CN220422468U - 一种自主作业设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自主作业设备，包括底盘、第三盖体和感应装置，所述底盘包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体和第二盖体形成底盘密封腔，所述第三盖体连接于所述底盘，且相对于所述底盘至少在水平方向上可移动；所述感应装置包括相匹配的传感器和感应件，所述传感器位于所述底盘密封腔，并固定于所述第一盖体，所述感应件固定于所述第三盖体，且所述传感器和感应件分别位于所述第二盖体的内外两侧，该感应装置的需求电连接的部分都固定于第一盖体，与第二盖体没有导线或者排线连接，可方便第二盖体的更换。

Description

一种自主作业设备

技术领域

本实用新型涉及一种自主作业设备，尤其涉及一种户外作业机器人，进一步地涉及一种智能割草机。

背景技术

智能割草机是一种常见的用于修剪草坪、植被等的机械工具，以其便捷的实用性受到广大使用者的认可。现有技术中的割草机包括机壳以及安装在机壳上的割刀组件。机壳通常由相配合的上壳体和下壳体组成。在使用过程中，机器长期暴露在阳光下，塑料材质的上壳体容易老化，并且上壳体在工作过程中也容易因撞击到障碍物而导致碎裂，因此通常需要更换上壳体。现有技术中，割草机上设置的碰撞传感器通常是固定在上壳体，其与下壳体上的控制电路之间采用导线或者排线进行电连接，这种连接方式不利于上壳体的更换，因此有必要提供一种新的安装方式来以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自主作业设备，该自主作业设备的传感器和感应件分别位于第二盖体的内外两侧，不会影响第二盖体的更换。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种自主作业设备，包括：

底盘，所述底盘包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体和第二盖体形成底盘密封腔，

第三盖体，所述第三盖体连接于所述底盘，且相对于所述底盘至少在水平方向上可移动；

感应装置，所述感应装置包括相匹配的传感器和感应件，所述传感器位于所述底盘密封腔，并固定于所述第一盖体，所述感应件固定于所述第三盖体，且所述传感器和感应件分别位于所述第二盖体的内外两侧。

在一个实施例中，所述第二盖体的内侧在与所述传感器相对应的部分设有第一凹部，所述传感器位于所述第一凹部内。

在一个实施例中，所述自主作业设备包括还有电路板，所述传感器固定于所述电路板，所述第一盖体还包括有卡勾，所述卡勾限制所述电路板往所述第二盖体方向移动，所述第二盖体的内侧在于所述卡勾相对应的部分设置有第二凹部，所述第二凹部较所述第一凹部凹陷的深度更深。

在一个实施例中，定义所述第二盖体的壁厚t0，所述第一凹部处的所述第二盖体的壁厚t1，所述第二凹部处的第二盖体的壁厚t2，其中，0.6≤t1/t0≤0.8，0.3≤t2/t0＜0.6。

在一个实施例中，第二盖体的壁厚t0、第一凹部处的所述第二盖体的壁厚t1以及所述第二凹部处的第二盖体的壁厚t2更满足2.5≤t0≤4，1.8≤t1≤2.2，1.0≤t2＜1.8。

在一个实施例中，第二壳体的壁厚t0为3mm，第一凹部处的第二壳体壁厚t1为2mm，第二凹部处的第二壳体壁厚t2为1.5mm。

在一个实施例中，所述自主作业设备设置有固定部，所述电路板通过所述固定部固定于所述第一盖体。

在一个实施例中，所述固定部包括设置于第一盖体的下限位部，所述下限位部和所述卡勾配合将所述电路板固定于所述第一盖体。

在一个实施例中，所述固定部还包括设置于所述第一盖体和/或第二盖体的定位柱，所述电路板设置有与所述定位柱相匹配的定位孔，所述定位柱延伸至所述定位孔内。

在一个实施例中，所述第三盖体设置有磁性件安装部，所述磁性件安装部从所述第三盖体内侧往第二盖体外侧方向延伸，所述感应件固定于所述磁性件安装部自由端的端部。

本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是，本实用新型提供的自主作业设备的传感器和感应件分别安装在第一盖体和第三盖体，并且分别位于第二盖体的内外两侧，不会影响第二盖体的更换。

附图说明

图1是本实用新型一具体实施方式的智能割草机的示意图。

图2是本实用新型一具体实施方式的智能割草机的顶面视图。

图3是沿图2中X1-X1的剖视图及局部放大图。

图4是本实用新型一具体实施方式的第一盖体的示意图，展示了其从一个角度观察到的顶面结构。

图5是本实用新型一具体实施方式的第二盖体的顶面视图。

图6是本实用新型一具体实施方式的第二盖体的示意图。

图7是本实用新型一具体实施方式的第二盖体的侧面视图。

图8是本实用新型一具体实施方式的智能割草机的俯视图。

图9是图8中沿X2-X2的剖视图及局部放大图。

图10是图8中沿X3-X3的剖视图及局部放大图。

图11是本实用新型一具体实施方式的第三盖体的示意图，展示了第三盖体的下表面。

图12是本实用新型一具体实施方式的第二盖体的示意图及局部放大图，展示了第二盖体的下表面。

图13是本实用新型一具体实施方式的第一盖体的示意图及局部放大图，展示了第一盖体的上表面。

图14是图13中第一盖体隐去第六电路板后的局部放大图。

图15是本实用新型另一具体实施方式中第六电路板的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

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。

本实施例提供了一种自主作业系统，包括自主作业设备、停靠站和边界。

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，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。所述外壳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。在一些实施例中，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。在本实施例中，外壳构造为与底盘固定连接。

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，所述从动轮典型地构造为万向轮，所述驱动轮和所述从动轮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，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。

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，典型地如由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，或针对设有定位装置(如GPS等)的自主作业设备而言，在示例性地由二维或三维坐标形成的电子地图中设置的虚拟边界。在本实施方式中，边界构造为与边界信号发生装置电连接的闭合通电导线，边界信号发生装置通常设置在停靠站内。

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

参考图1-图7，本实用新型一具体实施方式提供了一种自主作业设备，包括至少由第一盖体11和第二盖体12扣合形成且具有至少一个底盘密封腔的底盘。第一盖体11与第二盖体12通过螺钉固定连接。其中，第一盖体11的边缘设置有多个第一螺钉孔111，第二盖体12上设置有与第一盖体11上的第一螺钉孔111对应设置的多个第二螺钉孔121。第二盖体12边沿具有将第一盖体11罩住的裙边部122，裙边部122对第一盖体11造成遮挡。裙边部122的最主要作用是防止人的手脚伸入割草机底部接触到运动的刀片；其次，裙边部122还可以对第一盖体11起到遮阳以及避免撞击的作用，即第二盖体12对第一盖体11起到保护作用，防止第一盖体11损坏，更换时仅需更换第二盖体12。

参考图8-图15，该底盘上还设置有第三盖体13，第三盖体13与底盘通过连接装置131连接，且相对于所述底盘至少在水平方向上可移动。这里所说的水平面是指与自主作业设备的移动机构相切的面。竖直方向是指垂直水平面的面，在自主作业设备放置在地面时，远离地面为高，靠近地面为低。参考图2，本具体实施方式中，以自主作业设备的行进方向分别为前后方向，相应的两侧分别为左右方向。

连接装置131的具体结构已在CN113317029A中揭示，申请人将CN113317029A全文引入本申请。在本实施方式中，自主作业设备还包括电路板21，在电路板21上设有霍尔传感器22，霍尔传感器22的位置与第三盖体13上的磁性件23相对应，用来检测外壳相对于底盘的运动，进而判断自主作业设备是否发生碰撞。磁性件23为永磁体。霍尔传感器22也可以直接固定在第一盖体11上，再通过导线与电路板21相连接。

电路板21被固定在底盘密封腔内。具体地，第一盖体11设有下限位部112。下限位部112被构造为由第一盖体11向上延伸的肋，在其上端形成与电路板21的外形适配的槽。第一盖体11还设有卡勾113，与电路板21上的卡槽24相适配。当电路板21被安装后，下限位部112限制了电路板21在前后、左右方向的位置并限制其移动；下限位部112和卡勾113配合限制了电路板21在上下方向的位置并限制其移动。通过上述结构，电路板21被固定安装至第一盖体11，避免了现有技术中将电路板21固定在第二盖体，需要在第一盖体与第二盖体之间设置插接副的缺陷。

进一步地，电路板21上还设有定位孔25，定位孔25与设置在第二盖体12上的定位柱123配合实现对电路板21在水平方向上的定位。在本实施方式中，定位柱123被构造为从第二盖体12向下延伸形成。在其他实施方式中，定位柱还可被构造为从第一壳体向上延伸形成。

在本实施方式中，磁性件23固定于第三盖体13的磁性件安装部132，并且与霍尔传感器22在竖直方向上相对应，让霍尔传感器22和磁性件23分别位于第二盖体12的内外两侧，并且与第二盖体12都不需要设置插接副，不会对第二盖体12拆装产生阻碍。磁性件安装部132顶部设置有容置磁性件23的凹腔，且磁性件安装部132从第三盖体13内侧往第二盖体12外侧方向延伸，让磁性件23更贴近于第二盖体12。

当未受外力时，磁性件23与霍尔传感器22之间在竖直方向上的距离d。距离d的取值与磁性件23与霍尔传感器22的特性有关，通常d的值较小，示例性地为5mm左右。为了能够满足尺寸需要，第二盖体12的内侧、与霍尔传感器22相对应的部分设有第一凹部124。为了进一步地满足尺寸需要，第二盖体12内侧、与卡勾113相对应的部分设有第二凹部125。进一步地，被安装的电路板21与第一凹部124基本平行且在水平面上的投影完全地落在第一凹部124在水平面上的投影之内。第二凹部125位于第一凹部124之内，且第二凹部125较第一凹部124更深。

定义第二盖体的壁厚t0，第一凹部124处的第二盖体12的壁厚t1，第二凹部125处的第二盖体的壁厚t2，在本实施方式中，0.6≤t1/t0≤0.8，0.3≤t2/t0＜0.6。进一步地，2.5≤t0≤4，1.8≤t1≤2.2，1.0≤t2＜1.8。具体地，在本实施方式中，第二壳体的壁厚t0为3mm，第一凹部处的第二壳体壁厚t1为2mm，第二凹部处的第二壳体壁厚t2为1.5mm。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自主作业设备，其特征在于，包括：

底盘，所述底盘包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体和第二盖体形成底盘密封腔，

第三盖体，所述第三盖体连接于所述底盘，且相对于所述底盘至少在水平方向上可移动；

感应装置，所述感应装置包括相匹配的传感器和感应件，所述传感器位于所述底盘密封腔，并固定于所述第一盖体，所述感应件固定于所述第三盖体，且所述传感器和感应件分别位于所述第二盖体的内外两侧。

2.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述第二盖体的内侧在与所述传感器相对应的部分设有第一凹部，所述传感器位于所述第一凹部内。

3.如权利要求2所述的自主作业设备，其特征在于，所述自主作业设备包括还有电路板，所述传感器固定于所述电路板，所述第一盖体还包括有卡勾，所述卡勾限制所述电路板往所述第二盖体方向移动，所述第二盖体的内侧在于所述卡勾相对应的部分设置有第二凹部，所述第二凹部较所述第一凹部凹陷的深度更深。

4.如权利要求3所述的自主作业设备，其特征在于，定义所述第二盖体的壁厚t0，所述第一凹部处的所述第二盖体的壁厚t1，所述第二凹部处的第二盖体的壁厚t2，其中，0.6≤t1/t0≤0.8，0.3≤t2/t0＜0.6。

5.如权利要求4所述的自主作业设备，其特征在于，第二盖体的壁厚t0、第一凹部处的所述第二盖体的壁厚t1以及所述第二凹部处的第二盖体的壁厚t2更满足2.5≤t0≤4，1.8≤t1≤2.2，1.0≤t2＜1.8。

6.如权利要求5所述的自主作业设备，其特征在于，第二壳体的壁厚t0为3mm，第一凹部处的第二壳体壁厚t1为2mm，第二凹部处的第二壳体壁厚t2为1.5mm。

7.如权利要求3所述的自主作业设备，其特征在于，所述自主作业设备设置有固定部，所述电路板通过所述固定部固定于所述第一盖体。

8.如权利要求7所述的自主作业设备，其特征在于，所述固定部包括设置于第一盖体的下限位部，所述下限位部和所述卡勾配合将所述电路板固定于所述第一盖体。

9.如权利要求7所述的自主作业设备，其特征在于，所述固定部还包括设置于所述第一盖体和/或第二盖体的定位柱，所述电路板设置有与所述定位柱相匹配的定位孔，所述定位柱延伸至所述定位孔内。

10.如权利要求1所述的自主作业设备，其特征在于，所述第三盖体设置有磁性件安装部，所述磁性件安装部从所述第三盖体内侧往第二盖体外侧方向延伸，所述感应件固定于所述磁性件安装部自由端的端部。