CN219457834U - 一种自主作业设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自主作业设备，所述自主作业设备包括底盘，所述底盘包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体盖合于所述第二盖体并共同形成有电池包腔，其中，所述自主作业设备还包括腔盖，所述腔盖可旋转地安装在所述电池包腔的开口处，以封闭所述电池包腔；所述腔盖包括可扣合在一起的腔盖上盖和腔盖下盖，所述腔盖下盖上设有凹部和导水槽，所述凹部安装有锁定机构，所述锁定机构包括解锁按键，所述腔盖上盖设有供所述解锁按键活动通过的通孔，所述导水槽的第一端与所述凹部连通，第二端位于所述腔盖下盖的侧边。本实用新型可以防止腔盖内积水，进而防止水进入电池包腔内，提高了电池包的使用安全性。

Description

一种自主作业设备

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体地涉及一种诸如自动割草机器人等的自主作业设备。

背景技术

自主作业设备尤其是可自主地在预设区域内移动并执行特定作业的机器人，典型的如执行清洁作业的智能扫地机/吸尘器，或执行割草作业的智能割草机等。自主作业设备通常都安装有可充电的电池包。现有自主作业设备的容纳电池包的电池包腔和容纳控制板的主腔体是独立的密封腔结构，存在以下问题：

1、在腔盖闭合未锁定状态下，电池包腔容易出现进水现象，安全性低；

2、由于控制板和电池包工作时均会散热，电池包腔和主腔体需要单独设置防水透气膜，确保在密封不失效的前提下平衡腔体内外气压，成本高；

3、组装时需要事先将导线穿过密封塞，形成一个组件；整机组装时，先将密封塞组件安装在通孔中，再将其一端与控制板连接，另一端与接线端子连接；对于与底盘下盖一体成型的插座而言，由于机身内部结构限制，操作空间狭小，连接导线和接线端子会比较困难；对于与底盘下盖分体设计的插座而言，由于导线已实现固定，若要在安装插座前就将导线与接线端子连接，则需要加长导线，成本高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自主作业设备，以解决上述问题。为此，本实用新型采用的技术方案如下：

一种自主作业设备，所述自主作业设备包括底盘，所述底盘包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体盖合于所述第二盖体并共同形成有电池包腔，其中，所述自主作业设备还包括腔盖，所述腔盖可旋转地安装在所述电池包腔的开口处，以封闭所述电池包腔；所述腔盖包括可扣合在一起的腔盖上盖和腔盖下盖，所述腔盖下盖上设有凹部和导水槽，所述凹部安装有锁定机构，所述锁定机构包括解锁按键，所述腔盖上盖设有供所述解锁按键活动通过的通孔，所述导水槽的第一端与所述凹部连通，第二端位于所述腔盖下盖的侧边。

在较佳实施例中，所述导水槽的底面高度低于所述凹部的底面高度并且从所述第一端到所述第二端逐渐降低。

在较佳实施例中，所述第二端的底面高度比所述第一端的底面高度低0.5～1.5mm。

在较佳实施例中，所述凹部呈矩形，其外侧壁设有锁舌接纳孔，所述导水槽的第一端开口于所述凹部的内侧壁。

在较佳实施例中，所述导水槽的第一端位于所述凹部的内右角部。

在较佳实施例中，所述导水槽具有三个直角弯，所述直角弯采用圆角。

在较佳实施例中，所述腔盖下盖的外周向下突出形成有密封缘，并且所述腔盖上盖的外周向下突出形成有遮挡缘，所述遮挡缘在所述密封缘的外侧并且低于所述密封缘，所述导水槽的所述第二端设有垂壁，所述垂壁位于所述密封缘的外侧，且当所述腔盖闭合锁定时，所述垂壁的底端高于所述遮挡缘的底端并低于密封面，其中，所述密封面定义为在腔盖闭合锁定状态下，所述密封面与所述密封缘的底端相切。

在较佳实施例中，所述垂壁的底端比所述密封面低1～2mm，并且比所述遮挡缘的底端高0.5～1mm。

在较佳实施例中，所述通孔为矩形孔。

在较佳实施例中，所述自主作业设备为割草机器人。

本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是，可以防止腔盖内积水，进而防止水进入电池包腔内，提高了电池包的使用安全性。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的自主作业设备的立体示意图；

图2是图1所示的自主作业设备的分解图；

图3是图2所示的底盘上盖组件的分解图；

图4是图2所示的底盘上盖组件的俯视图；

图5是沿图4中X1-X1的剖视图，其中腔盖处于打开状态；

图6是沿图4中X2-X2的剖视图，其中腔盖处于闭合未锁定状态；

图7是沿图4中X2-X2的剖视图，其中腔盖处于闭合锁定状态；

图8是图2所示的底盘上盖组件的腔盖下盖的立体示意图；

图9是图2所示的腔盖上盖的立体示意图，主要示出其下表面；

图10是图2所示的底盘上盖组件的解锁按键的示意图；

图11是图2所示的底盘上盖组件的锁舌的示意图；

图12是图2所示的底盘上盖组件的腔盖的俯视图；

图13是沿图12中X3-X3的剖视图；

图14是沿图12中X4-X4的剖视图；

图15是图2所示的底盘下盖的立体示意图；

图16是图2所示的插座的立体示意图，示出了与底盘下盖对接的一面；

图17是图2所示的插座的另一立体示意图，示出了与电池包对接的一面；

图18是图2所示的电池包的立体示意图；

图19是沿图4中X5-X5的剖视图，示出了组装在一起的底盘下盖和底盘上盖的一个剖面；

图20是图2所示的底盘下盖的俯视图，其中不包括插座；

图21是沿图20中X6-X6的剖视图；

图22是沿图4中X7-X7的剖视立体图；以及

图23是图1所示的自主作业设备的剖视图，其中切割组件位于最高位置。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

需要理解的是，在本实用新型具体实施方式的描述中，“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，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该特征。

在本实用新型具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，还可以是可拆卸连接，或成一体；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，术语“多”是指两个或两个以上。

如图1、2和23所示，本实施例提供了一种自主作业设备，所述自主作业设备尤其是可自主地在预设区域内移动并执行特定作业的机器人，典型的如执行清洁作业的智能扫地机/吸尘器，或执行割草作业的智能割草机等。其中，所述特定作业尤其指对工作面进行处理、使工作面的状态发生改变的作业。本实用新型以智能割草机为例进行详细说明。所述自主作业设备可自主行走于工作区域的表面上，尤其作为智能割草机可自主地在地面上进行割草作业。自主作业设备至少包括主体机构、移动机构、工作机构、能源模块、检测模块、交互模块、控制模块等。

所述主体机构通常包括底盘和外壳1，所述底盘用于安装和容纳移动机构、工作机构、能源模块、检测模块、交互模块、控制模块等功能机构与功能模块。在本实施例中，底盘包括底盘下盖2和底盘上盖组件3。所述外壳1通常构造为至少部分地包覆所述底盘，主要起到增强自主作业设备美观和辨识度的作用。在本实施例中，所述外壳构造为在外力作用下可相对于所述底盘可复位地平移和/或旋转，配合适当的检测模块，示例性地如霍尔传感器，可进一步地起到感知碰撞、抬起等事件的作用。

所述移动机构构造为用于将所述主体机构支撑于地面并驱动所述主体机构在地面上移动，通常包括轮式移动机构、履带式或半履带式移动机构和步行式移动机构等。在本实施例中，所述移动机构为轮式移动机构，包括至少一个驱动轮4和至少一个行走原动机。行走原动机优选为电动机，在其他实施方式中也可为内燃机或使用其他类型能源产生动力的机械。在本实施例中，优选地设置一左驱动轮、一驱动所述左驱动轮的左行走原动机、一右驱动轮和一驱动所述右驱动轮的右行走原动机。在本实施例中，所述自主作业设备的直线行进通过左右两个驱动轮同向等速转动实现，转向行进通过左右两个驱动轮的同向差速或相向转动实现。在其他实施方式中，移动机构还可包括独立于所述驱动轮的转向机构和独立于所述行走原动机的转向原动机。在本实施中，所述移动机构还包括至少一个从动轮5，所述从动轮典型地构造为万向轮，所述驱动轮4和所述从动轮5分别位于自主作业设备的前后两端。

所述工作机构构造为用于执行具体的作业任务，包括工作件和驱动所述工作件运行的工作原动机。示例性地，对于智能扫地机/吸尘器，所述工作件包括滚刷、吸尘管和集尘室等；对于智能割草机，所述工作件包括切割刀片或切割刀盘6，进一步地还包括用于调节割草高度的高度调节机构等优化或调整割草效果的其他部件。所述工作原动机优选为电动机，在其他实施方式中也可为内燃机或使用其他类型能源产生动力的机械。在另外的一些实施方式中，工作原动机和行走原动机构造为同一个原动机。

所述能源模块构造为用于为自主作业设备的各项工作提供能量。在本实施例中，所述能源模块包括电池包7和充电连接结构，其中电池包7优选为可充电电池包，充电连接结构优选为可暴露于自主作业设备外的充电电极。

所述检测模块构造为感知自主作业设备所处环境参数或其自身工作参数的至少一种传感器。典型地，检测模块可包括与工作区域限定有关的传感器，例如磁感应式、碰撞式、超声波式、红外线式、无线电式等多种类型，其传感器类型与对应的信号发生装置的位置和数量相适应。检测模块还可包括与定位导航相关的传感器，例如GPS定位装置、激光定位装置、电子罗盘、加速度传感器、里程计、角度传感器、地磁传感器等。检测模块还可包括与自身工作安全性相关的传感器，例如障碍物传感器、抬升传感器、电池包温度传感器等。检测模块还可包括与外部环境相关传感器，例如环境温度传感器、环境湿度传感器、光照传感器、雨淋传感器等。

所述交互模块构造为至少用于接收用户输入的控制指令信息、发出需要用户感知的信息、与其他系统或设备通信以收发信息等。在本实施例中，交互模块包括设置在自主作业设备上的输入装置，用于接收用户输入的控制指令信息，典型地如控制面板、急停按键等；交互模块还包括设置在自主作业设备上的显示屏、指示灯和/或蜂鸣器，通过发光或发声使用户感知信息。在其他实施方式中，交互模块包括设置在自主作业设备上的通信模块和独立于自主作业设备的终端设备，例如手机、电脑、网络服务器等，用户的控制指令信息或其他信息可在终端设备上输入、经由有线或无线通信模块到达自主作业设备。

所述控制模块也可以称为控制板、电路板或主板等，通常包括至少一个处理器和至少一个非易失性存储器，所述存储器内存储有预先写入的计算机程序或指令集，处理器根据所述计算机程序或指令集控制自主作业设备的移动、工作等动作的执行。进一步地，所述控制模块还能够根据检测模块的信号和/或用户控制指令控制和调整自主作业设备的相应行为、修改所述存储器内的参数等。

参考图1～图15，描述本实用新型的一种自主作业设备，包括底盘、外壳1和腔盖31。底盘包括底盘下盖(第一盖体)2和底盘上盖(第二盖体)32。底盘上盖32盖合于底盘下盖2并共同形成有主腔体20和电池包腔21。应该理解，主腔体20和电池包腔21也可以由左右扣合的第一盖体和第二盖体形成。腔盖31安装在底盘上盖2上并可操作地打开和封闭电池包腔21。电池包腔21和腔盖31构造成腔盖31在闭合锁定状态和闭合未锁定状态下均能防止水进入电池包腔21。

具体地，底盘下盖2形成有用于安装各种部件的凹腔。底盘下盖2包括下盖板和从下盖板的外周向上一体形成的下侧盖板25。下侧盖板25上设有密封圈安装槽251和位于密封圈安装槽251外侧的多个下固定螺孔252。相应地，底板上盖32包括上盖板和从上盖板的外周向下一体形成的上侧盖板326，上侧盖板326上设有多个上固定螺孔327。底盘下盖2和底盘上盖32通过下侧盖板25和上侧盖板326相互扣合并通过螺钉旋入上固定螺孔327和下固定螺孔252实现固定，同时通过安装在密封圈安装槽251内的密封圈26(参见图19)实现密封。底盘下盖2和底盘上盖32扣合形成主腔体20，控制板(未示出)安装在主腔体20内，即主腔体20中设有控制板安装部22。电池包腔21设置在底盘后部，主腔体20位于电池包腔21前方。电池包腔21与主腔体20之间由分隔壁23(详见图15)分隔。应该理解，电池包腔21也可以是独立设置在底盘上的。电池包腔21呈大致矩形。电池包腔21的下半部分由底盘下盖2和分隔壁23围合而成。电池包腔21的上半部分由底盘上盖32围合，且具有开口211，即开口211设置在底盘上盖32上。腔盖31可旋转地安装在底盘上盖32的电池包腔21的开口211处，使得腔盖31可操作地打开或封闭电池包腔21。电池包腔21的开口211的周缘设有密封槽321，密封槽321内安装有密封圈322。密封圈322可以是市场上可购得的各种橡胶密封圈，例如丁腈橡胶密封圈、硅橡胶密封圈或氯丁橡胶密封圈等。在本实施例中，密封槽321的内沿3211高于密封槽321的外沿3212，例如高1～2mm。

在本实施例中，腔盖31可以由腔盖上盖311和腔盖下盖312扣合而成。具体地，腔盖上盖311的下表面上设有多个(示出4个)卡钩3111，腔盖下盖312设有与多个卡钩3111一一对应的多个(示出4个)卡槽3121。腔盖上盖311和腔盖下盖312通过卡钩3111插入卡槽3121而实现扣合在一起。卡钩3111为圆弧片结构，以及卡槽3121为圆孔。应该理解，卡钩3111和卡槽3121不限于所示结构。腔盖下盖311通过套设有扭簧33的轴34与底盘上盖32可旋转地连接。腔盖上盖311的外周设有向下突出的遮挡缘3112。腔盖下盖312的外周设有向下突出的环状密封缘3122，密封缘3122的端部被构造为凸起结构。当腔盖31闭合未锁定时，如图6所示，密封缘3122抵靠密封圈322，遮挡缘3112位于密封槽321的外沿外侧并低于密封槽321的外沿；当腔盖31闭合锁定时，如图7所示，密封缘3122抵压密封圈322，遮挡缘3112位于密封槽321的外沿外侧并低于密封面Z。

因此，通过本防水电池包腔结构，即使腔盖31处于闭合未锁定状态，仍然可以防止水进入电池包腔中，大大提高了电池包腔21的防水效果，可以达到IPX4防水等级。

如图4和10所示，腔盖上盖311呈大致等腰梯形，两个顶角为圆角，两个底角为中间斜切的圆角。腔盖上盖311的尺寸比腔盖下盖312的尺寸大，使得扣合时，腔盖上盖311包覆腔盖下盖312。

在本实施例中，腔盖上盖311的下表面设有多个定位肋3113，定位肋3113与卡钩3111相连，用于限定腔盖上盖311与腔盖下盖312之间的空间高度。此外，腔盖上盖311的下表面上还设有多个不同形状(例如，圆筒状或矩形)的支撑筋条3114，当腔盖上盖311与腔盖下盖312扣合在一起时，支撑筋条3114抵接腔盖下盖312的上表面，从而避免腔盖上盖311被压塌，提高了腔盖31的强度。

参照图3～图13，腔盖下盖312上设有安装锁定机构35的凹部3123。凹部3123由腔盖下盖312的底面向下凹陷形成，大致呈矩形。凹部3123中设置有两个导向柱3124和位于两个导向柱3124中间的第一弹簧固定柱3125，凹部3123的一对侧壁上各设有两个限位槽3126，另一对侧壁上分别设有锁舌弹簧安装孔3127和锁舌接纳孔3128。锁舌接纳孔3128与设置在底盘上盖32上的锁孔323对准。具体地，锁孔323设置在密封槽321的外沿的向上延伸部分中。在本实施例中，锁孔为矩形孔。锁定机构35可包括解锁按键351、按键弹簧352、锁舌353和锁舌弹簧354。腔盖上盖311设有供解锁按键351活动通过的通孔3115。在本实施例中，通孔3115呈矩形，相应地，解锁按键351为矩形按键结构。解锁按键351的下表面上设有两个导向套筒3511、第二弹簧固定柱3512、四个限位勾3513和两个楔形柱3514。导向套筒3511与导向柱3124配合，限定了按键的运动路径。具体地，导向柱3124插入导向套筒3511中。解锁按键351的限位勾3513与腔盖下盖312的限位槽3126配合，限定了解锁按键351向上运动的极限位置，防止解锁按键351脱离。限位勾3513具有一定弹性，以方便拆装。按键弹簧352由第一弹簧固定柱3125和第二弹簧固定柱3512限位，并使解锁按键351具有向上的运动趋势。具体地，按键弹簧352插入第一弹簧固定柱3125中，第二弹簧固定柱3512套在第一弹簧固定柱3125外。按键弹簧352通常是压缩弹簧。锁舌353具有通孔3531，通孔3531的一个侧面为斜面。锁舌353的斜面与解锁按键351的楔形柱3514的斜面配合。当解锁按键351被下压时，锁舌353回缩，实现解锁。锁舌353的翼部3532与凹部3123的内壁配合，限制锁舌353向外运动的极限位置。锁舌弹簧354一端安装在锁舌353的后部，另一端安装在锁舌弹簧安装孔3127中，使锁舌353具有向外的运动趋势。锁舌弹簧354通常是压缩弹簧。锁舌353的前部具有斜面，当腔盖31向下按压时，锁舌353回缩，锁舌弹簧354被压缩，当腔盖31到位时，在锁舌弹簧354的回复力作用下，锁舌353伸出穿过锁孔323，使腔盖31被锁定。

优选地，底盘上盖32还设有顶柱324，顶柱324底部设有弹簧325，使其具有向上的运动趋势。顶柱324用于在腔盖31解锁时将腔盖31向上顶起。

在本实施例中，解锁按键351沿轴线A0方向移动(即导向套筒3511的轴向为A0)，锁舌353沿轴线A1方向运动，轴线A0与轴线A1之间具有夹角α。夹角α通常小于90°；优选地，夹角α不小于70°；更优选地，夹角α为80°±5°。由于腔盖31有打开的趋势，此时锁舌上表面与底盘上盖锁孔之间压力增大。这种设计使锁舌在回缩时存在向下的位移量，避免了与底盘上盖的锁孔之间产生卡滞。

在某些情况下，用户关闭腔盖31可能会出现没有锁定的情况，即腔盖31处于闭合未锁定状态，如图6所示。与本方案类似的现有技术在这种情况下电池包腔无法避免进水(按照IPX4防水等级测试)。在本实施例中，定义一个密封面Z，在腔盖31闭合锁定状态下，密封面Z与密封缘3122的底端相切，如图7所示。当腔盖31处于闭合未锁定状态时，遮挡缘3112的底端低于密封面Z。因此，水顺着遮挡缘3112流走，不会进入电池包腔21中。具体地，定义密封面Z到密封槽321的外沿顶端的距离为d10，如图5所示；其中，d10≥1.5mm；进一步地，d10≥1.8mm。定义闭合未锁定状态下，与旋转轴34相对一侧的遮挡缘3112的底端到密封面Z的距离为d11，如图6所示；其中，d11≥0.5mm；更进一步地，d11≥1.0mm。定义在闭合锁定状态下，与旋转轴34相对一侧的遮挡缘3112的底端到密封面Z为d12，如图7所示。其中，d12≥2.5mm；更进一步地，d12≥3mm。其中，d12/d11>2.0，进一步地，d12/d11≥3.0，更进一步地，d12/d11≥4.0。其中，(d10+d12)/d10≥2.5，且(d10+d11)/d10≥1.2。

进一步地，定义第一间隙d1和第二间隙d2。其中当腔盖31处于闭合锁定状态时，遮挡缘3112与密封缘3122的外沿之间的最大间隙为第一间隙d1，如图6所示；当腔盖31处于闭合未锁定状态时，遮挡缘与密封缘外沿之间的最大间隙为第二间隙d2，如图7所示。在本实施例中，d2/d1为1.3～2.0，优选为1.5～1.7。在本实施例中，d1不小于2mm，d2不大于5mm。优选的，d1为2mm～2.5mm，d2为3.5mm～4mm。

进一步地，参考图2、3、7、8和19，由于解锁按键351与腔盖上盖311之间存在间隙。典型地在下雨时，水会进入腔盖上盖311与腔盖下盖312之间。由于腔盖下盖312具有凹部3123，容易积水，所以在腔盖下盖312设置导水槽3129，导水槽3129的第一端与凹部3123连通，导水槽3129的第二端延伸到腔盖下盖312的侧边，且从凹部3123到导水槽3129的第一端再到导水槽3129的第二端，其底面高度逐渐降低。因此，水可以全部从导水槽3129排出，凹部3123不会有积水。优选地，导水槽的第二端的底面高度比第一端的底面高度低1mm左右。在本实施例中，导水槽3129的第一端位于凹部3123的内右角部，并且具有三个直角弯。优选地，每个直角弯均为圆角。应该理解，导水槽3129的第一端也可以开口于凹部3123的内侧壁的其它位置。优选地，在导水槽3129的第二端设有垂壁3120，垂壁3120位于密封缘3122的外侧，且当腔盖31闭合锁定时，垂壁3120的下端高于遮挡缘3112并低于密封面Z。例如，垂壁3120的下端比密封面Z低1～2mm，并且比遮挡缘3112的下端高0.5～1mm。因此，水不会进入电池包腔21中。应该理解，腔盖上盖311的上表面可以覆盖一层防水膜，以防止水通过解锁按键351与腔盖上盖311之间的间隙进入腔盖31内。

优选地，如图3所示，电池包腔21外侧的底盘上盖部分328的表面为倾斜面，以使从腔盖31落下来的水快速地流走。具体地，旋转轴34所在的一侧高于与旋转轴34相对的一侧，例如高0.5～1mm。

进一步地，参考图2、15～19，本实用新型的一种自主作业设备还包括可更换的插座8，用于兼容多种型号规格的电池包，节约模具成本。插座8可拆卸地安装在电池包腔21内。具体地，底盘下盖2的分隔壁23上设有插座安装部，主要包括卡接部231和顶部开口的固定槽232。相应地，插座8的背面(朝向分隔壁23的一面)设有卡钩81，与底盘下盖的卡接部231配合，使插座8在竖直方向上不可移动。卡接部231的外侧面为斜面，以方便卡钩81插入。优选地，卡接部231的斜面与水平面的夹角大于45°。在本实施例中，卡接部231包括多块直角三角形肋板2311，各块肋板的底部连接成一体并且其之间具有通孔2312，具体地，仅底角部分相连，以方便用工具将卡钩81顶出，使卡钩81脱离卡接部231。应该理解，卡接部231不限于所示构造。在本实施例中，卡钩81悬空形成于插座8的背面，具有一定的弹性。具体地，卡钩81的上端(固定端)连接于插座8的背面，下端(自由端)为钩状，并且卡钩81的主体中间镂空(即，具有方孔)。卡接部231和卡钩81具有一定的长度和宽度，以确保其之间不易脱离。例如，其长度不小于10mm，宽度不小于5mm。插座8的背面两侧设有与固定槽232配合的肋82，二者配合限制插座8在水平各方向的移动。插座8安装时，插座8的肋82对准插入固定槽232，然后继续将插座8向下移动，卡钩81接触卡接部231并被卡接部231压向插座8的背面，当插座8安装到位后，卡钩81卡在卡接部231的底部上。插座8的正面(背向分隔壁23的一面)设有滑槽83、卡槽84和弹簧85。滑槽83位于两侧，用于与电池包7的滑条71配合。卡槽84位于中间靠近顶部的位置，具体地，卡槽84的上边缘与插座的上端之间的距离小于1cm。卡槽84与电池包7的卡钩72配合，实现电池包7的固定。在本实施例中，卡槽84为矩形槽，并且其底面为斜面；电池包7的卡钩72包括多块(示出3块)倒直角三角形的肋板721和连接各肋板721的顶板722。弹簧85安装在极片安装部86上，靠近滑槽83，用于在电池包7解除锁定后弹出电池包7。电池包7安装时，将滑条71对准滑槽83插入，然后下压到底，卡钩72卡在卡槽84，即完成电池包7的安装固定。插座8的底部设有极片安装部86，用于安装极片87。极片87呈L形，其上端为公端子871，用于与电池包的母端子73插接配合；下端为接线端子872，可通过导线连接至控制板(未示出)。采用本方案，当自主作业设备适配不用型号的电池包时，仅替换插座8即可，不需要对其他结构进行调整。

极片安装部86可以是插座8的一部分，也可以是独立部件。优选地，极片安装部86为独立部件，称为极片座86。即，插座8包括独立的本体80和极片座86。本体80和极片座86分别一体成型。相应地，底盘下盖2(具体地，电池包腔21的底部)设有极片座安装部24，用于对极片座86进行限位，此时固定槽232用于限位插座8的本体80。安装时，先将极片座86安装在极片座安装部24，再将本体80的肋82插入固定槽232，本体80的下端抵压极片座86。因此，当自主作业设备适配不用型号的电池包时，如果仅母端子73构造不同，则只需替换对应的极片座86；如果仅滑条71构造不同，则只需替换本体80。

如图15、16和20～22所示，在本实施例中，电池包腔21与主腔体20连通，使得电池包与控制板之间的导线能布置在主腔体20和电池包腔21内而无需密封。即，主腔体21与电池包腔20之间不存在密封件和/或密封结构。相较于现有技术中独立密封的电池包腔，能够取消腔盖上的防水透气膜以及腔体之间的穿线密封塞、取消扣合组成电池包腔的零件之间的密封圈，节约成本。此外，由于不需要密封穿线，简化了组装。

基于前述方案，在腔盖31闭合未锁定状态下能够满足IPX4条件下不进水。在本实施例中，过线槽233形成在底盘下盖2上，取消了电池包腔21与主腔体20之间的密封。然而，对于一些极端情况，比如腔盖31敞开时进水(通常为很少量的水)，为了避免水进入主腔体20导致控制板损坏，在分隔壁23上开设的过线槽233需要有一定高度。在具体实施例中，过线槽233的深度d4≥20mm，并且过线槽233的底端到电池包腔21的底面的高度d5≥30mm，如图22所示。应该理解，过线槽也可以形成在底盘上盖32上或者过线槽的上下部分分别形成在底盘上盖和底盘下盖上。考虑到安装的便捷性，d4为30mm～50mm，d5≥40mm。过线槽233的开口向外扩张，以方便导线进入。即，过线槽233包括呈倒“八”的上部分和呈“U”字形的下部分。上部分与下部分的高度基本相同。过线槽233的宽度与导线的外径基本相同，以使导线可以卡在过线槽233中，不会松动。应该理解，过线槽233的形状不限于所示实施例，例如弧形槽或矩形槽。组装时，先将控制板固定安装在底盘下盖2的控制板安装部22中，然后将导线(未示出)的一端与极片座86上的接线端子872连接，导线的另一端为插头，再将极片座86安装在极片座安装部24，安装过程中，将导线限位于过线槽233中，再将导线的插头与控制板连接，最后将本体80插入固定槽232，在完成底盘下盖其他所有零部件的组装后，将底盘上盖32与底盘下盖2扣合并用螺钉紧固连接，完成机身的组装。整个组装过程非常简单，效率高。

参考图1～3、19和21～23，根据本实用新型实施例的一种自主作业设备包括在特定位置安装的可拆卸式电池包。相较于现有技术，能够使主腔体容积最大化，且优化了自主作业设备的重心布置，即一方面降低了自主作业设备的重心，另一方面防止插入电池包时导致自主作业设备的前端翘起。具体地，驱动轮4位于底盘的两侧，电池包腔21位于驱动轮4后方，靠近底盘尾部。电池包腔21的壳体的左右两侧与驱动轮4的内侧的水平距离为3～8cm。电池包7密封安装在电池包腔21内，并且电池包7的下端面位于驱动轮4的轮轴下方。在本实施例中，如图19所示，定义极片87的下端面与驱动轮4的轴心的竖直距离为d3；如图23所示，定义驱动轮4的半径为R，公端子871(取中轴线)与驱动轮4的轴心的水平距离为d6，电池包7的下端面与驱动轮4的轴心的竖直距离为d7，电池包腔21的壳体下表面与切割面(切割机构位于最高位置时，与刀片61的最低点相切的水平面)的竖直距离为d8，电池包腔21的壳体下表面与防护面(切割机构位于最高位置时，与刀盘护罩9最低点相切的水平面)的竖直距离为d9。

电池包7的安装位置设计成满足以下关系：

1、d6过大，则容易导致安装电池包7时机器前端翘起；d6过小，则影响主腔体20的空间。在极片座86安装在电池包腔21内时，公端子871设置在驱动轮4的后方(即，驱动轮4位于万向轮(从动轮)5和公端子871之间)，且25mm≤d6≤70mm，以保证主腔体20空间充足。优选地，40mm≤d6≤60mm。此外，d6与驱动轮4的大小R有关，通常设计为：0.25≤d6/R≤0.7。优选地，0.4≤d6/R≤0.6。

2、极片87的下端面(即，接线端子871的下端面)位于驱动轮4的轴线下方，且d3≥10mm，优选地，d3≥15mm。

3、安装好的电池包7的下端面位于驱动轮4的轮轴下方，且d7≥20mm，优选地，d7≥30mm。

4、电池包7的重心越低越好。优选地，电池包7的重心不高于驱动轮4的轮轴或者电池包7的重心位于驱动轮4的轮轴上方不大于50mm。

5、电池包腔21的壳体下表面在竖直方向上位于切割面与防护面之间，且2mm≤d8≤6mm。这种设计可以在重心较低的情况下保证底盘具有一定的高度以保证通过性。优选地，3mm≤d8≤5mm。2mm≤d9≤5mm，优选地，d9≤3mm。

此外，在本实施例中，电池包腔21的壳体(具体地，腔盖31)的上表面高于驱动轮4的上端，例如高10～20mm。

以上已详细描述了本实用新型的优选实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种自主作业设备，所述自主作业设备包括底盘，所述底盘包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体盖合于所述第二盖体并共同形成有电池包腔，其特征在于，所述自主作业设备还包括腔盖，所述腔盖可旋转地安装在所述电池包腔的开口处，以封闭所述电池包腔；所述腔盖包括可扣合在一起的腔盖上盖和腔盖下盖，所述腔盖下盖上设有凹部和导水槽，所述凹部安装有锁定机构，所述锁定机构包括解锁按键，所述腔盖上盖设有供所述解锁按键活动通过的通孔，所述导水槽的第一端与所述凹部连通，第二端位于所述腔盖下盖的侧边。

2.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述导水槽的底面高度低于所述凹部的底面高度并且从所述第一端到所述第二端逐渐降低。

3.如权利要求2所述的自主作业设备，其特征在于，所述第二端的底面高度比所述第一端的底面高度低0.5～1.5mm。

4.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述凹部呈矩形，其外侧壁设有锁舌接纳孔，所述导水槽的第一端开口于所述凹部的内侧壁。

5.如权利要求4所述的自主作业设备，其特征在于，所述导水槽的第一端位于所述凹部的内右角部。

6.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述导水槽具有三个直角弯，所述直角弯采用圆角。

7.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述腔盖下盖的外周向下突出形成有密封缘，并且所述腔盖上盖的外周向下突出形成有遮挡缘，所述遮挡缘在所述密封缘的外侧并且低于所述密封缘，所述导水槽的所述第二端设有垂壁，所述垂壁位于所述密封缘的外侧，且当所述腔盖闭合锁定时，所述垂壁的底端高于所述遮挡缘的底端并低于密封面，其中，所述密封面定义为在腔盖闭合锁定状态下，所述密封面与所述密封缘的底端相切。

8.如权利要求7所述的自主作业设备，其特征在于，所述垂壁的底端比所述密封面低1～2mm，并且比所述遮挡缘的底端高0.5～1mm。

9.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述通孔为矩形孔。

10.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述自主作业设备为割草机器人。