一种扫地机器人的万向轮装置的制作方法

本发明涉及扫地机器人领域，具体涉及一种扫地机器人的万向轮装置。

背景技术：

扫地机器人，是智能清洁家用电器，因能自动在房间内完成地板清理工作，省去了做家务的时间和精力，而受到广大消费者的青睐。一般扫地机器人的下方有万向轮装置，当机器人碰到墙壁或其他障碍物，万向轮会改变扫地机器人的运动方向，使机器人在室内反复行驶以清洁地面，这种万向轮装置有如下几个缺点：一是反应不灵敏，扫地机器人不能及时变向，会经常碰撞家居物品，给机器人造成一定的损坏；二是驱动万向轮转动的传动机构结构不合理，设计复杂，加工成本高，对各零件的配合精度要求高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种反应灵敏、结构合理的万向轮装置，具体技术方案如下：

一种扫地机器人的万向轮装置，万向轮装置安装在扫地机器人的边侧位置，万向轮装置包括滚轮、安装座，传动机构和运动状态检测器，传动机构包括滚轮轴、滚轮卡座、传动齿轮轴、传动齿轮组和马盘、马盘轴，滚轮卡座安装在滚轮轴上，滚轮卡座周侧面安装滚轮，在滚轮卡座轴侧面设有端面齿轮，在传动齿轮轴下端设有锥形齿轮与端面齿轮相啮合，在传动齿轮轴上端和马盘下端安装传动齿轮组，马盘安装在马盘轴上，马盘上设有多组凸齿，在凸齿两侧设有运动状态检测器，所述滚轮为橡胶轮，滚轮的截面为弧形，滚轮安装在安装座下端，安装座安装在扫地机器人的下部，运动状态检测器连接扫地机器人的主控器。

所述滚轮截面的弧度为0.8～1.2rad。

所述的运动状态检测器为射线发射器和射线接收器，射线发射器、射线接收器对应安装马盘内侧和外侧，射线发射器发射的射线可通过马盘两个凸齿之间的凹槽。

所述的万向轮装置还包括轴承套座，它套装在传动机构下部，内套装滚轮轴、传动齿轮轴、锥形齿轮和端面齿轮，并安装在安装座下部。

所述的传动齿轮组、马盘和运动状态检测器安装在安装座上部，并容纳于扫地机器人内腔。

本发明的有益效果：运动状态检测器通过检测马盘的运动状态，从而判断扫地机器人的运动状态，当检测到机器人不前进时，传动机构驱动万向轮变向运动，从而避开障碍物，保护了机器人和日用家具，另外，传动齿轮轴通过锥形齿轮与端面齿轮相啮合驱动滚轮卡座转动，从而带动滚轮的转动，滚轮截面的弧度为135-165度，结构设计合理，能及时、精确的控制滚轮变向，加工成本低，便于批量生产。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的分解示意图；

图3是本发明的滚轮卡座的立体图；

图4是本发明的马盘的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明：

如图1，一种扫地机器人的万向轮装置，万向轮装置安装在扫地机器人的边侧位置，万向轮装置包括滚轮1、安装座2、传动机构和运动状态检测器（未画出），滚轮1安装在安装座2下端，安装座2安装在扫地机器人的下部，传动机构安装在安装座2内部并驱动滚轮1转动，运动状态检测器检测滚轮的运动状态并连接扫地机器人的主控器，主控器控制滚轮1转向，从而带动扫地机器人整体转向。

具体的，如图2和图3所示，传动机构包括滚轮轴3、滚轮卡座4、传动齿轮轴5、传动齿轮组和马盘6、马盘轴7，滚轮卡座4安装在滚轮轴3上，滚轮卡座4周侧面安装滚轮1，滚轮1为橡胶轮，滚轮1的截面为弧形，弧度为0.8～1.2rad，方便滚动和转向，与安装座2之间有一定间隙，不会出现与安装座2一起卡死的现象。在滚轮卡座4轴侧面设有端面齿轮，在传动齿轮轴5下端设有锥形齿轮，锥形齿轮与端面齿轮相啮合，在传动齿轮轴5上端和马盘6下端安装传动齿轮组，传动齿轮组分大直齿齿轮81和小直齿齿轮82，大直齿齿轮81安装在马盘6下端，小直齿齿轮82安装在传动齿轮轴5上端，马盘6通过大直齿齿轮81和小直齿齿轮82的相互啮合传动连接传动齿轮轴5。

万向轮装置还包括轴承套座9，滚轮轴3、传动齿轮轴5、锥形齿轮和端面齿轮外层套装有轴承套座9，轴承套座9安装在安装座2下部，起着保护、防止异物进入传动机构的作用。

如图4所示，马盘6安装在马盘轴7上，马盘轴7上安装有轴承，马盘6上设有多组凸齿61，在凸齿61两侧设有运动状态检测器，运动状态检测器为射线发射器和射线接收器，射线发射器、射线接收器对应安装马盘6内侧和外侧，射线发射器发射的射线可通过马盘6的两个凸齿61之间的凹槽到达射线接收器，射线发射器和射线接收器通过为红外线或紫外线传输。当马盘6为转动状态时，射线接收器会每隔一端时间接收到射线发射器发射出来的射线时，从而判断扫地机器人为移动状态；当马盘6为停止转动状态时，射线接收器收不到射线或一直收到射线时，从而判断扫地机器人在停止移动状态。

本发明的工作原理：当扫地机器人在运动时，滚轮1转动带动滚轮卡座4转动，滚轮卡座4通过锥形齿轮和端面齿轮的配合驱动传动齿轮轴5转动，传动齿轮轴5通过大直齿齿轮81和小直齿齿轮82的配合驱动马盘6转动，运动状态检测器检测判断扫地机器人正处于运动状态，当扫地机器人因遇到障碍物停止时，滚轮1停止转动从而使马盘6停止转动，马盘6上的凸齿61停止转动，射线可从两个凸齿61之间凹槽穿射过去或被凸齿61阻挡，运动状态检测器将滚轮1运动状态的信号输入主控器，主控器控制扫地机器人转向。

总之，采用本发明的万向轮装置灵敏度高，相比如现有技术的万向轮，结构简单合理，制造成本低，一旦滚轮1因障碍物的原因而停止前进或出现空转时，主控器就会驱动扫地机器人转向，另外，机器人不用跟障碍物相撞后才会转弯，保证了机器人和家居的外观不会轻易损坏。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。