CN110053074A - 浮动连接***、具有该浮动连接***的机器人及连接组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮动连接***，包括本体、浮动件和至少一个设置于浮动件和本体之间的连接组件；其中，连接组件具有弹性，浮动件通过连接组件与本体浮动连接；连接组件包括浮动连接件以及设置于浮动连接件两端的第一支承件和第二支承件，第一支承件可拆卸地与第一连接部配接，第二支承件可拆卸地与第二连接部配接；浮动连接件包括限制浮动件与本体之间在垂直于第一平面方向上最大距离的限位件和，和抵持在第一支承件与第二支承件之间的弹性元件；限位件的两端分别与第一支承件和第二支承件相连接。本发明还涉及一种机器人和一种用于浮动连接***的连接组件。本发明能够提高产品装配效率，降低了装配成本。

Description

浮动连接***、具有该浮动连接***的机器人及连接组件

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种具有浮动连接***的机器人。本发明还涉及一种浮动连接*** 和一种用于浮动连接***的连接组件。

背景技术

移动机器人在工作过程中避免不了与外界障碍物发生碰撞事件，使得机器人外壳承受一定的冲击力， 而在机身设置连接结构能够很好地减缓由于碰撞引起的震动带来的对移动机器人设备的破坏，同时移动机 器人能够基于连接结构接收到的环境中障碍物的信息来修正自身行走程序。现有的连接结构大多采用在机 器人本体与浮动件之间固定设置弹簧的结构，然而在移动机器人工作一定时间之后，由于弹簧长期受到横 向载荷，其横向形变程度经常超过其承受限度，很容易发生失效，防撞效果大打折扣。此外，现有技术中连接结构的装配过程往往较为繁琐，需要花费大量人工成本进行螺钉或者其他紧固结构的安装，同时也耗 费了大量不必要的物料成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一具体实施方式提供了一种机器人，包括本体、浮动件和至少一个设置 于所述浮动件和所述本体之间的连接组件；其中，所述本体支承使所述机器人在第一平面上运动的运动模 块，所述浮动件至少部分地突出于所述本体的外轮廓，所述连接组件具有弹性，所述浮动件通过所述连接 组件与所述本体浮动连接；所述浮动件包括至少一个第一连接部；所述本体包括至少一个与所述第一连接 部相对应的第二连接部；所述连接组件包括浮动连接件以及设置于所述浮动连接件两端的第一支承件和第 二支承件，所述第一支承件可拆卸地与所述第一连接部配接，所述第二支承件可拆卸地与所述第二连接部 配接。

作为一种优选的实施方式，所述第一连接部与所述第一支承件之间，和/或所述第二连接部与所述第 二支承件之间插合配接。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件***所述第一连接部的方向与所述第二支承件***所述第 二连接部的方向相互不平行。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件***所述第一连接部的方向与所述第二支承件***所述第 二连接部的方向相互垂直。

作为一种优选的实施方式，所述第二支承件***所述第二连接部的方向垂直于所述第一平面。

作为一种优选的实施方式，所述浮动件与所述本体之间设有至少一个碰撞传感器。

作为一种优选的实施方式，所述第二连接部构造为从所述本体的下方能够被直接地触及。

作为一种优选的实施方式，所述第一连接部和/或所述第二连接部包括卡勾和与所述卡勾配合的卡接 部中之一，所述第一支承件和/或所述第二支承件包括卡勾和与所述卡勾配合的卡接部中之另一。

作为一种优选的实施方式，所述第一连接部包括第一卡接部，所述第二连接部包括第二卡接部；所述 第二卡接部构造为向背离所述浮动件方向突出的空心凸柱，所述第二支承件包括可***所述空心凸柱内的 第二卡勾。

作为一种优选的实施方式，所述浮动件与所述本体之间设有限制所述浮动件与所述本体之间在平行于 所述第一平面方向上最大偏移量的限制结构；所述限制结构包括设置在所述浮动件和所述本体二者之一上 的第一限位柱，以及设置在所述浮动件和所述本体二者另一上的第二限位柱；所述第二限位柱设有可收容 所述第一限位柱的中空内腔，所述第一限位柱至少部分地沿其轴向***所述第二限位柱的中空内腔；所述 第一限位柱与所述第二限位柱的轴向延伸方向垂直于所述第一平面。

作为一种优选的实施方式，所述浮动件相对于所述本体在所述第一平面内最大偏移量等于所述第一限 位柱的外径与所述第二限位柱的内径之差的一半。

作为一种优选的实施方式，在所述浮动件位于初始位置时，所述第一限位柱的轴向中心线与所述第二 限位柱的轴向中心线重合。

作为一种优选的实施方式，所述浮动连接件包括限制所述浮动件与所述本体之间在垂直于所述第一平 面方向上最大距离的限位件，和抵持在所述第一支承件与所述第二支承件之间的弹性元件；所述限位件的 两端分别与所述第一支承件和所述第二支承件相连接。

作为一种优选的实施方式，所述限位件包括细长的线型部、以及设置在所述线型部两端的膨大的卡头。

作为一种优选的实施方式，所述卡头构造为球形。

作为一种优选的实施方式，所述限位件的两端分别可拆卸地与所述第一支承件和所述第二支承件相连 接。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件具有贯通其上下表面的第一端孔以及从所述第一端孔延伸 到所述第一支承件边缘的第一引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第一支承件的状态、沿所述第 一引导槽进入到所述第一端孔；所述第一端孔在背离所述弹性元件的一端设有***述卡头的第一碗状 部。

作为一种优选的实施方式，所述第二支承件具有贯通其上下表面的第二端孔以及从所述第二端孔延伸 到所述第二支承件边缘的第二引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第二支承件的状态、沿所述第 二引导槽进入到所述第二端孔；所述第二端孔在背离所述弹性元件的一端设有***述卡头的第二碗状 部。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件具有贯通其上下表面的第一端孔以及从所述第一端孔延伸 到所述第一支承件边缘的第一引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第一支承件的状态、沿所述第 一引导槽进入到所述第一端孔；所述第二支承件具有贯通其上下表面的第二端孔以及从所述第二端孔延伸 到所述第二支承件边缘的第二引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第二支承件的状态、沿所述第 二引导槽进入到所述第二端孔；所述线型部***所述第一引导槽的方向与所述线型部***所述第二引导槽的方向不同。

作为一种优选的实施方式，所述机器人为割草机器人或扫地机器人。

另一方面，本发明一具体实施方式提供了一种浮动连接***，包括本体、浮动件和至少一个设置于所 述浮动件和所述本体之间的连接组件；其中，所述连接组件具有弹性，所述浮动件通过所述连接组件与所 述本体浮动连接；所述连接组件包括浮动连接件以及设置于所述浮动连接件两端的第一支承件和第二支承 件，所述第一支承件可拆卸地与所述第一连接部配接，所述第二支承件可拆卸地与所述第二连接部配接； 所述浮动连接件包括限制所述浮动件与所述本体之间在垂直于所述第一平面方向上最大距离的限位件和，和抵持在所述第一支承件与所述第二支承件之间的弹性元件；所述限位件的两端分别与所述第一支承件和 所述第二支承件相连接。

作为一种优选的实施方式，所述第一连接部和/或所述第二连接部包括卡勾和与所述卡勾配合的卡接 部中之一，所述第一支承件和/或所述第二支承件包括卡勾和与所述卡勾配合的卡接部中之另一。

作为一种优选的实施方式，所述限位件包括细长的线型部、以及设置在所述线型部两端的膨大的卡头。

作为一种优选的实施方式，所述卡头构造为球形。

作为一种优选的实施方式，所述限位件的两端分别可拆卸地与所述第一支承件和所述第二支承件相连 接。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件具有贯通其上下表面的第一端孔以及从所述第一端孔延伸 到所述第一支承件边缘的第一引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第一支承件的状态、沿所述第 一引导槽进入到所述第一端孔；所述第一端孔在背离所述弹性元件的一端设有***述卡头的第一碗状 部。

作为一种优选的实施方式，所述第二支承件具有贯通其上下表面的第二端孔以及从所述第二端孔延伸 到所述第二支承件边缘的第二引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第二支承件的状态、沿所述第 二引导槽进入到所述第二端孔；所述第二端孔在背离所述弹性元件的一端设有***述卡头的第二碗状 部。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件具有贯通其上下表面的第一端孔以及从所述第一端孔延伸 到所述第一支承件边缘的第一引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第一支承件的状态、沿所述第 一引导槽进入到所述第一端孔；所述第二支承件具有贯通其上下表面的第二端孔以及从所述第二端孔延伸 到所述第二支承件边缘的第二引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第二支承件的状态、沿所述第 二引导槽进入到所述第二端孔；所述线型部***所述第一引导槽的方向与所述线型部***所述第二引导槽的方向不同。

作为一种优选的实施方式，所述第一连接部与所述第一支承件之间，和/或所述第二连接部与所述第 二支承件之间插合配接。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件***所述第一连接部的方向与所述第二支承件***所述第 二连接部的方向相互不平行。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件***所述第一连接部的方向与所述第二支承件***所述第 二连接部的方向相互垂直。

作为一种优选的实施方式，所述第二支承件***所述第二连接部的方向垂直于所述第一平面。

作为一种优选的实施方式，所述浮动件与所述本体之间设有至少一个碰撞传感器。

另一方面，本发明一具体实施方式提供了一种连接组件，包括浮动连接件以及设置于所述浮动连接件 两端的第一支承件和第二支承件；所述浮动连接件包括限制所述第一支承件与所述第二支承件之间最大距 离的限位件，和抵持在所述第一支承件与所述第二支承件之间的弹性元件；所述限位件的两端分别与所述 第一支承件和所述第二支承件相连接。

另一方面，本发明一具体实施方式提供了1.一种浮动连接***，包括本体、浮动件和至少一个设置于 所述浮动件和所述本体之间的连接组件；其中，所述连接组件具有弹性，所述浮动件通过所述连接组件与 所述本体浮动连接；所述浮动件与所述本体之间设有限制所述浮动件与所述本体之间在垂直于所述连接组 件轴向方向上最大偏移量的限制结构；所述限制结构包括设置在所述浮动件和所述本体二者之一上的第一 限位柱，以及设置在所述浮动件和所述本体二者另一上的第二限位柱；所述第二限位柱设有可***述第一限位柱的中空内腔，所述第一限位柱至少部分地沿其轴向***所述第二限位柱的中空内腔；所述第一限 位柱与所述第二限位柱的轴向延伸方向平行于所述连接组件的轴向方向。

作为一种优选的实施方式，所述浮动件相对于所述本体在垂直于所述连接组件轴向方向的平面内最大 偏移量等于所述第一限位柱的外径与所述第二限位柱的内径之差的一半。

作为一种优选的实施方式，在所述浮动件位于初始位置时，所述第一限位柱的轴向中心线与所述第二 限位柱的轴向中心线重合。

作为一种优选的实施方式，所述浮动件包括至少一个第一连接部；所述本体包括至少一个与所述第一 连接部相对应的第二连接部；所述连接组件包括浮动连接件以及设置于所述浮动连接件两端的第一支承件 和第二支承件，所述第一支承件可拆卸地与所述第一连接部配接，所述第二支承件可拆卸地与所述第二连 接部配接。

作为一种优选的实施方式，所述第一连接部与所述第一支承件之间，和/或所述第二连接部与所述第 二支承件之间插合配接。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件***所述第一连接部的方向与所述第二支承件***所述第 二连接部的方向相互不平行。

作为一种优选的实施方式，所述浮动连接件包括限制所述浮动件与所述本体之间在垂直于所述第一平 面方向上最大距离的限位件，和抵持在所述第一支承件与所述第二支承件之间的弹性元件；所述限位件的 两端分别与所述第一支承件和所述第二支承件相连接。

作为一种优选的实施方式，所述限位件包括细长的线型部、以及设置在所述线型部两端的膨大的卡头； 所述限位件的两端分别可拆卸地与所述第一支承件和所述第二支承件相连接。

作为一种优选的实施方式，所述第一支承件具有贯通其上下表面的第一端孔以及从所述第一端孔延伸 到所述第一支承件边缘的第一引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第一支承件的状态、沿所述第 一引导槽进入到所述第一端孔；所述第二支承件具有贯通其上下表面的第二端孔以及从所述第二端孔延伸 到所述第二支承件边缘的第二引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第二支承件的状态、沿所述第 二引导槽进入到所述第二端孔；所述线型部***所述第一引导槽的方向与所述线型部***所述第二引导槽的方向不同。

本发明能够达到的技术效果利用上述方案实现了浮动连接结构的快速、简易安装，提高了产品装配效 率，降低了装配成本。本发明还能够达到很多其他的有益效果，将在下文的具体实施方式部分详细阐述。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中机器人的侧面示意图。

图2为图1中沿A-A的剖视图。

图3为图2中局部a的细节图。

图4为本发明一具体实施方式中连接组件的***图。

图4a为本发明一具体实施方式中第一支承件的底面视图。

图4b为图4a中沿C-C的剖视图。

图4c为本发明一具体实施方式中第二支承件的顶面视图。

图4d为图4c中沿E-E的剖视图。

图5为本发明一具体实施方式中机器人的浮动件示意图。

图5a为图5中局部g的细节图。

图6为图5a中沿D-D的剖视图。

图7a为本发明一具体实施方式中连接组件与浮动件的装配过程示意图。

图7b为本发明一具体实施方式中连接组件与浮动件的装配完成状态示意图。

图8为本发明一具体实施方式中机器人的本体示意图。

图9为图8中局部b的细节图。

图10为图1中沿B-B的剖视图。

图11为图10中局部c的细节图。

图12为图1中沿F-F的剖视图。

图13为图12中局部d的细节图。

图14为图5中局部e的细节图。

图15为图8中局部f的细节图。

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。

本发明的一具体实施方式揭示了一种机器人，具体为一种自移动机器人，参考图1～图2。自移动机器 人一般具有用来支撑各功能机构的本体2，以及从上方罩在本体2外部、且至少部分地突出于本体2的浮 动件1。作为本发明的一具体实施例，自移动机器人为割草机器人，包括本体2和从上方罩在本体2外部 的浮动件1，本体2用来支撑割草机器人的控制模块、能源模块、运动模块和工作模块，上述各模块为本 领域技术人员所熟知，故未在说明书附图详细展示。在本实施例中，控制模块包括微处理器(MCU)、传感 器(sensor)及控制电路，能源模块包括可充电的电池包，运动模块包括行走轮及驱动行走轮的行走电机， 工作模块包括割草刀盘及驱动割草刀盘的主电机。

在本具体实施方式中，本体2与浮动件1之间通过连接组件3实现浮动连接，连接组件3具有弹性。 本体2、浮动件1与连接组件3共同构成一浮动连接***。所述的浮动连接是指，浮动件1在外力作用下 能够相对于本体2在一定范围内移动，偏离其初始位置，以此达到缓冲冲击力和/或触发传感装置的功能； 当外力作用撤销后，浮动件1能够恢复到初始位置。具体地，定义割草机器人在第一平面上运动并执行割 草作业，连接组件3能够对施加在浮动件1上平行于第一平面的冲击力产生缓冲作用。作为一个特例，移 动机器人在第一平面上向前行进，在行进过程中碰撞到其前方或侧前方的障碍物，浮动件1会相对于本体 2产生向后方或侧后方的偏移，冲击力被连接组件3吸收，使连接组件3在其径向方向发生弹性形变；当 避开障碍物后，连接组件3使浮动件1恢复到其初始位置。在浮动件1与本体2之间设有至少一个连接组 件3，优选的，在浮动件1与本体2之间对称地设有四个连接组件3以保证整体结构的稳定性。为便于描 述，下文中将第一平面定义为水平面，平行于水平面的方向称为水平方向，垂直于水平面的方向定义为竖 直方向。

如图3所示，所述连接组件3包括浮动连接件31以及可拆卸地连接在该浮动连接件31两端的第一支 承件32和第二支承件33。在本实施例中，第一支承件32与浮动件1可拆卸地固定连接；在其他实施例中， 第一支承件32也可以与浮动件1一体成型。在本实施例中，第二支承件33与本体2可拆卸地固定连接； 在其他实施例中，第二支承件33与本体2也可以是一体成型。浮动连接件31包括限位件311和套设在该 限位件311外周的弹性元件312。优选的，弹性元件312为弹簧。进一步地，弹性元件312为螺旋弹簧。 弹性元件312抵持在第一支承件32与第二支承件33之间。

参考图4、图4a及图4b，第一支承件32在靠近弹性元件312的表面上设有第一支撑体325，该第一 支撑体325从第一支承件32表面凸出，呈空心的柱状。第一支撑体325的直径与弹性元件312的直径向 适配。具体地，在本实施例中第一支撑体325的外径不超过弹性元件312的内径，弹性元件312的一端套 设在第一支撑体325***以保持工作过程中该一端不脱离该第一支撑体325。参考图4、图4c及图4d，第 二支承件33在靠近弹性元件312的表面上设有第二支撑体335，其结构与第一支撑体325相同或类似。在 其他实施例中，弹性元件312的外径不超过第一支撑体325或第二支撑体335的内径，以达到使第一支撑 体325或第二支撑体335套设在弹性元件312端部***的构造。在其他实施例中，第一支撑体325或第二 支撑体335也可以是同心设置的至少两条凸肋，只要能够固定弹性元件312的两端即可。

参考图3和图4，限位件311构造为两端膨大的线型结构。具体地，限位件311包括细长的线型部3112、 以及设置在线型部3112两端的卡头3111，卡头3111具有较大的横截面尺寸，使整个限位件311整体上呈 哑铃状。优选的，所述卡头3111构造为球形。值得注意的是，在其他实施例中，卡头可以被设置成其他 形态，比如方形、锥形等等。限位件311通过其两端的卡头3111分别与第一支承件32和第二支承件33 连接，限制了第一支承件32与第二支承件33在移动机器人发生碰撞行为时、浮动件1的最大偏移距离， 从而对弹性元件312的横向形变量设定了低于其形变极限的阈值，从而避免由于弹性元件312失效而导致 移动机器人的碰撞保护功能丧失的情形。这里所说的横向形变指的是弹性元件312在沿垂直于其轴向的方 向上发生的形变

由于连接组件3具有弹性，浮动件1可以相对于本体2在任意水平方向上移动。优选的，上述限位件 311的长度记为L，由于限位件311在其长度方向上不可伸缩、或伸缩量极小，长度L可视为基本恒定。 该长度L略大于弹性元件312在移动机器人中不受碰撞时的长度，以保证弹性元件312有发生横向形变的 条件。同时，该长度L不能过长以避免限位件311从第一支承件32和/或第二支承件33脱出，也即保证 连接组件3整体结构装配的稳定性。优选的，所述限位件311由塑料材质制成。当移动机器人静止或做匀 速直线运动时，该限位件311在水平方向上处于非受力状态；当移动机器人发生碰撞或做加速运动时，浮 动件1相对于本体2发生偏移，该限位件311由于第一支承件32与第二支承件33之间在水平方向上产生相对移动而处于受力状态，由于其长度L基本恒定，所以限制了本体2与浮动件1之间的相对位移。另一 方面，机器人在放置在水平面上、浮动件1受到向上的力以致机器人被抬起时，由于限位件311的存在限 制了浮动件1与本体2在竖直方向的最大距离，使连接组件3不会因为在其轴向上的过度拉伸而损坏。

在本实施例中，第一支承件32构造为扁平的片状结构，其中部具有一贯通上下表面的第一端孔323 以及一从第一端孔323延伸到第一支承件边缘的第一导引槽324，第一导引槽324的宽度值不小于线型部 3112的直径且小于卡头3111的直径。线型部3112能够以大致垂直于第一支撑件32的状态、沿着第一导 引槽324进入到第一端孔323。在本实施例中，第一导引槽324的宽度略小于线型部3112的直径，这种过 盈配合既能容易地将线型部3112装入第一端孔323，又能大大降低线型部3112从第一导引槽324中脱出 的风险。

第一端孔323具有***述卡头3111的第一碗状部3231。优选的，第一端孔323在背离弹性元件312 的方向上延伸出环状的第一凸缘3232，第一凸缘3232具有可稳定收容卡头3111的第一碗状部3231。由 于第一导引槽324的存在，第一凸缘3232表现为一侧缺口，从如图4a的俯视角度来看，第一凸缘3232 呈C形。第一碗状部3231的形状构造为与上述卡头3111的形状贴合，靠近弹性元件312的一端的开口较 小，使收容在第一碗状部3231的卡头3111不能穿过该开口，以避免卡头3111从第一端孔323滑出。

第一支承件32两侧对称地设有第一卡勾321，第一卡勾321包括第一基部3213和第一爪部3212。所 述基部3213与所述爪部3212之间设有用于卡合所述第一连接部11和/或所述第二连接部21的第一臂部 3211。相应地，如图5所示，在浮动件1上朝向本体2的一侧面设有与第一支承件32配合的第一连接部 11，第一连接部11的具体结构将在后文中详细阐述。第一支承件32***所述第一连接部11，所述第一弹 性卡勾卡接在所述第一连接部11。这种结构设计能够高效、安全地将所述第一支承件32从所述第一连接 部11拆下来。只需要捏住位于所述第一支承件32两侧的所述爪部3212使其向内收拢，就能时所述第一 支承件32脱出所述第一连接部11。

抵持在弹性元件312的另一端并且与第一支承件32相对的第二支承件33具有大致呈圆片状的第二底 座331，第二底座331一侧表面设有第二卡勾332，第二卡勾332在垂直于第二底座331的方向上延伸。 与第一卡勾321类似，第二卡勾332包括第二基部3323和从第二基部3323延伸出来的第二臂部3321，第 二臂部3321的另一端为第二爪部3322。上述第二卡勾332设有多个，且互为同心，并且所述多个第二卡 勾332的第二爪部3322朝向背离端孔333的方向向外发散。

第二连接部21设置于本体2，与第一连接部11在竖直方向上向对应，且第二连接部21与第二支承件 33之间插接配合。第二连接部21包括构造为空心凸柱的第二卡接部211，用于与前述第二卡勾332卡接。 优选的，所述第二卡接部211向背离浮动件1的方向突出，以保证第二支承件33能够稳固支撑在本体2 的表面。在第二支承件33刚***第二卡接部211时，第二爪部3322向内收拢，直到第二爪部3322伸出 第二卡接部211的外端时才在其本身的弹性作用下恢复原状，此时第二臂部3321正好与第二卡接部211 的内表面贴合，由此实现第二支承件33与第二连接部21的连接。优选的，所述第二卡勾332可以为四个， 且为对称的构造以保证第二支承件33与第二连接部21连接时的稳定性。

在本实施例中，第二卡接部211进一步地构造为从本体2的下方能够被直接地触及。在本实施例中， 第二卡接部211正下方不设有其他零部件，使得有足够的空间能够将手指或其他工具从底部向上触及第二 卡接部211和第二卡勾332，进而完成将所述连接组件3从所述本体2拆卸出来的操作。当移动机器人因 为检修或者其他原因需要将浮动件1与本体2拆卸开来时，维修人员只需使用与所述第二卡接部211内径 相同的管状工具套在从所述第二卡接部211伸出来的第二爪部3322上并向上顶，即可使所述第二支承件 33脱离所述第二卡接部211。甚至在没有工具的情形下，维修人员也能够徒手通过捏住所述第二爪部3322 驱使其向内收拢从而脱离所述第二卡接部211，进而将浮动件1和连接组件3同时从本体2上拆卸下来。 这种结构设计大大降低了结构拆卸时的繁琐度，有效提高了移动机器人的检修效率。在其他实施例中，第 二卡接部211的正下方可设置一能够快速拆卸的零件，例如盖子，同样能够实现上述目的。

与第一支承件32类似，第二底座331表面的中间位置具有第二端孔333以及从第二端孔333延伸到 第二支承件边缘的第二导引槽334。第二端孔333具有可稳定收容卡头3111的第二碗状部3331。所述第 二碗状部3331与上述第一碗状部3231的构造类似。进一步地，在本实施例中，所述线型部3112***所 述第一引导槽324的方向与所述线型部3112***所述第二引导槽334的方向不同。

在其他实施例中，由于卡头3111构造为其他形状，相应地，第一端孔323或者第二端孔333设有与 所述卡头3111的形状相配合的收容部，以使卡头3111不致在第一端孔323或者第二端孔333中晃动。在 其他实施例中，第一端孔323或者第二端孔333可以不设置上述第一碗状部3231或者第二碗状部3233， 只要使限位件311的卡头3111不会在弹性元件312的轴向上从第一端孔323或第二端孔333中脱出即可。

参考图5，移动机器人的浮动件1上设有与上述第一支承件32配接的第一连接部11。优选地，第一 连接部11设有四个，两两对称地布置在浮动件的四个方位。当然，第一连接部11的数量和位置不受限于 上述描述，只要能够使浮动件1稳固地连接到本体2即可。浮动件1还设有第一限位柱12，优选的，上述 第一限位柱12设有两个，分别位于浮动件前后方向的中间位置，并且在左右方向上保持对称。

结合图5a、图6、图7a和图7b可以看到，第一连接部11包括相对设置的第一卡接部111。第一卡接 部111构造为垂直于浮动件1的壁状体，成对的两个第一卡接部111之间的间距恰好可以容纳第一支承件 32。为了更好地描述相关结构，首先明确第一卡接部111与浮动件1相连的部分为根部1111，沿着第一卡 接部111的壁与根部相对的是第一卡接部111的头部1113，两个第一卡接部111相对的面为内壁1115， 两个第一卡接部111相背的面为外壁1117。第一卡接部111外壁1117设有三角形的加强筋，使得第一卡 接部111的根部1111与浮动件1接触的面积较大，以达到稳固支撑第一卡接部111的效果。当然，加强 筋的设置方法及数量可以多种多样，这里不再赘述。

第一支承件32与第一连接部11之间插合配接。具体地，第一支承件32沿图7a中所示A方向***成 对的第一卡接部111之间时，第一卡勾321的爪部3212首先与第一卡接部111的一侧接触，爪部3212的 斜面受到第一卡接部111的限制，迫使第一卡勾321向内侧靠拢以便顺利进入成对的第一卡接部111之间 的空间。当所述爪部3212沿着第一卡接部111的方向滑动到第一卡接部111的另一侧时，所述爪部3212 刚好脱离第一卡接部111的限制，第一卡勾321解除形变恢复原状，第一臂部3211与第一卡接部111的 内壁贴合，爪部3212与基部3213卡在第一卡接部111的两侧，实现了第一卡勾321与第一卡接部111的 稳定连接。至此，第一卡接部111对第一支承件32在前后、左右两个方向上实现了限位。

进一步地，第一连接部11还包括第一限位部113以及与第一限位部113相配合的第二限位部114。第 一限位部113为垂直于第一卡接部111的内壁并沿前后方向延伸的翻边。优选地，上述第一限位部113与 第一卡接部111一体成型。容易想到的是，所述第一限位部113也可以不与第一卡接部111，而是与浮动 件1或者第二限位部114连接，只要垂直于第一卡接部111的内壁并沿垂直于第一支承件32的***方向 延伸即可。上述第一限位部113具有加强筋。第二限位部114位于成对的第一卡接部111之间的位置，与 浮动件1相连或者与浮动件1一体成型。第二限位部114为直立柱状，在垂直于浮动件1的方向上具有一 定高度，但不超过第一卡接部111的高度，并且在第二限位部114与第一限位部113之间有刚好允许第一 支承件32***的空间。

第二限位部114设有可容纳第一凸缘3232的止挡部1141。该止挡部1141的一侧具有朝向A的反向的 凹口，前述第一支承件32***第一连接部11时，由于第一凸缘3232突出于第一支承件32表面，只能沿 上述凹口滑进第二限位部114，并在第一卡勾321与第一卡接部111卡合时，第一凸缘3232抵靠在所述止 挡部1141。限位件311一端的卡头3111安装在所述第一凸缘3232内，止挡部1141的凹口与第一导引槽 324的开口相对，止挡部1141与第一端孔323能够对卡头3111进行限位。这种巧妙的设计能够防止弹性 元件312被压缩到一定程度时，限位件311由于一端过长而从第一导引槽324中滑出的情况，极大地提高 了该连接组件3的结构稳定性。

在本实施例中，第一支承件32***第一连接部11的方向A与第二支承件33***第二连接部21的方 向B不平行。进一步地，方向A与方向B相互垂直。优选的，方向A与方向B其中之一沿水平方向，方向 A与方向B其中另一沿竖直方向。特别地，方向A构造为沿水平方向，这样可以减小第一连接部11在竖直 方向上的尺寸，有利于浮动件1的设计；方向B构造为沿竖直方向，这样可以方便地将浮动件1和连接组 件3通过直插的方式与本体2连接，简化了安装工艺，降低了成本。

为了感测所述浮动件1与外界物体之间的碰撞以便提取信息，浮动件1与本体2之间设有至少一个碰 撞传感器41。参照图9～图10，本体2的上表面设有至少一个传感器安装座42。所述传感器安装座42设 有可收容传感器41的空腔，并具有一朝向本体外侧的缺口，该缺口用于安装触动件43，其能够传递浮动 件1相对本体2的位移以达到触动传感器41的目的。所述传感器安装座42可与本体2一体成型或者通过 紧固件实现连接。

下面以图11为参考详细说明传感器41在连接结构中的设置及其触发机制。传感器41固定安装在传 感器安装座42中，传感器41的触点朝向传感器安装座42的缺口，并且通过设于该缺口的触动件43与位 于浮动件1的碰撞抵触部13对应。当移动机器人受到来自外界障碍物的撞击之后，浮动件1相对于本体2 发生相对位移，因此触动件43被挤压，碰撞抵触部13与传感器41的触点间产生压力，从而触发传感器 41输出相应的信号。当碰撞被解除后，由于浮动连接件31的作用，浮动件1恢复到初始位置，碰撞抵触 部13与传感器41之间的压力消失，传感器41不被触发。

优选地，本体2上表面的周边设有八个传感器，如图10所示，分别是设置在本体2前部左侧的第一 前传感器，设置在本体2前部右侧的第二前传感器，设置在本体2左侧边缘前部的第一左传感器和设置在 本体2左侧边缘后部的第二左传感器，设置本体2右侧边缘前部的第一右传感器和设置在本体2右侧边缘 后部的第二右传感器，设置在本体2后部左侧的第一后传感器，以及设置在本体2后方右侧的第二后传感 器。上述第一左传感器与第一右传感器为大致对称地设置，上述第二左传感器与第二右传感器也为大致对 称地设置，上述第一前传感器与第二前传感器为大致对称地设置，上述第一后传感器与第二后传感器为大 致对称地设置。相应的，每一个传感器41都对应有一个传感器安装座42。

如图8所示，第一前传感器设置在第一前传感器安装座421内，第一前传感器安装座421的缺口朝向 本体2前方。类似的，第二前传感器设置在第二前传感器安装座422内，第二前传感器安装座422的缺口 也朝向本体2前方；第一左传感器设置在第一左传感器安装座423内，第一左传感器安装座423的缺口朝 向本体2左侧；第一右传感器设置在第一右传感器安装座424内，第一右传感器安装座424的缺口朝向本 体2右侧；第二左传感器设置在第二左传感器安装座425内，第二左传感器安装座425的缺口朝向本体2 左侧；第二右传感器设置在第二右传感器安装座426内，第二右传感器安装座426的缺口朝向本体2的右 侧；第一后传感器设置在第一后传感器安装座427内，第一后传感器安装座427的缺口朝向本体2的后方； 第二后传感器设置在第二后传感器安装座428内，第二后传感器安装座428的缺口朝向本体2的后方。实 质上，传感器41的数量和位置可以有多种多样的设置。相应的，传感器安装座42的数量和位置也随之变 化，只要能够保证传感器41能够感测到来自至少四个水平方向的碰撞即可。在本实施例中，如图11所示， 将第一前传感器安装座421与第一左传感器安装座423一体设置。

参考图13至图15，为了限制浮动件1与本体2在水平面的各个方向上的最大相对位移，在浮动件1 和本体2之间设有至少一个限制结构。在本实施例中，在浮动件1和本体2二者之一设有沿竖直方向的第 一限位柱12，相应的，在浮动件1和本体2的二者之另一设有沿竖直方向的第二限位柱22。第二限位柱 22设有可收容第一限位柱12的中空内腔，通过将第一限位柱12至少部分地沿其轴向***第二限位柱22 的中空内腔可使得第二限位柱22对第一限位柱12有限位作用。进一步的，该中空内腔的内径大于第一限 位柱12的外径，以便第一限位柱12可在第二限位柱22内有一定的径向活动范围，也是允许了浮动件1 能够相对于本体2在一定范围内水平偏移，且最大偏移量为第一限位柱12外径与第二限位柱22内径的差 值的一半。优选的，第一限位柱12与第二限位柱12都设为圆柱状，以便利用圆形本身的特性使浮动件1 可相对于本体2在水平面上的任一方向移动。在所述机器人在水平方向上的加速度为大致为0，所述浮动 件1位于初始位置时，第一限位柱12的轴向中心线与第二限位柱22的轴向中心线重合，第一限位柱12 外径小于第二限位柱22内径。此外，第一限位柱12与第二限位柱22分别设有加强筋121、和加强件221。 在本实施例中，上述第一限位柱12与第二限位柱22在本体前后方向的对称轴线处设置了一组，然而可以 不必拘泥于本实施例，第一限位柱12与第二限位柱22组合的数量和位置可以多样。

下面将详细描述本发明所述的机器人机壳1与本体2的连接方法。

S100：组装连接组件3。

其中，S101：将线型部3112以大致垂直于第一支承件32的状态、沿第一引导槽324***到第一 端孔323内，使一卡头3111与第一碗状部3231配合。

其中，S102：将弹性元件312套设在线型部3112的外周，且使弹性元件312的一端与第一支撑 体325配合。

其中，S103：将线形部3112以大致垂直于第二支承件33的状态、沿第二引导槽334***到第二 端孔333内，使另一卡头3111与第二碗状部3331配合，弹性元件312的另一端与第二支撑体335配合， 弹性元件312位于第一支承件32与第二支承件33之间。

S200：将连接组件3的一端与浮动件1连接。在本实施例中，将第一支承件32***第一连接部 11，实现浮动件1与连接组件3之间的固定连接。具体地，参考图7a和7b，将第一支承件32沿A方向插 入第一连接部11，使其两侧弹性卡勾321分别于第一限位部111完成卡合。

S300：将机壳1与本体2相互扣合，即将连接组件3的另一端与本体2连接。在本实施例中，将 第二支承件33***第二连接部21，实现本体2与所述连接组件3的固定连接。具体地，参考图3，将第 二支承件32的第二卡勾332沿竖直方向***设于第二连接部21的第二卡接部211中，直到第二卡勾332 与第二卡接部211卡紧。

至此，即完成了机壳1与本体2的连接。

在另外的实施方式中，机器人机壳1与本体2的连接方法依次包括步骤S1、S3和S2。

前述移动机器人包括但不限于扫地机器人、割草机器人、货运机器人、飞行机器人等。

通过上述三个步骤，顺利完成本发明所述连接结构的安装。整个安装过程简单方便，并且不需要 螺钉或者其他紧固件，能够大大降低人工成本和物料成本。

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 (15)

1.一种浮动连接***，包括本体、浮动件和至少一个设置于所述浮动件和所述本体之间的连接组件；其中，所述连接组件具有弹性，所述浮动件通过所述连接组件与所述本体浮动连接；其特征是，

所述连接组件包括浮动连接件以及设置于所述浮动连接件两端的第一支承件和第二支承件，所述第一支承件可拆卸地与所述第一连接部配接，所述第二支承件可拆卸地与所述第二连接部配接；

所述浮动连接件包括限制所述浮动件与所述本体之间在垂直于所述第一平面方向上最大距离的限位件和，和抵持在所述第一支承件与所述第二支承件之间的弹性元件；所述限位件的两端分别与所述第一支承件和所述第二支承件相连接。

2.如权利要求1所述的浮动连接***，其特征是，所述第一连接部和/或所述第二连接部包括卡勾和与所述卡勾配合的卡接部中之一，所述第一支承件和/或所述第二支承件包括卡勾和与所述卡勾配合的卡接部中之另一。

3.如权利要求1所述的浮动连接***，其特征是，所述限位件包括细长的线型部、以及设置在所述线型部两端的膨大的卡头。

4.如权利要求3所述的浮动连接***，其特征是，所述卡头构造为球形。

5.如权利要求1所述的浮动连接***，其特征是，所述限位件的两端分别可拆卸地与所述第一支承件和所述第二支承件相连接。

6.如权利要求5所述的浮动连接***，其特征是，所述第一支承件具有贯通其上下表面的第一端孔以及从所述第一端孔延伸到所述第一支承件边缘的第一引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第一支承件的状态、沿所述第一引导槽进入到所述第一端孔；所述第一端孔在背离所述弹性元件的一端设有***述卡头的第一碗状部。

7.如权利要求5所述的浮动连接***，其特征是，所述第二支承件具有贯通其上下表面的第二端孔以及从所述第二端孔延伸到所述第二支承件边缘的第二引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第二支承件的状态、沿所述第二引导槽进入到所述第二端孔；所述第二端孔在背离所述弹性元件的一端设有***述卡头的第二碗状部。

8.如权利要求5所述的浮动连接***，其特征是，所述第一支承件具有贯通其上下表面的第一端孔以及从所述第一端孔延伸到所述第一支承件边缘的第一引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第一支承件的状态、沿所述第一引导槽进入到所述第一端孔；所述第二支承件具有贯通其上下表面的第二端孔以及从所述第二端孔延伸到所述第二支承件边缘的第二引导槽；所述线型部构造为能够以垂直于所述第二支承件的状态、沿所述第二引导槽进入到所述第二端孔；所述线型部***所述第一引导槽的方向与所述线型部***所述第二引导槽的方向不同。

9.如权利要求1～8任意一项所述的浮动连接***，其特征是，所述第一连接部与所述第一支承件之间，和/或所述第二连接部与所述第二支承件之间插合配接。

10.如权利要求9所述的浮动连接***，其特征是，所述第一支承件***所述第一连接部的方向与所述第二支承件***所述第二连接部的方向相互不平行。

11.如权利要求10所述的浮动连接***，其特征是，所述第一支承件***所述第一连接部的方向与所述第二支承件***所述第二连接部的方向相互垂直。

12.如权利要求10所述的浮动连接***，其特征是，所述第二支承件***所述第二连接部的方向垂直于所述第一平面。

13.如权利要求1～8任意一项所述的浮动连接***，其特征是，所述浮动件与所述本体之间设有至少一个碰撞传感器。

14.一种机器人，其特征是，所述机器人包括如权利要求1～13任意一项所述的浮动连接***。

15.一种连接组件，其特征是，包括

浮动连接件以及设置于所述浮动连接件两端的第一支承件和第二支承件；

所述浮动连接件包括限制所述第一支承件与所述第二支承件之间最大距离的限位件，和抵持在所述第一支承件与所述第二支承件之间的弹性元件；所述限位件的两端分别与所述第一支承件和所述第二支承件相连接。