一种便于爬坡越障的清洁机器人的制作方法

本申请属于清洁设备技术领域，具体提供了一种便于爬坡越障的清洁机器人。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，清洁机器人逐渐进入越来越多人的日常生活当中。清洁机器人通过驱动轮进行自移动，并利用拖擦件在自移动的过程中对待清洁面进行拖擦清洁。清洁机器人还设有吸尘风机、集尘腔和吸尘口，吸尘口处设置有辊刷，清洁机器人能够利用吸尘风机产生的吸力将待清洁面的垃圾由吸尘口吸入集尘腔当中，同时，转动的辊刷能够将待清洁面上的垃圾扫起，以便于吸尘风机进行收集。

清洁机器人在工作过程中需要面对各种各样的地形，但是，现有的清洁机器人在面对弧形坡等坡度逐渐减小的凸起待清洁面或障碍物的时候，爬坡能力不足，容易卡住。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决清洁机器人容易被卡在弧形坡等坡度逐渐减小的凸起待清洁面或障碍物上的问题，本申请提供了一种便于爬坡越障的清洁机器人，包括机体、具有辊刷的辊刷组件和具有驱动轮的驱动轮组件，前述驱动轮组件可上下浮动，前述驱动轮和前述辊刷均朝前转动，前述辊刷的旋转轴线位于驱动轮轴线的前侧，前述驱动轮组件与前述机体枢转连接，前述驱动轮随着前述驱动轮组件的下浮向前靠近前述辊刷的旋转轴线，以使得驱动轮和辊刷转动形成的向前驱动力形成用于爬坡的合力。

可选地，前述辊刷组件相对于前述机体可上下浮动，前述辊刷随着前述辊刷组件的上浮向后靠近前述驱动轮的旋转轴线。

可选地，前述驱动轮的转轴位于前述驱动轮组件枢转轴的下方，并且前述驱动轮位于前述辊刷的后侧。

可选地，前述辊刷组件通过其前部与前述机体枢转连接。

可选地，前述清洁机器人还包括设置在前述驱动轮组件与前述机体之间的第一弹性构件，前述第一弹性构件用于为前述驱动轮组件提供下浮的力，以使前述驱动轮组件与前述待清洁表面接触。

可选地，前述清洁机器人还包括设置在前述辊刷组件与前述机体之间的第二弹性构件，前述第二弹性构件用于为前述辊刷组件提供下浮的力，以使前述辊刷组件与前述待清洁表面接触；并且前述第一弹性构件的弹性系数大于前述第二弹性构件的弹性系数

可选地，前述第一弹性构件施加给前述驱动轮组件的弹性力随着前述驱动轮组件的下浮而增大。

可选地，前述第一弹性构件包括压簧，前述压簧和前述驱动轮分别位于前述驱动轮组件枢转轴的两侧。

可选地，前述清洁机器人配置有基站，前述基站包括具有清洗腔的基站主体，前述清洗腔侧壁上设有密封部，前述清洁机器人包括拖擦件，前述清洁机器人的拖擦件在前述清洗腔内清洗，前述密封部与前述清洗腔内的清洁机器人密封抵接到一起，以将前述清洗腔内的清洗液隔离在前述密封部的下方。

可选地，前述基站还包括底座，前述辊刷组件包括位于前述辊刷后侧的挡板，前述清洗腔内的清洁机器人使前述挡板下沉，以使前述挡板与前述底座顶面密封抵接。

本领域技术人员能够理解的是，本申请前述的清洁机器人至少具有如下有益效果：

通过使驱动轮随着驱动轮组件的下浮向前靠近辊刷组件，在清洁机器人越过相应的弧形坡等坡度逐渐减小的凸起待清洁面或障碍物的过程中，相对于驱动轮位于清洁机器人前侧的辊刷与坡度较小的区域接触，相对靠后的驱动轮需要与坡度较大的区域接触，从而使得驱动轮相对于在平整的待清洁面上的状态来说发生下降，下降的驱动轮靠近辊刷，可以使得驱动轮接触区域的坡度与辊刷接触区域的坡度更加接近，在驱动轮和辊刷转动时可以使得弧形坡对驱动轮和滚刷的作用力(即驱动轮和辊刷转动形成的向前驱动力)的方向更接近，不会过于分散，形成较大的有助于爬坡的合力，有助于清洁机器人越过弧形坡等坡度逐渐减小的地形，提高了清洁机器人的爬坡能力，扩展了清洁机器人可应对的地形范围。

附图说明

下面参照附图来描述本申请的部分实施例，附图中：

图1是本申请第一实施例中部分清洁机器人的结构示意图；

图2是本申请第一实施例中驱动轮组件的结构示意图；

图3是本申请第一实施例中辊刷组件的俯视图；

图4是本申请第一实施例中辊刷组件的侧视图；

图5是本申请第一实施例中驱动轮组件和辊刷组件浮动的简化示意图；

图6本申请第一实施例中清洁机器人越过弧形地形时的简化示意图；

图7是本申请第一实施例中基站的结构示意图。

附图标记说明：

1、清洁机器人；11、机体；12、拖擦件；13、驱动轮组件；131、驱动轮；132、摆动臂；14、辊刷组件；141、辊刷；142、浮动支架；143、转动轴；144、挡板；

2、基站；21、基站本体；211、清洗腔；22、底座；221、引导面；222、定位槽；23、密封部；24、充电端子。

具体实施方式

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

一种便于爬坡越障的清洁机器人，包括机体、具有辊刷的辊刷组件和具有驱动轮的驱动轮组件，驱动轮组件可上下浮动，驱动轮和辊刷均朝前转动，辊刷的旋转轴线位于驱动轮轴线的前侧，驱动轮组件与机体枢转连接，驱动轮随着驱动轮组件的下浮向前靠近辊刷的旋转轴线，以使得驱动轮和辊刷转动形成的向前驱动力形成用于爬坡的合力。

其中，驱动轮的旋转轴线指的是驱动轮相对于驱动轮组件旋转的轴线，辊刷的旋转轴线指的是辊刷相对于滚刷组件旋转的轴线。

本申请的清洁机器人通过使驱动轮随着驱动轮组件的下浮向前靠近辊刷组件，在清洁机器人越过相应的弧形坡等坡度逐渐减小的凸起待清洁面或障碍物的过程中，相对于驱动轮位于清洁机器人前侧的辊刷与坡度较小的区域接触，相对靠后的驱动轮需要与坡度较大的区域接触，从而使得驱动轮相对于在平整的待清洁面上的状态来说发生下降，下降的驱动轮靠近辊刷，可以使得驱动轮接触区域的坡度与辊刷接触区域的坡度更加接近，在驱动轮和辊刷转动时可以使得弧形坡对驱动轮和滚刷的作用力(即驱动轮和辊刷转动形成的向前驱动力)的方向更接近，不会过于分散，形成有助于爬坡的合力，有助于清洁机器人越过弧形坡等坡度逐渐减小的地形，提高了清洁机器人的爬坡能力，扩展了清洁机器人可应对的地形范围。

下面结合附图对本申请的清洁机器人的具体结构进行说明。

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本公开的优选实施例，并不表示本公开仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本公开的技术原理，并非用于限制本公开的保护范围。基于本公开提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本公开的保护范围之内。

本申请的优选实施例：

如图1所示，本实施例的清洁机器人1包括机体11、拖擦件12、驱动轮组件13、辊刷组件14和吸尘风机(图中未示出)。机体11上设有和吸尘风机流体连通的吸尘口(图中未标记)，拖擦件12、驱动轮组件13、辊刷组件14和吸尘风机设置在机体11上，其中，拖擦件12用于对待清洁面进行拖擦清洁，驱动轮组件13用于驱动清洁机器人1前进，辊刷组件14设置在吸尘口处，用于扫起待清洁面上的垃圾，以便于吸尘风机将垃圾吸入。

如图2所示，具体地，驱动轮组件13包括驱动轮131和摆动臂132，摆动臂132的一端与机体11枢转连接，从而使得驱动轮组件13能够相对于机体11上下浮动，摆动臂132的另一端与驱动轮131枢转连接，从而使得驱动轮131能够在驱动轮组件13上下浮动的同时在待清洁面上滚动。并且，驱动轮组件13的前部与机体11枢转连接，即摆动臂132与机体11连接的一端在清洁机器人1的前后方向上位于摆动臂132与驱动轮131连接的一端的前侧，从而能够避免驱动轮组件13所受的外力指向其与机体11连接的枢转轴，从而使得驱动轮组件13更容易在碰到外物时发生浮动。

如图3和图4所示，具体地，辊刷组件14包括辊刷141和浮动支架142，辊刷141与浮动支架142枢转连接，从而能够在待清洁面上滚动，以扫起待清洁面上的垃圾，并且，辊刷141的转动方向和驱动轮131的转动方向相同。浮动支架142设有转动轴143，整个辊刷组件14通过转动轴143与清洁机器人1枢转连接，使得整个辊刷组件14能够绕转动轴143相对于清洁机器人1上下移动。结合图1和图4所示，辊刷组件14的前部与机体11枢转连接，即安装到清洁机器人1上的辊刷组件14的转动轴143在清洁机器人1的前后方向上相对于辊刷组件14的整体靠前。

参照图5的简化示意图所示，驱动轮131的转轴(驱动轮131与摆动臂132连接的枢转轴)位于驱动轮组件13枢转轴与机体11连接的枢转轴的下方(以两轴的中心点而言)，即在驱动轮组件13相对于机体11浮动到最高处时，驱动轮131的转轴也位于驱动轮组件13的枢转轴之下。进一步，在清洁机器人1的前后方向上，驱动轮131位于辊刷141的后侧，从而使得驱动轮131随着驱动轮组件13的下浮在清洁机器人1的前后方向上逐渐靠近辊刷组件14(例如驱动轮131由图中实线位置移动到虚线位置后更加靠近辊刷组件14)。

继续参照图5所示，辊刷141的转轴(辊刷141与浮动支架142连接的枢转轴)位于辊刷组件14与机体11连接的枢转轴(即转动轴143)的下方(以两轴的中心点而言)，即在辊刷组件14相对于机体11浮动到最高处时，辊刷141的转轴也位于转动轴143之下，从而使得辊刷141随着辊刷组件14的上浮在清洁机器人1的前后方向上逐渐靠近驱动轮组件13(例如辊刷141由图中实线位置移动到虚线位置后更加靠近驱动轮组件13)。

需要说明的是，图5中只是简化的示意图，驱动轮131的具体设置位置可以是在清洁机器人1的左右方向上与辊刷141有所重叠，只要保证驱动轮131的中心轴在辊刷141的中心轴后侧即可。

虽然图中未示出，在本实施例的一种优选实施方式中，驱动轮组件13和机体11之间设有第一弹性构件，第一弹性构件用于为驱动轮组件13提供下浮的力，从而使得驱动轮131和待清洁面接触得更紧密。具体地，第一弹性构件可以是压簧，压簧和驱动轮131分别位于驱动轮组件13枢转轴的两侧，驱动轮组件13相对于机体11向上浮动的时候拉伸压簧，使得压簧对驱动轮组件13的作用力驱使驱动轮组件13向下浮动。

另外，辊刷组件14和机体11之间设有第二弹性构件，第二弹性构件用于为辊刷组件14提供下浮的力，从而使得辊刷141和待清洁面接触得更加紧密。进一步，第一弹性构件的弹性系数大于第二弹性构件的弹性系数，以使辊刷组件14浮动的响应速度快于驱动轮组件13浮动的响应速度，避免辊刷组件14对作为主驱动的驱动轮组件13与地面的接触产生影响。

另外，优选地，第一弹性构件采用刚度随着荷载的增加而减少的渐减型弹簧，以使第一弹性构件施加给驱动轮组件13的弹性力随着驱动轮组件13的下浮而增大。

虽然图中未示出，在本实施例的一种优选实施方式中，拖擦件12为两个清洁转盘，拖擦件12位于辊刷组件14的后侧，并且拖擦件12具有向前延伸到辊刷组件14左右两侧的左侧延伸部和右侧延伸部，在两个清洁转盘转动的过程中，有利于将垃圾集中到辊刷141处，继而被辊刷141扫起并被吸尘风机吸走。

结合图1-图6所示，本实施例的清洁机器人1在对待清洁面进行清洁的过程中，转动的驱动轮131驱使清洁机器人1在待清洁面上行进，拖擦件12、辊刷141和待清洁面接触，拖擦件12能够对待清洁面进行拖擦，转动的辊刷141能够扫起待清洁面上的垃圾，以便于清洁机器人1将垃圾吸入。同时，参照图6所示，当清洁机器人遇到弧形坡等坡度逐渐减小的地形的时候，清洁机器人1行驶到弧形坡上后，辊刷141与坡度较大的区域接触，驱动轮131与坡度较小的区域接触，相对于清洁机器人在平整的地形的时候，辊刷141相对于机体11上浮(例如从图6中虚线位置移动到实线位置)，而驱动轮131相对于机体11下浮(例如从图6中虚线位置移动到实线位置)，从而使得辊刷141和驱动轮131的位置更加靠近，也就是说，使得辊刷141接触区域的坡度与驱动轮131接触的区域的坡度更加接近，从而使得弧形坡对清洁机器人1作用力的方向更接近，即清洁机器人1受到的驱使其前进的合力更大，有助于清洁机器人1越过弧形坡等坡度逐渐减小的地形。同时，辊刷141的转动方向和驱动轮131的转动方向相同(如图6中箭头方向所示)，从而和驱动轮131共同对清洁机器人1的前进提供助力，进一步提高了清洁机器人1越过弧形坡地形的能力。

本领域技术人员能够理解的是，通过使驱动轮组件13的前部与机体11枢转连接，能够避免驱动轮组件13所受的外力指向其与机体11连接的枢转轴，从而使得驱动轮组件13更容易在碰到外物时发生浮动。

进一步，在清洁机器人1越过弧形坡等坡度逐渐减小的凸起待清洁面或障碍物的过程中，相对靠前的辊刷141与坡度较小的区域接触，相对靠后的驱动轮131需要与坡度较大的区域接触，相对于清洁机器人1在平整的地形的时候，驱动轮131发生下降，下降的驱动轮131靠近辊刷141，同时，辊刷141上浮，上浮的辊刷141也靠近驱动轮131，从而使得驱动轮131和辊刷141更加靠近，即驱动轮131接触区域的坡度与辊刷141接触区域的坡度更加接近，从而使得弧形坡对清洁机器人1的作用力的方向更接近，继而使得清洁机器人1受到的驱使其前进的合力更大，有助于清洁机器人1越过弧形坡等坡度逐渐减小的地形，提高了清洁机器人1的爬坡能力，扩展了清洁机器人1可应对的地形范围。而且，驱动轮131和辊刷141均朝前转动，共同给清洁机器人1提供朝前移动的力，进一步提高了清洁机器人1越过弧形坡等坡度逐渐减小的地形的能力。

更进一步，通过在驱动轮组件13和机体11之间设置用于驱使驱动轮组件13下降的第一弹性构件，增强了驱动轮组件13向辊刷141靠近的能力，有助于清洁机器人1的驱动轮131在弧形坡等地形上进一步靠近辊刷141。

需要说明的是，辊刷组件14也可以是后部与机体11枢转连接(即安装到清洁机器人1上的辊刷组件14的转动轴143在清洁机器人1的前后方向上相对于辊刷组件14的整体靠后)，并且辊刷141的转轴一直位于转动轴143的上方。

本实施例的清洁机器人1还配置有基站2，结合图1和图7所示，基站2包括基站本体21和底座22，基站本体21设有清洗腔211，底座22用于将清洁机器人1引导进清洗腔211，清洗腔211的底部设有清洗筋等清洗构件，能够对清洁机器人1的拖擦件12进行清洗。进一步，清洗腔211的侧壁上设有密封部23，密封部23为柔性的条状结构，并且密封部23的外形与清洁机器人1相匹配，以使密封部23能够与清洁机器人1抵接并在清洁机器人1的挤压下变形。

进一步，基站本体21上设有充电端子24，底座22设有倾斜的引导面221，清洁机器人1设有与充电端子24对接的受电端子(图中未示出)，引导面221上设有定位槽222，驱动轮131行进至定位槽222边沿，受电端子与充电端子24接触，驱动轮131停置于定位槽222内，受电端子抵压充电端子24，以使充电端子相对于基站本体21向后下方移动。

结合图1和图7所示，清洁机器人1的辊刷141的后侧设有挡板144，当清洁机器人1清洁待清洁面时，挡板144与待清洁面接触，挡板144能够防止清洁机器人1的边刷或辊刷141将待清洁面上的污物拨到吸尘口的后方，以及防止吸尘口后方的空气进入吸尘口，以使空气从吸尘口14的前侧、左侧和右侧进入吸尘口，从而使清洁机器人1对待清洁表面提供足够的吸力。当清洁机器人1进入清洗腔211后，挡板144会与底座22的顶面密封抵接。

结合图1和图7对基站2的使用进行说明：

当清洁机器人1需要充电或者拖擦件12需要清洁时，清洁机器人1自行移动到基站2处，以后退的方式进入基站2(即拖擦件12所在的清洁机器人1的后侧先进入基站2)，首先，待清洁面上的清洁机器人1行驶到引导面221上，沿引导面221前进，在引导面221上的清洁机器人1处于倾斜状态，随着清洁机器人1在引导面221上行进，清洁机器人1先与密封部23抵接，当清洁机器人1行进至定位槽222边沿时(即将进入定位槽222时或者已经进入定位槽222一小部分时)，清洁机器人1的受电端子和充电端子24接触，随着清洁机器人1的驱动轮13在定位槽222内移动，清洁机器人1的运动状态为前进并下移，同时逐渐恢复到水平状态，在此期间，与清洁机器人1抵接的充电端子24在清洁机器人1的带动下相对于基站本体21向后移动并向下移动，使得充电端子24和清洁机器人1的受电端子保持紧密抵接。当清洁机器人1稳定在定位槽222的最低点后，清洁机器人1的拖擦件12和清洗腔211底部的清洗筋接触，清洁机器人1与密封部23紧密抵接，清洁机器人1底部的挡板144与底座22顶面紧密抵接。然后，清洁机器人1的拖擦件12在清洗腔211内进行清洗，清洁机器人1下方的液体被机体11和密封部23阻挡而不会溅到清洁机器人1的其它部分和充电端子24上，而且，挡板144和底座22顶面紧密抵接，由于挡板144位于拖擦件12和辊刷141之间，从而能够阻挡被拖擦件12甩出的污液，防止污液流到清洁机器人1的辊刷141处，同时，基站2对清洁机器人1进行充电。

本领域技术人员能够理解的是，通过将充电端子24可活动地设置在基站本体21上，使得充电端子24能够在清洁机器人1的驱动轮13行进至定位槽222边沿时(即将进入定位槽222时或者已经进入定位槽222一小部分时)与清洁机器人1对接，然后充电端子24随着清洁机器人1在定位槽222中移动而活动，使得两者相对静止，从而有效地减小了清洁机器人1在下降的过程对充电端子24的冲击力以及和充电端子24之间的摩擦力，对充电端31子起到保护作用。并且，在基站2对清洁机器人1的拖擦件12进行清洗的过程中，与清洁机器人1抵接的充电端子24能够随着清洁机器人1的晃动而活动，从而与清洁机器人1保持相对静止，进而减小清洁机器人1和充电端子24之间的摩擦，对充电端子24起到保护作用，而且能够保证充电端子24与清洁机器人1的紧密接触。

进一步，通过设置和清洁机器人1抵接的密封部，能够将清洗液隔离在清洁机器人1的底部，防止清洗腔211底部的清洗液在对清洁机器人1的拖擦件12进行清洗时溅到清洁机器人1的其它部位和充电端子24上。而通过在辊刷141的后侧设置挡板144，挡板144和底座22顶面紧密抵接，由于挡板144位于拖擦件12和辊刷141之间，从而能够阻挡被拖擦件12甩出的污液，防止污液流到清洁机器人1的辊刷141处。

至此，已经结合前文的优选实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于上述优选实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述优选实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。