清潔機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種清潔機器人，包括機器人主體、安裝于機器人主體的主控單元、安裝于機器人主體底部的腳輪，機器人主體上設置有一安裝座，腳輪通過第一轉軸轉動安裝在安裝座上，機器人主體上還安裝有傳動部件、信號發生器和信號接收器，其中，傳動部件由腳輪帶動移動，信號接收器在傳動部件移動至第一位置時接收信號發射器的信號而產生感應信號，主控單元接收信號接收器產生的感應信號而判斷機器人主體的運動狀態。該機器人只有在腳輪轉動的情況下，信號接收器才能接收到信號發生器的信號或者感測到信號發生器的信號，由此，肯定不會出現腳輪在運動而無法接收到信號發生器的信號的情況，判斷準確，不會出現誤判斷。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及吸塵器，尤其涉及清潔機器人。 清潔機器人
【背景技術】
[0002] 清潔機器人是一種在沒有用戶操作的情況下在待清潔的區域內行進，以清潔地板 的設備。具體地說，清潔機器人用于在家里清潔地板或去除灰塵。這里，灰塵可包括泥土、 毛發、粉末、碎屑以及其他灰塵微粒。
[0003] 現有的清潔機器人包括機器人主體，設置在機器人主體上的一對驅動輪和一個腳 輪。一對驅動輪由一對電機驅動轉動，由此，帶動機器人主體在待清潔地面上移動。腳輪為 無動力輪，其只有在機器人主體移動時才發生轉動，腳輪同時起到支撐機器人主體的作用。
[0004] 由于清潔機器人在執行清潔過程中，是無需人為操作的，因此，在機器人主體上需 要設置很多監控單元以使得清潔機器人發生故障或出現非正常工作狀態時能夠通知主控 單元，例如在機器人主體的腳輪處一般都會設置一個角位移傳感器，當腳輪不轉動時能夠 報警。
[0005] 現有技術中，機器人主體上設置有傳感器和凸輪機構，清潔機器人在運動過程中 使得凸輪機構抵靠傳感器而使得傳感器產生信號，主控單元根據傳感器產生的信號判斷 清潔機器人的運動，但是，由于機器人主體的尺寸限制，凸輪機構做的較小且因為磨損等原 因，會出現清潔機器人在移動而傳感器不產生信號的情況，由此，造成誤判。
【發明內容】
[0006] 本實用新型解決的問題是清潔機器人會出現誤判的問題。
[0007] 為解決上述問題，本實用新型提供一種清潔機器人，包括機器人主體、安裝于機器 人主體的主控單元、安裝于機器人主體底部的腳輪，所述的機器人主體上設置有一安裝座， 所述的腳輪通過第一轉軸轉動安裝在所述的安裝座上，所述的機器人主體上還安裝有傳動 部件、信號發生器和信號接收器，其中，所述傳動部件由腳輪帶動移動，所述信號接收器在 傳動部件移動至第一位置時接收信號發射器的信號而產生感應信號，主控單元接收信號接 收器產生的感應信號而判斷機器人主體的運動狀態。
[0008] 在一種實施方式中，所述傳動機構包括安裝在第二轉軸上的從動輪、與所述的從 動輪同軸設置的第一錐形齒輪、與所述的第一錐形齒輪嚙合的第二錐齒輪，所述的第二轉 軸安裝在所述的安裝座上，所述的第二錐齒輪安裝在第三轉軸的一端上，所述的信號發生 器安裝在所述的第三轉軸的另一端，所述的從動輪的外圓周面與所述的腳輪的外圓周相摩 擦接觸，當所述的腳輪轉動時，所述的從動輪被摩擦力驅動轉動。
[0009] 在一種實施方式中，所述的第二轉軸的軸心線與所述的第一轉軸的軸心線平行， 所述的第三轉軸的軸心線與所述的第一轉軸的軸心線垂直。
[0010] 在一種實施方式中，所述信號發生器是隨著第三轉軸轉動的磁性裝置，所述信號 接收器是磁簧開關，所述第一位置是磁簧開關和磁性裝置產生感應的位置，主控單元根據 該感應信號判斷腳輪轉動；信號發生器在其他位置時產生第二感應信號，主控單元根據該 第二感應信號時判斷腳輪靜止。
[0011] 在一種實施方式中，所述信號發生器包括信號發射單元和阻擋部件，該阻擋部件 安裝于所述第三轉軸的另一端且隨著第三轉軸的轉動而轉動，在阻擋部件隨著第三轉軸轉 動至第一位置時，信號接收器接收到信號發射單元的信號產生感應信號，所述主控單元根 據該感應信號判斷腳輪轉動；在其他位置，信號接收器接收不到信號發射單元的信號而產 生第二感應信號，主控單元根據該第二感應信號判斷腳輪靜止。
[0012] 在一種實施方式中，所述阻擋部件具有側壁，該側壁由凹槽和阻擋壁構成，在所述 第一位置，信號發射單元發射的信號穿過所述凹槽被信號接收器接收而產生所述感應信 號；在其他位置，信號發射單元發射的信號被阻擋壁阻擋而不能被信號接收器接收，信號接 收器產生所述第二感應信號。
[0013] 在一種實施方式中，所述信號發射單元和信號接收器構成紅外發射接收對。
[0014] 在一種實施方式中，所述凹槽和阻擋壁有多個且凹槽和阻擋壁交替在圓周方向均 勻分布。
[0015]在一種實施方式中，所述信號發射單元是光柵發射管，信號接收單元是光柵接收 管，阻擋部件是光柵盤。
[0016] 與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：
[0017] 本實用新型由于腳輪帶動傳動部件移動，傳動部件移動至第一位置時，信號接收 器接收到信號發生器的信號而產生感應信號，這樣，只有在腳輪轉動的情況下，信號接收器 才能接收到信號發生器的信號或者感測到信號發生器的信號，由此，肯定不會出現腳輪在 轉動而無法接收到信號發生器的信號的情況，或者，腳輪不轉動而信號接收器接收到信號 發生器的信號的情況，判斷準確，不會出現誤判斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 附圖1是本實用新型的清潔機器人的仰視示意圖；
[0019] 附圖2是本實用新型清潔機器人腳輪機構處的立體示意圖；
[0020] 附圖3是本實用新型清潔機器人腳輪機構處的一個角度的剖視圖；
[0021] 附圖4是本實用新型清潔機器人腳輪機構處的另一角度的剖視圖；
[0022] 附圖5是本實用新型清潔機器人腳輪機構處的爆炸圖；
[0023] 其中：1、機器人主體；2、吸入口；3、側刷；4、行進輪；5、腳輪；6、傳動機構；7、安裝 座；8、第一轉軸；9、第二轉軸；10、從動輪；11、第一錐形齒輪；12、第二錐形齒輪；13、第三 轉軸；14、阻擋部件；15、端蓋；16、螺釘；17、凹槽；18、阻擋壁。
【具體實施方式】
[0024] 為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特征、所達成目的及功效，下面將結合實 施例并配合附圖予以詳細說明。
[0025]請參閱圖1所示的清潔機器人，該清潔機器人是一種用于地面吸塵的清潔機器 人，其在不需要用戶實時控制的情況下，在待清潔區域行進同時通過從清潔區域的地面吸 入雜質(例如，灰塵）來自動清潔待清潔區域的裝置。該清潔機器人具有機器人主體1。機 器人主體1上安裝有主控單元（圖中未示出），機器人主體1的底部設有將灰塵引導到吸入 口 2、側刷3。側刷3用于清潔靠近墻壁的區域和角落區域。機器人主體1內還設置有真空 源單元，以產生吸力。真空源單元用于使被引入到灰塵入口的灰塵運動到機器人主體1內 部的集塵盒內。機器人主體1的底部設置有行進輪機構和腳輪機構。行進輪機構包括一對 行進輪4,腳輪機構具有腳輪5。行進輪機構根據行進控制信號使機器人主體1運動；腳輪 5能在機器人主體1為改變前進方向而發生旋轉同時保持穩定的姿態。一對行進輪4可按 照對稱的方式居中地分別布置在機器人主體的底部的兩側處。一對行進輪可在清潔機器人 的主控模塊的控制下執行包括移動和旋轉的運動操作。腳輪5可安裝在機器人主體下底部 的前邊緣部分處。
[0026] 如圖2、3、4、5所示，腳輪機構上還連接有傳動機構6,腳輪機構具有一個安裝座7， 腳輪5通過第一轉軸8轉動安裝在安裝座7上。傳動機構6包括連接于第二轉軸9的一對 從動輪10、與一對從動輪10同軸設置的一對第一錐形齒輪11、與一對第一錐形齒輪11外 嚙合的一個第二錐形齒輪12,第二錐形齒輪12安裝在第三轉軸13的一端上。第二轉軸9 安裝在安裝座7上，第二轉軸9的軸心線與第一轉軸8的軸心線平行，第三轉軸13的軸心 線與第一轉軸8的軸心線垂直，從動輪10的外圓周面與腳輪5的外圓周相摩擦接觸，當腳 輪5轉動時，從動輪10被腳輪5轉動時產生的摩擦力驅動而發生轉動。為了更好的實現摩 擦，可在腳輪5或從動輪10的外圓周面上設置增加摩擦作用的橡膠套等。由于采用了上述 結構的傳動機構，當腳輪2轉動時，腳輪2將帶動從動輪10轉動，從動輪10帶動第一錐形 齒輪11轉動，第一錐形齒輪11帶動第二錐形齒輪12轉動，第三轉軸13從而轉動，最終實 現帶動阻擋部件14轉動。安裝座7上還設置有端蓋15,該端蓋15將第一錐形齒輪11、第 二錐齒輪12等封裝在安裝座7內，此端蓋5通過一對螺釘16安裝在安裝座7的上方。
[0027] 機器人主體1上還安裝有信號發生器和信號接收器。信號發生器和信號接收器設 置在第三轉軸13的另一端上以及附近位置。該實施例中，信號發生器由信號發射單元和阻 擋部件14構成。阻擋部件14固定安裝在第三轉軸13的另一端部上。阻擋部件14隨著 第三轉軸13的轉動而同步轉動，在阻擋部件14隨著第三轉軸13轉動至第一位置時，信號 接收器接收到信號發射單元的信號產生感應信號，主控單元根據該感應信號判斷腳輪5轉 動；在其他位置信號接收器接收不到信號發射單元的信號而產生第二感應信號，主控單元 根據該第二感應信號判斷腳輪靜止。
[0028] 在本實施例中，阻擋部件14具有側壁，該側壁由凹槽17和阻擋壁18構成，上述所 述的第一位置是信號發生器產生的信號穿過所述凹槽17而被信號接收器接收到的位置， 在該位置，信號接收器接收到信號而產生感應信號（比如，產生控制信號" 1")，主控單元根 據該感應信號判斷腳輪處于轉動狀態，在其他位置，信號發射單元發射的信號被阻擋壁阻 擋而不能被信號接收器接收，信號接收器產生所述第二感應信號（比如產生控制信號"0")。 在本實施例中，上述凹槽17和阻擋壁18有多個，多個凹槽17和阻擋壁18交替在圓周方向 均勻分布，在此種情況下，所述第一位置也有多個，由于所有的凹槽圍成圓形，這樣，根據凹 槽的個數即可獲得每個凹槽所處的角度，根據阻擋部件14所轉動的圈數以及第幾個第一 位置時信號發生器產生信號即可很準確的計算出機器人吸塵器運動的路程，如何計算可以 參考現有技術中碼表的計算方法，在此不再贅述。當然，本領域的技術人員可以理解的是： 上述信號發射單元和信號接收器可以是紅外發射管和紅外接收管構成的紅外發射接收對， 此種情況下，信號發射單元可以安裝于所述阻擋部件14的側壁內側，也可以安裝于安裝座 7上，只要能夠使得信號發射單元不隨第三轉軸轉動而轉動并且產生的紅外線凹槽17而被 信號接收器接收即可。作為紅外發射接收對的一種變化方式，所述信號發射單元是光柵發 射管，信號接收單元是光柵接收管，阻擋部件是光柵盤，在阻擋部件是光柵盤時，所述第一 位置也會有多個，此種情況下，也可以很準確的計算出機器人吸塵器運動的路程，如何計算 可以參考現有技術中碼表的計算方法，在此不再贅述。
[0029] 作為上述阻擋部件14和紅外發射單元構成信號發生器、紅外接收器作為信號接 收器和信號發射單元是光柵發射管，信號接收單元是光柵接收管，阻擋部件是光柵盤這兩 種方式的變化，所述信號發生器是磁性裝置，所述信號接收器是磁簧開關，此種情況下，所 述第一位置是磁簧開關和磁性裝置產生感性的位置，在該位置，磁性裝置和磁簧開關之間 的感應使得磁簧開關閉合產生第一感應信號，在其他位置(也就是不產生感應的位置）時產 生第二感應信號，主控單元根據第一感應信號判斷腳輪轉動（比如，在連續兩次檢測到第一 感應信號時判斷腳輪轉動)，根據第二感應信號判斷腳輪靜止（比如，在接收到第二感應信 號時判斷腳輪靜止)。
[0030] 另外，本實用新型中，只要能夠實現隨著腳輪的轉動而動作這一功能的任何傳動 部件均可適用于本實用新型。
[0031] 綜上所述，本實用新型由于腳輪帶動傳動部件轉動，傳動部件轉動至第一位置時， 信號接收器接收到信號發生器產生的信號而產生感應信號，這種方式與現有技術相比，只 有在腳輪轉動的情況下，信號接收器才能接收到信號發生器的信號或者感測到信號發生器 的信號，肯定不會出現腳輪在運動而無法接收到信號發生器的信號的情況或者腳輪不轉動 而接收到信號發生器的信號的情況，判斷準確，不會出現誤判斷。
[0032] 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。
【權利要求】
1. 一種清潔機器人，包括機器人主體、安裝于機器人主體的主控單元、安裝于機器人主 體底部的腳輪，所述的機器人主體上設置有一安裝座，所述的腳輪通過第一轉軸轉動安裝 在所述的安裝座上，其特征在于：所述的機器人主體上還安裝有傳動部件、信號發生器和信 號接收器，其中，所述傳動部件由腳輪帶動移動，所述信號接收器在傳動部件移動至第一位 置時接收信號發射器的信號而產生感應信號，主控單元接收信號接收器產生的感應信號而 判斷機器人主體的運動狀態。
2. 根據權利要求1所述的清潔機器人，其特征在于：所述傳動機構包括安裝在第二轉 軸上的從動輪、與所述的從動輪同軸設置的第一錐形齒輪、與所述的第一錐形齒輪嚙合的 第二錐齒輪，所述的第二轉軸安裝在所述的安裝座上，所述的第二錐齒輪安裝在第三轉軸 的一端上，所述的信號發生器安裝在所述的第三轉軸的另一端，所述的從動輪的外圓周面 與所述的腳輪的外圓周相摩擦接觸，當所述的腳輪轉動時，所述的從動輪被摩擦力驅動轉 動。
3. 根據權利要求2所述的清潔機器人，其特征在于：所述的第二轉軸的軸心線與所述 的第一轉軸的軸心線平行，所述的第三轉軸的軸心線與所述的第一轉軸的軸心線垂直。
4. 根據權利要求2中所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發生器是隨著第三轉軸 轉動的磁性裝置，所述信號接收器是磁簧開關，所述第一位置是磁簧開關和磁性裝置產生 感應的位置，主控單元根據該感應信號判斷腳輪轉動；信號發生器在其他位置時產生第二 感應信號，主控單元根據該第二感應信號時判斷腳輪靜止。
5. 根據權利要求2中所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發生器包括信號發射單 元和阻擋部件，該阻擋部件安裝于所述第三轉軸的另一端且隨著第三轉軸的轉動而轉動， 在阻擋部件隨著第三轉軸轉動至第一位置時，信號接收器接收到信號發射單元的信號產生 感應信號，所述主控單元根據該感應信號判斷腳輪轉動；在其他位置，信號接收器接收不到 信號發射單元的信號而產生第二感應信號，主控單元根據該第二感應信號判斷腳輪靜止。
6. 根據權利要求5所述的清潔機器人，其特征是：所述阻擋部件具有側壁，該側壁由凹 槽和阻擋壁構成，在所述第一位置，信號發射單元發射的信號穿過所述凹槽被信號接收器 接收而產生所述感應信號；在其他位置，信號發射單元發射的信號被阻擋壁阻擋而不能被 信號接收器接收，信號接收器產生所述第二感應信號。
7. 根據權利要求6所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發射單元和信號接收器構 成紅外發射接收對。
8. 根據權利要求6所述的清潔機器人，其特征是：所述凹槽和阻擋壁有多個且凹槽和 阻擋壁交替在圓周方向均勻分布。
9. 根據權利要求6所述的清潔機器人，其特征是：所述信號發射單元是光柵發射管，信 號接收單元是光柵接收管，阻擋部件是光柵盤。
【文檔編號】A47L11/24GK203861146SQ201420223664
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】卞莊 申請人:蘇州愛普電器有限公司