本實用新型涉及一種掃地機器人智能驅動自適應行走機構，屬于智能家居技術領域。

背景技術：

隨著科技技術水平的不斷發展和人們生活水平的不斷提高，越來越多的家用電器正朝著智能化的方向發展，諸如近些年來，越來越多的家庭中出現了掃地機器人，它可以在無需任何控制的情況下，自動針對地面進行清掃，并且隨著掃地機器人使用率的不斷提高，生產廠家也針對現有的掃地機器人不斷做著改進與創新，諸如專利號：201320537462.8；公開了一種掃地機器人，包括主機和塵盒，主機上設有凹腔，塵盒嵌設在所述凹腔內，塵盒的進灰口和主機的灰塵通道出灰口對應設置，在凹腔的側壁上、位于灰塵通道出灰口的兩端處，分別設置一光信號發射器和用于輸出灰塵濃度信號給控制單元的一第一光信號接收器；且塵盒為透明材質。上述技術方案設計的掃地機器人，將灰塵濃度傳感器設置在凹腔側壁上，用戶清潔塵盒時即可同時清潔了灰塵傳感器的光發射元件和光接收元件的透光板，解決了現有技術無法有效清潔灰塵傳感器透光板的問題。

還有專利申請號：201410752789.6，公開了一種智能掃地機器人， 包括：以預設間距設置的多個障礙傳感器，且每個所述障礙傳感器對應設置一轉向角度，當障礙傳感器被觸發時，機器人進行轉向的角度與該被觸發的障礙傳感器對應的轉向角度關聯。上述技術方案設計的掃地機器人，檢測到障礙物時其轉向的角度與被觸發的障礙物傳感器預設的轉向角度關聯，從而可以優化機器人運動路徑，提高清潔效率。

不僅如此，專利號：201520042353.8，公開了一種掃地機器人，該掃地機器人包括：掃地機器人本體，所述掃地機器人本體包括外殼、邊刷組件、驅動電機和彈性結構，所述邊刷組件設在所述外殼的底部，所述驅動電機與所述邊刷組件相連且用于驅動所述邊刷組件繞所述邊刷組件的旋轉軸線轉動，所述彈性結構設置成向下彈性地抵壓所述邊刷組件。上述技術方案設計的掃地機器人，其機器人本體能夠延長邊刷使用壽命，有效地對地面進行清潔，從而提高清掃效果。

由上述現有技術可知，現有掃地機器人的發展可謂是日新月異，功能也在不斷改進與完善，操作也更加智能化，但是現有掃地機器人在實際的應用過程中，依舊存在著些許不足之處，諸如現有掃地機器人在不斷追求精致小巧的方向上，將產品本身的體積不斷做小，以便能適應更多的狹窄空間，這其中尤指貼地性，需要采用更小的行走輪實現產品的移動，但是此種設計方向，嚴重影響了現有掃地機器人的通過性，即一旦遇到一些相對高點的物體就無法通過，比如地毯等，現有的掃地機器人就很難通過，進而無法針對地毯表面進行清掃。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種 掃地機器人智能驅動自適應行走機構，采用了全新行走機構的結構設計，并引入智能檢測、智能控制結構，能夠大大提高掃地機器人的通過性，保證掃地機器人的工作效率。

本實用新型為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本實用新型設計了一種掃地機器人智能驅動自適應行走機構，包括設置于掃地機器人本體下表面的行走機構；還包括行走控制模塊；所述行走機構包括至少四個子行走機構，各個子行走機構陣列分布設置在掃地機器人本體的下表面，其中，各個子行走機構分別包括預設長度的差位桿、轉動電機、速度傳感器、電機驅動電路和兩個電動輪；各個子行走機構中的轉動電機分別經過經對應電機驅動電路與行走控制模塊相連接，各個子行走機構中的速度傳感器分別與行走控制模塊相連接；行走控制模塊與掃地機器人本體中的電源端相連接，電源端經行走控制模塊后分別經各個子行走機構中的電機驅動電路為對應轉動電機進行供電，同時，電源端經行走控制模塊分別為各個子行走機構中的速度傳感器進行供電；各個子行走機構中的電機驅動電路分別包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接行走控制模塊的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極；第一NPN型三極管Q1的發射極和第二NPN型三極管Q2的發射極分別連接在對應轉動電機的兩端上，同時，第一NPN型三極管Q1的發射極與第三PNP型三極管Q3的發射極 相連接，第二NPN型三極管Q2的發射極與第四PNP型三極管Q4的發射極相連接；第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接，并接地；第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接，并經第二電阻R2與行走控制模塊相連接；第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與行走控制模塊相連接；第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與行走控制模塊相連接；各個子行走機構中的各個電動輪與掃地機器人本體中的控制端相連接；各個子行走機構中轉動電機驅動桿的端部與對應差位桿的中部相固定連接，且轉動電機驅動桿所在直線與差位桿所在直線相垂直；各個子行走機構中轉動電機固定設置在掃地機器人本體下表面對應子行走機構所在的位置，并且各個子行走機構中差位桿所在直線與掃地機器人本體行走方向所在直線共面，各個子行走機構中差位桿在對應所連轉動電機的控制下進行擺動；各個子行走機構中的兩個電動輪分別連接在對應差位桿的兩端，且位于對應差位桿兩端的下方，而且兩個電動輪的所在面共面，該共面與掃地機器人本體行走方向所在直線相平行；沿掃地機器人本體行走方向，各個子行走機構中的速度傳感器設置在后方的電動輪上。

作為本實用新型的一種優選技術方案：所述各個子行走機構中的轉動電機為無刷轉動電機。

作為本實用新型的一種優選技術方案：所述各個子行走機構中各個電動輪為無刷電機驅動輪。

作為本實用新型的一種優選技術方案：所述行走控制模塊為單片 機。

作為本實用新型的一種優選技術方案：所述各個子行走機構中差位桿的長度為電動輪直徑的3倍至4倍。

作為本實用新型的一種優選技術方案：所述各個子行走機構中的差位桿采用鋁合金材料制成。

本實用新型所述一種掃地機器人智能驅動自適應行走機構采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

(1)本實用新型設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構，針對現有掃地機器人本體下表面的各個子行走機構，設計了全新的電控結構，通過所設計的智能檢測結構，針對掃地機器人行走方向地面上的障礙物實現智能檢測，并結合具體設計的電機驅動電路，以及所設計的智能控制結構，智能控制各子行走機構中差位桿的擺動，利用各子行走機構中前后電動輪隨差位桿擺動控制下高低位置差的設計，能夠有效提高針對高低行走面的抓地效果，大大提高了掃地機器人行走過程中的通過性，能夠實現更大范圍的清掃，有效保證了掃地機器人的清掃工作效率；

(2)本實用新型設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構中，針對各個子行走機構中的轉動電機，進一步設計采用無刷轉動電機，以及針對各個子行走機構中的各個電動輪，進一步設計采用無刷電機驅動輪，使得本實用新型設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計掃地機器人智能驅動自適應行走機構具有高通過性，又能保證其工作過程不對周 圍環境造成影響，體現了設計過程中的人性化設計；

(3)本實用新型設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構中，針對所設計的行走控制模塊，進一步設計采用單片機，一方面能夠適用于后期針對掃地機器人智能驅動自適應行走機構的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護；

(4)本實用新型設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構中，針對各個子行走機構中的差位桿，進一步設計采用鋁合金材料制成，在保證差位桿高強度的同時，有效控制了差位桿的重量，保證了掃地機器人的輕便性。

附圖說明

圖1是本實用新型設計掃地機器人智能驅動自適應行走機構的結構示意圖；

圖2是本實用新型設計掃地機器人智能驅動自適應行走機構中子行走機構的側視結構示意圖；

圖3是本實用新型設計掃地機器人智能驅動自適應行走機構中電機驅動電路的示意圖。

其中，1.掃地機器人本體，2.差位桿，3.電動輪，4.轉動電機，5.速度傳感器，6.行走控制模塊，7.電機驅動電路。

具體實施方式

下面結合說明書附圖針對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型設計的一種掃地機器人智能驅動自適應行走機構，包括設置于掃地機器人本體1下表面的行走機構；還包括行走控制模塊6；所述行走機構包括至少四個子行走機構，各個子行走機構陣列分布設置在掃地機器人本體1的下表面，其中，如圖2所示，各個子行走機構分別包括預設長度的差位桿2、轉動電機4、速度傳感器5、電機驅動電路7和兩個電動輪3；各個子行走機構中的轉動電機4分別經過經對應電機驅動電路7與行走控制模塊6相連接，各個子行走機構中的速度傳感器5分別與行走控制模塊6相連接；行走控制模塊6與掃地機器人本體1中的電源端相連接，電源端經行走控制模塊6后分別經各個子行走機構中的電機驅動電路7為對應轉動電機4進行供電，同時，電源端經行走控制模塊6分別為各個子行走機構中的速度傳感器5進行供電；如圖3所示，各個子行走機構中的電機驅動電路7分別包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接行走控制模塊6的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極；第一NPN型三極管Q1的發射極和第二NPN型三極管Q2的發射極分別連接在對應轉動電機4的兩端上，同時，第一NPN型三極管Q1的發射極與第三PNP型三極管Q3的發射極相連接，第二NPN型三極管Q2的發射極與第四PNP型三極管Q4的發射極相連接；第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接，并接地；第 一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接，并經第二電阻R2與行走控制模塊6相連接；第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與行走控制模塊6相連接；第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與行走控制模塊6相連接；各個子行走機構中的各個電動輪3與掃地機器人本體1中的控制端相連接；各個子行走機構中轉動電機4驅動桿的端部與對應差位桿2的中部相固定連接，且轉動電機4驅動桿所在直線與差位桿2所在直線相垂直；各個子行走機構中轉動電機4固定設置在掃地機器人本體1下表面對應子行走機構所在的位置，并且各個子行走機構中差位桿2所在直線與掃地機器人本體1行走方向所在直線共面，各個子行走機構中差位桿2在對應所連轉動電機4的控制下進行擺動；各個子行走機構中的兩個電動輪3分別連接在對應差位桿2的兩端，且位于對應差位桿2兩端的下方，而且兩個電動輪3的所在面共面，該共面與掃地機器人本體1行走方向所在直線相平行；沿掃地機器人本體1行走方向，各個子行走機構中的速度傳感器5設置在后方的電動輪3上。上述技術方案設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構，針對現有掃地機器人本體1下表面的各個子行走機構，設計了全新的電控結構，通過所設計的智能檢測結構，針對掃地機器人行走方向地面上的障礙物實現智能檢測，并結合具體設計的電機驅動電路7，以及所設計的智能控制結構，智能控制各子行走機構中差位桿3的擺動，利用各子行走機構中前后電動輪3隨差位桿2擺動控制下高低位置差的設計，能夠有效提高針對高低行走面的抓地效果，大大提高了掃地機器人行走過程中的通過性， 能夠實現更大范圍的清掃，有效保證了掃地機器人的清掃工作效率。

基于上述設計掃地機器人智能驅動自適應行走機構技術方案的基礎之上，本實用新型還進一步設計了如下優選技術方案：針對各個子行走機構中的轉動電機4，進一步設計采用無刷轉動電機，以及針對各個子行走機構中的各個電動輪3，進一步設計采用無刷電機驅動輪，使得本實用新型設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計掃地機器人智能驅動自適應行走機構具有高通過性，又能保證其工作過程不對周圍環境造成影響，體現了設計過程中的人性化設計；而且針對所設計的行走控制模塊6，進一步設計采用單片機，一方面能夠適用于后期針對掃地機器人智能驅動自適應行走機構的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護；除此之外，針對各個子行走機構中的差位桿2，進一步設計采用鋁合金材料制成，在保證差位桿2高強度的同時，有效控制了差位桿2的重量，保證了掃地機器人的輕便性。

本實用新型設計的掃地機器人智能驅動自適應行走機構在實際應用過程當中，包括設置于掃地機器人本體1下表面的行走機構；還包括單片機；所述行走機構包括至少四個子行走機構，各個子行走機構陣列分布設置在掃地機器人本體1的下表面，其中，各個子行走機構分別包括預設長度的差位桿2、無刷轉動電機、速度傳感器5、電機驅動電路7和兩個無刷電機驅動輪；各個子行走機構中差位桿2的長度為電動輪3直徑的3倍至4倍；且差位桿2采用鋁合金材料制成； 各個子行走機構中的無刷轉動電機分別經過經對應電機驅動電路7與單片機相連接，各個子行走機構中的速度傳感器5分別與單片機相連接；單片機與掃地機器人本體1中的電源端相連接，電源端經單片機后分別經各個子行走機構中的電機驅動電路7為對應無刷轉動電機進行供電，同時，電源端經單片機分別為各個子行走機構中的速度傳感器5進行供電；各個子行走機構中的電機驅動電路7分別包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接單片機的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極；第一NPN型三極管Q1的發射極和第二NPN型三極管Q2的發射極分別連接在對應無刷轉動電機的兩端上，同時，第一NPN型三極管Q1的發射極與第三PNP型三極管Q3的發射極相連接，第二NPN型三極管Q2的發射極與第四PNP型三極管Q4的發射極相連接；第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接，并接地；第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接，并經第二電阻R2與單片機相連接；第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與單片機相連接；第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與單片機相連接；各個子行走機構中的各個無刷電機驅動輪與掃地機器人本體1中的控制端相連接；各個子行走機構中無刷轉動電機驅動桿的端部與對應差位桿2的中部相固定連接，且無刷轉動電機驅動桿所在直線與差位桿2所在直線相垂直； 各個子行走機構中無刷轉動電機固定設置在掃地機器人本體1下表面對應子行走機構所在的位置，并且各個子行走機構中差位桿2所在直線與掃地機器人本體1行走方向所在直線共面，各個子行走機構中差位桿2在對應所連無刷轉動電機的控制下進行擺動；各個子行走機構中的兩個無刷電機驅動輪分別連接在對應差位桿2的兩端，且位于對應差位桿2兩端的下方，而且兩個無刷電機驅動輪的所在面共面，該共面與掃地機器人本體1行走方向所在直線相平行；沿掃地機器人本體1行走方向，各個子行走機構中的速度傳感器5設置在后方的無刷電機驅動輪上。實際應用過程當中，首先針對設置于掃地機器人本體1下表面各個子行走機構進行初始化，單片機經各個子行走機構中的電機驅動電路7控制對應無刷轉動電機工作，使得各個子行走機構中的差位桿2在對應無刷轉動電機的控制下，差位桿2上對應掃地機器人本體1行走方向的一端所在位置高于其另一端所在位置，進而使得各個子行走機構中分別位于差位桿2兩端的兩個無刷電機驅動輪之間的高度差為無刷電機驅動輪直徑1/2，即各個子行走機構中位于前方和后方的兩個無刷電機驅動輪之間的高度差為無刷電機驅動輪直徑1/2，由此構成各個子行走機構中差位桿2的初始角度；應用中，設置于掃地機器人本體1下表面的各個子行走機構中的兩個無刷電機驅動輪在掃地機器人本體1中控制端的控制下進行轉動，同時，各個子行走機構中的速度傳感器5實時檢測子行走機構中對應無刷電機驅動輪的轉動速度，并實時上傳至單片機當中；當將掃地機器人放置在地面上時，此時，各個子行走機構中后方無刷電機驅動輪與地面 相接觸，掃地機器人本體1在各子行走機構中后方無刷電機驅動輪的轉動下而沿行走方向進行移動，當掃地機器人前進方向的地面上存在障礙物，且障礙物相對地面的高度差為無刷電機驅動輪直徑1/3至1/2，此時，掃地機器人繼續沿其行走方向進行移動，由于各個子行走機構中分別位于差位桿2兩端的兩個無刷電機驅動輪之間的高度差為無刷電機驅動輪直徑1/2，因此，沿掃地機器人本體1行走方向位于其下表面最前方各子行走機構中前方無刷電機驅動輪會隨掃地機器人的移動，先移動至障礙物的上方，當該各子行走機構中后方無刷電機驅動輪與障礙物相接觸時，在障礙物摩擦力的作用下，該各子行走機構中后方無刷電機驅動輪的轉速會有所降低，該轉速的降低會被所對應后方無刷電機驅動輪上設置的速度傳感器5檢測到，并上傳至單片機當中，單片機針對降低轉速所對應子行走機構，經其中的電機驅動電路7針對對應的無刷轉動電機進行控制，使得該子行走機構中差位桿2在無刷轉動電機的控制下轉動，下壓差位桿2對應掃地機器人行走方向的一端，即下壓差位桿2的前端，使得該端部上的無刷電機驅動輪與障礙物的上表面相接觸，這樣，該各個子行走機構中的兩個無刷電機驅動輪分別在障礙物表面和地面表面上進行移動，共同發力帶動該各個子行走機構中的后方無刷電機驅動輪移動至障礙物表面上，繼續沿掃地機器人行走方向進行移動，當該各個子行走機構中的后方無刷電機驅動輪移動至障礙物表面上后，該各個子行走機構中后方無刷電機驅動輪的轉速隨即恢復至初始轉速，該轉速的上升會被對應設置的速度傳感器5所檢測到的，并上傳至單片機當中，此時 單片機針對轉速上升所對應子行走機構，經其中的電機驅動電路7針對對應的無刷轉動電機進行控制，使得該各個子行走機構中的差位桿2在無刷轉動電機的控制下恢復至初始角度；同樣設置于掃地機器人1下表面的其余各個子行走機構均按上述移動過程移動至障礙物的表面進行移動，直至整個掃地機器人越過障礙物繼續移動，大大提高了掃地機器人的通過性，能夠實現更大范圍的清掃，有效保證了掃地機器人的清掃工作效率。

上面結合說明書附圖針對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。