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移動機器人.pdf

摘要
申請專利號:

CN201820596789.5

申請日:

2018.04.24

公開號:

CN208988716U

公開日:

2019.06.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權
IPC分類號: A47L11/24; A47L11/40 主分類號: A47L11/24; A47L11/40
申請人: 深圳市銀星智能科技股份有限公司
發明人: 肖明銀
地址: 518110 廣東省深圳市龍華區觀瀾街道觀光路銀星高科技工業園內A1棟
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201820596789.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

2019.06.18

法律狀態類型:

授權

摘要

本實用新型公開了一種移動機器人,包括:本體、均連接本體的驅動輪組件和萬向輪組件、壓力傳感器以及控制器,壓力傳感器設于萬向輪組件或驅動輪組件與本體的連接處,且在本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化;控制器在感測到壓力傳感器的變化滿足預設條件時,控制移動機器人執行規避行為,能夠在移動機器人鉆入低矮的沙發、床等家具底部時提前檢測,避免移動機器人被卡死。

權利要求書

1.一種移動機器人,其特征在于,包括:

本體;

驅動輪組件和萬向輪組件,均連接所述本體,所述驅動輪組件被配置為驅動所述移動機器人移動;以及

壓力傳感器,設于所述萬向輪組件與所述本體的連接處,所述壓力傳感器被配置為在所述本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化;

控制器,被配置為在感測到所述壓力傳感器的變化滿足第一預設條件時,控制所述移動機器人執行第一規避行為。

2.根據權利要求1所述的移動機器人,其特征在于,所述萬向輪組件包括:

支撐件,被構造為與所述本體旋轉連接,所述壓力傳感器夾設于所述支撐件與所述本體之間;以及

輪子,被構造為與所述支撐件轉動連接。

3.根據權利要求2所述的移動機器人,其特征在于,所述萬向輪組件還包括滾動軸承,所述滾動軸承的外圈與所述本體固定連接,所述支撐件沿垂直方向延伸出與所述滾動軸承的內圈嵌套連接的旋轉軸,所述壓力傳感器夾設于所述滾動軸承與所述本體之間。

4.根據權利要求1所述的移動機器人,其特征在于,所述控制器被配置為在感測到所述壓力傳感器的變化滿足第一預設條件時,控制所述移動機器人執行后退、轉向、停止中的任意一種行為。

5.一種移動機器人,其特征在于,包括:

本體;

驅動輪組件和萬向輪組件,均連接所述本體,所述驅動輪組件被配置為驅動所述移動機器人移動;以及

壓力傳感器,設于所述驅動輪組件與所述本體的連接處,所述壓力傳感器被配置為在所述本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化;

控制器,被配置為在感測到所述壓力傳感器的變化滿足第二預設條件時,控制所述移動機器人執行第二規避行為。

6.根據權利要求5所述的移動機器人,其特征在于,所述驅動輪組件通過插銷軸與所述本體樞轉連接,所述壓力傳感器夾設于所述插銷軸與所述本體之間。

7.根據權利要求6所述的移動機器人,其特征在于,所述驅動輪組件為兩個,每個所述驅動輪組件包括:

輪體和電機,所述輪體的至少部分收納于所述本體內,所述電機被配置為驅動所述輪體轉動;

聯動臂,具有一近端和一遠端,所述輪體轉動連接在所述聯動臂的遠端,所述聯動臂的近端通過所述插銷軸與所述本體樞轉連接;以及

彈性件,分別與所述本體和所述聯動臂連接,在所述彈性件的彈力作用下,所述輪體始終有向所述本體外部伸出的趨勢。

8.根據權利要求6或7所述的移動機器人,其特征在于,所述壓力傳感器包括上部壓力傳感器,所述上部壓力傳感器位于所述插銷軸的上部,所述控制器被配置為在感測到所述上部壓力傳感器的變化滿足第二預設條件時,控制所述移動機器人執行后退、轉向、停止中的任意一種行為。

9.根據權利要求6或7所述的移動機器人,其特征在于,所述壓力傳感器包括下部壓力傳感器,所述下部壓力傳感器位于所述插銷軸的下部,所述控制器被配置為在感測到所述下部壓力傳感器的變化滿足第二預設條件時,控制所述移動機器人的驅動輪組件停止轉動。

10.根據權利要求1-4、5-7中任意一項所述的移動機器人,其特征在于,所述壓力傳感器為薄膜壓力傳感器。

說明書

移動機器人

技術領域

本實用新型涉及機器人技術領域,尤其涉及一種移動機器人。

背景技術

目前,清潔機器人、家庭監控機器人等移動機器人已經廣泛應用在家庭、辦公室等場所,其中,清潔機器人能夠對地面進行清潔操作,比如清掃,另外還可以附加吸塵、拖地等功能。

在實際應用中,移動機器人容易鉆入床、沙發等家具底部而出現卡死現象,導致移動機器人的驅動輪打滑,不能脫困,用戶體驗不佳。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于,提供一種移動機器人,能夠在鉆入低矮的沙發、床等家具底部時提前檢測,避免被卡死。

為了解決上述技術問題,本實用新型采用以下技術方案:

一種移動機器人,包括:

本體;

驅動輪組件和萬向輪組件,均連接所述本體,所述驅動輪組件被配置為驅動所述移動機器人移動;以及

壓力傳感器,設于所述萬向輪組件與所述本體的連接處,所述壓力傳感器被配置為在所述本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化;

控制器,被配置為在感測到所述壓力傳感器的變化滿足第一預設條件時,控制所述移動機器人執行第一規避行為。

其中,所述萬向輪組件包括:支撐件,被構造為與所述本體旋轉連接,所述壓力傳感器夾設于所述支撐件與所述本體之間;以及

輪子,被構造為與所述支撐件轉動連接。

其中,所述萬向輪組件還包括滾動軸承,所述滾動軸承的外圈與所述本體固定連接,所述支撐件沿垂直方向延伸出與所述滾動軸承的內圈嵌套連接的旋轉軸,所述壓力傳感器夾設于所述滾動軸承與所述本體之間。

其中,所述控制器被配置為在感測到所述壓力傳感器的變化滿足第一預設條件時,控制所述移動機器人執行后退、轉向、停止中的任意一種行為。

其中,所述壓力傳感器為薄膜壓力傳感器。

為了解決上述技術問題,本實用新型還采用以下技術方案:

一種移動機器人,包括:

本體;

驅動輪組件和萬向輪組件,均連接所述本體,所述驅動輪組件被配置為驅動所述移動機器人移動;以及

壓力傳感器,設于所述驅動輪組件與所述本體的連接處,所述壓力傳感器被配置為在所述本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化;

控制器,被配置為在感測到所述壓力傳感器的變化滿足第二預設條件時,控制所述移動機器人執行第二規避行為。

其中,所述驅動輪組件通過插銷軸與所述本體樞轉連接,所述壓力傳感器夾設于所述插銷軸與所述本體之間。

其中,所述驅動輪組件為兩個,每個所述驅動輪組件包括:

輪體和電機,所述輪體的至少部分收納于所述本體內,所述電機被配置為驅動所述輪體轉動;

聯動臂,具有一近端和一遠端,所述輪體轉動連接在所述聯動臂的遠端,所述聯動臂的近端通過所述插銷軸與所述本體樞轉連接;以及

彈性件,分別與所述本體和所述聯動臂連接,在所述彈性件的彈力作用下,所述輪體始終有向所述本體外部伸出的趨勢。

其中,所述壓力傳感器包括上部壓力傳感器,所述上部壓力傳感器位于所述插銷軸的上部,所述控制器被配置為在感測到所述上部壓力傳感器的變化滿足第二預設條件時,控制所述移動機器人執行后退、轉向、停止中的任意一種行為。

其中,所述壓力傳感器包括下部壓力傳感器,所述下部壓力傳感器位于所述插銷軸的下部,所述控制器被配置為在感測到所述下部壓力傳感器的變化滿足第二預設條件時,控制所述移動機器人的驅動輪組件停止轉動。

其中,所述壓力傳感器為薄膜壓力傳感器。

與現有技術相比,本實用新型的技術方案至少具有以下有益效果:

本實用新型提供的一種移動機器人,包括:本體、均連接本體的驅動輪組件和萬向輪組件、壓力傳感器以及控制器,壓力傳感器設于萬向輪組件或驅動輪組件與本體的連接處,且在本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化;控制器在感測到壓力傳感器的變化滿足預設條件時,控制移動機器人執行規避行為,能夠在移動機器人鉆入低矮的沙發、床等家具底部時提前檢測,避免移動機器人被卡死。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的變形形式。

圖1是本實用新型一實施例的移動機器人的整體結構示意圖;

圖2是圖1中所示移動機器人的底部視圖;

圖3是圖1中所示移動機器人的側面剖視及局部放大圖;

圖4是驅動輪組件的爆炸結構示意圖;

圖5是驅動輪組件與殼罩組裝時縮回狀態示意圖;

圖6是驅動輪組件與殼罩組裝時伸出狀態示意圖;

圖7是沿圖2中所示A-A剖面線的剖視及局部放大圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1和圖2所示,圖1是本實用新型一實施例的移動機器人10的整體結構示意圖,圖2是圖1中所示移動機器人10的底部視圖。在本實用新型實施例中,移動機器人10是清潔機器人,在其他實施例中,移動機器人10也可以是遠程監控機器人、遙控機器人等。下文中均以清潔機器人為例進行說明。

移動機器人10包括:本體、兩個驅動輪組件、萬向輪組件和控制器(圖中未示出),在本實施例中,本體包括底盤110和上殼120,上殼120可拆卸地設于底盤110上,以在使用期間保護移動機器人10內部的各種功能部件免受激烈撞擊或無意間滴灑的液體的損壞;底盤110用于承載和支撐各種功能部件,例如,驅動輪組件、萬向輪組件、吸塵機構、滾筒刷機構、邊刷機構等。

如圖3所示,在本實施例中,萬向輪組件設于本體的底部并靠近相對于移動機器人10前進方向的前部位置,在其他實施例中,萬向輪組件可以靠近相對于移動機器人10前進方向的后部位置。萬向輪組件包括支撐件210和輪子220,支撐件210可旋轉地連接在底盤110,輪子220可轉動地與支撐件210連接。由于萬向輪組件具有一定的高度,當萬向輪組件安裝在底盤110時,為了縮小底盤110與地面的距離,底盤110的底部成型有容置槽121,支撐件210至少部分容納于容置槽121內,輪子220至少部分顯露于容置槽121外部,實現與地面滾動接觸。

以萬向輪組件設于本體的底部并靠近相對于移動機器人10前進方向的前部位置為例進行說明,為了感測本體的前部位置受到的垂直方向的外部壓力或壓力分量,通過在萬向輪組件與本體的連接處設置壓力傳感器310,壓力傳感器310優選為薄膜壓力傳感器,壓力傳感器310可以包括但不限于壓電式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電容式壓力傳感器等。

在本實施例中,萬向輪組件還可以包括滾動軸承230,滾動軸承230的外圈與底盤110固定連接,支撐件210沿垂直方向延伸出與滾動軸承230的內圈嵌套連接的旋轉軸240,壓力傳感器310夾設于滾動軸承230與底盤110之間。可選的,在省去滾動軸承230的條件下,壓力傳感器310也可以直接夾設于支撐件210與底盤110之間。

壓力傳感器310能夠在本體受到垂直方向的外部壓力或垂直方向的壓力分量時發生變化,控制器被配置為能夠感測到壓力傳感器310的變化,并且在該變化滿足第一預設條件時,控制移動機器人10執行第一規避行為。

在一實際應用場景中,移動機器人10對地面進行清潔操作時難免會鉆入低矮的沙發、床等家具底部,此時,移動機器人10的前部位置會受到圖3中空心箭頭B1示意的外部壓力,該外部壓力會施加在壓力傳感器310上,引起壓力傳感器310的諸如電阻、電容等特性參數發生變化。例如,壓阻式薄膜壓力傳感器的阻值會隨著外部壓力的增大而減小,控制器感測到阻值小于或等于預設閾值時即滿足第一預設條件,進而控制移動機器人10執行第一規避行為,具體的,通過調節驅動輪組件的電機來控制移動機器人10執行第一規避行為,該第一規避行為包括但不限于后退、轉向、停止中的任意一種行為,從而能夠在移動機器人10鉆入低矮的沙發、床等家具底部時提前檢測,避免移動機器人10被卡死。

在又一實際應用場景中,移動機器人10對地面進行清潔操作時遇到地面上的凸起,例如門檻、玩具、鞋子,移動機器人10有可能會被頂起,導致萬向輪組件的輪子220懸空,此時,相對于移動機器人10在地面上正常行進時壓力傳感器310受到的壓力會大大減小,引起壓力傳感器310的諸如電阻、電容等特性參數發生變化。例如,壓阻式薄膜壓力傳感器的阻值會隨著外部壓力的減小而增大,控制器感測到阻值大于或等于預設閾值時即滿足第一預設條件,進而控制移動機器人10執行第一規避行為,具體的,通過調節驅動輪組件的電機來控制移動機器人10執行第一規避行為,該第一規避行為包括但不限于后退、轉向、停止、發出報警信息中的任意一種行為。

如圖4所示,其為驅動輪組件的爆炸結構示意圖,驅動輪組件包括:輪體410、電機420、彈性件430和聯動臂440。聯動臂440具有一近端和一遠端,輪體410轉動連接在聯動臂440的遠端,聯動臂440的近端通過插銷軸Pa與底盤110樞轉連接。電機420被配置為驅動輪體410轉動,具體的,電機420的輸出軸421和輪體410的轉軸411均與聯動臂440的齒輪副441連接,基于此,電機420通過聯動臂440的齒輪副441驅動輪體410轉動。齒輪副441包覆于聯動臂440的兩個半殼(即第一半殼442和第二半殼443)所形成的容置腔內,為了提高密封性,第一半殼442和第二半殼443的連接處設置有密封圈444。

彈性件430分別與底盤110和聯動臂440連接,具體的,彈性件430的一端連接在聯動臂440上突起的掛鉤445,彈性件430的另一端連接在底盤110或上殼120上。在彈性件430的彈力作用下,輪體410始終有向底盤110外部伸出的趨勢,參考圖5和圖6,圖5是驅動輪組件與殼罩111組裝時縮回狀態示意圖,圖6是驅動輪組件與殼罩111組裝時伸出狀態示意圖。在本實施例中,殼罩111可以作為底盤110的一部分,并與底盤110可拆卸地固定安裝在一起,彈性件430的另一端連接在殼罩111上。在其他實施例中,殼罩111也可以省去,彈性件430的另一端直接連接在底盤110上。

為了感測本體受到的垂直方向的外部壓力或壓力分量,通過在萬向輪組件與本體的連接處設置壓力傳感器,壓力傳感器優選為薄膜壓力傳感器,壓力傳感器可以包括但不限于壓電式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電容式壓力傳感器等。

壓力傳感器能夠在本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化,控制器被配置為能夠感測到壓力傳感器的變化,并且在該變化滿足第二預設條件時,控制移動機器人10執行第二規避行為。

如圖7所示,在一實施例中,壓力傳感器包括上部壓力傳感器321,上部壓力傳感器321位于插銷軸Pa的上部,控制器被配置為在感測到上部壓力傳感器321的變化滿足第二預設條件時,控制移動機器人10執行后退、轉向、停止中的任意一種行為。在一實際應用場景中,當移動機器人10上被放置比較重的物體,或者小孩、動物壓在移動機器人10上,均會造成上部壓力傳感器321的諸如電阻、電容等特性參數發生較大的變化,控制器感測到上部壓力傳感器321的特性參數滿足第二預設條件時,通過調節驅動輪組件的電機420來控制移動機器人10執行停止的行為,或者同時伴隨著發出報警信息。

如圖7所示,在又一實施例中,壓力傳感器包括下部壓力傳感器322,下部壓力傳感器322位于插銷軸Pa的下部,控制器被配置為在感測到下部壓力傳感器322的變化滿足第二預設條件時,通過調節驅動輪組件的電機420來控制驅動輪組件的輪體410停止轉動。在一實際應用場景中,當移動機器人被抱起,或者被諸如門檻、玩具、鞋子等地面上的凸起頂起,導致驅動輪組件的輪體410處于懸空狀態,此時,相對于移動機器人10在地面上正常行進時下部壓力傳感器322受到的壓力會增加,引起下部壓力傳感器322的諸如電阻、電容等特性參數發生變化。控制器感測到下部壓力傳感器322的特性參數滿足第二預設條件時,通過調節驅動輪組件的電機420來控制移動機器人10執行停止的行為,或者同時伴隨著發出報警信息。

本實用新型提供的一種移動機器人10,包括:本體、均連接本體的驅動輪組件和萬向輪組件、壓力傳感器以及控制器,壓力傳感器設于萬向輪組件或驅動輪組件與本體的連接處,且在本體受到垂直方向的外部壓力或壓力分量時發生變化;控制器在感測到壓力傳感器的變化滿足預設條件時,控制移動機器人10執行規避行為,能夠在移動機器人10鉆入低矮的沙發、床等家具底部時提前檢測,避免移動機器人10被卡死。

在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述的實施方式,并不構成對該技術方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等,均應包含在該技術方案的保護范圍之內。

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