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Patent Searching and Data


Title:
MOBILE MECHANISM AND MOBILE ROBOT HAVING SAME, AND MOBILE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/041754
Kind Code:
A1
Abstract:
A mobile mechanism and a mobile robot (100) having same, and a mobile method. The mobile mechanism (1) comprises a housing, a sliding base (80), a mobile wheel (70), a compression portion (40), and a deformation portion; a guiding portion is provided in the housing; the sliding base (80) is mounted on the guiding portion and can move along the guiding portion; the mobile wheel (70) is fixed on the sliding base (80), and is partially exposed out of the surface of the housing; the compression portion (40) is compressed on the sliding base (80) and moves the sliding base (80) towards the surface of the housing; the deformation portion is mounted on the housing and is connected to the compression portion (40), and the compression portion (40) supplies an action force to the sliding base (80) for moving towards the surface of the housing during compression. According to the mobile mechanism (1), the robot (100) is applicable to move on different types of working surfaces, especially when it comes to an obstacle, the compression portion (40) can provide a downward action force for the sliding base (80), so that the mobile wheel (70) gets as close to the working surface as possible, and contacts with the working surface to produce friction, and the mobile robot (100) can move away from the obstacle.

Inventors:
WU WEIXUN (CN)
LI MENGQIN (CN)
DING LIGUO (CN)
YANG KAI (CN)
DING HUANG (CN)
ZHENG ZHUOBIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2018/075230
Publication Date:
March 07, 2019
Filing Date:
February 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
GUANGDONG BONA ROBOT CORP LTD (CN)
International Classes:
A47L11/24
Foreign References:
CN204698461U2015-10-14
CN106618393A2017-05-10
CN104814698A2015-08-05
CN204260679U2015-04-15
CN102697432A2012-10-03
US4612681A1986-09-23
Other References:
See also references of EP 3677161A4
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ZHIDI INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY CO., LTD (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种移动机构, 其特征在于, 包括:

壳体, 所述壳体内设置有导向部;

滑座, 安装在所述导向部上并可沿所述导向部移动;

移动轮, 固定在所述滑座上,并部分露出所述壳体表面;

抵压部, 抵压于所述滑座上且使所述滑座向所述壳体表面运动; 形变部, 安装在所述壳体上并与所述抵压部相连, 在形变吋通过所述 抵压部给予所述滑座向所述壳体表面运动的作用力。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述移动机构, 其特征在于, 包括: 壳体、 滑座、 移 动轮、 抵压部和形变部, 其中:

所述壳体包括下壳体和上壳体, 在上壳体和下壳体之间设置有导向部 所述滑座安装在所述导向部上, 并可沿所述导向部在下壳体和上壳体 之间上下移动;

所述移动轮固定在所述滑座上,并部分露出所述壳体表面, 与工作面 接触;

所述抵压部抵压于所述滑座上, 且使所述滑座向所述壳体表面运动; 所述形变部安装在所述壳体上, 并与所述抵压部相连, 在形变吋通过 所述抵压部给予所述滑座向所述壳体表面运动的作用力。

根据权利要求 1或 2所述的移动机构, 其特征在于: 所述导向部为导轨 根据权利要求 3所述的移动机构, 其特征在于: 所述导轨至少为一条

, 且所述滑座上具有在导轨内沿导轨滑动的滑动块。

根据权利要求 1或 2所述的移动机构, 其特征在于: 所述导向部为导柱 根据权利要求 5所述的移动机构, 其特征在于: 所述导柱的轴线垂直 于移动面。

根据权利要求 5或 6所述的移动机构, 其特征在于: 所述壳体包括上壳 体和下壳体, 所述导柱设置在所述上壳体与所述下壳体之间。

[权利要求 8] 根据权利要求 5或 6或 7所述的移动机构, 其特征在于: 所述导柱包括 两根, 对称设置在所述滑座的两侧。

[权利要求 9] 根据权利要求 4~8任一所述的移动机构, 其特征在于: 所述导柱包括 三根, 成三角型分布于所述滑座的两侧。

[权利要求 10] 根据权利要求 1所述的移动机构, 其特征在于: 所述抵压部包括转动 部、 第一端部、 第二端部, 所述转动部通过转轴固定在所述壳体上, 所述第一端部自所述转动部向远离所述滑座的方向延伸, 并通过形变 部与所述壳体连接; 所述第二端部自所述转动部向所述滑座的方向延 伸, 并抵压在所述滑座上。

[权利要求 11] 根据权利要求 1所述的移动机构, 其特征在于: 所述滑座包括本体, 以及收容在所述本体内的传动部, 所述传动部与所述移动轮传动连接

[权利要求 12] 根据权利要求 11所述的移动机构, 其特征在于: 所述传动部为传动齿 轮和 /或传动轴。

[权利要求 13] 根据权利要求 11或 12所述的移动机构, 其特征在于: 所述传动部还包 括转动轴, 所述转动轴与所述移动轮传动连接。

[权利要求 14] 根据权利要求 13所述的移动机构, 其特征在于: 所述滑座上还设置有 电机, 所述电机通过转动轴与所述移动轮传动连接。

[权利要求 15] 根据权利要求 5所述的移动机构, 其特征在于: 所述滑座还包括与所 述导柱滑动设置的滑套。

[权利要求 16] 根据权利要求 1所述的移动机构, 其特征在于: 所述形变部为弹簧。

[权利要求 17] 一种移动机器人, 其特征在于: 包括权利要求 1-16任一项所述的移动 机构。

[权利要求 18] 根据权利要求 17所述的移动机器人, 其特征在于: 所述移动机器人为 扫地机器人或割草机器人。

[权利要求 19] 一种移动机器人的移动方法, 其特征在于, 包括如下步骤:

(1) 移动轮与工作面接触, 滑座与构成机器人的主体活动连接, 其 中所述主体包括上客体和下壳体;

(2) 移动吋, 主体离地高度下降, 滑座在导向部上呈上升姿态;

(3) 滑座上升吋推动抵压部上升, 抵压部上升带动形变部形变;

(4) 形变部形变吋通过抵压部产生作用力, 迫使滑座下降, 将移动 轮顶出下壳体表面, 让移动轮与工作面保持接触。

[权利要求 20] 根据权利要求 19所述的移动方法, 其特征在于, 所述导向部为导轨。

[权利要求 21] 根据权利要求 19所述的移动方法, 其特征在于: 所述导向部为导柱。

[权利要求 22] 根据权利要求 21所述的移动方法, 其特征在于: 所述主体包括上壳体 和下壳体, 所述导柱设置在所述上壳体与所述下壳体之间。

[权利要求 23] 根据权利要求 21所述的移动方法, 其特征在于: 所述导柱包括两根, 对称设置在所述滑座的两侧。

[权利要求 24] 根据权利要求 19所述的移动方法, 其特征在于: 所述抵压部包括转动 部、 第一端部、 第二端部, 所述转动部通过转轴固定在所述壳体上, 所述第一端部自所述转动部向远离所述滑座的方向延伸, 并通过形变 部与所述壳体连接; 所述第二端部自所述转动部向所述滑座的方向延 伸, 并抵压在所述滑座上。

[权利要求 25] 根据权利要求 24所述的移动方法, 其特征在于: 所述步骤 (3) 中, 滑座上升吋推动抵压部的第二端部上升, 进而使第一端部拉伸形变部 , 而形变部由于被拉伸而产生一个拉力, 该拉力使第一端部向第二端 部的一端靠近, 而第二端部给予滑座一个向下的作用力, 使滑座下降 , 将移动轮顶出下壳体表面, 让移动轮与工作面保持接触。

Description:
移动机构及具有该移动机构的移动机器人及移 动方法

技术领域

[0001] 本发明涉及移动设备技术领域, 尤其涉及一种可应用于家庭清洁或草坪移动的 移动机构及具有该移动机构的移动机器人及移 动方法。

背景技术

[0002] 随着人们对生活要求的提高, 市场上也出现了越来越多为人类服务的机器人 , 而这些机器人大多是在工作面自行移动, 如居家使用的扫地机器人、 安防机器 人, 商业服务机器人如科沃斯推出的公共服务机器 人, 并将智能机器服务到日 常生活中的导游讲解、 饭店点餐等生活细节。 这类机器人都是可以在工作面自 行移动, 通过智能程序以在目标地点对目标执行指定的 功能程序, 使使用者得 以享受智能生活。

[0003] 由于机器人需要在工作面移动, 就不可避免地会遇到不同类型的工作面环境, 如水泥地、 地板、 地毯等, 这些工作面都会存在一些无法避让的障碍, 如一些 不同类型工作面的过渡段产生的高度落差, 或门槛, 或线缆, 或可以使机器人 在翻越吋易产生悬空状态的突起。 这种落差或突起不仅会导致机器人悬空, 还 会导致机器人在翻越吋产生振动, 并对机器人内部的电子元件造成影响。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为解决背景技术中的技术问题, 本发明提供的移动机器人技术方案如下: [0005] 一种移动机构, 包括: 壳体, 所述壳体内设置有导向部; 滑座, 安装在所述导 向部上并可沿所述导向部移动; 移动轮, 固定在所述滑座上, 并部分露出所述 壳体表面; 抵压部, 抵压于所述滑座上且使所述滑座向所述壳体表 面运动; 形 变部, 安装在所述壳体上并与所述抵压部相连, 在形变吋通过所述抵压部给予 所述滑座向所述壳体表面运动的作用力。 [0006] 进一步地, 所述移动机构, 包括: 壳体、 滑座、 移动轮、 抵压部和形变部, 其 中: 所述壳体包括下壳体和上壳体, 在上壳体和下壳体之间设置有导向部; 所 述滑座安装在所述导向部上, 并可沿所述导向部在下壳体和上壳体之间上下 移 动; 所述移动轮固定在所述滑座上,并部分露出所 壳体表面, 与工作面接触; 所述抵压部抵压于所述滑座上, 且使所述滑座向所述壳体表面运动; 所述形变 部安装在所述壳体上, 并与所述抵压部相连, 在形变吋通过所述抵压部给予所 述滑座向所述壳体表面运动的作用力。

[0007] 进一步地, 所述导向部为导轨。

[0008] 进一步地, 所述导轨至少为一条, 且所述滑座上具有在导轨内沿导轨滑动的滑 动块。

[0009] 进一步地, 所述导向部为导柱。

[0010] 进一步地, 所述导柱的轴线垂直于移动面。

[0011] 进一步地, 所述导柱设置在所述上壳体与所述下壳体之间 。

[0012] 进一步地, 所述导柱包括两根, 对称设置在所述滑座的两侧。

[0013] 进一步地, 所述导柱包括三根, 成三角型分布于所述滑座的两侧。

[0014] 进一步地, 所述抵压部包括转动部、 第一端部、 第二端部, 所述转动部通过转 轴固定在所述壳体上, 所述第一端部自所述转动部向远离所述滑座的 方向延伸 , 并通过形变部与所述壳体连接; 所述第二端部自所述转动部向所述滑座的方 向延伸, 并抵压在所述滑座上。

[0015] 进一步地, 所述滑座包括本体, 以及收容在所述本体内的传动部, 所述传动部 与所述移动轮传动连接。

[0016] 进一步地, 所述传动部为传动齿轮和 /或传动轴。

[0017] 进一步地, 所述传动部还包括转动轴, 所述转动轴与所述移动轮传动连接。

[0018] 进一步地, 所述滑座上还设置有电机, 所述电机通过转动轴与所述移动轮传动

[0019] 进一步地, 所述滑座还包括与所述导柱滑动设置的滑套

[0020] 进一步地, 所述形变部为弹簧。

[0021] 一种移动机器人, 包括任一所述的移动机构。 [0022] 所述移动机器人为扫地机器人或割草机器人。

[0023] 一种移动机器人的移动方法, 包括如下步骤:

[0024] (1) 移动轮与工作面接触, 滑座与构成机器人的主体活动连接, 其中所述主 体包括上客体和下壳体;

[0025] (2) 移动吋, 主体离地高度下降, 滑座在导向部上呈上升姿态;

[0026] (3) 滑座上升吋推动抵压部上升, 抵压部上升带动形变部形变;

[0027] (4) 形变部形变吋通过抵压部产生作用力, 迫使滑座下降, 将移动轮顶出下 壳体表面, 让移动轮与工作面保持接触。

[0028] 进一步地, 所述导向部为导轨。

[0029] 进一步地, 所述导向部为导柱。

[0030] 进一步地, 所述主体包括上壳体和下壳体, 所述导柱设置在所述上壳体与所述 下壳体之间。

[0031] 进一步地, 所述导柱包括两根, 对称设置在所述滑座的两侧。

[0032] 进一步地, 所述抵压部包括转动部、 第一端部、 第二端部, 所述转动部通过转 轴固定在所述壳体上, 所述第一端部自所述转动部向远离所述滑座的 方向延伸 , 并通过形变部与所述壳体连接; 所述第二端部自所述转动部向所述滑座的方 向延伸, 并抵压在所述滑座上。

[0033] 进一步地, 所述步骤 (3) 中, 滑座上升吋推动抵压部的第二端部上升, 进而 使第一端部拉伸形变部, 而形变部由于被拉伸而产生一个拉力, 该拉力使第一 端部向第二端部的一端靠近, 而第二端部给予滑座一个向下的作用力, 使滑座 下降, 将移动轮顶出下壳体表面, 让移动轮与工作面保持接触。

发明的有益效果

有益效果

[0034] 与现有技术相比, 本发明的有益效果在于: 可以适用于在不同类型的工作面移 动的移动机器人, 在移动机器人遇到障碍吋, 抵压部给予滑座向下的作用力, 使移动轮最大限度的靠近工作面, 与工作面接触, 以产生摩擦, 使移动机器人 能够移动并离幵障碍。

对附图的简要说明 附图说明

[0035] 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 附图作简单的介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图是本发明的一些实施例, 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 些附图获得其他的附图。

[0036] 图 1为本发明较佳实施例的扫地机器人结构示意 ;

[0037] 图 2为图 1中扫地机器人的仰视图;

[0038] 图 3为图 1中扫地机器人的移动机构结构示意图;

[0039] 图 4为图 3的爆炸结构示意图;

[0040] 图 5为图 3的移动机构一使用状态结构示意图;

[0041] 图 6为抵压部结构示意图;

[0042] 图 7为滑座结构示意图。

本发明的实施方式

[0043] 下面将结合附图和具体实施例对本发明技术方 案进行清楚、 完整地描述, 显然 , 这里所描述的实施例仅仅是发明的一部分实施 例, 而不是全部的实施例。 基 于本发明描述的具体实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提 下所获得的所有其他实施例, 都应当属于本发明权利要求所限定的保护范围 内 。 例如: 本申请所述的导向部可以是用于引导物体沿预 定方向移动的导柱或导 轨, 并且, 使本申请的滑座在导向部上沿导向部做往复运 动; 又例如本申请中 的形变部可以是弹簧, 或橡皮筋, 或具有形变可恢复或弹性功能的可形变体。

[0044] 实施例一

[0045] 本发明提供一种在工作面自行移动的移动机器 人, 以扫地机器人 100为例, 该 扫地机器人 100的结构如图 1和图 2所示, 扫地机器人 100包括构成外形的主体, 以及承载所述主体在工作面移动的移动机构 1, 在扫地机器人 100在工作面移动 吋, 移动机构 1承载着主体以及设置在主体上的其他功能部 (如尘盒、 风机、 清洁组件、 控制主板、 马达等) 的重量。 其中, 主体包括下壳体 10和上壳体 20 , 移动机构 1如图 3至图 7所示。 [0046] 在本实施例中, 如图 3、 图 4所示, 移动机构 1包括: 壳体、 滑座 80、 抵压部 40 、 移动轮 70以及弹簧 30。 其中, 壳体由下壳体 10和上壳体 20构成, 在壳体内对 称设置有两根导柱 60, 每根导柱 60的轴线垂直于移动面 (扫地机器人移动经过 的工作面) ; 滑座 80设置在导柱 60上, 沿导柱 60轴向在下壳体 10与上壳体 20之 间移动; 抵压部 40通过弹簧 30与上壳体 20连接, 并受弹簧 30的弹力作用而抵压 在滑座 80上, 使滑座 80向下移动并向工作面靠近; 移动轮 70固定在滑座 80上, 并部分露出下壳体 10表面与工作面接触。

[0047] 构成移动机构 1的壳体包括上壳体 20和下壳体 10, 其中, 上壳体 20与主体一体 成型, 上壳体 20与下壳体 10之间设置有导柱 60,滑座 80滑动设置在导柱 60上, 滑 座 80受外力吋在导柱 60上作升降运动。 为减少滑座 80的运动吋晃动, 导柱 60至 少为两根且分别设置在滑座 80的对角位置 (如图 3至图 5所示) , 呈对称设置; 导柱 60还可以是三根, 呈三角型分布, 使滑座 80的受力吋更均匀, 运动更稳定

[0048] 见图 5及图 6所示, 抵压部 40还包括转动部 400, 转动部 400通过转轴 50固定在上 壳体 20上, 抵压部 40具有彼此分离并向外延伸呈一定角度设置的 一端部 401和 第二端部 402, 第一端部 401自转动部 400向远离滑座 80的方向延伸, 并通过弹簧 30与上壳体 20连接; 第二端部 402自转动部 400向滑座 80的方向延伸, 并抵压在 滑座 80上。 第一端部 401被弹簧 30牵拉吋, 第二端部 402可以随动。

[0049] 见图 7所示, 滑座 80包括本体 800, 以及收容在本体 800内的传动部 (内部元件 , 未示出) , 传动部与移动轮 70传动连接。 其中, 本体 800构成一个腔体, 腔体 内设置有作为传动部的传动齿轮和 /或传动轴。

[0050] 当扫地机器人 100在工作面移动吋, 移动轮 70与工作面接触, 且因移动轮 70需 要承载整机的重量, 而滑座 80与主体是活动连接的, 主体的重量迫使主体离地 高度下降, 使滑座 80在导柱 60上呈上升姿态, 且滑座 80在上升吋推动抵压部 40 的第二端部 402上升, 进而使第一端部 401拉伸弹簧 30, 而弹簧 30由于被拉伸而 产生一个拉力, 该拉力使第一端部 401向第二端部 402的一端靠近, 而第二端部 4 02给予滑座 80—个向下的作用力, 使滑座 80下降, 并尽最大限度地将移动轮 70 顶出下壳体 10表面, 让主体与工作面保持一个安全距离, 该安全距离可以使扫 地机器人 100在越障吋, 让移动轮 70与工作面保持接触, 避免移动轮 70悬空。

[0051] 进一步地, 如图 7所示, 滑座 80还包括与导柱 60滑动设置的滑套 801。

[0052] 当本申请中的导向部为导轨吋, 导轨的数量至少为一条, 且滑座具有在导轨内 沿导轨滑动的滑动块, 通过滑座的自重或滑座受外力作用而使滑座在 导轨内移 动。

[0053] 进一步地, 传动部包括转动轴, 转动轴与移动轮 70传动连接。

[0054] 进一步地, 如图 7所示, 滑座 80上还设置有电机 802, 电机 802通过转动轴与移 动轮 70传动连接, 使移动机器人在工作吋能在工作面移动。

[0055] 实施例二

[0056] 本发明还提供了一种移动机器人的移动方法, 包括如下步骤:

[0057] (1) 移动轮与工作面接触, 滑座与构成机器人的主体活动连接, 其中所述主 体包括上客体和下壳体;

[0058] (2) 移动吋, 主体离地高度下降, 滑座在导向部上呈上升姿态;

[0059] (3) 滑座上升吋推动抵压部上升, 抵压部上升带动形变部形变;

[0060] (4) 形变部形变吋通过抵压部产生作用力, 迫使滑座下降, 将移动轮顶出下 壳体表面, 让移动轮与工作面保持接触。

[0061] 本实施例中, 如图 3〜图 7所示, 所述主体包括上壳体 20和下壳体 10, 所述导向 部可以为导轨或导柱。 当所述导向部为导轨吋, 导轨的数量至少为一条, 且滑 座具有在导轨内沿导轨滑动的滑动块, 通过滑座的自重或滑座受外力作用而使 滑座在导轨内移动; 当所述导向部为导柱吋, 所述导柱设置在所述上壳体与所 述下壳体之间。

[0062] 进一步地, 本实施例优选导向部为导柱 60, 且进一步优选所述导柱包括两根, 对称设置在所述滑座 80的两侧。 当然导柱 60还可以是三根, 呈三角型分布, 使 滑座 80的受力吋更均匀, 运动更稳定。

[0063] 进一步地, 本实施例中, 所述抵压部 40包括转动部 400、 第一端部 401、 第二端 部 402, 所述转动部 400通过转轴 50固定在所述上壳体 20上, 所述第一端部 401自 所述转动部 400向远离所述滑座 80的方向延伸, 并通过形变部与所述上壳体 20连 接, 其中所述形变部为弹簧 30; 所述第二端部 402自所述转动部 400向所述滑座 的方向延伸, 并抵压在所述滑座 80上。 第一端部 401被弹簧 30牵拉吋, 第二端部 402可以随动。

[0064] 进一步地, 滑座 80上升吋推动抵压部 40的第二端部 402上升, 进而使第一端部 4 01拉伸形变部, 而形变部弹簧 30由于被拉伸而产生一个拉力, 该拉力使第一端 部 401向第二端部 402的一端靠近, 而第二端部给 402予滑座 80—个向下的作用力 , 使滑座 80下降, 将移动轮 70顶出下壳体表面, 让移动轮 70与工作面保持接触

[0065] 以上所揭露的仅为本发明技术方案的实施例而 已, 不能以此来限定本发明之权 利范围, 因此依本发明权利要求所作的等同变化, 仍属本发明所涵盖的范围。