CN110507248A - 自移动机器人行走装置、自移动机器人及其行走方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自移动机器人技术领域，公开一种自移动机器人行走装置、自移动机器人及其行走方法。所述行走装置包括驱动轮、检测组件和越障机构，其中检测组件用于检测自移动机器人的行走状态；越障机构用于当检测组件检测到自移动机器人未处于行走状态时，驱动驱动轮下移以增加自移动机器人的离地间隙。所述行走方法包括：S1，检测自移动机器人的行走状态；S2，当检测到自移动机器人未处于行走状态时，控制越障机构动作，使驱动轮由自移动机器人的机身下移，以增加自移动机器人的离地间隙。本发明在遇到障碍物时，使驱动轮相对于机身向外伸出，主动提高机器人底盘的离地间隙，增加了机器人在被困时驱动轮与地面间的摩擦力，避免了打滑现象，使机器人脱困。

Description

自移动机器人行走装置、自移动机器人及其行走方法

技术领域

本发明涉及自移动机器人技术领域，尤其涉及一种自移动机器人行走装置、自移动机器人及其行走方法。

背景技术

目前的扫地机器人为了降低机身高度，将机器人底盘的离地间隙设计得非常低。这导致扫地机器人只能越过高度较低的台阶。当扫地机器人遇到较高的台阶时，机器容易被卡住。

具体地，如图1所示，当扫地机器人在跨越较高障碍物时，会出现驱动轮“悬空”的状态，此时驱动轮虽然着地，但扫地机器人的重力没有完全压在两个驱动轮上，而是由图中的机身腹部(滚刷附近)和尾部承载大部分的重量，使驱动轮与地面间的正压力降低，导致驱动轮与地面的摩擦力下降，驱动轮的驱动力减小，造成扫地机器人的移动能力下降。同时此时机身与地面之间产生阻碍机器人移动的摩擦阻力，使得扫地机器人不能脱困。

另外，当扫地机器人在地毯上行走时，由于机器人的底盘和地毯间的摩擦力较大，阻碍了扫地机器人正常移动；同时地毯上的毯毛对机器人的底盘产生支撑作用，也使得驱动轮与地面之间的正压力不足，导致驱动轮与地毯间的摩擦力下降，使驱动轮容易出现打滑现象，无法为机器人提供足够的动力，导致机器人的行走轨迹不稳定。

因此，亟需一种能提高扫地机器人越障能力的自移动机器人行走装置、自移动机器人及其行走方法，以解决上述问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种自移动机器人行走装置、自移动机器人及其行走方法，能够有效避免自移动机器人的机身与地面接触，保证驱动轮与地面间具有足够的摩擦力，大大提高自移动机器人的越障能力。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自移动机器人行走装置，包括驱动轮，还包括：

检测组件，用于检测所述自移动机器人的行走状态；

越障机构，用于当所述检测组件检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，驱动所述驱动轮下移以增加所述自移动机器人的离地间隙。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述行走装置还包括驱动轮机构，所述驱动轮机构包括所述驱动轮、驱动电机和齿轮箱，其中所述齿轮箱传动连接所述驱动轮与所述驱动电机，所述齿轮箱包括齿轮箱壳体，所述齿轮箱壳体能绕所述驱动电机的输出轴摆动。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述越障机构包括：

动力件，固定于所述自移动机器人的机身上；

连接件，连接所述动力件和所述齿轮箱壳体，所述动力件被配置为通过所述连接件带动所述齿轮箱壳体摆动。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述连接件包括可相互啮合的不完全齿和扇形齿，所述不完全齿与所述动力件连接，所述扇形齿固定于所述齿轮箱壳体的摆动端。当机器人正常工作时，不完全齿利用缺齿部分与齿轮箱壳体上的扇形齿脱离啮合，不影响驱动轮机构的工作状态(即，驱动轮悬空时，驱动轮机构能够被动摆出)。当机器人被卡住或在地毯上难以行进时，动力件驱动不完全齿开始旋转，使不完全齿和扇形齿进入啮合状态；通过控制不完全齿的旋转角度，使驱动轮向下移动，以提高机器人底盘的离地间隙，让机器人脱困或减小机器人在地毯上的行进阻力。上述结构利用齿轮传动，不完全齿上的扭矩稳定，驱动轮伸出的距离可控度较高。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述扇形齿的圆心位于所述驱动电机的输出轴上。由于齿轮箱壳体绕驱动电机的输出轴转动，因此，使扇形齿的圆心与驱动电机的输出轴同轴设置，保证了扇形齿的运动轨迹与其所在的圆弧重合，提高了扇形齿与不完全齿的啮合精确度。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述不完全齿的有齿部分的弧度为180-220度，所述扇形齿的有齿部分的弧度为10-30度。该角度范围能够使自移动机器人在遇到障碍物时，通过扇形齿与不完全齿的配合，将驱动轮最大限度下移，使机器人脱离困境。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述不完全齿的有齿部分的弧度为200度，所述扇形齿的有齿部分的弧度为20度。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述连接件包括绕线轮、传送线和第一悬臂，所述绕线轮与所述动力件连接，所述传送线的一端与所述绕线轮固定连接，另一端与所述第一悬臂固定连接，所述第一悬臂固定于所述齿轮箱壳体的摆动端。当机器人正常工作时，传送线处于松弛状态，不影响驱动轮机构的工作(即，不阻碍驱动轮悬空时的被动摆出)。当机器人被卡住或在地毯上难以行进时，动力件驱动绕线轮旋转，通过传送线将第一悬臂向下拉，使驱动轮机构下移，以提高自移动机器人底盘的离地间隙，让机器人脱困或减小机器人在地毯上的行进阻力。优选地，上述传送线为钢丝，以提高其连接强度，保证机构的安全可靠性。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述连接件包括丝杆螺母机构和第二悬臂，丝杆的端部与所述第二悬臂相抵接，所述第二悬臂固定于所述齿轮箱壳体的摆动端。当机器人被卡住或在地毯上难以行进时，动力件驱动丝杆螺母机构运行，通过丝杆的移动，将驱动轮机构顶出，以提高机器人底盘的离地间隙，让机器人脱困或减小机器人在地毯上的行进阻力。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述动力件包括驱动缸，所述连接件包括第三悬臂，所述驱动缸固定于所述机身上，其输出端与所述第三悬臂相抵接，所述第三悬臂固定于所述齿轮箱壳体的摆动端。通过驱动缸与第三悬臂配合，推动齿轮箱壳体动作，其结构更简单、控制更精确。优选地，该驱动缸为气缸、液压缸或电缸。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述检测组件为位移传感器、压电式转速传感器、霍尔传感器或电流表。

作为一种自移动机器人行走装置的优选方案，所述驱动轮设置有至少两组，其中每组所述驱动轮连接至不同的所述越障机构。该设置可以根据地面情况，控制各驱动轮不同的伸出高度，从而使该自移动机器人拥有更强的适应地形的能力。

一种自移动机器人，包括自移动机器人行走装置。该自移动机器人行走装置包括：驱动轮；

检测组件，用于检测所述自移动机器人的行走状态；

越障机构，用于当所述检测组件检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，驱动所述驱动轮下移以增加所述自移动机器人的离地间隙。

作为一种自移动机器人的优选方案，所述自移动机器人为扫地机器人。

一种自移动机器人的行走方法，包括：

S1，检测所述自移动机器人的行走状态；

S2，当检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，控制越障机构动作，使驱动轮由自移动机器人的机身下移，以增加自移动机器人的离地间隙。

作为一种自移动机器人的行走方法的优选方案，步骤S1中，通过检测自移动机器人的位移变化来检测自移动机器人的行走状态，当在设定时间内未检测到其位移变化时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。所述设定时间可以为3秒-5秒。

作为一种自移动机器人的行走方法的优选方案，步骤S1中，通过检测驱动电机的转速变化来检测自移动机器人的行走状态，当检测到所述驱动电机的转速增大时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。

作为一种自移动机器人的行走方法的优选方案，步骤S1中，通过检测驱动电机所在电路的电流大小来检测自移动机器人的行走状态，当检测到电流增大时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。

本发明的有益效果为：

本发明通过设置越障机构，当自移动机器人在地面上正常运行时，越障机构不发生动作，不会对驱动轮机构造成影响；当机器人被卡住或在地毯上难以行进时，越障机构发生动作，通过越障机构带动驱动轮摆动，从而使驱动轮相对于机身向下移动，以提高自移动机器人底盘的离地间隙，最大限度的将机身的重力作用在驱动轮上，减少台阶、地毯分担的机身的重力，从而增加机器人在被困住时驱动轮和地面之间的摩擦力，避免打滑现象，使机器人脱困。

本发明在不改变自移动机器人正常工作时机身高度和行走效果的前提下，当机器人遇到需要越过的障碍物或复杂地形时，通过主动控制驱动轮伸出，提高机器人的离地间隙，从而使机器人脱困，行走轨迹稳定，其结构合理、操作方便，有效节省了设计成本。同时，本发明无论在自移动机器人正常工作还是需要提高离地间隙时，都不阻碍驱动轮悬空时的被动摆出，不影响机器人的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的扫地机器人在遇到障碍物时的工作状态图；

图2是本发明实施例一提供的自移动机器人行走装置在第一状态下的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的自移动机器人行走装置在第二状态下的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的自移动机器人行走装置的结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的自移动机器人行走装置的结构示意图；

图6是本发明实施例六提供的自移动机器人的行走方法的流程图。

图中：

100-地面；

1-机身；

2-驱动轮机构；21-驱动轮；22-驱动电机；23-齿轮箱壳体；

3-越障机构；31-不完全齿；32-扇形齿；33-绕线轮；34-传送线；35-第一悬臂；36-第二悬臂；37-螺母；38-丝杆。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

自移动机器人是指能够自行移动、并执行一定任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作，如扫地机器人是用于代替人类进行扫地作业的机器人。目前的扫地机器人通过驱动轮的转动来带动机身整体在地面上移动，在机器人整体移动过程中将地面上的垃圾和灰尘吸走。随着社会的发展，扫地机器人的应用越来越广，如可以在家中进行使用，也可以在商场、办公区域或户外等场所使用。然而，现有的扫地机器人为了方便对桌底、床底及沙发底下进行清扫，其底盘设计的一般比较低，这导致扫地机器人只能越过高度较低的台阶，当扫地机器人遇到较高的台阶时，机器很容易被卡住，而且当扫地机器人在地毯上运行时，由于地毯毛对底盘的支撑、摩擦作用，也会导致扫地机器人的行走困难。因此，本实施方式对现有自移动机器人的行走装置进行了改进，能够在扫地机人遇到台阶等障碍物时，将驱动轮由机器人的底盘向下摆出，即提高机器人底盘的离地间隙，增强驱动轮与地面之间的摩擦动力，从而使机器人顺利越过障碍物。

实施例一

现有的自移动机器人(如扫地机器人)，由于机器人的底盘较低，因而在使用过程中当遇到稍高一些的台阶或在地毯等摩擦力较大的物体上行走时，常常会出现驱动轮21悬空或打滑的现象，因而导致自移动机器人的移动能力下降，无法越过台阶、地毯等障碍物。针对这种情况，本实施例提供一种能够大大提升自移动机器人越障能力的行走装置，以避免驱动轮21出现悬空和打滑现象，使机器人能够顺利脱困。如图2和图3所示，该行走装置包括安装在自移动机器人的机身1上的驱动轮机构2，其中驱动轮机构2包括驱动轮21、驱动电机22和齿轮箱；驱动轮21设置于机身1的最下方，其用于与地面100相接触，并通过其自身的转动而带动机器人在地面100上行进。驱动电机22固定于机身1上，用于输出动力。齿轮箱设置于驱动电机22和驱动轮21之间，用于将驱动电机22的驱动力传递到驱动轮21。具体地，齿轮箱包括齿轮箱壳体23和设置于齿轮箱壳体23内的齿轮组。齿轮组由多个彼此啮合并可旋转地设置在齿轮箱壳体23内的齿轮组成；位于齿轮组输入端的齿轮与驱动电机22的输出轴相连接，位于齿轮组输出端的齿轮与驱动轮21连接。此外，上述齿轮箱壳体23的一端与驱动电机22的输出轴转动连接，从而使齿轮箱壳体23能够绕驱动电机22的输出轴摆动，齿轮箱壳体23的另一端为摆动端(或称自由端)，用于使驱动轮21能相对于机身1上下浮动。

本实施例中实现齿轮箱壳体23转动的机构还包括：支撑柱和弹簧，支撑柱设置于机身1上，与驱动电机22分别位于齿轮箱壳体23的两侧，且支撑柱与驱动电机22的输出轴同轴设置；齿轮箱壳体23上设置有支撑孔，用于***支撑柱，从而对齿轮箱壳体23起到支撑作用。上述弹簧的一端固定于机身1上，弹簧的另一端挂接在齿轮箱壳体23上，从而对齿轮箱壳体23起到悬挂作用，实现驱动轮机构2的摆动功能。上述设置，在驱动轮21悬空时，驱动轮机构2可以在弹簧和其自身重力的作用下顺时针旋转，摆出原始位置。

进一步地，该行走装置还包括检测组件和越障机构3，检测组件可以为位移传感器、压电式转速传感器、霍尔传感器或电流表等，用于检测自移动机器人是否行走，越障机构3包括动力件和连接件，用于使自移动机器人脱离困境。优选地，本实施例中动力件为固定于机身1上的第二电机，连接件包括可相互啮合的不完全齿31和扇形齿32，不完全齿31固定于第二电机的输出轴上，扇形齿32固定于齿轮箱壳体23的自由端。此外，该行走装置还包括控制器，检测组件检测驱动轮21或齿轮箱壳体23的位移，并将检测信息发送给控制器，控制器控制越障机构3的运行与停止。

本实施例的具体工作方式如下：如图2所示，当机器人在平坦的地面上正常行驶时，检测组件检测到自移动机器人处于行走状态，此时越障机构3不会被启动，而不完全齿31利用缺齿部分与齿轮箱壳体23上的扇形齿32脱离啮合，不影响驱动轮机构2的工作状态(即，驱动轮21悬空时，驱动轮机构2能够被动摆出)，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为10㎜。如图3所示，当机器人被台阶卡住或在地毯上难以行进时，检测组件检测到自移动机器人处于不能行走的状态，这时检测组件发送信号至控制器，控制器控制越障机构3启动，由第二电机驱动不完全齿31旋转，使不完全齿31和扇形齿32进入啮合状态，通过控制不完全齿31的旋转角度，将驱动轮21向下摆出，以提高机器人底盘的离地间隙，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为20㎜，从而使机器人脱困或减小机器人在地毯上的行进阻力。因此，该实施例有效提升了机器人机身1与地面100之间的距离，保证驱动轮21与地面100间具有足够的摩擦力，大大提高了扫地机器人的越障能力，改善了用户体验；并且本实施例利用齿轮进行传动，其中不完全齿31上的扭矩稳定，驱动轮21伸出的距离可控度较高，机器人的工作更为安全可靠。

可以理解的是，本实施例的越障机构3不仅可以提高机身1与地面100之间的间隙，而且在遇到限高时，还可以使驱动轮机构2逆时针旋转，从而使驱动轮21相对缩回机身1内，减小机身1底盘与地面100之间的距离，降低机器人的高度，使该自移动机器人能够从限高的下方通过。

进一步地，扇形齿32上扇形的圆心位于驱动电机22的输出轴的轴线上。由于齿轮箱壳体23绕驱动电机22的输出轴转动，因此使扇形齿32的圆心与驱动电机22的输出轴同轴设置，保证了扇形齿32的运动轨迹与扇形齿32自身所在的圆弧相重合，提高了扇形齿32与不完全齿31的啮合精确度和运动的平稳性。作为优选，不完全齿31的有齿部分的弧度可以为180-220度，扇形齿32的有齿部分的弧度可以为10-30度。该角度范围能够使自移动机器人在遇到障碍物时，通过扇形齿32与不完全齿31的配合，将驱动轮21最大限度摆出，使机器人脱离困境。优选地，本实施例中不完全齿31的有齿部分的弧度为200度，扇形齿32的有齿部分的弧度为20度。

进一步地，本实施例驱动轮机构2设置有两组，分别位于机身的左右两侧，其中每组驱动轮机构2均单独连接有一组越障机构3，该设置可以根据地面情况，控制两个驱动轮21不同的伸出高度，从而独立控制机身1两侧的离地间隙，使该自移动机器人拥有更强的适应地形的能力。可以理解的是，在其它情况下，上述驱动轮机构2也可以只设置一组，或者设置三组、四组、五组等，并不以本实施例为限。

本发明在不改变自移动机器人正常工作时机身高度和行走效果的前提下，当机器人遇到需要越过的障碍物或复杂地形时，通过主动控制驱动轮21伸出，提高机器人的离地间隙，从而使机器人脱困，其结构合理、操作方便，对机器人原来的机构改动不大，有效节省了设计成本。同时，本发明无论在自移动机器人正常工作还是需要提高离地间隙时，都不阻碍驱动轮21悬空时的被动摆出，不影响机器人的安全性。

实施例二

如图4所示，本实施例提供另一种自移动机器人行走装置，该行走装置中的驱动轮机构与实施例一中行走装置的驱动轮机构相同，此处不再赘述；本实施例与实施例一的区别之处在于，越障机构3的具体设置不同。

本实施例的越障机构3包括动力件和连接件，动力件为固定于机身1上的第三电机，连接件包括绕线轮33、传送线34和第一悬臂35，绕线轮33固定于第三电机的输出轴上，传送线34的一端与绕线轮33固定连接，另一端与第一悬臂35固定连接，第一悬臂35固定于齿轮箱壳体23的自由端。优选地，上述传送线34为钢丝，以提高其连接强度，保证机构的安全可靠性。

本实施例的具体工作方式如下：当机器人在平坦的地面上正常行驶时，检测组件检测到自移动机器人处于行走状态，此时越障机构3不会被启动，而传送线34处于松弛状态，不影响驱动轮机构2的工作(即，不阻碍驱动轮21悬空时的被动摆出)，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为10㎜。当机器人被台阶卡住或在地毯上难以行进时，检测组件检测到自移动机器人处于不能行走的状态，这时检测组件发送信号至控制器，控制器控制越障机构3启动，由第三电机驱动绕线轮33旋转缠绕传送线34，通过传送线34将第一悬臂35向下拉，将驱动轮机构2摆出，以提高自移动机器人底盘的离地间隙，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为20㎜，从而使机器人脱困或减小机器人在地毯上的行进阻力。因此，该实施例有效提升了机器人机身1与地面100之间的距离，保证驱动轮21与地面100间具有足够的摩擦力，大大提高了扫地机器人的越障能力，改善了用户体验；并且本实施例利用绕线轮34拉动齿轮箱壳体23运动，其对第三电机的扭矩要求较低，易于实现。

实施例三

如图5所示，本实施例提供另一种自移动机器人行走装置，该行走装置中驱动轮机构与实施例一中行走装置的驱动轮机构相同，此处不再赘述；本实施例与实施例一的区别之处在于，越障机构3的具体设置不同。

本实施例的越障机构3包括动力件和连接件，动力件为固定于机身1上的第四电机，连接件包括丝杆螺母机构和第二悬臂36，其中丝杆螺母机构包括丝杆38和螺母37，丝杆38的端部与第二悬臂36相抵接，第二悬臂36固定于齿轮箱壳体23的自由端。此处，该丝杆螺母机构可以为螺母驱动型或丝杆驱动型，本实施例优选以螺母驱动型进行说明。具体地，第四电机通过传送轮、传送带机构带动螺母37旋转，螺母37带动丝杆38移动。

本实施例的具体工作方式如下：当机器人在平坦的地面上正常行驶时，检测组件检测到自移动机器人处于行走状态，此时越障机构3不会被启动，丝杆螺母机构不影响驱动轮机构2的工作状态(即，驱动轮21悬空时，驱动轮机构2能够被动摆出)，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为10㎜。当机器人被台阶卡住或在地毯上难以行进时，检测组件检测到自移动机器人处于不能行走的状态，这时检测组件发送信号至控制器，控制器控制越障机构3启动，由第四电机驱动螺母37旋转，从而带动丝杆38移动，以将驱动轮机构2顶出，提高机器人底盘的离地间隙，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为20㎜，从而使机器人脱困或减小机器人在地毯上的行进阻力。因此，该实施例有效提升了机器人机身1与地面100之间的距离，保证驱动轮21与地面100间具有足够的摩擦力，大大提高了扫地机器人的越障能力，改善了用户体验；并且上述设置对第四电机的扭矩要求低，且结构强度较高。

优选地，本实施例中丝杆38相对于机身1倾斜一定的角度，且第二悬臂上设置有弧形滑槽，以便较好地适应驱动轮机构2的摆动，使该行走装置的工作更稳定可靠。

实施例四

本实施例提供另一种自移动机器人行走装置，该行走装置中驱动轮机构与实施例一中行走装置的驱动轮机构相同，此处不再赘述；本实施例与实施例一的区别之处在于，越障机构3的具体设置不同。

本实施例的越障机构3包括动力件和连接件，动力件为驱动缸，连接件包括第三悬臂，驱动缸固定于机身1上，其输出端与第三悬臂相抵接，第三悬臂固定于齿轮箱壳体23的自由端。优选地，本实施例中驱动缸相对于机身1倾斜一定的角度，且第三悬臂上设置有弧形滑槽，以便较好地适应驱动轮机构2的摆动，使该行走装置的工作更稳定可靠。通过驱动缸与第三悬臂配合，推动齿轮箱壳体23动作，其结构更简单、控制更精确。上述驱动缸可以为气缸、液压缸或电缸等，优选地，本实施例中采用气缸进行驱动。

本实施例的具体工作方式如下：当机器人在平坦的地面上正常行驶时，检测组件检测到自移动机器人处于行走状态，此时越障机构3不会被启动，驱动缸的输出端不动作，因而不影响驱动轮机构2的工作状态(即，驱动轮21悬空时，驱动轮机构2能够被动摆出)，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为10㎜。当机器人被台阶卡住或在地毯上难以行进时，检测组件检测到自移动机器人处于不能行走的状态，这时检测组件发送信号至控制器，控制器控制越障机构3启动，驱动缸的伸出端向外伸出，使第三悬臂向下移动，从而将驱动轮机构2向下顶出，提高机器人底盘的离地间隙，此时机身1的底盘到地面100之间的距离为20㎜，从而使机器人脱困或减小机器人在地毯上的行进阻力。因此，该实施例有效提升了机器人机身1与地面100之间的距离，保证驱动轮21与地面100间具有足够的摩擦力，大大提高了扫地机器人的越障能力，改善了用户体验。

实施例五

本实施例提供一种自移动机器人，包括自移动机器人行走装置。该自移动机器人行走装置包括：驱动轮21、检测组件及越障机构3；其中，检测组件用于检测所述自移动机器人的行走状态；越障机构3用于当所述检测组件检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，驱动所述驱动轮21下移以增加所述自移动机器人的离地间隙。

本实施例自移动机器人中自移动机器人行走装置可采用上述任一实施例提供的方案实现。该自移动机器人可以为清洁机器人、餐饮机器人、柜台机器人、玩具机器人等，只要是具有驱动轮并能够自行移动的机器人即可。优选地，本实施例以扫地机器人为例进行说明。

当扫地机器人在商场中进行打扫时，往往会遇到门槛压条和台阶等障碍物，此时驱动轮21与地面100间的正压力降低，导致驱动轮21与地面100间的摩擦力下降，驱动轮21的驱动力减小，造成扫地机器人的移动能力下降；同时此时机身1与地面100之间产生阻碍机器人移动的摩擦阻力，使得扫地机器人被卡住而难以前进。本实施例的扫地机器人由于设置了检测组件，能够及时检测到其被卡住的状态，并及时发送信号至控制器，由控制器控制越障机构3发生动作，越障机构3通过动力件驱动连接件运动，连接件带动驱动轮机构2进行摆动，从而使驱动轮21相对于机身1向外摆出，以提高扫地机器人底盘的离地间隙，最大限度的将机身1的重力作用在驱动轮21上，减少台阶分担的机身的重力，从而增加了机器人在被困住时驱动轮21和地面100之间的摩擦力，避免打滑现象，使机器人脱困，继续正常行走。

当扫地机器人在家中使用时，经常会爬上地毯进行清洁，由于机器人底盘和地毯间的摩擦力较大，阻碍了扫地机器人正常移动，同时地毯上的毯毛对机器人底盘产生支撑作用，也使得驱动轮21与地面100之间的正压力不足，导致驱动轮21与地毯间的摩擦力下降，使驱动轮21出现打滑现象。本实施例的扫地机器人由于设置了检测组件，能够及时检测到机器人在地毯上打滑的状态，并及时发送信号至控制器，由控制器控制越障机构3发生动作，越障机构3通过动力件驱动连接件运动，连接件带动驱动轮机构2进行摆动，从而使驱动轮21相对于机身1向外摆出，以提高扫地机器人底盘的离地间隙，从而避免地毯上的毯毛对机器人底盘产生支撑作用，同时减小底盘与地毯之间的摩擦力，使机器人脱离困境，继续正常行走。

综上，该扫地机器人在遇见障碍物时，能够有效提升机器人机身1与地面100之间的距离，保证驱动轮21与地面100间具有足够的摩擦力，大大提高了扫地机器人的越障能力，改善了用户体验。

实施例六

如图6所示，本实施例提供一种自移动机器人的行走方法，该方法包括如下步骤：

S1，检测所述自移动机器人的行走状态；

S2，当检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，控制越障机构3动作，使驱动轮21由自移动机器人的机身1下移，以增加自移动机器人的离地间隙。

上述步骤S1中，通过检测自移动机器人的位移变化来检测自移动机器人的行走状态，当在设定时间内未检测到自移动机器人的位移变化时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。

或者，上述步骤S1中，通过检测驱动电机22的转速变化来检测自移动机器人的行走状态，当检测到所述驱动电机22的转速增大时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。

或者，上述步骤S1中，通过检测驱动电机22所在电路的电流大小来检测自移动机器人的行走状态，当检测到电流增大时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。

本实施例提供的自移动机器人的行走方法可简单的理解为：首先，由检测组件对自移动机器人的运行状态进行检测，判断自移动机器人是否在行走，若检测到自移动机器人处于正常的行走状态，则返回该步骤继续检测，若检测到自移动机器人未处于行走状态，则认为此时机器人被卡住，由检测组件向控制器发送相应的信号；然后，控制器控制越障机构3动作，越障机构3通过动力件和连接件带动驱动轮机构2摆动，从而使驱动轮21由自移动机器人的机身1向下移动，以增加自移动机器人的离地间隙。

具体地，上述检测组件可以为位移传感器，当在设定时间(如3秒、4秒或5秒)内，位移传感器未检测到位移变化时，则判断自移动机器人被卡住，此时检测组件发送信号至控制器，控制器控制越障机构3动作，使自移动机器人脱困；脱困后，当检测组件再次检测到位移正常变化时，则控制器控制越障机构停止动作，自移动机器人继续正常行走。

当然，上述检测组件也可以为压电式转速传感器，用于检测驱动电机22的转速变化，当检测到驱动电机22的转速增大时，则判断自移动机器人被卡住。或者，上述检测组件也可以为电流表，用于检测驱动电机22所在电路的电流大小，当检测到电流增大时，则判断自移动机器人被卡住。此外，上述检测组件还可以为霍尔传感器等机构，只要能够检测出自移动机器人是否被卡住即可，并不以本实施例中列举的方式为限。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (17)

1.一种自移动机器人行走装置，包括驱动轮(21)，其特征在于，还包括：

检测组件，用于检测所述自移动机器人的行走状态；

越障机构(3)，用于当所述检测组件检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，驱动所述驱动轮(21)下移以增加所述自移动机器人的离地间隙。

2.根据权利要求1所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，还包括：

驱动电机(22)；

齿轮箱，传动连接所述驱动轮(21)与所述驱动电机(22)，所述齿轮箱包括齿轮箱壳体(23)，所述齿轮箱壳体(23)能绕所述驱动电机(22)的输出轴摆动。

3.根据权利要求2所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述越障机构(3)包括：

动力件，固定于所述自移动机器人的机身(1)上；

连接件，连接所述动力件和所述齿轮箱壳体(23)，所述动力件被配置为通过所述连接件带动所述齿轮箱壳体(23)摆动。

4.根据权利要求3所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述连接件包括可相互啮合的不完全齿(31)和扇形齿(32)，所述不完全齿(31)与所述动力件连接，所述扇形齿(32)固定于所述齿轮箱壳体(23)的摆动端。

5.根据权利要求4所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述扇形齿(32)的圆心位于所述驱动电机(22)的输出轴上。

6.根据权利要求4所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述不完全齿(31)的有齿部分的弧度为180-220度，所述扇形齿(32)的有齿部分的弧度为10-30度。

7.根据权利要求6所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述不完全齿(31)的有齿部分的弧度为200度，所述扇形齿(32)的有齿部分的弧度为20度。

8.根据权利要求3所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述连接件包括绕线轮(33)、传送线(34)和第一悬臂(35)，所述绕线轮(33)与所述动力件连接，所述传送线(34)的一端与所述绕线轮(33)固定连接，另一端与所述第一悬臂(35)固定连接，所述第一悬臂(35)固定于所述齿轮箱壳体(23)的摆动端。

9.根据权利要求3所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述连接件包括丝杆螺母机构和第二悬臂(36)，丝杆(38)的端部与所述第二悬臂(36)相抵接，所述第二悬臂(36)固定于所述齿轮箱壳体(23)的摆动端。

10.根据权利要求3所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述动力件包括驱动缸，所述连接件包括第三悬臂，所述驱动缸固定于所述机身(1)上，其输出端与所述第三悬臂相抵接，所述第三悬臂固定于所述齿轮箱壳体(23)的摆动端。

11.根据权利要求1-10任一项所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述检测组件为位移传感器、压电式转速传感器、霍尔传感器或电流表。

12.根据权利要求11所述的自移动机器人行走装置，其特征在于，所述驱动轮(21)设置有至少两组，其中每组所述驱动轮(21)连接至不同的所述越障机构(3)。

13.一种自移动机器人，其特征在于，包括自移动机器人行走装置；其中，所述自移动机器人行走装置包括：

驱动轮(21)；

检测组件，用于检测所述自移动机器人的行走状态；

越障机构(3)，用于当所述检测组件检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，驱动所述驱动轮(21)下移以增加所述自移动机器人的离地间隙。

14.一种自移动机器人的行走方法，其特征在于，包括：

S1，检测所述自移动机器人的行走状态；

S2，当检测到所述自移动机器人未处于行走状态时，控制越障机构(3)动作，使驱动轮(21)由自移动机器人的机身(1)下移，以增加自移动机器人的离地间隙。

15.根据权利要求14所述的自移动机器人的行走方法，其特征在于，步骤S1中，通过检测自移动机器人的位移变化来检测自移动机器人的行走状态，当在设定时间内未检测到自移动机器人的位移变化时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。

16.根据权利要求14所述的自移动机器人的行走方法，其特征在于，步骤S1中，通过检测驱动电机(22)的转速变化来检测自移动机器人的行走状态，当检测到所述驱动电机(22)的转速增大时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。

17.根据权利要求14所述的自移动机器人的行走方法，其特征在于，步骤S1中，通过检测驱动电机(22)所在电路的电流大小来检测自移动机器人的行走状态，当检测到电流增大时，则检测到所述自移动机器人未处于行走状态。