自移动机器人的制作方法

1.本实用新型属于智能控制技术领域，具体涉及一种自移动机器人，例如一种可实现自动清洁和/或自动空气净化等功能的自移动机器人；更具体涉及自移动机器人的越障功能。


背景技术：

2.自移动机器人，特别是自移动吸尘器、自移动空气净化器、自动拖地机、自动扫拖一体机等，因其自移动过程中自动实现上述对应的功能，极大地方便了人们的生活，变得越来越普及。
3.自移动机器人所处的工作环境比较复杂，经常可能会遇到障碍，有些障碍，机器人只需绕过即可；但有些障碍(例如地毯等)，自移动机器人需要越过障碍并爬到障碍物上表面。如何不断提高自移动机器人越过障碍的能力一直是本领域技术人员研究的技术问题。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型所要解决的技术问题是提高自移动机器人的越障能力。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种自移动机器人，包括主体及驱动所述主体自移动的驱动轮，所述驱动轮相对所述主体具有第一位置和第二位置，所述第一位置和所述第二位置在所述自移动机器人的移动方向上间隔设置，所述自移动机器人还包括移动机构，所述驱动轮受到所述移动机构的作用力而在所述第一位置和所述第二位置之间切换。
6.优选的，所述自移动机器人还包括驱动所述驱动轮的传动组件，所述传动组件与所述驱动轮形成驱动轮组，所述驱动轮组受到所述移动机构沿所述自移动机器人的移动方向上的作用力，而在所述第一位置和所述第二位置之间切换。
7.优选的，所述驱动轮组包括收容所述传动组件的壳体，所述壳体受到所述移动机构沿所述自移动机器人的移动方向上的作用力，使所述驱动轮组在所述第一位置和所述第二位置切换。
8.优选的，所述移动机构包括伸缩组件和限位组件，所述限位组件具有限位空间，所述伸缩组件收容于所述限位空间，所述限位组件包括端面限位件，所述端面限位件与所述壳体相连，所述伸缩组件通过所述端面限位件作用于所述壳体。
9.优选的，所述端面限位与所述壳体枢转相连，枢转的轴线平行于所述驱动轮的旋转轴线。
10.优选的，所述限位组件还包括侧面限位件，所述端面限位件与所述侧面限位件滑动配接。
11.优选的，所述端面限位件具有第一空间，所述侧面限位件具有第二空间，所述伸缩组件靠近所述驱动轮组的端侧至少部分收容于所述第一空间，所述伸缩组件与所述端侧临接的部分收容于所述第二空间。
12.优选的，所述移动机构还包括驱动所述伸缩组件的减速控制组件，所述减速控制组件和所述端面限位件在所述侧面限位件的延伸方向上相对设置。
13.优选的，所述自移动机器人包括两个驱动轮，在所述第一位置时，所述两个驱动轮分别位于所述自移动机器人重心的两侧。
14.优选的，所述自移动机器人包括底板，所述底板设置有轮腔，所述驱动轮部分收容于所述轮腔，所述轮腔的长度大于所述驱动轮的直径，所述驱动轮位于所述第一位置和所述第二位置时，所述驱动轮分别靠近所述轮腔的两端侧。
15.本实用新型提供的技术方案，具有以下优点：
16.本实用新型提供的自移动机器人，由于驱动轮相对所述主体具有第一位置和第二位置，自移动机器人正常工作时，驱动轮位于第一位置，驱动轮带动主体平稳的移动；当自移动机器人需要越过障碍时，移动机构使得驱动轮调整至第二位置，使驱动轮相对靠近主体的后部，从而增大了驱动轮的越障力臂，可以使驱动轮带动主体更轻松的越过障碍，提升了自移动机器人越障能力。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
18.图1a和图1b为本实用新型具体实施例提供的自移动机器人部分侧视图，在图1a中，驱动轮位于第一位置；在图1b中，驱动轮位于第二位置；
19.图2a为图1a所示的自移动机器人顶视图，图2b为图1b所示的自移动机器人顶视图，在图2a中，驱动轮位于第一位置；在图2b中，驱动轮位于第二位置；
20.图3是图1a和图1b中所述的自移动机器人的驱动轮组和移动机构的立体结构示意图；
21.图4是图3所示的驱动轮组和移动机构的立体分解结构示意图。
22.附图标记说明：
23.100-自移动机器人；20-主体；22-驱动轮；24-底板；26-轮腔；28-移动机构；30-驱动轮组；32-壳体；34-伸缩组件；36-端面限位件；38-枢转轴；40-收容孔；42-侧面限位件；44-第一空间；46-第二空间；48-开口； 50-减速控制组件。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
26.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常
是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
27.请结合图1a和图1b，本实施例提供一种自移动机器人100，包括主体 20及驱动主体20自移动的驱动轮22。自移动机器人100还包括控制驱动轮22的控制单元，控制单元控制驱动轮22带动主体20自移动。自移动机器人100还包括功能单元，例如吸尘单元、空气净化单元、清洗单元、扫拖一体单元等等，由此，驱动轮22带动主体20移动的同时，功能单元实现对应的功能，从而极大的方便了人们的生活。
28.自移动机器人100在移动过程中可能会出现各种障碍，其中一种情况是，自移动机器人100会遇到各种台阶障碍，例如，比地面高的地毯等，这种情况下，自移动机器人100需要越过台阶障碍。
29.为了更好地越过台阶障碍，自移动机器人100的驱动轮22相对主体20 具有第一位置和第二位置，第一位置和第二位置在自移动机器人100的移动方向上间隔设置。后续为简化描述，将自移动机器人100移动的方向定义为前后方向，垂直于前后方向的方向为左右方向或横向。
30.具体的，如图1a所示，驱动轮22相对主体20位于第一位置时，驱动轮22相对位于前侧，驱动轮22带动主体20平稳地移动，自移动机器人100 处于常规工作模式；如图1b所示，驱动轮22相对主体20位于第二位置时，驱动轮22相对位于后侧，自移动机器人100处于越障模式，可以更轻松地越过障碍。当机器人遇到障碍时，主体20前侧下表面卡在障碍物边缘，此时，驱动轮22从第一位置移动至第二位置，主体20前侧被卡接处与驱动轮22的距离增大，从而可以提升驱动轮22的越障力臂，驱动轮22可以更轻松地带动主体20越过障碍。当驱动轮22越过障碍时，驱动轮22可从第二位置移动至第一位置，从而驱动轮22带动主体20平稳地移动。
31.请结合图2a和图2b，自移动机器人100包括底板24，底板24上设置有轮腔26，驱动轮22部分收容于轮腔26。具体的，驱动轮22部分位于底板24上侧、部位贯穿轮腔26、部分位于底板24下侧。为了适应及限定驱动轮22的第一位置和第二位置，轮腔26的长度大于驱动轮22的直径，驱动轮22位于第一位置和第二位置时，驱动轮22分别靠近轮腔26的两端侧。具体的，如图2a所示，驱动轮22位于第一位置时，驱动轮22靠近轮腔26 的前端侧；如图2b所示，驱动轮22位于第二位置时，驱动轮22靠近轮腔 26的后端侧。
32.为了更平稳的带动主体20移动，驱动轮22有两个，以自移动机器人 100的重心在底板24的投影点为交点，分别沿前后方向及左右方向画两条相互垂直的直线，驱动轮22位于左右方向的直线上。换句话说，在第一位置时，两个驱动轮22分别位于自移动机器人100重心的两侧，可以平稳的带动主体20自移动。
33.与两个驱动轮22对应，底板24上设置有两个轮腔26，两个轮腔26在底板24上横向间隔设置，两个驱动轮22同步在第一位置和第二位置之间切换，从而在常规工作模式和越障模式之间切换。
34.下面以其中一个驱动轮22为例，描述其如何在第一位置和第二位置之间切换。
35.请结合图1a、图1b、图3和图4，为了使驱动轮22在第一位置和第二位置之间切换，自移动机器人100还包括移动机构28，驱动轮22受到移动机构28的作用力而在第一位置和
第二位置之间切换。具体的，移动机构28 与控制单元电连接或通讯连接，控制单元检测到主体20遇到障碍时，控制单元控制移动机构28对驱动轮22施力，使驱动轮22从第一位置切换至第二位置，从而更轻松地越过障碍；控制单元检测到障碍消失后，控制单元控制移动机构28复位，使驱动轮22从第二位置切换至第一位置，回到常规工作模式。
36.自移动机器人100还包括驱动该驱动轮22的传动组件，传动组件与驱动轮22形成驱动轮组30，驱动轮组30受到移动机构28沿自移动机器人 100的移动方向的作用力而在在第一位置和第二位置之间切换。也就是说，驱动轮组30整体在第一位置和第二位置之间切换而使驱动轮22在两个位置之间切换，如此设置，切换更简单可靠。传动组件可以包括电机及设置于电机与驱动轮22之间的速度调节机构，或者仅包括电机，或者仅包括速度调节机构，本领域技术人员可以根据需要设置与驱动轮22同步切换的传动组件。
37.驱动轮组30包括收容传动组件的壳体32，壳体32受到移动机构28沿自移动机器人100的移动方向的作用力，使驱动轮组30在第一位置和第二位置切换。也就是说，移动机构28作用于壳体32而使壳体32在第一位置和第二位置之间切换，而带动驱动轮22在两个位置之间切换，结构更简单，而且更便于整体着力，位置切换更可靠。
38.移动机构28包括伸缩组件34和限位组件，限位组件具有限位空间，伸缩组件34收容于限位空间，限位组件包括端面限位件36，端面限位件 36与壳体32相连，伸缩组件34通过端面限位件36作用于壳体32。具体的，伸缩组件34的一个端侧与端面限位件36固定相连，由此，伸缩组件34伸缩过程中产生长度的变化，伸缩组件34伸长及缩短过程中带动端面限位件36前移或后退，从而带动壳体32前移或后退，最终带动驱动轮22在第一位置和第二位置之间切换；而且，由于伸缩组件34收容于限位组件的限位空间内，伸缩组件34的伸缩方向被限定，从而驱动轮22的移动方向被限定，从而保证驱动轮22的位置被准确地切换。
39.本实施例中，伸缩组件34是剪叉式伸缩杆，结构简单、伸缩稳定，承载力强。本领域技术人员可以想到，采用其它伸缩组件34亦可，凡采用与本实施方式相同或类似的方案均涵盖在本实用新型的保护范围内。
40.端面限位件36与壳体32枢转相连，枢转的轴线平行于驱动轮22的旋转轴线。具体的，壳体32上设置有纵长延伸的枢转轴38，端面限位件36 靠近壳体32的端侧设置两个收容孔40，两个收容孔40间隔设置用于与枢转轴38枢转配接。由此，驱动轮组30可绕枢转轴38实现上下方向的枢转，驱动轮组30具有浮动功能。自移动机器人100移动过程中，可能偶尔会遇到地面不平整的情况，例如偶尔出现的凹坑等，驱动轮组30可随地面的起伏而具有一定的浮动功能，可以更好地适应不同的工作表面，运行更平稳。
41.尤其是，移动机构28的端面限位件36与驱动轮组30的壳体32枢转连接，则驱动轮22在第一位置与第二位置之间切换的过程中亦可实现浮动；或者说，驱动轮22在浮动过程中亦可在第一位置与第二位置之间切换，满足自移动机器人100的工作需求，设计十分合理。
42.限位组件还包括侧面限位件42，端面限位件36与侧面限位件42滑动配接。由此，侧面限位件42限定了端面限位件36的移动方向，从而限定了驱动轮22的前后移动方向，使驱动轮22精准地在第一位置与第二位置之间切换。而且，如前所述，端面限位件36与驱动轮组30的壳体32枢转连接，驱动轮组30可上下浮动，当侧面限位件42限定了端面限位件36的移动方向，可以使驱动轮组30的上下浮动和前后移动功能可以更加稳定的同步进行，满足自
移动机器人100的工作需求。
43.具体的，端面限位件36具有第一空间44，侧面限位件42具有第二空间46，伸缩组件34靠近驱动轮组30的端侧至少部分收容于第一空间44，伸缩组件34与端侧临接的部分收容于第二空间46。由此，伸缩组件34被第一空间44和第二空间46所限定，仅可在第一空间44和第二空间46所限定的范围内伸缩，从而最终保证驱动轮22精准地在第一位置与第二位置之间切换，使自移动机器人100更轻松地越过障碍。更优的是，端面限位件36在第二空间46限定的范围内与侧面限位件42滑动配接，设计合理，实现可靠的限位。
44.侧面限位件42上设置有开口48，开口48在侧面限位件42的长度方向上纵长延伸。开口48不仅可以节省材料成本，而且在安装伸缩组件34时，提供了更好的可视性，从而安装更方便。
45.移动机构28还包括驱动伸缩组件34的减速控制组件50，减速控制组件50和端面限位件36在侧面限位件42的延伸方向上相对设置。也就是说，减速控制组件50设置于侧面限位件42远离端面限位件36一端，减速控制组件50驱动伸缩组件34伸缩，伸缩组件34伸缩时带动端面限位件36、驱动轮组30前后移动，结构设计合理，且运行可靠。
46.自移动机器人100还包括与减速控制组件50相连的马达，马达与控制单元电连接或通讯连接，从而马达在控制单元的控制下自动控制驱动轮22 在第一位置和第二位置之间移动，无需人为干预，实现智能化。
47.下面描述本实施例的自移动机器人100的工作过程：
48.自移动机器人100正常工作过程中，控制单元通过减速控制组件50使伸缩组件34位于收缩状态，伸缩组件34通过端面限位件36、壳体32使驱动轮组30的驱动轮22位于第一位置，此时，两个驱动轮22靠近轮腔26 的前侧端，两个驱动轮22分别位于自移动机器人100重心的横向两侧，两驱动轮22带动自移动机器人100平稳的前进，自移动机器人100移动过程中，驱动轮组30可绕枢转轴38枢转而上下浮动，以适应不同的待清洁表面。
49.当控制单元检测到自移动机器人100遇到障碍时，控制单元通过马达控制减速控制组件50，减速控制组件50驱动伸缩组件34伸长，伸缩组件 34及端面限位件36在侧面限位件42限定的第二空间46内滑动，伸缩组件 34带动端面限位件36及驱动轮组30的壳体32后移，从而带动驱动轮22 后移至第二位置，驱动轮22的越障力臂增加，从而使自移动机器人100更轻松地越过障碍。
50.当控制单元检测到自移动机器人100越过障碍后，控制单元通过减速控制组件50使伸缩组件34回复至收缩状态，使两个驱动轮22回到第一位置，并带动主体20平稳的前进，不再赘述。
51.由此，可以看出，本实施例中，通过改变驱动轮22的前后位置，从而在需要越障时增加驱动轮22的越障力臂，进而使自移动机器人100可以更轻松地越过障碍。
52.显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本实用新型保护的范围。