一种可升降的边刷组件及扫地机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种可升降的边刷组件及扫地机器人。

背景技术：

1、扫地机器人属于清洁类智能移动式产品，在执行清扫任务时，主要依靠其中间的滚刷把地面的灰尘卷起，并依靠主机内部的风机产生的气流把灰尘吸入尘盒。由于滚刷在工作中的可覆盖的区域有限，因此在扫地机的前部滚刷的两侧位置排布两个边刷，边刷在地面旋转时，把滚刷两侧的灰尘聚拢到滚刷可覆盖区域，便于滚刷清洁，从而加大扫地机清扫时的覆盖面积。现在市面上的扫地机器人均会在机器的底部排布一个或者两个边刷，此边刷固定在底盘上，在工作时边刷会一直处于旋转状态，当机器在爬越障碍物或者爬越地毯时，此边刷会阻碍机器爬坡或者把地毯卷起，导致机器工作运行异常，最终严重影响用户体验。相关技术中为解决上述问题，设计一套驱动机构来驱动边刷组件摆动，当遇到障碍物时通过驱动边刷组件摆动而使得边刷组件相对被清洁面起落，通过控制边刷组件升起而避开障碍物。但相关技术中的上述驱动机构需要专门另外设置一套驱动机构(一般包括驱动电机和传动组件)，整体结构过于复杂，成本很高。另外，由于边刷组件需要通过摆动的运动形式避开障碍物，其活动范围较大，就需要额外预留较大的空间供其摆动，会增加扫地机器人产品整体的体积，不符合产品小型化的设计趋势。

技术实现思路

1、本发明提供了一种可升降的边刷组件及扫地机器人，用于解决现有技术中边刷组件为躲避障碍物而导致整体结构复杂、成本高、体积较大的问题。

2、本发明采用如下技术方案：一种可升降的边刷组件，用于在动力源的驱动下旋转以清洁被清洁面，该边刷组件包括：旋转件，其用于与动力源的输出轴装配；边刷本体，其与所述旋转件螺旋传动配合；以及，盖体，其设置于所述边刷本体上并跟随边刷本体同步动作；其中，所述旋转件与所述动力源的输出轴直接连接并跟随所述输出轴同轴旋转；所述边刷本体相对旋转件具有清洁位置和避障位置，所述旋转件通过改变旋转方向而带动边刷本体在清洁位置与避障位置之间螺旋升降，所述边刷本体处于清洁位置时与被清洁面接触且跟随旋转件旋转以清洁被清洁面，所述边刷本体处于避障位置时与被清洁面之间具有用于避障的设定间距；所述盖体与旋转件之间具有用于限制边刷本体螺旋下降行程的限位结构，以防止边刷本体从旋转件上脱落。

3、本发明具有以下有益效果：

4、1、通过将现有的边刷进行结构改进，再增设旋转件，将边刷本体与旋转件设计为螺旋转动配合，这样可通过旋转件改变旋转方向而带动边刷本体螺旋升降，边刷本体就能够通过直线螺旋升降而避开障碍物，而无需再额外设置复杂的驱动机构，降低结构复杂程度、降低成本。同时，由于边刷本体作直线螺旋运动，就无需额外设置较大的空间供其摆动，相较于现有技术而言，可进一步减小整体产品的设计体积。

5、2、通过增设盖体，利用盖体与旋转件配合限制边刷本体的螺旋下降行程，可防止边刷本体从旋转件上脱落。

6、3、将旋转件设计为与动力源的输出轴直接连接，并且在动力源的驱动下跟随输出轴同轴旋转，这样无需额外设置传动机构，进一步降低结构复杂程度，降低成本。同时，由于该边刷组件的结构简单，便于将该边刷组件与现有的扫地机器人的输出轴进行装配，便于推广。

7、优选的，所述旋转件设置有外传动螺纹齿，所述边刷本体设置有内传动螺纹槽，所述旋转件和边刷本体通过所述外传动螺纹齿和内传动螺纹槽实现螺旋传动配合。

8、优选的，所述边刷本体包括基板，所述基板设置有圆筒，所述圆筒内形成有所述内传动螺纹槽；所述旋转件包括顶板，所述顶板设置有圆柱，所述圆柱外形成有所述外传动螺纹齿。将内传动螺纹槽设置于边刷本体上，将外传动螺纹齿设置于旋转件上，在边刷本体和旋转件尺寸一定的情况下，上述的设置方式能够尽可能大地设计内传动螺纹槽的尺寸，这样可增加边刷本体旋转的稳定性，减少边刷本体在旋转过程中的晃动。

9、优选的，所述基板设置有环绕于圆筒外部的第一环状侧板，所述顶板设置有环绕于圆柱外部的第二环状侧板，所述盖体包括设置在所述第一环状侧板上的环形盖板，所述环形盖板具有与第二环状侧板间隙配合的圆孔，所述基板、顶板、第一环状侧板、第二环状侧板和环形盖板配合形成密封容腔，所述外传动螺纹齿和内传动螺纹槽被配置为始终位于所述密封容腔内。设置密封容腔，并且外传动螺纹齿和内传动螺纹槽被配置为始终位于密封容腔内，这样外部的毛发或线头就能够被阻隔，防止螺旋传动结构卷入毛发或线头，降低故障发生率。

10、优选的，所述第二环状侧板的口沿处向外延伸形成有环形凸缘，所述环形盖板具有在边刷本体处于清洁位置时用于与环形凸缘抵接的限位部，所述环形凸缘与所述限位部配合构成所述限位结构。这样设置的盖板一方面起到配合形成密封容腔的作用，另一方面可以与环形凸缘配合构成限位结构，结构简便同时实现较多功能。

11、优选的，所述旋转件设置有由顶板向圆柱延伸的安装槽或安装孔，所述旋转件通过所述安装槽或安装孔紧配合安装于输出轴上，并且所述旋转件具有关于输出轴的轴线对称的整体形状。设置安装槽或安装孔便于旋转件和输出轴的装配操作。

12、优选的，所述盖体还包括与环形盖板一体成型的第三环状侧板，所述第三环状侧板与第一环状侧板之间设置有卡扣结构，所述盖体和边刷本体通过所述卡扣结构卡接固定。设置第三环状侧板和卡扣结构便于盖体与边刷本体的装配操作。

13、优选的，所述设定间距为2mm至10mm之间的选定值。

14、为解决上述技术问题，本发明还采用如下技术方案：一种扫地机器人，包括壳体，所述壳体内设置有动力源和控制器，所述壳体下方设置有滚刷组件和边刷组件，所述边刷组件为上述技术方案中任一项所述的可升降的边刷组件，所述旋转件设置于所述动力源的输出轴上；所述控制器信号连接有用于实时监测被清洁面环境的传感器，并且所述控制器根据监测结果控制动力源驱动旋转件旋转。由于该扫地机器人安装有上述技术方案中的可升降的边刷组件，可通过控制器控制旋转件沿不同的方向转动来带动边刷本体螺旋升降，实现边刷本体在清洁位置和避障位置之间的切换，结构简便、成本低，同时可减小设计体积，符合小型化设计趋势。

15、优选的，所述传感器包括视觉传感器和/或地面材质传感器。

16、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种可升降的边刷组件，用于在动力源的驱动下旋转以清洁被清洁面，其特征在于，该边刷组件包括：

2.如权利要求1所述的可升降的边刷组件，其特征在于，所述旋转件(1)设置有外传动螺纹齿(110)，所述边刷本体(2)设置有内传动螺纹槽(210)，所述旋转件(1)和边刷本体(2)通过所述外传动螺纹齿(110)和内传动螺纹槽(210)实现螺旋传动配合。

3.如权利要求2所述的可升降的边刷组件，其特征在于，所述边刷本体(2)包括基板(20)，所述基板(20)设置有圆筒(21)，所述圆筒(21)内形成有所述内传动螺纹槽(210)；

4.如权利要求3所述的可升降的边刷组件，其特征在于，所述基板(20)设置有环绕于圆筒(21)外部的第一环状侧板(22)，所述顶板(10)设置有环绕于圆柱(11)外部的第二环状侧板(12)，所述盖体(3)包括设置在所述第一环状侧板(22)上的环形盖板(30)，所述环形盖板(30)具有与第二环状侧板(12)间隙配合的圆孔，所述基板(20)、顶板(10)、第一环状侧板(22)、第二环状侧板(12)和环形盖板(30)配合形成密封容腔(4)，所述外传动螺纹齿(110)和内传动螺纹槽(210)被配置为始终位于所述密封容腔(4)内。

5.如权利要求4所述的可升降的边刷组件，其特征在于，所述第二环状侧板(12)的口沿处向外延伸形成有环形凸缘(120)，所述环形盖板(30)具有在边刷本体(2)处于清洁位置时用于与环形凸缘(120)抵接的限位部，所述环形凸缘(120)与所述限位部配合构成所述限位结构。

6.如权利要求4所述的可升降的边刷组件，其特征在于，所述旋转件(1)设置有由顶板(10)向圆柱(11)延伸的安装槽或安装孔(13)，所述旋转件(1)通过所述安装槽或安装孔(13)紧配合安装于输出轴上，并且所述旋转件(1)具有关于输出轴的轴线对称的整体形状。

7.如权利要求4所述的可升降的边刷组件，其特征在于，所述盖体(3)还包括与环形盖板(30)一体成型的第三环状侧板(31)，所述第三环状侧板(31)与第一环状侧板(22)之间设置有卡扣结构，所述盖体(3)和边刷本体(2)通过所述卡扣结构卡接固定。

8.如权利要求1所述的可升降的边刷组件，其特征在于，所述设定间距为2mm至10mm之间的选定值。

9.一种扫地机器人，包括壳体(5)，所述壳体(5)内设置有动力源和控制器，所述壳体(5)下方设置有滚刷组件和边刷组件，其特征在于，所述边刷组件为权利要求1至8中任一项所述的可升降的边刷组件，所述旋转件(1)设置于所述动力源的输出轴上；

10.如权利要求9所述的扫地机器人，其特征在于，所述传感器包括视觉传感器(7)和/或地面材质传感器(8)。

技术总结
本发明公开了一种可升降的边刷组件，包括设置于动力源上的旋转件、与旋转件螺旋传动配合的边刷本体和设置于边刷本体上的盖体；旋转件与动力源的输出轴直接连接并跟随输出轴同轴旋转；边刷本体相对旋转件具有清洁位置和避障位置，旋转件通过改变旋转方向而带动边刷本体在清洁位置与避障位置之间螺旋升降，边刷本体处于清洁位置时与被清洁面接触且跟随旋转件旋转以清洁被清洁面，边刷本体处于避障位置时与被清洁面之间具有用于避障的设定间距；盖体与旋转件之间具有用于限制边刷本体螺旋下降行程的限位结构。还公开了安装有上述边刷组件的扫地机器人。应用本发明能够降低边刷组件的结构复杂程度、降低成本。

技术研发人员：张乐乐,金静阳,孟向伟,王钢
受保护的技术使用者：杭州萤石软件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13