浮动分体式机器人的制作方法
【专利摘要】一种浮动分体式机器人，包含前机体（100）和后机体（200），前机体中设有驱动单元，驱动单元包含定件和动件，动件相对于定件做直线往复运动，带动前机体和后机体分开或合拢，实现分体式机器人的蠕动式行走，所述动件通过连杆机构（300）与所述后机体（200）相连，所述连杆机构的两端分别铰接设置。本实用新型通过设置在驱动单元和机体之间的连杆机构，使前后两机体在垂直于吸附表面的方向上可上下浮动，优选的，为保证两机体在垂直于工作表面的方向上相对平动而非转动，所述连杆机构可以采用两根以上长度相同的连杆平行设置，本实用新型结构简单紧凑，有效提高机器人的跨越能力。
【专利说明】浮动分体式机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器人，尤其是一种具有较强跨越能力的浮动分体式机器人，属于小家电制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有利用吸盘吸附为机器提供前进摩擦力的清洁机器人，大部分为一体式机器人，机器人的机体底面设置为完整的硬性平面，这种机器人的缺陷在于它只能在平整的工作面上工作。如果机器人需要越过工作面上台阶或斜坡，由于机器人机体底面设置的硬性平面，台阶会把机器人的机体顶起来，导致为机器人提供吸附力的吸盘泄气而失去吸附力，失去吸附力的机器人将无法行走并进行作业。
[0003]为了解决上述问题，出现了一种分体式机器人，该分体式机器人通常包括可相对运动的前机体和后机体，两机体之间通过直线传动机构相连。根据需要，现有的分体式机器人还可以分别在前、后两个机体上设有真空吸盘，用于吸附在工作表面。然而，直线传动机构通常使两机体在垂直于吸附表面的方向上相对固定，当遇到台阶或坡度时，台阶把前机体顶起的同时会带动后机体脱离吸附表面，导致两机体的吸盘同时因漏气而失去吸附力，影响机器人的正常工作，甚至导致跌落，造成损坏。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种浮动分体式机器人，通过设置在驱动单元和机体之间的连杆机构，使前后两机体在垂直于吸附表面的方向上可上下浮动，优选的，为保证两机体在垂直于吸附物表面的方向上相对平动而非转动，所述连杆机构可以采用两根以上长度相同的连杆平行设置，本实用新型结构简单紧凑，有效提闻机器人的跨越能力。
[0005]本实用新型的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:
[0006]一种浮动分体式机器人，包含前机体和后机体，前机体中设有驱动单元，驱动单元包含定件和动件，动件相对于定件做直线往复运动，带动前机体和后机体分开或合拢，实现分体式机器人的蠕动式行走，所述动件通过连杆机构与所述后机体相连，所述连杆机构的两端分别铰接设置。
[0007]为了保证前机体和后机体在运动过程中相对浮动时仅相对平动，不发生相对转动，所述连杆机构包括两根以上连杆，每根连杆彼此平行设置。
[0008]更具体地，为了防止机体的翻转，所述连杆机构包括两根连杆，所述两根连杆连接在同一部件的旋转轴所在直线不共线。所述连杆机构中的每根连杆长度相同。
[0009]根据需要，所述的驱动单元可以采用不同的结构，具体包括:所述定件为丝杆，所述动件为螺母，所述丝杆固定在前机体上，与动力源相连，丝杆上套设有螺母，所述螺母通过连杆机构与后机体相连，所述连杆机构的一端铰接在所述螺母上，另一端铰接在所述后机体上。[0010]除此之外，所述定件还可以为齿条，所述动件相应地为齿轮，所述齿条固设在所述前机体上，所述齿轮通过齿轮固定支架与齿条相啮合，所述齿轮与动力源相连，所述齿轮固定支架通过连杆机构与后机体相连，所述连杆机构的一端铰接在所述齿轮固定支架上，另一端铰接在所述后机体上。当然，驱动单元还可以采用伸缩套筒或伸缩杆等。
[0011]为了保证前、后机体可以在垂直于工作表面的方向上相对靠拢，所述连杆机构连接的两个构件之间还设有拉簧。
[0012]当前机体和后机体处于同一水平工作表面时，所述拉簧两端的连接点到工作表面的垂直距离不相同。
[0013]另外，所述浮动分体式机器人可以为清洁机器人，所述前机体或后机体的底部分
别设有清洁单元。
[0014]所述前机体和后机体的底部分别设有吸附单元，所述前机体或后机体分别通过吸附单元吸附于作业面。
[0015]综上所述，本实用新型通过设置在驱动单元和机体之间的连杆机构，使前后两机体在垂直于吸附表面的方向上可上下浮动，优选的，为保证两机体在垂直于吸附物表面的方向上相对平动而非转动，所述连杆机构可以采用两根以上长度相同的连杆平行设置，本实用新型结构简单紧凑，有效提高机器人的跨越能力。
[0016]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细地说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型浮动分体式机器人的结构示意图；
[0018]图2为图1的俯视图；
[0019]图3为本实用新型实施例一的结构示意图；
[0020]图4-1和图4-2分别为本实用新型行走过程示意图；
[0021]图5为本实用新型实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种浮动分体式机器人，包括可上下浮动的两分体机，当机器人在行走过程中遇到台阶或坡道时，可向上浮动跃上台阶或坡道，结构简单紧凑，跨越能力强。以下结合具体的实施例，对本实用新型的技术方案进行详细地说明。
[0023]实施例一
[0024]图1为本实用新型浮动分体式机器人的结构示意图；图2为图1的俯视图。如图1并结合图2所示，本方提供一种浮动分体式机器人，包括前机体100和后机体200，前机体100和后机体200的底部分别设有真空吸盘，前机体100中设有驱动单元，驱动单元包含定件和动件，动件相对于定件做直线往复运动，带动前机体100和后机体200分开或合拢，实现分体式机器人的蠕动式行走，所述动件通过连杆机构300与所述后机体200相连，所述连杆机构300的两端分别铰接设置。为了保证前机体和后机体在运动过程中相对浮动时仅相对平动，不发生相对转动，所述连杆机构包括两根以上连杆，每根连杆彼此平行设置。更具体地，所述连杆机构300包括两根连杆301，为了防止机体自身在运动过程中发生翻转，所述两根连杆连301接在同一部件的旋转轴所在直线不共线，且所述连杆机构300中的每根连杆301的长度相同。
[0025]根据需要，所述的驱动单元可以采用不同的结构。图3为本实用新型实施例一的结构示意图。如图3所示，在本实用新型的实施例一中，所述定件为丝杆400，所述动件为螺母500，所述丝杆400固定在前机体100上，与动力源相连，丝杆400上套设有螺母500，所述螺母500通过连杆机构300与后机体200相连，所述连杆机构300的一端铰接在所述螺母500上，另一端铰接在所述后机体200上，使得两机体在垂直于吸附表面的方向上可相对浮动。根据需要，连杆机构300与螺母500之间的铰接还可以通过一个过渡件来实现，比如:可以在螺母500的下方设置连杆连接座501。为了保证两机体在垂直于吸附物表面的方向上相对平动而非转动，所述连杆机构300包括两根长度相同且平行设置的连杆301。另外，所述前机体100和后机体200的底部可以分别设有吸附单元，所述前机体或后机体分别通过吸附单元吸附于行走表面。为了确保浮动分体式机器人在运动过程中，前机体100和后机体200在垂直于吸附表面的方向上相对靠拢，所述螺母500和后机体200之间还设有拉簧800，且当前机体100和后机体200处于同一水平工作表面时，所述拉簧800两端的连接点到工作表面的垂直距离不同。另外，为了便于连接，所述连杆机构的另一端通过连杆固定支架302铰接在所述后机体200上。
[0026]另外，在本实施例中，所述浮动分体式机器人为清洁机器人，所述前机体100或后机体200的底部分别设有清洁单元。当浮动分体式机器人蠕动式行走时，设置在前、后机体底部的清洁单元可以对行走表面进行清洁。
[0027]图4-1和图4-2分别为本实用新型行走过程示意图。如图1至图3并结合图4_1和图4-2所示，本实用新型所提供的浮动分体式机器人，其跨越台阶或坡度的运动过程是这样的:浮动分体式机器人在正常行走状态下，在动力源的驱动下，丝杆400转动，同时带动套设在其上的螺母500运动，使前机体100朝远离后机体200的方向运动，当运动面为平面时，通过丝杆400的收缩，将后机体200与前机体100之间的距离拉近，实现蠕动式前进。如图4-1并结合图4-2所示，当浮动分体式机器人在运动过程中遇到坡面1000时，前机体100向前运动并沿着坡面抬高。此时，在连杆机构300的两端分别相对于前机体100和后机体200发生转动，在连杆机构300的作用下，前机体100可以相对于后机体200升高一定的高度，而不会造成后机体的翘曲，导致设置在后机体底部的吸盘失去吸附能力。随后，丝杆400进一步伸长，使前机体100在坡度上方更远的位置吸附在运动面上，后机体200底部的吸盘释放，丝杆400缩短，将后机体200拉上坡面1000上方，机器人继续进行常规的平面行走。
[0028]进一步结合图1和图2所示，本实用新型将原本底座是一整块硬性平面的机器人分为前、后两个分体式机体，两分体机中间在垂直于运动表面的方向上使用拉簧使两分体机保持靠近。前后两分体机的上下浮动，通过采用两根平行设置的连杆，使得前后两机的上下相对运动只能是平动而不是转动。结合图4-1和图4-2所示，在机器人需要跃上台阶或斜坡的时候，机器人可以通过其分体机的上下浮动跃上某一高度，即使前边正在跨越台阶的前机体100上的吸盘被泄气了，后机体200上的吸盘仍然完好吸附，不至于影响整机的吸附效果，待前面的分体机跃上台阶后吸盘重新吸附，后面的机器在跨越台阶时吸盘被泄气了，也不会影响整机吸附效果。[0029]实施例二
[0030]图5为本实用新型实施例二的结构示意图。如图5所示，实施例二与实施例一的区别在于，两者的驱动单元结构有所不同，具体来说，本实施例中的所述定件为齿条600，所述动件相应地为齿轮700，所述齿条固设在所述前机体100上，所述齿轮通过齿轮固定支架900与齿条600相啮合，所述齿轮与动力源相连，所述齿轮固定支架通过连杆机构300与后机体200相连，所述连杆机构300的一端铰接在所述齿轮固定支架900上，另一端铰接在所述后机体200上。同样地，在本实施例中，为了确保浮动分体式机器人在运动过程中，前机体100和后机体200在垂直于运动平面方向上相对靠拢，所述连杆连接座和后机体之间还设有拉簧800。另外，为了便于连接，所述连杆机构300的另一端通过连杆固定支架302铰接在所述后机体上。
[0031]综上所述，本实用新型通过设置在前机体和后机体之间的连杆机构，使前后两机体在垂直于吸附表面的方向上可上下浮动，优选的，为保证两机体在垂直于吸附物表面的方向上相对平动而非转动，两机体间相互平行地设置的两根以上长度相同的连杆。本实用新型结构简单紧凑，有效提高机器人的跨越能力。
【权利要求】
1.一种浮动分体式机器人，包含前机体(100)和后机体(200)，前机体中设有驱动单元，驱动单元包含定件和动件，动件相对于定件做直线往复运动，带动前机体和后机体分开或合拢，实现分体式机器人的蠕动式行走，其特征在于，所述动件通过连杆机构(300)与所述后机体(200 )相连，所述连杆机构的两端分别铰接设置。
2.如权利要求1所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述连杆机构(300)包括两根以上连杆(301)，每根连杆彼此平行设置。
3.如权利要求2所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述连杆机构(300)包括两根连杆(301 )，所述两根连杆连接在同一部件的旋转轴所在直线不共线。
4.如权利要求2所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述连杆机构(300)中的每根连杆(301)长度相同。
5.如权利要求1所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述定件为丝杆(400)，所述动件为螺母(500)，所述丝杆固定在前机体(100)上，与动力源相连，丝杆上套设有螺母，所述螺母通过连杆机构(300 )与后机体(200 )相连，所述连杆机构(300 )的一端铰接在所述螺母上，另一端铰接在所述后机体上。
6.如权利要求1所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述定件为齿条(600)，所述动件为齿轮(700)，所述齿条固设在所述前机体(100)上，所述齿轮通过齿轮固定支架(900)与齿条相啮合，所述齿轮与动力源相连，所述齿轮固定支架通过连杆机构与后机体相连，所述连杆机构的一端铰接在所述齿轮固定支架上，另一端铰接在所述后机体上。
7.如权利要求5或6所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述连杆机构(300)连接的两个构件之间还设有拉簧(800)。
8.如权利要求7所述的浮动分体式机器人，其特征在于，当前机体(100)和后机体(200)处于同一水平工作表面时，所述拉簧(800)两端的连接点到工作表面的垂直距离不相同。
9.如权利要求1所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述浮动分体式机器人为清洁机器人，所述前机体(100)或后机体(200)的底部分别设有清洁单元。
10.如权利要求1所述的浮动分体式机器人，其特征在于，所述前机体(100)和后机体(200)的底部分别设有吸附单元，所述前机体或后机体分别通过吸附单元吸附于作业面。
【文档编号】B25J9/08GK203697004SQ201320739051
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】杨敏敏 申请人:苏州科沃斯商用机器人有限公司