带有卡合机构的自移动装置制造方法
【专利摘要】一种带有卡合机构的自移动装置，包括基体（100）和外框（200），所述基体可旋转设置在外框上，所述的基体和外框之间设有卡合机构（A），用于将两者卡合固定在一起或使两者相互分离。本实用新型结构简单多样，却能够有效的保证基体与外框的相对旋转，同时转动后能够准确定位卡住，确保机器人前进方向始终与机器外框对应边垂直。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种带有卡合机构的自移动装置，属于家用小电器制造技术领 域。 带有卡合机构的自移动装置
【背景技术】
[0002] 自移动装置如擦窗机器人以其操作简单、运动灵活，越来越受到广泛的使用，同时 也使擦窗这项工作变得越来越简便。怎样使其更加高效地实施擦窗动作，成为了自移动装 置的发展方向，通常情况下，如果自移动装置在运行到窗户边角处时，如果可以直接原地转 动，显然能够大大提高机器人的擦窗效率。自移动装置的机体通常包括基体和外框两个部 分，机器人的旋转是通过基体在外框上旋转实现的。为了方便自移动装置的原地旋转，同时 在转动之后，机器人的基体和外框之间还能够按照设定位置定位，就需要通过一种卡合机 构来实现上述功能。 实用新型内容
[0003] 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，提供一种带有卡合机 构的自移动装置，本实用新型结构简单多样，却能够有效的保证基体与外框的相对旋转，同 时转动后能够准确定位卡住，确保自移动装置的前进方向始终与自移动装置的外框对应边 垂直。
[0004] 本实用新型的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
[0005] -种带有卡合机构的自移动装置，包括基体和外框，所述基体可旋转的设置在外 框上，所述的基体和外框之间设有卡合机构，用于将两者卡合固定在一起或使两者相互分 离。
[0006] 所述卡合机构可以通过多种结构来实现，在实施例一中，卡合机构为机械式卡合 机构，包括可移动固定在所述基体上的固定销，所述固定销的一端固定在所述基体上，另一 端为销头，所述外框上对应开设有销槽，使销头能够卡合固定在所述销槽内，所述固定销上 套设有弹簧，所述弹簧在基体和销头之间定位。
[0007] 为了方便连接，所述固定销的一端通过螺钉限位在所述基体上。
[0008] 在实施例二中，所述卡合机构为电机控制式卡合机构，包括可移动固定在所述基 体上的插销，和对应设置在所述外框上的销槽，电机与凸轮相连并驱动其旋转，所述插销上 套设有弹簧，所述插销上设有阻挡部，所述弹簧在基体和阻挡部之间定位。
[0009] 为了方便连接，所述插销通过插销固定座固定在所述基体上。
[0010] 在实施例三中，所述卡合机构为电磁铁控制式卡合机构，包括固定在所述基体上 的电磁铁，所述电磁铁上可移动设有插销，所述外框上对应设有销槽。
[0011] 当卡合机构处于将基体和外框卡合固定的卡合位置时，所述自移动装置的前进方 向与外框的对应边垂直。
[0012] 为了方便自移动装置行走，所述基体上设有行走机构，所述的行走机构为设置在 基体上的驱动轮或履带行走机构。
[0013] 所述的基体上设有吸附装置，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。
[0014] 为了方便旋转，所述外框的外周呈方形。
[0015] 综上所述，本实用新型结构简单多样，却能够有效的保证基体与外框的相对旋转， 同时转动后能够准确定位卡住，确保机器人前进方向始终与机器外框对应边垂直。
[0016] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1和图2分别为本实用新型实施例一机械式卡合机构在机器人行走状态和转动 状态下的连接状态示意图；
[0018] 图3、图4和图5分别为本实用新型实施例二电机控制式卡合机构在机器人行走状 态和转动状态下的连接状态示意图；
[0019] 图6、图7和图8分别为本实用新型实施例三电磁铁控制式卡合机构在机器人行走 状态和转动状态下的连接状态示意图；
[0020] 图9和图10分别为本实用新型自移动装置的整体结构示意图；
[0021] 图11为本实用新型自移动装置行走状态示意图。
【具体实施方式】
[0022] 实施例一
[0023] 机械式卡合机构
[0024] 图1和图2分别为本实用新型实施例一^^合机构在机器人行走状态和转动状态下 的连接状态示意图。如图1并结合图2所示，本实施例提供一种机械式卡合机构，主要用于 可旋转行走的自移动装置，用于使基体1〇〇与外框200之间相对卡合和分离。如图1所示， 该机械式卡合机构具体包括设置在基体1〇〇上的固定销300,固定销300的一端固定在基 体100上，另一端为自由端，形成销头310,在外框200的对应位置开设有销孔210。在固定 销300的外部套设有弹簧400,该弹簧400的两端分别抵顶在基体100和销头310上。固定 销300还可以通过紧固螺钉500限位在基体100上。当自移动装置处于直线运动状态，基 体100和外框200之间需要彼此固定时，在弹簧400的弹力作用下，销头310置入销孔210 中。如图2所示，当自移动装置需要转动时，外界施加一个大于弹簧400弹力的外力，使弹 簧400自动收缩，基体100上的销头310在外框200的销孔210中抬起，基体100与外框 200之间相互脱离并可以发生相对转动。换句话说，如图1并结合图2所示，销头310固定 安装在基体100上，销头310与基体100之间安装有弹簧400,外框200上在对应的位置开 有销孔210,当机器人在正常行驶状态时，销头310在弹簧400弹力的作用下压入销孔210 内，卡住外框防止其晃动，同时保证外框的边与机器前进方向垂直。当机器人前进到窗户边 角时，外框200的侧边则抵在窗户边框上不能转动，机器人的基体100在设置在其底部的驱 动轮驱动力的作用下与外框200之间发生相对转动。当转动的力大于弹簧的弹力时，销头 310从销孔210中抬起；当基体100转动到设定位置时，驱动轮不再施加旋转的力，销头310 在弹簧复位力的作用下重新压入到外框200对应的销孔210内，卡住外框200,从而保证机 器人的行走方向与外框对应的边相互垂直。
[0025] 所述基体可旋转的设置在外框上，当卡合机构处于将基体和外框卡合固定的卡合 位置时，所述自移动装置的前进方向与外框的对应边垂直。为了方便自移动装置行走，所述 基体上设有行走机构，所述的行走机构为设置在基体上的驱动轮或履带行走机构。所述的 基体上还可以设有吸附装置，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。所述外框的外周呈方形。
[0026] 综上，本实施例所提供的机械式卡合机构，能够有效的保证基体与外框的相对旋 转，同时转动后能够准确卡住定位。
[0027] 实施例二
[0028] 电机控制式卡合机构
[0029] 图3、图4和图5分别为本实用新型实施例二电机控制式卡合机构在机器人行走状 态和转动状态下的连接状态示意图。如图3、图4并结合图5所示，本实施例中提供一种电 机控制式卡合机构。该电机控制式卡合机构也可主要用于可旋转行走的自移动装置，如图 3所示，为了方便基体100与外框200之间的相对转动，本实施例中的电机控制式卡合机构 依靠凸轮600,及弹簧400实现基体100上的插销700在外框200的销孔210内的插下与 抬起，方便基体100与外框200的相对转动与固定。具体来说，为了方便固定，插销700通 过插销固定座720固定在基体100上，插销700基体上套设有弹簧400,且插销上设有阻挡 部710,弹簧在基体100和阻挡部710之间定位。插销700上方安装凸轮600,凸轮600由 电机800控制，外框200上在对应的位置设有销孔210。当机器人在正常行驶状态时，凸轮 600转动到下方将插销700压入销孔210内，卡住外框200防止其晃动，同时保证外框的边 与机器前进方向垂直。如图4并结合图5所示，当机器人前进到窗户边角时，外框200的侧 边则抵在窗户边框上不能转动。这时凸轮600抬起，插销700在弹簧400回复力的作用下 从销孔210中抬起，机器人的基体100在驱动轮的驱动力作用下与外框200发生相对转动。 当基体100转动到设定位置时，驱动轮不再施加旋转的力，凸轮600再向下旋转将插销700 压入到外框200上对应的销孔210内，卡住外框200,从而保证机器人的行走方向与外框对 应的边垂直。
[0030] 综上，本实施例所提供的电机控制式卡合机构能够有效的保证基体与外框的相对 旋转，同时转动后能够准确定位卡住，确保机器人前进方向始终与机器外框对应边垂直。
[0031] 实施例三
[0032] 电磁铁控制式卡合机构
[0033] 图6、图7和图8分别为本实用新型实施例三电磁铁控制式卡合机构在机器人行走 状态和转动状态下的连接状态7]^意图。如图6、图7和图8所7]^，本实施例提供一种电磁铁 控制式卡合机构，同样可以主要用于可旋转行走的自移动装置，实现基体1〇〇与外框200之 间的相对转动，依靠电磁铁的特性，实现电磁铁上的插销700在外框200的销孔210内的插 下与抬起，方便基体100与外框200之间的相对转动与固定。具体来说，电磁铁900内部有 一插销700,通过电路来控制插销700的伸出与收回。电磁铁900安装在基体100上，外框 200上在对应的位置开设有销孔210。如图6所示，当机器人在正常行驶状态时，电磁铁900 工作将插销700伸出压入销孔210内，卡住外框200并防止其发生晃动，同时保证外框200 的侧边与机器人前进方向垂直。如图7并结合图8所示，当机器人前进到窗户边角时，外框 200的侧边则抵在窗户边框上不能转动，这时电磁铁900再次接收到信号，将插销700从销 孔210中抬起，机器人的基体100在驱动轮的驱动力作用下与外框200发生相对转动，当基 体100转动到设定位置时，驱动轮不再施加旋转的力，电磁铁900再接收信号将插销700伸 出压入到外框200上对应的销孔210内，卡住外框200,保证机器人的行走方向与外框对应 的边垂直。
[0034] 综上，本实施例提供一种电磁铁控制式卡合机构，能够有效的保证基体与外框的 相对旋转，同时转动后能够准确定位卡住，确保机器人前进方向始终与机器外框对应边垂 直。
[0035] 图9和图10分别为本实用新型自移动装置的整体结构示意图。如图9和图10所 示，本实用新型在上述的三个实施例中所提供的卡合机构A，主要应用于可旋转行走的自移 动装置B。该自移动装置B主要包括外框200和基体100,其中基体100可以与外框200相 对转动，如图10所示，通过卡合机构A两者之间可以彼此卡住定位，或者基体100在外框 200内转动。
[0036] 图11为本实用新型自移动装置行走状态示意图。如图11所示，自移动装置B在 带有边框Μ、N的玻璃表面工作，起始位置位于X处，此时，该自移动装置B沿着边框Μ做直 线运动，基体100和外框200之间通过卡合机构Α相互卡合，两者一起做直线运动。当该自 移动装置B运动到由边框Μ和N形成的窗户边角Y时，基体100在驱动轮1000的驱动力下 需要转向，此时卡合机构Α打开，基体100与外框200之间发生相对转动，转动到设定位置 时，卡合机构A重新将基体100和外框200卡合锁定，两者继续一起沿边框N做直线运动， 即图示中的Z位置处。
[0037] 综上所述，本实用新型结构简单多样，却能够有效的保证基体与外框的相对旋转， 同时转动后能够准确定位卡住，当卡合机构处于将基体和外框卡合固定的卡合位置时，所 述自移动装置的前进方向与外框的对应边垂直。即，当自移动装置正常行走时，基体与外 框卡合，防止外框倾斜或晃动；且卡合时，通过自移动装置的前进方向与外框的对应边垂 直，使得自移动装置碰到边角时，外框能第一时间抵住玻璃边框，方便基体相对外框旋转。 另外，需要说明的是，本实用新型的自移动装置并不仅限于擦窗机器人，还可以是壁面清洁 机器人、地面清洁机器人等，具体的，自移动装置还可通过其吸附装置吸附于各种待清洁表 面，如墙面，倾斜面等，从而进行清洁工作。
【权利要求】
1. 一种带有卡合机构的自移动装置，包括基体（100)和外框（200)，所述基体可旋转设 置在外框上，其特征在于，所述的基体和外框之间设有卡合机构（A)，用于将两者卡合固定 在一起或使两者相互分离。
2. 如权利要求1所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述卡合机构为机 械式卡合机构，包括可移动固定在所述基体（1〇〇)上的固定销（300)，所述固定销的一端固 定在所述基体上，另一端为销头（310)，所述外框（200)上对应开设有销槽（210)，使销头能 够卡合固定在所述销槽内，所述固定销上套设有弹簧（400)，所述弹簧在基体和销头之间定 位。
3. 如权利要求2所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述固定销（300)的 一端通过螺钉（500)限位在所述基体（100)上。
4. 如权利要求1所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述卡合机构为电 机控制式卡合机构，包括可移动固定在所述基体（100)上的插销（700)和对应设置在所述 外框（200)上的销槽（210)，电机（800)与凸轮（600)相连并驱动其旋转，所述插销上套设 有弹簧（400)，所述插销上设有阻挡部（710)，所述弹簧在基体和阻挡部之间定位。
5. 如权利要求4所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述插销（700)通过 插销固定座（720)固定在所述基体（100)上。
6. 如权利要求1所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述卡合机构为电 磁铁控制式卡合机构，包括固定在所述基体（100)上的电磁铁（900)，所述电磁铁上可移动 设有插销（700)，所述外框（200)上对应设有销槽（210)。
7. 如权利要求1所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，当卡合机构处于将 基体和外框卡合固定的卡合位置时，所述自移动装置的前进方向与外框（200)的对应边垂 直。
8. 如权利要求1所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述基体（100)上设 有行走机构，所述的行走机构为设置在基体上的驱动轮或履带行走机构。
9. 如权利要求8所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述的基体（100)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，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。
10. 如权利要求1所述的带有卡合机构的自移动装置，其特征在于，所述外框（200)的 外周呈方形。
【文档编号】A47L1/02GK203885425SQ201420120206
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】冯林强, 吕小明, 周飞 申请人:科沃斯机器人科技(苏州)有限公司