一种自移动机器人的制作方法

1.本技术涉及生活小家电技术领域，特别涉及一种自移动机器人。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，家用电器越来越智能化。智能家电为用户的生活工作带来了很大的便利，扫地机器人就是其中一种。扫地机器人能够凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板的清理工作。扫地机器人一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒内，从而完成地面清理的功能。
3.相关技术中，扫地机器人的驱动轮在工作时要根据地面的情况变化而进行升降调节从而增大机器人的越障能力。现有的升降越障机构通常采用拉簧来实现作用，该类升降越障机构通常能够通过较小的障碍物，但是当障碍物较大时，扫地机器人的底座可能被顶起，在重力作用下驱动轮伸出机器人的底座，此时拉簧的一部分拉力被释放，从而使得扫地机器人在越障时使驱动轮的抓地力减小，由此降低了扫地机器人的越障能力。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种自移动机器人，通过设置磁力组件来增大驱动轮对行进地面的正压力，由此提高了自移动机器人的越障能力。
5.为解决上述问题，本技术实施例提供的技术方案为：一种自移动机器人，包括：机体；驱动轮组件，包括驱动轮和驱动轮支架，所述驱动轮通过所述驱动轮支架可升降的连接于所述机体上；磁力组件，包括设于所述驱动轮支架上的第一磁力件以及设于所述机体上的第二磁力件，所述第一磁力件用于与所述第二磁力件产生相互吸引力或者排斥力，以增大所述驱动轮对行进地面的正压力。
6.在一种可能的设计中，所述驱动轮从内止点位置移动至预设位置时，所述第一磁力件与所述第二磁力件之间产生相互吸引力。
7.在一种可能的设计中，所述驱动轮从所述预设位置向外止点位置移动的过程中，所述第一磁力件与所述第二磁力件之间的相互吸引力逐渐增大。
8.在一种可能的设计中，所述驱动轮移动至外止点位置时，所述第一磁力件受到的吸引力在重力方向的分力达到最大。
9.在一种可能的设计中，所述驱动轮移动至外止点位置时，所述第一磁力件受到的吸引力沿重力方向。
10.在一种可能的设计中，所述驱动轮移动至外止点位置时，所述第一磁力件与所述第二磁力件相互贴合。
11.在一种可能的设计中，所述第一磁力件和/或所述第二磁力件可活动设置，以使所述第一磁力件与所述第二磁力件分离时，所述第一磁力件与所述第二磁力件的贴合面逐渐减小。
12.在一种可能的设计中，所述第二磁力件转动设置。
13.在一种可能的设计中，所述第二磁力件为弹性件。
14.在一种可能的设计中，所述第二磁力件与所述机体之间设有弹性复位件。
15.在一种可能的设计中，所述第二磁力件呈三棱柱状结构或者杆状结构，并通过第二转轴转动设置于所述机体上。
16.在一种可能的设计中，所述第一磁力件呈长方体状结构，并固定设置于所述驱动轮支架上。
17.在一种可能的设计中，所述自移动机器人还包括弹性连接件，所述机体通过所述弹性连接件与所述驱动轮支架相连，所述驱动轮从所述预设位置向所述外止点位置移动的过程中，所述弹性连接件的对所述驱动轮支架的拉力逐渐减小。
18.在一种可能的设计中，所述驱动轮通过所述驱动轮支架可转动的连接于所述机体上。
19.在一种可能的设计中，所述驱动轮组件还包括驱动件和壳体，所述驱动件设于所述壳体内，并与所述驱动轮传动连接，所述壳体构成所述驱动轮支架。
20.根据本技术提供的自移动机器人，通过设置磁力组件来产生吸引力或者排斥力，该磁力组件包括第一磁力件和第二磁力件，其中，第一磁力件设于驱动轮支架上，第二磁力件设于机体上，第一磁力件与第二磁力件之间能够产生相互吸引力或者排斥力，该吸引力或者排斥力能够通过驱动轮支架被传递到驱动轮上，使得驱动轮对行进地面的正压力(抓地力)被增大，由此增大了驱动轮与地面之间的摩擦力，由此提高了自移动机器人的越障能力。
21.根据本技术提供的自移动机器人，由于第一磁力件与第二磁力件之间能够产生相互吸引力或者排斥力，使得驱动轮能够更快的着地，抓地力更强，使动力更好的传输，工作时行走的更加的流畅，针对较复杂的地形也能够进行清扫，提高了自移动机器人的环境适应能力。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是实施例一提供的自移动机器人的驱动轮位于内止点位置时的结构示意图。
24.图2是实施例一提供的自移动机器人的驱动轮位于中间位置时的结构示意图。
25.图3是实施例一提供的自移动机器人的驱动轮位于外止点位置时的结构示意图。
26.图4是驱动轮位于中间位置时第一磁力件的受力分析图。
27.图5是实施例二提供的自移动机器人的驱动轮位于内止点位置时的结构示意图。
28.图6是实施例二提供的自移动机器人的驱动轮位于中间位置时的结构示意图。
29.图7是实施例二提供的自移动机器人的驱动轮位于外止点位置时的结构示意图。
30.附图标记：10、机体；11、底座；20、驱动轮组件；21、驱动轮；22、驱动轮支架；23、第一转轴；30、磁力组件；31、第一磁力件；32、第二磁力件；33、第二转轴；40、弹性连接件。
具体实施方式
31.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
32.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
34.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“侧”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的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技术的限制。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
36.本技术实施例提供了一种自移动机器人，该自移动机器人可以是前述的扫地机器人，也可以是任意具有驱动轮机构的智能移动设备，本技术对此不做限定。该自移动机器人通过设置磁力组件来产生吸引力或者排斥力，以此来增大驱动轮对行进地面的正压力，提高了自移动机器人的越障能力。
37.图1是实施例一提供的自移动机器人的驱动轮位于内止点位置时的结构示意图。图2是实施例一提供的自移动机器人的驱动轮位于中间位置时的结构示意图。图3是实施例一提供的自移动机器人的驱动轮位于外止点位置时的结构示意图。如图1-3所示，本技术实施例提供的自移动机器人包括机体10、驱动轮组件20以及磁力组件30。
38.其中，机体10是自移动机器人的主体部分，包括机壳以及设置于机壳内的各个功能结构(例如集尘盒和负压风机等)。该机壳包括底座11，底座11上安装有清洁件(图中未示出)，以此来实现对地面的清洁，该清洁件例如可以是抹布或者滚刷等。底座11上还设置有驱动轮组件20，以此来实现机器人的自动行走。
39.驱动轮组件20包括驱动轮21和驱动轮支架22，驱动轮21可转动的设置于驱动轮支架22的一端，驱动轮支架22的另一端与机体10的底座11活动连接，使得驱动轮21通过驱动轮支架22可升降的连接于机体10上，进而使得自移动机器人具有越障能力。
40.如图1所示，驱动轮21相对于机体10可升降，当自移动机器人在平面上行走时，驱动轮组件20由于受到自移动机器人的重力及底座11的限位作用，驱动轮21相对于底座11处于最高位置，该最高位置即驱动轮21的内止点位置，此时驱动轮21靠近底座11。
41.而当自移动机器人被拿起或者底座11被障碍物顶起时，驱动轮200在自身重力的
作用下向远离底座11的方向伸出。如图2和3所示，此时驱动轮21的位置下降，并且在自移动机器人被拿起或者顶起的足够高时，驱动轮200被移动至最低位置(如图3所示)，该最低位置即驱动轮21的外止点位置，此时驱动轮21远离底座11。
42.如图1-3所示，在本技术实施例中，驱动轮21通过驱动轮支架22可转动的连接于机体10上。此时，驱动轮21可转动的设置于驱动轮支架22的一端，驱动轮支架22的另一端通过第一转轴23与底座11转动连接，使得驱动轮支架22能够带动驱动轮21在内止点位置和外止点位置之间摆动，进而实现驱动轮21相对底座11进行升降。
43.可选地，在其他实施方式中，驱动轮支架22也可以通过其他运动方式(例如相对底座11进行伸缩)，以实现驱动轮21相对底座11进行升降，本技术对此不做限定。
44.进一步地，在本技术实施例中，驱动轮组件20还包括驱动件和壳体，驱动件设于壳体内，并与驱动轮21传动连接，该壳体构成驱动轮支架22。
45.也就是说，驱动轮组件20的壳体构成驱动轮支架22，驱动轮21可转动的设置于该壳体的一端，该壳体的另一端通过第一转轴23与底座11转动连接，驱动件设于该壳体内，用于将动力源的动力传输至驱动轮21以实现机器人的自动行走。
46.可选地，驱动件可以为齿轮/齿条、蜗轮/蜗杆或者传送带等任意传动机构，本技术对此不做限定。
47.可选地，该动力源可以是电机，该电机可以设置于机体10的机壳内或者设于驱动轮组件20的壳体内。
48.本技术实施例提供的自移动机器人还包括磁力组件30，磁力组件30包括设于驱动轮支架22上的第一磁力件31以及设于机体10上的第二磁力件32，第一磁力件31用于与第二磁力件32产生相互吸引力或者排斥力，以增大驱动轮21对行进地面的正压力。
49.根据本技术实施例提供的自移动机器人，通过设置磁力组件30来产生吸引力或者排斥力，该磁力组件30包括第一磁力件31和第二磁力件32，其中，第一磁力件31设于驱动轮支架22上，第二磁力件32设于机体10上，第一磁力件31与第二磁力件32之间能够产生相互吸引力或者排斥力，该吸引力或者排斥力能够通过驱动轮支架22被传递到驱动轮21上，使得驱动轮21对行进地面的正压力(抓地力)被增大，由此增大了驱动轮21与地面之间的摩擦力，由此提高了自移动机器人的越障能力。
50.根据本技术实施例提供的自移动机器人，由于第一磁力件31与第二磁力件32之间能够产生相互吸引力或者排斥力，使得驱动轮21能够更快的着地，抓地力更强，使动力更好的传输，工作时行走的更加的流畅，针对较复杂的地形也能够进行清扫，提高了自移动机器人的环境适应能力。
51.在本技术实施例中，若第一磁力件31与第二磁力件32之间产生相互吸引力，第一磁力件31与第二磁力件32可以为永磁体，并且使第一磁力件31与第二磁力件32的异性磁极相对设置，从而使得二者之间能够产生吸引力。永磁体可以是铝镍钴系永磁合金或铁铬钴系永磁合金等，但不限于此。
52.或者，第一磁力件31和第二磁力件32中的一者为永磁体，而其中的另一者可以为磁性金属(磁性材料)，例如，该磁性金属可以包括铁、钴或者镍中的至少一种。
53.在本技术实施例中，若第一磁力件31与第二磁力件32之间产生相互排斥力，第一磁力件31与第二磁力件32可以为永磁体，并且使第一磁力件31与第二磁力件32的同性磁极
相对设置，从而使得二者之间能够产生排斥力。
54.在本技术实施例中，驱动轮支架22能够相对底座11进行移动以带动驱动轮21进行升降，而由于第一磁力件31设于驱动轮支架22上，第二磁力件32设于机体10上，使得驱动轮支架22也能够带动第一磁力件31相对第二磁力件32进行位移。
55.可选地，无论第一磁力件31相对第二磁力件32移动至哪个位置，第一磁力件31和第二磁力件32之间始终存在相互吸引力或者排斥力，从而能够始终向驱动轮21施加正压力。
56.可选地，驱动轮21通过驱动轮支架22从内止点位置移动至预设位置时，第一磁力件31也被移动至预设位置，此时第一磁力件31与第二磁力件32位置靠近，第一磁力件31与第二磁力件32之间产生相互吸引力或者排斥力，从而能够始终向驱动轮21施加正压力(即增大驱动轮21对行进地面的正压力)。也就是说，第一磁力件31与第二磁力件32之间的相互作用力并不是一直存在，只有在移动至预设位置后，才会产生。
57.该预设位置可以是除了内止点位置之外的任意位置，在该预设位置，自移动机器人可以进行越障，第一磁力件31与第二磁力件32之间产生相互作用力能够提高越障能力。而当驱动轮21在内止点位置时，由于不需要进行越障，第一磁力件31与第二磁力件32之间可以没有相互作用力。
58.可选地，驱动轮21通过驱动轮支架22移动至预设位置后继续移动，第一磁力件31与第二磁力件32之间产生相互作用力(例如吸引力)可以持续增大，并在移动到外止点位置时，相互作用力达到最大。
59.如图1-3所示，本技术实施例提供的自移动机器人还包括弹性连接件40，机体10通过弹性连接件40与驱动轮支架22相连。驱动轮21从预设位置向外止点位置移动的过程中，弹性连接件40的对驱动轮支架22的拉力逐渐减小。该弹性连接件40可以为拉簧，并且该拉簧处于拉伸状态。
60.拉簧的一端固定连接于机体10上，另一端固定连接于驱动轮支架22。拉簧的两端具有挂钩，该挂钩可以分别钩设于机体10和驱动轮支架22上设置的支撑柱上。
61.可选地，在其他实施方式中，弹性连接件40也可以为其他弹性结构，例如橡皮筋等，但不限于此。
62.在重力作用下，驱动轮21由图1中的内止点位置转动至图2中的中间位置，并且继续移动至图3中的外止点位置。在驱动轮21移动至预设位置(位于内止点位置与图2所示的中间位置之间的一个位置)时，第一磁力件31与第二磁力件32之间产生相互吸引力，随着驱动轮21继续向外侧移动，第一磁力件31逐渐靠近第二磁力件32，第一磁力件31与第二磁力件32之间的吸引力逐渐增大，并且在驱动轮移动至外止点位置时，第一磁力件31与第二磁力件32之间的相互吸引力达到最大。
63.期间，拉簧的部分拉力被逐渐释放(即拉簧的拉力逐渐减小)，而第一磁力件31与第二磁力件32之间的吸引力能够弥补拉簧的拉力损失，随着拉簧拉力的逐渐减小，第一磁力件31与第二磁力件32之间的吸引力逐渐增大，直到驱动轮移动至外止点位置时，第一磁力件31与第二磁力件32之间的吸引力达到最大。
64.可选地，在其他实施方式中，该预设位置可以是内止点位置和外止点位置之间的任意位置，当驱动轮21移动至该预设位置时，所述第一磁力件31与第二磁力件32之间产生
相互吸引力或者排斥力。例如，该预设位置可以是外止点位置。
65.图4是驱动轮21位于中间位置时第一磁力件31的受力分析图。如图4所示，当驱动轮21位于图2所示的中间位置时，第一磁力件31受到第二磁力件32向斜下方的吸引力f，该斜下方的吸引力f向前方倾斜。此时，吸引力f可以分解成两个方向的分力，分别是沿着重力方向的分力f1和沿着行进方向的分力f2。此时，分力f1提高了驱动轮21的正压力(抓地力)。分力f2增加驱动轮21前进方向的驱动势能。
66.进一步地，在本技术实施例中，驱动轮21移动至外止点位置时，第一磁力件31受到的吸引力在重力方向的分力f1达到最大。也就是说，在外止点位置时，第一磁力件31与第二磁力件32之间的相互吸引力对正压力的增加效果达到最大(施加于驱动轮21的正压力达到最大)，有利于提高自移动机器人的越障能力。
67.如图3所示，当驱动轮21移动至外止点位置时，第一磁力件31受到的吸引力f沿重力方向。此时，第一磁力件31受到的吸引力f全部转为竖直向下的力，吸引力f全部用来提高驱动轮21的抓地力，而无其他方向的分力，此时驱动轮31对地面的正压力达到最大，驱动轮31的抓地效果达到了最佳状态，有利于提高自移动机器人的越障能力。
68.如图3所示，当驱动轮21移动至外止点位置时，第一磁力件31与第二磁力件32相互贴合。通过以上设置，一方面能够使得第一磁力件31与第二磁力件32之间的吸引力f达到最大，有利于提高自移动机器人的越障能力。另一方面，通过第一磁力件31与第二磁力件32的相互贴合能够对驱动轮21(驱动轮支架22)的移动提供限位，此时驱动轮21无法继续向外侧进行转动。
69.可选地，此时为了避免因为第一磁力件31与第二磁力件32之间多次撞击而对自身结构造成损坏，在第一磁力件31和/或第二磁力件32的贴合面上还可以设置缓冲结构(例如橡胶垫)，以此能够对二者的撞击起到缓冲作用，提高了第一磁力件31与第二磁力件32的使用寿命。
70.当自移动机器人在越过障碍物后，在机体10的重力的作用下，驱动轮21往回转动，驱动轮21从外止点位置向内止点位置进行移动。
71.在本技术实施例中，第一磁力件31和/或第二磁力件32可活动设置，以使第一磁力件31与第二磁力件32分离时，第一磁力件31与第二磁力件32的贴合面逐渐减小。
72.具体地，第一磁力件31可活动的设置于驱动轮支架22上，和/或，第二磁力件32可活动的设置于机体10上(例如机体10的边框的内壁上)，第一磁力件31与第二磁力件32至少有一个是活动设置，以使相互贴合的第一磁力件31与第二磁力件32在分离时能够相向移动，实现慢慢逐渐分离，在分离的过程中，第一磁力件31与第二磁力件32的贴合面逐渐减小，即第一磁力件31与第二磁力件32的吸附面积逐渐减小，从而使得第一磁力件31与第二磁力件32之间的吸引力也能够比较平稳的减小，避免由于吸引力骤降造成的驱动轮21急速回转，有利于自移动机器人平稳的由越障状态过度到正常行走的状态。
73.可选地，该活动设置可以是转动设置或者滑动设置等方式，但不限于此。
74.图2同样也是驱动轮21从外止点位置向内止点位置转动时，第一磁力件31逐渐脱离第二磁力件32的结构示意图。如图2所示，在本技术实施例中，第一磁力件31固定设于驱动轮支架22上，第二磁力件32转动设置与机体10上，当驱动轮21从外止点位置开始向内止点位置转动时，在相互吸引力的作用下，第一磁力件31带动第二磁力件32开始转动，第一磁
力件31与第二磁力件32的贴合面逐渐减小，从而使得第一磁力件31能够较为平稳的从第二磁力件32上脱离。
75.如图1-3所示，第一磁力件31呈长方体状结构，并固定设置于驱动轮支架22上，第二磁力件32呈三棱柱状结构，并通过第二转轴33铰接于机体10上，当驱动轮21位于外止点位置时，第一磁力件31吸附于第二磁力件32之上，当驱动轮21从外止点位置开始向内止点位置转动时，第一磁力件31带动第二磁力件32开始转动，三棱柱状结构的一角向第一磁力件31方向摆动，第一磁力件31与第二磁力件32的吸附面积逐渐减小，第一磁力件31逐渐从第二磁力件32上脱离。
76.可选地，当第一磁力件31从第二磁力件32上脱离，并且远离第二磁力件32使得二者之间不再存在相互吸引力时，第二磁力件32可以在重力作用下恢复初始位置。
77.或者，第二磁力件32与机体10之间可以设置弹性复位件(图中未示出)，通过弹性复位件使第二磁力件32复位。该弹性复位件例如可以是扭簧等弹性件。
78.可选地，在其他实施方式中，第一磁力件31和/或第二磁力件32也可以为其他形状，例如转动设置的第二磁力件32的截面还可以为椭圆形、跑道形等，但不限于此。
79.可选地，在其他实施方式中，第一磁力件31和/或第二磁力件32为弹性件，可弹性变形，以使得二者在相互分离时，二者中的弹性件发生拉伸变形，使得二者的贴合面(吸附面积)能够逐渐减小，从而使得第一磁力件31与第二磁力件32之间的吸引力也能够比较平稳的减小，避免由于吸引力骤降造成的驱动轮21急速回转，有利于自移动机器人平稳的由越障状态过度到正常行走的状态。并且在二者之间不再存在相互吸引力时，第二磁力件32在自身内部形变力的作用下，能够恢复至初始形状。
80.图5是实施例二提供的自移动机器人的驱动轮21位于内止点位置时的结构示意图。图6是实施例二提供的自移动机器人的驱动轮21位于中间位置时的结构示意图。图7是实施例二提供的自移动机器人的驱动轮21位于外止点位置时的结构示意图。
81.如图5-7所示，相对于前述图1-4所示的实施例，在本实施例中，第二磁力件32呈杆状结构，该杆状结构的一端通过第二转轴33转动设置于机体10上，另一端形成自由端。当驱动轮21位于外止点位置时，第一磁力件31能够吸附贴合于该杆状结构的侧壁上。当驱动轮21从外止点位置开始向内止点位置转动时，第一磁力件31带动第二磁力件32的自由端转动，第一磁力件31与第二磁力件32的吸附面积逐渐减小，第一磁力件31逐渐从第二磁力件32上脱离。
82.可选地，当第一磁力件31从第二磁力件32上脱离，并且远离第二磁力件32使得二者之间不再存在相互吸引力时，第二磁力件32可以在重力或者弹性复位件的作用下恢复初始位置。
83.本技术实施例提供的自移动机器人可以包括多个驱动轮(既包括多组驱动轮组件)，例如包括两个，并且相对设置于底座11相对的两侧。该自移动机器人还可以包括支撑轮以对机体10提供平衡支撑。该支撑轮例如可以是万向轮。
84.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。