CN208740867U - 自移动机器人 - Google Patents

Abstract

一种自移动机器人，包括主体(100)，所述主体底部设有前辅助轮(110)、驱动轮(120)以及后辅助轮(130)，所述后辅助轮浮动的安装在主体的后端。本实用新型通过设置一能够浮动且高度较小的后辅助轮，使自移动机器人在地毯等柔性表面上行走时，后辅助轮能够提供支撑力，以便自移动机器人行走平稳，不会前后抖动；而在硬地面行走时，特别是碰到障碍物(如斜坡)的情况下，后辅助轮的高度位置能够发生改变，让自移动机器人前端能够顺利抬起而越过障碍。

Description

自移动机器人

技术领域

本实用新型涉及一种自移动机器人，属于小家电制造技术领域。

背景技术

扫地机器人作为一种地面清洁工具，要面对多种不同或复杂的家庭工作环境。传统的扫地机器人通常设有前万向轮和位于机体后端的一对驱动轮，万向轮和驱动轮共同支撑扫地机器人在待清洁表面移动。例如，在地板表面行走时，扫地机器人行走得很平稳，但在地毯上运行时，因地毯柔软，高度不易保持稳定，会出现翘头翘尾前后抖动的现象。

现有的解决方案是在机体后端下方加固定式的结构，如凸台、固定式的随动小轮等。具体的，如中国公开专利CN103505155A揭露一种扫地机器人，其机体底部设有前辅助轮、中部的一对驱动轮和后辅助轮。但具有此结构的扫地机器人在硬质地面上(如地砖、地板等)运行时，若需要过台阶越障，容易造成扫地机器人后侧顶住，前端无法抬起而过不了障碍的情况。

一种适应不同工作表面且越障能力强的机器人亟待出现。

实用新型内容

本实用新型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，通过设置一能够浮动且高度较小的后辅助轮，使自移动机器人在地毯等柔性表面上行走时，后辅助轮能够提供支撑力，以便自移动机器人行走平稳，不会前后抖动；而在硬地面行走时，特别是碰到障碍物(如斜坡)的情况下，后辅助轮的高度位置能够发生改变，让自移动机器人前端能够顺利抬起而越过障碍。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种自移动机器人，包括主体，所述主体底部设有前辅助轮、驱动轮以及后辅助轮，所述后辅助轮浮动的安装在主体的后端。

为使自移动机器人在地毯等柔性表面上行走时，后辅助轮能够提供一定的支撑力，以便自移动机器人行走平稳，不会前后抖动，所述自移动机器人在平面行走时，所述后辅助轮凸出于主体底部的高度小于所述驱动轮凸出于主体底部的高度。

优选地，所述后辅助轮凸出于主体底部的高度与所述驱动轮凸出于主体底部的高度至少相差2mm。特别的，所述后辅助轮距离主体底部的高度最少为4mm。

具体地，所述后辅助轮设置在旋转支架上，所述旋转支架通过旋转轴铰接在主体底部，所述旋转支架通过弹性件连接到主体，所述弹性件用于为后辅助轮提供向下的作用力。例如，所述旋转旋转支架远离旋转轴的一端与主体之间设有压簧。所述主体底部在旋转支架的旋转路径上设有限位装置，用于限制旋转支架的摆动角度。所述旋转轴位于驱动轮和后辅助轮之间。

或者，所述主体上设有引导柱以及上下套设在引导柱上的弹簧和后辅助轮支架，所述后辅助轮设置在后辅助轮支架上。

优选地，所述后辅助轮设置主体底部后端的中央，且与主体末端边缘之间的距离大于10mm。

优选地，所述前辅助轮为万向轮，所述后辅助轮采用随动轮。

综上所述，本实用新型通过设置一能够浮动且高度较小的后辅助轮，使自移动机器人在地毯等柔性表面上行走时，后辅助轮能够提供一定的支撑力，以便自移动机器人行走平稳，不会前后抖动；而在硬地面行走时，特别是碰到障碍物(如斜坡)的情况下，后辅助轮的高度位置能够发生改变，让自移动机器人前端能够顺利抬起而越过障碍。

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本实用新型自移动机器人在平面行走时的结构示意图；

图2为本实用新型自移动机器人遇到障碍时的结构示意图；

图3为图1的A处局部放大图。

具体实施方式

图1为本实用新型自移动机器人在平面行走时的结构示意图；图2为本实用新型自移动机器人遇到障碍时的结构示意图；图3为图1的A处局部放大图。如图1至图3所示，本实用新型中自移动机器人包括主体100，以自移动机器人工作时前进方向为前方，所述主体100底部从前至后依次设有前辅助轮110、驱动轮120以及后辅助轮130，所述后辅助轮130浮动的安装在主体100的后端。优选地，所述后辅助轮130的数量为一个，设置主体底部100后端的中央，且与主体100末端边缘之间的距离大于10mm。若后辅助轮的数量为多个时，多个辅助轮均匀的分布在机体的后端。所述驱动轮120通过驱动电机(图中未示出)驱动，用于驱动自移动机器人行走，如前进、后退及转向等；所述前辅助轮110优选为万向轮，所述万向轮能够水平360°旋转，以支撑主体100并方便自移动机器人转向；所述后辅助轮优选采用随动轮，占用机体安装位置小。具体的，后辅助轮130可通过多种方式浮动的安装在主体100的后端，例如，后辅助轮130与主体100之间设弹性件，或者，后辅助轮通过引导件(如导柱或滑轨等)来连接机器人主体。通过该浮动安装，后辅助轮130可自适应各种不同的工作表面，如接触不同工作表面起支撑作用，或抬起后辅助轮130来辅助爬坡。需要注意的是，后辅助轮130不宜过于靠近主体的边缘，以距离主体100末端边缘10-30mm为佳。

如图1所示，本实施例中，后辅助轮130设置成与平面200具有一定间隙，即在硬质平坦表面行走时，后辅助轮不接触工作表面。当自移动机器人位于平面200上或者在平面200上行走时，所述万向轮凸出于主体100底部的高度与所述驱动轮120凸出于主体100底部的高度相等，而所述后辅助轮130凸出于主体100底部的高度小于所述驱动轮120凸出于主体100底部的高度。也就是说，当自移动机器人位于平面200上或者在平面200上行走时，所述万向轮与驱动轮120均与平面200接触，而所述后辅助轮130由于凸出于主体100底部的高度较小，并不与平面200接触。优选的，所述后辅助轮130凸出于主体100底部的高度与所述驱动轮120凸出于主体100底部的高度至少相差2mm，即所述万向轮与驱动轮120均与平面200接触时，所述后辅助轮130距离平面200的距离至少为2mm。不管自移动机器人遇到短毛地毯或长毛地毯，后辅助轮130均能接触到地毯表面。即在地毯表面行走时，前辅助轮110、驱动轮120和后辅助轮130均接触地毯表面，使得自移动机器人在地毯表面运行平稳，不会产生颠簸的情况。且所述后辅助轮130距离主体100底部的高度最少为4mm，否则，后辅助轮会不易接触地毯表面，起不到支撑作用，导致机器人运行不平稳。

具体来说，在本实用新型的一个实施例中，所述后辅助轮130设置在旋转支架140上，所述旋转支架140通过旋转轴141铰接在主体100底部，且所述旋转支架140通过弹性件连接到主体，所述弹性件用于为后辅助轮提供向下的作用力。具体来说，所述主体100底部设有容置空间，所述旋转支架140能够在容置空间内以旋转轴141为中心摆动。所述旋转支架140远离旋转轴141的一端与主体100之间设有压簧142(弹性件)，所述压簧142通过旋转支架140为后辅助轮130提供向下的作用力。旋转支架140也可以采用其它弹性方式连接主体100，例如，旋转支架140的一端通过扭簧和旋转轴141铰接于主体。所述主体100底部在旋转支架140的旋转路径上还设有限位装置如凸台等(图中未示出)，所述限位装置用于限制旋转支架140的摆动角度，当自移动机器人放置在平面200上时，所述后辅助轮130在自身重力及压簧142共同作用下与限位装置抵顶，使得所述后辅助轮130凸出于主体100底部的高度小于所述驱动轮120凸出于主体100底部的高度。

需要补充的是，本实用新型并不限制所述后辅助轮130浮动的安装在主体100的后端的方式，本领域技术人员可以根据需要进行设计。例如，在本实用新型的另一个实施例中，所述主体上设有引导柱(图中未示出)以及上下套设在引导柱上的弹簧和后辅助轮支架(图中未示出)，所述后辅助轮设置在后辅助轮支架上。所述后辅助轮支架能够沿引导柱轴向移动，从而实现后辅助轮的浮动安装，所述弹簧为后辅助轮支架复位提供作用力。

下面结合具体场景对本实用新型自移动机器人的工作过程进行说明。

当自移动机器人在平面200上工作时，如在硬质地板或瓷砖表面上行走，所述万向轮与驱动轮120均与平面200接触，所述后辅助轮130不与平面200接触，自移动机器人在万向轮与驱动轮120的共同支撑下行走。

若平面上存在细小障碍物，自移动机器人在行走时前端有可能被障碍物顶起，此时由于后辅助轮130并没有平面200接触，其并不会影响自移动机器人在前端被顶起时翻越障碍物。

若平面上存在较大的障碍物，如20度的长斜坡，自移动机器人在行走时前端被顶起较高，导致后辅助轮130与平面200接触，然而由于后辅助轮130设置在旋转支架140上，当后辅助轮130与平面200接触时，后辅助轮130带动旋转支架140克服压簧142的弹力，使后辅助轮130向后摆动，自移动机器人前端壳体不会顶死在长斜坡上，从而保证驱动轮120始终与平面200接触，有利于自移动机器人在前端被顶起时翻越障碍物。需要强调的是，旋转轴141需设置在驱动轮120和后辅助轮130之间，即遇到障碍物时，有利于旋转支架140向后摆动。例如，当机器人遇到凹坑或缝隙时，旋转支架140向后摆动，不会使得后辅助轮卡在凹坑或缝隙中，阻碍机器人的移动。

若自移动机器人从平面行走至地毯等柔性表面，如短毛地毯(绒毛长度5-10mm)上时，前辅助轮110、驱动轮120和后辅助轮130均压抵在地毯毛上，即自移动机器人的底部前后均有支撑，自移动机器人行走平稳。特别的，在长毛地毯(绒毛长度大于10mm)上运行时，地毯毛除了接触前辅助轮110、驱动轮120和后辅助轮130，甚至接触自移动机器人的底壳。地毯毛由于受到自移动机器人的压力会发生弯曲，自移动机器人在行走时后辅助轮130与地毯接触(通常情况下，弹簧对后辅助轮的压力大于地毯毛的支撑力)，给自移动机器人支撑，从而保证自移动机器人行走时的稳定。若不浮动设置后辅助轮130，在地毯上行走过程中，特别上长毛地毯，自移动机器人的前辅助轮110和驱动轮120压弯后的地毯毛会弹起来，将自移动机器人的后端顶起，造成一抖一抖的情况，自移动机器人运行不平稳。

综上所述，本实用新型通过设置一能够浮动且高度较小的后辅助轮，使自移动机器人在地毯等柔性表面上行走时，后辅助轮能够提供一定的支撑力，以便自移动机器人行走平稳，不会前后抖动；而在硬地面行走时，特别是碰到障碍物(如斜坡)的情况下，后辅助轮的高度位置能够发生改变，让自移动机器人前端能够顺利抬起而越过障碍。也即，本实用新型中的自移动机器人能在地毯表面行走平稳且同时爬坡能力强。

需要说明的是，基于本实用新型中的上述实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种自移动机器人，包括主体(100)，所述主体底部设有前辅助轮(110)、驱动轮(120)以及后辅助轮(130)，其特征在于，所述后辅助轮浮动的安装在主体的后端。

2.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述自移动机器人在平面行走时，所述后辅助轮(130)凸出于主体(100)底部的高度小于所述驱动轮(120)凸出于主体底部的高度。

3.如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述后辅助轮(130)凸出于主体(100)底部的高度与所述驱动轮(120)凸出于主体底部的高度至少相差2mm。

4.如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述后辅助轮(130)距离主体(100)底部的高度最少为4mm。

5.如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述后辅助轮(130)设置在旋转支架(140)上，所述旋转支架通过旋转轴(141)铰接在主体(100)底部，所述旋转支架通过弹性件连接到主体，所述弹性件用于为后辅助轮提供向下的作用力。

6.如权利要求5所述的自移动机器人，其特征在于，所述主体(100)底部在旋转支架(140)的旋转路径上设有限位装置，用于限制旋转支架的摆动角度。

7.如权利要求5所述的自移动机器人，其特征在于，所述旋转轴(141)位于驱动轮(120)和后辅助轮(130)之间。

8.如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述主体(100)上设有引导柱以及上下套设在引导柱上的弹簧和后辅助轮支架，所述后辅助轮(130)设置在后辅助轮支架上。

9.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述后辅助轮(130)设置主体底部后端的中央，且与主体(100)末端边缘之间的距离大于10mm。

10.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述前辅助轮(110)为万向轮，所述后辅助轮(130)为随动轮。