自移动机器人的制作方法

1.本技术涉及自移动机器人领域，具体涉及一种自移动机器人。


背景技术：

2.目前的自移动机器人可以应用于家庭服务中，自移动机器人可以为扫地机器人、擦地机器人或洗地机器人等。通常自移动机器人在顶盖设置有激光雷达用于导航功能，但通常激光雷达需要穿过顶盖上的开孔，激光雷达缺乏顶盖本身的有效支撑，导致激光雷达与顶盖的结合强度有限，容易受到外界过大的外压力而晃动或受损。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种自移动机器人，以解决激光雷达缺乏顶盖本身的有效支撑，导致激光雷达与顶盖的结合强度有限，容易受到外界过大的外压力而晃动或受损的技术问题。
4.本技术实施例提供一种自移动机器人，所述自移动机器人包括底盘、激光雷达和前轮组件，所述激光雷达固定连接于所述底盘一侧，所述前轮组件可转动地支撑于所述底盘背离所述激光雷达一侧，所述前轮组件在所述底盘上的正投影与所述激光雷达在所述底盘上的正投影至少部分重合。
5.区别于现有技术，上述自移动机器人，通过所述激光雷达固定连接于所述底盘一侧，所述前轮组件可转动地支撑于所述底盘背离所述激光雷达一侧，所述前轮组件在所述底盘上的正投影与所述激光雷达在所述底盘上的正投影至少部分重合，使得所述激光雷达可以得到所述底盘和所述前轮组件的足够支撑和稳固，避免所述激光雷达受到外界过大的外压力而晃动或受损。
附图说明
6.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
7.图1是本技术实施例提供的一种自移动机器人的纵向截面结构示意图；
8.图2是图1提供的自移动机器人的部分结构的分解示意图；
9.图3是图1提供的自移动机器人的俯视结构示意图一(未安装前轮组件和激光雷达)；
10.图4是图3中a处放大示意图；
11.图5是图1提供的自移动机器人的俯视结构示意图二(安装前轮组件和激光雷达)；
12.图6是图5中b处放大示意图一；
13.图7是图2中的局部结构(包括激光雷达、前轮组件和底盘前端部分)的放大示意图一；
14.图8是图5中b处放大示意图二；
15.图9是图2中的局部结构(包括激光雷达、前轮组件和底盘前端部分)的放大示意图二；
16.图10是图2中的局部结构(包括激光雷达、前轮组件和底盘前端部分)的放大示意图三。
具体实施方式
17.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.需要说明的是，如果不冲突，本技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本技术的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本技术所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
19.请参阅图1和图2，本技术实施例提供一种自移动机器人100，所述自移动机器人100包括底盘10、激光雷达20和前轮组件30。所述激光雷达20固定连接于所述底盘10一侧。所述前轮组件30可转动地支撑于所述底盘10背离所述激光雷达20一侧，所述前轮组件30在所述底盘10上的正投影与所述激光雷达20在所述底盘10上的正投影至少部分重合。
20.区别于现有技术，上述自移动机器人100，通过所述激光雷达20固定连接于所述底盘10一侧，所述前轮组件30可转动地支撑于所述底盘 10背离所述激光雷达20一侧，所述前轮组件30在所述底盘10上的正投影与所述激光雷达20在所述底盘10上的正投影至少部分重合，使得所述激光雷达20可以得到所述底盘10和所述前轮组件30的足够支撑和稳固，避免所述激光雷达20受到外界过大的外压力而晃动或受损。
21.可以理解的是，所述自移动机器人100可以是清洁机器人，例如所述自移动机器人100可以是扫地机器人、擦地机器人、洗地机器人或擦窗机器人等其中任意一种；所述自移动机器人100也可以是其他类型的机器人，例如，所述自移动机器人100可以是搬运机器人或巡逻机器人等其中任意一种，在此不作限定。本技术实施方式以所述自移动机器人 100为清洁机器人为例进行说明。
22.在本实施方式中，所述自移动机器人100可以包括底盘10和上盖组件60，上盖组件60可拆卸地安装于底盘10上，以在使用期间保护自移动机器人100内部的各种功能部件免受激烈撞击或无意间滴洒的液体的损坏；底盘10和/或上盖组件60用于承载和支撑各种功能部件。在一可选实施例中，自移动机器人100的本体也可以是其他设计构造，例如，本体为一体成型结构、左右分离设置的结构，本技术实施例对本体的材料、形状、结构等不做限定。
23.所述底盘10和所述上盖组件60之间形成所述内腔61，所述内腔 61用于为所述自移动机器人100的内部器件提供排布区域15。所述自移动机器人100在所述内腔61中排布有集尘盒、真空泵、电池、主电路板、地面检测传感器、碰撞检测传感器和沿墙传感器等。所述上盖组件60包括中壳50和与所述中壳50活动连接的碰撞侧板62。所述中壳 50为所述上盖
组件60的主体部分，所述中壳50上可以设置按键，所述中壳50和所述碰撞侧板62共同盖设于所述底盘10上，所述中壳50通过螺钉连接等方式固定连接所述底盘10。所述碰撞侧板62可相对所述底盘10和所述中壳50活动，所述自移动机器人100还包括弹性连接所述底盘10和所述碰撞侧板62的弹性件，所述弹性件可以对所述碰撞侧板62提供弹性支撑力。所述碰撞侧板62撞到障碍物时可相对所述中壳 50收缩，接着所述碰撞侧板62在所述弹性件的弹性作用下相对所述中壳50展开。所述碰撞侧板62可以呈现弧形、环形、凵形等任意一种形状，可以根据实际需要设置，在此不作限定。
24.所述自移动机器人100包括行走机构，所述行走机构安装于所述底盘10的底部，并相对所述底盘10伸出设置，以通过所述行走机构驱动所述自移动机器人100的主体移动。所述行走机构包括相对设置的一对驱动轮65，以及所述前轮组件30。所述一对驱动轮65和所述前轮组件 30呈三角分布于所述底盘10上。所述一对驱动轮65可以主动驱动所述自移动机器人100的主体移动，所述前轮组件30可以对所述自移动机器人100起到支撑作用，并跟随所述自移动机器人100的主体移动。
25.所述激光雷达20安装于所述上盖组件60和所述底盘10之间的内腔61中，使得所述激光雷达20不必凸出设置于所述上盖组件60上，有利于防止所述激光雷达20在外部受到碰撞冲击或者障碍物阻挡。
26.所述激光雷达20可以为机械激光雷达或固态激光雷达，可以根据需要自行设置。在本实施方式中，所述激光雷达20为机械激光雷达，所述激光雷达20为d-tof雷达，采用时间飞行原理测量距离。所述激光雷达20包括固定连接所述机器人主体的壳体组件、固定连接所述壳体组件的驱动装置，所述驱动装置可驱动所述测距组件旋转，所述测距组件包括激光发射器和单光子探测芯片，所述激光发射器的发射光路和所述单光子探测芯片的接收光路所在平面垂直于所述测距组件的转动轴线方向，且所述激光发射器的发射光路与所述单光子探测芯片的接收光路相平行。在其他实施方式中，所述激光雷达20也可以为三角测距雷达。
27.通过所述激光雷达20可以扫描所述自移动机器人100所处的环境，所述自移动机器人100根据所述激光雷达20的扫描信号可以建立环境地图模型，进而可以根据所述环境地图模型对所述自移动机器人100进行导航。
28.请参阅图1和图3，所述底盘10具有前端63和相对所述前端63设置的后端64。所述自移动机器人100的碰撞侧板62可活动地连接于所述底盘10的前端63。所述激光雷达20固定于所述底盘10靠近前端63 和碰撞侧板62的位置，所述激光雷达20与所述碰撞侧板62之间保持合适的间距，以预留足够的空间供所述碰撞侧板62活动，避免所述碰撞侧板62碰伤所述激光雷达20，所述碰撞侧板62设有透光区域，可供所述激光雷达20收发光线。所述前轮组件30连接于所述底盘10靠近前端63和碰撞侧板62的位置，所述前轮组件30支撑于所述底盘10的底部，即所述前轮组件30和所述激光雷达20分别连接于所述底盘10 相对的两侧，又通过所述前轮组件30在所述底盘10上的正投影与所述激光雷达20在所述底盘10上的正投影至少部分重合，使得所述前轮组件30和所述激光雷达20大致占据于所述底盘10的同一区域内，结构相对紧凑，有利于减少占用所述底盘10的排布区域15。
29.请参阅图1和图2，进一步地，所述底盘10设有位于所述激光雷达 20和所述前轮组件30之间的承载结构11，所述承载结构11靠近所述激光雷达20一侧形成凸出结构12，所述
承载结构11靠近所述前轮组件 30一侧形成车轮槽13，所述车轮槽13对应所述凸出结构12设置，所述凸出结构12支撑所述激光雷达20的底部设置，所述前轮组件30部分收容所述车轮槽13内，部分伸出所述车轮槽13。
30.在本实施方式中，所述承载结构11对所述激光雷达20起到承载作用，所述激光雷达20可以通过螺钉、卡扣或者插接等方式固定连接所述承载结构11。所述凸出结构12凸设于所述底盘10背离所述前轮组件 30一侧，所述凸出结构12为开设所述车轮槽13提供了足够的空间，使得所述前轮组件30可以部分收容于所述车轮槽13内。通过所述凸出结构12支撑所述激光雷达20的底部，即所述凸出结构12和所述激光雷达20在所述自移动机器人100高度方向堆叠设置。
31.请参阅图2、图3和图4，所述底盘10具有前侧边缘14，所述凸出结构12与所述前侧边缘14间隔设置，所述凸出结构12和所述前侧边缘14之间设置有排布区域15，所述激光雷达20在所述底盘10上的正投影至少部分落在所述排布区域15内。所述自移动机器人100还包括回充对位装置70，所述回充对位装置70安装于所述排布区域15内。所述回充对位装置70用于接收回充引导信号，以使得所述自移动机器人 100根据所述回充引导信号朝充电装置靠近，最终所述自移动机器人100 可以与充电装置对接进行充电。所述回充对位装置70背离所述底盘10 一侧与所述凸出结构12背离所述底盘10一侧平齐设置，使得所述回充对位装置70和所述凸出结构12组成支撑所述激光雷达20底部的平台，所述回充对位装置70和所述凸出结构12均抵触所述激光雷达20的底部，使得所述凸出结构12、所述回充对位装置70和所述激光雷达20三者装配结构紧凑，有利于节省排布空间。
32.请参阅图1、图5和图6，所述自移动机器人100还包括主电路板 22，所述主电路板22固定于所述底盘10上，所述主电路板22位于所述前端63和所述后端64之间，且所述主电路板22相对靠近所述前端 63设置。所述主电路板22电连接所述激光雷达20和所述一对驱动轮 65。所述主电路板22与所述激光雷达20相邻设置，通过所述前轮组件 30在所述底盘10上的正投影与所述激光雷达20在所述底盘10上的正投影至少部分重合，可以避免所述凸出结构12往后挪动而所述主电路板22干涉。
33.请参阅图7和图8，进一步地，所述凸出结构12设有连通所述车轮槽13的轴孔121，以及设置于所述轴孔121内的卡持结构122，所述前轮组件30包括转轴31和固定连接所述转轴31的前轮本体32，所述转轴31一端伸入所述轴孔121内并可拆卸地连接于所述卡持结构122，所述前轮本体32固定于所述转轴31靠近所述车轮槽13一端。
34.在本实施方式中，所述轴孔121可以贯穿所述凸出结构12，或者，所述轴孔121也可以不贯穿所述凸出结构12。由于所述卡持结构122设置于所述轴孔121内，使得所述卡持结构122不会额外增加所述凸出结构12的高度尺寸，可以避免所述凸出结构12高度过大而与所述激光雷达20产生干涉，进而避免所述凸出结构12因高度过大而必须向后挪动位置以避让所述激光雷达20。
35.所述前轮本体32包括固定连接所述转轴31的前轮支架321和转动连接所述前轮支架321的滚轮322。所述前轮本体32经所述转轴31转动配合于所述轴孔121处，所述转轴31的转动轴线方向与所述滚轮322 的转动轴线方向相垂直，其中，所述轴孔121的轴线方向沿垂直方向分布，所述转轴31的转动轴线方向沿垂直方向分布，所述滚轮322的转动轴线方向沿水平方向分布。
36.在一些实施方式中，所述卡持结构122包括相对设置的两个弹性臂 125，所述两个弹性臂125位于同一水平面上，所述两个弹性臂125分别弹性夹持于所述转轴31的相对两侧，所述两个弹性臂125与所述转轴31的轴线方向相垂直，从而对所述转轴31起到夹持作用，使得所述转轴31可相对所述底盘10转动，同时上述夹持作用可以限制所述转轴 31与所述轴孔121分离，同时允许所述转轴31克服上述夹持作用力而与所述卡持结构122拆卸分离。
37.请参阅图4和图8，其中，所述转轴31伸入所述轴孔121一端设有环形沟槽，所述环形沟槽沿所述转轴31的周侧壁延伸，所述两个弹性臂125均呈弧形，所述两个弹性臂125绕设于所述转轴31的周侧，所述两个弹性臂125分别卡持于所述环形沟槽的周侧。所述两个弹性臂125 包括第一弹性臂和第二弹性臂。所述第一弹性臂具有第一连接端71和相对所述第一连接端71设置的第一自由端73。所述第二弹性臂具有第二连接端72和相对所述第二连接端72设置的第二自由端74。所述第一连接端71连接于所述轴孔121的内侧壁，所述第一自由端73可沿垂直所述轴孔121轴线方向活动设置；所述第二连接端72连接于所述轴孔 121的内侧壁，所述第二自由端74可沿垂直所述轴孔121轴线方向活动设置，且所述第二连接端72与所述第一自由端73相邻设置，所述第二连接端72和所述第一自由端73设置有活动间隔，所述第一连接端71 与所述第二自由端74相邻设置，所述第一连接端71和所述第二自由端 74设置有活动间隔。所述第一自由端73和所述第二自由端74在弹性作用下夹持所述转轴31，所述转轴31也可以克服所述第一自由端73和所述第二自由端74的弹性作用与所述第一自由端73和所述第二自由端74 分离。
38.请参阅图9，进一步地，所述轴孔121包括第一部分123和与所述第一部分123相邻并连通的第二部分124，所述第一部分123靠近所述激光雷达20设置，所述第二部分124靠近所述前轮组件30设置，且所述第二部分124的直径大于所述第一部分123的直径，所述卡持结构122 设置于所述第一部分123内，所述前轮组件30还包括轴承33，所述轴承33安装于所述第二部分124内，并与所述转轴31转动配合。
39.在本实施方式中，所述第一部分123和所述第二部分124沿所述轴孔121轴线方向并排设置。所述第一部分123和所述第二部分124均呈圆形。所述轴承33的外圈与所述第二部分124的周侧固定配合，所述轴承33的内圈与所述转轴31固定配合，所述轴承33的外圈可相对所述轴承33的内圈转动设置，所述轴承33的内圈可相对所述轴承33的外圈转动设置。其中，所述轴承33可以是深沟球轴承、推力球轴承、调心滚子轴承或者调心球轴承等其中任意一种，本领域的技术人员可以根据需要自行选用，在此不作限定。
40.请参阅图1和图9，进一步地，所述轴孔121远离所述车轮槽13一端贯穿所述凸出结构12，所述转轴31伸入所述轴孔121一端与所述激光雷达20底部的距离小于预设距离阈值。
41.在本实施方式中，为了进一步降低所述凸出结构12的高度尺寸，所述轴孔121贯穿所述凸出结构12设置，使得所述转轴31伸入所述轴孔121一端与所述激光雷达20底部的距离大大缩小，使得所述激光雷达20与所述凸出结构12的堆叠高度有所减少，避免所述激光雷达20 的位置过高而无法合理排布在所述自移动机器人100的内腔61中。其中，由于所述凸出结构12无需增加封闭所述轴孔121的结构，可以减少所述凸出结构12的高度尺寸，有利于减少所述激光雷达20与所述凸出结构12的堆叠高度。所述预设距离阈值可以是1mm至5mm。
42.请参阅图10，进一步地，所述自移动机器人100还包括防水件40，所述防水件40密封所述轴孔121靠近所述激光雷达20底部一端。
43.在本实施方式中，由于所述轴孔121贯穿所述凸出结构12设置，使得所述轴孔121连通所述车轮槽13和所述自移动机器人100的内腔 61，而且所述轴孔121远离所述车轮槽13一端朝向所述激光雷达20的底部，由于自移动机器人100周围环境中的水汽可能通过所述轴孔121 进入到所述自移动机器人100的内腔61中，并且所述激光雷达20的底部容易首先受到自所述轴孔121进入的水汽的侵袭，容易导致所述激光雷达20的电气元件氧化腐蚀或者短路。为了克服所述轴孔121贯穿所述凸出结构12设置而带来的问题，通过所述防水件40密封所述轴孔121 靠近所述激光雷达20底部一端，可以阻止外部水汽经所述轴孔121侵袭所述激光雷达20。其中，所述防水件40可以是eva(乙烯-乙酸乙烯共聚物)、硅胶或者密封棉等其中任意一种，本领域技术人员可以根据实际需要自行选用合适的材质。
44.请参阅图10，进一步地，所述激光雷达20包括外壳21、电路板22、测距组件23和驱动装置24，所述外壳21设有收容腔211，所述外壳21 固定于所述承载结构11，所述收容腔211具有朝向所述轴孔121和所述防水件40的敞开端212，所述电路板22固定于所述敞开端212并贴合所述防水件40设置，所述测距组件23和所述驱动装置24依次堆叠于所述电路板22背离所述防水件40一侧，并收容于所述收容腔内。通过所述收容腔211具有朝向所述轴孔121和所述防水件40的敞开端212，便于将所述电路板22、所述测距组件23和所述驱动装置24通过所述敞开端212安装于所述收容腔211内。
45.在本实施方式中，所述外壳21包括底座和固定连接所述底座的透光罩，所述底座和所述透光罩围合形成所述收容腔211。所述激光雷达 20的底部位于所述底座背离所述透光罩一侧，所述激光雷达20的顶部位于所述透光罩背离所述底座一侧，所述外壳21的底座可以通过螺钉连接等方式固定连接所述底盘10。所述外壳21的底座设有所述敞开端212，所述敞开端212位于所述底座背离所述透光罩一侧。所述防水件 40呈片状，通过所述电路板22固定于所述敞开端212并贴合所述防水件40设置，可以保证所述防水件40保持密封所述轴孔121。所述电路板22可以通过螺钉连接、卡扣连接、胶水粘结或者热熔接等方式固定连接所述底座。所述电路板22电连接所述测距组件23和所述驱动装置 24，所述电路板22可以控制所述驱动装置24驱动所述测距组件23转动，并控制所述测距组件23透过所述透光罩收发环境扫描信号，以在预设扫描角度范围扫描周围环境，其中，所述预设扫描角度范围可以大于或者等于180度。
46.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。