一种设备提升检测机构、方法及安装该机构的智能割草机与流程

1.本发明涉及园林工具技术领域，具体涉及一种设备提升检测机构、方法及安装该机构的智能割草机。


背景技术：

2.智能割草机是一款维护草坪的机器人园林工具，能够自主地完成草坪修剪工作，无需用户直接控制、操作，从而大幅降低了用户的工作负担。在典型的应用中，诸如花园之类的工作区域，机器人作业工具可能无法探知机器人作业工具可能碰撞的许多物体，静止的或可运动的物体。因此，碰撞检测是必要的，以便能够使机器人作业工具保持警觉，以在检测到碰撞时适应其操作，从而避免机器人作业工具通过试图推动通过物体而简单地停在物体前面。同样，从安全的角度来看，检测机器人在作业时是否被抬起或提起同样重要，这样可使得机器人在被提起或抬起时及时关闭诸如机器人割草机的旋转刀、支撑轮之类的操作构件或工具，以避免上述未停止工作的构件伤害对操作者造成伤害。而目前现有技术中智能割草机设置的提升检测机构受空间布局限制的约束，难以实现检测机构结构自由度高、提升检测的灵敏度高的技术效果。故而需要设计一种设备提升检测机构，以解决上述现有技术中的缺陷。


技术实现要素：

3.鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种设备提升检测机构、方法及安装该机构的智能割草机，用于提供一种简便、灵敏、节省空间的设备提升检测机构方案，以解决现有技术中由于智能割草机内部的空间布局限制而造成设备提升检测机构在设备中无法兼顾结构自由度和检测灵敏度的技术问题。
4.为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种设备提升检测机构，包括支撑轮安装座、支撑轮、传感件及感应装置。其中，支撑轮安装座上设置有一沿竖直方向延伸的通道；支撑轮设置在支撑轮安装座底部，支撑轮上伸出一轮轴，轮轴滑动安装至通道中；传感件设置在轮轴上；感应装置设在支撑轮安装座上；并且，当设备放置于支撑面上时，传感件位于感应装置的检测范围之内；当支撑轮安装座被抬起或提起时，传感件随轮轴下移至感应装置的检测范围之外。
5.在本发明一示例中，传感件通过连接件连接于轮轴上。
6.在本发明一示例中，连接件为与通道相配的柱体，连接件的两端各设置有一连接孔，传感件设置在连接件一端的连接孔中，轮轴连接于连接件另一端的连接孔中。
7.在本发明一示例中，通道内设置有一限位通道，限位通道设置在感应装置的检测范围之外。
8.在本发明一示例中，所述轮轴在靠近所述支撑轮一端的轴体上设有限位块，所述限位块可在所述轮轴相对所述通道上移时抵触至所述限位通道上。
9.在本发明一示例中，限位通道两端设置各安装有一直线轴承，直线轴承的内径与
轮轴相匹配。
10.在本发明一示例中，直线轴承的端部还设有一限位翻边，限位翻边抵触在限位通道的端部上。
11.在本发明一示例中，直线轴承的限位翻边外侧设置有至少一个垫片。
12.在本发明一示例中，当支撑轮安装座被抬起或提起时，连接件承载着传感件随轮轴下移至限位通道处，连接件的底部抵触至限位翻边上。
13.在本发明一示例中，通道设置在安装架体上，安装架体可拆卸地安装在支撑轮安装座上。
14.在本发明一示例中，安装架体于通道的一侧设置有连接部，连接部上设有螺纹柱，连接部通过螺纹连接的方式固定在支撑轮安装座上。
15.在本发明一示例中，支撑轮为万向轮，支撑轮上设置的轮轴为万向轮轴。
16.在本发明一示例中，传感件为磁铁，感应装置为霍尔效应传感器、电传感器或磁性传感器中的任意一种。
17.在本发明一示例中，感应装置设置在支撑轮安装座背离通道的一侧。
18.本发明还提供了一种设备提升检测方法，该设备提升检测方法包括：
19.在设备的支撑轮安装座上设置一感应装置；将设备的支撑轮滑动安装在支撑轮安装座上；在支撑轮上安装与感应装置相对应的传感件，且使传感件在支撑轮承受支撑力时，升至感应装置的检测范围之内，在支撑轮不承受支撑力时在重力作用下下移至感应装置的检测范围之外；当感应装置未接收到传感件的信号，判断设备处于提升状态。
20.本发明还提供了一种智能割草机，上述智能割草机上设置有至少一个支撑轮，支撑轮于智能割草机安装处设置有设备提升检测机构；上述设备提升检测机构包括支撑轮安装座、支撑轮、传感件及感应装置。其中，支撑轮安装座上设置有一沿竖直方向延伸的通道；支撑轮设置在支撑轮安装座底部，支撑轮上伸出一轮轴，轮轴滑动安装至通道中；传感件设置在轮轴上；感应装置设在支撑轮安装座上；并且，当设备放置于支撑面上时，传感件位于感应装置的检测范围之内；当支撑轮安装座被抬起或提起时，传感件随轮轴下移至感应装置的检测范围之外。
21.本发明的设备提升检测机构，在设备支撑轮的轮轴上设置传感件，并在传感件的上方设置的感应装置，通过感应装置检测在设定的距离范围内是否有传感件发出的信号来判断设备是否被抬起。本发明在智能割草机中受限的空间布局中提出了一种简便、灵敏、节省空间的提升检测机构，该提升检测机构结构简单且稳定，并在保证结构的自由度的同时有效提升了检测的灵敏度。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明一实施例中设备提升检测机构的一剖视图；
24.图2为本发明一实施例中设备提升检测机构的一爆炸视图；
25.图3为本发明一实施例中当设备放置于支撑面上时设备提升检测机构于设备中的结构示意图；
26.图4为本发明一实施例中当设备支撑轮安装座被抬起或提起时设备提升检测机构于设备中的结构示意图；
27.图5为本发明一实施例中安装有设备提升检测机构的智能割草机的结构示意图；
28.图6为本发明一实施例中设备提升检测方法的流程步骤示意图。
29.元件标号说明
30.100、支撑轮安装座；200、支撑轮；300、传感件；400、感应装置；500、连接件；600、；智能割草机；110、通道；111、限位通道；112、第一直线轴承；113、第一限位翻边；114、第二直线轴承；115、第二限位翻边；116、第二垫片；120、安装架体；121、连接部；122、螺纹柱；210、轮轴；211、限位块；510、第一连接孔；520、第二连接孔；521、第一垫片。
具体实施方式
31.请参考图1至图6，以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
32.请参见图1至图6，本发明提供了一种设备提升检测机构、方法及安装该机构的智能割草机，用于提供一种简便、灵敏、节省空间的设备提升检测机构方案，以解决现有技术中由于智能割草机内部的空间布局限制而造成设备提升检测机构在设备中无法兼顾结构自由度和检测灵敏度的技术问题。
33.如图1至图4所示，本发明的设备提升检测机构包括支撑轮安装座100、支撑轮200、感应件300以及感应装置400。本发明的设备提升检测机构设置在如智能割草机等于地面工作的机器中，设备在支撑轮安装座100底部有多个支撑轮200以驱使设备在地面运动，而设备提升检测机构则对应设置在支撑轮安装座100和支撑轮200上，以判断设备是否被提起或抬起。
34.请参见图1和图2，上述支撑轮安装座100位于设备的底部，支撑轮安装座100在对应支撑轮200的位置上设置有沿竖直方向延伸的通道110，上述通道110在支撑轮安装座100的底部留有通道口，通道110的顶部则密封且接近支撑轮安装座100的顶部。
35.请参见图1和图2，上述支撑轮安装座100的底部设置有多个支撑轮200，上述支撑轮200上安装有一个轮轴210，轮轴210在支撑轮200上沿竖直方向向上伸出，从支撑轮安装座100的通道口伸入通道110中并滑动安装于通道110中，使得支撑轮200通过轮轴210固定在支撑轮安装座100的底部。其中，滑动安装于通道110中的轮轴210在一定距离范围内可沿通道110方向直线运动，例如，当设备从抬起状态放置于支撑面上时，设备本体用于重力相对支撑轮200向下运动，轮轴210则相对通道110向上运动；当设备从于支撑面上被抬起时，支撑轮200由于重力作用连带支撑轮200上的轮轴210相对通道110向下运动。
36.请参见图1至图4，上述传感件300固定在轮轴210上，可向周围发出随位移变化的感应信号。上述感应装置400设置在支撑轮安装座100上，位于支撑轮安装座100的顶部，用于接收传感件300发出的感应信号，并根据所接收的感应信号检测轮轴210上传感件300与感应装置400之间的距离，以判断设备此时所处的状态，例如，当感应装置400检测到传感件300位于感应装置400的检测范围之内时，则判定此时设备是放置于支撑面上，故控制维持设备上的如支撑轮200、旋转刀之类的操作构件或工具正常工作；而当感应装置400检测到传感件300因随轮轴210下移至感应装置400的检测范围之外时，则判定此时设备及上支撑轮安装座100被抬起或提起，故控制设备上的如支撑轮200、旋转刀之类的操作构件或工具停止工作，以避免上述未停止工作的构件伤害对操作者造成伤害。其中，上述感应装置400于支撑轮安装座100上的设置位置可以不受限定，在本发明的一示例中，上述各个感应装置400于支撑轮安装座100顶部上的设置位置对应于支撑轮200上轮轴210于支撑轮安装座100的安装位置，以使每个轮轴210上的传感件300的顶部均设置有一感应装置400，有效地提升了感应装置400检测的灵敏度。
37.请参见图1和图2，在本发明的一示例中，上述传感件300通过连接件500连接于轮轴210远离支撑轮200一侧的端部上。上述连接件500为外径与通道110相匹配的柱体，连接件500在两端分别设置有第一连接孔510和第二连接孔520。传感件300设置在第一连接孔510中，轮轴210远离支撑轮200一侧的端部则通过例如紧配的方式固定在第二连接孔520中，上述设置方式可使得传感件300固定于轮轴210上并跟随轮轴210同步运动。
38.并且，请参见图1至图4，在本示例中，上述连接件500于第二连接孔520的一端上还设置有至少一个第一垫片521，其中，第一垫片521采用韧性较大的弹性材料。上述设置于连接件500上的第一垫片521可在当设备被提起或抬起，连接件500随轮轴210下移至支撑轮安装座100的限位机构时，为连接件500与支撑轮安装座100之间的碰撞提供缓冲。
39.请参见图1至图4，在本发明的一示例中，上述通道110内设置有一限位通道111，上述限位通道111于通道110中的位置应在感应装置400的检测范围之外，上述设置方式可保证当设备被抬起或提起，连接件500随轮轴210下移至限位通道111处被限位通道111所述阻挡限位时，设置于连接件500上的传感件300位于感应装置400的检测范围之外。并且，限位通道111的内径小于通道110的内径且要大于轮轴210的直径，以便于上述限位通道111在保证轮轴210可在通道110中顺畅滑动的同时对下移至限位位置的固定于轮轴210端部的连接件500进行有效限位，并能阻止轮轴210及轮轴210上的支撑轮200进一步向下移动。
40.请参见图2，在本示例中，上述限位通道111的两端各设置有一直线轴承，限位通道111于靠近通道110顶部的一端设置第一直线轴承112，于靠近通道110底部的一端设置第二直线轴承114。其中，上述第一直线轴承112和第二直线轴承114的外径与限位通道111的内径相等，且第一直线轴承112和第二直线轴承114的内径与轮轴210的直径相等。
41.并且，上述第一直线轴承112和第二直线轴承114在各自的一端部上分别设置了第一限位翻边113和第二限位翻边115，而当第一直线轴承112和第二直线轴承114安装于限位通道111中时，第一直线轴承112上的第一限位翻边113和第二直线轴承114上的第二限位翻边115分别抵触在限位通道111的两端端部上。同时，在本示例中，上述轮轴210在靠近支撑轮200的一端的轴体上还设置有限位块211，而上述限位块211的直径应大于轮轴210直径而小于等于限位通道111的外径。当支撑轮安装座100被抬起或提起时，连接件500承载着传感
件300随轮轴210下移至限位通道111处，此时连接件500的底部抵触至限位通道111上第一直线轴承112的第一限位翻边113处；而当设备放置于支撑面上，支撑轮200及支撑轮200上的轮轴210被支撑面所支持，而设备上的支撑轮安装座100则因重力相对轮轴210向下移动并移动至轮轴210上限位块211的位置时，限位通道111上第二直线轴承114的第二限位翻边115抵触至轮轴210上的限位块211处。
42.同时，请参见图2，在本示例中，上述第二直线轴承114在第二限位翻边115上还设置有至少一个第二垫片116。其中，第二垫片116采用韧性较大的弹性材料。上述设置于第二直线轴承114底部的至少一个第二垫片116可在设备放置于支撑面上，限位通道111随着支撑轮安装座100相对轮轴210下移至轮轴210上的限位块211处时，为第二直线轴承114与限位块211之间的碰撞提供缓冲。
43.请参见图2，在本发明的一示例中，上述通道110设置在安装架体120上，上述安装架体120则可拆卸地安装在支撑轮安装座100上。在本示例中，上述安装架体120在通道110的一侧设置有连接部121，连接部121上设置有一螺纹柱122，上述螺纹柱122位于连接部121的顶部，安装架体120和支撑轮安装座100之间通过上述螺纹柱122实现了可拆卸地螺纹连接。上述设置方式以便于支撑轮安装座100上通道110的清洗和修复。
44.请参见图1至图4，在本发明的一示例中，上述支撑轮200为万向轮，而上述连接支撑轮200和支撑轮安装座100的轮轴210为万向轮轴。
45.请参见图1至图4，在本发明的一示例中，上述传感件300为可发出磁场的磁体，例如磁铁。而与磁体传感件300对应，为接收磁体传感件300发出的磁场信号并转化为电控信号，上述感应装置400设置在pcb板(printed circuit board，印制电路板)上，感应装置400可以为霍尔效应传感器、电传感器或磁性传感器中的任意一种。且在本示例中，上述感应装置400设置在支撑轮安装座100上背离通道110的一侧上。
46.请参见图6，本发明还提供了一种设备提升检测方法，上述检测方法包括的步骤如下：
47.s1、在设备的支撑轮安装座100上设置一感应装置400，其中，上述感应装置400对应支撑轮安装座100中的通道110位置设置在支撑轮安装座100的顶部；
48.s2、将设备的支撑轮200滑动安装在支撑轮安装座100上，具体地，将支撑轮200上的轮轴210伸入支撑轮安装座100上沿竖直方向延伸的通道110内以实现支撑轮200在支撑轮安装座100中的滑动连接；
49.s3、在支撑轮200上安装与上述感应装置400相对应的传感件300，具体地，将上述传感件300固定在轮轴210的远离支撑轮200的一端，且传感件300在设备的支撑轮200承受支撑力时，随轮轴210相对支撑轮安装座100升至感应装置400的检测范围之内，而传感件300在设备的支撑轮200不承受支撑力时则于重力作用下相对支撑轮安装座100下移至感应装置400的检测范围之外；
50.s4、当感应装置400接收到传感件300发出的信号时，则判定此时设备是放置于支撑面上，进而控制并维持设备上如支撑轮200、旋转刀之类的操作构件或工具正常工作；当感应装置400未接收到传感件300发出的信号时，则判定此时设备的支撑轮安装座100被抬起或提起，进而控制设备上如支撑轮200、旋转刀之类的操作构件或工具停止工作，以避免上述未停止工作的构件伤害对操作者造成伤害。
51.本发明还提供了一种智能割草机，请参见图5，上述智能割草机600上设置有至少一个支撑轮200，上述支撑轮200于智能割草机600的支撑轮安装座100的安装处设置有设备提升检测机构，用于检测智能割草机600是否处于被提升状态，上述设备提升检测机构包括支撑轮安装座100、支撑轮200、感应件300以及感应装置400。
52.请参见图1至图5，上述支撑轮安装座100位于智能割草机600的底部，支撑轮安装座100在对应支撑轮200的位置上设置有沿竖直方向延伸的通道110，上述通道110在支撑轮安装座100的底部留有通道口，通道110的顶部则密封且接近支撑轮安装座100的顶部。上述支撑轮安装座100的底部设置有多个支撑轮200，上述支撑轮200上安装有一个轮轴210，轮轴210在支撑轮200上沿竖直方向向上伸出，从支撑轮安装座100的通道口伸入通道110中并滑动安装于通道110中，使得支撑轮200通过轮轴210固定在支撑轮安装座100的底部。其中，滑动安装于通道110中的轮轴210在一定距离范围内可沿通道110方向直线运动，例如，当智能割草机600从抬起状态放置于支撑面上时，智能割草机600本体用于重力相对支撑轮200向下运动，轮轴210则相对通道110向上运动；当智能割草机600从于支撑面上被抬起时，支撑轮200由于重力作用连带支撑轮200上的轮轴210相对通道110向下运动。上述传感件300固定在轮轴210上，可向周围发出随位移变化的感应信号。上述感应装置400设置在支撑轮安装座100上，位于支撑轮安装座100的顶部，用于接收传感件300发出的感应信号，并根据所接收的感应信号检测轮轴210上传感件300与感应装置400之间的距离，以判断智能割草机600此时所处的状态，例如，当感应装置400检测到传感件300位于感应装置400的检测范围之内时，则判定此时智能割草机600是放置于支撑面上，故控制维持智能割草机600上的如支撑轮200、旋转刀之类的操作构件或工具正常工作；而当感应装置400检测到传感件300因随轮轴210下移至感应装置400的检测范围之外时，则判定此时智能割草机600及上支撑轮安装座100被抬起或提起，故控制智能割草机600上的如支撑轮200、旋转刀之类的操作构件或工具停止工作，以避免上述未停止工作的构件伤害对操作者造成伤害。其中，上述感应装置400于支撑轮安装座100上的设置位置可以不受限定，在本发明的一示例中，上述各个感应装置400于支撑轮安装座100顶部上的设置位置对应于支撑轮200上轮轴210于支撑轮安装座100的安装位置，以使每个轮轴210上的传感件300的顶部均设置有一感应装置400，有效地提升了感应装置400检测的灵敏度。
53.本发明的设备提升检测机构，在设备支撑轮的轮轴上设置传感件，并在传感件的上方设置的感应装置，通过感应装置检测在设定的距离范围内是否有传感件发出的信号来判断设备是否被抬起。本发明在智能割草机中受限的空间布局中提出了一种简便、灵敏、节省空间的提升检测机构，该提升检测机构结构简单且稳定，并在保证结构的自由度的同时有效提升了检测的灵敏度。
54.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。