CN103565344B - 自移动机器人及其行走方法 - Google Patents

Abstract

一种自移动处理机器人及其行走方法，该自移动处理机器人包括机体（1），机体（1）内设有控制装置，机体（1）上设有彼此连接的功能处理模块（11）和移动模块（12），所述的移动模块（12）在控制装置的控制下，带动功能处理模块（11）在作业空间（100）内进行移动式处理作业，所述的功能处理模块（11）的内部设有开孔（111），所述的移动模块（12）嵌设在所述开孔（111）内，通过连接机构使得移动模块（12）相对功能处理模块（11）自由旋转。本发明结构简单，成本低，大大改善了自移动机器人的行走方式，在同样时间或者同样电量的情况下，提高了清洁效率。

Description

自移动机器人及其行走方法

技术领域

本发明涉及一种自移动机器人及其行走方法，属于家用小电器制造技术领域。

背景技术

目前的各种自移动机器人的行走方式比较复杂，以擦玻璃机器人为例，当它在行走时遇到障碍，会通过对机器人行走方向的反复调整使其行走到所需要的轨道上。这种反复调整运动轨迹的过程，需要大量的调整时间，感应机构、控制机构和行走机构相互配合作业，在占用了大量作业时间的同时也耗费了大量的能源，大大降低了机器人的清洁效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种自移动机器人，其结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强，大大改善了自移动机器人的行走方式，在同样时间或者同样电量的情况下，提高了清洁效率。

本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种自移动处理机器人，包括机体，机体内设有控制装置，机体上设有彼此连接的功能处理模块和移动模块，所述的移动模块在控制装置的控制下，带动功能处理模块在作业空间内进行移动式处理作业，所述的功能处理模块的内部设有开孔，所述的移动模块可旋转的嵌设在所述开孔内，通过连接机构使得移动模块相对功能处理模块自由旋转。

本发明一实施例提供的连接机构为插接部，包括设置在所述移动模块边缘的第一插接端和设置在所述功能处理模块边缘的第二插接端；所述的第一插接端和第二插接端分别包括上、下插接头，所述第一插接端的下插接头末端垂直于插接方向设有止挡部，所述第二插接端的上插接头对应设有止挡槽，所述的止挡部嵌设在止挡槽中定位。

为了使得移动模块相对功能处理模块更灵活的转动，所述的第二插接端的上插接头中部，设有滚珠，所述滚珠的上、下端面突出于第二插接端的上插接头的上、下端面，与所述第一插接端的上插接头的下表面、下插接头的上表面接触。

本发明另一实施例还提供了一种连接机构，所述的连接机构为设置在所述移动模块的外缘和所述功能处理模块的开孔内缘之间的滚轴机构。

具体来说，所述的滚轴机构包含内圈、外圈以及内外圈之间的滚子，所述内圈设置在移动模块的外缘，所述外圈设置在所述功能处理模块的开孔内缘。

根据需要，所述的移动模块上设有行走机构，所述的行走机构为设置在机体上的驱动轮和与其对应设置的履带。

所述的自移动机器人可以包括多种功能模块，不同的功能模块实现不同的作业，所述的功能处理模块为玻璃表面清洁模块或扫地模块或空气净化模块或加湿模块。

为了便于自移动机器人吸附在作业平面上，所述的移动模块上设有吸附装置，所述的吸附装置包括吸盘、导气管和真空泵，在所述控制装置的控制下，所述的真空泵通过导气管与吸盘相连通，并将所述吸盘抽空形成负压，使自移动机器人吸附在待作业表面上。

为了方便移动模块相对功能处理模块的自由旋转，所述开孔呈圆形开孔，所述功能处理模块的外周呈方形。

本发明还提供一种上述的自移动机器人的行走方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：自移动机器人的功能处理模块在移动模块的带动下运动，在作业空间内行走；

步骤2：自移动机器人检测到运动前方出现障碍物，所述移动模块相对于所述功能处理模块发生一定角度的转动后，继续行走。

在所述的步骤2中，所述的一定角度为90°。

综上所述，结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强，大大改善了自移动机器人的行走方式，在同样时间或者同样电量的情况下，提高了清洁效率。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明实施例一的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一行走位置的示意图；

图3、图4分别为本发明实施例二滚珠机构的剖视图和局部放大图；

图5、图6分别为本发明实施例三滚轴机构的剖视图和局部放大图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例一的整体结构示意图。如图1所示，本实施例提供的这种自移动处理机器人是擦玻璃机器人，该擦玻璃机器人包括机体1，机体1内设有控制装置，机体1上设有彼此连接的功能处理模块11和移动模块12，所述的移动模块12在控制装置的控制下，带动功能处理模块11在作业空间内进行移动式处理作业，所述的功能处理模块11的内部设有开孔111，所述的移动模块12可旋转的嵌设在所述开孔111内，通过连接机构可旋转连接固定在功能处理模块11上。所述的功能处理模块11为玻璃表面清洁模块。

进一步地，在本实施例中，包括设置在所述移动模块12边缘的第一插接端和设置在所述功能处理模块11边缘的第二插接端，两者相互插接定位。具体结构可以包括，功能处理模块的开孔111内缘直接嵌入移动模块12外缘的凹部内而形成，或者移动模块的外凸缘直接***功能处理模块的开孔111内缘的凹部形成。

根据需要，所述开孔111为圆形开孔，所述功能处理模块11的外周呈方形。也就是说，设置在开孔111内部的移动模块12的形状为圆形，而外部的功能处理模块11为方形。这种内圆外方的结构，是移动模块12和功能处理模块11两者的较佳形状组合方式，这有助于机器人的原地转身和行走。假设外部的功能处理模块11的形状也为圆形，尽管机器人也可以实现原地转身，但由于圆形的功能处理模块11与同样为圆形的移动模块12的运动惯性，动作实现起来较本实施例的这种结构形式更难一些。实际上，当机器人处于拐角位置需要转身时，特别的，在障碍物的阻力作用下，功能处理模块11的方形外形在机器人原地转身的动作过程中起到了一定的限位和导向作用。

图2为本发明实施例一行走位置的示意图。如图2所示，在本实施例中，自移动机器人为擦玻璃机器人，自移动机器人的功能处理模块为玻璃表面清洁模块11’。擦玻璃机器人的行走方法包括如下步骤：步骤1：擦玻璃机器人的玻璃表面清洁模块11’在移动模块12的带动下运动，在玻璃表面100行走，在行走的同时进行玻璃表面100清洁的作业；步骤2：擦玻璃机器人检测到运动前方出现障碍物，所述移动模块12相对于所述玻璃表面清洁模块11’发生90°的转动后，继续行走，并持续进行玻璃表面清洁作业。

结合图1所示，为了方便擦玻璃机器人的行走，所述的移动模块12上设有行走机构121，所述的行走机构为设置在机体1上的驱动轮和与其对应设置的履带。另外，为了便于擦玻璃机器人吸附在玻璃表面上作业，所述的移动模块12上还设有吸附装置，所述的吸附装置包括吸盘116、导气管117和真空泵118，在所述控制装置的控制下，所述的真空泵118通过导气管117与吸盘116相连通，并将所述吸盘116抽空形成负压，使擦玻璃机器人吸附在玻璃表面上进行清洁作业。

在本实施例中，由于移动模块12为圆形，玻璃表面清洁模块11’的内侧为圆形孔，这样玻璃表面清洁模块11’可以绕移动模块12自由转动，或者说移动模块12可以在玻璃表面清洁模块11’中自由转动。使用时，先把机器人垂直的按在窗子上，接通真空泵118后机器人即被吸附在玻璃表面上，在行走机构121的驱动下擦玻璃机器人就会带着清洁模块向前行走，并且达到清洁窗户的效果了。玻璃表面清洁模块11’与移动模块12之间有一个转动的自由度。这样，在擦玻璃机器人走到拐角处转弯的时候，图2中箭头表示机器人行走方向，直接使移动模块12转过90度即可，大大改善了其行走方式。这样，在同样时间或者同样电量的情况下，擦玻璃机器人的清洁效率得到了提高。当然，如本实施例中的玻璃边框为直角形状，擦玻璃机器人走到玻璃边框的拐角时，移动模块12直接旋转90度即可实现机器人在拐角处的转弯动作。如果玻璃边框或者机器人的作业区域为其他的不规则形状时，采用本发明的技术方案，使移动模块12相对于功能处理模块11产生相应角度的转动，仍然可以实现机器人在原地的转身动作。只是转动的具体角度，需要根据实际的需要，配合其他类似传感器之类的辅助装置，对具体的转动角度进行具体的判断，并发出相应的指令完成具体的动作。

实施例二

图3、图4分别为本发明实施例二滚珠机构的剖视图和局部放大图。如图3并结合图4所示，本实施例提供一种扫地机器人，功能处理模为扫地模块11”。如图3所示，在本实施例中，为了方便功能处理模块和移动模块12之间的相对运动，减少功能处理模和移动模块12之间的磨损，所述的连接机构为插接部，包括设置在所述移动模块12边缘的第一插接端123和设置在扫地模块11”边缘的第二插接端113，两者相互插接定位且插接位置之间留有间隙；所述的第一插接端123和第二插接端113分别包括上、下插接头，所述第一插接端123的下插接头1231末端垂直于插接方向设有止挡部125，所述第二插接端113的上插接头1131对应设有止挡槽115，所述的止挡部125嵌设在止挡槽115中定位。

结合图4所示，由于上述实施例一中的功能处理模11和移动模块12之间所采用的连接方式，是两者直接摩擦的，很容易造成彼此的磨损。因此，为了使得移动模块相对功能处理模块更灵活的转动，第二插接端113的上插接头1131中部，设有滚珠13，所述滚珠13的上、下端面突出于第二插接端113的上插接头1131的上、下端面，与所述第一插接端123的上插接头1232的下表面、下插接头1231的上表面接触。通过滚珠13在第二插接端113的上插接头1131中部的滚动，进一步减小扫地模块11”和移动模块12之间的摩擦。

实施例三

图5、图6分别为本发明实施例三滚轴机构的剖视图和局部放大图。如图5并结合图6所示，为了方便功能处理模块11和移动模块12之间的相对运动，减少功能处理模11和移动模块12之间的磨损，所述的连接机构还可以为滚轴机构，滚轴机构设置在所述移动模块12的外缘和所述功能处理模块的开孔111’内缘之间。如图6所示，滚轴机构包含内圈142、外圈141以及内外圈之间的滚子143，所述内圈142设置在移动模块12的外缘，所述外圈141设置在所述功能处理模块的开孔111’的内缘。以滚子143内圈142、外圈141之间的滚动摩擦，代替了实施例一的功能处理模11和移动模块12之间的滑动摩擦，大大减小了功能处理模11和移动模块12之间的摩擦力，提高了机器人的灵敏度。

所述的自移动机器人可以包括多种功能处理模块11，不同的功能处理模11实现不同的作业，除了上述实施例中所提到的擦玻璃机器人、扫地机器人之外，所述的功能处理模块11还可以为空气净化模块或加湿模块等等多种。

综上所述，结构简单，成本低，灵敏度高，可控性强，大大改善了自移动机器人的行走方式，在同样时间或者同样电量的情况下，提高了清洁效率。

Claims (12)

1.一种自移动机器人，包括机体(1)，机体(1)内设有控制装置，机体(1)上设有彼此连接的功能处理模块(11)和移动模块(12)，所述的移动模块(12)在控制装置的控制下，带动功能处理模块(11)在作业空间内进行移动式处理作业，其特征在于，所述的功能处理模块(11)的内部设有开孔(111，111’)，所述的移动模块(12)可旋转的嵌设在所述开孔(111，111’)内，通过连接机构使得移动模块(12)相对功能处理模块(11)自由旋转；所述的移动模块(12)上设有行走机构(121)及真空泵，所述行走机构带动移动模块(12)行走或转动。

2.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述的连接机构为插接部，包括设置在所述移动模块(12)边缘的第一插接端(123)和设置在所述功能处理模块(11)边缘的第二插接端(113)，所述第一插接和所述第二插接端相互插接定位。

3.如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述的第一插接端(123)和第二插接端(113)分别包括上、下插接头，所述第一插接端(123)的下插接头末端垂直于插接方向设有止挡部(125)，所述第二插接端(113)的上插接头对应设有止挡槽(115)，所述的止挡部(125)嵌设在止挡槽(115)中定位。

4.如权利要求3所述的自移动机器人，其特征在于，所述的第二插接端(113)的上插接头中部，设有滚珠(13)，所述滚珠(13)的上、下端面突出于第二插接端(113)的上插接头的上、下端面，与所述第一插接端(123)的上插接头的下表面、下插接头的上表面接触。

5.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述的连接机构为设置在所述移动模块(12)的外缘和所述功能处理模块的开孔(111’)内缘之间的滚轴机构。

6.如权利要求5所述的自移动机器人，其特征在于，所述的滚轴机构包含内圈(142)、外圈(141)以及内外圈之间的滚子(143)，所述内圈(142)设置在移动模块(12)的外缘，所述外圈(141)设置在所述功能处理模块的开孔(111’)内缘。

7.如权利要求2或5任一项所述的自移动机器人，其特征在于，所述的行走机构(121)为设置在机体(1)上的驱动轮和与其对应设置的履带。

8.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述的功能处理模块(11)为玻璃表面清洁模块(11’)或扫地模块或空气净化模块或加湿模块。

9.如权利要求2或5任一项所述的自移动机器人，其特征在于，所述的移动模块(12)上设有吸附装置，所述的吸附装置包括吸盘(116)、导气管(117)和真空泵(118)，在所述控制装置的控制下，所述的真空泵(118)通过导气管(117)与吸盘(116)相连通，并将所述吸盘(116)抽空形成负压，使自移动机器人吸附在待作业表面上。

10.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述开孔(111，111’)呈圆形开孔，所述功能处理模块(11)的外周呈方形。

11.一种如权利要求1所述的自移动机器人的行走方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：自移动机器人的功能处理模块在移动模块的带动下运动，在作业空间内行走；

步骤2：自移动机器人检测到运动前方出现障碍物，所述移动模块相对于所述功能处理模块发生一定角度的转动后，继续行走。

12.如权利要求11所述的自移动机器人的行走方法，其特征在于，在所述的步骤2中，所述的一定角度为90°。