一种用于自行走设备的动力系统结构的制作方法

1.本技术涉及动力系统，尤其涉及一种用于自行走设备的动力系统结构。


背景技术：

2.割草机器人作为智能园林工具，已经越来越普及，与其他智能自行走设备不同，割草机器人由于工作环境在户外，工作路面多为草地，具有较多坑洼，因此，割草机器人在运行过程中，具有较多翻阅小障碍物，跨越小型坑洞的场景，因此，割草机器人越障和跨越坑洞的要求，相比于其他智能自行走设备更高。
3.现有的割草机器人，机器动力件输出端连接轮体，驱动机器行走，为了保证机器具有一定越障能力，会在动力件与轮体之间连接传动部件，传动部件具有一定活动空间，使轮体具有一定活动度，提升越障能力，但是此类结构复杂，活动的传动部件提高了故障率，同时机器抬起时，单个轮体抓地力较小，对越障能力的提升不明显。
4.传统的割草机器人，其动力机构完全位于机器内部，动力机构发生故障时，需要将整个机器壳体打开，容易导致机器内部进灰，机器检修复杂同时容易由于拆机导致故障。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种方便拆机维修的用于自行走设备的动力系统结构以解决上述问题的至少一种。
6.本技术的实施例提供一种用于自行走设备的动力系统结构，包括：机身；辅助轮组件，连接于所述机身；及动力组件，包括组件壳体，可拆卸地安装于所述机身；驱动件，设于所述组件壳体内；及驱动轮体，连接于所述驱动件以受所述驱动件驱动转动。
7.进一步的，所述动力组件和所述辅助轮组件分别通过弹性元件与所述机身连接，所述弹性元件使所述动力组件和所述辅助轮组件相对所述机身具有一定的活动度。
8.进一步的，所述机身设有导向凸起和线路连接口；所述组件壳体设有安装槽体、导向柱及线路管；所述导向凸起可滑动地伸入所述安装槽体，所述导向柱可滑动地伸入所述导向凸起；所述线路管可滑动地伸入所述线路连接口，组件壳体内电子元件的线路接口通过所述线路管引入或者引出。
9.进一步的，所述辅助轮组件包括轮架、辅助轮、导向杆及安装座，所述安装座安装于所述机身，所述导向杆可滑动地穿设于所述安装座，所述轮架可转动地连接于所述导向杆，所述辅助轮可滚动地连接于所述轮架。
10.进一步的，所述导向杆固定有限位片，所述导向杆套设第二弹簧，所述第二弹簧两端分别弹性抵触所述限位片及所述机身以将所述限位片向远离所述机身方向推动。
11.进一步的，所述安装座与所述导向杆之间还设置有弹性密封件，所述弹性密封件一端连接于所述安装座，另一端连接于所述导向杆，所述弹性密封件使所述导向杆在移动中保持密封。
12.进一步的，所述机身设有导向凸起，所述组件壳体设有导向柱及安装槽体，所述导向凸起可滑动地伸入所述安装槽体，所述导向柱可滑动地伸入所述导向凸起内，所述导向柱外套接第一弹簧，所述第一弹簧两端分别抵触安装槽体和所述导向凸起以将所述组件壳体向远离所述机身方向推抵。
13.进一步的，所述导向柱端部固定有垫圈，所述垫圈受所述导向凸起止档限位。
14.进一步的，所述导向凸起与相适配的导向柱、安装槽体及第一弹簧的数量均为多个，且呈矩形均匀分布。
15.进一步的，所述组件壳体下部设置有若干草梳筋板，若干所述草梳筋板之间平行设置。
16.有益效果：由于采用了以上的技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：（1）动力组件独立设置，组件壳体可拆卸地安装于机身，使其方便拆开维修，也可以整体进行更换，对于长时间使用的用于自行走设备的动力系统结构，用户可以直接采购全新的动力组件替换，或者选着动力参数不同的动力组件进行替换，延长的机器使用寿命。；（2）动力组件和辅助轮组件与机身通过弹性元件弹性连接，使动力组件和辅助轮组件相对机身具有一定的活动度，在遇到障碍时，动力组件和辅助轮组件能够伸长以越过障碍；（3）草梳筋板设于组件壳体底部，一方面，可以一直保证草梳筋板位于机器底部最低点，在机身被抬起时，动力组件下行，草梳筋板同样下行，保护和梳草功能更好，同时，当草梳损坏时，可以通过更换动力组件的组件壳体来维修，成本和维修步骤大幅降低和简化。
附图说明
17.图1为本发明实施例的用于自行走设备的动力系统结构的分解示意图；图2为图1所示用于自行走设备的动力系统结构另一角度的分解示意图；图3为图1所示用于自行走设备的动力系统结构的辅助轮组件的立体示意图；图4为图3所示辅助轮组件的剖视图；图5为图4所示辅助轮组件的局部放大剖视图；图6为图1所示用于自行走设备的动力系统结构的动力组件的立体示意图；图7为图6所示动力组件的剖视图；图8为图1所示用于自行走设备的动力系统结构的立体示意图；图9为动力组件与机身连接后的剖视图；图10为图9在a处的局部放大剖视图；图11为动力组件与机身安装状态下的剖视图；图12为用于自行走设备的动力系统结构遇到障碍时的场景示意图；图13为动力组件的部分剖视图；
图14为辅助轮下行状态的剖面图。
18.图中：100、机器；1、机身；101、动力组件安装部；102、辅助轮组件安装部；103、导向凸起；104、导向槽；105、线路连接口；106、密封圈；2、壳体；3、动力组件；301、组件壳体；302、安装槽体；303、导向柱；304、驱动件；305、驱动轮体；306、草梳筋板；307、线路管；308、线路接口；4、辅助轮组件；401、轮架；402、辅助轮；403、导向杆；404、安装座；405、弹性密封件；4051、弹性密封件一端；4052、弹性密封另一端；406、限位片；407、填充件；5、第一弹簧；6、垫圈；7、固定螺钉；8、第二弹簧；10、障碍物。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、以及类似的表述只是为了说明的目的。
21.下面结合附图，对本技术的一些实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.本发明实施例提供如图1所示，本发明的机器100包括用于自行走设备的动力系统结构。用于自行走设备的动力系统结构包括机身1、安装于机身1外的壳体2，连接于机身1下方的动力组件3和辅助轮组件4。动力组件3和辅助轮组件4均通过弹性元件与机身1活动连接，弹性元件的存在，使动力组件3和辅助轮组件4在垂直与机器水平面方向上具有一定的活动度。
23.用于连接动力组件3的弹性元件包括第一弹簧5。垫圈6和固定螺钉7用于进行固定；用于连接辅助轮组件4的弹性元件包括第二弹簧8。
24.在本实施例中，机器100为割草机，但不限于此，在其他实施例中，机器100还可以是机器人、运输车等其他设备。
25.在图示实施例中，机身1为半开放结构，机身1与壳体2组合后形成完整封闭结构。可以理解，在其他实施例中，机身1也可以为全封闭结构，壳体2可以省略或作为装饰加强部件覆盖于机身1外部。
26.请参见图2，机身1底部设置有动力组件安装部101和辅助轮组件安装部102。动力组件安装部101用于安装动力组件3。辅助轮组件安装部102用于安装辅助轮组件4。
27.动力组件安装部101为仿形动力组件3的部分外表面的凹槽。辅助轮组件安装部102为仿形辅助轮组件4的部分外表面的凹槽。
28.动力组件安装部101上设置有若干个导向凸起103和线路连接口105。导向凸起103中空且贯通机身1，线路连接口105连通机身1内外。辅助轮组件安装部102上设置有导向槽104。
29.请参见图3及图4，图3及图4所示分别为辅助轮组件4结构及辅助轮组件4安装状态下剖视图。辅助轮组件4包括轮架401、辅助轮402、导向杆403、安装座404。
30.辅助轮402可滚动地连接于轮架401。轮架401可转动地连接于导向杆403。轮架401
可以绕导向杆403轴线转动。导向杆403外套接安装座404。安装座404通过螺栓等紧固件安装于辅助轮组件安装部102上。
31.在图示实施例中，安装座404与导向杆403之间设置相应的填充件407以起到密封和/或润滑的作用。填充件407可以是密封圈、轴承、轴瓦等。
32.可以理解，在其他实施例中，填充件407还可以省略。
33.当安装座404安装于辅助轮组件安装部102时，导向杆403端部位于导向槽104内。导向杆403上固定有限位片406。导向杆403上套装第二弹簧8。第二弹簧8两端分别抵触限位片406和导向槽104底部。当机器100悬空时，辅助轮401在重力和第二弹簧8共同作用下向远离机身1方向移动。
34.请参见图5，安装座404与导向杆403之间还设置有弹性密封件405。所述弹性密封件405为具有弹性的材料制成，其为锥形或圆台形中空结构。弹性密封件405两端为硬质材料。弹性密封件405一端4051卡接在安装座404上，另一端4052卡接在导向杆403上。弹性密封件405包覆导向杆403位于机体外的部分，由于弹性密封件405本身具有一定弹性，因此在导向杆403移动过程中，其可始终保持密封状态，起到保护作用。
35.请参见图6及图7，图6及图7所示为动力组件3具体结构。所述动力组件3包括组件壳体301、驱动件304、驱动轮体305。组件壳体301可以是组装形式的壳体，例如上下拼接或者左右拼接等。组件壳体301内安装有驱动件304。在图示实施例中，驱动件304是电机。驱动件304输出端连接驱动轮体305。组件壳体301顶部对应导向凸起103设置有安装槽体302和导向柱303。对应线路连接口105设置有线路管307。组件壳体301内电子元件的线路接口308通过线路管307引入或者引出。
36.在图6所示实施例中，电子元件的线路接口308通过线路管307引出。
37.在图7所示实施例中，电子元件线路接口308位于组件壳体内301，需要外部接头引入组件壳体301内进行连接。图7所示实施例的便捷和密封性更好。
38.请参见图8，组件壳体301下部设置有若干草梳筋板306。若干草梳筋板306之间平行设置，起到梳理草地和防护作用（防止物体从后方进入机器底部）。
39.请参见图9及图10，图9及图10所示为动力组件3与机身1连接后，线路管307和机身线路连接口105的装配状态示意图。可以看到，线路管307套接在线路连接口105内，在动力组件3相对于机身1移动的过程中，线路管307相对于线路连接口105滑动，使动力组件3在移动过程中，线路保持连接。为了保证线路管307和线路连接口105之间的密封性，线路两者之间可以设置密封圈106等密封件。
40.请参见图11，图11为动力组件3与机身1安装状态下剖视图。在安装时，导向柱303伸入动力组件安装座101上的导向凸起103内，导向凸起103底部具有贯通至机身1内的通孔。导向柱303端部通过固定螺钉7等固定件固定连接有垫圈6（见图1），垫圈6起到限位作用，防止导向柱303脱出导向凸起103。导向凸起103套接在安装槽体302内，导向柱303外套接第一弹簧5，第一弹簧5两端分别抵触安装槽体302底部和导向凸起103底部。当机器悬空时，动力组件3在重力和第一弹簧5共同作用下向远离机器方向移动。
41.为了保证动力组件3与机身1连接稳固和活动平稳，连接组件（导向柱303、安装槽体302、导向凸起103、第一弹簧5组成的整体）可以有多个，本实施例中设置有四个，且呈矩形均匀分布。
42.请参见图12及图13，所述机器100在行走时，当遇到底部障碍物10，机器100在翻越底部障碍物10时，可能部分机身卡住，导致机器前轮或者后轮悬空，图示为机器100驱动轮悬空的情况，此种情况下，其他机器可能会失去动力，无法移动。本实施例的机器100的驱动动轮305向下移动，增大接触地面的可能性，进而避免动力丢失。动力组件3包括驱动件304、驱动轮体305等，使其本身具有较大的重量，在机器100后方抬起的情况下，动力组件3在重力和第一弹簧5的共同作用下向下移动，驱动轮305接触地面后，可以对地面施加更大的压力，给机器提供更大的驱动力，提升机器100越障或者爬出坑洞的能力。
43.图14所示为机器100前方抬起后，辅助轮402下行的状态，图13主要展示了在辅助轮402下行时，密封弹性件405的状态，密封弹性件405被拉伸，但是还是包覆在导向杆403端部，起到密封作用。
44.由于动力组件3整体独立于机身1设置，在使用过程中，可以单独打开组件壳体301对其内部的驱动件304、线路等进行检修、维护等工作，在上述过程中，不需要拆卸机身1、壳体2，减少机身1内其他元件受损或者收污物侵袭的可能性。
45.现有的机器，其草梳作为一种梳理草和起到防护作用的部件，通常是直接设置在机器底板上的，由于草梳通常是机器底盘最低点，具有较高的可能性与障碍物碰擦，因此草梳损坏率较高，传统机器草梳损坏无法修补，只能通过更换机器底盘的方式进行维修，此种方式成本高，且需要全部拆卸和重新组装机器，十分麻烦。本实施例中，草梳筋板306设置在动力组件3的组件壳体301上，一方面，可以一直保证草梳筋板306位于机器底部最低点（在机身1被抬起时，动力组件3下行，草梳筋板306同样下行），保护和梳草功能更好，同时，当草梳损坏时，可以通过更换动力组件3的组件壳体301来维修，成本和维修步骤大幅降低和简化。
46.另外，动力部件（驱动件304及其配套的传动杆、轴承等）为机器100内运行时间最长和最容易损坏的部件（包括驱动动轮305，由于长期与地面接触，驱动动轮305损坏率也很高），使用寿命相比于机器100其他部分更短。本实施例中，动力部件全部独立设置，也可以整体进行更换，对于长时间使用的机器100，用户可以直接采购全新的动力组件替换，或者选着动力参数不同的动力组件进行替换，延长的机器使用寿命。
47.另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本技术的公开范围之内。