的至少部分朝向滚刷模组2突出于驱动轮支架61，从而使顶轮7的至少部分位于滚刷模组2和与后驱动轮6之间。优选地，本实用新型实施例提供的清洁机器人具有两个顶轮7，分别固定于左右两侧的两个驱动轮支架61上。当滚刷模组2发生朝向后驱动轮6的位移时，滚刷模组2可以同时与顶轮7抵接，从而保证滚刷模组2不会发生左右方向的偏转。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，顶轮7中部可以设置有轴承。驱动轮支架61上形成有安装通孔，该通孔可以内置有螺纹。如图4所示，通过螺纹紧固件71，使其先后穿过顶轮7的轴承内圈和驱动轮支架61上的安装通孔，将顶轮7固定于驱动轮支架61上。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，如图5所示，顶轮7相对于后驱动轮6朝向滚刷模组2突出的尺寸d₁小于等于后驱动轮6与滚刷模组之间的间隙D₁。通过控制d₁的尺寸，实际上限制了顶轮7的尺寸，很显然，顶轮7的尺寸是远小于后驱动轮6的尺寸的。由于d₁≤D₁，可以保证滚刷模组2能够垂于地面进行清洁工作，作为优选地，d₁＝D₁。

在本实用新型中，间隙D₁可以理解为当滚刷模组2垂直接触地面时，后驱动轮6边缘最靠近滚刷模组2的点与滚刷模组2之间的距离。尺寸d₁可以理解为顶轮7边缘最靠近滚刷模组2的点相对于驱动轮6最靠近滚刷模组2的点，向滚刷模组2突出的水平距离。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，如图5所示，顶轮7中心的高度高于后驱动轮6中心的高度。在此实施方式中，顶轮7实际上位于后驱动轮6的上部。这样，当滚刷模组2在第一升降驱动组件4的作用下进行上下运动时，在需要时，顶轮7可以持续与滚刷模组2抵接，更有效地避免滚刷模组2与后驱动轮6接触。同时，顶轮7可以持续引导滚刷模组2升降过程中的运动方向，防止滚刷模组2向后驱动轮6的过度倾斜。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，具体如图6所示，在驱动轮支架61之间沿洗地机器人的左右方向布置有增强杆8，增强杆8的两端分别固定于对应的驱动轮支架61上。通过设置增强杆8，可以增加后驱动轮6的稳定性。在实际应用中，如下文所述，本实用新型提供的洗地机器人的底盘上可以携带有清水箱和污水箱，当二者装载有清水和污水的情况下，底盘1由此受到较大的向下压力，该压力传递至驱动轮支架61后，容易导致驱动轮支架61产类似“八”字的变形，并最终导致后驱动轮6与地面的接触角度的改变，这对洗地机器人的移动是不利的。本实施方式通过在驱动轮支架61的内侧进一步设置增强杆8，对其进行加固，可以有效地避免上述问题的发生。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，第一升降驱动组件4固定于底盘1的上表面，且第一升降驱动组件4的活动端穿过底盘与滚刷模组2连接。

第二升降驱动组件5固定于底盘1的下表面并且其活动端通过绳索经由固定于底盘1的定滑轮与吸水扒模组3连接，第二升降驱动组件5的活动端能够沿底盘1往复运动，并通过定滑轮的转向作用，控制吸水扒模组3的升降。具体地，各升降驱动组件可以包括推杆电机，其中，第一升降驱动组件4推杆电机的活动端穿过底盘1与滚刷模组2连接。第二升降驱动组件5的推杆电机的活动端通过绳索经由固定于底盘1的定滑轮与吸水扒模组3连接，推杆电机的活动端能够沿底盘1往复运动，通过定滑轮的转向作用，可以将推杆电机施加于绳索的沿底盘1方向的力转换为垂直或近乎垂直于地面的力，从而控制吸水扒模组3的升降。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，洗地机器人还包括固定于底盘前侧的导向轮63。优选地，本实用新型提供的洗地机器人设置有一个导向轮63。通过一个导向轮63和两个后驱动轮6组合形成三角形稳定结构，一方面能够保证底盘1的稳定，同时，当机器人在不平坦的地面进行工作时，一个前导向轮63和两个后驱动轮6的组合也能够更好地适应地面状况，保证轮子与地面的充分接触，有利于洗地机器人的平稳运动。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，滚刷模组2包括与后驱动轮6邻近的滚刷组件21以及位于滚刷组件21前方的边刷组件22。边刷组件22能够将地面垃圾聚拢，进而方便滚刷组件21对地面进行清扫。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，洗地机器人还可以包括：

在滚刷组件21和边刷组件22之间沿洗地机器人的左右方向设置在底盘1下方的洒水管9(如图3所示)，

位于底盘1上方的清水箱8，清水箱8通过洒水管路与洒水管9连通，用于向洒水管9提供清水。具体地，洒水管9朝向地面的底部设置有洒水孔，当滚刷模组2进行地面清扫工作时，洒水管9可以向地面喷洒清水，以润湿地面，尤其在地面灰尘比较严重的情况下，可以有效起到降尘的作用。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，洗地机器人还可以还包括：

位于底盘上方的污水箱7，污水箱7通过污水管路与吸水扒模组3连通，用于容纳经由吸水扒模组3吸入的污水。优选地，清水箱8内设置有过滤组件，过滤组件通过过滤管路与污水箱7连通，用于将污水箱7中的污水转化为可重复利用的清水。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，洗地机器人还可以包括外壳10，外壳10上设置有探测洗地机器人外部环境的传感器11。

洗地机器人所设置的传感器包括但不限于各种类型的雷达、摄像头等，用于例如洗地机器人实时定位、障碍识别等，保证洗地机器人的清洁工作的顺利进行。当然，所设置的传感器还可以具有其他的功能，例如防跌倒功能等，本领域技术人员可以根据实际需要为洗地机器人选择安装合适的传感器。

在本实用新型的一些实施方式中，外壳10上还设置有具有人机交互界面的显示屏12。该显示屏可以例如但不限于显示洗地机器人的工作状态、接收用户的操作等。

在本实用新型的一些实施方式中，洗地机器人还可以包括位于底盘1上方的控制器模组14，控制器模组14与传感器11电连接，以响应于来自传感器11的环境探测信号至少用于控制洗地机器人的移动。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，外壳10的底部还设置有内嵌气管的防撞胶条13，当防撞胶条受到撞击时，一方面能够起到缓冲作用，防止洗地机器人损坏，另一方面防撞胶条13发生变形并挤压气管，使气管内气压变化，从而使洗地机器人根据气管内的气压变化而停止移动或改变运动轨迹。具体地，例如可以在底盘1上设置有用于监控气管内部气压的压力传感器，控制器模组14还与压力传感器电连接，当气管内气压变化时，压力传感器可以将气压变化信息转换成相应的电信号，并发送给控制器模组14，控制器模组14响应于该电信号可以控制洗地机器人停止移动或改变运动轨迹。

在本实用新型实施例的一些实施方式中，控制器模组14与第一升降驱动组件4电连接，以根据用户输入的第一清洁指令控制滚刷模组2进行升降运动，且

控制器模组14与第二升降驱动组件5电连接，以根据用户输入的第二清洁指令控制吸水扒模组3进行升降运动。

控制器模组14可以包括单片机或PLC(可编程逻辑控制器)等，对于控制器模组14的组成及其功能的实现属于本领域较为常规的技术。本领域技术人员完全可以根据本文对于控制器模组14功能的描述，选择合适的控制器模组，从而实现本实用新型实施例提供的洗地机器人。因此，本实用新型对控制器模组14的具体结构以及其实现其功能的原理无需再进行赘述。

当然，控制器模组14除上述功能外，还可以具有其他功能，例如控制洗地扫机器人的启停等，这些功能与已知的清洁机器人是类似甚至是相同的，因此可以参照现有技术中的清洁机器人来实现。

在本实用新型中，第一清洁指令和第二清洁指令可以相同，也可以不同。

另外，需要说明的是，本实用新型实施例提供的洗地机器人与已知的清洁机器人一样，也具有电源、开关、电机等组件，因此，对于本文未提及但是保证洗地机器人的工作所必须的其他组件，均可以参照现有技术中的清洁机器人来实现，本实用新型在此不进行限定。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制性的。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (15)

1.一种洗地机器人，其特征在于，包括：

底盘，

沿所述洗地机器人的从前向后的方向依次布置于所述底盘下方的滚刷模组和吸水扒模组，

固定于所述底盘且分别用于独立控制所述滚刷模组和所述吸水扒模组升降的第一升降驱动组件和第二升降驱动组件，

位于所述滚刷模组和吸水扒模组之间的后驱动轮，及

至少部分位于所述滚刷模组和与所述后驱动轮之间的顶轮，所述顶轮能够围绕其中心自由转动，当所述滚刷模组在上下移动过程中发生朝向所述后驱动轮的位移，从而使得所述滚刷模组与所述顶轮抵接时，所述滚刷模组对所述顶轮的压力至少部分地转化为所述顶轮的所述自由转动。

2.根据权利要求1所述的洗地机器人，其特征在于，所述顶轮相对于所述后驱动轮朝向所述滚刷模组突出的尺寸d₁小于等于所述后驱动轮与所述滚刷模组之间的间隙D₁。

3.根据权利要求1所述的洗地机器人，其特征在于，所述顶轮中心的高度高于所述后驱动轮中心的高度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的洗地机器人，其特征在于，所述后驱动轮通过对应的驱动轮支架固定于所述底盘，所述顶轮固定于所述驱动轮支架上。

5.根据权利要求4所述的洗地机器人，其特征在于，在所述驱动轮支架之间沿所述洗地机器人的左右方向布置有增强杆，所述增强杆的两端分别固定于对应的驱动轮支架上。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的洗地机器人，其特征在于，所述第一升降驱动组件固定于所述底盘的上表面，且所述第一升降驱动组件的活动端穿过所述底盘与所述滚刷模组连接，

所述第二升降驱动组件固定于所述底盘的下表面并且其活动端通过绳索经由固定于所述底盘的定滑轮与所述吸水扒模组连接，所述第二升降驱动组件的活动端能够沿所述底盘往复运动，并通过所述定滑轮的转向作用，控制所述吸水扒模组的升降。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的洗地机器人，其特征在于，还包括固定于所述底盘前侧的导向轮。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的洗地机器人，其特征在于，

所述滚刷模组包括与所述后驱动轮邻近的滚刷组件以及位于所述滚刷组件前方的边刷组件。

9.根据权利要求8所述的洗地机器人，其特征在于，还包括：

在所述滚刷组件和所述边刷组件之间沿所述洗地机器人的左右方向设置在所述底盘下方的洒水管，

位于所述底盘上方的清水箱，所述清水箱通过洒水管路与所述洒水管连通，用于向所述洒水管提供清水。

10.根据权利要求9所述的洗地机器人，其特征在于，还包括：

位于所述底盘上方的污水箱，所述污水箱通过污水管路与所述吸水扒模组连通，用于容纳经由所述吸水扒模组吸入的污水。

11.根据权利要求10所述的洗地机器人，其特征在于，所述清水箱内设置有过滤组件，所述过滤组件通过过滤管路与所述污水箱连通，用于将所述污水箱中的污水转化为可重复利用的清水。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的洗地机器人，其特征在于，还包括外壳，所述外壳上设置有探测所述洗地机器人外部环境的传感器及具有人机交互界面的显示屏。

13.根据权利要求12所述的洗地机器人，其特征在于，所述外壳的底部还设置有内嵌气管的防撞胶条，当防撞胶条受到撞击时，所述防撞胶条发生变形并挤压所述气管，使所述气管内气压变化，从而使所述洗地机器人根据所述气管内的气压变化而停止移动或改变运动轨迹。

14.根据权利要求12所述的洗地机器人，其特征在于，还包括位于所述底盘上方的控制器模组，所述控制器模组与所述传感器电连接，以响应于来自所述传感器的环境探测信号至少用于控制所述洗地机器人的移动。

15.根据权利要求14所述的洗地机器人，其特征在于，所述控制器模组与所述第一升降驱动组件电连接，以根据用户输入的第一清洁指令控制所述滚刷模组进行升降运动，且

所述控制器模组与所述第二升降驱动组件电连接，以根据用户输入的第二清洁指令控制所述吸水扒模组进行升降运动。

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