CN110338714A - 一种清洁机器人底盘结构以及清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种清洁机器人底盘结构以及清洁机器人，包括底盘本体、清扫装置、主动轮、从动轮、调节支架以及驱动装置。主动轮设置于底盘本体。调节支架安装于底盘本体，调节支架的一端连接清扫装置，调节支架的另一端连接从动轮。驱动装置驱动调节支架；其中，在驱动装置的驱动下，调节支架发生转动，使得清洁机器人底盘结构可在越障模式和清扫模式之间切换。越障模式为清扫装置被抬升且从动轮接地的状态。清扫模式为清扫装置接地且从动轮被抬升的状态。本申请提供的技术方案能够使得清洁机器人在保证清洁效果的同时，保证越障能力。

Description

一种清洁机器人底盘结构以及清洁机器人

技术领域

本申请涉及清扫机器人技术领域，具体而言，涉及一种清洁机器人底盘结构以及清洁机器人。

背景技术

现有的扫地、拖地、洗地机器人通常为低矮的盘状结构，由于工作在家庭或室内环境中，各种扫地拖地等清扫部件都设计的非常低矮，需要紧贴地面，以保证清洁效果。

然而，现有的扫地、拖地、洗地机器人在遇到电线，台阶等小型障碍时，会出现无法通过，或者卡死的情况，降低了机器人的生存能力和清扫面积。

发明内容

本申请提供了一种清洁机器人底盘结构以及清洁机器人，该清洁机器人底盘结构以及清洁机器人能够在保证清洁效果的同时，保证越障能力。

第一方面，提供了一种清洁机器人底盘结构，包括底盘本体、清扫装置、主动轮、从动轮、调节支架以及驱动装置；

主动轮设置于底盘本体；

调节支架安装于底盘本体，调节支架的一端连接清扫装置，调节支架的另一端连接从动轮；

驱动装置驱动调节支架；

其中，在驱动装置的驱动下，调节支架发生转动，使得清洁机器人底盘结构可在越障模式和清扫模式之间切换；

越障模式为清扫装置被抬升且从动轮接地的状态；

清扫模式为清扫装置接地且从动轮被抬升的状态。

发明人发现，现有的部分清洁机器人，例如扫地、拖地、洗地机器人为了保证良好的清洁效果，通常将清扫部件设计的非常低矮，紧贴地面，则增大了清扫部件与地面的接触面积，但是在这种设计下，其牺牲了越障的能力，即，不能通过地面的一些障碍物，同时，现有的部分清洁机器人为了提高越障的能力，则会牺牲清洁的效果，本申请提供的清洁机器人底盘结构能够在保证清洁效果的同时，保证越障能力。为此，上述方案中，提供一种清洁机器人底盘结构，清洁机器人底盘结构包括越障模式和清扫模式，通过电机的驱动，使得其可以在越障模式和清扫模式切换，通过在不同模式下切换，以保证清扫的效果和越障的能力。当处于越障模式时，底盘本体被主动轮和从动轮支撑于地面，并且可以进行行走，此时，由于清扫装置被抬升，即远离地面，则使得底盘本体在主动轮和从动轮驱动下，能够越过电线、台阶等小型障碍，避免出现卡死的情况发生，保证底盘本体的顺利行走。当处于清扫模式时，从动轮被抬升，清扫装置接地，则使得清扫装置能够承受清洁机器人底盘结构的部分重力以压紧于地面，保证了清扫的效果。

在一种可能的实现方式中，底盘本体的底面开设有第一腔室和第二腔室；

当清洁机器人底盘结构处于越障模式时，清扫装置被抬升且容纳于第一腔室；

当清洁机器人底盘结构处于清扫模式时，从动轮被抬升且容纳于第二腔室。

上述方案中，通过在底盘本体的底面开设第一腔室，使得当清洁机器人底盘结构处于越障模式时，让清扫装置收纳于第一腔室，以提高越障能力。通过在底盘本体的底面开设第二腔室，使得当清洁机器人底盘结构处于清扫模式时，让从动轮收纳于第二腔室，以使得清扫装置能够紧贴地面，保证清洁效果。

可选地，在一种可能的实现方式中，驱动装置包括第一电机、主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮固定于电机的输出轴，从动齿轮固定于调节支架，主动齿轮与从动齿轮啮合；

从动齿轮的转动轴线与调节支架的转动轴线重合。

可选地，在一种可能的实现方式中，清扫装置为滚刷结构，滚刷结构可转动地连接于调节支架的一端。

可选地，在一种可能的实现方式中，清扫装置包括背板和拖布，拖布设置于背板的底面。

可选地，在一种可能的实现方式中，背板的顶面与调节支架的一端铰接。

可选地，在一种可能的实现方式中，清洁机器人底盘结构还包括摆臂以及调节装置；

摆臂的一端形成有转轴，转轴可转动地连接于底盘本体，摆臂的另一端与主动轮连接；

调节装置驱动摆臂使得摆臂相对于底盘本体转动，以改变底盘本体与地面之间的距离。

上述方案中，调节装置能够驱动摆臂转动绕转轴转动，即，摆臂的另一端会以该转轴为转动中心作弧线运动，即可以调节主动轮相对于底盘本体的位置，从而调节了底盘本体与地面之间的距离。在清扫模式下，可以通过调节装置将底盘本体调节至最接近的位置，以使得清扫装置能够紧贴地面进行清扫。在越障模式下，可通过调节装置太高底盘本体，以使得底盘本体能够远离地面，保证越障能力。

可选地，在一种可能的实现方式中，调节装置包括第二电机、第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮固定于第二电机的输出轴，第二齿轮固定于摆臂的转轴上，第一齿轮与第二齿轮啮合。

可选地，在一种可能的实现方式中，清洁机器人底盘结构还包括弹性件，弹性件的一端固定于底盘本体，弹性件的另一端固定于摆臂。

上述方案中，通过在底盘本体与摆臂之间设置弹性件，起弹性压紧的作用，保证了摆臂的相对于底盘本体之间的稳定设置，即，保证了主动轮能够与地面之间具有足够的摩擦力，保证主动轮的正常工作。

可选地，在一种可能的实现方式中，清扫装置位于主动轮和从动轮之间。

第二方面，提供了一种清洁机器人，清洁机器人具有第一方面中任意一项的清洁机器人底盘结构。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例中清洁机器人底盘结构的立体图；

图2为本申请实施例中清扫装置、从动轮、调节支架以及驱动装置的立体图；

图3为本申请实施例中清洁机器人底盘结构的仰视图；

图4为本申请实施例中清洁机器人底盘结构的侧视图；

图5为本申请实施例中调节装置和摆臂的结构示意图；

图6为本申请实施例中另一种清扫装置的结构示意图。

图标：10-清洁机器人底盘结构；10A-转动轴线；11-底盘本体；12-清扫装置；13-主动轮；14-从动轮；15-调节支架；16-驱动装置；17-摆臂；18-调节装置；19-弹性件；91-第一腔室；92-第二腔室；120-背板；121-拖布；150-侧翼杆；160-第一电机；161-主动齿轮；162-从动齿轮；170-转轴；180-第二电机；181-第一齿轮；182-第二齿轮。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本实施例提供一种清洁机器人底盘结构10，具有该清洁机器人底盘结构10的清洁机器人(例如扫地、拖地、洗地机器人等)能够在保证清洁效果的同时，保证越障能力。

清洁机器人底盘结构10包括底盘本体11、清扫装置12、主动轮13、从动轮14、调节支架15以及驱动装置16。

请参考图1至图4，图1示出了清洁机器人底盘结构10的立体示意图，图2示出了清扫装置12、从动轮14、调节支架15以及驱动装置16的立体示意图，图3为本实施例中清洁机器人底盘结构10的仰视图，图4为本实施例中清洁机器人底盘结构10的侧视图。

主动轮13设置于底盘本体11。调节支架15安装于底盘本体11，调节支架15的一端连接清扫装置12，调节支架15的另一端连接从动轮14。驱动装置16驱动调节支架15。

其中，在驱动装置16的驱动下，调节支架15发生转动，使得清洁机器人底盘结构10可在越障模式和清扫模式之间切换。

越障模式为清扫装置12被抬升且从动轮14接地的状态；

清扫模式为清扫装置12接地且从动轮14被抬升的状态。

发明人发现，现有的部分清洁机器人，例如扫地、拖地、洗地机器人为了保证良好的清洁效果，通常将清扫部件设计的非常低矮，紧贴地面，则增大了清扫部件与地面的接触面积，但是在这种设计下，其牺牲了越障的能力，即，不能通过地面的一些障碍物，同时，现有的部分清洁机器人为了提高越障的能力，则会牺牲清洁的效果，为此，上述方案中，提供一种清洁机器人底盘结构10，清洁机器人底盘结构10包括越障模式和清扫模式，通过电机的驱动，使得其可以在越障模式和清扫模式切换，通过在不同模式下切换，以保证清扫的效果和越障的能力。当处于越障模式时，底盘本体11被主动轮13和从动轮14支撑于地面，并且可以进行行走，此时，由于清扫装置12被抬升，即远离地面，则使得底盘本体11在主动轮13和从动轮14驱动下，能够越过电线、台阶等小型障碍，避免出现卡死的情况发生，保证底盘本体11的顺利行走。当处于清扫模式时，从动轮14被抬升，清扫装置12接地，则使得清扫装置12能够承受清洁机器人底盘结构10的部分重力以压紧于地面，保证了清扫的效果。

其中，需要说明的是，本实施例中，清扫装置12位于主动轮13和从动轮14之间，底盘本体11的重心位于在主动轮13和调节支架15之间，使得在清扫模式下，底盘本体11的重量能够大部分的作用在清扫装置12上，从而保证了清扫装置12的清扫效果。

可选地，在一种可能实现的实施方式中，结合图1、图3以及图4。底盘本体11的底面开设有第一腔室91和第二腔室92。

当清洁机器人底盘结构10处于越障模式时，清扫装置12被抬升且容纳于第一腔室91。

当清洁机器人底盘结构10处于清扫模式时，从动轮14被抬升且容纳于第二腔室92。

其中，通过在底盘本体11的底面开设第一腔室91，使得当清洁机器人底盘结构10处于越障模式时，让清扫装置12收纳于第一腔室91，以提高越障能力。通过在底盘本体11的底面开设第二腔室92，使得当清洁机器人底盘结构10处于清扫模式时，让从动轮14收纳于第二腔室92，以使得清扫装置12能够紧贴地面，保证清洁效果。

其中，需要说明的是，本实施例中，调节支架15内置于第一腔室91和第二腔室92之间，调节支架15铰接于底盘本体11的内部且绕一轴转动，其具体的转动轴线在图2和图4中以转动轴线10A标注。

可选地，在一种可能实现的实施方式中，请结合图2，驱动装置16包括第一电机160、主动齿轮161和从动齿轮162，主动齿轮161固定于电机的输出轴，从动齿轮162固定于调节支架15，主动齿轮161与从动齿轮162啮合。

从动齿轮162的转动轴线与调节支架15的转动轴线重合。

其中，第一电机160位于底盘本体11内部，第一电机160通过主动齿轮161驱动固定在调节支架15上的从动齿轮162，由于从动齿轮162的转动轴线与调节支架15的转动轴线10A重合，从而使得当从动齿轮162转动时(即，第一电机160的正转或者反转驱动从动齿轮162的正转或反转)，能够使得调节支架15跟随转动，从而切换清洁机器人底盘结构10的工作模式(即，越障模式和清扫模式)。

需要说明的是，本实施例中，第一电机160和调节支架15之间的传动结构为齿轮结构传动，在其他具体实施方式中，还可以通过带传动结构进行传动，例如：第一电机160固定有带轮，调节支架15同样固定有带轮，且调节支架15上的带轮的转动轴线与调节支架15的转动轴线重合，第一电机160上的带轮通过皮带与调节支架15的带轮配合，从而使得第一电机160能够通过带传动结构，驱动调节支架15转动，从而切换清洁机器人底盘结构10的工作模式。

可选地，在一种可能实现的实施方式中，清洁机器人底盘结构10还包括摆臂17以及调节装置18。请参见图1和图5，图5示出了本实施例中调节装置18和摆臂17的具体结构。

摆臂17的一端形成有转轴170，转轴170可转动地连接于底盘本体11，摆臂17的另一端与主动轮13连接。

调节装置18驱动摆臂17使得摆臂17相对于底盘本体11转动，以改变底盘本体11与地面之间的距离。

其中，调节装置18能够驱动摆臂17转动绕转轴170转动，即，摆臂17的另一端会以该转轴170为转动中心作弧线运动，即可以调节主动轮13相对于底盘本体11的位置，从而调节了底盘本体11与地面之间的距离。在清扫模式下，可以通过调节装置18将底盘本体11调节至最接近的位置，以使得清扫装置12能够紧贴地面进行清扫。在越障模式下，可通过调节装置18太高底盘本体11，以使得底盘本体11能够远离地面，保证越障能力。

需要说明的是，本实施例中，主动轮13可以为轮毂电机直驱结构。其内置电机，外壳为轮，通过固定不转的轮轴安装在摆臂17上，从而使得主动轮13能够使得清洁机器人底盘结构10行走，同时，在底盘本体11内可以放置电池，为主动轮13的工作、调节装置18以及驱动装置16等需要使用能源的机构供电。需要说明的是，在其他具体实施方式中，亦可以在摆臂17上设置电机，通过传动机构以驱动主动轮13转动。

需要说明的是，在其他具体实施方式中，亦可以不设置摆臂17以及调节装置18。

可选地，在一种可能实现的实施方式中，如图5，调节装置18包括第二电机180、第一齿轮181和第二齿轮182，第一齿轮181固定于第二电机180的输出轴，第二齿轮182固定于摆臂17的转轴170上，第一齿轮181与第二齿轮182啮合。

其中，第二电机180位于底盘本体11内部，第二电机180通过第一齿轮181驱动固定在摆臂17上的转轴170上的第二齿轮182，使得当第二齿轮182转动时(即，第二电机180的正转或者反转，驱动第二齿轮182的正转或反转)，能够使得摆臂17跟随转动，从而改变清洁机器人底盘结构10离地间隙(即，底盘本体11的底面和地面之间的距离)。

需要说明的是，本实施例中，第二电机180和摆臂17之间的传动结构为齿轮结构传动，在其他具体实施方式中，还可以通过带传动结构进行传动，例如：第二电机180固定有带轮，摆臂17的转轴170同样固定有带轮，第二电机180上的带轮通过皮带与摆臂17的带轮配合，从而使得第二电机180能够通过带传动结构，驱动摆臂17的一端转动，从而改变清洁机器人底盘结构10离地间隙。

可选地，在一种可能实现的实施方式中，如图1，清洁机器人底盘结构10还包括弹性件19，弹性件19的一端固定于底盘本体11，弹性件19的另一端固定于摆臂17。

其中，通过在底盘本体11与摆臂17之间设置弹性件19，起弹性压紧的作用，保证了摆臂17的相对于底盘本体11之间的稳定设置，即，保证了主动轮13能够与地面之间具有足够的摩擦力，保证主动轮13的正常工作。

需要说明的是，本实施例中清扫装置12为滚刷结构，通过滚刷结构的功能，可以使本实施例提供的清洁机器人底盘结构10具有对地面进行清扫的功能。如图1、图2所示。滚刷结构可转动地连接于调节支架15的一端。其中，为方便安装滚刷结构，调节支架15的一端延伸出两个侧翼杆150，两个侧翼杆150可转动地与滚刷结构的两端连接。

在其他具体实施方式中，清扫装置12还可以包括背板120和拖布121，通过拖布121加水打湿，可以使本实施例提供的清洁机器人底盘结构10具有对地面进行拖地的功能。请参考图6，图6示出了另一种清扫装置12的具体结构。拖布121设置于背板120的底面，背板120的顶面与调节支架15的一端铰接。其中，为保证拖布121能够压紧于地面，调节支架15的连接于背板120的一端倾斜于连接从动轮14的一端。同时，由于背板120是铰接于调节支架15的，故拖布121能够适应稍有起伏地面，同时，由于存在铰接结构，在处于越障模式时，背板120和拖布121在收纳的时候，能够尽可能地保证与地面的平行，从而减少对底盘本体11内部空间的占用，以及减少与地面上的障碍物接触的概率。

同时，本实施例还提供一种清洁机器人，该一种清洁机器人具有上述提供的清洁机器人底盘结构10，由于具有清洁机器人底盘结构10，使得清洁机器人能够在保证清洁效果的同时，保证越障能力。

需要说明的是，在清洁机器人工作时，由于具有清洁机器人底盘结构10，可以调整离地间隙以及使得清扫装置12紧贴地面，故能够有效地增加了清扫的范围，例如低矮的床底、沙发底等，同时，由于可以调整离地间隙。故，其具有良好的脱困能力，能够通过大多数地面上的障碍，例如电线，台阶等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种清洁机器人底盘结构，其特征在于，包括底盘本体、清扫装置、主动轮、从动轮、调节支架以及驱动装置；

所述主动轮设置于所述底盘本体；

所述调节支架安装于所述底盘本体，所述调节支架的一端连接所述清扫装置，所述调节支架的另一端连接所述从动轮；

所述驱动装置驱动所述调节支架；

其中，在所述驱动装置的驱动下，所述调节支架发生转动，使得所述清洁机器人底盘结构可在越障模式和清扫模式之间切换；

所述越障模式为所述清扫装置被抬升且所述从动轮接地的状态；

所述清扫模式为所述清扫装置接地且所述从动轮被抬升的状态。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述底盘本体的底面开设有第一腔室和第二腔室；

当所述清洁机器人底盘结构处于所述越障模式时，所述清扫装置被抬升且容纳于所述第一腔室；

当所述清洁机器人底盘结构处于所述清扫模式时，所述从动轮被抬升且容纳于所述第二腔室。

3.根据权利要求1所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述驱动装置包括第一电机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮固定于所述电机的输出轴，所述从动齿轮固定于所述调节支架，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；

所述从动齿轮的转动轴线与所述调节支架的转动轴线重合。

4.根据权利要求1所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述清扫装置为滚刷结构，所述滚刷结构可转动地连接于所述调节支架的一端。

5.根据权利要求1所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述清扫装置包括背板和拖布，所述拖布设置于所述背板的底面。

6.根据权利要求5所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述背板的顶面与所述调节支架的一端铰接。

7.根据权利要求1所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，所述清洁机器人底盘结构还包括摆臂以及调节装置；

所述摆臂的一端形成有转轴，所述转轴可转动地连接于所述底盘本体，所述摆臂的另一端与所述主动轮连接；

所述调节装置驱动所述摆臂使得所述摆臂相对于所述底盘本体转动，以改变所述底盘本体与地面之间的距离。

8.根据权利要求7所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述调节装置包括第二电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定于所述第二电机的输出轴，所述第二齿轮固定于所述摆臂的转轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

9.根据权利要求7所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述清洁机器人底盘结构还包括弹性件，所述弹性件的一端固定于所述底盘本体，所述弹性件的另一端固定于所述摆臂。

10.根据权利要求1所述的清洁机器人底盘结构，其特征在于，

所述清扫装置位于所述主动轮和所述从动轮之间。

11.一种清洁机器人，其特征在于，包括：

所述清洁机器人具有权利要求1-10任意一项所述的清洁机器人底盘结构。