本實用新型涉及一種組合機器人,屬于智能家電制造技術領域。
背景技術:
傳統(tǒng)的掃地機器人底部設有前隨動輪和位于機體中部兩側(cè)的兩驅(qū)動輪,由于機體重心位于機體前側(cè),即使遇到不平的表面如斜坡、小臺階等,機器人行走時也基本不會產(chǎn)生顛簸。
隨著用戶的需求的增加,多功能機器人被開發(fā)出來,如專利號為CN201248671Y的專利中公開了一種多功能機器人,該機器人具有監(jiān)控、空氣凈化、保潔等各種功能。隨著功能模塊的增加,多功能機器人的高度和重量隨之變大,其整機的重心位于機體中部,當遇到不平表面如斜坡、小臺階等,機器人容易產(chǎn)生顛簸,影響機器人的穩(wěn)定性。特別的,機器人遇到凹坑或臺階時,機器人重心可能后移,使得機器人后端著地,導致機器人易卡死在凹坑或臺階。又或者,若多功能機器人具有水箱來進行加濕,當遇到不平表面如斜坡、小臺階等,機器人容易產(chǎn)生顛簸,易導致水箱容溢水,造成機器人電性短路或污染等惡劣情況。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術的不足,提供一種組合機器人,通過設置浮動支撐機構,使得組合機器人在不平整地面行走時,浮動支撐機構能伸縮支撐,增強組合機器人的行走穩(wěn)定性,減少行走時卡死等隱患。
本實用新型所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
一種組合機器人,包括自移動機器人和功能模塊,所述功能模塊通過連接件可拆卸的組合到自移動機器人上,所述自移動機器人機體 底部設有驅(qū)動輪和隨動輪,以自移動機器人工作時前行的方向為前方,所述驅(qū)動輪位于機體底部的左、右兩側(cè),所述隨動輪位于機體底部的前端或后端,所述組合機器人中設有控制中心控制組合機器人工作,所述自移動機器人機體底部遠離所述隨動輪的一端為支撐端,所述支撐端設有浮動支撐機構,使自移動機器人在行走時其機身與行走平面保持平行。
為了保持組合機器人的平衡,所述浮動支撐機構與所述支撐端的頂點之間的距離≤自移動機器人機身長度的1/3。
為了使得更好的支撐效果,所述浮動支撐機構與所述支撐端的頂點之間的距離≤所述驅(qū)動輪與所述支撐端的頂點之間的距離的1/2。
為了使得組合機器人更好的行走,所述浮動支撐機構相距機器人機體底部的最大距離與所述驅(qū)動輪相距機器人機體底部的最小距離相同,且所述浮動支撐機構相距機器人機體底部的最小距離與所述浮動支撐機構相距機器人機體底部的最大距離之間的距離差小于等于10mm。
優(yōu)選的,所述浮動支撐機構的設置數(shù)量為2個,所述浮動支撐機構分別設置在所述支撐端的左、右兩側(cè)。
為了使自移動機器人具有擦拭功能,所述支撐端可拆卸的安裝有抹布組件,所述抹布組件位于兩個浮動支撐機構之間。
優(yōu)選的,所述自移動機器人的機身包括有底座,所述底座設有容置空間,所述浮動支撐機構滑動設置在所述容置空間中。
進一步,所述浮動支撐機構包括彈簧、支撐輪和支架,所述支撐輪由輪子和轉(zhuǎn)軸組成,所述轉(zhuǎn)軸設置在支架上,所述支架通過彈簧與底座彈性連接。
或者,所述浮動支撐機構包括彈簧和支撐架,所述支撐架包括支撐端和連接端,所述支撐端部分外露于所述底座,所述連接端通過彈簧與底座彈性連接。
優(yōu)選的,所述支撐架的材質(zhì)為防靜電耐磨材料。
為了方便組合機器人組合,所述連接件包括本體,所述本體的一側(cè)設有凸臺,另一側(cè)設有定位柱;所述功能模塊的下表面設有凹坑, 其設置數(shù)量和設置位置與所述凸臺相對應,所述自移動機器人的上表面設置有凹槽,其設置數(shù)量和設置位置與所述定位柱相對應。
綜上所述,本實用新型提供一種組合機器人,通過設置浮動支撐機構,使得組合機器人在不平整地面行走時,浮動支撐機構能伸縮支撐,增強組合機器人的行走穩(wěn)定性,減少行走時卡死等隱患。
下面結合附圖和具體實施例,對本實用新型的技術方案進行詳細地說明。
附圖說明
圖1為本實用新型組合機器人的分解示意圖;
圖2為本實用新型自移動機器人的仰視圖;
圖3為本實用新型自移動機器人在平面上的行走示意圖;
圖4為本實用新型自移動機器人遇到臺階時的行走示意圖;
圖5為本實用新型實施例一中浮動支撐機構的結構示意圖;
圖6為本實用新型實施例二中浮動支撐機構的結構示意圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型組合機器人的分解示意圖。如圖1所示,本實用新型提供一種組合機器人,包括自移動機器人100和功能模塊200,所述功能模塊200通過連接件300可拆卸的組合到自移動機器人100上。其中自移動機器人100中設有控制中心(圖中未示出),用于控制組合機器人工作。
所述連接件300包括本體,所述本體的一側(cè)設有凸臺,另一側(cè)設有定位柱;所述功能模塊200的下表面設有凹坑,其設置數(shù)量和設置位置與所述凸臺相對應,所述自移動機器人100的上表面設置有凹槽,其設置數(shù)量和設置位置與所述定位柱相對應,從而將功能模塊200組合在自移動機器人100的上部。即組合機器人通過所述連接體300將待連接的功能模塊200和自移動機器人100組合連接在一起。所述連接件300上還設有供電模塊,所述供電模塊能夠?qū)⒆砸苿訖C器人100上的電能通過電子觸點提供給功能模塊200使用。
所述功能模塊200可以為安防模塊、加濕模塊和凈化模塊等模塊中的其中之一或其組合。所述安防模塊例如包括攝像頭和通信模塊,所述攝像頭通過通信模塊(如WLAN無線接入點、路由器等)與遠程終端連接,這樣遠程終端的用戶可以通過觀看屏幕對組合機器人的周圍環(huán)境進行監(jiān)視。所述加濕模塊可以將水霧化后噴出,從而加濕其周邊環(huán)境。所述凈化模塊例如包括負離子發(fā)生模塊、光觸媒催化模塊或/和粉塵過濾裝置,從而高效殺除細菌、祛除異味并吸附空氣中游離的顆粒物,達到凈化空氣的作用。上述功能模塊也已經(jīng)是本領域成熟的技術,在此不再贅述。
圖2本實用新型自移動機器人的仰視圖。如圖2所示,自移動機器人100的機身上設有行走單元和清潔單元,行走單元包括電機(圖中未示出)、驅(qū)動輪110和隨動輪111,控制中心控制組合機器人工作,從而帶動驅(qū)動輪110轉(zhuǎn)動。以自移動機器人工作時前行的方向A為前方,驅(qū)動輪110位于機體底部的左、右兩側(cè),隨動輪111位于機體底部的前端或后端,所述自移動機器人機體底部遠離所述隨動輪的一端為支撐端,所述支撐端設有浮動支撐機構120,使自移動機器人在行走時其機身與行走平面保持平行。當自移動機器人碰到不平整地面時,浮動支撐機構120能伸縮支撐,增強機器人的行走穩(wěn)定性,減少行走時卡死等隱患。優(yōu)選的,浮動支撐機構120與所述支撐端的頂點B之間的距離不大于自移動機器人100機身長度的1/3。為了達到更好的支撐效果,浮動支撐機構120與支撐端的頂點B之間的距離≤驅(qū)動輪110與支撐端的頂點B之間的距離的1/2。若浮動支撐機構太靠近驅(qū)動輪(小于驅(qū)動輪110與支撐端的頂點B之間的距離的1/2),遇到臺階或斜坡等行走表面,自移動機器人的后端有時仍會接觸或抵頂在行走表面,導致機器人無法行走。
圖3為本實用新型自移動機器人在平面上的行走示意圖;圖4為本實用新型自移動機器人遇到臺階時的行走示意圖。如圖3和圖4所示,當自移動機器人100行走在平面上時,浮動支撐機構120接觸平面,和所述驅(qū)動輪110一起支撐自移動機器人100,使得自移動機器人100保持水平;當自移動機器人100遇到臺階時,浮動支撐機構120收 到擠壓發(fā)生收縮,自移動機器人100在浮動支撐機構120和驅(qū)動輪110的支撐下仍基本保持水平;當自移動機器人100遇到凹坑時,浮動支撐機構120伸長,浮動支撐機構120的底部接觸凹坑,自移動機器人100在浮動支撐機構120和驅(qū)動輪110的支撐下仍基本保持水平。優(yōu)選的,所述浮動支撐機構120的設置數(shù)量為2個,2個浮動支撐機構120分別設置在所述支撐端的左、右兩側(cè),從而預留支撐端的使用空間。舉例來說,本實用新型中自移動機器人為清潔機器人,支撐端可拆卸的安裝有抹布組件,抹布組件位于兩個浮動支撐機構120之間。
實施例一
圖5為本實用新型實施例一中浮動支撐機構的結構示意圖。如圖5所示,本實施例中自移動機器人100的機身包括有底座130,底座130設有容置空間,所述浮動支撐機構能夠在所述容置空間中滑動。具體的,所述浮動支撐機構包括彈簧121、支撐輪122和支架123,所述支撐輪122由輪子124和轉(zhuǎn)軸125組成,所述轉(zhuǎn)軸125設置在支架123上,所述支架123通過彈簧121與底座130彈性連接,從而使支撐輪122彈性連接于自移動機器人100。
自移動機器人100在平面上行走時,所述彈簧121處于壓縮狀態(tài),所述支撐輪122與驅(qū)動輪110共同支撐自移動機器人100,使得自移動機器人100保持水平。當自移動機器人100遇到臺階時,所述支撐輪122受到臺階的擠壓,所述彈簧121發(fā)生收縮,自移動機器人100在支撐輪122與驅(qū)動輪110的支撐下仍基本保持水平,當自移動機器人100遇到凹坑時,所述彈簧121伸長,所述支撐輪122抵頂凹坑,自移動機器人100在支撐輪122與驅(qū)動輪110的支撐下仍基本保持水平。
實施例二
圖6為本實用新型實施例二中浮動支撐機構的結構示意圖。如圖6所示,本實施例中自移動機器人100的底座130設有容置空間,所述浮動支撐機構能夠在所述容置空間中滑動。具體的,所述浮動支撐機構包括彈簧121和支撐架126,所述支撐架126包括支撐端127和連接 端128,所述支撐端127與工作表面接觸,其部分外露于所述底座130,所述連接端128通過彈簧121與底座130彈性連接,從而使支撐架126彈性連接于自移動機器人100。優(yōu)選的,所述支撐架126的材質(zhì)為防靜電耐磨材料。
自移動機器人100在平面上行走時,所述彈簧121處于壓縮狀態(tài),所述支撐架126與驅(qū)動輪110共同支撐自移動機器人100,使得自移動機器人100保持水平。當自移動機器人100遇到臺階時,所述支撐架126受到臺階的擠壓,所述彈簧121發(fā)生收縮,自移動機器人100在支撐架126與驅(qū)動輪110的支撐下仍基本保持水平,當自移動機器人100遇到凹坑時,所述彈簧121伸長,所述支撐架126抵頂凹坑,自移動機器人100在支撐架126與驅(qū)動輪110的支撐下仍基本保持水平。
需要說明的是,上述實施例一和實施例二中,當自移動機器人100遇到凹坑時,所述彈簧121伸長,所述支撐輪122或支撐架126抵頂凹坑。然而,支撐輪122或支撐架126的支撐力過大,將會影響驅(qū)動輪與地面之間的摩擦力,使得自移動機器人行走不方便。為了提高機器人的行走效率,支撐機構最好不影響或很小影響驅(qū)動輪與地面之間的摩擦力。具體的,當浮動支撐機構120相距機器人機體底部的最大距離與所述驅(qū)動輪相距機器人機體底部的最小距離相同時,具體如圖3所示,當自移動機器人100行走在平面上時,浮動支撐機構120接觸平面,和所述驅(qū)動輪110一起支撐自移動機器人100,使得自移動機器人100保持水平,此時,浮動支撐機構120具有非常小的支撐力。同時,為了減小機器人行走時的顛簸,浮動支撐機構120相距機器人機體底部的最小距離與浮動支撐機構120相距機器人機體底部的最大距離之間的距離差小于等于10mm(也即,浮動支撐機構的浮動距離小于等于10mm)。需要說明的是,驅(qū)動輪一般通過壓簧與自移動機器人底座相連,當機器人放置在地面上時,其與機器人底部的距離最小(驅(qū)動輪受到機體的壓力,彈簧收縮),詳見美國公開專利US8474090,在此不再贅述。
綜上所述,本實用新型提供一種具有浮動支撐機構的組合機器人,當組合機器人在不平整地面行走時,浮動支撐機構能伸縮支撐,增強組合機器人的行走穩(wěn)定性,減少行走時顛簸現(xiàn)象以及卡死等隱患。