CN219938963U - 自主作业设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自主作业设备，所述自主作业设备被构置成可在水平面上沿第一方向行进，且包括机身、安装部和视觉模组，所述机身沿所述第一方向具有第一端和与所述第一端相对的第二端；所述安装部连接至所述机身的所述第一端并设有安装槽，所述安装槽朝向所述第一端开放；所述视觉模组的至少一部分位于所述安装槽内并与所述安装部可拆卸连接。

Description

自主作业设备

技术领域

本实用新型涉及户外作业设备领域，特别涉及一种自主作业设备。

背景技术

自主作业设备以主要功能为修剪草坪的割草机为例，可以使用户免于复杂和混杂的劳动，并且越来越受用户欢迎。自主作业设备能自动在预设的工作区域内移动，并自动执行工作任务。为使自主作业设备能更可靠、安全地完成自动工作，并为用户提供更好的服务，厂家不断地为自主作业设备升级性能，包含为自主作业设备配置各种功能模块。

自主作业设备包括顶盖、底盘以及移动机构，其中，移动机构用于带动底盘沿行走路径方向移动，一般包括车轮以及驱动车轮行走的电机等。底盘连接至移动机构，用于承载用于操作作业的设备，例如用于切割草坪的刀盘或电机等。顶盖盖于底盘的顶部，一方面可以防护底盘不受损伤，另一方面还可以起到美观作用。

为了便于自主作业设备避让障碍物或定位操作，自主作业设备通常设有视觉模组观测户外的环境状况。现有技术中，顶盖的顶部设有安装槽，该安装槽的顶部开口，用于容纳视觉模组。此外，安装槽还设有朝向自主作业设备的头部开放的开口，便于避让视觉模组观测前方的视线。安装的时候，需要将视觉模组从顶盖的顶部开口处放置于安装槽内，再将盖体盖合于安装槽的顶部开口，用于固定视觉模组，操作十分不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自主作业设备，以解决上述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种自主作业设备，所述自主作业设备被构置成可在水平面上沿第一方向行进，且包括：

机身，所述机身沿所述第一方向具有第一端和与所述第一端相对的第二端；

安装部，所述安装部连接至所述机身的所述第一端并设有安装槽，所述安装槽朝向所述第一端开放；以及

视觉模组，所述视觉模组的至少一部分位于所述安装槽内并与所述安装部可拆卸连接。

在一个实施例中，所述视觉模组与所述安装槽的内壁密封连接。

在一个实施例中，所述视觉模组和所述安装槽均沿所述第一方向延伸。

在一个实施例中，所述视觉模组的外表面或所述安装槽的内壁设有环状槽，所述环状槽绕所述第一方向延伸；

所述自主作业设备还包括密封件密封圈，所述密封件位于所述环状槽和所述安装槽的内壁或所述视觉模组的外表面之间。

在一个实施例中，两个所述环状槽分别设置于所述视觉模组的外表面，并沿所述第一方向间隔设置；

两个所述密封件分别位于两个所述环状槽和所述安装槽的内壁之间。

在一个实施例中，所述安装槽的内壁设有限位块，所述限位块位于所述安装槽的开口处；

所述视觉模组沿所述第一方向包括：

第一段，所述第一段位于所述安装槽内；以及

第二段，所述第二段位于所述安装槽外且外表面设有限位凸起，所述限位凸起抵靠所述限位块。

在一个实施例中，所述限位块和所述限位凸起均为绕所述第一方向延伸的环状结构。

在一个实施例中，所述限位凸起的外表面还设有连接件，所述连接件抵靠所述限位块且和所述限位块分别设有彼此对应的螺钉孔，所述连接件和所述限位块通过螺钉可拆卸连接。

在一个实施例中，所述安装部还包括檐部，所述檐部位于所述第二段的顶部。

在一个实施例中，所述机身包括：

移动机构，所述移动机构被设置成可沿所述第一方向移动；

底盘，所述底盘连接至所述移动机构；

顶盖，所述顶盖覆盖并连接至所述底盘的顶部；以及

装饰壳，所述装饰壳至少覆盖所述顶盖和所述底盘的一部分，所述装饰壳的顶部设有避让孔；

所述安装部安装于所述顶盖的顶部并位于所述避让孔内。

本实用新型的自主作业设备的第一端设置安装部，该安装部设有朝向第一端方向开口的安装槽，可以直接将视觉模组从安装槽的开口处安装于安装槽内，简单快捷，而且便于拆卸和维修。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明。

图1是本实用新型的一个实施例的自主作业设备的立体图。

图2是图1所示实施例的自主作业设备的爆炸图。

图3是图1所示实施例中自主作业设备和视觉模组的爆炸图。

图4是图3所示实施例中安装部和视觉模组沿第一方向的的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了便于更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

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。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

以下将结合附图对本实用新型的各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。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

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。

自主作业设备100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或吸尘器，或如图1和图2所示的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100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100被构置成可在水平面的第一方面X行进且至少包括机身1、安装部2和视觉模组3。应理解，此处所述的水平面是一个假想的理想平面，用来更加方便地描述自主作业设备100各部件之间的结构关系，然而在现实的草坪中，通常不存在这种理想平面。

该机身1包括底盘11、顶盖12、装饰壳13、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。机身1沿第一方向X具有第一端14和第二端15，第一端14为机身1的车头，第二端15为机身的车尾。

所述底盘11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中的至少一种，底盘11连接至移动机构，并可随着移动机构移动。顶盖12覆盖并连接至底盘11的顶部。所述装饰壳13通常构造为至少部分地包覆所述底盘11和顶盖12，主要起到增强自主作业设备100美观和辨识度的作用，在某些实施方式中，上述功能机构与功能模块中的至少一种被安装在装饰壳13上。在一些现有技术中，所述装饰壳13构造为在外力作用下可相对于所述底盘11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底盘11支撑于地面并驱动所述底盘11在地面上沿第一方向X移动，移动机构通常包括轮式移动机构、履带式或半履带式移动机构、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100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，两个驱动轮位于靠近第一端14的位置。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。在本实施方式中，所述移动机构还包括至少一个辅助轮，辅助路位于靠近第二端15的位置。在本实施例中，辅助轮被构造为包括行走原动机和转向原动机，所述左驱动轮和所述右驱动轮被设置在靠近所述自主作业设备100的前端，所述辅助轮被设置在靠近所述自主作业设备100的后端。在其他一些实施例中，所述辅助轮被构造为万向轮。

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，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100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和充电连接结构，其中电池优选为可充电电池，充电连接结构优选为可暴露于自主作业设备100外的充电电极。

所述检测模块构造为感知自主作业设备100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、视觉式、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RTK-GPS定位装置、激光定位装置、视觉定位装置、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100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100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100上的通信模块和独立于自主作业设备100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100。

所述控制模块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100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100的相应行为、修改所述存储器内的参数等。

所述边界用于限定所述机器人系统的工作区域，通常包括外边界和内边界。自主作业设备100被限定在所述外边界之内、所述内边界之外或所述外边界与内边界之间移动并工作。所述边界可以是实体的，典型地如墙壁、篱笆、栏杆等。所述边界也可以是虚拟的，典型地，在本实施方式中，所述边界由电子地图中的二维或三维坐标构成，这些二维或三维坐标示例性地由RTK-GPS定位装置、视觉定位装置中的至少一种获取；在其他一些实施方式中，所述边界为边界信号发生装置发出虚拟边界信号，所述虚拟边界信号通常为电磁信号或光信号。

所述停靠站通常构造在边界上或边界内，供自主作业设备100停泊，特别是能够向停泊在停靠站的自主作业设备100供给能量。

在图2所示的实施例中，装饰壳13的顶部设有避让孔131，该避让孔131沿第一方向X延伸。安装部2连接至顶盖12的顶部，安装部2靠近第一端14并位于避让孔131内，且安装部2从避让孔131内延伸超出装饰壳13的顶部。此外，在图2所示的实施例中，安装部2整体形状类似于一个不规则弧面的盖体，并覆盖至顶盖12的第一端14。

具体地，如图3和图4所示，安装部2包括顶壁21和两个侧壁22，两个侧壁22的顶部与顶壁21连接，底部与顶盖12的顶部连接，且两个侧壁22的宽度从第二端15至第一端14逐渐变大。连接部2和顶盖12配合形成安装槽23的内壁，且安装槽23的开口朝向第一端14开放，用于可拆卸安装视觉模组3，还用于视觉模组3观测前方的路况。

应理解，在其他实施例中，安装部2也可以设置成其他形状，安装槽23也可以由安装部2远离第二端15的端面沿第一方向X延伸，即安装槽23的内壁整体均由安装部2构成。当然，也可以直接在装饰壳13或底盘11上设置安装部2，且安装部2设有安装槽23，只要该安装部2的位置位于机身1的第一端14，而安装槽23的开口位于装饰壳13的外部且朝向第一端14开放即可。

本实用新型的安装部2设有朝向第一端14开放的安装槽23，该安装槽23的开口不仅可以用于视觉模组3观测自主作业设备100前方的路况，例如定位，还可以直接可拆卸安装视觉模组3。需要拆卸视觉模组3的时候，也可以直接将视觉模组3从安装槽23的开口处取出，十分方便快捷。

在图4所示的优选实施例中，安装槽23的内壁设有限位块24，该限位块24位于安装槽23的朝向第一端14开放的开口边缘处。视觉模组3沿第一方向X包括第一段31和第二段32，第一段31的形状与安装槽23的内壁形状匹配且位于安装槽23内。第二段32位于安装槽23外，且外表面设有限位凸起33，该限位凸起33沿形状路径方向与限位块24对齐，且抵靠限位块24，限位块24与限位凸起33配合方便视觉模组3定位安装于安装槽23内。

优选地，限位块24和限位凸起33均为绕第一方向X延伸的环状，即限位块24沿安装槽23的开口边缘延伸，而限位凸起33绕视觉模组3的外表面延伸，限位凸起33朝向第二端15的一面抵靠限位块24，从而使第二段32完全位于安装槽23的外部，视觉模组3的摄像头位于第二段32远离第二端15的端面，第二段32暴露于安装槽23的外部，更有有利于视觉模组3观测第一端14前方的路况。应理解，在其他实施例中，整个视觉模组3也可以完全安装于安装槽23内，并使得安装槽23的开口朝向第一端14开放，只要不影响视觉模组3发挥其功能即可。

在一个实施例中，限位凸起33远离视觉模组3的外表面还还设有连接件35，该连接件35为弧形片状且靠近底部，连接件35同样抵靠环状的限位块24，且连接件35和限位块24分别设有螺钉孔36，连接件35的螺钉孔36和限位块24的螺钉孔对应设置。安装的时候，将视觉模组3的第一段31推到安装槽23内，限位凸起33以及连接件35均抵靠限位块24，通过螺钉5可将连接件35和限位块24可拆卸连接。应理解，也可以直接在限位凸起33上开设螺钉孔36，并通孔螺钉5将限位凸起33和限位块24连接。

在另一个实施例中，视觉模组3的第二段32外表面设有卡槽，而安装槽23的内壁设有位于该卡槽内的卡块，视觉模组3可通过卡接方式与安装部2连接。或者，视觉模组3的第二段32外表面设有卡块，安装槽23的内壁设有容纳卡块的卡槽，不限制视觉模组3和安装槽23的内壁的卡接方式。

优选地，视觉模组3与安装槽23的内壁密封连接，可以限制视觉模组3在运行过程中出现晃动的现象。具体地，视觉模组3的外表面设有绕第一方向X延伸的两个环状槽34，该两个环状槽34沿第一方向X间隔设置。每个环状槽34内分别安装密封圈4，密封圈4位于环状槽34和安装槽23的内壁之间，通过密封圈4与安装槽23的内壁密封连接。应理解，也可以安装槽23的内壁设置环状槽34，将密封圈4安装于安装槽23的内壁的环状槽34内，密封圈4位于环状槽34和视觉模组3的外表面之间，通过密封圈4将视觉模组3与安装槽23的内壁密封连接，不限制视觉模组3与安装槽23的内壁密封连接方式。此外，也可以在视觉模组3的外表面设置单个环状槽34或更多个环状槽34，不限制环状槽34的数量。应理解，也可以使用其他的密封件代替密封圈4，例如在视觉模组3的第二段32外表面涂可压缩的塑胶层或硅胶层或者在安装槽23的内壁涂该塑胶层或硅胶层，也可以使得视觉模组3和安装槽23的内壁密封连接。

优选地，安装部2还包括檐部25，该檐部25从顶壁21靠近第一端14的端面远离顶壁21延伸，并位于第二段32的顶部，檐部25可以起到对视觉模组3的第二段32的防护作用。应理解，在一些实施方式中，檐部25可作为一个单独的零件并与顶盖之间通过卡扣或其他方式可拆卸地连接。在图3所示的实施例中，顶壁21包括了由顶盖12形成的至少部分顶壁和由上述零件形成的至少部分顶壁，侧壁22包括了由顶盖12形成的至少部分侧壁和由上述零件形成的至少部分侧壁。

本实用新型的自主作业设备100的第一端14设置安装部2，该安装部2设有朝向第一端14方向开口的安装槽23，可以直接将视觉模组3从安装槽23的开口处安装于安装槽23内，简单快捷，而且便于拆卸和维修。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自主作业设备，其特征在于，所述自主作业设备被构置成可在水平面上沿第一方向行进，且包括：

机身，所述机身沿所述第一方向具有第一端和与所述第一端相对的第二端；

安装部，所述安装部连接至所述机身的所述第一端并设有安装槽，所述安装槽朝向所述第一端开放；以及

视觉模组，所述视觉模组的至少一部分位于所述安装槽内并与所述安装部可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述视觉模组与所述安装槽的内壁密封连接。

3.根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述视觉模组和所述安装槽均沿所述第一方向延伸。

4.根据权利要求2所述的自主作业设备，其特征在于，

所述视觉模组的外表面或所述安装槽的内壁设有环状槽，所述环状槽绕所述第一方向延伸；

所述自主作业设备还包括密封件，所述密封件位于所述环状槽和所述安装槽的内壁或所述视觉模组的外表面之间。

5.根据权利要求4所述的自主作业设备，其特征在于，两个所述环状槽分别设置于所述视觉模组的外表面，并沿所述第一方向间隔设置；

两个所述密封件分别位于两个所述环状槽和所述安装槽的内壁之间。

6.根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述安装槽的内壁设有限位块，所述限位块位于所述安装槽的开口处；

所述视觉模组沿所述第一方向包括：

第一段，所述第一段位于所述安装槽内；以及

第二段，所述第二段位于所述安装槽外且外表面设有限位凸起，所述限位凸起抵靠所述限位块。

7.根据权利要求6所述的自主作业设备，其特征在于，所述限位块和所述限位凸起均为绕所述第一方向延伸的环状结构。

8.根据权利要求6所述的自主作业设备，其特征在于，所述限位凸起的外表面还设有连接件，所述连接件抵靠所述限位块且和所述限位块分别设有彼此对应的螺钉孔，所述连接件和所述限位块通过螺钉可拆卸连接。

9.根据权利要求6所述的自主作业设备，其特征在于，所述安装部还包括檐部，所述檐部位于所述第二段的顶部。

10.根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，

所述机身包括：

移动机构，所述移动机构被设置成可沿所述第一方向移动；

底盘，所述底盘连接至所述移动机构；

顶盖，所述顶盖覆盖并连接至所述底盘的顶部；以及

装饰壳，所述装饰壳至少覆盖所述顶盖和所述底盘的一部分，所述装饰壳的顶部设有避让孔；

所述安装部安装于所述顶盖的顶部并位于所述避让孔内。