一种扫地机器人智能自适应行走机构的制作方法_2

文档序号:9772352阅读:来源:国知局
4,进一步设计采用无刷转动电机,以及针对各个子行走机构中的各个电动轮3,进一步设计采用无刷电机驱动轮,使得本发明设计的扫地机器人智能自适应行走机构在实际工作过程中,能够实现静音工作,既保证了所设计扫地机器人智能自适应行走机构具有高通过性,又能保证其工作过程不对周围环境造成影响,体现了设计过程中的人性化设计;而且针对各个子行走机构中的行走控制模块6,进一步设计采用单片机,一方面能够适用于后期针对扫地机器人智能自适应行走机构的扩展需求,另一方面,简洁的控制架构模式能够便于后期的维护;除此之外,针对各个子行走机构中的差位杆2,进一步设计采用铝合金材料制成,在保证差位杆2高强度的同时,有效控制了差位杆2的重量,保证了扫地机器人的轻便性。
[0024]本发明设计的扫地机器人智能自适应行走机构在实际应用过程当中,包括设置于扫地机器人本体I下表面的行走机构;所述行走机构包括至少四个子行走机构,各个子行走机构阵列分布设置在扫地机器人本体I的下表面,其中,各个子行走机构分别包括预设长度的差位杆2、无刷转动电机、单片机、两个测距传感器5和两个无刷电机驱动轮;各个子行走机构中差位杆2的长度为电动轮3直径的3倍至4倍,且差位杆2采用铝合金材料制成;各个子行走机构中的无刷转动电机和两个测距传感器5分别与单片机相连接;各个子行走机构中的单片机分别与扫地机器人本体I中的电源端相连接,电源端经各个子行走机构中的单片机分别为对应的无刷转动电机,以及对应各个两个测距传感器5进行供电;各个子行走机构中的各个无刷电机驱动轮与扫地机器人本体I中的控制端相连接;各个子行走机构中无刷转动电机驱动杆的端部与对应差位杆2的中部相固定连接,且无刷转动电机驱动杆所在直线与差位杆2所在直线相垂直;各个子行走机构中无刷转动电机固定设置在扫地机器人本体I下表面对应子行走机构所在的位置,并且各个子行走机构中差位杆2所在直线与扫地机器人本体I行走方向所在直线共面,各个子行走机构中差位杆2在对应所连无刷转动电机的控制下进行摆动;各个子行走机构中的两个无刷电机驱动轮分别连接在对应差位杆2的两端,且位于对应差位杆2两端的下方,而且两个无刷电机驱动轮的所在面共面,该共面与扫地机器人本体I行走方向所在直线相平行;各个子行走机构中的两个测距传感器5分别连接在对应差位杆2两端的下表面,各个测距传感器5的测距方向竖直向下,且各个测距传感器5的测距方向不被无刷电机驱动轮遮挡。实际应用过程当中,首先针对设置于扫地机器人本体I下表面各个子行走机构进行初始化,各个子行走机构中的单片机分别针对与之相连的无刷转动电机进行控制,使得各个子行走机构中的差位杆2在对应无刷转动电机的控制下,差位杆2上对应扫地机器人本体I行走方向的一端所在位置高于其另一端所在位置,使得各个子行走机构中分别位于差位杆2两端的两个无刷电机驱动轮之间的高度差为无刷电机驱动轮直径1/2,即各个子行走机构中位于前方和后方的两个无刷电机驱动轮之间的高度差为无刷电机驱动轮直径1/2,由此构成各个子行走机构中差位杆2的初始角度;与此同时,各个子行走机构中的单片机分别获取与之相连两个测距传感器5的测距结果,获得两个测距传感器5测距结果之间的高度差作为差位杆2初始角度所对应的初始高度差;应用中,设置于扫地机器人本体I下表面的各个子行走机构中的两个无刷电机驱动轮在扫地机器人本体I中控制端的控制下进行转动,同时,各个子行走机构中的两个测距传感器5分别实时检测其所设位置与其下方物体表面之间的距离,获得测距结果,并分别上传至与之相连接的单片机当中,单片机实时接收来自对应两测距传感器5的测距结果,并获得该两个测距结果之间的高度差,并针对高度差进行实时分析,做出相应操作;应用中,当将扫地机器人放置在地面上时,此时,各个子行走机构中后方无刷电机驱动轮与地面相接触,扫地机器人本体I在各子行走机构中后方无刷电机驱动轮的转动下而沿行走方向进行移动,此时,各子行走机构中的差位杆2保持初始角度,即各子行走机构中单片机所获来自对应两个测距传感器5的测距结果的高度差为初始高度差,则单片机不做任何进一步操作,扫地机器人继续沿其行走方向进行移动;当扫地机器人前进方向的地面上存在障碍物,且障碍物相对地面的高度差为无刷电机驱动轮直径1/3至1/2,此时,扫地机器人继续沿其行走方向进行移动,由于各个子行走机构中分别位于差位杆2两端的两个无刷电机驱动轮之间的高度差为无刷电机驱动轮直径1/2,因此,沿扫地机器人本体I行走方向位于其下表面最前方各子行走机构中前方无刷电机驱动轮会随扫地机器人的移动,先移动至障碍物的上表面,由于各个子行走机构中的测距传感器5实时工作,获得测距结果并上传至与之相连的单片机中,则此时,沿扫地机器人行走方向,该各个子行走机构中位于差位杆2前方的测距传感器5的测距结果会相应变小,即该各个子行走机构中单片机所获来自与之相连两个测距传感器5测距结果之间的高度差就会相应变大,大于初始高度差,则该各个子行走机构中的单片机随即控制与之相连的无刷转动电机工作,使得该各个子行走机构中差位杆2在对应无刷转动电机的控制下进行转动,下压差位杆2对应扫地机器人行走方向的一端,即下压差位杆2的前端,使得该端部上的无刷电机驱动轮与障碍物的上表面相接触,这样,该各个子行走机构中前方和后方的两个无刷电机驱动轮分别在障碍物表面和地面表面上进行移动,共同发力带动该各个子行走机构中的后方无刷电机驱动轮移动至障碍物表面上,继续沿扫地机器人行走方向进行移动,当该各个子行走机构中的后方无刷电机驱动轮移动至障碍物表面上后,由于此时各个子行走机构中前方和后方两个无刷电机驱动轮均在障碍物的上表面进行移动,则此时该各个子行走机构中分别位于差位杆2两端上测距传感器5的测距结果彼此相同,相应该各个子行走机构中单片机所获来之与之相连两个测距传感器5的测距结果之间的高度差即为O,则此时,该各个子行走机构中的单片机随即控制与之相连的无刷转动电机工作,使得该各个子行走机构中差位杆2在对应无刷转动电机的控制下,恢复至初始角度,即使得该差位杆2两端上测距传感器5测距结果之间的高度差回复至初始高度差;同样设置于扫地机器人I下表面的其余各个子行走机构均按上述移动过程移动至障碍物的表面进行移动,直至整个扫地机器人越过障碍物继续移动,大大提高了扫地机器人的通过性,能够实现更大范围的清扫,有效保证了扫地机器人的清扫工作效率。
[0025]上面结合说明书附图针对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种扫地机器人智能自适应行走机构,包括设置于扫地机器人本体(I)下表面的行走机构;其特征在于:所述行走机构包括至少四个子行走机构,各个子行走机构阵列分布设置在扫地机器人本体(I)的下表面,其中,各个子行走机构分别包括预设长度的差位杆(2)、转动电机(4)、行走控制模块(6)、两个测距传感器(5)和两个电动轮(3);各个子行走机构中的转动电机(4)和两个测距传感器(5)分别与行走控制模块(6)相连接;各个子行走机构中的行走控制模块(6)分别与扫地机器人本体(I)中的电源端相连接,电源端经各个子行走机构中的行走控制模块(6)分别为对应的转动电机(4),以及对应各个两个测距传感器(5)进行供电;各个子行走机构中的各个电动轮(3)与扫地机器人本体(I)中的控制端相连接;各个子行走机构中转动电机(4)驱动杆的端部与对应差位杆(2)的中部相固定连接,且转动电机(4)驱动杆所在直线与差位杆(2)所在直线相垂直;各个子行走机构中转动电机(4)固定设置在扫地机器人本体(I)下表面对应子行走机构所在的位置,并且各个子行走机构中差位杆(2)所在直线与扫地机器人本体(I)行走方向所在直线共面,各个子行走机构中差位杆(2)在对应所连转动电机(4)的控制下进行摆动;各个子行走机构中的两个电动轮(3)分别连接在对应差位杆(2)的两端,且位于对应差位杆(2)两端的下方,而且两个电动轮(3)的所在面共面,该共面与扫地机器人本体(I)行走方向所在直线相平行;各个子行走机构中的两个测距传感器(5)分别连接在对应差位杆(2)两端的下表面,各个测距传感器(5)的测距方向竖直向下,且各个测距传感器(5)的测距方向不被电动轮(3)遮挡。2.根据权利要求1所述一种扫地机器人智能自适应行走机构,其特征在于:所述各个子行走机构中的转动电机(4)为无刷转动电机。3.根据权利要求1所述一种扫地机器人智能自适应行走机构,其特征在于:所述各个子行走机构中的各个电动轮(3)为无刷电机驱动轮。4.根据权利要求1所述一种扫地机器人智能自适应行走机构,其特征在于:所述各个子行走机构中的行走控制模块(6)为单片机。5.根据权利要求1所述一种扫地机器人智能自适应行走机构,其特征在于:所述各个子行走机构中差位杆(2)的长度为电动轮(3)直径的3倍至4倍。6.根据权利要求1所述一种扫地机器人智能自适应行走机构,其特征在于:所述各个子行走机构中的差位杆(2)采用铝合金材料制成。
【专利摘要】本发明涉及一种扫地机器人智能自适应行走机构,包括设置于扫地机器人本体(1)下表面的行走机构,行走机构包括至少四个子行走机构,各个子行走机构分别包括预设长度的差位杆(2)、转动电机(4)、行走控制模块(6)、两个测距传感器(5)和两个电动轮(3);基于本发明设计的技术方案,针对上述各装置进行连接,构成本发明设计的扫地机器人智能自适应行走机构,大大提高了扫地机器人行走过程中的通过性,能够实现更大范围的清扫,有效保证了扫地机器人的清扫工作效率。
【IPC分类】A47L11/24, A47L11/40
【公开号】CN105534418
【申请号】CN201610055860
【发明人】曾胜兴
【申请人】苏州宏奇锐自动化有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月27日
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