智能行进设备的制作方法

1.本技术属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种智能行进设备。


背景技术：

2.机器人一般会设置避障传感器(尤其是车辆式的移动机器人)，来检测行进过程中的障碍物，以及时避让或跨越。现有的避障传感器可以分为接触式和非接触式，非接触式的传感器检测时无需接触障碍物，但在室外较为复杂的场景中(例如草地)，非接触式的传感器容易受到草丛的干扰而无法正常使用。
3.接触式的传感器则能够通过与障碍物接触以触发对应的电路模块，不会受到杂草的影响，但现有的接触式传感器为了检测高度较低的障碍物，会选择设置在靠近地面的位置处，当机器人在不平整的场景中运动时(或者在跨越、避让障碍物时)，接触式传感器容易与地面(或障碍物)产生干涉，影响机器人的正常移动及转向等操作。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种智能行进设备，以解决现有技术中存在的机器人移动过程中接触式检测模组易影响机器人的正常移动及转向等操作的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案是：提供一种智能行进设备，包括：
6.机体，所述机体具有驱动轮和转向轮；
7.第一转轴，沿第一方向与机体转动连接，并被配置为和所述机体的所述转向轮同步转动；
8.第二转轴，沿第二方向与所述第一转轴转动连接，所述第一方向与所述第二方向和所述转向轮的轮轴方向相垂直；
9.接触式检测模组，连接于所述第二转轴并能够在接触障碍物后在所述障碍物的反作用力驱动下绕所述第二转轴摆动，所述接触式检测模组用于根据在接触所述障碍物后的最大摆动角度获取所述障碍物的高度。
10.可选地，所述接触式检测模组包括随所述第二转轴摆动的触碰板和用于检测所述触碰板摆动角度的角度传感器，所述角度传感器连接于所述第二转轴，所述触碰板的一侧连接于所述第二转轴。
11.可选地，所述接触式校测模组还包括复位件，所述复位件的一端连接于所述触碰板，所述复位件的另一端和所述机体连接，并用于在所述触碰板脱离与所述障碍物接触后驱动所述触碰板复位。
12.可选地，所述接触式检测模组的摆动角度小于或等于90度，且所述障碍物高度与所述接触式检测模组的摆动角度呈正比。
13.可选地，所述智能行进设备还包括联动机构，所述转向轮和所述第一转轴均与所述联动机构相连接，所述联动机构用于在所述转向轮转动时将所述转向轮的动力传递至所
述第一转轴，以使所述第一转轴与所述转向轮同步转动。
14.可选地，所述联动机构包括转向轴组件以及第一传动齿和第二传动齿，所述转向轴组件连接于所述转向轮并用于控制所述转向轮转向，所述第一传动齿连接于所述转向轴组件，所述第二传动齿连接于所述第一转轴，所述第一传动齿与所述第二传动齿啮合传动，以使所述第一转轴与所述转向轮同步转动。
15.可选地，所述转向轴组件包括转向轴部件和拉杆部件，所述拉杆部件的两端分别连接于所述转向轴部件和所述转向轮，并用于在所述转向轴部件的作用下拉动所述转向轮转向，所述第一传动齿连接于所述转向轴部件。
16.可选地，所述转向轮相对设置有两个，且所述第一转轴位于两个所述转向轮之间。
17.可选地，所述接触式检测模组设置有两个，并沿所述机体的行进方向间隔设置。
18.可选地，所述智能行进设备为割草机器人或探测机器人。
19.本技术实施例提供的一种智能行进设备至少具有如下有益效果：与现有技术相比，本技术实施例提供的智能行进设备，通过接触式检测模组与障碍物相接触，使接触式检测模组绕第二转轴摆动，并根据接触式检测模组和第二转轴的最大摆动角度来获取障碍物的高度，从而对障碍物进行避让或跨越。同时，在跨越或避让障碍物(或地面不平整)的过程中，第二转轴和据接触式检测模组可以绕第一转轴转动，以避免跨越障碍物的过程中据接触式检测模组因与障碍物触碰而导致的卡死等问题，从而保证智能行进设备的正常移动及转向等操作，解决了现有技术中接触式检测模组易影响机器人的正常移动及转向等操作的技术问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的机器人的正视结构示意图；
22.图2为本技术实施例提供的机器人的侧视结构示意图；
23.图3为本技术实施例提供的机器人局部的侧视结构示意图；
24.图4为本技术实施例提供的机器人的仰视结构示意图一；
25.图5为本技术实施例提供的机器人的仰视结构示意图二。
26.其中，图中各附图标记：
27.11—第一转轴
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12—第二转轴
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13—接触式检测模组
28.131—触碰板
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132—角度传感器
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133—复位件
29.20—机体
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21—转向轮
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22—驱动轮。
具体实施方式
30.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
32.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例/实施方式的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本技术中各个具体技术特征/实施例/实施方式的各种可能的组合方式不再另行说明。
34.接触式的传感器能够通过与障碍物接触以触发对应的电路模块，不会受到杂草的影响，但现有的接触式传感器为了检测高度较低的障碍物，会选择设置在靠近地面的位置处，当机器人在不平整的场景中运动时(或者在跨越、避让障碍物时)，接触式传感器容易与地面(或障碍物)产生干涉，影响机器人的正常移动及转向等操作。
35.由此，本技术实施例提供了一种智能行进设备，以解决现有技术中存在的接触式检测模组易影响机器人的正常移动及转向等操作的技术问题。
36.为了方便说明，请参考图1，本实施例及其实施方式中，以第一转轴11的轴向方向为第一方向(即图1中的x轴方向)，第二转轴12的轴向方向为第二方向(即图1中的y轴方向)，第一方向可以与第二方向相互垂直设置。
37.请一并参考图1至图3，本技术实施例提供的智能行进设备，包括机体20、第一转轴11、第二转轴12和接触式检测模组13，其中，机体具有驱动轮22和转向轮21，驱动轮22用于为智能行进设备提供驱动力，转向轮21用于智能行进设备的转向操作。第一转轴11可以沿第一方向与机体20连接，并且第一转轴11被被配置为和机体20的转向轮21同步转动，第二转轴12可以沿第二方向与第一转轴11转动连接，第一方向可以与第二方向以及转向轮21的轮轴方向垂直，接触式检测模组13与第二转轴12连接，并可以随第二转轴12转动。具体应用中，可以将第一转轴11安装在机体20的底部，使得第二转轴12和接触式检测模组13可以安装悬挂机体20的底部，当智能行进设备在移动过程中遇到障碍物时，机器人底部的接触式检测模组13可以与该障碍物接触，在障碍物的阻碍作用下，接触式检测模组13能够在障碍物的反作用下绕第二转轴12摆动，此时，可以根据接触式检测模组13接触障碍物后的最大摆动角度来获取当前障碍物的高度。
38.具体地，根据机器人的应用场景的不同，障碍物的类型以及机器人对障碍物的处理方式也有所不同，并且第二转轴12和接触式检测模组13的灵敏度也可以适应性调整，示例性的，当智能行进设备为割草机器人(或割草机)时，可以利用接触式检测模组13来获取当前草地植被的高度，此时可以将接触式检测模组13和第二转轴12设置为具有较高的灵敏
度，也即接触式检测模组13可以被草地植被触发，以获取植被的高度，当然，也可以降低接触式检测模组13和第二转轴12灵敏度，使普通植被无法触发接触式检测模组13和第二转轴12，而在遇到石块或者地面凸起时，接触式检测模组13可以被石块触发，并获取石块的高度，此时机器人可以获取石块的高度，进行对应的避让或跨越等操作。同时，请参考图4和图5，在跨越或避让障碍物时，第二转轴12和接触式检测模组13能够借助于第一转轴11随机器人的机体20一同转动，能够有效避免跨越障碍物的过程中因与障碍物触碰而导致卡死的问题，解决了现有技术中的接触式检测模组易影响机器人的正常移动及转向等操作的技术问题，具有结构简单、实用性强的特点。
39.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图1和图2，接触式检测模组13包括触碰板131和角度传感器132，触碰板131的一侧可以连接于第二转轴12，触碰板131的另一侧可以用于与障碍物接触，角度传感器132可以连接于第二转轴12，角度传感器132用于检测触碰板131的摆动角度。具体应用中，当触碰板131接触到障碍物时，触碰板131会绕第二转轴12转动，此时，与第二转轴12连接的角度传感器132可以检测触碰板131和第二转轴12的摆动角度，机器人边可以根据角度传感器132上传的摆动角度来获取当前障碍物的高度。如此，便能够利用角度传感器132来实时检测机器人当前接触的障碍物，以便做出对应的避让或跨越等操作。
40.具体地，触碰板131可以呈长板状结构，触碰板131可以具有两个相对设置的长边侧和两个相对设置的短边侧，其中一个长边侧可以与第二转轴12连接，另一个长边侧可以用于与障碍物接触，当触碰板131与障碍物接触时，触碰板131可以以第二转轴12为中心轴转动，如此，可以利用触碰板131的长边侧来增加接触式检测模组13的检测范围，有利于提高接触式检测模组13的检测准确性。
41.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图1至图3，接触式检测模组13还包括复位件133，复位件133的一端可以连接于触碰板131，复位件133的另一端可以用于与机体20连接。具体地，复位件133的一端可以连接在触碰板131的一侧，复位件133的另一端可以连接在机体20的底部，当触碰板131触碰到障碍物时，触碰板131会摆动，并作用于复位件133，使复位件133发生弹性变形进入蓄力状态，而在机体20避让或跨越障碍物后，障碍物不再作用于触碰板131，此时，复位件133可以复位并驱动触碰板131复位至初始状态。
42.具体应用中，复位件133可以采用具有较佳弹性的材料制成，例如复位件133可以为弹簧、弹性橡胶件或者其他合适的弹性件，示例性的，复位件133可以为弹簧，触碰板131的前侧可以与机体20的正面朝向相同，触碰板131的后侧可以与弹簧连接，弹簧的另一端可以连接在机体20的底部位置处，当触碰板131未接触到障碍物时，弹簧可以处于自然状态，此时触碰板131可以在重力的作用下处于竖直状态(即与水平面相垂直)，而在触碰板131接触障碍物并摆动时，触碰板131可以压缩弹簧，直至触碰板131不再与障碍物接触，此时弹簧可以推动触碰板131复位。
43.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图2和图3，接触式检测模组13的摆动角度可以小于等于90度，且障碍物的高度可以与接触式检测模组13的摆动角度呈正比。具体应用中，接触式检测模组13可以通过第一转轴11和第二转轴12安装在机体20的底部，当接触式检测模组13的触碰板131与障碍物接触时，根据障碍物高度的不同，触碰板131的摆动角度也不同，一般而言，障碍物的高度越高，触碰板131所摆动的角度也就越大，同
时，由于机体20的限制，触碰板131的摆动角度一般会小于或等于90度。当然，在别的实施方式中，机器人的类型不同，触碰板131的摆动角度也可大于90度。
44.作为本实施例的其中一种可选实施方式，障碍物高度可以满足：
45.h＝h-l*cos(α)
46.请参考图3，其中，h可以为障碍物高度，h可以为第二转轴12距离地面(水平面)的高度，l可以为接触式检测模组13的宽度(接触式检测模组13在第一方向上的高度尺寸)，α可以为接触式检测模组13的转动角度。具体地，h可以为第二转轴12的中心轴线距离地面的高度尺寸，h可以为障碍物与地面的接触点至障碍物与接触式检测模组13接触点之间的高度尺寸，α可以为触碰板131以第二转轴12的中轴线为中心线摆动的角度，如此，便可以根据障碍物高度与第二转轴12及接触式检测模组13的相关参数的关系，来获取当前障碍物的高度尺寸。
47.作为本实施例的其中一种可选实施方式，智能行进设备还包括联动机构，转向轮21和第一转轴11可以均与联动机构相连接，联动机构用于在转向轮21转动时，将转向轮21的动力传递至第一转轴11，以使第一转轴11与转向轮21同步转动。这样的设计，能够通过联动机构实现第一转轴11和转向轮21的同步转动，使得智能行进设备在利用转向轮21转向的同时，让第一转轴11自动摆动，提高智能行进设备的实用性。
48.作为本实施例的其中一种可选实施方式，联动机构可以包括转向轴组件以及第一传动齿和第二传动齿，其中，转向轴组件可以连接于转向轮21，且转向轴组件可以用于控制转向轮21转向，第一传动齿可以连接于转向轴组件，第二传动齿可以连接于第一转轴11，第一传动齿可以与第二传动齿啮合传动，以使第一转轴11与转向轮21同步转动。具体应用中，在智能行进设备转向时，可以利用转向轴组件的转动来带动转向轮21，使转向轮21向特定的方向偏转，同时，转向轴组件转动时，能够利用第一传动齿和第二传动齿的啮合传动，同步带动第一转轴11转动，从而实现接触式检测模组13的同步转动。
49.作为本实施例的其中一种可选实施方式，转向轴组件可以包括转向轴部件和拉杆部件，拉杆部件的一端可以连接于转向轴部件，拉杆部件的另一端可以连接于转向轮21，智能行进设备可以通过转动转向轴部件，使拉杆部件可以在转向轴部件的作用下拉动转向轮，以使转向轮21发生偏转，从而实现智能行进设备的转向操作。同时，第一传动齿与转向轴部件相连接，在转向轴部件转动的过程中，能够同步带动第一传动齿转动，进而带动接触式检测模组13的转动。具体地，拉杆部件的数量可以与转向轮21的数量相匹配，例如转向轮21相对设置有两个时，拉杆部件可以设置有两个，并分别与两个转向轮21连接，两个拉杆部件可以分别连接于转向轴部件的相对两侧，通过转轴轴部件的转动作用来带动两个拉杆部件的同步拉拽，进而实现两个转向轮21的转向操作。
50.作为本实施例的其中一种可选实施方式，根据智能行进设备的用途不同，机体20和接触式检测模组13的具体结构及位置可以适应性调整，示例性的，智能行进设备可以为割草机器人或探测机器人，且机器人可以通过驱动轮22和转向轮21来实现行使和转向，具体地，请参考图2和图4，转向轮21可以设置在机体20的前端位置处，驱动轮22可以设置在机体20的后端位置处并为机器人提供动力。如此，可以利用接触式检测模组13来检测草丛中的障碍物，并且能够检测高度低于机器人的机体20的障碍物，保证机器人的正常行使。同时，接触式检测模组13能够及时检测行进途中的障碍物，避免割草机器人的刀盘与硬质障
碍物发生碰撞，而在草丛的植被高度过高时，可以及时关闭刀盘或抬高刀盘，避免刀盘发生卡死。
51.作为本实施例的其中一种可选实施方式，请参考图1和图2，接触式检测模组13可以设置有两个，且两个接触式检测模组13可以间隔设置在机体20的行进方向上。具体地，其中一个接触式检测模组13可以安装在两个转向轮21之间，该接触式检测模组13和第二转轴12可以通过第一转轴11与转向轮21同步转动，另一个接触式检测模组13可以安装在两个驱动轮22之间，该接触式检测模组13和第二转轴12可以通过第一转轴11与机体20转动连接，且第一转轴11可以相对于机体20自由转动，以防止该接触式检测模组13遇到障碍物时卡死。
52.具体应用中，可以通过前后两个接触式检测模组13来检测切割前后草丛的制备高度，通过对比两个接触式检测模组13的最大摆动角度差值来判断割草效果，有利于提高割草质量，也有利于割草机器人的自动化和无人化。
53.本技术实施例提供的一种智能行进设备至少具有如下有益效果：与现有技术相比，本技术实施例提供的智能行进设备，通过接触式检测模组13与障碍物相接触，使接触式检测模组13绕第二转轴摆动，并根据接触式检测模组13和第二转轴12的最大摆动角度来获取障碍物的高度，从而对障碍物进行避让或跨越。同时，在跨越或避让障碍物(或地面不平整)的过程中，第二转轴12和据接触式检测模组13可以绕第一转轴11转动，以避免跨越障碍物的过程中据接触式检测模组13因与障碍物触碰而导致的卡死等问题，从而保证智能行进设备的正常移动及转向等操作，解决了现有技术中接触式检测模组易影响机器人的正常移动及转向等操作的技术问题。
54.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。