一种用于割草机器人的刀盘自动调高防偏移结构及割草机器人的制作方法

1.本实用新型涉及自行走设备领域，具体是一种用于割草机器人的刀盘自动调高防偏移结构及割草机器人。


背景技术：

2.智能型割草机器人已经得到广泛普及，智能型割草机器人通过固定在刀盘上的刀片实现割草目的。刀盘相对与地面的高度决定割草机器人割草高度。
3.当前调整割草机刀盘高度有两种方式，手动调节和自动调节。手动调节通过安装在割草机器人上的结构，人工手动调整刀盘高度。相较于手动调高，自动调高可以根据程序设定等完成割草高度的调整，根据工况，自行设定最佳割草高度，实现草坪更好维护。现有的自动调节，是通过预设程序或手动输入调节值，刀盘高度自动调整到指定值。目前常见的自动调节机构，多是使用蜗轮蜗杆等方案，集成度及模块化水平较低，且运行稳定性有待提高。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术缺陷，提供一种具有自动调高功能的割草机器人模块，实现自动调高组件模块化设计。同时自动调高模块中还设置有防偏移结构用于保持电机筒在调高过程中稳定移动。
5.为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种刀盘自动调高防偏移结构，包括：
7.外壳体；
8.电机筒，设置在所述外壳体内，电机筒底部连接切割装置；
9.所述外壳体上设有驱动单元，所述驱动单元通过传动组件驱动所述电机筒相对所述外壳体上、下运动，所述电机筒和外壳体之间设置有防偏移结构，所述防偏移结构用于辅助稳定电机筒上下移动，防止电机筒在上下移动过程中偏移中心轴线。
10.所述防偏移结构包括分别设置在电机筒两侧的防偏移滑块；
11.外壳体上相对于所述防偏移滑块位置设有导轨部件，所述防偏移滑块与所述导轨部件滑动连接。
12.所述外壳体上设有导轨安装部，导轨安装部一端开口，另一端设置有导轨安装座；
13.导轨部上设置有连接部和导轨槽，导轨部件插入导轨安装座中，连接部与导轨安装座连接。
14.所述防偏移滑块的中部设置有安装孔，防偏移滑块通过所述安装孔与电机筒上的防偏移滑块安装座连接；防偏移滑块的侧部分布有弹性臂，弹性臂为弧形悬臂结构，弹性臂嵌入所述导轨部件的导轨槽中，且被部分压缩。
15.所述电机筒与外壳体之间，通过三组所述导轨部件和防偏移滑块连接，其中，两组
导轨部件和防偏移滑块设置在调高滑块所在位置两侧；另一组导轨部件和防偏移滑块设置于电机筒远离调高滑块一端。
16.所述电机筒上设有用以抵消电机筒偏转力矩的辅助导轨部件，外壳体上相对所述辅助导轨部件设有辅助滑块，辅助滑块与辅助导轨部件滑动配合。
17.所述电机筒上设有用以抵消电机筒偏转力矩的辅助滑杆，外壳体上相对所述辅助滑杆设有辅助轨道部件，辅助轨道部件上设有辅助轨道槽，所述辅助滑杆嵌入所述辅助轨道槽中，可进行相对滑动。
18.所述防偏移结构包括设置在电机筒和外壳体之间的防偏移滚轮，所述电机筒和外壳体上对应所述防偏移滚轮分别设有导向用的滚轮槽。
19.所述电机筒上设有用以抵消电机筒偏转力矩的辅助导轨部件，外壳体上相对所述辅助导轨部件设有辅助滚轮，辅助滚轮与所述辅助导轨部件滚动配合。
20.所述传动组件具体为2组丝杠传动组件，所述电机筒的筒壁上连接有调高滑块，所述调高滑块与所述丝杆传动组件上的丝杆螺纹连接。
21.所述丝杆传动组件包括：主动齿轮、丝杆和连接于丝杆的从动齿轮，其中，从动齿轮与所述主动齿轮啮合，主动齿轮与所述驱动单元连接。
22.所述驱动单元为电机，所述电机驱动轴的尾端设有检测电机转速的转速传感器。
23.所述外壳体上位于所述电机筒的上极限位置设有上位置感应装置，位于所述电机筒的下极限位置设有下位置感应装置。
24.所述丝杆传动组件上平行所述丝杆设有对所述调高滑块导向用的光杆。
25.一种割草机器人，使用所述的刀盘自动调高防偏移结构。
26.有益效果：
27.本实用新型通过模块设计，实现割草机器人调高自动化，整个调高模块可以整体与割草机器人车体进行组合拆卸；同时也可使整个调高模块适配不同型号的割草机器人。调高电机尾部集成转速传感器，通过检测电机转速，并配合电机输出端减速机构的减速比、螺杆螺距等参数，准确计算调节的高度。
28.另外，调高模块中还设有防偏移结构，保证模块平稳运行。
附图说明
29.图1是本实用新型所述调高模块结构示意图；
30.图2是所述调高模块去除外壳体部分后结构示意图；
31.图3是所述调高模块去除电机筒部分后结构示意图。
32.图4 是所述导轨部件安装示意图；
33.图5是外壳体底部结构示意图；
34.图6是外壳体底部连接座结构示意图；
35.图7是调高电机传动部分结构示意图；
36.图8是电机筒结构示意图一；
37.图9是电机筒结构示意图二；
38.图10是所述防偏移滑块结构示意图一；
39.图11是所述防偏移滑块结构示意图二；
40.图12是防偏移滚轮结构示意图；
41.图13是辅助滑杆安装状态示意图；
42.图14是辅助滑杆结构示意图；
43.图15是辅助轨道部件安装孔结构示意图；
44.图16是辅助轨道部件安装状态示意图；
45.图17是实施例四调高模块结构示意图；
46.图18是实施例四调高模块爆炸图；
47.图19是实施例四外壳体结构示意图；
48.图20是实施例四轨道部件结构示意图；
49.图21是实施例四导轨安装部结构示意图；
50.图22是辅助滚轮结构示意图。
51.附图标记：1、上位置感应装置；2、转数传感器；3、调高电机；4、外壳体；5、下盖；6、导轨部件；601、连接部；602、导轨槽；7、防偏移滑块；701、安装孔；702、弹性臂；8、电机筒；9、轴套；10、导向杆；11、主动齿轮；12、盖板；13、调高滑块；14、丝杆；15、被动齿轮；16、模块安装座；17、下位置感应装置；18、导轨安装部；19、导轨安装座；20、连接座；21、辅助滑块；22、辅助导轨部件；23、辅助导轨安装座；24、辅助导轨安装部；25、防偏移滑块安装座；26、辅助导轨连接部；27、防偏移滚轮；28、辅助滑杆；29、辅助滑杆安装孔；30、辅助轨道安装孔；31、辅助轨道部件；32、辅助轨道槽；33、辅助滚轮座；34、辅助滚轮。
具体实施方式
52.实施例1
53.如图1和2所示为调高模块，调高模块可以整体安装到割草机器人上。整个模块包括外壳体4和设置在外壳体4内的电机筒8，电机筒8底部连接有下盖5，下盖5上用于安装割草电机，割草电机输出端连接切割装置，例如刀盘。
54.外壳体4侧面底部位置设置有盖板12，盖板12上设置有丝杆传动组件，丝杆传动组件包括主动齿轮11、丝杆14和连接于丝杆14的从动齿轮15，丝杆14上螺纹连接调高滑块13，丝杆14端部可通过轴套9分别连接于外壳体4和盖板12。
55.外壳体4上设置有调高电机3，线路连接后，通过程序等启动调高电机3，进而带动主动齿轮11和从动齿轮15，从动齿轮15带动丝杆14，实现调高滑块13的上下运动，调高滑块13连接电机筒8，最终实现刀盘的上下运动，完成切割高度的调节。
56.为了保证调高滑块13移动稳定，本实施例采用两根丝杆14。丝杆14和调高滑块13之间通过螺纹连接，实现滑动。为降低调高滑块13和丝杆14间的配合及加工精度，通过导向杆10实现调高滑块13的顺滑移动。导向杆10为光杆结构，可以为圆形或则矩形等形状，其加工精度较丝更易保证。
57.具体的，调高电机输出端可以通过减速机构连接主动齿轮，调高电机3尾部具有转数传感器2，用于记录电机转动圈数，从而转化为调高高度参数。调高电机3转速与主动齿轮11转速具有较高的转速比（如1：180），从而实现调高高度较高精度计算。转数传感器2可以是霍尔传感器等。
58.在调高位置的最高和最低位置，分别设置有上位置感应装置1和下位置感应装置
17，调高滑块13在上、下移动过程中，在最高位置和最低位置可以分别触碰上位置感应装置1和下位置感应装置17，形成位置标定基准，并可以通过程序设定调高初始值，消除调高过程机械原因导致的漂移，上位置感应装置1和下位置感应装置17可以是微动开关。
59.外壳体4和电机筒8之间还这设置有防偏移结构，所述防偏移结构从三个方向上，辅助稳定电机筒8上下移动，防止电机筒8在上下移动过程中偏移中心轴线。
60.如图2-9所示，防偏移结构包括分别设置在电机筒8两侧的防偏移滑块7和设置在两个防偏移滑块7中间位置的辅助轨道部件22。外壳体4上相对于防偏移滑块7安装有导轨部件；防偏移滑块7与导轨部件6滑动连接。外壳体4上相对于辅助轨道部件22设置有辅助滑块21，辅助滑块21与辅助轨道部件22滑动配合。
61.如图3所示，外壳体底部一周设置有模块安装座16，用于与机身连接。
62.如图4和图5所示，外壳体4上设置有导轨安装部18，导轨安装部18一端开口，另一端设置有导轨安装座19。导轨部件6上设置有连接部601和导轨槽602。导轨部件6插入导轨安装座19中，连接部601与导轨安装座19通过螺钉等结构连接。
63.盖板12和外壳体4连接结构如图5-6所示。
64.丝杆传动组件结构如图7所示。
65.如图8-9所示，电机筒8上设置有辅助导轨安装部24和防偏移滑块安装座25。辅助导轨安装部24一端开口，另一端设置有辅助导轨安装座23，辅助导轨部件22上设置有导轨槽和辅助导轨连接部26，辅助导轨部件22插入辅助导轨安装部24中后，辅助导轨连接部26与辅助导轨安装座23通过螺钉等结构连接。
66.防偏移滑块7与设置在电机筒8两侧的防偏移滑块安装座25连接。防偏移滑块7结构如图10和11所示，防偏移滑块7中部设置有安装孔702，侧部分布有弹性臂701，弹性臂701为弧形悬臂结构，弹性臂701嵌入导轨槽602中，被部分压缩，使防偏移滑块7在滑动过程中，间隙减小，提高稳定性。
67.防偏移滑块7为耐磨滑动元件，其在导轨部件6内部顺滑移动，从而实现整个调高模块运行平稳，其可以布置多对，以便形成更加稳定的结构。由于割草电机等与调高滑块13所在位置存在偏差，导致在重力作用下，电机筒8有向调高滑块13偏转趋势，从而增加了防偏移滑块7在导轨部件6上的滑动摩擦力，为降低摩擦，设置辅助导轨部件22和辅助滑块21，抵消电机筒8偏转力矩。
68.实施例2
69.本实施例中，将导轨部件6替换为防偏移滚轮27，如图12所示。
70.实施例3
71.本实施例中，将辅助导轨部件22和辅助滑块21替换为辅助滑杆28和辅助轨道部件31。如图13-14所示，辅助滑杆28上设置有辅助滑杆安装孔29，辅助滑杆28安装于电机筒8上，如图15-16所示，外壳体4上设置有辅助轨道安装孔30，并通过辅助轨道安装孔30安装辅助轨道部件31。辅助轨道部件31上设置有辅助轨道槽32，辅助滑杆28嵌入辅助轨道槽32中，可进行相对滑动。
72.实施例4
73.如图17-21所示，本实施中，电机筒8与外壳体4之间，通过三组轨道部件6和防偏移滑块7连接，其中，两组轨道部件6和防偏移滑块7设置在调高滑块13所在位置两侧。此设置
可以最大程度平衡力矩，防止电机8偏转。另一组轨道部件6和防偏移滑块7设置于电机筒8远离调高滑块13一端。
74.实施例5
75.本实施例中，辅助滑块21可替换为辅助滚轮34。如图22所示，辅助滚轮34安装于辅助滚轮座33上，辅助滚轮座33设置于盖板12上。
76.在实际应用过程中，防偏移结构可以使用上述实施例中任一种滑动连接结构进行组合。