帶有卡合機構的自移動裝置製造方法
2023-05-17 05:02:11
帶有卡合機構的自移動裝置製造方法
【專利摘要】一種帶有卡合機構的自移動裝置，包括基體（100）和外框（200），所述基體可旋轉設置在外框上，所述的基體和外框之間設有卡合機構（A），用於將兩者卡合固定在一起或使兩者相互分離。本實用新型結構簡單多樣，卻能夠有效的保證基體與外框的相對旋轉，同時轉動後能夠準確定位卡住，確保機器人前進方向始終與機器外框對應邊垂直。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種帶有卡合機構的自移動裝置，屬於家用小電器製造技術領 域。 帶有卡合機構的自移動裝置
【背景技術】
[0002] 自移動裝置如擦窗機器人以其操作簡單、運動靈活，越來越受到廣泛的使用，同時 也使擦窗這項工作變得越來越簡便。怎樣使其更加高效地實施擦窗動作，成為了自移動裝 置的發展方向，通常情況下，如果自移動裝置在運行到窗戶邊角處時，如果可以直接原地轉 動，顯然能夠大大提高機器人的擦窗效率。自移動裝置的機體通常包括基體和外框兩個部 分，機器人的旋轉是通過基體在外框上旋轉實現的。為了方便自移動裝置的原地旋轉，同時 在轉動之後，機器人的基體和外框之間還能夠按照設定位置定位，就需要通過一種卡合機 構來實現上述功能。 實用新型內容
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題在於針對現有技術的不足，提供一種帶有卡合機 構的自移動裝置，本實用新型結構簡單多樣，卻能夠有效的保證基體與外框的相對旋轉，同 時轉動後能夠準確定位卡住，確保自移動裝置的前進方向始終與自移動裝置的外框對應邊 垂直。
[0004] 本實用新型的所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：
[0005] -種帶有卡合機構的自移動裝置，包括基體和外框，所述基體可旋轉的設置在外 框上，所述的基體和外框之間設有卡合機構，用於將兩者卡合固定在一起或使兩者相互分 離。
[0006] 所述卡合機構可以通過多種結構來實現，在實施例一中，卡合機構為機械式卡合 機構，包括可移動固定在所述基體上的固定銷，所述固定銷的一端固定在所述基體上，另一 端為銷頭，所述外框上對應開設有銷槽，使銷頭能夠卡合固定在所述銷槽內，所述固定銷上 套設有彈簧，所述彈簧在基體和銷頭之間定位。
[0007] 為了方便連接，所述固定銷的一端通過螺釘限位在所述基體上。
[0008] 在實施例二中，所述卡合機構為電機控制式卡合機構，包括可移動固定在所述基 體上的插銷，和對應設置在所述外框上的銷槽，電機與凸輪相連並驅動其旋轉，所述插銷上 套設有彈簧，所述插銷上設有阻擋部，所述彈簧在基體和阻擋部之間定位。
[0009] 為了方便連接，所述插銷通過插銷固定座固定在所述基體上。
[0010] 在實施例三中，所述卡合機構為電磁鐵控制式卡合機構，包括固定在所述基體上 的電磁鐵，所述電磁鐵上可移動設有插銷，所述外框上對應設有銷槽。
[0011] 當卡合機構處於將基體和外框卡合固定的卡合位置時，所述自移動裝置的前進方 向與外框的對應邊垂直。
[0012] 為了方便自移動裝置行走，所述基體上設有行走機構，所述的行走機構為設置在 基體上的驅動輪或履帶行走機構。
[0013] 所述的基體上設有吸附裝置，所述的吸附裝置包括吸盤、導氣管和真空泵，在所述 控制裝置的控制下，所述的真空泵通過導氣管與吸盤相連通，並將所述吸盤抽空形成負壓， 使自移動機器人吸附在待作業表面上。
[0014] 為了方便旋轉，所述外框的外周呈方形。
[0015] 綜上所述，本實用新型結構簡單多樣，卻能夠有效的保證基體與外框的相對旋轉， 同時轉動後能夠準確定位卡住，確保機器人前進方向始終與機器外框對應邊垂直。
[0016] 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。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1和圖2分別為本實用新型實施例一機械式卡合機構在機器人行走狀態和轉動 狀態下的連接狀態示意圖；
[0018] 圖3、圖4和圖5分別為本實用新型實施例二電機控制式卡合機構在機器人行走狀 態和轉動狀態下的連接狀態示意圖；
[0019] 圖6、圖7和圖8分別為本實用新型實施例三電磁鐵控制式卡合機構在機器人行走 狀態和轉動狀態下的連接狀態示意圖；
[0020] 圖9和圖10分別為本實用新型自移動裝置的整體結構示意圖；
[0021] 圖11為本實用新型自移動裝置行走狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 實施例一
[0023] 機械式卡合機構
[0024] 圖1和圖2分別為本實用新型實施例一^^合機構在機器人行走狀態和轉動狀態下 的連接狀態示意圖。如圖1並結合圖2所示，本實施例提供一種機械式卡合機構，主要用於 可旋轉行走的自移動裝置，用於使基體1〇〇與外框200之間相對卡合和分離。如圖1所示， 該機械式卡合機構具體包括設置在基體1〇〇上的固定銷300,固定銷300的一端固定在基 體100上，另一端為自由端，形成銷頭310,在外框200的對應位置開設有銷孔210。在固定 銷300的外部套設有彈簧400,該彈簧400的兩端分別抵頂在基體100和銷頭310上。固定 銷300還可以通過緊固螺釘500限位在基體100上。當自移動裝置處於直線運動狀態，基 體100和外框200之間需要彼此固定時，在彈簧400的彈力作用下，銷頭310置入銷孔210 中。如圖2所示，當自移動裝置需要轉動時，外界施加一個大於彈簧400彈力的外力，使彈 簧400自動收縮，基體100上的銷頭310在外框200的銷孔210中抬起，基體100與外框 200之間相互脫離並可以發生相對轉動。換句話說，如圖1並結合圖2所示，銷頭310固定 安裝在基體100上，銷頭310與基體100之間安裝有彈簧400,外框200上在對應的位置開 有銷孔210,當機器人在正常行駛狀態時，銷頭310在彈簧400彈力的作用下壓入銷孔210 內，卡住外框防止其晃動，同時保證外框的邊與機器前進方向垂直。當機器人前進到窗戶邊 角時，外框200的側邊則抵在窗戶邊框上不能轉動，機器人的基體100在設置在其底部的驅 動輪驅動力的作用下與外框200之間發生相對轉動。當轉動的力大於彈簧的彈力時，銷頭 310從銷孔210中抬起；當基體100轉動到設定位置時，驅動輪不再施加旋轉的力，銷頭310 在彈簧復位力的作用下重新壓入到外框200對應的銷孔210內，卡住外框200,從而保證機 器人的行走方向與外框對應的邊相互垂直。
[0025] 所述基體可旋轉的設置在外框上，當卡合機構處於將基體和外框卡合固定的卡合 位置時，所述自移動裝置的前進方向與外框的對應邊垂直。為了方便自移動裝置行走，所述 基體上設有行走機構，所述的行走機構為設置在基體上的驅動輪或履帶行走機構。所述的 基體上還可以設有吸附裝置，所述的吸附裝置包括吸盤、導氣管和真空泵，在所述控制裝置 的控制下，所述的真空泵通過導氣管與吸盤相連通，並將所述吸盤抽空形成負壓，使自移動 機器人吸附在待作業表面上。所述外框的外周呈方形。
[0026] 綜上，本實施例所提供的機械式卡合機構，能夠有效的保證基體與外框的相對旋 轉，同時轉動後能夠準確卡住定位。
[0027] 實施例二
[0028] 電機控制式卡合機構
[0029] 圖3、圖4和圖5分別為本實用新型實施例二電機控制式卡合機構在機器人行走狀 態和轉動狀態下的連接狀態示意圖。如圖3、圖4並結合圖5所示，本實施例中提供一種電 機控制式卡合機構。該電機控制式卡合機構也可主要用於可旋轉行走的自移動裝置，如圖 3所示，為了方便基體100與外框200之間的相對轉動，本實施例中的電機控制式卡合機構 依靠凸輪600,及彈簧400實現基體100上的插銷700在外框200的銷孔210內的插下與 抬起，方便基體100與外框200的相對轉動與固定。具體來說，為了方便固定，插銷700通 過插銷固定座720固定在基體100上，插銷700基體上套設有彈簧400,且插銷上設有阻擋 部710,彈簧在基體100和阻擋部710之間定位。插銷700上方安裝凸輪600,凸輪600由 電機800控制，外框200上在對應的位置設有銷孔210。當機器人在正常行駛狀態時，凸輪 600轉動到下方將插銷700壓入銷孔210內，卡住外框200防止其晃動，同時保證外框的邊 與機器前進方向垂直。如圖4並結合圖5所示，當機器人前進到窗戶邊角時，外框200的側 邊則抵在窗戶邊框上不能轉動。這時凸輪600抬起，插銷700在彈簧400回復力的作用下 從銷孔210中抬起，機器人的基體100在驅動輪的驅動力作用下與外框200發生相對轉動。 當基體100轉動到設定位置時，驅動輪不再施加旋轉的力，凸輪600再向下旋轉將插銷700 壓入到外框200上對應的銷孔210內，卡住外框200,從而保證機器人的行走方向與外框對 應的邊垂直。
[0030] 綜上，本實施例所提供的電機控制式卡合機構能夠有效的保證基體與外框的相對 旋轉，同時轉動後能夠準確定位卡住，確保機器人前進方向始終與機器外框對應邊垂直。
[0031] 實施例三
[0032] 電磁鐵控制式卡合機構
[0033] 圖6、圖7和圖8分別為本實用新型實施例三電磁鐵控制式卡合機構在機器人行走 狀態和轉動狀態下的連接狀態7]^意圖。如圖6、圖7和圖8所7]^，本實施例提供一種電磁鐵 控制式卡合機構，同樣可以主要用於可旋轉行走的自移動裝置，實現基體1〇〇與外框200之 間的相對轉動，依靠電磁鐵的特性，實現電磁鐵上的插銷700在外框200的銷孔210內的插 下與抬起，方便基體100與外框200之間的相對轉動與固定。具體來說，電磁鐵900內部有 一插銷700,通過電路來控制插銷700的伸出與收回。電磁鐵900安裝在基體100上，外框 200上在對應的位置開設有銷孔210。如圖6所示，當機器人在正常行駛狀態時，電磁鐵900 工作將插銷700伸出壓入銷孔210內，卡住外框200並防止其發生晃動，同時保證外框200 的側邊與機器人前進方向垂直。如圖7並結合圖8所示，當機器人前進到窗戶邊角時，外框 200的側邊則抵在窗戶邊框上不能轉動，這時電磁鐵900再次接收到信號，將插銷700從銷 孔210中抬起，機器人的基體100在驅動輪的驅動力作用下與外框200發生相對轉動，當基 體100轉動到設定位置時，驅動輪不再施加旋轉的力，電磁鐵900再接收信號將插銷700伸 出壓入到外框200上對應的銷孔210內，卡住外框200,保證機器人的行走方向與外框對應 的邊垂直。
[0034] 綜上，本實施例提供一種電磁鐵控制式卡合機構，能夠有效的保證基體與外框的 相對旋轉，同時轉動後能夠準確定位卡住，確保機器人前進方向始終與機器外框對應邊垂 直。
[0035] 圖9和圖10分別為本實用新型自移動裝置的整體結構示意圖。如圖9和圖10所 示，本實用新型在上述的三個實施例中所提供的卡合機構A，主要應用於可旋轉行走的自移 動裝置B。該自移動裝置B主要包括外框200和基體100,其中基體100可以與外框200相 對轉動，如圖10所示，通過卡合機構A兩者之間可以彼此卡住定位，或者基體100在外框 200內轉動。
[0036] 圖11為本實用新型自移動裝置行走狀態示意圖。如圖11所示，自移動裝置B在 帶有邊框Μ、N的玻璃表面工作，起始位置位於X處，此時，該自移動裝置B沿著邊框Μ做直 線運動，基體100和外框200之間通過卡合機構Α相互卡合，兩者一起做直線運動。當該自 移動裝置B運動到由邊框Μ和N形成的窗戶邊角Y時，基體100在驅動輪1000的驅動力下 需要轉向，此時卡合機構Α打開，基體100與外框200之間發生相對轉動，轉動到設定位置 時，卡合機構A重新將基體100和外框200卡合鎖定，兩者繼續一起沿邊框N做直線運動， 即圖示中的Z位置處。
[0037] 綜上所述，本實用新型結構簡單多樣，卻能夠有效的保證基體與外框的相對旋轉， 同時轉動後能夠準確定位卡住，當卡合機構處於將基體和外框卡合固定的卡合位置時，所 述自移動裝置的前進方向與外框的對應邊垂直。即，當自移動裝置正常行走時，基體與外 框卡合，防止外框傾斜或晃動；且卡合時，通過自移動裝置的前進方向與外框的對應邊垂 直，使得自移動裝置碰到邊角時，外框能第一時間抵住玻璃邊框，方便基體相對外框旋轉。 另外，需要說明的是，本實用新型的自移動裝置並不僅限於擦窗機器人，還可以是壁面清潔 機器人、地面清潔機器人等，具體的，自移動裝置還可通過其吸附裝置吸附於各種待清潔表 面，如牆面，傾斜面等，從而進行清潔工作。
【權利要求】
1. 一種帶有卡合機構的自移動裝置，包括基體（100)和外框（200)，所述基體可旋轉設 置在外框上，其特徵在於，所述的基體和外框之間設有卡合機構（A)，用於將兩者卡合固定 在一起或使兩者相互分離。
2. 如權利要求1所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述卡合機構為機 械式卡合機構，包括可移動固定在所述基體（1〇〇)上的固定銷（300)，所述固定銷的一端固 定在所述基體上，另一端為銷頭（310)，所述外框（200)上對應開設有銷槽（210)，使銷頭能 夠卡合固定在所述銷槽內，所述固定銷上套設有彈簧（400)，所述彈簧在基體和銷頭之間定 位。
3. 如權利要求2所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述固定銷（300)的 一端通過螺釘（500)限位在所述基體（100)上。
4. 如權利要求1所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述卡合機構為電 機控制式卡合機構，包括可移動固定在所述基體（100)上的插銷（700)和對應設置在所述 外框（200)上的銷槽（210)，電機（800)與凸輪（600)相連並驅動其旋轉，所述插銷上套設 有彈簧（400)，所述插銷上設有阻擋部（710)，所述彈簧在基體和阻擋部之間定位。
5. 如權利要求4所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述插銷（700)通過 插銷固定座（720)固定在所述基體（100)上。
6. 如權利要求1所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述卡合機構為電 磁鐵控制式卡合機構，包括固定在所述基體（100)上的電磁鐵（900)，所述電磁鐵上可移動 設有插銷（700)，所述外框（200)上對應設有銷槽（210)。
7. 如權利要求1所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，當卡合機構處於將 基體和外框卡合固定的卡合位置時，所述自移動裝置的前進方向與外框（200)的對應邊垂 直。
8. 如權利要求1所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述基體（100)上設 有行走機構，所述的行走機構為設置在基體上的驅動輪或履帶行走機構。
9. 如權利要求8所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述的基體（100)上 設有吸附裝置，所述的吸附裝置包括吸盤、導氣管和真空泵，所述的真空泵通過導氣管與吸 盤相連通，並將所述吸盤抽空形成負壓，使自移動機器人吸附在待作業表面上。
10. 如權利要求1所述的帶有卡合機構的自移動裝置，其特徵在於，所述外框（200)的 外周呈方形。
【文檔編號】A47L1/02GK203885425SQ201420120206
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】馮林強, 呂小明, 周飛 申請人:科沃斯機器人科技(蘇州)有限公司