[发明专利]一种应用于扫地机器人的侧壁曲线导轨攀爬支撑机构

说明书

本发明涉及一种应用于扫地机器人的侧壁曲线导轨攀爬支撑机构，包括半包覆式外壳固定机构(1)，设于半包覆式外壳固定机构(1)底部的通用扫地机器人(8)，设于半包覆式外壳固定机构(1)两侧的前攀爬足(5)、后支撑足(3)，用以驱动前攀爬足(5)、后支撑足(3)的驱动装置，以及与驱动装置连接的控制系统；所述前攀爬足(5)为两段式连杆机构，两段式连杆机构通过驱动装置的驱动在其运动平面内进行360°周转运动，所述控制系统控制前攀爬足(5)、后支撑足(3)协同动作实现通用扫地机器人(8)的攀爬动作。与现有技术相比，本发明具有占用空间小、工作效率较高、攀爬能力强等优点。

技术领域

本发明涉及扫地机器人技术领域，尤其是涉及一种应用于扫地机器人的侧壁曲线导轨攀爬支撑机构。

背景技术

随着集成电路、传感技术和电机驱动技术的发展，小型移动机器人平台已经有了广泛的应用。基于既有的小型机器人动力驱动技术以及小型机器人单片机控制技术，可以实现小型机器人平台的空间移动。扫地机器人是一种常见的移动机器人平台，在满足基本清扫功能的基础上可以实现二维尺度上的平面移动。现有的扫地机器人的移动工作空间普遍局限于二维，无法通过下沉式台阶或是室内楼梯，很大程度上影响了机器人的工作效益。现有的越障机器人普遍机构复杂，多用于解决复杂条件下的救援搜索场景，用于扫地机器人难以在不影响机器人正常工作的情况下使得扫地机器人具有爬楼能力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种应用于扫地机器人的侧壁曲线导轨攀爬支撑机构，该机构可以在不侵占扫地机器人过多机体空间的条件下赋予扫地机器人以攀爬楼梯的能力，提高单台扫地机器人的清扫面积，解决多层住宅和复杂屋内环境的室内清扫问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于扫地机器人的侧壁曲线导轨攀爬支撑机构，包括半包覆式外壳固定机构，设于半包覆式外壳固定机构底部的通用扫地机器人，设于半包覆式外壳固定机构两侧的前攀爬足、后支撑足，用以驱动前攀爬足、后支撑足的驱动装置，以及与驱动装置连接的控制系统；所述前攀爬足为两段式连杆机构，两段式连杆机构通过驱动装置的驱动在其运动平面内进行360°周转运动，所述控制系统控制前攀爬足、后支撑足协同动作实现通用扫地机器人的攀爬动作。

进一步地，所述半包覆式外壳固定机构上设有用以限制后支撑足移动范围的后足导向槽。

进一步地，所述驱动装置包括用以驱动前攀爬足的前足动力装置和用以驱动后支撑足的后足驱动装置。

进一步地，所述前足动力装置设有两个，一个前足动力装置设于所述半包覆式外壳固定机构上，另一个前足动力装置设于两段式连杆机构的连接处。

所述前攀爬足包括通过周转副相互铰接的第一关节杆和第二关节杆，第一关节杆的另一端与半包覆式外壳固定机构通过周转副铰接，并安装有前足动力装置，第二关节杆与第一关节杆的连接处安装有另一个前足动力装置。

进一步地，所述前足动力装置采用直流周转电动机。

进一步地，所述后支撑足为圆弧状支撑杆，所述半包覆式外壳固定机构的两侧设有用以带动后支撑足沿后足导向槽移动的驱动轮，所述驱动轮连接后足驱动装置。

进一步地，所述后足驱动装置包括电机支架，设于电机支架上的直流步进电机，以及与直流步进电机连接的联轴器，所述电机支架通过轴承安装在半包覆式外壳固定机构两侧，所述联轴器的另一端连接驱动轮的驱动轴。

进一步地，所述控制系统包括设于半包覆式外壳固定机构上的单片机，所述单片机与前足动力装置、后足驱动装置分别连接。

进一步地，本发明机构还包括用以检测机构与待攀爬楼梯的相对距离的激光测距传感器，以及用以定位通用扫地机器人在工作区域内的相对坐标的激光雷达，所述激光测距传感器和所述激光雷达分别与单片机连接。