WO2021098869A1

WO2021098869A1 - 自主作业设备

Info

Publication number: WO2021098869A1
Application number: PCT/CN2020/130712
Authority: WO
Inventors: 马妙武; 熊建
Original assignee: 上海山科机器人有限公司
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2020-11-22
Publication date: 2021-05-27
Also published as: US20220274655A1; EP4062737A1; EP4062737A4

Abstract

一种自主作业设备（100），包括主体机构，所述主体机构包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部构造为可通过连接装置（30）连接于第二主体部；所述连接装置（30）构造为包括第一配合件（302，402）、弹性件（303，403）和第二配合件（304，404）；所述第一配合件（302，402）构造为与所述第一主体部一体成型或可通过第一连接结构连接于所述第一主体部；所述弹性件（303，403）构造为其第一端可通过第二连接结构连接于所述第一配合件（302，402），其第二端可通过第三连接结构连接于所述第二配合件（304，404）；所述第二配合件（304，404）构造为与所述第二主体部一体成型或可通过第四连接结构连接于所述第二主体部；所述第三连接结构构造为当其处于连接状态时，所述弹性件（303，403）的第二端被固定在所述第二主体部与所述第二配合件（304，404）之间。上述连接装置（30）结构简单，装配容易，使得自主作业设备（100）运行可靠。

Description

自主作业设备

技术领域

本发明涉及一种自主作业设备，尤其涉及一种用于草坪维护的自主作业设备。

背景技术

现有的割草机越来越智能化，大部分智能割草机在碰触到障碍物或者被人为抬起时，会将相关信号传递给控制器，由控制器做出相应反馈，从而割草机相应动作，比如停止工作。割草机通常具有底盘与外壳，且外壳活动连接在底盘上。当智能割草机碰触障碍物或被人为抬起时，外壳部分会相对于底盘部分移动，进而触发相应的传感器或者微动开关动作，使得割草机相关动作，例如后退或停止工作。目前，外壳一般通过连接组件可活动地连接于底盘上，这些连接组件，尤其是对于弹性件的固定结构，通常装配相对复杂，比较耗时，且需要利用工具安装。另外，现有的连接组件的结构通常较复杂，导致成本较高，或者运行不够可靠。因此，有必要对现有的割草机做出进一步改进，以解决上述问题。

技术解决方案

本发明要解决的技术问题是提供一种克服现有技术缺陷的自主作业设备。

为解决上述技术问题，本发明的一种自主作业设备，包括主体机构，所述主体机构包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部构造为可通过连接装置连接于第二主体部；所述连接装置构造为包括第一配合件、弹性件和第二配合件；所述第一配合件构造为与所述第一主体部一体成型或可通过第一连接结构连接于所述第一主体部；所述弹性件构造为其第一端可通过第二连接结构连接于所述第一配合件，其第二端可通过第三连接结构连接于所述第二配合件；所述第二配合件构造为与所述第二主体部一体成型或可通过第四连接结构连接于所述第二主体部；所述第三连接结构构造为当其处于连接状态时，所述弹性件的第二端被固定在所述第二主体部与所述第二配合件之间。

作为本发明一具体实施方式，所述第一主体部构造为外壳，所述第二主体部被构造为底盘；或所述第一主体部构造为底盘，所述第二主体部构造为外壳；其中，所述外壳构造为当其受到外力时可相对于所述底盘可复位地移动。

作为本发明一具体实施方式，所述弹性件构造为螺旋弹簧；所述螺旋弹簧具有恒定的外径和/或内径，或所述螺旋弹簧具有变化的外径和/或内径。

作为本发明一具体实施方式，所述弹性件包括弹性件第一部分和弹性件第二部分，所述弹性件第一部分的外径小于弹性件第二部分的外径；当所述第三连接结构处于连接状态时，所述弹性件第二部分被固定在所述第二主体部和所述第二配合件之间。

作为本发明一具体实施方式，所述弹性件第一部分构造为螺旋圆柱弹簧；所述弹性件第二部分构造为截锥弹簧、平面涡卷弹簧、螺旋圆柱弹簧或包括凸耳结构。

作为本发明一具体实施方式，当所述第二配合件与所述第二主体部连接时，所述弹性件第二部分的至少一部分被固定在所述第二主体部与所述第二配合件之间。

作为本发明一具体实施方式，当所述第二配合件与所述第二主体部分离时，所述弹性件沿其轴向的移动限制被解除；和/或当所述第二配合件与所述第二主体部分离时，所述弹性件沿其径向的移动限制被解除。

作为本发明一具体实施方式，所述第二连接结构构造为当所述第一配合件与所述第一主体部连接时，所述弹性件的第一端被固定在所述第一主体部与所述第一配合件之间。

作为本发明一具体实施方式，所述弹性件包括弹性件第一部分和弹性件第二部分，所述弹性件第一部分的外径小于弹性件第二部分的外径；所述弹性件第二部分构造为设置在所述弹性件第一部分的两端；当所述第二连接结构处于连接状态时，两个所述弹性件第二部分被分别固定在所述第一主体部和所述第一配合件之间、以及所述第二主体部和所述第二配合件之间。

作为本发明一具体实施方式，当所述第一配合件与所述第一主体部分离时，所述弹性件沿其轴向的移动限制被解除；和/或当所述第一配合件与所述第一主体部分离时，所述弹性件沿其径向的移动限制被解除。

作为本发明一具体实施方式，所述第二连接结构包括构造在所述第一配合件上的第一螺旋槽、以及构造在所述弹性件的第一端的第二螺旋槽，所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽相适配。

作为本发明一具体实施方式，所述第一配合件从上到下依次包括头部、杆部和螺旋部，其中所述头部可动地连接于所述第一主体部，所述杆部呈杆状，所述螺旋部设有螺旋槽，所述弹性件的第一端与所述螺旋槽配合而使得所述弹性件连接于所述第一配合件。

作为本发明一具体实施方式，所述第一连接结构和/或所述第四连接结构构造为不可拆卸连接。

作为本发明一具体实施方式，所述第一连接结构和/或所述第四连接结构构造为可拆卸连接。

作为本发明一具体实施方式，所述第一连接结构包括连接于所述第一主体部的连接套、以及构造在所述第一配合件上的头部；所述连接套可拆卸地连接于所述第一主体部；所述头部构造为球形，所述第一配合件通过头部可动地连接于所述连接套。

作为本发明一具体实施方式，所述第一连接结构和/或所述第四连接结构构造为卡勾卡槽结构、螺钉固定结构或铆钉固定结构。

作为本发明一具体实施方式，所述第一连接结构包括构造在所述第一配合件和所述第一主体部其中之一上的螺旋部、以及构造在所述第一配合件和所述第一主体部其中之另一上的卡槽，所述螺旋部包括卡勾，所述卡勾与所述卡槽相适配。

作为本发明一具体实施方式，所述第四连接结构包括构造在所述第二配合件和所述第二主体部其中之一上的螺旋部、以及构造在所述第二配合件和所述第二主体部其中之另一上的卡槽，所述螺旋部包括卡勾，所述卡勾与所述卡槽相适配。

作为本发明一具体实施方式，所述第二配合件具有主体，所述主体呈板状结构，所述主体延伸出至少一对螺旋部，所述螺旋部的末端设有卡勾，且所述第二主体部设有卡槽，其中所述卡勾与所述卡槽卡扣配合，以及所述主体的中部设有通孔，所述弹性件的第一端穿过所述通孔并连接于所述第一配合件，且所述弹性件的第二端连接于所述第二配合件。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的自主作业设备的示意图。

图2是根据本发明的一实施例的自主作业设备的分解示意图。

图3是根据本发明的一实施例的自主作业设备的外壳与底盘之间的连接装置的分解示意图。

图4是根据本发明的一实施例的自主作业设备的仰视图。

图5是沿图4中剖面线A-A剖切的局部剖视图。

图6是图1的自主作业设备的外壳的一部分的分解示意图，示出连接套与外壳之间的连接结构。

图7是根据本发明的一实施例的连接套的俯视图。

图8是沿图7中剖面线C-C剖切的剖视图。

图9是根据本发明的一实施例的底盘的一部分的示意图，示出了底盘连接部的结构。

图10是根据本发明的一实施例的自主作业设备的盖体与底盘之间的连接装置的分解示意图。

图11是图10中弹簧的示意图。

图12是根据本发明的一实施例的自主作业设备的局部剖视图，剖线位置同图4中的剖面线A-A。

图13是根据本发明的一实施例的自主作业设备的局部剖视图。

图14是根据本发明的一实施例的自主作业设备的局部剖视图。

图15是根据本发明的一实施例的自主作业设备的局部剖视图。

图16是根据本发明的一实施例的自主作业系统的示意图。

图17是根据本发明的一实施例的自主作业设备的局部剖视图。

图18是根据本发明的一实施例的自主作业设备的局部剖视图。

本发明的实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，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发明的保护范围内。

需要理解的是，在本发明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。

在本发明具体实施方式中，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发明中的具体含义。

在本发明具体实施方式中，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。

在本发明具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，术语“多”是指两个或两个以上。

参考图16，本实施例提供了一种自主作业系统1，包括自主作业设备100、停靠站900和边界800。

所述自主作业设备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/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。本发明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20和外壳10，所述底盘20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10通常构造为至少部分地包覆所述底盘20，主要起到增强自主作业设备100美观和辨识度的作用。在本实施例中，所述外壳10构造为在外力作用下可相对于所述底盘20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2001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2002，所述从动轮2002典型地构造为万向轮，所述驱动轮2001和所述从动轮2002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110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外的充电电极。

所述检测模块构造为感知自主作业设备1000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800用于限制所述机器人系统的工作区域，通常包括外边界8001和内边界8002。自主作业设备100被限定在所述外边界8001之内、所述内边界8002之外或所述外边界8001与内边界8002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100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800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900内。

所述停靠站900通常构造在边界800上或边界800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。

在本发明一具体实施方式中，如图1~图2所示，自主作业设备100包括主体机构，所述主体机构包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部可活动地连接于所述第二主体部。在本实施方式中，第一主体部构造为外壳10，第二主体部构造为底盘20。在其他实施方式中，第一主体部构造为底盘20，第二主体部构造为外壳10。在本实施方式中，底盘20和可活动地连接于底盘20的外壳10。外壳10通过连接装置30可活动地连接于底盘20，从而盖体可相对于底盘相对运动，例如发生位移。底盘20设有运动检测装置，其尤其适于检测盖体的位移，以在外壳10相对于底盘20运动，例如位移时，检测到该运动，并将相关信号传递给控制模块，从而在割草机例如受到撞击或者被人为提起来时，控制模块能够做出相应的反应，以控制自主作业设备动作，例如停止工作或者后退。一实施例中，运动检测装置包括分别设置于外壳10和底盘20的相应位置处的永磁体（图未示）和磁感应元件（通常为霍尔元件，图未示）。当发生碰撞时，外壳10离开初始位置，设置在底盘20上的磁感应元件感应到设置在外壳10上的永磁体的位置发生变化，即输出表征碰撞事件的信号给控制模块，从而控制自主作业设备动作。上述的运动检测装置和控制模块是本领域的常见技术手段，其可以采用已知的现有技术或待开发的技术，在此不再对此作详细说明。

如图3~图5所示，本实施例中，连接装置30具有连接套301、第一配合件302、弹簧303和第二配合件304。连接套301可拆卸地连接于外壳10。第一配合件302通常构造为杆状，其第一端可动地连接于连接套301。图中所示的实施例中，第一配合件302的第一端为第一配合件302的上端。第一配合件302还可动地安装于底盘20。第二配合件304固定连接于底盘20并位于第一配合件302下方。弹簧303安装于第一配合件302与第二配合件304之间，即弹簧303倍第一配合件302和第二配合件304夹紧固定。弹簧303用于在碰撞之后驱使外壳10相对于底盘20复位。通过该连接装置30，外壳10在受到撞击或者被人为提起时，外壳10可相对于底盘20沿水平方向和/或竖直方向发生位移和/或转动。具体地，第一配合件302可相对于连接套301转动，进而相对于外壳10转动。第一配合件302还可相对于底盘20转动。由此，外壳10可相对于底盘20转动。进一步地，第一配合件302还可相对于底盘20沿竖直方向上下运动，从而使得外壳10可相对于底盘20沿竖直方向上下运动。

具体地，参见图5~图8，连接套301大致呈圆柱状。连接套301的外周壁设有环形凹槽3011。连接套301的内部设有中空空间。该中空空间由上到下分别为收容部3012和向下开放的开口部3013。收容部3012和开口部3013相互连通并且其之间设有缩颈部3014。收容部3012为大致球状的中空空间。开口部3013为圆锥状的中空空间。缩颈部3014的尺寸（直径）相对于收容部3012收窄并相对于开口部3013收窄。由此，第一配合件302的头部可依次穿过开口部3013和缩颈部3014，可转动地容纳于收容部3012，从而使得第一配合件302可转动地连接于连接套301。开口部3013的圆锥状空间使得第一配合件可在该空间内摆动。连接套的顶端还可以设有通气孔3015。

如图5~图6所示，在外壳10上设有安装孔101。安装孔101由相互连通并相交的两个直径不同的圆孔组成。直径较大的大圆孔1011直径略大于连接套301的非凹槽处的外径，直径较小的小圆孔1012的直径小于连接套的非凹槽处的外径，且略大于凹槽处的外径。由此，在组装时，连接套301先沿轴向进入大圆孔1011，然后连接套301沿径向朝向小圆孔1012移动，使得其上环形凹槽3011卡入外壳10上的突出部102，从而完成连接套301的安装。优选地，连接套301由诸如橡胶材料的弹性材料制成。应理解，连接套301也可以由塑料材料等其他具有一定弹性的材料制成。

其他实施例中，也可以在外壳上设置凹槽，而在连接套的外壁设置环状突出部，通过该环状突出部和凹槽的配合而将连接套安装在盖体上。连接套301还可以通过其他方式安装于盖体，例如连接套设有卡扣结构，通过卡扣的方式安装于外壳10上。另一实施例中，还可以不单独设置连接套，而是将类似于上述连接套301上的收容部、开口部和缩颈部的结构一体形成于盖体上。

如图3和图5所示，第一配合件302从上到下依次具有头部3021、杆部3022和肩部3023。头部3021设于第一配合件302的顶端并呈球状。杆部3022呈杆状，其横截面优选为圆形。头部3021的直径大于杆部3022的直径。头部3021与杆部3022之间具有颈部3024。颈部3024相对于杆部收窄，即颈部3024的直径小于杆部的直径。肩部3023相对于杆部3022的外侧壁沿径向向外延伸出，形成为大致圆环形。优选地，肩部3023的上表面构造为球面的至少一部分。肩部3023的下表面凹陷，以便于接纳弹簧303。肩部3023的下表面延长出弹簧连接部3025，其用于安装弹簧303的第一端。图中所示实施例中，弹簧303的第一端为弹簧303的上端，弹簧303的第二端为弹簧303的下端。本实施例中，弹簧连接部3025位于第一配合件的在肩部下方的下端，即位于第一配合件的第二端，具体为从肩部3023的下表面一体延伸出的一个安装柱3025。应理解，弹簧连接部3025也可以采用其他结构，只要其能够与弹簧303的一端连接即可。弹簧303也可以由其他弹性件来替代，只要其能够在碰撞之后驱使外壳10相对于底盘20复位即可。

如图2和图5、图9所示，在底盘20上设有多个底盘连接部204。底盘连接部204位于底盘的外侧边缘。每个底盘连接部204具有一体形成于底盘20的安装壁2041。安装壁2041的中部具有供第一配合件302穿过的通孔2042。安装壁2041的下表面构造球面的至少一部分，其与第一配合件302的肩部3023的上表面相适配，从而在盖体位移时，肩部的上表面可贴着安装壁2041的下表面相对移动。在安装壁2041的下方设有容纳腔2043，用于容纳弹簧303。在容纳腔2043的两侧设有卡槽2044，其构造为与第二配合件304上的卡勾配合，从而将第二配合件304固定于底盘20并将弹簧303定位在容纳腔2043内。

参见图3和图6，第二配合件304具有板状主体3041。板状主体3041的形状设置成与容纳腔2043的开放端的形状相匹配，以在组装后，遮盖容纳腔的开口端。本实施例中，开放端为容纳腔的下端。板状主体3041的上表面中部设有凸出的凸柱3042。板状主体3041的上表面在相对的两侧分别向上延伸出一弹性臂3043，在弹性臂3043的末端设有卡勾3044。卡勾3044与底盘的卡槽2044共同形成卡扣结构，以将第二配合件304卡合在底盘20上。弹性臂3043与板状主体3041之间连接有加强肋3045。在其他实施方式中，第二配合件304还可通过其他形式与底盘20连接，例如第二配合件304可通过螺钉、铆钉、胶粘剂、热熔焊等方式与底盘20连接。

如图6所示，弹簧303的上端连接于第一配合件302的弹簧连接部3025，下端与第二配合件304一体成型，这样在整机装配的过程中可将弹簧和第二配合件作为一个整体的零件进行使用，减少了整机装配的工序，降低了成本，而且这种不可拆卸的连接方式具有更好的稳定性。具体地，在本实施例中，弹簧连接部3025具有与弹簧303适配的螺旋槽，弹簧303通过所述螺旋槽与弹簧连接部3025固定连接。在本实施例中，弹簧303的下端构造为与第二配合件304不可拆卸地连接，这里所述的不可拆卸连接典型地指在不破坏第二配合件304和/或弹簧303本身结构的情况下不可拆卸。在本实施例中，弹簧303构造为金属材质，第二配合件304构造为塑料材质，弹簧303的下端注塑在凸柱3042内，使得弹簧303与第二配合件304呈现出一体成型的结构。在其他实施例中，弹簧303的下端与第二配合件304的至少一部分过盈连接。具体地，弹簧303的内径略小于凸柱3042的，弹簧303能够过盈地套在凸柱3042的外周；或者，凸柱3042构造为环装，弹簧303的外径略小于凸柱3042的内径，凸柱3042能够过盈地套在弹簧303的外周。所述过盈至少能够满足当受到不小于自主作业设备重量的分离力的情况下，弹簧303与第二配合件304不会分离；优选地所述过盈能够满足当受到的分离力不足以使第二配合件304和/或弹簧303损坏的情况下，弹簧303与第二配合件304不会分离。在其他实施例中，弹簧303的下端与第二配合件304通过胶粘剂连接，至少能够满足当受到不小于自主作业设备重量的分离力的情况下，该胶黏结构不会被破坏。本实施例中，外壳10与底盘20之间通过4个连接装置30相互连接。应理解的是，可以根据需要采用其他数量的连接装置30来将外壳10和底盘20相互连接，比如3个、5个或更多。

采用上述的连接装置30来组装外壳10和底盘20的步骤如下：S1、将连接套301安装于外壳10，并连接弹簧303与第一配合件302；S2、将每个第一配合件的头部3021从下方向上插入底盘连接部204并穿过安装壁的通孔2042，直到第一配合件302的肩部3023抵靠底盘连接部204的安装壁的下表面，且第二配合件的卡勾3044与底盘的卡槽2044卡接；S3、将外壳10置于底盘20上方，连接套301与第一配合件的头部3021对准并向下压，使头部3021进入收容部3012，从而完成组装。

在上述结构和安装过程中，第二配合件304与弹簧303一体地成型，弹簧303与第一配合件302通过螺旋槽固定连接，使得第二配合件304、弹簧303和第一配合件302能够快速地装配，且弹簧303的两端分别稳固地与第二配合件304和第一配合件302连接，能够明显地提升连接装置的装配效率，且结构相对简单，因此运行更可靠、成本更低。

装配完成后，第一配合件的头部4021可相对于连接套301转动且第一配合件402可克服弹簧的弹性力上下运动或转动，由此，第一配合件402可相对于底盘转动和/或上下左右运动。由此，可允许自主作业设备在工作过程中，在外壳10遇到异常情况时，例如碰撞到异物时或者被人为提起时，外壳10相对于底盘20运动，例如平移和/或转动，从而触发控制模块进行相应动作，控制自主作业设备停止工作和/或者后退。进一步地，在异常情况解除后，通过弹簧403的复位作用，自主作业设备可恢复到可正常工作的状态。

作为前述实施方式的一种变形和改进，图17示出了本发明的另一具体实施方式的自主作业设备100。本实施方式的技术方案与图5所展示的技术方案相似，不同之处在于，弹簧303的第一端与第一配合件302的下端为不可拆卸连接，优选为一体注塑成型。本实施方式的技术方案与图5所展示的技术方案的相同之处，不再赘述。采用本实施方式中的技术方案，能够进一步地简化结构、提升装配效率、增加可靠性、降低成本。

图10~图12示出本发明的另一具体实施方式的自主作业设备100。本实施例与图1~图9所示实施方式的主要不同之处在于连接装置的结构以及外壳和底盘的相应结构。因此，为简明起见，在此主要描述本实施例的连接装置30及相关结构，而不再详细描述其他结构。

如图10和图12所示，连接装置30包括连接套301、第一配合件402、弹簧403、第二配合件404和橡胶套405。连接套301可拆卸地连接于外壳10。第一配合件402的第一端可动地连接于连接套301。第一配合件402还通过弹簧403可动地安装于底盘20。第二配合件404固定连接于底盘20并设有通孔4044。弹簧403的第一端由下往上穿过通孔4044并连接于第一配合件402的第二端。图中所示的实施例中，第一配合件402的第一端为第一配合件402的上端，第一配合件402的第二端为第一配合件402的下端。弹簧的第二端抵靠第二配合件404的下端。图中所示的实施例中，弹簧403的第一端为弹簧403的上端，且弹簧403的第二端为弹簧403的下端。弹簧403用于在碰撞之后驱使外壳10相对于底盘20复位。橡胶套405的下端连接于第二配合件404的上端，上端连接于第一配合件402。橡胶套至少包围弹簧403的延伸出第二配合件404上方的部分。橡胶套405主要起到防尘防异物的作用。应理解，也可以取消橡胶套。

通过该连接装置30，外壳10在受到撞击或者被人为提起时，外壳10可相对于底盘20沿水平方向和/或竖直方向平移和/或转动。具体地，第一配合件402可相对于连接套301转动，进而相对于外壳10转动。第一配合件402还可相对于底盘20转动。由此，外壳10可相对于底盘20平移和/或转动。进一步地，第一配合件402还可相对于底盘20沿竖直方向平移，从而使得外壳10可相对于底盘20沿竖直方向平移。

具体地，连接套301和外壳10上的相应的安装孔101的结构分别与图1~图9所示实施例的连接套301和安装孔101的结构及安装方式相同，在此不再详述。同样地，本实施例中，连接套301较佳地由橡胶制成。连接套301也可以采用不同的结构，例如连接套设有卡扣结构，通过卡合的方式安装于外壳10上。另一实施例中，还可以不单独设置连接套，而是将类似于上述连接套301上的收容部、开口部和缩颈部的结构一体形成于盖体上。

如图10和图12所示，第一配合件402从上到下依次具有头部4021、杆部4022、槽部4023和螺旋部4024。头部4021设于第一配合件402的顶端并呈球状。杆部4022呈杆状，其外壁设有加强肋4025。槽部4023位于杆部4022下端并具有环形凹槽4026。螺旋部4024位于槽部4023下方并呈圆柱形。螺旋部4024用于安装弹簧403。螺旋部4024的外壁设有螺旋槽4027。螺旋部4024的顶端设有从螺旋部的外壁径向突出的凸起4028。凸起4028用于当弹簧旋紧时抵靠弹簧的端面，保证每个弹簧（同一机器上的不同弹簧、不同机器上的弹簧）的旋紧程度相一致。螺旋部4024的内部中空并且设有贯穿螺旋部的外壁的凹部4029。凹部4029用于当受力时，第一配合件402的外径缩小。具体地，在不受力时，第一配合件402的外径略大于弹簧的内径，连接时，第一配合件受力外径减小，弹簧可套在第一配合件的外部并旋紧。由于第一配合件自身的弹性，能够卡紧弹簧防止松脱。

如图4和图12所示，在底盘20上设有多个底盘连接部204。底盘连接部204位于底盘的外侧边缘。每个底盘连接部204具有一体形成于底盘20的开口的容纳腔2021，其为一凹腔。容纳腔2021的中部具有凸柱2022。弹簧403的下端套在凸柱2022上，优选地弹簧403与凸柱2022过盈配合。容纳腔2021的两侧设有卡槽2023，其构造为与第二配合件404上的卡勾配合，从而将第二配合件404固定于底盘20并将弹簧403的下端定位在容纳腔2021内，下文将进一步说明。

继续参见图10和图12，第二配合件404具有主体4041，主体4041优选地构造为板状。主体4041的形状设置成与容纳腔2021的开放端的形状相匹配，以在组装后，遮盖容纳腔的开放端。本实施例中，开放端为容纳腔的上端。主体4041的上表面中部设有槽部4042，其为从板状主体4041一体向上凸出的凸台。凸台的外侧壁设有凹槽4043，其用于安装橡胶套405。主体4041的下表面中部还一体延伸出一凸柱4045。装配时，凸柱4045的底面抵压弹簧403的底部。主体4041的中部设有通孔4044，以供弹簧403穿过。通孔4044贯穿上述的凸台和凸柱4045。主体4041的下表面在相对的两侧分别向下延伸出一对弹性臂4046，在弹性臂4046的末端设有卡勾4047。卡勾4047与底盘的卡槽2023共同形成卡扣结构，以将第二配合件卡合在底盘上。

弹簧403构造为变径弹簧。在本实施例中，包括弹簧第一部分和弹簧第二部分，其中弹簧第一部分的外径小于弹簧第二部分的外径。通常存在一阈值，弹簧第一部分的最大外径小于（或小于等于）该阈值，弹簧第二部分的最小外径大于等于（或大于）该阈值。如图10所示，弹簧403为一体构造，弹簧第一部分构造为主体部4031，弹簧第二部分构造为位于主体部下方的底部4032。主体部4031构造为螺旋圆柱弹簧，优选为并紧的螺旋圆柱弹簧，其内径与第一配合件402的螺旋部4024的螺旋槽适配。底部4032构造为截锥或平面涡卷弹簧、或螺旋圆柱弹簧。在某些实施方式中，底部4032构造为从主体部4031向外凸出的凸耳，优选地凸耳构造为至少两个。在某些实施方式中，凸耳也可构造在主体部4031的中部。在设置凸耳的实施方式中，弹簧403整体上可构造为具有恒定的内径和外径。弹簧403的主体部4031的外径不大于第二配合件404的通孔4044的最小内径，优选的主体部4031的外径小于通孔4044的最小内径；而第二配合件404的通孔的最小内径小于弹簧403的底部的外径。由此，弹簧403的上端可以穿过第二配合件404的通孔4044，以和第一配合件402的螺旋部4024连接，而弹簧403的下端位于通孔4044下方并且抵靠第二配合件404的凸柱4045。在其他实施方式中，弹簧可由其他弹性材料（如橡胶）制成，弹簧主体部4031的上端包括内螺纹，而第一配合件的螺旋部4024设置相适配的外螺纹4027。其他实施例中，弹簧403的主体部和底部也可以分开形成，然后通过诸如焊接的方式连接在一起，此时弹簧403的底部可以例如是圆盘或圆环。在其他实施例中，弹簧403的主体部和底部可以构造为具有不同外径的螺旋圆柱弹簧，其中主体部的外径小于底部的外径。弹簧403也可以由其他弹性件来替代，只要其能够在碰撞之后驱使盖体相对于底盘复位即可。

继续参见图10，橡胶套405呈波纹管状，其底端的直径大于其余部分的直径。橡胶套405套在弹簧403外。橡胶套405的底端连接于第二配合件404的凸台的凹槽4043，其顶端连接于第一配合件402的槽部4023的凹槽4026。由此，橡胶套405可以起到对弹簧进行密封并保护弹簧的作用。其他实施例中，也可以取消橡胶套。

本实施例中，外壳10与底盘20之间通过4个连接装置30相互连接。应理解的是，可以根据需要采用其他数量的连接装置30来将外壳10和底盘20相互连接，比如3个、5个或更多。

采用上述的连接装置30来组装外壳10和底盘20的步骤如下：S1、将连接套301安装于外壳10，并将弹簧的主体部4031从第二配合件404下方穿过第二配合件的通孔4044，使弹簧的底部4031的上表面与第二配合件的凸柱4045的底面抵接；此时，由于第二配合件404尚未与底盘连接部204装配，所以虽然通孔4044限制了弹簧301使其不能沿径向移动，但可沿轴向向下移动脱离第二配合件404；S2、将第二配合件404向下卡扣至底盘的卡槽2023，并将橡胶套405套设在弹簧的主体部4031上，使得橡胶套405的下端连接于第二配合件上端的凹槽4043；S3、将第一配合件的螺旋部4024与弹簧主体部4031的上端配合旋紧，并使得橡胶套405的上端连接于第一配合件的凹槽4026；S4、将外壳10置于底盘20的上方，连接套301与第一配合件的头部4021对准并向下压，使头部4021进入收容部3012，从而完成组装。

底盘与连接件组装后，弹簧的底部4032被至少部分地夹紧在第二配合件404和底盘连接部201之间，此时弹簧403的上下两端均被紧固。上述安装过程中，第二配合件404、第一配合件402和弹簧403之间的连接不存在诸如螺钉之类的紧固件，装配方便，装配时无需工具。另外，由于连接装置的结构相对简单，因此运行更可靠、成本更低。

【第二配合件与底盘夹紧固定弹簧/实施例3-2】图13示出本发明的另一具体实施方式的自主作业设备16的连接装置的局部结构，具体展示了第三连接结构。为简明起见，这里只示意性地展示出与图10~图12所述实施方式的不同之处，其他相同或相似的结构不再详细描述。

参考图13，在本实施例中，底盘连接部204构造为位于底盘20的外侧边缘，具有一体地形成于底盘20的容纳腔2021，其为一凹腔。容纳腔2021具有一开放端，开放端位于容纳腔2021的下端。容纳腔2021还具有通孔2051，通孔2051位于容纳腔2021的上端。连接装置30包括连接套（未示出）、第一配合件（未示出）、弹簧403和第二配合件404。连接套和第一配合件的结构与前文描述的实施例相同，不再赘述。第二配合件404具有主体4041。主体4041通常构造为板状。主体4041的形状构造为与容纳腔2021的开放段的形状相匹配，以在组装后，遮盖容纳腔2021的开放端。主体4041的上表面中部延伸出一凸柱4045，凸柱4045构造为当第二配合件404组装在底盘连接部204时，凸柱4045与通孔2051同轴，且凸柱4045的外径大于通孔2051的内径。主体4041的下表面在相对的两侧分别向上延伸出一对弹性臂4046，在弹性臂4046的末端设有卡勾4047。卡勾4047与底盘的卡槽2023共同形成卡扣结构，以将第二配合件404卡合在底盘20上。在其他实施方式中，第二配合件404与底盘还可通过其他方式连接，例如通过螺钉、铆钉、胶黏、熔焊等方式连接。

弹簧403构造为包括弹簧第一部分和弹簧第二部分，其中弹簧第一部分构造为外径较小的螺旋圆柱弹簧，弹簧第二部分构造为外径较大的螺旋圆柱弹簧，弹簧第一部分和弹簧第二部分构造为同轴一体成型。弹簧第一部分的外径不大于通孔2051的内径，优选地弹簧第一部分的外径略小于通孔2051的内径。弹簧第二部分的内径与凸柱4045的外径相适配，优选地弹簧第二部分的内径略大于或等于或略小于凸柱4045的外径。由此，弹簧403的上端可以穿过底盘连接部204的通孔2051，以和第一配合件的螺旋部连接，而弹簧403的下端位于通孔2051的下方并且抵靠第二配合件404的凸柱4045。典型地，当第二配合件404装配在底盘连接部204时，通孔2051的下端面到凸柱4045上表面之间的间隙距离与弹簧403的线径相适配，使弹簧第二部分的至少一部分能够被夹紧固定在底盘连接部204和第二配合件404之间。

采用上述的连接装置30来组装外壳10和底盘20的步骤如下：S1、将连接套301安装于外壳10，并将弹簧第一部分从底盘安装部204的下方穿过通孔2051，使弹簧第二部分的上表面抵接在通孔2051下端面的外周，此时由于第二配合件404尚未与底盘连接部204装配，所以虽然通孔2051限制了弹簧403使其不能沿径向移动，但仍可沿轴向向下移动脱离底盘安装部204；S2、将第二配合件404向上卡扣至底盘的卡槽2023；S3、将第一配合件的螺旋部4024与弹簧第一部分的上端配合旋紧；S4、将外壳10置于底盘20的上方，连接套301与第一配合件的头部4021对准并向下压，使头部4021进入收容部3012，从而完成组装。

在其他实施方式中，上述步骤S1为将连接套301安装于外壳10，将弹簧第二部分与第二配合件404的凸柱4045套合，此时由于第二配合件404尚未与底盘连接部204装配，所以虽然凸柱4045限制了弹簧403使其不能沿径向移动，但仍可沿轴向向上移动脱离第二配合件404。在一些实施例中，即使弹簧403与凸柱4045之间的配合存在微小的过盈量，也显然地能够实现非破坏性的拆卸。

作为对上述实施方式的一种变形和改进，图18示出了与另一具体实施方式的自主作业设备10的连接装置30的局部结构，具体地展示了第三连接结构。本实施方式的技术方案与图13所展示的技术方案相似，不同之处在于，弹簧403包括了弹性件第一部分4031和弹性件第二部分4032。其中弹性件第一部分4031构造为具有较小外径的螺旋弹簧，进一步地具有恒定的外径，这里所述恒定是指在工程允许误差范围内的恒定，并不限定于绝对意义上的恒定。弹性件第二部分4032构造为具有锥度的螺旋弹簧，其外径和/或内径沿远离弹性件第一部分4031的方向连续地增大，优选为连续线性地增大，进一步地弹性件第二部分4032的最小外径和/或最小内径大于弹性件第一部分4031的外径。在其他实施方式中，弹性件第二部分4032的外径和/或内径沿远离弹性件第一部分4031的方向不连续地增大。相应地，凸柱4045的外表面构造为具有与弹性件第二部分4032内径相应的锥度，使二者能够适配地套接，优选地该套接为过盈地套接，这里的过盈尤其指过盈量较小、能够实现一定程度的固定和非破坏性拆卸的过盈连接。进一步相应地，底盘安装部204还包括凸环2045，所述凸环2045内腔构造为具有与弹性件第二部分4032外径相应的锥度，使二者能够适配地套接，优选地该套接为过盈地套接。这样，当第二配合件404的凸柱4045与底盘安装部204装配在一起时，弹性件第二部分4032夹紧固定在凸柱4045与凸环4025的配合面之间，由于所述配合面具有锥度，所以能够充分地收间隙，确保安装固定的稳定性。在其他实施方式中，所述凸柱4045可构造在底盘安装部204上，所述凸环2045相应地构造在第二配合件404上。

图14示出本发明的另一具体实施方式的自主作业设备10的连接装置30的局部结构，具体展示了第三连接结构。为简明起见，这里只示意性地展示出与图10~图12所述实施方式、或图13所述实施方式的不同之处，其他相同或相似的结构不再详细描述。

参考图14，在本实施例中，弹簧403构造为包括弹簧第一部分和弹簧第二部分，其中弹簧第一部分的外径小于弹簧第二部分的外径。具体地，弹簧403为一体构造，弹簧第一部分构造为主体部4031，弹簧第二部分构造为位于主体部下方的底部4032。主体部4031构造为螺旋圆柱弹簧，优选为并紧的螺旋圆柱弹簧，，底部4032构造为截锥或平面涡卷弹簧、或螺旋圆柱弹簧。

在本实施例中，底盘连接部204构造为位于底盘20的外侧边缘，具有一体地形成与底盘20的第一容纳腔2061，第一容纳腔包括第一容纳腔纵部2061a和第一容纳腔横部2061b。第二配合件404构造为具有第二容纳腔4061，第二容纳腔包括第二容纳腔纵部4061a和第二容纳腔横部4061b。当第二配合件404与底盘连接部204装配在一起时，第一容纳腔2061与第二容纳腔4061共同构成完成的容纳腔，其中第一容纳腔纵部2061a与第二容纳腔纵部4061a共同构成容纳腔纵部，第一容纳腔横部2061b与第二容纳腔横部4061b共同构成容纳腔横部。容纳腔纵部构造为用于收容弹簧的主体部4031，容纳腔纵部的最小内径不小于主体部4031的最大外径且小于底部4032的最大外径。优选的，容纳腔纵部的内径等于或略大于主体部4031的外径。容纳腔横部构造为用于收容弹簧的底部4032，容纳腔横部的最小内径不小于底部4032的最大外径且大于容纳腔纵部的内径。优选的，容纳腔横部的内径等于或略大于底部4032的外径。优选的，容纳腔横部的高度（即沿弹簧403轴向的腔体尺寸）等于或略大于底部4032的最大高度，以将弹簧的底部4032稳定地固定在容纳腔横部内。在一些实施例中，第一容纳腔横部2061b和/或第二容纳腔横部4061b与弹簧的底部4032之间为过盈配合，优选地该过盈配合为过盈量微小的过盈配合，不影响装配和非破坏性拆卸。在本实施例中，底盘连接部204与第二配合件404之间通过卡勾卡槽结构（与前文中所述实施方式相似）连接。在其他实施方式中，底盘连接部204与第二配合件404还可通过螺钉、铆钉、热熔焊、胶粘剂等方式连接。

采用上述的连接装置30来组装外壳10和底盘20的步骤如下：S1、将连接套301安装于外壳10，并将弹簧403沿其径向方向插入第一容纳腔2061，使弹簧第一部分至少部分地收容于第一容纳腔纵部、弹簧第二部分至少部分地收容于第一容纳腔横部，此时由于第二配合件404尚未与底盘连接部204装配，所以虽然第一容纳腔横部一定程度上限制了弹簧403使其不能沿轴向移动，但仍可沿径向移动脱离底盘安装部204；S2、将第二配合件404沿弹簧403的径向方向卡扣至底盘的卡槽；S3、将第一配合件的螺旋部4024与弹簧第一部分的上端配合旋紧；S4、将外壳10置于底盘20上方，连接套301与第一配合件的头部4021对准并下压，使头部4021进入收容部3012，从而完成组装。

在其他实施方式中，上述步骤S1为将连接套301安装于外壳10，并将弹簧403沿其径向方向插入第二容纳腔4061，使弹簧第一部分至少部分地收容于第二容纳腔纵部、弹簧第二部分至少部分地收容于第二容纳腔横部，此时由于第二配合件404尚未与底盘连接部204装配，所以虽然第二容纳腔横部一定程度上限制了弹簧403使其不能沿轴向移动，但仍可沿径向移动脱离第二配合件404。

图15示出本发明的另一具体实施方式的自主作业设备16的连接装置的局部结构，具体展示了第三连接结构。为简明起见，这里只示意性地展示出与图10~图12所述实施方式、或图13所述实施方式、或图14所述实施方式的不同之处，其他相同或相似的结构不再详细描述。

参考图15，在本实施例中，弹簧403构造为包括弹簧第一部分和弹簧第二部分，其中弹簧第一部分的外径小于弹簧第二部分的外径。具体地，弹簧403为一体构造，弹簧第一部分构造为主体部4031，弹簧第二部分构造为位于主体部下方的底部4032。主体部4031构造为螺旋圆柱弹簧，优选为并紧的螺旋圆柱弹簧，底部4032构造为截锥或平面涡卷弹簧、或螺旋圆柱弹簧。

在本实施例中，底盘连接部204构造为位于底盘20的外侧边缘，具有一体地形成于底盘20的容纳腔2021，其为一凹腔。容纳腔2021具有一开放端，开放端位于容纳腔2021的下端。容纳腔2021还具有通孔2051，通孔2051位于容纳腔2021的上端。连接装置30包括连接套（未示出）、第一配合件（未示出）、弹簧403和第二配合件404。连接套和第一配合件的结构与前文描述的实施例相同，不再赘述。第二配合件404构造为至少包括第一配合组件4071和第二配合组件4072，当第一配合组件4071与第二配合组件4072固定连接时，弹簧的底部4032被固定在第一配合组件4071和第二配合组件4072之间，即底部4032被第一配合组件4071和第二配合组件4072夹紧。其中，第一配合组件4071与第二配合组件4072的固定连接，可以通过第一配合组件4071与第二配合组件4072之间的连接结构实现，例如第一配合组件4071与第一配合组件4072通过卡勾卡槽结构、螺钉、铆钉、胶粘剂、熔焊等方式连接。第一配合组件4071与第二配合组件4072的固定连接，也可以通过将第二配合件404整体地与底盘连接部204之间的连接实现，这种情况下，如果第二配合件404没有与底盘连接部204之间没有装配，那么第一配合组件4071与第二配合组件4072之间不形成稳定的连接。

第一配合组件4071构造为具有第一配合组件主体4071a，第一配合组件主体4071a构造有第一容纳腔，第一容纳腔包括第一容纳腔纵部4071b和第一容纳腔横部4071c。第二配合组件4072构造为具有第二配合组件主体4072a，第二配合组件主体4072a构造有第二容纳腔，第二容纳腔包括第二容纳腔纵部4072b和第二容纳腔横部4072c。当第一配合组件4071与第二配合组件4072组合（形成稳定连接或不稳定连接）在一起时，第一容纳腔与第二容纳腔共同构成完成的容纳腔，其中第一容纳腔纵部4071b与第二容纳腔纵部4072b共同构成容纳腔纵部，第一容纳腔横部4071c与第二容纳腔横部4072c共同构成容纳腔横部。容纳腔纵部构造为用于收容弹簧的主体部4031，容纳腔纵部的最小内径不小于主体部4031的最大外径且小于底部4032的最大外径。优选的，容纳腔纵部的内径等于或略大于主体部4031的外径。容纳腔横部构造为用于收容弹簧的底部4032，容纳腔横部的最小内径不小于底部4032的最大外径且大于容纳腔纵部的内径。优选的，容纳腔横部的内径等于或略大于底部4032的外径。优选的，容纳腔横部的高度（即沿弹簧403轴向的腔体尺寸）等于或略大于底部4032的最大高度，以将弹簧的底部4032稳定地固定在容纳腔横部内。在一些实施例中，第一容纳腔横部4071c和/或第二容纳腔横部4072c与弹簧的底部4032之间为过盈配合，优选地该过盈配合为过盈量微小的过盈配合，不影响装配和非破坏性拆卸。在本实施例中，第一配合组件4071与第二配合组件4072的装配方向是沿着弹簧403的径向方向，对于本领域技术人员而言，在上述实施方式的教导下，能够容易地得到第一配合组件4071与第二配合组件4072的装配方向是沿着弹簧403的轴向方向的技术方案，实现与上述实施例相同的技术效果。

当第一配合组件4071与第二配合组件4072组合在一起形成完整的第二配合件404是时，该第二配合件404的主体构造为板状，该主体的形状构造为与容纳腔2021的开放段的形状相匹配，以在第二配合件404与底盘安装部204组装后，遮盖容纳腔2021的开放端。主体的下表面在相对的两侧分别向上延伸出至少一对弹性臂4046，在弹性臂4046的末端设有卡勾4047。卡勾4047与底盘的卡槽2023共同形成卡扣结构，以将第二配合件404卡合在底盘20上。优选的，至少一个弹性臂4046构造在第一配合组件4071上，至少一个弹性臂4046构造在第二配合组件4072上。在其他实施方式中，第二配合件404与底盘20还可通过其他方式连接，例如通过螺钉、铆钉、胶黏、熔焊等方式连接。

采用上述连接装置30来组装外壳10和底盘20的步骤如下：S1、将连接套301安装于外壳10，将弹簧403沿其径向方向插入第一容纳腔，是弹簧第一部分至少部分地收容于第一容纳腔纵部、弹簧第二部分至少部分地收容于第一容纳腔横部；S2、将第二配合组件4072与第一配合组件4071组合，构成完整的第二配合件404；S3、将第二配合件404向上卡扣至底盘的卡槽2023；S4、将第一配合件的螺旋部4024与弹簧第一部分的上端配合旋紧；S4、将外壳10置于底盘20的上方，连接套301与第一配合件的头部4021对准并向下压，使头部4021进入收容部3012，从而完成组装。采用本实施方式所述的技术方案，有利于简化安装工序、降低生产成本。

在上述各实施方式和实施例中，第二连接结构还可构造为与任意一个实施例中的第三连接结构相同的结构。在本发明详细记载了多种第三连接结构的基础上，本领域技术人员做出这种变化是容易的，为简明起见，不再进行详细的描述。

在上述各实施方式和实施例中，第一连接结构也可构造为不可拆卸连接，第四连接结构也可构造为不可拆卸连接。这里所述的不可拆卸链接尤其指无法实现在不破坏原有结构的情况下实现拆卸，典型地例如热熔焊连接、胶粘剂连接等。甚至，在某些实施例中，第一连接结构和/或第四连接结构构造为一体成型的连接结构。采用这种技术方案，能够更加进一步地减少零配件数量，有利于简化安装工序、降低生产成本、提高产品的可靠性。

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发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

一种自主作业设备，包括主体机构，所述主体机构包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部构造为可通过连接装置连接于第二主体部；其特征是，所述连接装置构造为包括第一配合件、弹性件和第二配合件；所述第一配合件构造为与所述第一主体部一体成型或可通过第一连接结构连接于所述第一主体部；所述弹性件构造为其第一端可通过第二连接结构连接于所述第一配合件，其第二端可通过第三连接结构连接于所述第二配合件；所述第二配合件构造为与所述第二主体部一体成型或可通过第四连接结构连接于所述第二主体部；所述第三连接结构构造为当其处于连接状态时，所述弹性件的第二端被固定在所述第二主体部与所述第二配合件之间。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第一主体部构造为外壳，所述第二主体部被构造为底盘；或所述第一主体部构造为底盘，所述第二主体部构造为外壳；其中，所述外壳构造为当其受到外力时可相对于所述底盘可复位地移动。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述弹性件构造为螺旋弹簧；所述螺旋弹簧具有恒定的外径和/或内径，或所述螺旋弹簧具有变化的外径和/或内径。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述弹性件包括弹性件第一部分和弹性件第二部分，所述弹性件第一部分的外径小于弹性件第二部分的外径；当所述第三连接结构处于连接状态时，所述弹性件第二部分被固定在所述第二主体部和所述第二配合件之间。
根据权利要求4所述的自主作业设备，其特征是，所述弹性件第一部分构造为螺旋圆柱弹簧；所述弹性件第二部分构造为截锥弹簧、平面涡卷弹簧、螺旋圆柱弹簧或包括凸耳结构。
根据权利要求4所述的自主作业设备，其特征是，当所述第二配合件与所述第二主体部连接时，所述弹性件第二部分的至少一部分被固定在所述第二主体部与所述第二配合件之间。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，当所述第二配合件与所述第二主体部分离时，所述弹性件沿其轴向的移动限制被解除；和/或当所述第二配合件与所述第二主体部分离时，所述弹性件沿其径向的移动限制被解除。
根据权利要求1~7任意一项所述的自主作业设备，其特征是，所述第二连接结构构造为当所述第一配合件与所述第一主体部连接时，所述弹性件的第一端被固定在所述第一主体部与所述第一配合件之间。
根据权利要求8所述的自主作业设备，其特征是，所述弹性件包括弹性件第一部分和弹性件第二部分，所述弹性件第一部分的外径小于弹性件第二部分的外径；所述弹性件第二部分构造为设置在所述弹性件第一部分的两端；当所述第二连接结构处于连接状态时，两个所述弹性件第二部分被分别固定在所述第一主体部和所述第一配合件之间、以及所述第二主体部和所述第二配合件之间。
根据权利要求8所述的自主作业设备，其特征是，当所述第一配合件与所述第一主体部分离时，所述弹性件沿其轴向的移动限制被解除；和/或当所述第一配合件与所述第一主体部分离时，所述弹性件沿其径向的移动限制被解除。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第二连接结构包括构造在所述第一配合件上的第一螺旋槽、以及构造在所述弹性件的第一端的第二螺旋槽，所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽相适配。
根据权利要求11所述的自主作业设备，其特征是，所述第一配合件从上到下依次包括头部、杆部和螺旋部，其中所述头部可动地连接于所述第一主体部，所述杆部呈杆状，所述螺旋部设有螺旋槽，所述弹性件的第一端与所述螺旋槽配合而使得所述弹性件连接于所述第一配合件。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第一连接结构和/或所述第四连接结构构造为不可拆卸连接。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第一连接结构和/或所述第四连接结构构造为可拆卸连接。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第一连接结构包括连接于所述第一主体部的连接套、以及构造在所述第一配合件上的头部；所述连接套可拆卸地连接于所述第一主体部；所述头部构造为球形，所述第一配合件通过头部可动地连接于所述连接套。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第一连接结构和/或所述第四连接结构构造为卡勾卡槽结构、螺钉固定结构或铆钉固定结构。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第一连接结构包括构造在所述第一配合件和所述第一主体部其中之一上的螺旋部、以及构造在所述第一配合件和所述第一主体部其中之另一上的卡槽，所述螺旋部包括卡勾，所述卡勾与所述卡槽相适配。
根据权利要求1所述的自主作业设备，其特征是，所述第四连接结构包括构造在所述第二配合件和所述第二主体部其中之一上的螺旋部、以及构造在所述第二配合件和所述第二主体部其中之另一上的卡槽，所述螺旋部包括卡勾，所述卡勾与所述卡槽相适配。
根据权利要求17或18所述的自主作业设备，其特征是，所述第二配合件具有主体，所述主体呈板状结构，所述主体延伸出至少一对螺旋部，所述螺旋部的末端设有卡勾，且所述第二主体部设有卡槽，其中所述卡勾与所述卡槽卡扣配合，以及所述主体的中部设有通孔，所述弹性件的第一端穿过所述通孔并连接于所述第一配合件。