自移动机器人及自移动机器人系统的制作方法
【专利摘要】一种自移动机器人，包括：机体，所述机体内设有控制单元(2)，驱动单元(3)和行走单元(6)，所述控制单元(2)控制驱动单元驱动行走单元(3)带动机体行走，所述机体内设有充电簧片组件(51)，所述充电簧片组件包括充电簧片(511)，所述机体外壳对应充电簧片(511)的位置设有开口，所述机体上还设有与充电簧片组件(51)相连的充电簧片驱动机构，所述充电簧片驱动机构驱动充电簧片自机体外壳的开口处伸出或缩回，使得与外部充电电极对接或断开。本实用新型的自移动机器人及自移动机器人系统，通过驱动机构驱动充电簧片相对于机体伸出或收回，不必再暴露在机体外，避免机器运行过程中发生碰撞使充电簧片损坏。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种自移动机器人及自移动机器人系统，属于日用电器制造技术 领域。 自移动机器人及自移动机器人系统
【背景技术】
[0002] 目前现有自移动机器人的充电簧片固定在主机上部分暴露在主机外部，通过充电 簧片与充电座接触来起到充电的目的，此设计存在以下问题：
[0003] 1、在机器人运行的过程中常常会发生正面碰撞，在充电簧片受到多次碰撞后可能 会影响外观和成功对接充电座的几率。
[0004] 2、充电簧片裸露在机体外，影响整个机体的美观度，另外通电金属件裸露在使用 者能够碰触到的地方，从感官上降低了使用者对产品的安全感。 实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种自移动机器 人，避免在机器人移动过程中产生碰撞，导致裸露在机体外的充电簧片产生形变而影响充 电效果。
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
[0007] -种自移动机器人，包括：机体，所述机体内设有控制单元，驱动单元和行走单元， 所述控制单元控制驱动单元驱动行走单元带动机体行走，所述机体内设有充电簧片组件， 所述充电簧片组件包括充电簧片，所述机体外壳对应充电簧片的位置设有开口，所述机体 上还设有与充电簧片组件相连的充电簧片驱动机构，所述充电簧片驱动机构驱动充电簧片 自机体外壳的开口处伸出或缩回，使得与外部充电电极对接或断开。
[0008] 为了达到更好的密封效果，所述机体开口处设有密封件。
[0009] 进一步地，所述密封件为弹性密封件，所述弹性密封件与机体开口密封固定，且对 应充电簧片伸出的位置设有缝隙。
[0010] 另外，所述密封件还可以为盖板组件，所述盖板组件包括盖板和弹簧，所述盖板包 括固定端和自由端，所述盖板的固定端与机体开口的一端枢轴地连接，所述盖板的自由端 在弹簧的弹力作用下与机体开口的另一端紧密贴合。
[0011] 为了使充电簧片在机体内更好的伸出或缩回，所述充电簧片驱动机构具有电机和 传动机构，所述电机通过传动机构与充电簧片相连。
[0012] 在一实施例中，所述传动机构采用丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构包括相互配 合的丝杆和螺母，所述螺母与所述充电簧片组件固定连接，所述丝杆与电机输出轴固定连 接。
[0013] 在另一实施例中，所述传动机构采用偏心轮机构，所述偏心轮机构包括偏心轮和 挡板，所述偏心轮与电机的输出轴相连，所述充电簧片组件通过一连杆与挡板相连，所述偏 心轮轮面与挡板紧贴，所述连杆上套设有复位弹簧。
[0014] 还用一种实施例，述充电簧片驱动机构包括下压按钮和下压杆，所述充电簧片通 过一联动杆与联动块相连，所述下压杆包括一斜面，所述斜面与联动块紧贴，所述联动杆上 套设有复位弹簧。
[0015] 本实用新型还提供一种自移动机器人系统，包括上述的自移动机器人和充电座， 所述充电座上设有与充电簧片相对应的外部充电电极，所述充电簧片驱动机构驱动充电簧 片与充电座上的外部充电电极对接或断开。
[0016] 本实用新型的自移动机器人及自移动机器人系统，通过驱动机构驱动充电簧片， 当充电时，驱动机构驱动充电簧片伸出壳体外部进行对接充电，充电完毕后驱动机构驱动 充电簧片缩进壳体内部，避免机器运行过程中发生碰撞使充电簧片损坏，并且通电簧片不 必再暴露在使用者的视线内，从感官上提高了使用者对产品的安全感。
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细地说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型自移动机器人结构框图；
[0019] 图2为本实用新型实施例一充电装置的结构示意图；
[0020] 图3A-图3B为本实用新型自移动机器人工作原理图；
[0021] 图4为本实用新型实施例二充电装置结构示意图；
[0022] 图5为本实用新型实施例三充电装置结构示意图；
[0023] 图6为本实用新型自移动机器人系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 实施例一
[0025] 图1为本实用新型自移动机器人结构框图，如图1所示，本实施例提供一种自移动 机器人，包括：机体，在机体内设有控制单元2、驱动单元3、充电装置5以及设置在机体底部 的行走单元6,所述控制单元2控制驱动单元3驱动行走单元6带动机体行走。图2为本 实用新型实施例一充电装置5的结构示意图，如图2所示，在本实施例中，所述充电装置5 包括：充电簧片组件51、充电簧片压块52和电机53。所述充电簧片组件51包括充电簧片 511，所述机体外壳对应充电簧片511的位置设有开口，所述机体上还设有与充电簧片组件 51相连的充电簧片驱动机构，所述充电簧片驱动机构驱动充电簧片511自机体外壳的开口 处伸出或缩回，使得与外部充电电极对接或断开。在本实施例中充电簧片驱动机构为电机 53和传动机构，所述电机51通过传动机构与充电簧片511相连，且通过所述充电簧片压块 52定位，具体地说，请参考图2所示，在机体内侧壁设有多个固定销11，与在所述充电簧片 压块52上设置的固定栓521位置对应，所述固定栓521套在所述固定销11上且通过螺钉 固紧，用以固定充电簧片压块52。在所述充电簧片压块52与所述充电簧片组件51连接的 一端设有第一卡槽522,所述充电簧片组件51设置在所述第一卡槽522中，并且所述充电 簧片组件51在所述第一卡槽522中的部分，其外壁与所述第一卡槽522的内壁之间设有间 隙，使充电簧片组件51与充电簧片压块52可相对滑动同时限制充电簧片组件51的转动。 请再次参考图2所示，在充电簧片压块52与电机53连接的一端还设有第二卡槽523,电机 53卡固在第二卡槽523内，并且第一卡槽522与第二卡槽523连通，用于充电簧片组件51 与电机53连接。本实施例传动机构采用丝杆螺母机构，具体地说，在电机53的输出轴上 设有丝杆，所述充电簧片组件51上设有螺母，所述丝杆螺母机构相互配合，通过电机53的 正反转实现充电簧片组件51在电机轴线方向上的往复运动。在所述机体侧壁上与设置在 所述充电簧片组件51上的充电簧片511相对应的位置设有开口，在正常工作时，充电簧片 511缩在侧壁开口内部，只有在充电状态下，充电簧片511伸出侧壁开口与充电座上的充电 电极对接充电，为了避免工作时灰尘或其它碎屑由侧壁开口处进入侧壁内对充电簧片组件 51或其它功能单元造成污染，在侧壁开口处设有弹性密封件，所述弹性密封件与机体开口 密封固定，同时为了不影响充电簧片511伸出侧壁开口，在弹性密封件上对应充电簧片511 的位置设有缝隙12。所述弹性密封件采用橡胶或塑料等材料制成。当然充电弹簧组件51 与电机53也可以使用其他方式连接，本领域技术人员可根据实际需要加以修改。
[0026] 图3A-图3B为本实用新型自移动机器人工作原理图，如图3A-图3B并参考图1 和图2所示，自移动机器人达到充电座后，控制单元2控制电机53运转，通过丝杠螺母传动 驱动充电弹簧组件51沿电机53输出轴的轴线朝背离电机53的方向运动，使充电簧片组件 51中的充电簧片511在开口处伸出机体侧壁并与充电座上的充电电极对接开始充电；当充 电完成后所述控制单元2控制电机53驱动充电簧片组件51沿电机53输出轴的轴线并朝 向电机53的方向运动，使充电簧片511与充电座上的充电电极分离，停止充电，并且充电簧 片511在侧壁开口处重新缩回机体内。
[0027] 具体地说，当自移动机器人到达充电座并准备充电之前，自移动机器人首先对充 电簧片511的位置进行微型校准，使充电簧片511顶出位置与充电座的充电电极对准，然后 控制单元2控制电机53启动，电机53与充电弹簧组件51之间的丝杠螺母配合连接，使电 机53的旋转运动转变为充电簧片组件51的往复直线运动，将充电簧片511顶出机体的侧 壁与充电座电极接触并进行充电。其中，当充电簧片511顶出时，充电簧片511抵顶在弹性 密封件的缝隙处，在充电簧片511压力的作用下弹性密封件缝隙处产生形变，缝隙扩大，所 述充电簧片511从弹性密封件的缝隙处伸出。当充电完毕后，所述控制单元2控制电机53 再次启动，使充电簧片511复位收缩回机体内，弹性密封件缝隙处失去充电簧片511的挤压 力，在自身材料的性质下复位，使充电簧片511对应的机体侧壁位置处于密封状态。
[0028] 在本实施例中，电机53与充电簧片组件51之间通过丝杆螺母配合连接，通过电机 53的正反转实现充电簧片511的往复运动，当然也可以通过其他机构驱动充电弹簧往复运 动，例如：直线电机或偏心轮机构等，本领域技术人员可根据实际需要进行修改。
[0029] 实施例二
[0030] 图4为本实用新型实施例二充电装置结构示意图，如图4所示，本实施例中自移动 机器人与实施例一的工作原理基本一致，其不同之处在于，本实施例中传动机构米用偏心 轮机构，实现充电簧片511的往复运动，所述偏心轮机构包括偏心轮55'和挡板54'，所述 偏心轮55'与电机53的输出轴相连，所述充电簧片组件51通过一连杆525'与挡板54'相 连，所述偏心轮55'轮面与挡板54'紧贴，所述连杆525'上套设有复位弹簧526'，所述复位 弹簧526'的一端抵顶在充电簧片压块52上，另一端抵顶在挡板54'上。
[0031] 定义偏心轮55'轮面上任意一点与偏心轮旋转轴轴心的距离为该点处偏心轮半 径，根据图4所示，偏心轮55'存在一最小半径a和一最大半径b，则当电机53带动偏心轮 55'旋转时，偏心轮旋转轴轴心与挡板之间的距离在a与b之间呈周期性变化。当准备充 电时，所述电机53带动偏心轮55'旋转，偏心轮旋转轴轴心与挡板之间的距离由a到b逐 渐增大，所述挡板54'朝电机53的反方向运动，使连杆525'推动充电簧片511在开口处伸 出机体壳体开口并与充电座上的充电电极对接开始充电，并且当偏心轮旋转轴轴心与挡板 之间的距离达到最大值b时，电机53停止旋转，使自移动机器人保持充电状态；当充电完成 后电机53重新驱动偏心轮55'转动，偏心轮旋转轴轴心与挡板之间的距离由b到a逐渐减 小，所述挡板54'朝向电机53的方向运动，使充电簧片511与充电座上的充电电极分离，停 止充电，并且当偏心轮旋转轴轴心与挡板之间的距离达到最小值a时，电机53停止旋转，充 电簧片511在侧壁开口处重新缩回机体内。
[0032] 实施例三
[0033] 图5为本实用新型实施例三充电装置结构示意图，在本实施例中，自移动机器人 与上述实施例的工作原理基本一致，不同之处在于，本实施例中充电装置5包括：充电簧片 组件51、充电簧片压块52和充电簧片下压按钮54。所述充电簧片压块52固定在机体内的 方式与实施例一相同，在此不再赘述。所述下压按钮54设置在所述机体的顶部，并通过下 压杆541穿过机体并且所述下压杆541的一侧面为斜面，该斜面与联动块524紧贴，所述联 动块524上设置的联动杆525穿过所述充电簧片压块52与充电簧片组件51固定连接，所 述联动杆525上套设有复位弹簧526,该复位弹簧526设置充电簧片压块52与联动块524 之间，所述复位弹簧526的一端抵在所述充电簧片压块52上，另一端抵在所述联动块524 上。
[0034] 工作原理：
[0035] 自移动机器人系统的充电座的顶盖与地面之间的距离与自移动机器人的高度一 致，在所述顶盖上设有下压按钮引导槽，当自移动机器人到达充电座时，所述下压按钮54 进入下压按钮引导槽中，此时下压杆541向下运动，所述下压杆541与联动块524紧贴的斜 面导致所述联动块524沿联动杆525的轴线方向朝机体外壳开口方向运动，所述联动杆525 将充电簧片511顶出机体的外壳开口，此时复位弹簧526因下压力产生形变。当充电完毕 后，自移动机器人离开充电座，下压按钮54不再受到充电座顶盖的下压按钮引导槽的下压 力，复位弹簧526复位并带动联动块524将充电簧片511收缩到机体中。
[0036] 实施例四
[0037] 本实施例所提供的自移动机器人与上述实施例工作原理基本一致，其不同之处在 于，本实施例自移动机器人的密封件为盖板组件，所述盖板组件包括盖板和弹簧，所述盖板 包括固定端和自由端，所述盖板的固定端与机体开口的一端枢轴地连接，所述盖板的自由 端在弹簧的弹力作用下与机体开口的另一端紧密贴合。
[0038] 所述盖板组件的具体工作过程为：当自移动机器人准备充电时，充电簧片驱动机 构驱动充电簧片511朝向机体外壳开口的方向运动，充电簧片511抵顶在盖板上后继续运 动，使盖板以其枢轴为中心旋转打开，充电簧片511伸出壳体开口与外部充电电极对接充 电；当充电完成后，充电簧片驱动机构驱动充电簧片511缩回机体内，盖板在弹簧的弹力作 用下重新关闭，与机体开口紧密贴合。
[0039] 本实用新型还提供一种自移动机器人系统，如图6所示，所述自移动机器人系统 包括上述实施例中所述的自移动机器人和充电座10,所述充电座10上设有与充电簧片511 相对应的外部充电电极101，所述充电簧片驱动机构驱动充电簧片511与充电座上的外部 充电电极101对接或断开。
[0040] 当然上述自移动机器人系统中的充电座10适用于实施例一和实施例二中的自移 动机器人，对于实施例三中的自移动机器人，可将充电座10的上盖贴合于自移动机器人的 顶端，也就是说，自移动机器人系统的充电座的顶盖与地面的之间的距离与自移动机器人 的高度一致，并且与压按钮54的相对应的位置设置引导槽。
[0041] 本领域技术人员可根据实际需要设置充电座10的结构。
[0042] 本实用新型的自移动机器人通过驱动机构驱动充电簧片511，当充电时，驱动机构 驱动充电簧片511伸出壳体开口进行对接充电，充电完毕后驱动机构驱动充电簧片511缩 进壳体内部，避免机器运行过程中发生碰撞使充电簧片511损坏，并且通电簧片不必再暴 露在使用者的视线内，从感官上提高了使用者对产品的安全感。
【权利要求】
1. 一种自移动机器人，包括：机体，所述机体内设有控制单元（2)，驱动单元（3)和行走 单元（6)，所述控制单元（2)控制驱动单元（3)驱动行走单元（6)带动机体行走，其特征在 于，所述机体内设有充电簧片组件（51)，所述充电簧片组件（51)包括充电簧片（511)，所述 机体外壳对应充电簧片（511)的位置设有开口，所述机体上还设有与充电簧片组件（51)相 连的充电簧片驱动机构，所述充电簧片驱动机构驱动充电簧片（511)自机体外壳的开口处 伸出或缩回，使得与外部充电电极对接或断开。
2. 如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述机体外壳开口处设有密封件。
3. 如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述密封件为弹性密封件，所述弹 性密封件与机体开口密封固定，且对应充电簧片（511)伸出的位置设有缝隙（12)。
4. 如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述密封件为盖板组件，所述盖板 组件包括盖板和弹簧，所述盖板包括固定端和自由端，所述盖板的固定端与机体开口的一 端枢轴地连接，所述盖板的自由端在弹簧的弹力作用下与机体开口的另一端紧密贴合。
5. 如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述充电簧片驱动机构具有电机 (53)和传动机构，所述电机（53)通过传动机构与充电簧片（511)相连。
6. 如权利要求5所述的自移动机器人，其特征在于，所述传动机构采用丝杆螺母机构， 所述丝杆螺母机构包括相互配合的丝杆和螺母，所述螺母与所述充电簧片组件（51)固定 连接，所述丝杆与电机（53)输出轴固定连接。
7. 如权利要求5所述的自移动机器人，其特征在于，所述传动机构采用偏心轮机构，所 述偏心轮机构包括偏心轮（55'）和挡板（54'），所述偏心轮（55'）与电机（53)的输出轴 相连，所述充电簧片组件（51)通过一连杆（525'）与挡板（54'）相连，所述偏心轮（55'） 轮面与挡板（54'）紧贴，所述连杆（525'）上套设有复位弹簧（526'）。
8. 如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述充电簧片驱动机构包括下压 按钮（54)和下压杆（541)，所述充电簧片（511)通过一联动杆（525)与联动块（524)相连， 所述下压杆（541)包括一斜面，所述斜面与联动块（524)紧贴，所述联动杆（525)上套设有 复位弹簧（526)。
9. 一种自移动机器人系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的自移动 机器人和充电座（10)，所述充电座（10)上设有与充电簧片（511)相对应的外部充电电极 (101)，所述充电簧片驱动机构驱动充电簧片（511)与充电座（10)上的外部充电电极（101) 对接或断开。
【文档编号】A47L11/40GK203885445SQ201420224012
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】李琳 申请人:科沃斯机器人有限公司