CN108201427B - 扫地机器人防撞机构以及智能扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扫地机器人领域，提供了一种扫地机器人防撞机构以及智能扫地机器人。该扫地机器人防撞机构包括扫地机本体、防撞套环、第一距离传感器、调速模块和转向模块，第一距离传感器安装于扫地机本体用于感应扫地机本体的侧面与障碍物之间的距离，第一距离传感器与调速模块连接，扫地机本体开设有容纳防撞套环的安装槽，防撞套环包覆于扫地机本体的外侧且能够在安装槽内滑动，安装槽内设置有转向开关，防撞套环能够接触并控制转向开关的启闭，转向开关与转向模块连接。其能够有效检测障碍物，并降低工作速度，及时调整运动方向，有利于减少碰撞对扫地机器人以及家具造成的损坏。该智能扫地机器人能够有效避开障碍物，清扫完全，使用寿命长。

Description

扫地机器人防撞机构以及智能扫地机器人

技术领域

本发明涉及扫地机器人领域，具体而言，涉及一种扫地机器人防撞机构以及智能扫地机器人。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。但是扫地机器人毕竟是仿人工智能，对物体和方向的感知是通过扫地机器人自身配有定位系统、侦测系统等来实现的。因此侦测系统的优劣带来的使用感受差异很大。扫地机器人在打扫卫生时常常与家具、墙壁等发生碰撞，长时间不但容易损坏扫地机器人，同时还容易损坏家具。

发明内容

本发明的目的，例如包括提供一种扫地机器人防撞机构，其能够有效检测障碍物，并降低工作速度，及时调整运动方向，有利于减少碰撞对扫地机器人以及家具造成的损坏。

本发明的目的还包括提供一种智能扫地机器人，其能够有效避开障碍物，工作更顺畅，使用寿命更长。

为实现上述至少一个目的，本发明的实施例是采用以下技术方案：

一种扫地机器人防撞机构，其包括扫地机本体、防撞套环、第一距离传感器、调速模块和转向模块，第一距离传感器安装于扫地机本体用于感应扫地机本体的侧面与障碍物之间的距离，第一距离传感器与调速模块连接，扫地机本体开设有容纳防撞套环的安装槽，防撞套环包覆于扫地机本体的外侧且能够在安装槽内滑动，安装槽内设置有转向开关，防撞套环能够接触并控制转向开关的启闭，转向开关与转向模块连接。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述防撞套环包括防撞层、缓冲弹簧以及拨片，缓冲弹簧的一端与安装槽的底壁连接，缓冲弹簧的另一端与防撞层连接，拨片连接至缓冲弹簧，拨片能够接触并控制转向开关的启闭。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述防撞套环还包括滑动框架，安装槽的侧壁设置有滑轨，滑动框架可滑动地安装于安装槽内且与滑轨配合，滑动框架的一端伸出安装槽与防撞层连接。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述转向开关为翘板式按压开关，转向开关的按压面设置有导向槽，拨片设置有导向块，拨片容纳于导向槽内，导向块与导向槽配合。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述防撞套环还包括安装板和连接球，安装板与弹簧连接，安装板远离弹簧的一侧开设有球形腔，连接球容纳于球形腔内且能在球形腔内转动，拨片远离导向块的一端与连接球连接。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述防撞层包括防撞内层、防撞外层以及安装于防撞内层和防撞外层之间的空心硅胶球。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述防撞外层为橡塑材料制成。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述第一距离传感器为多个且均匀分布于扫地机本体，防撞套环对应由多个防撞单元组成，任意两个相邻的防撞单元间隔设置，多个第一距离传感器和多个防撞单元交替设置。

可选地，在本发明的优选实施例中，上述扫地机本体的底部设置有多个用于感应扫地机本体的底部与地面之间的距离的第二距离传感器。

一种智能扫地机器人，其包括上述扫地机器人防撞机构。

本发明实施例的有益效果例如包括：

本发明实施例提供的扫地机器人防撞机构通过将防撞套环安装于扫地机本体的安装槽内，并利用第一距离传感器对扫地机本体与障碍物之间的距离进行预判，当扫地机本体与障碍物之间的距离小于安全距离时，控制调速模块降低扫地机本体的速度，减小扫地机本体对障碍物的撞击，同时防撞套环能够在受到障碍物的挤压时，推动防撞套环在安装槽内滑动以触发转向开关开启实现转向，在避免扫地机本体猛烈撞击障碍物的同时，还能有效对障碍物附近的待清理物进行有效的清理，清理效果佳，避免出现撞击障碍物立即转向，导致障碍物附近的待清理物无法测定清扫的情况发生。

此外，本发明实施例提供的智能扫地机器人，其包括上述扫地机器人防撞机构。其能够有效避开障碍物，工作更顺畅，清扫更完全，使用寿命更长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的扫地机器人防撞机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的防撞套环的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的防撞层的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的拨片与转向开关配合的结构示意图。

图标：100-扫地机器人防撞机构；110-扫地机本体；111-第一距离传感器；112-安装槽；113-滑轨；114-转向开关；115-导向槽；120-防撞套环；121-防撞层；1211-防撞内层；1212-防撞外层；1213-防撞空心硅胶球；122-缓冲弹簧；123-拨片；124-滑动框架；125-导向块；126-安装板；127-连接球；128-球形腔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种扫地机器人防撞机构100，其包括扫地机本体110、防撞套环120、第一距离传感器111、第二距离传感器(图未示)、调速模块(图未示)和转向模块(图未示)。

扫地机本体110大致为圆盘状，其底部设置有带动扫地机本体110运动的万向轮，其内部设置有用于驱动万向轮运动的电机以及用于打扫卫生的清扫系统，万向轮、电机以及清扫系统的具体结构可参阅现有技术中的扫地机器人的结构。

调速模块和转向模块均设置于扫地机本体110的内部，并且其为现有吸尘器中的常规结构，用于调节吸尘器的速度和转动方向的，其具体结构可参阅现有技术，这里不再阐述。

第一距离传感器111用于感应扫地机本体110的侧面与障碍物之间的距离，第一距离传感器111与调速模块连接。第一距离传感器111检测到扫地机本体110与障碍物之间的距离小于预设的安全距离后，反馈给调速模块，调速模块控制电机降低转速以降低万向轮的运动速度，从而减小撞击带来的冲击力。第一距离传感器111为多个且均匀分布于扫地机本体110，防撞套环120对应由多个防撞单元组成，任意两个相邻的防撞单元间隔设置，多个第一距离传感器111和多个防撞单元交替设置。

第二距离传感器设置于扫地机本体110的底部，用于感应所述扫地机本体110的底部与地面之间的距离，第二距离传感器能够设置能够有效避免扫地机本体110发生坠落现象。

本实施例中，通过在扫地机本体110的外侧包覆防撞套环120能够有效减缓碰撞对扫地机器人造成的损伤。具体地，在扫地机本体110开设有容纳防撞套环120的安装槽112，防撞套环120包覆于扫地机本体110的外侧且能够在安装槽112内滑动，安装槽112内设置有转向开关114，防撞套环120能够接触并控制转向开关114的启闭，转向开关114与转向模块连接。

当扫地机本体110的防撞套环120与障碍物接触时，由于调速模块预先对扫地机本体110的运动速度进行了调控，扫地机本体110以缓慢的速度运动至障碍物，在贴近障碍物时，障碍物能够挤压防撞套环120，使得防撞太黄在安装槽112内运动并触发转向开关114，转向开关114开启后能够控制转向模块驱动万向轮转向。在扫地机本体110以缓慢速度靠近障碍物并接触障碍物的过程中，扫地机器人能够对障碍物附近的待清理物进行清扫，避免出现遇到障碍物立即转向而忽略对障碍物附近的待清理物进行清扫的情况发生。

具体地，请参阅图2，防撞套环120包括防撞层121、滑动框架124、缓冲弹簧122、拨片123、安装板126和连接球127。

请继续参阅图3，防撞层121为多层结构，具体来说，防撞层121包括防撞内层1211、防撞外层1212以及安装于防撞内层1211和防撞外层1212之间的空心硅胶球。本实施例中，防撞内层1211和防撞外层1212均是由弹性材料支撑，优选地，防撞外层1212为橡塑材料制成。橡塑材料不仅仅具有一定的弹性，而且耐摩擦，能有效避免出现刮痕。空心硅胶球在收到挤压时能够发生形变，进而减小碰撞造成的损伤。

通过在安装槽112的侧壁设置滑轨113，滑动框架124可滑动地安装于安装槽112内且与滑轨113配合，滑动框架124的一端伸出安装槽112与防撞层121连接，结合本实施例而言，滑动框架124伸出安装槽112的一端是与防撞层121的防撞内层1211连接。防撞层121通过滑动框架124在滑轨113上的滑动从而实现在安装槽112内滑动。

缓冲弹簧122的一端与安装槽112的底壁(安装槽112的长度方向的底部)连接，缓冲弹簧122的另一端与防撞层121连接。本实施例中，滑轨113的长度小于安装槽112的长度，并且滑轨113距离安装槽112的底部一定距离以便于滑动框架124的端部能够向着安装槽112的底部运动。拨片123连接至缓冲弹簧122上，能够随着缓冲弹簧122进行运动，在运动过程中拨片123能够接触并控制转向开关114的启闭。防撞层121在滑动框架124的带动下运动进而挤压缓冲弹簧122，缓冲弹簧122能够带动拨片123运动而接触并按压转向开关114，使得转向开关114开启。

进一步地，请参阅图4，本实施例中，转向开关114为翘板式按压开关，转向开关114的按压面设置有导向槽115，拨片123设置有导向块125，拨片123容纳于导向槽115内，导向块125与导向槽115配合。拨片123通过安装板126和连接球127与弹簧连接，具体地，安装板126与弹簧连接，安装板126远离弹簧的一侧开设有球形腔128，连接球127容纳于球形腔128内且能在球形腔128内转动，拨片123远离导向块125的一端与连接球127连接。拨片123在缓冲弹簧122的带动下运动时，能够沿着导向槽115进行运动，由于转向开关114为翘板式按压开关，其本身具有一定的厚度(尤其是拨片123运动至转向开关114的中部时)，本实施例中，通过将拨片123连接至可转动的连接球127上，进而使得拨片123能够在一定范围内上下运动，以便适应翘板式按压开关不同位置的高度差异，拨片123运动更顺畅，对翘板式按压开关的启闭得以较好的控制。

本实施例中提供的扫地机器人防撞机构100的工作原理是：通过将防撞套环120安装于扫地机本体110的安装槽112内，防撞套环120能够在受到障碍物的挤压时，推动防撞套环120在安装槽112内滑动，在扫地机本体110接近障碍物时，第一距离传感器111检测到扫地机本体110与障碍物之间的距离小于安全距离时，第一距离传感器111传输信号至调速模块使得调速模块降低扫地机本体110的运动速度，以实现缓慢向障碍物运动，避免较大速度带来的猛烈撞击，在扫地机本体110缓慢运动至障碍物的过程中，此时扫地机本体110未转向，仍然对障碍物周围的待清理物进行清理，在扫地机本体110与障碍物接触时，由于扫地机本体110的速度交底，撞击力度小，不会损伤扫地机本体110，障碍物对扫地机本体110上的防撞套环120进行挤压，推动防撞套环120向安装槽112内运动，防撞套环120在运动过程中，会接触到安装于安装槽112内的转向开关114并触发转向开关114开启实现转向，而当扫地机本体110转向并远离障碍物时，防撞套环120能够反向运动并触发转向开关114关闭，实现扫地机本体110按照其预设的道路进行清理。

此外，本发明实施例还提供了一种智能扫地机器人，其包括上述扫地机器人防撞机构100。其能够有效避开障碍物，工作更顺畅，清扫更完全，使用寿命更长。

综上所述，本发明实施例提供的扫地机器人防撞机构100通过将防撞套环120安装于扫地机本体110的安装槽112内，并利用第一距离传感器111对扫地机本体110与障碍物之间的距离进行预判，当扫地机本体110与障碍物之间的距离小于安全距离时，控制调速模块降低扫地机本体110的速度，减小扫地机本体110对障碍物的撞击，同时防撞套环120能够在受到障碍物的挤压时，推动防撞套环120在安装槽112内滑动以触发转向开关114开启实现转向，在避免扫地机本体110猛烈撞击障碍物的同时，还能有效对障碍物附近的待清理物进行有效的清理，清理效果佳，避免出现撞击障碍物立即转向，导致障碍物附近的待清理物无法测定清扫的情况发生。

此外，本发明实施例提供的智能扫地机器人，其包括上述扫地机器人防撞机构100。其能够有效避开障碍物，工作更顺畅，清扫更完全，使用寿命更长。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种扫地机器人防撞机构，其特征在于，其包括扫地机本体、防撞套环、第一距离传感器、调速模块和转向模块，所述第一距离传感器安装于所述扫地机本体用于感应所述扫地机本体的侧面与障碍物之间的距离，所述第一距离传感器与所述调速模块连接，所述扫地机本体开设有容纳所述防撞套环的安装槽，所述防撞套环包覆于所述扫地机本体的外侧且能够在所述安装槽内滑动，所述安装槽内设置有转向开关，所述防撞套环能够接触并控制所述转向开关的启闭，所述转向开关与所述转向模块连接；

所述防撞套环包括防撞层、缓冲弹簧以及拨片，所述缓冲弹簧的一端与所述安装槽的底壁连接，所述缓冲弹簧的另一端与所述防撞层连接，所述拨片连接至所述缓冲弹簧，所述拨片能够接触并控制所述转向开关的启闭；所述转向开关为翘板式按压开关，所述转向开关的按压面设置有导向槽，所述拨片设置有导向块，所述拨片容纳于所述导向槽内，所述导向块与所述导向槽配合；

所述防撞套环还包括安装板和连接球，所述安装板与所述弹簧连接，所述安装板远离所述弹簧的一侧开设有球形腔，所述连接球容纳于所述球形腔内且能在所述球形腔内转动，所述拨片远离所述导向块的一端与所述连接球连接；

所述扫地机本体的底部设置有多个用于感应所述扫地机本体的底部与地面之间的距离的第二距离传感器。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人防撞机构，其特征在于，所述防撞套环还包括滑动框架，所述安装槽的侧壁设置有滑轨，所述滑动框架可滑动地安装于所述安装槽内且与所述滑轨配合，所述滑动框架的一端伸出所述安装槽与所述防撞层连接。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人防撞机构，其特征在于，所述防撞层包括防撞内层、防撞外层以及安装于所述防撞内层和所述防撞外层之间的空心硅胶球。

4.根据权利要求3所述的扫地机器人防撞机构，其特征在于，所述防撞外层为橡塑材料制成。

5.根据权利要求1所述的扫地机器人防撞机构，其特征在于，所述第一距离传感器为多个且均匀分布于所述扫地机本体，所述防撞套环对应由多个防撞单元组成，任意两个相邻的所述防撞单元间隔设置，多个所述第一距离传感器和多个所述防撞单元交替设置。

6.一种智能扫地机器人，其特征在于，其包括如权利要求1-5任一项所述的扫地机器人防撞机构。

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