全自动扫雪机的制作方法

本实用新型涉及自动化机器技术领域，特别是涉及一种全自动扫雪机。

背景技术：

一般地，传统的手动汽油型和电动型扫雪设备，依赖于用户的手动操作而移动，进而清扫积雪，即便传统扫雪机有着不错的工作效率，但用户在使用时不得不冒着严寒在户外使用，在一定程度上占用了用户的时间与精力，同时也带来了不少潜在的安全问题。智能扫雪机器人则能根据不同的场景自主做出决策，并全自动地完成扫雪工作，从而大大减小家庭成员的劳动负担，减少用户使用过程中受伤的风险。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种安全并省力的全自动扫雪机。

一种全自动扫雪机，包括：

机架本体；

驱动机构，包括安装在所述机架本体上的第一驱动组件，及与所述第一驱动组件相对应的第二驱动组件；

集雪组件，安装在所述机架本体的底部并用于采集积雪；

抛雪机构，与所述集雪组件对应并转动安装在所述机架本体上；

控制机构，包括设置在所述机架本体上用于确定位置的定位模块，及用于规避障碍物的避障模块。

在其中一个实施例中，所述第一驱动组件包括位于所述机架本体底部一端上的万向轮，所述第二驱动组件包括位于所述机架本体底部另一端上的驱动轮。

在其中一个实施例中，所述集雪组件包括离心叶轮。

在其中一个实施例中，所述抛雪机构包括安装在所述机架本体上的驱动电机，与所述驱动电机的输出轴连接的主动轮，与所述主动轮对应并与的从动轮，与所述从动轮连接的抛雪筒，及与所述主动轮和所述从动轮咬合的传送带。

在其中一个实施例中，所述定位模块包括室内定位组件和室外定位组件。

在其中一个实施例中，所述室内定位组件包括激光定位器或红外线定位器。

在其中一个实施例中，所述室外定位组件包括GPS定位器。

在其中一个实施例中，所述避障模块包括超声测距传感器。

在其中一个实施例中，所述控制机构还包括里程计，所述里程计包括如下中的任意一个：

设置在所述机架本体上的加速度计和陀螺仪传感器；

设置在所述驱动机构上的旋转编码器。

本实用新型提供的全自动扫雪机，由于该扫雪机包括集雪组件、抛雪机构和控制机构，集雪组件采集积雪并经抛雪机构自动排出，节省了人力，大大提高了扫雪机的工作效率，同时，控制机构包括定位模块和避障模块。定位模块可以确定扫雪机的具体位置，避障模块能有效避免扫雪机与障碍物产生碰撞，提高了扫雪机的智能控制水平和安全性能。

附图说明

图1为一实施例提供的全自动扫雪机的立体结构示意图；

图2为图1的平面结构示意图；

图3为一实施例提供的自动扫雪机中控制机构的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

同时参阅图1和图2，一种全自动扫雪机10，包括机架本体100，驱动机构200、集雪组件300、抛雪机构400和控制机构500。驱动机构200包括安装在机架本体100上的第一驱动组件210和第二驱动组件220，第一驱动组件210和第二驱动组件220相对设置。集雪组件300用于采集积雪。抛雪机构400与集雪组件300相对应，抛雪机构400转动安装在机架本体100上。控制机构500包括定位模块510和避障模块520，定位模块510用于确定扫雪机10的具体位置，避障模块520用于感知障碍物，使得扫雪机10提前规避障碍物。

在一些实施例中，所述第一驱动组件210包括万向轮211，万向轮211的数量可以为两个，两个万向轮211安装在机架本体100底部后端的左右两侧；驱动轮221的数量可以为两个，两个驱动轮221安装在机架本体100底部前端的左右两侧。具体的，驱动轮221的半径可以大于万向轮211的半径。在扫雪机10前进的过程中，驱动轮221提供驱动力，同时，驱动轮221承载了扫雪机10的大部分重量，而万向轮211承载扫雪机10的小部分重量，这样能减轻万向轮211的压力，确保扫雪机10转弯顺畅，转弯半径小。

集雪组件300包括离心叶轮，离心叶轮安装在机架本体100的底部，离心叶轮直接与积雪接触，当离心叶轮高速旋转时，离心叶轮卷集的积雪在离心力的左右下经抛雪机构400抛出。

具体的，抛雪机构400包括驱动电机、主动轮、从动轮420、抛雪筒410和传动带。驱动电机安装在机架本体100上，驱动电机可以为伺服电机或步进电机。主动轮与驱动电机的输出轴连接，从动轮420与主动轮相对应，抛雪筒410与从动轮420连接，传动带同时咬合在主动轮和从动轮420上。当驱动电机转动时，驱动电机带动主动轮转动，主动轮通过传送带驱动从动轮420转动，从而使得抛雪筒410跟随从动轮420转动。因此，当驱动电机转动一定的角度时，可以带动抛雪筒410转动合理的角度，从而调整抛雪筒410抛的雪方向。

定位模块510包括室内定位组件和室外定位组件，在一些实施例中，室内定位组件包括激光定位器。具体的，激光定位器可以包括生成器、发射器、接收器、转台和信息处理器，工作时，首先，生成器将电脉冲转化为光脉冲，发射器将光脉冲通过转台发射出去，接收器将反射回来的光脉冲还原成电脉冲，最后，信息处理器将接收的电脉冲进行相关数据处理。在进行下一次测量之前，转台将偏转一定的角度，从而保证360°无死角测量被侧物体到激光定位器的距离，只要转台每次偏转的角度足够小，即可根据周围被侧物体上的每个点到激光定位器的距离而绘制出一幅地图，通过对比不同时间段绘制出来地图即可计算出激光定位器在空间中的位置，从而对扫雪机10进行定位。

在其它实施例中，室内定位组件包括红外线定位器，红外线定位器可以采用红外发光二极管，红外线定位器发出的红外线指向性强，可以在白天和黑夜进行定位，红外线定位器可以设置多个，例如，在机架本体100沿X轴方向间隔设置若干个，在机架本体100沿Y轴方向间隔设置若干个，X轴方向和Y轴方向的红外线定位器可以接收来自X轴方向或Y轴方向的红外信号，在两种红外线的交叉点附近，可以确定扫清机的位置。

室外定位组件包括GPS定位器，例如，通过在用户的院子或屋顶上安装基站，基站上方视野空旷，扫雪机10通过GPS定位器与基站建立可靠的通讯关系，从而有效对扫雪机10定位。

在一些实施例中，避障模块520包括超声测距传感器。该扫雪机10具有路径规划的功能(即障碍物处理能力)，对于小型障碍物，扫雪机10可以自动跨越，对于中、大型障碍物，扫雪机10能及时规避，并最大限度的清理障碍物周围的积雪。扫雪机10发出超声波，超声波与障碍物相遇并被反射，超声测距传感器根据接收到超声波的时间差即可测出障碍物到扫雪机10的距离，从而使扫雪机10提前做好避开障碍物的规划，避免与障碍物产生碰撞，有效提高扫雪机10的安全性能。当然，在其他实施例中，避障模块520还可以包括红外测距传感器或激光测距传感器等。

扫雪机10还包括里程计530，在一些实施例中，里程计530可以为旋转编码器，该旋转编码器安装在万向轮211或驱动轮221上，该旋转编码器可能容易的获得万向轮211或驱动轮221的转动速度、前进距离等信息。通过对比万向轮211或驱动轮221的转动速度和前进距离，可以得知扫雪机10的行进方向、速率和转过的角度等信息。在其它实施例中，里程计530可以为加速度计和陀螺仪传感器，加速度计和陀螺仪传感器可以安装在机架本体100上，加速度计和陀螺仪传感器捕捉扫雪机10在每个时间带你上的加速度和角速度，对加速度积分后即可求得当前速度，在对速度积分即可求出位移，而对角加速度积分即可得知偏转的角度。

参阅图3，该扫雪机10可以自主完成扫雪工作，无需人为干预，该控制机构500还可以包括天气信息模块540，可以根据实时天气状况，自行决定是否展开扫雪工作。还可以包括自充电模块550，在电量低的时候自动寻找充电桩，充电完毕后继续扫雪，并且具有夜视功能，能全天候二十四小时执行任务。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。