一种基于万向轮的升降装置、清洁机器人及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于万向轮的升降装置，包括驱动电机、万向轮、传感机构和控制器，所述传感机构和驱动电机都与所述控制器连接，所述升降装置还包括一个带螺纹的内丝杆和丝杆咬合底座；所述传感机构在竖直方向的不同位置处各设置一个限定检测装置，丝杆咬合底座的开口处设有与所述传感机构中的限定检测装置配合设置的感应板；所述内丝杆套设于所述驱动电机的输出轴上，所述丝杆咬合底座与所述内丝杆咬合连接，所述万向轮设于所述丝杆咬合底座的底部，当所述驱动电机带动所述内丝杆旋转时，所述万向轮随着所述内丝杆的旋转移动到竖直方向的不同高度位置，触发所述传感机构中对应高度位置的限定检测装置，实现控制万向轮所在机器设备的高度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于万向轮的升降装置、清洁机器人及其控制方法
本专利技术属于智能家用电器领域，特别涉及一种基于万向轮的升降装置、清洁机器人、控制方法及其芯片。
技术介绍
轮式机器人一般采用两个驱动轮加平衡万向轮（一个或者两个）组成，机器人通过控制两个轮子正反转和速度，可以实现各种行为路线的控制，使得机器人行走灵活。但是机器人需要很多的传感器配合行走，才让机器人避免进入到“困境”而不能解脱。对于跌落现象，目前可以通过使用距离传感器检测高度距离，再根据反馈的距离信息控制机器人不进入危险的跌落区域。对于高度不均匀的各式家具，机器人进入时其顶部容易卡住，现有的处理方式是在机器碰撞检测部分增加可上下位移的保险杆，当保险杆受到障碍物向下的压力而往下移时，保险杠通过下压转轴推杆的右端而抬起转轴推杆的左端触发电控开关，以检测到机器人的顶部被障碍物卡住，然而这种装置上需要多种组件的设置组合，其结构相对比较复杂。目前的机器人，机身的离地高度是固定的，而很多家具的底部仅是边缘与地面的距离就较小，同时其运动的地面也存在问题，例如在很厚的毛毯表面运动时很困难。现在亟需一种优化的适应不同场合自由运动的机器人装置。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的技术方案包括：一种基于万向轮的升降装置，包括驱动电机101、万向轮104、传感机构和控制器，所述传感机构和驱动电机101都与所述控制器连接，所述升降装置还包括一个带螺纹的内丝杆102和丝杆咬合底座103；丝杆咬合底座103为一个具有凹槽开口的结构，该结构内部具有与内丝杆102的螺纹相啮合的内螺纹；所述传感机构在竖直方向的不同位置处各设置一个限定检测装置，丝杆咬合底座103的开口处设有与所述传感机构的限定检测装置配合设置的感应板108；带螺纹的内丝杆102套设于驱动电机101的输出轴上，丝杆咬合底座103与内丝杆102咬合连接，万向轮104设于丝杆咬合底座103的底部，用于当驱动电机101带动内丝杆102旋转时，万向轮104随着内丝杆102的旋转在竖直方向上移动到不同位置，使得感应板108触发所述传感机构中对应位置的限定检测装置产生高度信号，实现所述控制器控制万向轮104所在机器设备的水平高度。进一步地，驱动电机101还包括一个螺旋齿轮，内丝杆102的上端与所述螺旋齿轮咬合连接，内丝杆102的下端设置在丝杆咬合底座103内。进一步地，所述升降装置中，驱动电机101和内丝杆102的相对位置保持不变。进一步地，所述传感机构包括第一限定检测装置105、第二限定检测装置106和第三限定检测装置107，其中，第二限定检测装置106设置在所述传感机构的预设限位处，第一限定检测装置105设置在第二限定检测装置106的垂直上方的预设距离的位置处，第三限定检测装置107设置在第二限定检测装置106的垂直下方的预设距离的位置处；其中，所述预设限位为万向轮104在平坦地面无障碍行走过程中，感应板108所处的固定不变的高度位置。进一步地，所述预设距离的数值设置为8，单位为mm。进一步地，第一限定检测装置105、第二限定检测装置106和第三限定检测装置107都是光电传感器，感应板108为长条形挡光板。一种清洁机器人，包括壳体和环境需求检测模块，还包括设于壳体内的所述升降装置，所述清洁机器人用于根据所述环境需求检测模块的指示信号控制所述升降装置，进而调节机身的水平高度；其中，驱动电机101和内丝杆102相对于所述壳体是固定的。一种基于所述清洁机器人的控制方法，所述控制方法适用于所述清洁机器人在不同场合进行清扫作业，包括如下步骤：启动所述清洁机器人，所述清洁机器人根据所述环境需求检测模块检测行走的地面状况，通过驱动电机101的转动控制丝杆咬合底座103与内丝杆102在竖直方向上的相对距离，使得感应板108锁定在所述预设限位处，第二限定检测装置106获得所述预设限位对应的高度信息；当所述清洁机器人检测到需要抬高的地面时，所述控制器通过控制驱动电机101带动丝杆咬合底座103在竖直方向上从所述预设限位向下移动所述预设距离，第三限定检测装置107获取感应板108当前的水平高度，使得所述控制器根据获取的高度信息将感应板108锁定在第三限定检测装置107所处的高度位置，直到所述清洁机器人检测到在平坦地面无障碍行走，所述控制器通过控制驱动电机101带动丝杆咬合底座103在竖直方向上向上移动回所述预设限位处；当所述清洁机器人检测到卡住时，所述控制器通过控制驱动电机101带动丝杆咬合底座103在竖直方向上从所述预设限位向上移动所述预设距离，第一限定检测装置105获取感应板108当前的水平高度，使得所述控制器根据获取的高度信息将感应板108锁定在第一限定检测装置105所处的高度位置，直到所述清洁机器人检测到在平坦地面无障碍行走，所述控制器通过控制驱动电机101带动丝杆咬合底座103在竖直方向上下降回到所述预设限位处；其中，所述控制器实时采集所述传感机构中的第一限定检测装置105、第二限定检测装置106和第三限定检测装置107传来的检测信号。进一步地，当驱动电机101带动内丝杆102旋转时，丝杆咬合底座103根据旋转的内丝杆102的螺纹走向而实现竖直方向的上下移动，丝杆咬合底座103底部设有的万向轮104会随着内丝杆102的旋转而实现竖直方向的上下移动，但丝杆咬合底座103及万向轮104不能旋转运动。一种芯片，所述芯片用于存储程序，该程序用于控制所述清洁机器人执行所述控制方法。相对于现有技术，本专利技术提供一种基于万向轮的升降装置，该升降装置采用丝杆咬合装置作为一种升降机构，在驱动电机对所述升降机构的驱动作用下，万向轮相对于所述驱动电机的高度发生变化，使得万向轮适应于不同地面运动；同时结合不同高度的限定检测装置反馈的信息获取机器的高度信息，使得机器人能通过万向轮的丝杆咬合装置调节机器高度进到不同的区域完成清扫的工作。附图说明图1为本专利技术实施例提供一种基于万向轮的升降装置的结构示意图；附图件号表示：101、驱动电机；102、内丝杆；103、丝杆咬合底座；104、万向轮；105、第一限定检测装置；106、第二限定检测装置；107、第三限定检测装置；108、感应板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“倾斜”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述专利技术和简化描述，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，因此不能理解为对专利技术的限制。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本专利技术实施例提供一种基于万向轮的升降装置，如图1所示，该升降装置包括驱动电机101、万向轮104、传感机构、控制器、一个带螺纹的内丝杆102和丝杆咬合底座103，所述传感机构和驱动电机101都本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于万向轮的升降装置，包括驱动电机（101）、万向轮（104）、传感机构和控制器，所述传感机构和驱动电机（101）都与所述控制器连接，其特征在于，所述升降装置还包括一个带螺纹的内丝杆（102）和丝杆咬合底座（103）；丝杆咬合底座（103）为一个具有凹槽开口的结构，该结构内部具有与内丝杆（102）的螺纹相啮合的内螺纹；所述传感机构在竖直方向的不同位置处各设置一个限定检测装置，丝杆咬合底座（103）的开口处设有与所述传感机构的限定检测装置配合设置的感应板（108）；带螺纹的内丝杆（102）套设于驱动电机（101）的输出轴上，丝杆咬合底座（103）与内丝杆（102）咬合连接，万向轮（104）设于丝杆咬合底座（103）的底部，用于当驱动电机（101）带动内丝杆（102）旋转时，万向轮（104）随着内丝杆（102）的旋转在竖直方向上移动到不同位置，使得感应板（108）触发所述传感机构中对应位置的限定检测装置产生高度信号，实现所述控制器控制万向轮（104）所在机器设备的水平高度。

【技术特征摘要】
1.一种基于万向轮的升降装置，包括驱动电机（101）、万向轮（104）、传感机构和控制器，所述传感机构和驱动电机（101）都与所述控制器连接，其特征在于，所述升降装置还包括一个带螺纹的内丝杆（102）和丝杆咬合底座（103）；丝杆咬合底座（103）为一个具有凹槽开口的结构，该结构内部具有与内丝杆（102）的螺纹相啮合的内螺纹；所述传感机构在竖直方向的不同位置处各设置一个限定检测装置，丝杆咬合底座（103）的开口处设有与所述传感机构的限定检测装置配合设置的感应板（108）；带螺纹的内丝杆（102）套设于驱动电机（101）的输出轴上，丝杆咬合底座（103）与内丝杆（102）咬合连接，万向轮（104）设于丝杆咬合底座（103）的底部，用于当驱动电机（101）带动内丝杆（102）旋转时，万向轮（104）随着内丝杆（102）的旋转在竖直方向上移动到不同位置，使得感应板（108）触发所述传感机构中对应位置的限定检测装置产生高度信号，实现所述控制器控制万向轮（104）所在机器设备的水平高度。2.根据权利要求1所述升降装置，其特征在于，驱动电机（101）还包括一个螺旋齿轮，内丝杆（102）的上端与所述螺旋齿轮咬合连接，内丝杆（102）的下端设置在丝杆咬合底座（103）内。3.根据权利要求2所述升降装置，其特征在于，所述升降装置中，驱动电机（101）和内丝杆（102）的相对位置保持不变。4.根据权利要求1所述升降装置，其特征在于，所述传感机构包括第一限定检测装置（105）、第二限定检测装置（106）和第三限定检测装置（107），其中，第二限定检测装置（106）设置在所述传感机构的预设限位处，第一限定检测装置（105）设置在第二限定检测装置（106）的垂直上方的预设距离的位置处，第三限定检测装置（107）设置在第二限定检测装置（106）的垂直下方的预设距离的位置处；其中，所述预设限位为万向轮（104）在平坦地面无障碍行走过程中，感应板（108）所处的固定不变的高度位置。5.根据权利要求4所述升降装置，其特征在于，所述预设距离的数值设置为8，单位为mm。6.根据权利要求1或权利要求4所述升降装置，其特征在于，第一限定检测装置（105）、第二限定检测装置（106）和第三限定检测装置（107）都是光电传感器，感应板（108）为长条形挡光板。7.一种清洁机器人，包括壳体和环境需求检测模块，其特征在于，还包括设于壳体内的权利要求1至权利要求6任一项所述升降装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖钦伟，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44