CN220141559U - 清洁机器人 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种清洁机器人,包括升降组件、分离机构、锁紧组件以及拖地模块,抬升机构带动拖地模块抬升,分离机构使拖地模块被施予远离机身的力而脱离升降组件;锁紧组件设有与拖地模块进行锁扣的锁扣部,锁扣部包括锁紧拖地模块的第一状态和与拖地模块解除锁紧的第二状态;驱动器由控制器控制给升降组件、分离机构以及锁紧组件提供驱动力。利用升降组件、分离机构、锁紧组件与驱动器的配合,同时实现拖地模块升降、更换以及锁紧松开的功能,使得清洁机器人内部结构得到有效简化,便于清洁机器人小型化,降低清洁机器人的成本。
Description
本公开要求了申请日为2022年3月31日,申请号为202220724529.8,发明名称为“清洁机器人”、申请日为2022年09月09日,申请号为202211101992.8,发明名称为“清洁机器人”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本公开中。
技术领域
本公开涉及智能清洁技术领域,特别是涉及清洁机器人。
背景技术
随着智能技术的快速发展,智能机器人广泛应用在不同领域中,比如:清洁领域中,越来越多清洁机器人被研发,替代传统手动清洁方式,以逐步解放消费者的双手,节省清洁时间。
传统清洁机器人的拖布大部分水平贴合地面,当遇到台阶时,拖布会与台阶边缘接触,导致赃物会被刮蹭重新掉落到地面上。同时,当清洁机器人需回基站充电时,途中脏拖布与地面一直接触,易造成已清洁的地面二次污染。此外,不工作时,拖布一直与地面贴合,无法通风,容易产生异味或滋生细菌。
为此,现有清洁机器人内置抬升机构,在遇到台阶或者回充电时,利用抬升机构抬起拖布,以解决赃物被刮蹭以及地面二次污染的问题。而对于脏拖布的自动更换,清洁机器人则需依靠内置的拾取机构,利用拾取机构的释放功能,将抬升机构与拖布板分离,以实现自动更换操作。此时,目前清洁机器人需至少内置两种不同机构,才能满足抬升和更换需求,从另一方面考虑,清洁机器人的拖布板能够抬升,其稳定性可能会受到影响,在拖地期间可能会产生晃动,需要考虑将拖布板锁紧在抬升机构上,而在将抬升机构与拖布板分离时,又需要松开拖布板,缩进和松开拖布板也需要另外的机构来实现,这样不仅增加清洁机器人的制作成本,而且还导致主机内结构变得复杂,导致机器体积严重增大。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种清洁机器人,利用同一机构同时实现拖地模块升降、更换、锁紧以及松开,简化主机内部结构设计,便于清洁机器人小型化,提升产品性能。
一种清洁机器人,所述清洁机器人包括:机身;移动模块,设于所述机身,用于带动所述机身移动;控制器,与所述移动模块电性连接,并控制所述移动模块驱使所述机身移动;拖地模块,与待清洁表面接触以清洁待清洁表面;所述清洁机器人还包括:升降组件,设置于所述机身,设有与所述拖地模块可拆卸连接以带动所述拖地模块上下运动的连接部;分离机构,设置于所述机身,设有作用于所述拖地模块以使所述拖地模块与所述连接部脱离连接的顶出部;锁紧组件,设有将所述拖地模块锁扣在连接部上的锁扣部,所述锁扣部包括锁紧所述拖地模块的第一状态和与所述拖地模块解除锁紧的第二状态;驱动器,由所述控制器控制工作,以给所述升降组件、分离机构以及锁紧组件提供驱动力。
上述的清洁机器人,利用升降组件、分离机构、锁紧组件与驱动器的配合,同时实现拖地模块升降、顶落以及锁紧松开的功能,使得内部结构得到有效简化,便于清洁机器人小型化,从而有利于提升产品性能,同时也能够有效降低清洁机器人的成本。
在其中一个实施例中,所述控制器与所述驱动器电性连接,由控制器控制工作,以驱动至少部分的所述升降组件抬升,带动所述拖地模块由接触待清洁表面的第一位置运动至脱离待清洁表面的第二位置;并且,驱动所述分离机构的至少部分结构运动,以使所述顶出部抵触并顶落所述拖地模块;以及,驱动所述锁扣部在所述第一状态和第二状态之间切换。
在其中一个实施例中,所述锁紧组件设置于所述连接部,跟随所述连接部一同升降。
在其中一个实施例中,所述拖地模块位于所述第一位置时,所述锁扣部处于锁紧所述拖地模块的第一状态,所述拖地模块从所述连接部上脱离时,所述锁扣部处于解除锁紧所述拖地模块的第二状态,所述驱动器驱动所述锁扣部在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
在其中一个实施例中,所述升降组件包括第一升降结构和第二升降结构,所述拖地模块通过所述连接部可拆卸的连接于所述第一升降结构,所述驱动器连接于所述第一升降结构,所述控制器控制所述驱动器驱使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升,以带动所述拖地模块由所述第一位置向所述第二位置运动。
在其中一个实施例中,所述顶出部设置为所述第二升降结构,所述第二升降结构通过所述第一升降结构间接连接于所述驱动器,所述拖地模块运动至所述第二位置时,所述控制器控制所述驱动器继续驱动所述第一升降结构,以使所述第一升降结构驱动所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动,顶落所述拖地模块。
在其中一个实施例中,所述顶出部设置为所述第二升降结构,所述第二升降结构通过所述第一升降结构间接连接于所述驱动器,所述拖地模块运动至所述第二位置后,所述控制器控制所述驱动器继续驱使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升,以带动所述拖地模块抬升至高于所述第二位置的第三位置,所述拖地模块位于所述第三位置时,所述控制器控制所述驱动器继续驱动所述第一升降结构,以使所述第一升降结构驱动所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动,顶落所述拖地模块。
在其中一个实施例中,所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上升降时,所述第二升降结构相对所述机身不产生位移;所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动时,所述第一升降结构以及所述驱动器相对所述机身不产生位移。
在其中一个实施例中,所述抬升机构包括支撑件,所述支撑件连接于所述机身和所述第二升降结构之间,所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上升降时,所述支撑件支撑并限制所述第二升降结构相对所述机身产生位移;所述清洁机器人还设置有限位结构,在所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动时,所述限位结构向所述连接部施加向下的压力,限制所述连接部以及所述第一升降结构相对所述机身继续向上运动,且所述第一升降结构向所述第二升降结构施加压力,所述第二升降结构按压所述支撑件使其发生形变或位移。
在其中一个实施例中,所述第一升降结构包括设于所述连接部上的齿轮组,所述第二升降结构包括与部分所述齿轮组啮合的齿条,所述驱动器驱使所述齿轮组在所述齿条上抬升。
在其中一个实施例中,所述锁紧组件设置于所述连接部,跟随所述连接部一同升降,所述清洁机器人还包括压力部,所述驱动器驱动所述拖地模块抬升至所述第二位置时,所述压力部被配置为抵触所述锁扣部,以使所述锁扣部由所述第一状态转换为所述第二状态。
在其中一个实施例中,所述锁紧组件设置于所述连接部,跟随所述连接部一同升降,所述清洁机器人还包括压力部,所述拖地模块处于所述第二位置时,所述锁扣部处于所述第一状态,所述拖地模块位由所述第二位置运动至所述第三位置时,所述压力部抵触所述锁扣部使其由所述第一状态切换为第二状态。
在其中一个实施例中,所述锁扣部包括连接于所述连接部且相对所述连接部可移动的移动件,所述移动件被配置为处于锁紧位置时与所述拖地模块配合锁紧,所述移动件与所述压力部抵触并受到所述压力部的压力时相对所述连接部移动,以从所述锁紧位置移动至松开位置,解除与所述拖地模块的配合锁紧。
在其中一个实施例中,所述移动件包括钩部,以及一端与所述钩部连接的弹性件,所述弹性件的另一端连接于所连接部;所述拖地模块上设置有与所述钩部配合的凹槽,所述移动件处于所述锁紧位置时,所述钩部伸入所述凹槽并在所述弹性件施予的弹性力的作用下卡紧所述拖地模块,所述钩部的上端受到所述压力部的压力大于所述弹性件施予所述钩部的弹性力时,所述钩部旋转至松开位置,所述钩部处于所述松开位置时至少不干涉所述拖地模块朝向所述第一位置的方向运动。
在其中一个实施例中,所述抬升机构还包括离合结构,所述离合结构连接于所述第一升降结构和所述驱动器之间,以使所述第一升降结构和所述驱动器配合或断开配合,所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上下降时,或者,所述拖地模块处于所述第一位置时,所述离合结构处于离合状态,所述第一升降结构和所述驱动器断开配合,所述驱动器驱使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升时,或者,所述拖地模块处于所述第二位置且所述控制器判断所述拖地模块需要保持抬升状态时,所述离合结构处于接触状态。
在其中一个实施例中,所述第一升降结构包括设于所述连接部上的齿轮组,所述第二升降结构包括与部分所述齿轮组啮合的齿条,所述驱动器驱使所述齿轮组在所述齿条上运动;所述齿轮组包括与所述驱动器驱动连接的传动件、与所述齿条啮合的驱动齿轮,所述传动件通过所述离合结构驱使所述驱动齿轮转动,所述离合结构用于允许所述传动件与所述驱动齿轮之间具有预设空行程,以使两者断开配合。
在其中一个实施例中,所述清洁机器人还包括水箱,以及与所述水箱连通的水管,所述水管具有水口,用于将所述水箱中的水引导至所述拖地模块,所述驱动器、所述水口以及至少部分的所述水管安装于所述连接部上。
本公开还提供一种清洁机器人的控制方法,所述清洁机器人包括:机身;移动模块,设于所述机身;控制器,与所述移动模块电性连接,并控制所述移动模块驱使所述机身移动;拖地模块,与待清洁表面接触以清洁待清洁表面;抬升机构,至少部分设置于所述机身内,所述抬升机构包括驱动器以及至少由所述驱动器驱动抬升的升降组件,所述拖地模块可拆卸的连接于所述升降组件的连接部;分离机构以及至少一个锁紧组件;
所述清洁机器人的控制方法包括以下步骤:所述控制器控制所述驱动器驱动至少部分的所述升降组件抬升,进而带动所述拖地模块抬升;所述控制器控制所述驱动器驱动所述锁紧组件的锁扣部由锁紧所述拖地模块的第一状态切换为解除锁紧所述拖地模块的第二状态;所述控制器控制所述驱动器驱动所述分离机构的至少部分结构运动,以在所述锁扣部处于所述第二状态时,使所述拖地模块被施予远离所述机身的力而脱离所述连接部。
在其中一个实施例中,所述抬升机构包括第一升降结构和第二升降结构,所述拖地模块通过所述连接部可拆卸的连接于所述第一升降结构,所述清洁机器人还包括与所述控制器电性连接的第一检测器,所述清洁机器人的控制方法包括:
所述控制器接收到拖地信号,若所述拖地模块处于脱离待清洁表面的第二位置,则控制所述驱动器运行,以使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上下降,以带动所述拖地模块由所述第二位置向所述第一位置运动;
所述第一检测器检测到所述拖地模块处于接触待清洁表面的第一位置,则向所述控制器传递第一检测信号;所述控制器响应于所述第一检测信号控制所述驱动器停止运行,所述拖地模块处于所述第一位置清洁待清洁表面。
在其中一个实施例中,所述控制器接收到所述拖地信号时,若所述第一检测器直接检测所述拖地模块处于所述第一位置,则向所述控制器传递第一检测信号;所述控制器响应于所述第一检测信号控制清洁机器人执行拖地任务。
在其中一个实施例中,所述清洁机器人包括与所述控制器电性连接的第二检测器以及压力部,所述分离机构设有作用于所述拖地模块以使所述拖地模块与所述连接部脱离连接的顶出部,所述顶出部设置为所述第二升降结构,所述清洁机器人的控制方法包括:
所述控制器判断是否需要更换所述拖地模块,是,则控制所述驱动器驱动所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升,带动所述拖地模块抬升至所述第二位置,所述压力部抵触所述锁扣部使其由所述第一状态切换为第二状态;所述第二检测器检测到所述拖地模块被抬升至所述第二位置,则向所述控制器传递第二检测信号;所述控制器响应于所述第二检测信号控制所述驱动器继续驱动所述第一升降结构,以使所述第一升降结构驱动所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动,顶落所述拖地模块。
在其中一个实施例中,所述清洁机器人包括与所述控制器电性连接的第二检测器以及压力部,所述分离机构设有作用于所述拖地模块以使所述拖地模块与所述连接部脱离连接的顶出部,所述顶出部设置为所述第二升降结构,所述清洁机器人的控制方法包括:
所述控制器判断是否需要更换所述拖地模块,是,则控制所述驱动器驱动所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升,带动所述拖地模块抬升至所述第二位置;所述第二检测器检测到所述拖地模块被抬升至所述第二位置,则向所述控制器传递第二检测信号;所述控制器响应于所述第二检测信号控制所述驱动器继续驱动所述第一升降结构在所述第二升降结构表面抬升,以带动所述拖地模块抬升至高于所述第二位置的第三位置,在所述拖地模块由所述第二位置移动至所述第三位置的过程中,所述压力部抵触所述锁扣部使其由所述第一状态切换为第二状态,并且所述第二检测器持续向所述控制器发送所述第二检测信号;所述控制器响应于所述第二检测信号控制所述驱动器继续驱动所述第一升降结构,以使所述第一升降结构驱动所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动,顶落所述拖地模块。
在其中一个实施例中,所述连接部和所述拖地模块上设置有相互吸附的磁性件,所述清洁机器人的控制方法还包括:
所述控制器接收到安装所述拖地模块的信号,则控制所述驱动器运行使所述第一升降结构在所述第二升降结构表面下降,进而使所述拖地模块下降至一个低于所述第二位置高于所述第一位置的位置,所述拖地模块通过磁吸力吸附在所述连接部上。
在其中一个实施例中,所述抬升机构还包括离合结构,所述离合结构连接于所述第一升降结构和所述驱动器之间,以使所述第一升降结构和所述驱动器配合或断开配合,所述清洁机器人的控制方法还包括,所述控制器响应于所述第一检测信号控制所述驱动器运行预设时间与所述第一升降结构断开配合后,再停止运行,以使所述拖地模块处于所述第一位置,并能够相对所述第一位置浮动。
在其中一个实施例中,所述清洁机器人包括与所述控制器电性连接的第三检测器,所述清洁机器人的控制方法还包括:
所述第三检测器检测所述清洁机器人的工作情况,并向所述控制器传递第三检测信号;所述控制器基于所述第三控制信号判断是否需要抬升所述拖地模块,是,则控制所述驱动器驱动所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升,带动所述拖地模块抬升至所述第二位置。
在其中一个实施例中,所述清洁机器人的控制方法还包括,
所述控制器基于所述第三检测信号判断是否需要降下所述拖地模块,是,则控制所述驱动器运行使所述第一升降结构在所述第二升降结构表面下降,进而使所述拖地模块由所述第二位置下降至所述第一位置。
本公开还提供一种清洁机器人,所述清洁机器人包括:机身;移动模块,设于所述机身上并用于驱使所述机身移动;拖地模块,相对所述机身至少能在第一位置与第二位置之间运动,位于所述第一位置时与待清洁面接触以清洁待清洁面,位于所述第二位置时能与所述待清洁面脱离接触;抬升机构,至少部分设于所述机身内;所述抬升机构包括驱动器及与所述驱动器驱动配合的升降组件,所述拖地模块可拆卸连接于部分所述升降组件,所述驱动器驱使所述升降组件的至少部分结构移动,以带动所述拖地模块在所述第一位置与所述第二位置之间往复运动,在所述拖地模块位于第二位置时,所述驱动器能够驱动所述升降组件的至少部分结构移动,以对所述拖地模块施加远离所述机身的力,使所述拖地模块从所述升降组件上脱离。
上述的清洁机器人,将抬升机构至少设计为升降组件和驱动器,利用驱动器驱使升降组件动作,以实现拖地模块在第一位置和第二位置之间往复运动。这样,当清洁机器人处于工作时,升降组件驱使拖地模块运动至或超越第一位置,使之与待清洁面接触,实现清洁目的。当清洁机器人遇到台阶或需回程充电时,升降组件驱使拖地模块运动至第二位置,抬高拖地模块,使之与待清洁面脱离接触,以便于解决赃物被刮蹭以及地面二次污染的问题。由于拖地模块位于第二位置时,升降组件在驱动器的继续驱动下能对拖地模块施加远离机身的力,以使拖地模块从升降组件上脱离,因此,更换操作时,抬高拖地模块至第二位置后,通过驱动器继续驱使升降组件动作即可实现拖地模块的拆卸,使得更换更加便捷。由此可知,本清洁机器人利用升降组件与驱动器的配合,同时实现拖地模块升降和更换功能,使得内部结构得到有效简化,便于清洁机器人小型化,从而有利于提升产品性能。
在其中一个实施例中,同一所述驱动器驱动所述升降组件不相同的两个部分结构分别移动,以使所述升降组件不相同的两个部分结构分别带动所述拖地模块在所述第一位置与所述第二位置之间往复运动,和顶落所述拖地模块。
在其中一个实施例中,所述升降组件包括第一升降结构与第二升降结构,所述第一升降结构和所述第二升降结构之一与所述拖地模块可拆卸连接,且与所述驱动器连接并在其驱动下相对所述机身升降,以带动所述拖地模块在所述第一位置与所述第二位置之间运动,所述第一升降结构和所述第二升降结构中的另一个与所述驱动器直接或间接连接,所述拖地模块位于所述第二位置时,所述驱动器驱动其相对所述机身下降,以将所述拖地模块顶落。
在其中一个实施例中,所述拖地模块可拆卸连接于所述第一升降结构,所述驱动器连接于所述第一升降结构,所述第二升降结构与所述第一升降结构连接,并通过所述第一升降结构连接于所述驱动器,所述驱动器驱使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上升降,以带动所述拖地模块在所述第一位置与所述第二位置之间运动,所述拖地模块运动至所述第二位置时,所述驱动器继续驱动能驱使所述第二升降结构相对所述第一升降结构朝所述第一位置的方向运动,以顶落所述拖地模块。
在其中一个实施例中,所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上升降时,所述第二升降结构相对所述机身不产生位移;所述第二升降结构相对所述第一升降结构朝所述第一位置的方向运动时,所述第一升降结构相对所述机身不产生位移。
在其中一个实施例中,所述抬升机构还包括支撑件,在所述拖地模块在所述第一位置和所述第二位置之间往复运动时,所述支撑件用于限制所述第二升降结构相对所述机身产生位移;所述拖地模块运动至所述第二位置时,所述驱动器继续驱动能驱使所述支撑件发生形变或位移,以使所述第二升降结构相对所述第一升降结构朝所述第一位置的方向运动。
在其中一个实施例中,所述支撑件包括限位弹簧,所述限位弹簧连接于所述第二升降结构与所述机身之间。
在其中一个实施例中,所述抬升机构还包括离合结构,所述离合结构连接于所述第一升降结构和所述驱动器之间,以使所述第一升降结构和所述驱动器配合或断开配合,所述拖地模块处于所述第二位置时,所述离合结构处于接触状态,所述第一升降结构和所述驱动器配合,所述拖地模块处于所述第一位置时,所述离合结构处于离合状态,所述第一升降结构和所述驱动器断开配合。
在其中一个实施例中,所述第一升降结构包括装有所述驱动器的连接部、设于所述连接部的齿轮组,所述第二升降结构包括与部分所述齿轮组啮合的齿条,所述拖地模块可拆卸连接于所述连接部,所述驱动器驱使所述齿轮组在所述齿条上运动,当所述拖地模块运动至所述第二位置,且所述驱动器继续驱动时,所述齿轮组的运动受所述机身内至少一结构限制使其相对所述机身不产生位移,并驱使所述齿条朝所述第一位置的方向运动,以顶落所述拖地模块。
在其中一个实施例中,所述齿轮组包括与所述驱动器驱动连接的传动件、与所述齿条啮合的驱动齿轮,所述传动件通过所述离合结构驱使所述驱动齿轮转动,所述离合结构用于允许所述传动件与所述驱动齿轮之间具有预设空行程,以使两者断开配合。
在其中一个实施例中,所述齿轮组还包括设于所述连接部上的转轴,所述传动件与所述驱动齿轮间隔套设于所述转轴上,且所述传动件通过所述离合结构与所述驱动齿轮连接。
在其中一个实施例中,所述清洁机器人还包括间隔设于所述机身上的第一检测器与第二检测器,所述第一检测器与所述第二检测器分别用于对应检测所述拖地模块是否处于所述第一位置、所述第二位置,并控制所述驱动器的启停。
在其中一个实施例中,所述拖地模块上至少两处间隔设置的部分均与所述升降组件连接,以在所述升降组件的带动下一起移动。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中所述的清洁机器人结构示意图;
图2为一个实施例中所述的处于第二位置时清洁机器人结构示意图;
图3为图2中所述的清洁机器人内部结构示意图;
图4为一个实施例中所述的处于第一位置时清洁机器人结构示意图;
图5为图4中所述的清洁机器人内部结构示意图;
图6为一个实施例中所述的抬升机构结构示意图一;
图7为一个实施例中所述的抬升机构结构示意图二;
图8为一个实施例中所述的升降组件结构示意图;
图9为一个实施例中所述的拖地模块顶落示意图一;
图10为一个实施例中所述的拖地模块顶落示意图二;
图11为一个实施例中所述的拖地模块顶落示意图三;
图12为一个实施例中所述的锁扣部处于第一状态的示意图;
图13为一个是实例中所述的锁扣部处于第二状态的示意图
图14为一个实施例中所述清洁机器人的拖地模块处于第二位置的示意图;
图15为图14中的清洁机器人的抬升机构自A方向的截面图;
图16为一个实施例中所述清洁机器人的拖地模块处于第三位置的示意图;
图17为图16中的清洁机器人的抬升机构自A方向的截面图;
图18为一个实施例中所述清洁机器人的抬升机构将拖地模块顶落的示意图;
图19为图18中的清洁机器人的抬升机构自A方向的截面图;
图20为一个实施例中所述清洁机器人的抬升机构处于初始位置的示意图;
图21为图20中的清洁机器人的抬升机构自A方向的截面图;
图22为一个实施例中所述清洁机器人的抬升机构安装拖地模块的示意图;
图23为图22中的清洁机器人的抬升机构自A方向的截面图;
图24为一个实施例中所述清洁机器人的拖地模块处于第一位置的示意图;
图25为图24中的清洁机器人的抬升机构自A方向的截面图;
图26为一个实施例中所述的抬升机构的结构示意图;
图27为一个实施例中所述的离合结构处于接触状态的示意图;
图28为一个实施例中所述的离合结构处于离合状态的示意图;
图29为一个实施例中所述第一升降结构在第二升降结构表面下降时,离合结构的状态图;
图30为一个实施例中所述的清洁机器人的控制方法的流程图一;
图31为一个实施例中所述的清洁机器人的控制方法的流程图二;
图32为一个实施例中所述的清洁机器人的控制方法的流程图三;
图33为一个实施例中所述的清洁机器人的控制方法的流程图四;
图34为一个实施例中所述的清洁机器人的控制方法的流程图五。
100、机身;101、压力部;102、水箱;110、滑槽;120、第一导向部;130、导向孔;200、移动模块;300、拖地模块;31、第一磁铁;32、擦拭板连接件;321、凹槽;322、擦拭板连接件底面;33、擦拭板;34、擦拭单元;400、抬升机构;410、升降组件;411、第一升降结构;4111、齿轮组;41111、驱动齿轮;41112、传动件;41113、转轴;4112、离合结构;41121、离合块;4113、升降架;41131、升降板;41132、第二磁铁;4114、导向柱;412、第二升降结构;4121、齿条;4122、第二导向部;4123、定位柱;420、驱动器;430、支撑件;431、限位弹簧;500、第一检测器;600、第二检测器;601、触发件;602、触发弹簧;700、待清洁面;800、锁紧组件;801、钩部;802、钩部的上端;803、扭簧。
具体实施方式
为使本公开的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本公开的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开。但是本公开能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本公开内涵的情况下做类似改进,因此本公开不受下面公开的具体实施例的限制。
在一个实施例中,请参考图1、图3及图6,一种清洁机器人,清洁机器人包括:机身100、移动模块200、拖地模块300、以及控制器(未图示)。移动模块200设于机身100上,与控制器电性连接并由控制器控制驱使机身100移动。拖地模块300与待清洁表面接触以清洁待清洁表面。
进一步的,清洁机器人还包括抬升机构400、分离机构、锁紧组件800以及驱动器420。所述抬升机构400包括升降组件410,升降组件410设置于机身100,设有与拖地模块300可拆卸连接以带动拖地模块300上下运动的连接部。分离机构设置于机身100,设有作用于拖地模块300以使拖地模块300与连接部脱离连接的顶出部。锁紧组件800设有将拖地模块300锁扣在连接部上的锁扣部,锁扣部包括锁紧拖地模块300的第一状态和与拖地模块300解除锁紧的第二状态;驱动器420由控制器控制工作,以给升降组件410、分离机构以及锁紧组件800提供驱动力。该清洁机器人利用升降组件410、分离机构、锁紧组件800与驱动器420的配合,同时实现拖地模块300升降、顶落以及锁紧松开的功能,使得机身内部结构得到有效简化,便于清洁机器人小型化,从而有利于提升产品性能,同时也能够有效降低清洁机器人的成本。
更进一步的,拖地模块300相对机身100至少能在第一位置与第二位置之间运动,拖地模块300位于第一位置时与待清洁面700接触以清洁待清洁表面。拖地模块300位于第二位置时能与待清洁面700脱离接触。具体的,控制器与驱动器420电性连接,并控制驱动器420驱使升降组件410的至少部分结构抬升,以带动拖地模块300由第一位置运动至第二位置。需要说明的是,升降组件410至少由驱动器420驱动抬升可以是,驱动器420既能驱动升降组件410抬升又能驱动升降组件410降下,例如,驱动器(如电机)正转时驱动抬升组件抬升,反转时驱动升降组件降下;升降组件410至少由驱动器420驱动抬升还可以是,驱动器420仅驱动升降组件410抬升,抬升机构400以及拖地模块300在失去驱动器420的驱动后依靠自身的重力实现降下。
分离机构与驱动器420连接,驱动器420驱动分离机构的至少部分结构运动,以使顶出部抵触并顶落拖地模块。需要说明的是,驱动器420驱动分离机构的至少部分结构运动可以是,顶出部被驱动器驱动向下移动,伸出拖地模块300与连接部的连接面,以将拖地模块300向下顶使其与连接部分离;还可以是驱动分离机构向上移动,缩入机身100内部,拖地模块300受到机身100的底面的限制(抵触),无法跟随连接部继续向上移动,而与连接部分离。那么在该实施例中与拖地模块抵触的部分机身上的结构则为顶出部。还需要说明的是,拖地模块300抬升至第二位置或高于第二位置的第三位置时,被抵触施予远离机身100的外力,从而从升降架4113上脱离。
另外,分离机构可以是单独的一个结构与驱动器进行连。为了实现清洁机器人机身的小型化,同时也为了减小分离机构在机身内部占据的体积,分离机构还可以是抬升机构的一部分结构,下文将会结合具体的实施例对分离机构进行解释,在此不做赘述。
请参考图12到图25,锁紧组件800设置于连接部,跟随连接部一同升降。拖地模块300位于第一位置时,锁紧组件800的锁扣部处于锁紧拖地模块300的第一状态,拖地模块300从连接部上脱离时,锁紧组件800的锁扣部处于解除锁紧拖地模块300的第二状态,驱动器420驱动锁扣部在第一状态和第二状态之间切换。在拖地模块300在第一位置时,锁紧组件800被配置为处于第一状态以锁紧拖地模块300,避免拖地模块清洁待清洁表面时产生晃动;在拖地模块300需要从连接部上脱离(如拖地模块处于在第二位置或高于第二位置的第三位置)时,锁紧组件800被配置为处于第二状态,避免妨碍顶出部顶出拖地模块300。为了实现拖地模块的稳定性安装以及升降,在本实施例中,连接部设置为升降架4113,升降架4113连接于升降组件,并跟随升降组件一起运动。在其他实施例中连接部也可以设置为连接绳、连接杆或伸缩杆等等。
上述的清洁机器人,将抬升机构400至少设计为升降组件410和驱动器420。利用驱动器420驱使升降组件410动作,以实现拖地模块300由第一位置向第二位置运动。请参考图4、图5以及图24、图25,当清洁机器人处于工作时,升降组件410驱使拖地模块300运动至或超越第一位置,使之与待清洁面700接触,实现清洁目的。请参考图12以及图24、图25,为了提升拖地模块300拖地时的可靠性,避免晃动,升降组件410驱使拖地模块300运动至或超越第一位置时,锁紧组件800处于第一状态,在该状态下锁紧组件800将拖地模块300锁紧在升降组件410上,使其与待清洁表面接触摩擦的时避免晃动。请参考图2与图3,当清洁机器人遇到地毯、台阶或需回程充电时,升降组件410驱使拖地模块300运动至第二位置,抬高拖地模块300,使之与待清洁面700脱离接触,以便于解决脏物被刮蹭以及地面二次污染的问题。当然,抬升后的拖地模块300也能实现在不污染地毯的情况下给地毯吸尘,以及非工作状态时与待清洁面700之间保持良好通风,减少异味产生。由于拖地模块300位于第二位置或第三位置时,顶出部在驱动器420的驱动下能对拖地模块300施加远离机身100的外力,以使拖地模块300从连接部上脱离,因此,更换操作时,抬高拖地模块300至第二位置后,通过驱动器420驱使顶出部动作即可实现拖地模块300的拆卸,使得更换更加便捷。请参考图13或图16、图17,由于在第一位置时拖地模块300是被锁紧在升降组件410上的,为了实现拖地模块300在第二位置或第三位置时能够从升降组件410上脱离,需要使锁紧组件800先松开拖地模块300,驱动器420驱动锁紧组件800从第一状态转换为第二状态,使锁紧组件800解除锁紧拖地模块300。可以理解的是,锁紧组件800由驱动器420驱动在第一状态和第二状态之间转换,可以是驱动器420直接与锁紧组件800连接,驱动锁紧组件800转换状态,也可以驱动其他部件(如升降组件410)移动,间接使锁紧组件800的状态发生改变,下面会结合具体的实施例说明驱动器420如何驱动锁紧组件800状态改变。
由此可知,本清洁机器人利用升降组件410、分离机构、锁紧组件800与驱动器420的配合,同时实现拖地模块300升降、更换以及锁紧松开的功能,使得内部结构得到有效简化,便于清洁机器人小型化,从而有利于提升产品性能,同时也能够有效降低清洁机器人的成本。
需要说明的是,升降组件410动作后能驱使拖地模块300在第一位置和第二位置之间的移动,其实现可有多种,比如:利用齿轮与齿条之间的传动,以带动拖地模块300上下升降;或者,利用曲柄摇杆机构,使得拖地模块300随滑块运动而升降;又或者,利用丝杆传动机构,驱使拖地模块300上下升降等。对此,只需满足升降组件410动作能驱使拖地模块300在第一位置和第二位置之间运动均可。
控制器可以理解为具有控制功能的嵌入式数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、微处理器(Micro Processor Unit,MPU)、特定集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、微控制单元(Microcontroller Unit;MCU)等等。
而拖地模块300应理解为具有清洁擦拭功能的结构,其至少包括支架及装设于支架上的擦拭单元。其中,擦拭单元可设计为但不仅限于清洁布、海绵体、塑料丝、编织条、橡胶片等,支架可以设计为擦拭板,擦拭单元可以粘附于擦拭板的底面。同时,根据擦拭单元的材质和擦拭方式不同,本清洁机器人可为拖地机和扫拖一体机。擦拭单元还可以是主动运动的擦拭单元,比如是直线式的往复运动的擦拭单元、旋转式的往复摆动的擦拭单元、连续旋转运动的擦拭单元等,同时擦拭单元可以由多个擦拭组件构成,比如由两个擦拭组件构成,两个擦拭组件做相反的旋转式的往复摆动运动。
此外,本实施例的第一位置和第二位置有多种设计,如此:第一位置设定在拖地模块300刚与待清洁面700(例如地面等)接触时所处的位置;也可设定在拖地模块300与待清洁面700具有一定压力所处的位置等。同理,第二位置可设定在机身100与待清洁面700(比如:地面等)之间的空间中任一位置上,拖地模块300位于第二位置时还能够相对机身100继续上升;也可设定在拖地模块300相对机身100上升的极限位置上,即拖地模块300无法继续上升的位置上等。
还需说明的是,分离机构在驱动器420的驱动下,能将拖地模块300在第二位置或第三位置上与连接部脱离,该脱离方式可为但不仅限于顶落、解除磁吸、张开释放等。同时,连接部脱离拖地模块300的方式也有多种设计,只要能满足在第二位置或第三位置上并在驱动器420的作用下驱使拖地模块300发生脱离的方案均属于本申请所保护的范围。比如:当拖地模块300达到第二位置时,继续驱动使得分离机构上的开关被触发,以使其上的电磁铁设备断电,失去对拖地模块300的吸合;或者,使得分离机构上的夹爪结构张开,释放拖地模块300等。另外,驱动器420可为电机,也可为气缸、液压缸或者电缸等伸缩动力设备。
进一步地,请参考图6,同一驱动器420驱动升降组件410不相同的两个部分结构分别移动,以使升降组件410不相同的两个部分结构分别带动拖地模块300在第一位置与第二位置之间往复运动,和顶落拖地模块410。由此可知,升降组件410对拖地模块300的升降和脱离均由同一驱动器420完成,这样不仅有利于减少清洁机器人的设备投入,降低产品生产成本;而且还有利于减少清洁机器人内部结构,缩小抬升机构400在机器内所占空间,有利于产品小型化。当然,在其他实施例中,驱动器420数量也可为多个。比如:一个驱动器420驱动升降组件410在第一位置和第二位置之间往复运动;另一个驱动器420则在第二位置处驱动升降组件410动作,以使拖地模块300实现脱落。
需要说明的是,拖地模块300的升降和脱离均由同一驱动器420,但由升降组件410不同的两个部分结构所触发,例如:驱动器420至少具有两个构件,控制器控制驱动器420驱使其中一个构件移动时,该构件能带动拖地模块300在第一位置和第二位置之间往复运动;控制器控制驱动器420驱使另一个构件移动时,其能顶落拖地模块410。此时分离机构是抬升机构的一部分结构,如此可以减小清洁机器人所需的配件,节约成本,也进一步减小机身的体积,实现清洁机器人的小型化。
在一个实施例中,清洁机器人还包括水箱102,以及与水箱连通的水管(未图示),水管具有水口,用于将水箱102中的水引导至拖地模块300,驱动器420、水口以及至少部分的水管安装于连接部(即升降架4113)上。由此,通过连通水箱102的水管能够润湿拖地模块300,湿式清洁待清洁表面,同时水口设置在升降架4113上能够与拖地模块300密切接触,更均匀的润湿拖地模块300。
在一个实施例中,请参考图3与图5,升降组件410包括第一升降结构411与第二升降结构412。第一升降结构411和第二升降结构412中的一个与拖地模块300可拆卸连接,且与驱动器420连接并在驱动器420驱动下相对机身100升降,以带动拖地模块300在第一位置与第二位置之间运动。第一升降结构411和第二升降结构412中的另一个与驱动器420直接或间接连接,拖地模块300位于第二位置时,控制器控制驱动器420继续驱动能驱使第一升降结构411和第二升降结构412中的另一个动作,使其相对机身下降,以将拖地模块300顶落,请参考图9至图11。由此可知,第一升降结构411和第二升降结构412中任一个均可在驱动器420的作用下相对机身100上下升降,比如:驱动器420能驱使第一升降结构411升降,以带动拖地模块300运动,此时,拖地模块300应设于第一升降结构411上;或者,驱动器420能驱使第二升降结构412升降,以带动拖地模块300运动,此时,拖地模块300应设于第二升降结构412。
另外,在顶落过程中,若第二升降结构412负责拖地模块300升降时,第一升降结构411则负责拖地模块300的顶落。比如:当第二升降结构412带动拖地模块300运动至第二位置时,第一升降结构411上具有一顶杆结构,抵触在拖地模块300上。若驱动器420继续驱动时,顶杆结构会对拖地模块300施加一远离机身100的力(比如向下顶力),以顶落拖地模块300等。
在本实施例中,将升降组件410设计为第一升降结构411和第二升降结构412,分别对应升降和顶落动作,使得拖地模块300的抬升和更换能有序进行。同时也便于抬升机构400在机身100内合理布置,使得清洁机器人内部结构设计更加合理、有序。
进一步地,请参考图3、图6、图10以及图12到图25,拖地模块300通过连接部(即升降架4113)可拆卸连接于第一升降结构411,驱动器420连接于第一升降结构411。第二升降结构412与第一升降结构411连接,并通过第一升降结构411间接连接于驱动器420。控制器控制驱动器420驱使第一升降结构411在第二升降结构412的表面上抬升,以带动拖地模块300由第一位置运动至第二位置。此时,第一升降结构411相对第二升降结构412升降时,驱动器420也会随第一升降结构411一起升降。
请继续参考图3,顶出部设置为第二升降结构412,当拖地模块300运动至第二位置时,控制器控制驱动器420继续驱动第一升降结构411,使得第一升降结构411驱使第二升降结构412相对机身100朝第一位置的方向运动,以顶落拖地模块300。如此,当拖地模块300运动至第二位置时,驱动器420的继续驱动能使得第二升降结构412相对机身4113朝第一位置运动,使得拖地模块300能被有效顶落,保证拖地模块300的更换稳定进行。
或者,请参考图16到图19,顶出部设置为第二升降结构412,拖地模块300运动至第二位置后,控制器控制驱动器420继续驱使第一升降结构411在第二升降结构的表面上抬升,以带动拖地模块300抬升至高于第二位置的第三位置,拖地模块300位于第三位置时,控制器控制驱动器420继续驱动第一升降结构411,以使第一升降结构411驱动第二升降结构相对机身朝第一位置的方向运动,顶落拖地模块300。在不同位置实现拖地模块300的抬升和顶落,一方面能够使清洁机器人的功能划分更加清晰,另一方面,拖地模块300的抬升和顶落需要与锁紧组件800锁紧和松开拖地模块300进行配合,实现更佳的效果,下文会结合实施例详细说明。
需要说明的是,第一升降结构411带动拖地模块300运动至第二位置或第三位置时,驱动器420驱动第二升降结构412的驱动方式可为:通过第一升降结构411反作用在第二升降结构412上,以使其向下运动;或者,在驱动器420的输出轴与第二升降结构412之间设置传动结构,比如:跷板与凸轮组合结构等,当驱动器420随第一升降结构411运动至第二位置时,其上的凸轮能顶起跷板一端,下压另一端,以驱使第二升降结构412下移等。
可选地,拖地模块300在升降架4113上的连接方式可为但不仅限于磁吸、卡扣等。更进一步地,第一升降结构411在第二升降结构412的表面上升降时,第二升降结构412相对机身100不产生位移。此时第二升降结构412相当于支撑基础,保证第一升降结构411移动更平稳。另外,第二升降结构412相对第一升降结构411朝第一位置的方向运动时,第一升降结构411相对机身100不产生位移。由此可知,第一升降结构411和第二升降结构412不能同时相对机身100运动,在顶落拖地模块300时,以第一升降结构411为支撑基础,保证第二升降结构412对拖地模块300施加一远离机身100的力,顺利完成顶落动作,提高产品性能。
在一个实施例中,请参考图3,抬升机构400还包括支撑件430,支撑件430连接于机身和第二升降结构之间。第一升降结构411在第二升降结构的表面上升降时,支撑件430支撑并限制第二升降结构412相对机身100产生位移。由于拖地模块300在第一位置、第二位置和第三位置之间往复运动时,第一升降结构411也在第二升降结构412上升降运动,因此,本实施例设置支撑件430,使其只在拖地模块300运动于第一位置和第二位置之间,以及运动于第二位置和第三位置之间时,限制第二升降结构412相对机身100运动,为拖地模块300的升降提供稳定支撑,从而保证拖地模块300被稳定抬起。进一步的,清洁机器人还设置有限位结构(未图示),在第二升降结构相对机身朝第一位置的方向运动时,限位结构向升降架4113施加向下的压力,限制升降架4113以及第一升降结构411相对机身继续向上运动,且第一升降结构411向第二升降结构施加压力,第二升降结构按压支撑件使其发生形变或位移。
请参考图9至图11或图18、图19,当拖地模块300运动至第二位置或第三位置时,驱动器420继续驱动能驱使支撑件430发生形变或位移,以使第二升降结构412相对第一升降结构411朝第一位置的方向运动。可知,若需对拖地模块300进行拆卸时,将拖地模块300抬升至第二位置或第三位置后,继续驱动驱动器420,驱使第一升降结构411继续相对第二升降结构412向上爬升,但是由于限位结构的限制,升降架4113受到限位结构施加的向下的压力而无法再向上运动,进而将该压力传递给第二升降结构412,第二升降结构受到的压力增大导致支撑件430无法再支撑其相对机身不移动100,支撑件430发生形变或自身发生相对位移,从而使得第二升降结构412能相对第一升降结构411下移,进而顶落拖地模块300。如此,本实施例巧妙设计支撑件和限位机构,使得第二升降结构412前后实现支撑和下移顶落动作,进一步保证拖地模块300抬升和更换稳定进行。
需要说明的是,限位结构设置为相对机身可固定的结构,可以是单独的一个结构,也可以直接利用机身现有的结构,如机身的外壳,第一升降结构411抬升至第二位置或第三位置时,升降架4113抵靠在机身的外壳上,使第一升降结构411无法再继续向上移动,当然除了机身的外壳,只要是相对机身固定的部件均可以作为限位结构。
还需要说明的是,支撑件430可设计为具有弹性变形的结构,也可设计为具有复位功能的吸附结构或卡扣结构。当支撑件430设计为具有弹性变形结构时,在驱动器420的作用下,支撑件430发生形变,以允许第二升降结构412能相对下移;当支撑件430设计为具有复位功能的吸附结构或卡扣结构时,驱动器420的驱动力大于支撑件430与机身100之间的吸附力或卡扣力,驱使支撑件430相对机身100下移,以带动第二升降结构412动作等。
另外,当支撑件430为具有弹性变形结构时,其可具体为但不仅限于弹性橡胶、弹簧等。
进一步地,请参考图3,支撑件430包括限位弹簧431。限位弹簧431连接于第二升降结构412与机身100之间,即当拖地模块300在第一位置和第二位置之间运动时,限位弹簧431利用自身弹力支撑第二升降结构412,以防止其产生位移而导致拖地模块300的抬升动作失稳。其中,限位弹簧431提供的向上作用力应足以支撑所有的被支撑物的重量,因此限位弹簧431提供的向上的作用力应至少大于第一升降结构411、第二升降结构412、驱动器420、拖地模块300的重量之和。
需要说明的是,限位弹簧431可利用其拉伸力作用在第二升降结构412上;也可利用其压缩力作用在第二升降结构412上。当限位弹簧431以拉伸力作用在第二升降结构412上时,限位弹簧431至少部分位于第二升降结构412的上方,以使其呈悬挂状态。当限位弹簧431以压缩力作用在第二升降结构412上时,限位弹簧431则压缩在第二升降结构412与机身100之间。
更进一步地,请参考图3与图8,为保证限位弹簧431稳定形变,可在第二升降结构412与机身100上均设置定位柱4123,限位弹簧431分别套接于两侧的定位柱4123上。
在一个实施例中,请参考图3,为保证第二升降结构412在机身100内稳定移动,在机身100内设置滑槽110,滑槽110的槽壁上设有第一导向部120。第二升降结构412上设有与第一导向部120导向配合的第二导向部4122。如此,通过第一导向部120与第二导向部4122配合,使得第一升降结构411在滑槽110内平稳下移。
可选地,第一导向部120为槽状结构,第二导向部4122为凸状结构;或者,第一导向部120为凸状结构,第二导向部4122为槽状结构。
在一个实施例中,请参考图6,抬升机构400还包括离合结构。离合结构连接于第一升降结构411和驱动器420之间,以使第一升降结构411和驱动器420配合或断开配合。请参考图26和图27,驱动器420驱使第一升降结构411在第二升降结构的表面上抬升时,或者,拖地模块300处于第二位置且无下降趋势时,离合结构4112处于接触状态,第一升降结构411和驱动器420配合。驱动器420驱使第一升降结构411在第二升降结构的表面上抬升时,需要驱动器420带动第一升降结构411运动;当拖地模块300处于第二位置且控制器判断拖地模块300需要保持抬升状态时,离合结构4112也处于接触状态,使得拖地模块300受驱动器420的作用力保持被抬升支撑。
请参考图28,拖地模块300处于第一位置时,离合结构4112处于离合状态,第一升降结构411和驱动器420断开配合,即拖地模块300不受驱动器420的作用力,这样使得拖地模块300具有一定的浮动量,使之与地面接触时为浮动,以适应不同的地面工作。请参考图29,第一升降结构411在第二升降结构的表面上下降时,离合结构4112处于离合状态。当第一升降结构411在第二升降结构的表面上下降时,需要驱动器420给第一升降结构411让位,避免驱动器420限制第一升降结构411下降。
需要说明的是,离合结构4112处于离合状态应理解为:离合结构4112中至少两部件相互分离,不接触,使得驱动器420与第一升降结构411之间无法传力,导致驱动器420在一定旋转角度内进行空转,无法驱使第一升降结构411移动。而离合结构4112处于接触状态则理解为:离合结构4112中至少两部件相互接触、受力,此时驱动420可通过离合结构4112向第一升降结构411传力,以使第一升降结构411移动。
在一个实施例中,请参考图3、图14到图25,第一升降结构411包括装有驱动器420的连接部(升降架4113)、设于升降架4113的齿轮组4111。第二升降结构412包括与部分齿轮组4111啮合的齿条4121。拖地模块300可拆卸连接于升降架4113上。驱动器420驱使齿轮组4111在齿条4121上抬升。当拖地模块300运动至第二位置或高于第二位置的第三位置,且驱动器420继续驱动时,升降架4113及齿轮组4111的运动受机身100内的限制结构的限制,使其(即齿轮组4111)相对机身100不产生位移,并驱使齿条4121朝第一位置方向运动,以顶落拖地模块300。
由此可知,请参照图14、图15,在抬升时,齿条4121处于固定状态,驱动器420驱使齿轮组4111旋转,使之在齿条4121上向上运动,以通过升降架4113将第一升降结构411和驱动器420一起抬升,从而带动拖地模块300由第一位置向第二位置运动,脱离待清洁面700。请参照图13、图16到图19,在拆卸拖地模块时,拖地模块300运动至第二位置或者继续抬升至第三位置时,驱动器420继续驱动。由于齿轮组4111的运动受限制,无法继续移动,因此,旋转的齿轮组4111反向作用在齿条4121上,驱使齿条4121朝第一位置方向运动,直至与拖地模块300接触,并将其顶落,以完成更换操作。如此,在升降和顶落时,本实施例巧妙利用齿轮组4111和齿条4121配合,不仅实现齿轮组4111在齿条4121上的移动,而且利用齿轮组4111的限位反向作用齿条4121,以实现拖地模块300稳定顶落,使得抬升机构400设计更加巧妙、紧凑。
请参考图20、图21,为了实现再次安装拖地模块300,齿条顶落拖地模块300后需要复位,避免阻碍拖地模块300安装在升降架4113。驱动器420反转,为齿轮组4111在齿条上反向旋转让位,齿条逐渐失去齿轮组对其施加的压力,在支撑件430的作用下向上运动,直至齿条回到初始位置。齿轮组继续反转,直至齿轮组运动至拖地模块300安装在升降架4113上并处于第二位置时,齿轮组所处的位置。请参考图22到图23,驱动器420持续反向旋转为驱动齿轮41111让位,避免阻碍驱动齿轮41111在齿条4121上向下运动。驱动齿轮41111在齿条4121上向下运动,以通过升降架4113将第一升降结构411和驱动器420一起下降,进而自动安装第一升降结构411下方的拖地模块300。需要说明的是,驱动器420或驱动齿轮41111的正转、反转并非指其实际旋转方向,而是指驱动器420、驱动齿轮41111在齿条上抬升方向与驱动器420和驱动齿轮41111相对齿条上下降时的旋转方向相反。
需要说明的是,齿轮组4111的运动受机身100内的限制结构限制应理解为:机身100内至少有一结构能限制齿轮组4111继续上升而超越第二位置,其实现方式有多种,比如:机身100上具有一结构,能直接抵触齿轮组4111;或者,机身100上具有一内壁抵住升降架4113或者驱动器420,以间接实现限制齿轮组4111的运动等。其中,驱动器420可为电机或马达。
还需说明的是,为了提升第一升降结构411运动的稳定性,可在升降架4113上设置导向孔130,机身100上设有与导向孔130配合导向柱4114;或者,升降架4113上设置导向柱4114,机身100上设有与导向柱4114配合导向孔130。进一步的,为了提高第一升降结构411升降运动的稳定性和可靠性,在升降架4113的长度方向上对称设置了两个导向孔130,在机身100上对应的设有与导向孔130配合的两个导向柱4114,为避免两组导向孔130与导向柱4114在升降过程中出现由于制造、装配误差以及运动不同步导致的卡死现象,两组导向孔130与导向柱4114的配合分别采用不同的滑动配合关系,例如其中一组导向孔130与导向柱4114采用线接触滑动配合,另一组导向孔130与导向柱4114采用点接触的滑动配合(图中未示出)。
进一步地,请参考图6、图7和图26到图29,齿轮组4111包括与驱动器420驱动连接的传动件41112、与齿条4121啮合的驱动齿轮41111。传动件41112通过离合结构4112驱使驱动齿轮41111转动。离合结构4112用于允许传动件41112与驱动齿轮41111之间具有预设空行程,以使两者断开配合。由此可知,请参考图27,在开始抬升时,由于离合结构4112具有预设空行程,即传动件41112与驱动齿轮41111之间具有一段时间为断开配合状态,因此,传动件41112在驱动器420的驱动下,空转一段时间才能与驱动齿轮41111配合;配合后,驱使驱动齿轮41111在齿条4121上移动,使得拖地模块300运动至第二位置或第三位置上。在本实施例中,拖地模块300运动至第三位置。
请参考图29,当清洁机器人需工作时,驱动器420反向驱动传动件41112,使得传动件41112转至与驱动齿轮41111分离。此时,驱动齿轮41111失去传动件41112的扭力,使得齿轮组4111、驱动器420以及升降架4113在重力下朝第一位置方向运动。另外,驱动齿轮41111在下移的同时,受齿条4121啮合作用反向转动,始终能与传动件41112接触,使得驱动齿轮41111下移时依然受传动件41112限制,避免其下移过快而易导致拖地模块300撞击待清洁面700。
请参考图28,当拖地模块300运动至第一位置时,驱动器420可驱使传动件41112继续转动,使得传动件41112与驱动齿轮41111之间断开接触,保证驱动齿轮41111能在齿条4121上具有一定的上下移动行程,以实现拖地模块300具有上下浮动功能,从而使得拖地模块300能适应不同工况的待清洁面700。
需要说明的是,传动件41112可设计为齿轮结构,也可设计为滚轴结构。当传动件41112设计为滚轴结构时,传动件41112与驱动器420之间的连接可通过皮带传动、链条传动等。
另外,离合结构4112应理解为:在传动件41112与驱动齿轮41111之间具有一结构,使得传动件41112旋转一定角度之前,始终与驱动齿轮41111保持分离状态,无法驱使驱动齿轮41111旋转;一定角度后,传动件41112能与驱动齿轮41111接触,并能带动驱动齿轮41111一起旋转。其结构有多种设计,比如:离合结构4112可为两个离合块41121,请参考图8、图27到图29,一个离合块41121设于传动件41112的端面,另一个离合块41121设于驱动齿轮41111的端面,且两个离合块41121之间至少具有间隙。传动件41112旋转一定角度后,该离合块41121才与另一个离合块41121接触;或者,离合结构4112为滚珠和弧形槽组合结构,滚珠设于传动件41112的端面,弧形槽设于驱动齿轮41111的端面,弧形槽的槽宽沿着驱动齿轮41111的周向逐渐减小。当滚珠随传动件41112旋转时,会在弧形槽内滚动。由于弧形槽的槽宽逐渐减小,因此,旋转一定角度后,滚珠会卡在弧形槽一端,以带动驱动齿轮41111一起旋转等。
在一个实施例中,请参考图6,拖地模块300上至少两处间隔设置的部分均与升降组件410连接,以在升降组件410的带动下一起移动。如此,使得拖地模块300至少两处受力,保证拖地模块300升降平衡、平稳。
需要说明的是,拖地模块300上至少两处间隔设置的部分应理解为拖地模块300上至少具有两处间隔的受力点位。该受力点位的数量可为两个、三个或更多等。当在拖地模块300上,其中两处间隔设置的部分位于拖地模块300的中部两侧时,能使拖地模块300的升降更加平稳。具体到一些实施例中,拖地模块300的相对两端均与升降组件410连接。
在一个实施例中,请参考图6,齿轮组4111还包括设于升降架4113上的转轴41113。传动件41112与驱动齿轮41111间隔套设于转轴41113上,且传动件41112通过离合结构4112与驱动齿轮41111连接。如此,通过转轴41113,使得传动件41112能稳定驱使驱动齿轮41111旋转,保证拖地模块300的抬升更加平稳。
进一步地,请参考图6,驱动齿轮41111与齿条4121均为至少两个。至少两个驱动齿轮41111分别间隔套设于转轴41113上,并分别位于传动件41112的相对两侧。至少两个齿条4121分别间隔设于机身100内,并与驱动齿轮41111一一对应啮合,如此,使得抬升机构400在升降时受力更加平衡。
在一个实施例中,请参考图12、和图13,清洁机器人还包括压力部101,驱动器420驱动拖地模块300抬升至第二位置时,压力部101被配置为抵触锁紧组件800的锁扣部,以使锁扣部由第一状态转换为第二状态。具体地,第二位置设定为:拖地模块300相对机身100无法继续上升时所处的位置。锁紧组件800设置于升降架4113上,在升降架4113的带动下被驱动器420驱动升降。在驱动器420驱动驱动齿轮41111在齿条表面抬升的过程中,拖地模块300由第一位置向第二位置运动,压力部101抵触在锁扣部上并向其施予压力,使其状态改变,直至拖地模块300运动至第二位置,压力部101对锁扣部的抵触达到极限,锁扣部的状态完全转换至第二状态,松开拖地模块300。此时,控制器可以控制齿轮组4111停转,使拖地模块300静止在第二位置,控制器控制驱动器420也可以继续驱动驱动齿轮41111旋转,使驱动齿轮41111驱动齿条4121朝第一位置方向运动,将拖地模块300顶落。由此实现,锁紧组件800与升降组件配合在同一位置(也即是第二位置)抬升、解除锁紧以及顶落拖地模块300。无需将解除锁紧以及顶落拖地模块300的功能实现在高于抬升位置(也即是第二位置)的位置,因此无需增加齿条的高度以及齿轮组4111及驱动器420活动的空间,也就可以不额外增加清洁机器人内部的高度空间,减小清洁机器人的高度。
在另一个实施例中,请参考图14到图25,拖地模块300运动至第二位置后,控制器控制驱动器420继续驱使第一升降结构411在第二升降结构的表面上抬升,以带动拖地模块300抬升至高于第二位置的第三位置。拖地模块300处于第二位置时,锁扣部处于第一状态,拖地模块300位由第二位置运动至第三位置时,压力部101抵触锁扣部使其由第一状态切换为第二状态。锁紧组件800在升降架4113的带动下被驱动器420驱动升降,在驱动器420驱动驱动齿轮41111在齿条表面抬升的过程中,拖地模块300由第一位置向第二位置运动。当拖地模块300抬升至第二位置时,控制器可以控制齿轮组4111停转,使拖地模块300静止在第二位置。清洁机器在越障、过坎、清洁地毯或回归基站时,控制器可以控制拖地模块300静止在第二位置,避免拖地模块300阻碍清洁机器人越障过坎、回归基站拖地模或弄脏地毯。此时,锁扣部仍处于第一状态,将拖地模块300锁紧在升降架4113上,从而避免拖地模块300在越障、过坎、清洁地毯或回归基站时被碰撞掉落,增强了可靠性。当拖地模块300抬升至第二位置时,控制器还可以控制齿轮组4111继续在齿条表面抬升,拖地模块300则由齿轮组4111带动由第二位置向第三位置运动,此时,压力部101抵触在锁扣部上并向其施予压力,使其状态改变,直至拖地模块300运动至第三位置,压力部101对锁扣部的抵触达到极限,锁扣部的状态完全转换至第二状态,松开拖地模块300。进一步的,控制器控制驱动器420继续驱动驱动齿轮41111旋转,使齿轮组4111驱动齿条4121朝第一位置方向运动,将拖地模块300顶落。由此实现,锁紧组件800与升降组件配合在不同位置抬升和解除锁紧以及顶落拖地模块300,功能划分更加清晰,同时能够避免拖地模块300在处于抬升状态(即位于第二位置)时无锁紧组件800的锁紧而产生晃动或脱落。
具体的,锁扣部包括连接于连接部(即升降架4113)且相对连接部可移动的移动件,移动件被配置为处于锁紧位置时与拖地模块300配合锁紧,移动件与压力部101抵触并受到压力部101的压力时,相对升降架4113移动,以从锁紧位置移动至松开位置,解除与拖地模块300的配合锁紧。可以理解的,移动件可以设置为旋转件,移动件未受到压力部101的压力时,处于卡紧拖地模块300的位置,一旦受到压力部101的压力,则会相对升降架4113发生旋转,直至旋转至松开位置。当然锁紧组件800也可以设置为其他结构,例如夹爪结构或卡扣结构,夹爪结构与驱动器420直接或间接连接,由驱动器420驱动在抓紧和张开之间切换,配合拖地模块300所处的位置,驱动器420驱动夹爪结构的状态转换,同理,卡扣结构也可以与驱动器420直接或间接连接,在驱动器420的带动下能够产生水平位移,进而卡紧和松开拖地模块300。
进一步的,请参考图12和图13以及图14到图25,移动件包括钩部801,以及一端与钩部801连接的弹性件,弹性件的另一端连接于升降架4113;拖地模块300上设置有与钩部801配合的凹槽321,移动件处于锁紧位置时,钩部801伸入凹槽321并在弹性件施予的弹性力的作用下卡紧拖地模块300,钩部的上端802受到压力部101的压力大于弹性件施予钩部801的弹性力时,钩部801旋转至松开位置,钩部801处于松开位置时至少不干涉拖地模块300朝向第一位置的方向运动。
在本实施例中,拖地模块300包括擦拭板33以及擦拭板连接件32,擦拭板33连接于擦拭板连接件32,并通过擦拭板连接件32连接于升降架4113,凹槽321设置于擦拭板连接件32上。升降机构的升降架4113包括升降板41131,升降板41131设置在升降架4113底部,以与擦拭板连接件32连接。由于本实施例中擦拭板33具有两块,因此通过擦拭板连接件32,将两块擦拭板连接后再连接到升降板41131,以此能够更加简便的将整个拖地模块300从升降板41131上拆装,在其他实施例中,若只具有一块擦拭板,则可以不通过擦拭板连接件32直接将擦拭板连接至升降板41131即可,相应的凹槽321可以直接设置于擦拭板。需要说明的是,凹槽的形式可以是通孔,钩部801处于锁紧位置时穿透该通孔。擦拭板33的底面连接有擦拭单元34,优选的将擦拭单元34粘附于擦拭板33的底面。对于擦拭单元34的选取,可以但不仅限于一次或多次使用的清洁纸、清洁布、海绵体、塑料丝、编织条、橡胶片等。
钩部801通过一转轴可旋转的连接于升降架4113,并可绕转轴旋转以在锁紧位置和松开位置间转动,而弹性件一端连接于钩部801,另一端连接于升降架4113的升降板41131,在钩部801处于锁紧位置时弹性件施予钩部801张紧力,钩部801在该张紧力的作用下穿过擦拭板连接件32上的凹槽321并张紧拖地模块300,在钩部801由锁紧位置向松开位置运动时时,钩部的上端802受到压力部101的压力,当钩部的上端802受到的压力大于弹性件的张紧力时,钩部801开始旋转,直至旋转到与不干涉拖地模块300能够脱离升降板41131的位置。
需要说明的是,压力部101可以是机身内部单独设置的相对机身可固定的结构,是单独的一个结构,也可以是机身内部原有的其他结构,例如在本实施例中,压力部101为安装在清洁机器人中的水箱102,在其他实施例中压力部101可以是根据清洁机器人机身内的布局,处于移动件上方的任意部件。具体的,弹性件可以设置为具有扭转力的扭簧803,弹性件也可以是其他的具有弹性的结构,如弹性绳、压簧、拉簧等等。优选的,钩部801处于锁紧位置时,钩部801的下端向擦拭板连接件32的方向延伸,钩部801的下端穿过擦拭板连接件上的凹槽321后,反向向擦拭板连接件底面322延伸,以进一步锁紧擦拭板连接件32以及擦拭板33,避免在清洁机器人在执行清洁任务时拖地模块300撞击到障碍物脱落。
升降架和拖地模块300上设置有相互吸附的磁性件,控制器接收到安装拖地模块300的信号,则控制驱动器420运行使第一升降结构411在第二升降结构表面下降,进而使拖地模块300下降至一个低于第二位置高于第一位置的位置,拖地模块300通过磁吸力吸附在升降架上。在本实施例中,通过在升降板41131上设置第二磁铁41132,以及在拖地模块300上设置第一磁铁31,使第一磁铁31和第二磁铁41132相互吸附,进而使拖地模块300安装在升降组件410上。具体的,请参考图12到图25,第一磁铁31固定在擦拭板连接件32上设置的槽中,第二磁铁41132固定在升降板41131上设置的槽中。当然,可以采用其他的方式,例如,在升降机构上设置夹爪结构,夹爪结构张开,释放拖地模块300。
优选的,锁紧组件800设置有两个以上。在本实施例中,锁紧组件800设置有两个,且在拖地模块300安装在升降组件410时,锁紧组件800相对于拖地模块300的几何中心对称,如此,能够使拖地模块300在拖地时的受力更加均匀,减小拖地模块300产生的晃动。当然锁紧组件800设置的越多,拖地模块300的锁紧效果越好,在拖地时越不容易产生晃动。
在一个实施例中,请参考图6和图15,清洁机器人还包括间隔设于机身100上的第一检测器500与第二检测器600。第一检测器500与第二检测器600分别用于对应检测拖地模块300是否处于第一位置、第二位置,并控制驱动器420的启停。由此可知,当拖地模块300运动至第一位置时,第一检测器500被触发,向控制模块发送信号,以控制驱动器420进行启停或者正反转动作。比如:驱动器420停止工作,使得拖地模块300能与待清洁面700保持接触,实现清洁目的;或者,驱动器420启动并反向转动,抬高拖地模块300,以避开高台阶或实现回程移动等。具体的,第一检测器设置为位置传感器,如霍尔元件。当拖地模块300运动至第二位置时,第二检测器600被触发,向控制模块发生信号,以控制驱动器420进行启停。比如:驱动器420停止工作,使得拖地模块300与待清洁面700保持一定间距;或者,驱动器420启动并正向转动,驱使升降组件410(比如齿条4121)将拖地模块300脱落;又或者,驱动器420启动并反向转动,驱使拖地模块300朝第一位置方向运动等。具体的,请参考图15,第二检测器600设置为微动开关,升降架4113与微动开关之间设置有触发开关,当拖地模块300运动至第二位置时,升降架4113推动触发开关抵触在微动开关上,使微动开关产生第二检测信号,并传递至控制器。触发开关包括触发弹簧602和触发件601,当拖地模块300在由第二位置运动至第三位置的过程中,触发弹簧602被升降架4113压缩,触发件601始终抵触在微动开关上,使微动开关持续向控制器输出第二检测信号。
需要说明的是,第一检测器500和第二检测器600在检测时,不一定分别与拖地模块300直接作用。第一检测器500和第二检测器600也可分别与抬升机构400中至少一结构配合,以间接检测拖地模块300的位置信息,比如:第一检测器500和第二检测器600分别与驱动器420配合,以间接检测拖地模块300的位置等。其中,第一检测器500和第二检测器600均可为接触式传感器或者光敏传感器等。
在一个实施例中,请参考图30,一种清洁机器人的控制方法,清洁机器人可以是上述任一实施例中的清洁机器人。
具体的,清洁机器人包括:机身;移动模块,设于机身;控制器,与移动模块电性连接,并控制移动模块驱使机身移动;拖地模块,与待清洁表面接触以清洁待清洁表面;抬升机构,至少部分设置于机身内,抬升机构包括驱动器以及至少由驱动器驱动抬升的升降组件,拖地模块可拆卸的连接于升降组件的连接部;分离结构以及至少一个锁紧组件;
清洁机器人的控制方法包括以下步骤:S1:控制器控制驱动器驱动至少部分的升降组件抬升,进而带动拖地模块抬升;
S2:控制器控制驱动器驱动锁紧组件的锁扣部由锁紧拖地模块的第一状态切换为解除锁紧拖地模块的第二状态;
S3:控制器控制驱动器驱动分离机构的至少部分结构运动,以在锁紧组件处于第二状态时,使拖地模块被施予远离机身的力而脱离连接部。
由此可知,本清洁机器人的控制方法利用驱动器420一同驱动升降组件410、锁紧组件800,实现拖地模块300升降、更换以及锁紧松开的功能,使得内部结构得到有效简化,便于清洁机器人小型化,从而有利于提升产品性能,同时也能够有效降低清洁机器人的成本。
抬升机构包括第一升降结构和第二升降结构,拖地模块通过连接部可拆卸的连接于第一升降结构,清洁机器人还包括与控制器电性连接的第一检测器,请参考图31,清洁机器人的控制方法还包括:
S11:控制器接收到拖地信号时,若拖地模块处于脱离待清洁表面的第二位置,则控制驱动器运行,以使第一升降结构在第二升降结构的表面上下降,以带动拖地模块由第二位置向接触待清洁表面的第一位置运动;
S12:第一检测器检测到拖地模块处于第一位置,则向控制器传递第一检测信号;
S13:控制器响应于第一检测信号控制驱动器停止运行,拖地模块处于第一位置清洁待清洁表面。
需要说明的是,清洁机器人在执行拖地任务时,控制器会接收到拖地信号。如清洁机器人处于拖地模式或处于扫拖模式时,控制器接收到上述拖地信号。
清洁机器人的控制方法还可以包括,S11’:控制器接收到所述拖地信号时,若第一检测器直接检测拖地模块处于所述第一位置,则向控制器传递第一检测信号;控制器响应于第一检测信号控制清洁机器人执行拖地任务。当拖地模块处于第一位置时,拖地模块可以直接执行拖地任务,无需升降。
若第一检测器无法检测到位于第一位置的拖地模块,即控制器始终无法接收到第一检测信号,控制器控制清洁机器人报错,如控制清洁机器人报警或向外部设备推送报错信息。
请参考图32,当抬升机构设置有离合结构时,离合结构连接于第一升降结构和驱动器之间,以使第一升降结构和驱动器配合或断开配合,上述的步骤S13可以替换为S13’:控制器响应于第一检测信号控制驱动器运行预设时间与第一升降结构断开配合后,再停止运行,以使拖地模块处于第一位置,并能够相对第一位置浮动。
需要说明的是,在本实施例中,驱动器运行使第一升降结构在第二升降结构的表面上抬升,是指驱动器(电机)正转驱动驱动齿轮41111正转在齿条表面爬升,而驱动器运行使第一升降结构在第二升降结构的表面上下降,是指升降架依靠安装在自身上的齿轮组4111以及电机的重力驱使驱动齿轮41111反转在齿条表面下降,此时电机需要反转,避免阻碍驱动齿轮41111在齿条表面下降。当有离合结构设置于驱动齿轮41111和驱动器之间时,驱动器需要反转使得离合结构始终处于离合状态,为驱动齿轮41111让位使其能够反转在齿条表面下降。当拖地模块下降到第一表面时,电机继续反转预设时间,以使离合结构继续处于离合状态,为驱动齿轮41111让位,使得拖地模块有一个可上下浮动的空间。当然,在其他实施例中,驱动器可以直接驱动齿轮组4111在齿条表面抬升或下降,无需依靠齿轮组4111及驱动器自身的重力。
进一步的,清洁机器人包括与控制器电性连接的第二检测器以及压力部,分离机构设有作用于拖地模块以使拖地模块与连接部脱离连接的顶出部,顶出部设置为第二升降结构,请继续参考图32,清洁机器人的控制方法还包括:
S14:控制器判断是否需要更换拖地模块,是,则控制驱动器驱动第一升降结构在第二升降结构的表面上抬升,带动拖地模块抬升至第二位置,压力部抵触锁扣部使其由第一状态切换为第二状态;
S15:第二检测器检测到拖地模块被抬升至第二位置,则向控制器传递第二检测信号;
S16:控制器响应于第二检测信号控制驱动器继续驱动第一升降结构,以使第一升降结构驱动第二升降结构相对机身朝第一位置的方向运动,顶落拖地模块。
由此实现,锁紧组件与升降组件配合在同一位置(也即是第二位置)抬升、解除锁紧以及顶落拖地模块。无需将解除锁紧以及顶落拖地模块的功能实现在高于抬升位置(也即是第二位置)的位置,因此无需增加齿条的高度以及齿轮组4111及驱动器活动的空间,也就可以不额外增加清洁机器人内部的高度空间,减小清洁机器人的高度。
更进一步的,连接部和拖地模块上设置有相互吸附的磁性件,清洁机器人的控制方法还包括:
S17:控制器接收到安装拖地模块的信号,则控制驱动器运行使第一升降结构在第二升降结构表面下降,进而使拖地模块下降至一个低于第二位置高于第一位置的位置,拖地模块通过磁吸力吸附在连接部上。当拖地模块需要更换时,清洁机器人驶回维护其的基站,并将拖地模块顶落(拆卸)在基站内,待基站为其准备好干净的拖地模块时,基站的控制器与清洁机器的控制器通信,即清洁机器人的控制器接收到安装拖地模块的信号,控制器控制驱动器运行使第一升降结构在第二升降结构表面下降,进而将拖地模块吸附在连接部(升降架)上,清洁机器人在基站内完成拖地模块的更换。
在上述实施例中,清洁机器人可以不在第二位置实现拖地模块的解锁及顶落,具体的请参考图33,清洁机器人的控制方法还包括:
S18:控制器判断是否需要更换拖地模块,是,则控制驱动器驱动第一升降结构在第二升降结构的表面上抬升,带动拖地模块抬升至第二位置;
S19:第二检测器检测到拖地模块被抬升至第二位置,则向控制器传递第二检测信号;
S20:控制器响应于第二检测信号控制驱动器继续驱动第一升降结构在第二升降结构表面抬升,以带动拖地模块抬升至高于第二位置的第三位置,在拖地模块由第二位置移动至第三位置的过程中,压力部抵触锁扣部使其由第一状态切换为第二状态,并且第二检测器持续向控制器发送第二检测信号;
S21:控制器响应于第二检测信号控制驱动器继续驱动第一升降结构,以使第一升降结构驱动第二升降结构相对机身朝第一位置的方向运动,顶落拖地模块。由此可知,第二位置仅时拖地模块抬升并静止的位置,便于拖地模块越障、清洁地毯或回归基站等等,拖地模块的解锁以及顶落在高于第二位置的第三位置实现,锁紧组件与升降组件配合在不同位置抬升和解除锁紧以及顶落拖地模块,功能划分更加清晰,同时能够避免拖地模块在处于抬升状态(即位于第二位置)时无锁紧组件的锁紧而产生晃动或脱落。
S22:控制器接收到安装拖地模块的信号,则控制驱动器运行使第一升降结构在第二升降结构表面下降,进而使拖地模块下降至一个低于第二位置高于第一位置的位置,拖地模块通过磁吸力吸附在连接部上。
在一个实施例中,请参考图34,清洁机器人包括与控制器电性连接的第三检测器,清洁机器人的控制方法还包括:
S23:第三检测器检测清洁机器人的工作情况,并向控制器传递第三检测信号;
S24:控制器基于第三控制信号判断是否需要抬升拖地模块,是,则控制驱动器驱动第一升降结构在第二升降结构的表面上抬升,带动拖地模块抬升至第二位置。第三检测器可以是视觉传感器、下视传感器、红外传感器、超声波传感器中的一种或几种。第三检测器检测到清洁机器在越障、过坎、清洁地毯或回归基站时,控制器判断需要抬升拖地模块,进而可以控制拖地模块抬升并静止在第二位置,避免拖地模块阻碍清洁机器人越障过坎、回归基站拖地模或弄脏地毯。
S25:控制器基于第三检测信号判断是否需要降下拖地模块,是,则控制驱动器运行使第一升降结构在第二升降结构表面下降,进而使拖地模块由第二位置下降至第一位置。当第三检测器检测到需要拖地模块抬升的情形消失,控制器控制拖地模块下降至第一位置,继续清洁待清洁表面。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对公开专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本公开的保护范围。因此,本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本公开的描述中,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”、“轴向”、“径向”、“周向”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公开和简化描述,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公开的限制。
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至少一个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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公开中的具体含义。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
Claims (17)
1.一种清洁机器人,所述清洁机器人包括:
机身;
移动模块,设于所述机身,用于带动所述机身移动;
控制器,与所述移动模块电性连接,并控制所述移动模块驱使所述机身移动;
拖地模块,与待清洁表面接触以清洁待清洁表面;
其特征在于,所述清洁机器人还包括:
抬升机构,所述抬升机构包括升降组件,所述升降组件设置于所述机身,设有与所述拖地模块可拆卸连接以带动所述拖地模块上下运动的连接部;
分离机构,设置于所述机身,设有作用于所述拖地模块以使所述拖地模块与所述连接部脱离连接的顶出部;
锁紧组件,设有将所述拖地模块锁扣在所述连接部上的锁扣部,所述锁扣部包括锁紧所述拖地模块的第一状态和与所述拖地模块解除锁紧的第二状态;
驱动器,由所述控制器控制工作,以给所述升降组件、分离机构以及锁紧组件提供驱动力。
2.根据权利要求1所述的清洁机器人,其特征在于,所述控制器与所述驱动器电性连接,由控制器控制工作,以驱动至少部分的所述升降组件抬升,带动所述拖地模块由接触待清洁表面的第一位置运动至脱离待清洁表面的第二位置;并且,驱动所述分离机构的至少部分结构运动,以使所述顶出部抵触并顶落所述拖地模块;以及,驱动所述锁扣部在所述第一状态和第二状态之间切换。
3.根据权利要求1所述的清洁机器人,其特征在于,所述锁紧组件设置于所述连接部,跟随所述连接部一同升降。
4.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,所述拖地模块位于所述第一位置时,所述锁扣部处于锁紧所述拖地模块的第一状态,所述拖地模块从所述连接部上脱离时,所述锁扣部处于解除锁紧所述拖地模块的第二状态,所述驱动器驱动所述锁扣部在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
5.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,所述升降组件包括第一升降结构和第二升降结构,所述拖地模块通过所述连接部可拆卸的连接于所述第一升降结构,所述驱动器连接于所述第一升降结构,所述控制器控制所述驱动器驱使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升,以带动所述拖地模块由所述第一位置向所述第二位置运动。
6.根据权利要求5所述的清洁机器人,其特征在于,所述顶出部设置为所述第二升降结构,所述第二升降结构通过所述第一升降结构间接连接于所述驱动器,所述拖地模块运动至所述第二位置时,所述控制器控制所述驱动器继续驱动所述第一升降结构,以使所述第一升降结构驱动所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动,顶落所述拖地模块。
7.根据权利要求5所述的清洁机器人,其特征在于,所述顶出部设置为所述第二升降结构,所述第二升降结构通过所述第一升降结构间接连接于所述驱动器,所述拖地模块运动至所述第二位置后,所述控制器控制所述驱动器继续驱使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升,以带动所述拖地模块抬升至高于所述第二位置的第三位置,所述拖地模块位于所述第三位置时,所述控制器控制所述驱动器继续驱动所述第一升降结构,以使所述第一升降结构驱动所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动,顶落所述拖地模块。
8.根据权利要求6或7所述的清洁机器人,其特征在于,所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上升降时,所述第二升降结构相对所述机身不产生位移;所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动时,所述第一升降结构以及所述驱动器相对所述机身不产生位移。
9.根据权利要求8所述的清洁机器人,其特征在于,所述抬升机构包括支撑件,所述支撑件连接于所述机身和所述第二升降结构之间,所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上升降时,所述支撑件支撑并限制所述第二升降结构相对所述机身产生位移;所述清洁机器人还设置有限位结构,在所述第二升降结构相对所述机身朝所述第一位置的方向运动时,所述限位结构向所述连接部施加向下的压力,限制所述连接部以及所述第一升降结构相对所述机身继续向上运动,且所述第一升降结构向所述第二升降结构施加压力,所述第二升降结构按压所述支撑件使其发生形变或位移。
10.根据权利要求9所述的清洁机器人,其特征在于,所述第一升降结构包括设于所述连接部上的齿轮组,所述第二升降结构包括与部分所述齿轮组啮合的齿条,所述驱动器驱使所述齿轮组在所述齿条上抬升。
11.根据权利要求6所述的清洁机器人,其特征在于,所述锁紧组件设置于所述连接部,跟随所述连接部一同升降,所述清洁机器人还包括压力部,所述驱动器驱动所述拖地模块抬升至所述第二位置时,所述压力部被配置为抵触所述锁扣部,以使所述锁扣部由所述第一状态转换为所述第二状态。
12.根据权利要求7所述的清洁机器人,其特征在于,所述锁紧组件设置于所述连接部,跟随所述连接部一同升降,所述清洁机器人还包括压力部,所述拖地模块处于所述第二位置时,所述锁扣部处于所述第一状态,所述拖地模块位由所述第二位置运动至所述第三位置时,所述压力部抵触所锁扣部使其由所述第一状态切换为第二状态。
13.根据权利要求11或12中所述的清洁机器人,其特征在于,所述锁扣部包括连接于所述连接部且相对所述连接部可移动的移动件,所述移动件被配置为处于锁紧位置时与所述拖地模块配合锁紧,所述移动件与所述压力部抵触并受到所述压力部的压力时相对所述连接部移动,以从所述锁紧位置移动至松开位置,解除与所述拖地模块的配合锁紧。
14.根据权利要求13所述的清洁机器人,其特征在于,所述移动件包括钩部,以及一端与所述钩部连接的弹性件,所述弹性件的另一端连接于所连接部;所述拖地模块上设置有与所述钩部配合的凹槽,所述移动件处于所述锁紧位置时,所述钩部伸入所述凹槽并在所述弹性件施予的弹性力的作用下卡紧所述拖地模块,所述钩部的上端受到所述压力部的压力大于所述弹性件施予所述钩部的弹性力时,所述钩部旋转至松开位置,所述钩部处于所述松开位置时至少不干涉所述拖地模块朝向所述第一位置的方向运动。
15.根据权利要求5所述的清洁机器人,其特征在于,所述抬升机构还包括离合结构,所述离合结构连接于所述第一升降结构和所述驱动器之间,以使所述第一升降结构和所述驱动器配合或断开配合,所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上下降时,或者,所述拖地模块处于所述第一位置时,所述离合结构处于离合状态,所述第一升降结构和所述驱动器断开配合,所述驱动器驱使所述第一升降结构在所述第二升降结构的表面上抬升时,或者,所述拖地模块处于所述第二位置且所述控制器判断所述拖地模块需要保持抬升状态时,所述离合结构处于接触状态。
16.根据权利要求15所述的清洁机器人,其特征在于,所述第一升降结构包括设于所述连接部上的齿轮组,所述第二升降结构包括与部分所述齿轮组啮合的齿条,所述驱动器驱使所述齿轮组在所述齿条上运动;所述齿轮组包括与所述驱动器驱动连接的传动件、与所述齿条啮合的驱动齿轮,所述传动件通过所述离合结构驱使所述驱动齿轮转动,所述离合结构用于允许所述传动件与所述驱动齿轮之间具有预设空行程,以使两者断开配合。
17.根据权利要求1所述的清洁机器人,其特征在于,所述清洁机器人还包括水箱,以及与所述水箱连通的水管,所述水管具有水口,用于将所述水箱中的水引导至所述拖地模块,所述驱动器、所述水口以及至少部分的所述水管安装于所述连接部上。
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