本申请涉及智能家居领域,尤其涉及一种越障装置。
背景技术:
随着人们生活水平的提高,机器人技术越来越普及于人们的家居生活中,满足不同的需求,例如应用在打扫地面时,需要机器人既能全方位清理室内任何角落,又能成功跨越障碍物,以带来优质的清理效果。
现有技术中,仿生机器人的越障能力较差,主要利用滚轮或者简单的肢体进行移动,只能应用于平坦的地面,不能适应楼梯、庭院及水坑等复杂的情况,影响用户体验。
技术实现要素:
本申请提供了一种越障装置,用于配合运载扫地机器人,所述越障装置包括支架本体和安装于所述支架本体上的联动机构,所述联动机构包括用于行进的支撑腿和驱动所述支撑腿运动及调整所述支撑腿高度的驱动装置。
可选择地,所述支撑腿包括连接杆和支撑杆,所述驱动装置包括第一驱动电机和第二驱动电机;其中,所述第一驱动电机设置于所述支架本体,所述连接杆连接于所述第一驱动电机的驱动轴,所述连接杆与所述支撑杆通过所述第二驱动电机转动连接。
可选择地,所述支撑腿至少为四个,分设于所述支架本体的两侧。
可选择地,所述支架本体包括承载面和分别固定于所述承载面相对两侧的边框,所述支撑腿设置于所述边框上。
可选择地,所述支架本体包括设置于所述承载面的侧面的引导坡面,用以引导所述扫地机器人移上所述承载面,所述引导坡面设置于两侧所述边框之间。
可选择地,所述边框高于所述承载面所在的平面;其中,两个所述边框与所述承载面配合以形成所述扫地机器人的容纳空间。
可选择地,越障装置还包括设置于所述支架本体内的控制面板,所述控制面板通信连接于所述扫地机器人,且电性连接于所述驱动装置;其中,所述越障装置通过所述控制面板在所述扫地机器人的控制信号下控制所述驱动装置,进而控制所述支撑腿的运动。
可选择地,所述支撑杆远离所述连接杆的一端设置有用于增大与地面摩擦力的防滑套。
可选择地,所述支撑杆远离所述连接杆的一端为球状结构或掌状结构或叉状结构。
可选择地,所述边框设有容纳所述第二驱动电机的容纳部。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请的实施例提供了一种越障装置,用于配合运载扫地机器人,该越障装置通信连接于扫地机器人,其支撑腿在驱动装置的驱动下能够在行进过程中动作保持平稳与灵活,成功越过障碍物,从而使得越障装置可适用于不同的场景,扩大越障装置的适用范围。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种越障装置的支撑腿展开状态下的结构示意图;
图2为图1所示的越障装置的支撑腿收缩状态下的结构示意图;
图3为图1所示的越障装置的支撑腿的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种越障装置在支撑腿展开状态下与扫地机器人组合的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种越障装置在支撑腿收缩状态下与扫地机器人组合的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。除非另作定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
图1为本申请实施例提供的一种越障装置的支撑腿展开状态下的结构示意图。图2为图1所示的越障装置的支撑腿收缩状态下的结构示意图。图3为图1所示的越障装置的支撑腿的结构示意图。图4为本申请实施例提供的一种越障装置在支撑腿展开状态下与扫地机器人组合的结构示意图。图5为本申请实施例提供的一种越障装置在支撑腿收缩状态下与扫地机器人组合的结构示意图。
参见图1,本申请实施例提供的越障装置,用于配合运载扫地机器人3,当然,本申请的越障装置并不限于运载扫地机器人,还可以用于运载其他类型的机器人。越障装置可包括支架本体1和安装于支架本体1上的联动机构2,联动机构2可包括用于行进的支撑腿21和驱动支撑腿21运动及调整支撑腿21高度的驱动装置22,其中,在驱动装置22的控制下,驱动支撑腿21在竖直方向的伸缩幅度,使支架本体1保持平稳。
本申请实施例提供的越障装置,通信连接于扫地机器人3,在该越障装置行进过程中,支撑腿21在驱动装置22的驱动下能够使动作保持协调与平稳,灵活地越过障碍物,从而使得越障装置可适用于不同的场景,扩大越障装置的适用范围。
参见图1至图4,支架本体1可包括承载面11和分别固定于承载面11相对两侧的边框12,承载面11为一个中空的方型框体结构,边框12与承载面11的底部位于同一平面上,边框12的顶部高于承载面11的顶部,通过这样的设计可使两个边框12与承载面11相配合以形成一个容纳空间。在其他实施例中,承载面11也可为一个实心的板状结构或其他任意结构。
当扫地机器人3移动到承载面11上时,扫地机器人3置于容纳空间的内部,在本实施例中,扫地机器人3为圆柱体结构,其直径略小于两个边框12之间的距离,在越障装置行进过程中,由于地面不能保证绝对平坦,当遇到障碍物或者水坑时,支架本体1会产生晃动,扫地机器人3也会跟随着一起晃动,此时扫地机器人3的外边缘与两个边框12相对的内侧边的任意一侧相抵,很大程度上降低了扫地机器人3发生偏移或者脱离承载面11的几率,提升了用户的使用体验。在其他实施例中,扫地机器人3也可为方型结构或者其他任意结构及其组合,并不限于此。
参见图1和图2,联动机构2安装于支架本体1上,该联动机构2包括支撑腿21和驱动装置22,支撑腿21的数量为4个,驱动装置22的数量与支撑腿21的数量相匹配,也为4个,其中,每个驱动装置22驱动一个支撑腿21,该支撑腿21分别对称设置于支架本体1的两侧的边框12上,该驱动装置22也分别对称设置于支架本体1的两侧的边框12上,通过驱动装置22对支撑腿21在竖直方向的伸缩幅度进行准确调控,当一个支撑腿21向前迈进时,另外三个用于支撑地面,以保证支架本体1在行进过程中的任一时刻均处于平衡状态,避免因其高度不统一而导致支架本体1发生倾斜,影响运载效果。
将任意3个在位于同一水平面上的支撑腿21所在的位置连接,可近似看作一个直角三角形,其重心应落在靠近斜边中间的内部区域,即落在支架本体1中间的区域,通过这样的设计可使支架本体1在行进的过程中整体保持平衡,更大程度上提升了用户的体验效果。在其他实施例中,支撑腿21的数量也可为6个、8个或者10个,并不限于此。
参见图1和图5,支撑腿21包括连接杆211和支撑杆212,驱动装置22包括第一驱动电机221和第二驱动电机222,每个边框12背离承载面11的侧面均开设有两个连接槽,第一驱动电机221设置于连接槽内,连接杆211的一端连接于第一驱动电机221的驱动轴,第一驱动电机221通过该驱动轴控制连接杆211,使连接杆211在边框12背离承载面11的侧面转动,连接杆211的另一端与支撑杆212的一端通过第二驱动电机222转动连接。
在本实施例中,第二驱动电机222固定连接于连接杆211远离第一驱动电机221的一端,其驱动轴连接于支撑杆212的一端,第二驱动电机222通过该驱动轴控制支撑杆212,使支撑杆212在连接杆211远离第一驱动电机221的一端转动,并且连接杆211的转动平面与支撑杆212的转动平面相平行。在另一实施例中,第二驱动电机222固定连接于支撑杆212的一端,其驱动轴连接于连接杆211远离第一驱动电机221的一端,由于支撑杆212远离连接杆211的一端为自由端,因而第二驱动电机222也可以实现控制支撑杆212的转动。在其他实施例中,第一驱动电机221的驱动轴也可连接于连接杆211的中部或者除了两端的其他任何部位,第二驱动电机222的驱动轴也可连接于支撑杆212的中部或者除了两端的其他任何部位,并不限于此。
在本实施例中,支撑杆212远离连接杆211的一端为球状结构,当越障装置在地毯或者其他软质地板上行进时,由于球状结构的表面比较圆滑,可有效降低支撑杆212与地面的接触过程中对地面损坏的几率,同时,为避免在行进过程中打滑,因此在连接杆211的端部增设一个防滑套,用于增大与地面之间的摩擦力,使支撑杆212能够稳固地贴合于地面。在其他实施例中,当越障装置在水坑中行进时,该端部可设置为掌状结构,增大与水面的接触面积,使越障装置尽可能浮于水面上,类似于鸭子浮动于水体表面的情景;当越障装置在泥沼或者坑洼的地面上行进时,该端部可设置为叉状结构,能够减小支撑杆212与地面的接触面积,进而能够有效地避免碰撞一些小的物体或者粘上泥土,例如小的石子或者垃圾袋之类的障碍物,增强该越障装置的可行性。
继续参见图1至图4,边框12背离承载面11的侧面还设置有容纳第二驱动电机222的容纳部121,每个边框12上设置有两个,并且两个容纳部121均位于两个连接槽之间,每个容纳部121与其邻近的连接槽之间的距离和连接杆211的长度相等,且容纳部121与边框12的底部相贯通,进而保障在该越障装置结束运行后,第二驱动电机222可从支架本体1的底部转动收纳于容纳部121中,通过这样的设置,一方面可有效降低第二驱动电机222因长期暴露于外部而损坏的几率,另一方面可有效节约该越障装置的存储空间,使之更加美观和实用。在其他实施例中,容纳部121也可设置于两个连接槽的外侧,只要能保证第二驱动电机222能够收纳于其内部即可。
当第二驱动电机222收纳于容纳部121的内部时,支撑腿21处于收缩状态,此时,连接杆211和支撑杆212重合,且平行贴合于边框12背离承载面11的侧面。
本申请实施例提供的越障装置,还可包括设置于支架本体内的控制面板,该控制面板可设置于承载面11的中部,也可设置于边框12的内部,控制面板上包括与扫地机器人3连接的通讯模块及其他通讯与控制组件。
当越障装置的通讯模块接收到扫地机器人3发出的信号指令时,控制面板根据接收的指令控制驱动装置22,即8个驱动电机分别由控制面板单独控制,进而由驱动装置22驱动支撑腿21的行进。每个支撑腿21由与其相匹配的驱动装置22单独驱动,即第一驱动电机221单独驱动连接杆211,第二驱动电机222单独驱动支撑杆212,四个支撑腿21之间互不干涉,通过这样的设计可保障每个支撑腿21运动的速度和跨度均不同,使在行进过程中更加灵活,越障的效果也会更好。
通过控制面板的控制可使该越障装置实现任意方向的行进,例如,当越障装置向左侧转弯时,只需要使右侧的两个支撑腿21运动的速度大于左侧的两个支撑腿21的速度即可,当速度足够大时,可实现越障装置原地转圈,当两侧的支撑腿21运动的速度相同时,也可通过设置将右侧的两个支撑腿21运动的跨度大于左侧的两个支撑腿21的跨度,也能够实现同等的效果,操作比较简单,且可行性强。
通过控制面板的控制也可使该越障装置能够跨越不同大小的障碍物,例如,当越障装置遇到一块石头,并且必须要从石头上跨过时,当石头的横向距离大于该越障装置的宽度时,此时该越障装置的四个支撑腿21必须均从该石头上跨过才能成功跨越障碍物,位于该越障装置的前侧的两个支撑腿21在石头上爬进的过程中,随着爬升高度的增加,前侧的两个支撑腿21往内收缩的幅度也会越来越大,后侧的两个支撑腿21往外伸展,尽量保持整个支架本体1保持水平方向上的平衡,当前侧的两个支撑腿21成功跨越石头时,开始往外伸展,后侧的两个支撑腿21在石头上爬进,开始往内收缩,直至成功跨越障碍物。
参见图3和图4,支架本体1还可包括设置于承载面11的侧面的引导坡面111,在本实施例中,该引导坡面111设置于两侧边框12之间,并且引导坡面111设置于承载面11的外侧,当扫地机器人3运动到承载面11的侧边并准备往承载面11上爬升时,由于承载面11的侧边与扫地机器人3的外边缘很容易相抵触,从而被限制而不能继续运动,时间过长还很容易烧毁扫地机器人3和该越障装置的电机,因而设置有引导坡面111,使扫地机器人3沿着引导坡面111顺利地移动到承载面11上,降低了爬升难度,节省了爬升时间。在其他实施例中,该引导坡面111也可设置于边框12所在承载面11一侧相邻的另一侧,或者在两侧都设置,均能达到与本实施例相同的效果,并不限于此。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后,将容易想到本公开的其他实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
1.一种越障装置,用于配合运载扫地机器人(3),其特征在于,所述越障装置包括支架本体(1)和安装于所述支架本体(1)上的联动机构(2),所述联动机构(2)包括用于行进的支撑腿(21)和驱动所述支撑腿(21)运动及调整所述支撑腿(21)高度的驱动装置(22)。
2.根据权利要求1所述的越障装置,其特征在于,所述支撑腿(21)包括连接杆(211)和支撑杆(212),所述驱动装置(22)包括第一驱动电机(221)和第二驱动电机(222);其中,所述第一驱动电机(221)设置于所述支架本体(1),所述连接杆(211)连接于所述第一驱动电机(221)的驱动轴,所述连接杆(211)与所述支撑杆(212)通过所述第二驱动电机(222)转动连接。
3.根据权利要求1所述的越障装置,其特征在于,所述支撑腿(21)至少为四个,分设于所述支架本体(1)的两侧。
4.根据权利要求2所述的越障装置,其特征在于,所述支架本体(1)包括承载面(11)和分别固定于所述承载面(11)相对两侧的边框(12),所述支撑腿(21)设置于所述边框(12)上。
5.根据权利要求4所述的越障装置,其特征在于,所述支架本体(1)包括设置于所述承载面(11)的侧面的引导坡面(111),用以引导所述扫地机器人(3)移上所述承载面(11),所述引导坡面(111)设置于两侧所述边框(12)之间。
6.根据权利要求4所述的越障装置,其特征在于,所述边框(12)高于所述承载面(11)所在的平面;其中,两个所述边框(12)与所述承载面(11)配合以形成所述扫地机器人(3)的容纳空间。
7.根据权利要求1所述的越障装置,其特征在于,越障装置还包括设置于所述支架本体(1)内的控制面板,所述控制面板通信连接于所述扫地机器人(3),且电性连接于所述驱动装置(22);其中,所述越障装置通过所述控制面板在所述扫地机器人(3)的控制信号下控制所述驱动装置(22),进而控制所述支撑腿(21)的运动。
8.根据权利要求2所述的越障装置,其特征在于,所述支撑杆(212)远离所述连接杆(211)的一端设置有用于增大与地面摩擦力的防滑套。
9.根据权利要求2所述的越障装置,其特征在于,所述支撑杆(212)远离所述连接杆(211)的一端为球状结构或掌状结构或叉状结构。
10.根据权利要求4所述的越障装置,其特征在于,所述边框(12)设有容纳所述第二驱动电机(222)的容纳部(121)。
技术总结