自移動機器人及自移動機器人系統的制作方法
【專利摘要】一種自移動機器人，包括：機體，所述機體內設有控制單元(2)，驅動單元(3)和行走單元(6)，所述控制單元(2)控制驅動單元驅動行走單元(3)帶動機體行走，所述機體內設有充電簧片組件(51)，所述充電簧片組件包括充電簧片(511)，所述機體外殼對應充電簧片(511)的位置設有開口，所述機體上還設有與充電簧片組件(51)相連的充電簧片驅動機構，所述充電簧片驅動機構驅動充電簧片自機體外殼的開口處伸出或縮回，使得與外部充電電極對接或斷開。本實用新型的自移動機器人及自移動機器人系統，通過驅動機構驅動充電簧片相對于機體伸出或收回，不必再暴露在機體外，避免機器運行過程中發生碰撞使充電簧片損壞。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種自移動機器人及自移動機器人系統，屬于日用電器制造技術 領域。 自移動機器人及自移動機器人系統
【背景技術】
[0002] 目前現有自移動機器人的充電簧片固定在主機上部分暴露在主機外部，通過充電 簧片與充電座接觸來起到充電的目的，此設計存在以下問題：
[0003] 1、在機器人運行的過程中常常會發生正面碰撞，在充電簧片受到多次碰撞后可能 會影響外觀和成功對接充電座的幾率。
[0004] 2、充電簧片裸露在機體外，影響整個機體的美觀度，另外通電金屬件裸露在使用 者能夠碰觸到的地方，從感官上降低了使用者對產品的安全感。 實用新型內容
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足提供一種自移動機器 人，避免在機器人移動過程中產生碰撞，導致裸露在機體外的充電簧片產生形變而影響充 電效果。
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：
[0007] -種自移動機器人，包括：機體，所述機體內設有控制單元，驅動單元和行走單元， 所述控制單元控制驅動單元驅動行走單元帶動機體行走，所述機體內設有充電簧片組件， 所述充電簧片組件包括充電簧片，所述機體外殼對應充電簧片的位置設有開口，所述機體 上還設有與充電簧片組件相連的充電簧片驅動機構，所述充電簧片驅動機構驅動充電簧片 自機體外殼的開口處伸出或縮回，使得與外部充電電極對接或斷開。
[0008] 為了達到更好的密封效果，所述機體開口處設有密封件。
[0009] 進一步地，所述密封件為彈性密封件，所述彈性密封件與機體開口密封固定，且對 應充電簧片伸出的位置設有縫隙。
[0010] 另外，所述密封件還可以為蓋板組件，所述蓋板組件包括蓋板和彈簧，所述蓋板包 括固定端和自由端，所述蓋板的固定端與機體開口的一端樞軸地連接，所述蓋板的自由端 在彈簧的彈力作用下與機體開口的另一端緊密貼合。
[0011] 為了使充電簧片在機體內更好的伸出或縮回，所述充電簧片驅動機構具有電機和 傳動機構，所述電機通過傳動機構與充電簧片相連。
[0012] 在一實施例中，所述傳動機構采用絲桿螺母機構，所述絲桿螺母機構包括相互配 合的絲桿和螺母，所述螺母與所述充電簧片組件固定連接，所述絲桿與電機輸出軸固定連 接。
[0013] 在另一實施例中，所述傳動機構采用偏心輪機構，所述偏心輪機構包括偏心輪和 擋板，所述偏心輪與電機的輸出軸相連，所述充電簧片組件通過一連桿與擋板相連，所述偏 心輪輪面與擋板緊貼，所述連桿上套設有復位彈簧。
[0014] 還用一種實施例，述充電簧片驅動機構包括下壓按鈕和下壓桿，所述充電簧片通 過一聯動桿與聯動塊相連，所述下壓桿包括一斜面，所述斜面與聯動塊緊貼，所述聯動桿上 套設有復位彈簧。
[0015] 本實用新型還提供一種自移動機器人系統，包括上述的自移動機器人和充電座， 所述充電座上設有與充電簧片相對應的外部充電電極，所述充電簧片驅動機構驅動充電簧 片與充電座上的外部充電電極對接或斷開。
[0016] 本實用新型的自移動機器人及自移動機器人系統，通過驅動機構驅動充電簧片， 當充電時，驅動機構驅動充電簧片伸出殼體外部進行對接充電，充電完畢后驅動機構驅動 充電簧片縮進殼體內部，避免機器運行過程中發生碰撞使充電簧片損壞，并且通電簧片不 必再暴露在使用者的視線內，從感官上提高了使用者對產品的安全感。
[0017] 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】
[0018] 圖1為本實用新型自移動機器人結構框圖；
[0019] 圖2為本實用新型實施例一充電裝置的結構示意圖；
[0020] 圖3A-圖3B為本實用新型自移動機器人工作原理圖；
[0021] 圖4為本實用新型實施例二充電裝置結構示意圖；
[0022] 圖5為本實用新型實施例三充電裝置結構示意圖；
[0023] 圖6為本實用新型自移動機器人系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 實施例一
[0025] 圖1為本實用新型自移動機器人結構框圖，如圖1所示，本實施例提供一種自移動 機器人，包括：機體，在機體內設有控制單元2、驅動單元3、充電裝置5以及設置在機體底部 的行走單元6,所述控制單元2控制驅動單元3驅動行走單元6帶動機體行走。圖2為本 實用新型實施例一充電裝置5的結構示意圖，如圖2所示，在本實施例中，所述充電裝置5 包括：充電簧片組件51、充電簧片壓塊52和電機53。所述充電簧片組件51包括充電簧片 511，所述機體外殼對應充電簧片511的位置設有開口，所述機體上還設有與充電簧片組件 51相連的充電簧片驅動機構，所述充電簧片驅動機構驅動充電簧片511自機體外殼的開口 處伸出或縮回，使得與外部充電電極對接或斷開。在本實施例中充電簧片驅動機構為電機 53和傳動機構，所述電機51通過傳動機構與充電簧片511相連，且通過所述充電簧片壓塊 52定位，具體地說，請參考圖2所示，在機體內側壁設有多個固定銷11，與在所述充電簧片 壓塊52上設置的固定栓521位置對應，所述固定栓521套在所述固定銷11上且通過螺釘 固緊，用以固定充電簧片壓塊52。在所述充電簧片壓塊52與所述充電簧片組件51連接的 一端設有第一卡槽522,所述充電簧片組件51設置在所述第一卡槽522中，并且所述充電 簧片組件51在所述第一卡槽522中的部分，其外壁與所述第一卡槽522的內壁之間設有間 隙，使充電簧片組件51與充電簧片壓塊52可相對滑動同時限制充電簧片組件51的轉動。 請再次參考圖2所示，在充電簧片壓塊52與電機53連接的一端還設有第二卡槽523,電機 53卡固在第二卡槽523內，并且第一卡槽522與第二卡槽523連通，用于充電簧片組件51 與電機53連接。本實施例傳動機構采用絲桿螺母機構，具體地說，在電機53的輸出軸上 設有絲桿，所述充電簧片組件51上設有螺母，所述絲桿螺母機構相互配合，通過電機53的 正反轉實現充電簧片組件51在電機軸線方向上的往復運動。在所述機體側壁上與設置在 所述充電簧片組件51上的充電簧片511相對應的位置設有開口，在正常工作時，充電簧片 511縮在側壁開口內部，只有在充電狀態下，充電簧片511伸出側壁開口與充電座上的充電 電極對接充電，為了避免工作時灰塵或其它碎屑由側壁開口處進入側壁內對充電簧片組件 51或其它功能單元造成污染，在側壁開口處設有彈性密封件，所述彈性密封件與機體開口 密封固定，同時為了不影響充電簧片511伸出側壁開口，在彈性密封件上對應充電簧片511 的位置設有縫隙12。所述彈性密封件采用橡膠或塑料等材料制成。當然充電彈簧組件51 與電機53也可以使用其他方式連接，本領域技術人員可根據實際需要加以修改。
[0026] 圖3A-圖3B為本實用新型自移動機器人工作原理圖，如圖3A-圖3B并參考圖1 和圖2所示，自移動機器人達到充電座后，控制單元2控制電機53運轉，通過絲杠螺母傳動 驅動充電彈簧組件51沿電機53輸出軸的軸線朝背離電機53的方向運動，使充電簧片組件 51中的充電簧片511在開口處伸出機體側壁并與充電座上的充電電極對接開始充電；當充 電完成后所述控制單元2控制電機53驅動充電簧片組件51沿電機53輸出軸的軸線并朝 向電機53的方向運動，使充電簧片511與充電座上的充電電極分離，停止充電，并且充電簧 片511在側壁開口處重新縮回機體內。
[0027] 具體地說，當自移動機器人到達充電座并準備充電之前，自移動機器人首先對充 電簧片511的位置進行微型校準，使充電簧片511頂出位置與充電座的充電電極對準，然后 控制單元2控制電機53啟動，電機53與充電彈簧組件51之間的絲杠螺母配合連接，使電 機53的旋轉運動轉變為充電簧片組件51的往復直線運動，將充電簧片511頂出機體的側 壁與充電座電極接觸并進行充電。其中，當充電簧片511頂出時，充電簧片511抵頂在彈性 密封件的縫隙處，在充電簧片511壓力的作用下彈性密封件縫隙處產生形變，縫隙擴大，所 述充電簧片511從彈性密封件的縫隙處伸出。當充電完畢后，所述控制單元2控制電機53 再次啟動，使充電簧片511復位收縮回機體內，彈性密封件縫隙處失去充電簧片511的擠壓 力，在自身材料的性質下復位，使充電簧片511對應的機體側壁位置處于密封狀態。
[0028] 在本實施例中，電機53與充電簧片組件51之間通過絲桿螺母配合連接，通過電機 53的正反轉實現充電簧片511的往復運動，當然也可以通過其他機構驅動充電彈簧往復運 動，例如：直線電機或偏心輪機構等，本領域技術人員可根據實際需要進行修改。
[0029] 實施例二
[0030] 圖4為本實用新型實施例二充電裝置結構示意圖，如圖4所示，本實施例中自移動 機器人與實施例一的工作原理基本一致，其不同之處在于，本實施例中傳動機構米用偏心 輪機構，實現充電簧片511的往復運動，所述偏心輪機構包括偏心輪55'和擋板54'，所述 偏心輪55'與電機53的輸出軸相連，所述充電簧片組件51通過一連桿525'與擋板54'相 連，所述偏心輪55'輪面與擋板54'緊貼，所述連桿525'上套設有復位彈簧526'，所述復位 彈簧526'的一端抵頂在充電簧片壓塊52上，另一端抵頂在擋板54'上。
[0031] 定義偏心輪55'輪面上任意一點與偏心輪旋轉軸軸心的距離為該點處偏心輪半 徑，根據圖4所示，偏心輪55'存在一最小半徑a和一最大半徑b，則當電機53帶動偏心輪 55'旋轉時，偏心輪旋轉軸軸心與擋板之間的距離在a與b之間呈周期性變化。當準備充 電時，所述電機53帶動偏心輪55'旋轉，偏心輪旋轉軸軸心與擋板之間的距離由a到b逐 漸增大，所述擋板54'朝電機53的反方向運動，使連桿525'推動充電簧片511在開口處伸 出機體殼體開口并與充電座上的充電電極對接開始充電，并且當偏心輪旋轉軸軸心與擋板 之間的距離達到最大值b時，電機53停止旋轉，使自移動機器人保持充電狀態；當充電完成 后電機53重新驅動偏心輪55'轉動，偏心輪旋轉軸軸心與擋板之間的距離由b到a逐漸減 小，所述擋板54'朝向電機53的方向運動，使充電簧片511與充電座上的充電電極分離，停 止充電，并且當偏心輪旋轉軸軸心與擋板之間的距離達到最小值a時，電機53停止旋轉，充 電簧片511在側壁開口處重新縮回機體內。
[0032] 實施例三
[0033] 圖5為本實用新型實施例三充電裝置結構示意圖，在本實施例中，自移動機器人 與上述實施例的工作原理基本一致，不同之處在于，本實施例中充電裝置5包括：充電簧片 組件51、充電簧片壓塊52和充電簧片下壓按鈕54。所述充電簧片壓塊52固定在機體內的 方式與實施例一相同，在此不再贅述。所述下壓按鈕54設置在所述機體的頂部，并通過下 壓桿541穿過機體并且所述下壓桿541的一側面為斜面，該斜面與聯動塊524緊貼，所述聯 動塊524上設置的聯動桿525穿過所述充電簧片壓塊52與充電簧片組件51固定連接，所 述聯動桿525上套設有復位彈簧526,該復位彈簧526設置充電簧片壓塊52與聯動塊524 之間，所述復位彈簧526的一端抵在所述充電簧片壓塊52上，另一端抵在所述聯動塊524 上。
[0034] 工作原理：
[0035] 自移動機器人系統的充電座的頂蓋與地面之間的距離與自移動機器人的高度一 致，在所述頂蓋上設有下壓按鈕引導槽，當自移動機器人到達充電座時，所述下壓按鈕54 進入下壓按鈕引導槽中，此時下壓桿541向下運動，所述下壓桿541與聯動塊524緊貼的斜 面導致所述聯動塊524沿聯動桿525的軸線方向朝機體外殼開口方向運動，所述聯動桿525 將充電簧片511頂出機體的外殼開口，此時復位彈簧526因下壓力產生形變。當充電完畢 后，自移動機器人離開充電座，下壓按鈕54不再受到充電座頂蓋的下壓按鈕引導槽的下壓 力，復位彈簧526復位并帶動聯動塊524將充電簧片511收縮到機體中。
[0036] 實施例四
[0037] 本實施例所提供的自移動機器人與上述實施例工作原理基本一致，其不同之處在 于，本實施例自移動機器人的密封件為蓋板組件，所述蓋板組件包括蓋板和彈簧，所述蓋板 包括固定端和自由端，所述蓋板的固定端與機體開口的一端樞軸地連接，所述蓋板的自由 端在彈簧的彈力作用下與機體開口的另一端緊密貼合。
[0038] 所述蓋板組件的具體工作過程為：當自移動機器人準備充電時，充電簧片驅動機 構驅動充電簧片511朝向機體外殼開口的方向運動，充電簧片511抵頂在蓋板上后繼續運 動，使蓋板以其樞軸為中心旋轉打開，充電簧片511伸出殼體開口與外部充電電極對接充 電；當充電完成后，充電簧片驅動機構驅動充電簧片511縮回機體內，蓋板在彈簧的彈力作 用下重新關閉，與機體開口緊密貼合。
[0039] 本實用新型還提供一種自移動機器人系統，如圖6所示，所述自移動機器人系統 包括上述實施例中所述的自移動機器人和充電座10,所述充電座10上設有與充電簧片511 相對應的外部充電電極101，所述充電簧片驅動機構驅動充電簧片511與充電座上的外部 充電電極101對接或斷開。
[0040] 當然上述自移動機器人系統中的充電座10適用于實施例一和實施例二中的自移 動機器人，對于實施例三中的自移動機器人，可將充電座10的上蓋貼合于自移動機器人的 頂端，也就是說，自移動機器人系統的充電座的頂蓋與地面的之間的距離與自移動機器人 的高度一致，并且與壓按鈕54的相對應的位置設置引導槽。
[0041] 本領域技術人員可根據實際需要設置充電座10的結構。
[0042] 本實用新型的自移動機器人通過驅動機構驅動充電簧片511，當充電時，驅動機構 驅動充電簧片511伸出殼體開口進行對接充電，充電完畢后驅動機構驅動充電簧片511縮 進殼體內部，避免機器運行過程中發生碰撞使充電簧片511損壞，并且通電簧片不必再暴 露在使用者的視線內，從感官上提高了使用者對產品的安全感。
【權利要求】
1. 一種自移動機器人，包括：機體，所述機體內設有控制單元（2)，驅動單元（3)和行走 單元（6)，所述控制單元（2)控制驅動單元（3)驅動行走單元（6)帶動機體行走，其特征在 于，所述機體內設有充電簧片組件（51)，所述充電簧片組件（51)包括充電簧片（511)，所述 機體外殼對應充電簧片（511)的位置設有開口，所述機體上還設有與充電簧片組件（51)相 連的充電簧片驅動機構，所述充電簧片驅動機構驅動充電簧片（511)自機體外殼的開口處 伸出或縮回，使得與外部充電電極對接或斷開。
2. 如權利要求1所述的自移動機器人，其特征在于，所述機體外殼開口處設有密封件。
3. 如權利要求2所述的自移動機器人，其特征在于，所述密封件為彈性密封件，所述彈 性密封件與機體開口密封固定，且對應充電簧片（511)伸出的位置設有縫隙（12)。
4. 如權利要求2所述的自移動機器人，其特征在于，所述密封件為蓋板組件，所述蓋板 組件包括蓋板和彈簧，所述蓋板包括固定端和自由端，所述蓋板的固定端與機體開口的一 端樞軸地連接，所述蓋板的自由端在彈簧的彈力作用下與機體開口的另一端緊密貼合。
5. 如權利要求1所述的自移動機器人，其特征在于，所述充電簧片驅動機構具有電機 (53)和傳動機構，所述電機（53)通過傳動機構與充電簧片（511)相連。
6. 如權利要求5所述的自移動機器人，其特征在于，所述傳動機構采用絲桿螺母機構， 所述絲桿螺母機構包括相互配合的絲桿和螺母，所述螺母與所述充電簧片組件（51)固定 連接，所述絲桿與電機（53)輸出軸固定連接。
7. 如權利要求5所述的自移動機器人，其特征在于，所述傳動機構采用偏心輪機構，所 述偏心輪機構包括偏心輪（55'）和擋板（54'），所述偏心輪（55'）與電機（53)的輸出軸 相連，所述充電簧片組件（51)通過一連桿（525'）與擋板（54'）相連，所述偏心輪（55'） 輪面與擋板（54'）緊貼，所述連桿（525'）上套設有復位彈簧（526'）。
8. 如權利要求1所述的自移動機器人，其特征在于，所述充電簧片驅動機構包括下壓 按鈕（54)和下壓桿（541)，所述充電簧片（511)通過一聯動桿（525)與聯動塊（524)相連， 所述下壓桿（541)包括一斜面，所述斜面與聯動塊（524)緊貼，所述聯動桿（525)上套設有 復位彈簧（526)。
9. 一種自移動機器人系統，其特征在于，包括如權利要求1-8任一項所述的自移動 機器人和充電座（10)，所述充電座（10)上設有與充電簧片（511)相對應的外部充電電極 (101)，所述充電簧片驅動機構驅動充電簧片（511)與充電座（10)上的外部充電電極（101) 對接或斷開。
【文檔編號】A47L11/40GK203885445SQ201420224012
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】李琳 申請人:科沃斯機器人有限公司