清潔機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種清潔機器人，包括機器人主體、安裝于機器人主體的主控單元、安裝于機器人主體底部的腳輪，機器人主體上設(shè)置有一安裝座，腳輪通過第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝在安裝座上，機器人主體上還安裝有傳動部件、信號發(fā)生器和信號接收器，其中，傳動部件由腳輪帶動移動，信號接收器在傳動部件移動至第一位置時接收信號發(fā)射器的信號而產(chǎn)生感應(yīng)信號，主控單元接收信號接收器產(chǎn)生的感應(yīng)信號而判斷機器人主體的運動狀態(tài)。該機器人只有在腳輪轉(zhuǎn)動的情況下，信號接收器才能接收到信號發(fā)生器的信號或者感測到信號發(fā)生器的信號，由此，肯定不會出現(xiàn)腳輪在運動而無法接收到信號發(fā)生器的信號的情況，判斷準(zhǔn)確，不會出現(xiàn)誤判斷。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及吸塵器，尤其涉及清潔機器人。 清潔機器人

【背景技術(shù)】
[0002] 清潔機器人是一種在沒有用戶操作的情況下在待清潔的區(qū)域內(nèi)行進(jìn)，以清潔地板 的設(shè)備。具體地說，清潔機器人用于在家里清潔地板或去除灰塵。這里，灰塵可包括泥土、 毛發(fā)、粉末、碎屑以及其他灰塵微粒。
[0003] 現(xiàn)有的清潔機器人包括機器人主體，設(shè)置在機器人主體上的一對驅(qū)動輪和一個腳 輪。一對驅(qū)動輪由一對電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，由此，帶動機器人主體在待清潔地面上移動。腳輪為 無動力輪，其只有在機器人主體移動時才發(fā)生轉(zhuǎn)動，腳輪同時起到支撐機器人主體的作用。
[0004] 由于清潔機器人在執(zhí)行清潔過程中，是無需人為操作的，因此，在機器人主體上需 要設(shè)置很多監(jiān)控單元以使得清潔機器人發(fā)生故障或出現(xiàn)非正常工作狀態(tài)時能夠通知主控 單元，例如在機器人主體的腳輪處一般都會設(shè)置一個角位移傳感器，當(dāng)腳輪不轉(zhuǎn)動時能夠 報警。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，機器人主體上設(shè)置有傳感器和凸輪機構(gòu)，清潔機器人在運動過程中 使得凸輪機構(gòu)抵靠傳感器而使得傳感器產(chǎn)生信號，主控單元根據(jù)傳感器產(chǎn)生的信號判斷 清潔機器人的運動，但是，由于機器人主體的尺寸限制，凸輪機構(gòu)做的較小且因為磨損等原 因，會出現(xiàn)清潔機器人在移動而傳感器不產(chǎn)生信號的情況，由此，造成誤判。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實用新型解決的問題是清潔機器人會出現(xiàn)誤判的問題。
[0007] 為解決上述問題，本實用新型提供一種清潔機器人，包括機器人主體、安裝于機器 人主體的主控單元、安裝于機器人主體底部的腳輪，所述的機器人主體上設(shè)置有一安裝座， 所述的腳輪通過第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝在所述的安裝座上，所述的機器人主體上還安裝有傳動 部件、信號發(fā)生器和信號接收器，其中，所述傳動部件由腳輪帶動移動，所述信號接收器在 傳動部件移動至第一位置時接收信號發(fā)射器的信號而產(chǎn)生感應(yīng)信號，主控單元接收信號接 收器產(chǎn)生的感應(yīng)信號而判斷機器人主體的運動狀態(tài)。
[0008] 在一種實施方式中，所述傳動機構(gòu)包括安裝在第二轉(zhuǎn)軸上的從動輪、與所述的從 動輪同軸設(shè)置的第一錐形齒輪、與所述的第一錐形齒輪嚙合的第二錐齒輪，所述的第二轉(zhuǎn) 軸安裝在所述的安裝座上，所述的第二錐齒輪安裝在第三轉(zhuǎn)軸的一端上，所述的信號發(fā)生 器安裝在所述的第三轉(zhuǎn)軸的另一端，所述的從動輪的外圓周面與所述的腳輪的外圓周相摩 擦接觸，當(dāng)所述的腳輪轉(zhuǎn)動時，所述的從動輪被摩擦力驅(qū)動轉(zhuǎn)動。
[0009] 在一種實施方式中，所述的第二轉(zhuǎn)軸的軸心線與所述的第一轉(zhuǎn)軸的軸心線平行， 所述的第三轉(zhuǎn)軸的軸心線與所述的第一轉(zhuǎn)軸的軸心線垂直。
[0010] 在一種實施方式中，所述信號發(fā)生器是隨著第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的磁性裝置，所述信號 接收器是磁簧開關(guān)，所述第一位置是磁簧開關(guān)和磁性裝置產(chǎn)生感應(yīng)的位置，主控單元根據(jù) 該感應(yīng)信號判斷腳輪轉(zhuǎn)動；信號發(fā)生器在其他位置時產(chǎn)生第二感應(yīng)信號，主控單元根據(jù)該 第二感應(yīng)信號時判斷腳輪靜止。
[0011] 在一種實施方式中，所述信號發(fā)生器包括信號發(fā)射單元和阻擋部件，該阻擋部件 安裝于所述第三轉(zhuǎn)軸的另一端且隨著第三轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，在阻擋部件隨著第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn) 動至第一位置時，信號接收器接收到信號發(fā)射單元的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號，所述主控單元根 據(jù)該感應(yīng)信號判斷腳輪轉(zhuǎn)動；在其他位置，信號接收器接收不到信號發(fā)射單元的信號而產(chǎn) 生第二感應(yīng)信號，主控單元根據(jù)該第二感應(yīng)信號判斷腳輪靜止。
[0012] 在一種實施方式中，所述阻擋部件具有側(cè)壁，該側(cè)壁由凹槽和阻擋壁構(gòu)成，在所述 第一位置，信號發(fā)射單元發(fā)射的信號穿過所述凹槽被信號接收器接收而產(chǎn)生所述感應(yīng)信 號；在其他位置，信號發(fā)射單元發(fā)射的信號被阻擋壁阻擋而不能被信號接收器接收，信號接 收器產(chǎn)生所述第二感應(yīng)信號。
[0013] 在一種實施方式中，所述信號發(fā)射單元和信號接收器構(gòu)成紅外發(fā)射接收對。
[0014] 在一種實施方式中，所述凹槽和阻擋壁有多個且凹槽和阻擋壁交替在圓周方向均 勻分布。
[0015]在一種實施方式中，所述信號發(fā)射單元是光柵發(fā)射管，信號接收單元是光柵接收 管，阻擋部件是光柵盤。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0017] 本實用新型由于腳輪帶動傳動部件移動，傳動部件移動至第一位置時，信號接收 器接收到信號發(fā)生器的信號而產(chǎn)生感應(yīng)信號，這樣，只有在腳輪轉(zhuǎn)動的情況下，信號接收器 才能接收到信號發(fā)生器的信號或者感測到信號發(fā)生器的信號，由此，肯定不會出現(xiàn)腳輪在 轉(zhuǎn)動而無法接收到信號發(fā)生器的信號的情況，或者，腳輪不轉(zhuǎn)動而信號接收器接收到信號 發(fā)生器的信號的情況，判斷準(zhǔn)確，不會出現(xiàn)誤判斷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 附圖1是本實用新型的清潔機器人的仰視示意圖；
[0019] 附圖2是本實用新型清潔機器人腳輪機構(gòu)處的立體示意圖；
[0020] 附圖3是本實用新型清潔機器人腳輪機構(gòu)處的一個角度的剖視圖；
[0021] 附圖4是本實用新型清潔機器人腳輪機構(gòu)處的另一角度的剖視圖；
[0022] 附圖5是本實用新型清潔機器人腳輪機構(gòu)處的爆炸圖；
[0023] 其中：1、機器人主體；2、吸入口；3、側(cè)刷；4、行進(jìn)輪；5、腳輪；6、傳動機構(gòu)；7、安裝 座；8、第一轉(zhuǎn)軸；9、第二轉(zhuǎn)軸；10、從動輪；11、第一錐形齒輪；12、第二錐形齒輪；13、第三 轉(zhuǎn)軸；14、阻擋部件；15、端蓋；16、螺釘；17、凹槽；18、阻擋壁。

【具體實施方式】
[0024] 為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實 施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0025]請參閱圖1所示的清潔機器人，該清潔機器人是一種用于地面吸塵的清潔機器 人，其在不需要用戶實時控制的情況下，在待清潔區(qū)域行進(jìn)同時通過從清潔區(qū)域的地面吸 入雜質(zhì)(例如，灰塵）來自動清潔待清潔區(qū)域的裝置。該清潔機器人具有機器人主體1。機 器人主體1上安裝有主控單元（圖中未示出），機器人主體1的底部設(shè)有將灰塵引導(dǎo)到吸入 口 2、側(cè)刷3。側(cè)刷3用于清潔靠近墻壁的區(qū)域和角落區(qū)域。機器人主體1內(nèi)還設(shè)置有真空 源單元，以產(chǎn)生吸力。真空源單元用于使被引入到灰塵入口的灰塵運動到機器人主體1內(nèi) 部的集塵盒內(nèi)。機器人主體1的底部設(shè)置有行進(jìn)輪機構(gòu)和腳輪機構(gòu)。行進(jìn)輪機構(gòu)包括一對 行進(jìn)輪4,腳輪機構(gòu)具有腳輪5。行進(jìn)輪機構(gòu)根據(jù)行進(jìn)控制信號使機器人主體1運動；腳輪 5能在機器人主體1為改變前進(jìn)方向而發(fā)生旋轉(zhuǎn)同時保持穩(wěn)定的姿態(tài)。一對行進(jìn)輪4可按 照對稱的方式居中地分別布置在機器人主體的底部的兩側(cè)處。一對行進(jìn)輪可在清潔機器人 的主控模塊的控制下執(zhí)行包括移動和旋轉(zhuǎn)的運動操作。腳輪5可安裝在機器人主體下底部 的前邊緣部分處。
[0026] 如圖2、3、4、5所示，腳輪機構(gòu)上還連接有傳動機構(gòu)6,腳輪機構(gòu)具有一個安裝座7， 腳輪5通過第一轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動安裝在安裝座7上。傳動機構(gòu)6包括連接于第二轉(zhuǎn)軸9的一對 從動輪10、與一對從動輪10同軸設(shè)置的一對第一錐形齒輪11、與一對第一錐形齒輪11外 嚙合的一個第二錐形齒輪12,第二錐形齒輪12安裝在第三轉(zhuǎn)軸13的一端上。第二轉(zhuǎn)軸9 安裝在安裝座7上，第二轉(zhuǎn)軸9的軸心線與第一轉(zhuǎn)軸8的軸心線平行，第三轉(zhuǎn)軸13的軸心 線與第一轉(zhuǎn)軸8的軸心線垂直，從動輪10的外圓周面與腳輪5的外圓周相摩擦接觸，當(dāng)腳 輪5轉(zhuǎn)動時，從動輪10被腳輪5轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的摩擦力驅(qū)動而發(fā)生轉(zhuǎn)動。為了更好的實現(xiàn)摩 擦，可在腳輪5或從動輪10的外圓周面上設(shè)置增加摩擦作用的橡膠套等。由于采用了上述 結(jié)構(gòu)的傳動機構(gòu)，當(dāng)腳輪2轉(zhuǎn)動時，腳輪2將帶動從動輪10轉(zhuǎn)動，從動輪10帶動第一錐形 齒輪11轉(zhuǎn)動，第一錐形齒輪11帶動第二錐形齒輪12轉(zhuǎn)動，第三轉(zhuǎn)軸13從而轉(zhuǎn)動，最終實 現(xiàn)帶動阻擋部件14轉(zhuǎn)動。安裝座7上還設(shè)置有端蓋15,該端蓋15將第一錐形齒輪11、第 二錐齒輪12等封裝在安裝座7內(nèi)，此端蓋5通過一對螺釘16安裝在安裝座7的上方。
[0027] 機器人主體1上還安裝有信號發(fā)生器和信號接收器。信號發(fā)生器和信號接收器設(shè) 置在第三轉(zhuǎn)軸13的另一端上以及附近位置。該實施例中，信號發(fā)生器由信號發(fā)射單元和阻 擋部件14構(gòu)成。阻擋部件14固定安裝在第三轉(zhuǎn)軸13的另一端部上。阻擋部件14隨著 第三轉(zhuǎn)軸13的轉(zhuǎn)動而同步轉(zhuǎn)動，在阻擋部件14隨著第三轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動至第一位置時，信號 接收器接收到信號發(fā)射單元的信號產(chǎn)生感應(yīng)信號，主控單元根據(jù)該感應(yīng)信號判斷腳輪5轉(zhuǎn) 動；在其他位置信號接收器接收不到信號發(fā)射單元的信號而產(chǎn)生第二感應(yīng)信號，主控單元 根據(jù)該第二感應(yīng)信號判斷腳輪靜止。
[0028] 在本實施例中，阻擋部件14具有側(cè)壁，該側(cè)壁由凹槽17和阻擋壁18構(gòu)成，上述所 述的第一位置是信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號穿過所述凹槽17而被信號接收器接收到的位置， 在該位置，信號接收器接收到信號而產(chǎn)生感應(yīng)信號（比如，產(chǎn)生控制信號" 1")，主控單元根 據(jù)該感應(yīng)信號判斷腳輪處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)，在其他位置，信號發(fā)射單元發(fā)射的信號被阻擋壁阻 擋而不能被信號接收器接收，信號接收器產(chǎn)生所述第二感應(yīng)信號（比如產(chǎn)生控制信號"0")。 在本實施例中，上述凹槽17和阻擋壁18有多個，多個凹槽17和阻擋壁18交替在圓周方向 均勻分布，在此種情況下，所述第一位置也有多個，由于所有的凹槽圍成圓形，這樣，根據(jù)凹 槽的個數(shù)即可獲得每個凹槽所處的角度，根據(jù)阻擋部件14所轉(zhuǎn)動的圈數(shù)以及第幾個第一 位置時信號發(fā)生器產(chǎn)生信號即可很準(zhǔn)確的計算出機器人吸塵器運動的路程，如何計算可以 參考現(xiàn)有技術(shù)中碼表的計算方法，在此不再贅述。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是： 上述信號發(fā)射單元和信號接收器可以是紅外發(fā)射管和紅外接收管構(gòu)成的紅外發(fā)射接收對， 此種情況下，信號發(fā)射單元可以安裝于所述阻擋部件14的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，也可以安裝于安裝座 7上，只要能夠使得信號發(fā)射單元不隨第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動并且產(chǎn)生的紅外線凹槽17而被 信號接收器接收即可。作為紅外發(fā)射接收對的一種變化方式，所述信號發(fā)射單元是光柵發(fā) 射管，信號接收單元是光柵接收管，阻擋部件是光柵盤，在阻擋部件是光柵盤時，所述第一 位置也會有多個，此種情況下，也可以很準(zhǔn)確的計算出機器人吸塵器運動的路程，如何計算 可以參考現(xiàn)有技術(shù)中碼表的計算方法，在此不再贅述。
[0029] 作為上述阻擋部件14和紅外發(fā)射單元構(gòu)成信號發(fā)生器、紅外接收器作為信號接 收器和信號發(fā)射單元是光柵發(fā)射管，信號接收單元是光柵接收管，阻擋部件是光柵盤這兩 種方式的變化，所述信號發(fā)生器是磁性裝置，所述信號接收器是磁簧開關(guān)，此種情況下，所 述第一位置是磁簧開關(guān)和磁性裝置產(chǎn)生感性的位置，在該位置，磁性裝置和磁簧開關(guān)之間 的感應(yīng)使得磁簧開關(guān)閉合產(chǎn)生第一感應(yīng)信號，在其他位置(也就是不產(chǎn)生感應(yīng)的位置）時產(chǎn) 生第二感應(yīng)信號，主控單元根據(jù)第一感應(yīng)信號判斷腳輪轉(zhuǎn)動（比如，在連續(xù)兩次檢測到第一 感應(yīng)信號時判斷腳輪轉(zhuǎn)動)，根據(jù)第二感應(yīng)信號判斷腳輪靜止（比如，在接收到第二感應(yīng)信 號時判斷腳輪靜止)。
[0030] 另外，本實用新型中，只要能夠?qū)崿F(xiàn)隨著腳輪的轉(zhuǎn)動而動作這一功能的任何傳動 部件均可適用于本實用新型。
[0031] 綜上所述，本實用新型由于腳輪帶動傳動部件轉(zhuǎn)動，傳動部件轉(zhuǎn)動至第一位置時， 信號接收器接收到信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號而產(chǎn)生感應(yīng)信號，這種方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，只 有在腳輪轉(zhuǎn)動的情況下，信號接收器才能接收到信號發(fā)生器的信號或者感測到信號發(fā)生器 的信號，肯定不會出現(xiàn)腳輪在運動而無法接收到信號發(fā)生器的信號的情況或者腳輪不轉(zhuǎn)動 而接收到信號發(fā)生器的信號的情況，判斷準(zhǔn)確，不會出現(xiàn)誤判斷。
[0032] 上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù) 的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種清潔機器人，包括機器人主體、安裝于機器人主體的主控單元、安裝于機器人主 體底部的腳輪，所述的機器人主體上設(shè)置有一安裝座，所述的腳輪通過第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝 在所述的安裝座上，其特征在于：所述的機器人主體上還安裝有傳動部件、信號發(fā)生器和信 號接收器，其中，所述傳動部件由腳輪帶動移動，所述信號接收器在傳動部件移動至第一位 置時接收信號發(fā)射器的信號而產(chǎn)生感應(yīng)信號，主控單元接收信號接收器產(chǎn)生的感應(yīng)信號而 判斷機器人主體的運動狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔機器人，其特征在于：所述傳動機構(gòu)包括安裝在第二轉(zhuǎn) 軸上的從動輪、與所述的從動輪同軸設(shè)置的第一錐形齒輪、與所述的第一錐形齒輪嚙合的 第二錐齒輪，所述的第二轉(zhuǎn)軸安裝在所述的安裝座上，所述的第二錐齒輪安裝在第三轉(zhuǎn)軸 的一端上，所述的信號發(fā)生器安裝在所述的第三轉(zhuǎn)軸的另一端，所述的從動輪的外圓周面 與所述的腳輪的外圓周相摩擦接觸，當(dāng)所述的腳輪轉(zhuǎn)動時，所述的從動輪被摩擦力驅(qū)動轉(zhuǎn) 動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的清潔機器人，其特征在于：所述的第二轉(zhuǎn)軸的軸心線與所述 的第一轉(zhuǎn)軸的軸心線平行，所述的第三轉(zhuǎn)軸的軸心線與所述的第一轉(zhuǎn)軸的軸心線垂直。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發(fā)生器是隨著第三轉(zhuǎn)軸 轉(zhuǎn)動的磁性裝置，所述信號接收器是磁簧開關(guān)，所述第一位置是磁簧開關(guān)和磁性裝置產(chǎn)生 感應(yīng)的位置，主控單元根據(jù)該感應(yīng)信號判斷腳輪轉(zhuǎn)動；信號發(fā)生器在其他位置時產(chǎn)生第二 感應(yīng)信號，主控單元根據(jù)該第二感應(yīng)信號時判斷腳輪靜止。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發(fā)生器包括信號發(fā)射單 元和阻擋部件，該阻擋部件安裝于所述第三轉(zhuǎn)軸的另一端且隨著第三轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動， 在阻擋部件隨著第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動至第一位置時，信號接收器接收到信號發(fā)射單元的信號產(chǎn)生 感應(yīng)信號，所述主控單元根據(jù)該感應(yīng)信號判斷腳輪轉(zhuǎn)動；在其他位置，信號接收器接收不到 信號發(fā)射單元的信號而產(chǎn)生第二感應(yīng)信號，主控單元根據(jù)該第二感應(yīng)信號判斷腳輪靜止。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的清潔機器人，其特征是：所述阻擋部件具有側(cè)壁，該側(cè)壁由凹 槽和阻擋壁構(gòu)成，在所述第一位置，信號發(fā)射單元發(fā)射的信號穿過所述凹槽被信號接收器 接收而產(chǎn)生所述感應(yīng)信號；在其他位置，信號發(fā)射單元發(fā)射的信號被阻擋壁阻擋而不能被 信號接收器接收，信號接收器產(chǎn)生所述第二感應(yīng)信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發(fā)射單元和信號接收器構(gòu) 成紅外發(fā)射接收對。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的清潔機器人，其特征是：所述凹槽和阻擋壁有多個且凹槽和 阻擋壁交替在圓周方向均勻分布。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發(fā)射單元是光柵發(fā)射管，信 號接收單元是光柵接收管，阻擋部件是光柵盤。
【文檔編號】A47L11/24GK203861146SQ201420223664
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】卞莊 申請人:蘇州愛普電器有限公司