自移动装置及其卡合机构的卡合释放方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自移动装置及其卡合机构的卡合释放方法，属于小家电制造技术领域。
【背景技术】
[0002]随着擦窗机器人的问世，擦窗这项工作变得越来越简单方便。怎样更加高效的擦窗，成为了擦窗机器人的发展方向。现有擦窗机器人行走至窗户边角处时，通常需要通过碰撞、后退、调姿后再前进的方式来实现对行走方向的调整，进而使有效清洁时间大大缩短，同时也耗费了更多的电力。如果擦窗机器人能够在窗户边角处直接原地转动，显然能够提高其工作效率。为了方便擦窗机器人的原地转动，同时转动之后擦窗机器人还能够按照设定位置定位，则需要依靠一种合理设置的卡合机构来实现。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种自移动装置及其卡合机构的卡合释放方法，设置在该自移动装置上的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，确保自移动装置的前进方向始终与机器外框的对应边相互垂直。
[0004]本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:
[0005]一种自移动装置，包括外框和可旋转连接在所述外框上的基体，所述基体上设有控制单元和行走单元，所述基体上还设有卡合机构，所述卡合机构主要包括相配合的插销组件和凸轮组件，卡合机构上对应设置有与所述控制单元相连的信号触发机构，控制单元控制凸轮组件中的凸轮沿顺时针或逆时针方向旋转，插销组件随所述凸轮的螺旋斜面的高度变化而移动，使得所述插销组件处于将基体相对于外框释放或锁定的工作位置，所述插销组件在各工作位置处同时触动信号触发机构输出信号给控制单元，控制单元依所述输出信号控制基体相对于外框旋转；或控制行走单元使自移动装置继续行走。
[0006]具体来说，所述插销组件主要包括从上到下顺序设置的操纵杆、插销杆、插销固定座、复位弹簧和插销；其中，插销与插销杆螺纹连接并由插销固定座固定在基体上，所述插销杆外周套设有一复位弹簧，所述复位弹簧在插销和插销固定座之间定位，插销杆上方安装操纵杆，所述操纵杆向外延伸出一短杆；所述外框上开设有与所述插销对应的插孔。根据需要，所述插孔均布在外框上。
[0007]进一步地，所述凸轮组件包括减速电机及其驱动的凸轮，该凸轮具有一个螺旋斜面；所述操纵杆上的短杆的末端设有凸柱，该凸柱与所述凸轮的螺旋斜面相抵。
[0008]更具体地，所述信号触发机构包括分别与设置在插销杆上的第一信号开关和第二信号开关，以及对应凸设在所述凸轮外缘表面的第一开关触头和第二开关触头；当所述凸柱位于螺旋斜面最高点时，所述第一开关触头触发所述第一信号开关；当所述凸柱位于螺旋斜面最低点时，所述第二开关触头触发所述第二信号开关。
[0009]本发明还提供一种自移动装置的卡合机构的卡合释放方法，该方法包括如下步骤:
[0010]步骤100:当自移动装置正常行走时，插销定位在插孔内，此时，操纵杆上的凸柱与凸轮的螺旋斜面的最低点相抵；
[0011]步骤200:当自移动装置遇到边框时，控制单元控制减速电机驱动凸轮逆时针旋转，操纵杆上的凸柱从最低点沿螺旋斜面运动至最高点，此时，插销从插销固定座上被提起并脱离插孔，同时第一开关触头触发第一信号开关，控制单元收到该信号后，控制自移动装置的基体旋转一定角度；
[0012]步骤300:控制单元判断完成旋转后，控制减速电机驱动凸轮逆时针旋转，凸柱沿螺旋斜面从最高点运动至最低点，此时，插销在复位弹簧的弹力作用下插入插孔，同时第二开关触头触发第二信号开关，控制单元收到该信号后控制机器人继续运动。
[0013]上述步骤200中所述的角度为90°。
[0014]综上所述，本发明提供一种自移动装置及其卡合机构的卡合释放方法，设置在该自移动装置上的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，确保自移动装置的前进方向始终与机器外框的对应边相互垂直。
[0015]下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。
【附图说明】
[0016]图1为擦窗机器人整体结构示意图；
[0017]图2为卡合机构整体结构示意图；
[0018]图3为擦窗机器人行走路线示意图；
[0019]图4和图5分别为擦窗机器人处于行走状态时卡合机构各个部件之间的位置关系示意图；
[0020]图6和图7分别为擦窗机器人处于转动状态时卡合机构各个部件之间的位置关系示意图。
【具体实施方式】
[0021]图1为自移动装置整体结构示意图；图2为卡合机构整体结构示意图。如图1并结合图2所示，在本实施例中提供一种自移动装置，包括外框和可旋转连接在所述外框上的基体，具体来说，该自移动装置1000为擦窗机器人，包括底座100和抹布支架200，底座100相当于基体，而抹布支架200则相当于外框，其中的底座100可旋转连接在抹布支架200上。为了控制擦窗机器人行走，在所述底座100上设有控制单元和行走单元(图中未示出)，底座100上还设有卡合机构300。从整体结构来说，所述卡合机构300主要包括彼此配合设置的插销组件和凸轮组件。插销组件中设有插销305，所述抹布支架200上开设有与所述插销305对应的插孔201。根据需要，所述插孔201的设置数量为多个，且均布设置在抹布支架200上。卡合机构上对应设置有与所述控制单元相连的信号触发机构，控制单元控制凸轮组件中的凸轮307沿顺时针或逆时针方向旋转,插销组件随所述凸轮307的螺旋斜面的高度变化而移动，使得所述插销组件中的插销处于将底座100相对于抹布支架200释放或锁定的工作位置。当所述插销组件位于释放或锁定的工作位置时，插销组件中的某个零部件可以触动相应的信号触发机构，使该信号触发机构输出信号给控制单元，随后，如果在释放状态下，控制单元则会根据所述输出信号控制底座100相对于抹布支架200旋转；如果在锁定状态下，控制单元则会控制行走单元使擦窗机器人继续行走，并在上述运动过程中保证擦窗机器人的行走方向始终与抹布支架200的对应边处于相互垂直的状态。
[0022]如图1、图2所示，由前述内容可知，所述卡合机构300设置在擦窗机器人1000的底座100上，主要包括插销组件和与其对应设置的凸轮组件。具体来说，插销组件主要包括从上到下顺序设置的操纵杆301、插销杆302、插销固定座303、复位弹簧304和插销305。其中，插销305与插销杆302螺纹连接并由插销固定座303固定在底座100上，所述插销杆302外周套设有一复位弹簧304，所述复位弹簧304在插销305和插销固定座303之间定位，插销杆302上方安装操纵杆301。凸轮组件包括减速电机306及其驱动的凸轮307，该凸轮307具有一个螺旋斜面，设置在插销固定座303上的操纵杆301向外延伸出一短杆3011，该短杆3011的末端设有凸柱3012与凸轮307的螺旋斜面相抵。更具体地，所述信号触发机构包括分别设置在插销杆302上的第一信号开关308和第二信号开关309，以及对应凸设在所述凸轮307外缘表面的第一开关触头3071和第二开关触头3072。当所述凸柱3012位于螺旋斜面最高点时，所述第一开关触头3071触发所述第一信号开关308 ;当所述凸柱3012位于螺旋斜面最低点时，所述第二开关触头3072触发所述第二信号开关309。
[0023]图3为擦窗机器人行走路线示意图。如图3所示，擦窗机器人1000在玻璃表面作业时，通常可以沿着从位置A、位置B到位置C的行走路线。首先，在位置A处，擦窗机器人处于贴边行走状态，即:自玻璃下方向上方移动，在移动过程中保持与窗框X的贴靠状态。在该行走过程中，擦窗机器人的底座10