一种边刷装置及清洁机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种边刷装置及清洁机器人。

背景技术

清洁机器人的底端固定安装有边刷装置，边刷装置通过边刷驱动电机绕竖直轴线进行旋转以对地面进行清洁。

当遇到不需要清洁的路段时，边刷装置对清洁机器人的行进造成了阻碍，此外，当需要调整边刷高度以清洁一些特殊区域时，由于边刷高度无法调节，因此，无法实现对这些特殊区域的清扫。

发明内容

本发明实施例提供了一种边刷装置，边刷能够升降，当遇到不需要清洁的路段时，边刷升起，有利于避免对清洁机器人的行进造成阻碍，此外，边刷升降以实现边刷高度的调节，进而实现对某些特殊区域的清洁，提高清洁机器人的实用性。

第一方面，本发明实施例提供了一种边刷装置，用于清洁机器人，包括外壳、边刷和升降驱动组件；所述外壳具有能够容纳所述边刷的容纳腔，所述容纳腔的内壁上设置有限位所述边刷转动的限转部，所述边刷上设置有能够与所述限转部卡接的卡止件，所述升降驱动组件与所述边刷连接，当所述限转部和所述卡止件卡接时，所述升降驱动组件驱动所述边刷升降。

在一个具体的实施方案中，所述升降驱动组件包括动力组件和传动组件；

所述动力组件与所述传动组件传动连接，用于驱动所述传动组件旋转以带动所述边刷升降。

在一个具体的实施方案中，所述传动组件包括螺杆；

所述螺杆的一端与所述动力组件传动连接；

所述边刷套装在所述螺杆的另一端，且所述边刷与所述螺杆螺旋传动配合。

在一个具体的实施方案中，所述边刷包括基座和固定在所述基座上的刷毛；

所述卡止件设于所述基座上，所述基座套装在所述螺杆上。

在一个具体的实施方案中，所述卡止件包括上升卡扣件和下降卡扣件；

所述上升卡扣件与下降卡扣件均可转动安装在所述基座上，所述上升卡扣件与所述下降卡扣件相邻设置；

当所述螺杆转动时，所述上升卡扣件或所述下降卡扣件在离心力的作用下转动，伸出所述基座外与所述限转部抵接。

在一个具体的实施方案中，所述限转部包括沿着所述边刷的旋转轴方向设置在所述容纳腔内壁上的凸棱和凹槽；

当所述螺杆按第一方向转动时，所述下降卡扣件卡住所述凸棱或凹槽，所述边刷下降；

当所述螺杆按第二方向转动时，所述上升卡扣件卡住所述凹槽或凸棱，所述边刷上升。

在一个具体的实施方案中，当所述下降卡扣件用于卡住所述凸棱，所述上升卡扣件用于卡住所述凹槽时，沿着所述螺杆的旋转轴的高度方向，所述凹槽的底端延伸至所述凸棱的底端的下方。

在一个具体的实施方案中，所述基座上分别设置有限位所述上升卡扣件及所述下降卡扣件的转动角度的限位件。

在一个具体的实施方案中，

所述凹槽为所述外壳向远离所述外壳的轴心线的方向凹陷形成，所述凸棱为所述外壳向靠近所述外壳的轴心线的方向延伸形成；

所述凹槽和所述凸棱的个数均为多个，且沿着所述外壳的圆周方向间隔设置。

根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。

第二方面，本发明实施例提供了一种清洁机器人，包括上述第一方面中的边刷装置。

实施本申请实施例，具备如下有益效果：

可以看出，本发明提供的边刷装置，由于边刷通过升降驱动组件连接到清洁机器人上，且通过升降驱动组件驱动边刷升降，因此，当遇到不需要清洁的路段时，边刷升起，有利于避免对清洁机器人的行进造成阻碍，此外，边刷升降以实现边刷高度的调节，进而实现对某些特殊区域的清洁，提高清洁机器人的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的边刷装置的等轴测结构示意图；

图2为本发明提供的边刷装置的爆炸结构示意图；

图3为本发明提供的边刷装置的局部剖视结构示意图；

图4为本发明提供的边刷装置的仰视结构示意图；

图5为本发明提供的边刷装置倒置时的等轴测结构示意图；

图6为本发明提供的外壳的结构示意图。

其中，图1-图6中：

边刷装置1000、边刷100、基座101、刷毛102、软胶包胶条103、基座上盖104、基座下盖105、升降驱动组件200、动力组件201、传动组件202、变速组件202b、输出齿轮202b-1、传动齿轮202b-2、输入齿轮202b-3、螺杆202a、外壳300、上壳301、下壳302、转轴303、隔板304、限转部400、凸棱401、凹槽402、卡止件500、上升卡扣件501、下降卡扣件502、限位件600、堵头700。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-图6，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本发明公开内容更清楚透彻的理解，其中下方等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“”也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明特征、整体、步骤、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、组件和/或其组合的存在或增加。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

如图1-图3所示，本发明一方面提供了一种边刷装置1000，用于清洁机器人。

其中，边刷装置1000包括边刷100、升降驱动组件200和外壳300，外壳300安装在清洁机器人上，且外壳300具有能够容纳边刷100的容纳腔，以实现对边刷100的收纳。

为了便于实现边刷100的升降，本发明公开了容纳腔的内壁上设置有限位边刷100转动的限转部400，边刷100上安装有能够与限转部400卡接的卡止件500，使得边刷100升降时，通过边刷100上的卡止件500与外壳300内容纳腔上的限转部400卡接，避免边刷100升降过程中的旋转。

升降驱动组件200安装在外壳300上，且升降驱动组件200与边刷100传动连接，用于驱动边刷100升降。具体地，边刷100与升降驱动组件200可拆卸连接，便于更换边刷100。

当遇到不需要清洁的路段时，边刷100升起并保持在升起的位置，有利于避免对清洁机器人的行进造成阻碍，此外，边刷100升降以实现边刷100高度的调节，进而实现对某些特殊区域的清洁，提高清洁机器人的实用性。

在一种可能的示例中，如图2所示，升降驱动组件200包括动力组件201和传动组件202，动力组件201与传动组件202传动连接，用于驱动传动组件202转动以带动边刷100升降。传动组件202传递动力组件201的动力给边刷100，以实现边刷100的升降。

需要说明的是，也可以设置升降驱动组件200仅包括动力组件201，例如，动力组件201为安装在清洁机器人上的气缸、液压缸或者电动推杆等，以实现能够带动整体边刷100升降。

在一种可能的示例中，如图3所示，本发明具体公开了传动组件202包括螺杆202a，螺杆202a与动力组件201传动连接，边刷100套装在螺杆202a外，且边刷100上开设有螺纹孔，边刷100上的螺纹孔与螺杆202a螺旋传动配合。即螺杆202a在实现带动边刷100升降的同时，还实现了带动边刷100旋转。螺杆202a能够在边刷100下降至脱离限转部400限转时，通过螺杆202a驱动旋转实现清扫作业，通过一个螺杆202a同时实现驱动升降及驱动旋转两个作业的进行，简化了边刷装置1000的结构。

当然，也可以在螺杆202a外套装丝杠螺母，丝杠螺母与螺杆202a螺旋传动配合，边刷100整体安装在丝杠螺母上实现边刷100的升降。

为了避免边刷100在螺杆202a上向下滑动的时候造成滑脱，本发明公开了螺杆202a的底端固定有限位边刷100的堵头700，堵头700的具体机构不限，只要满足能够阻挡边刷100滑脱的结构均属于本发明的保护范围。如图4-图5所示，堵头700为与螺杆202a的底端螺纹连接的十字头螺钉。

在一种可能的示例中，本发明公开了传动组件还包括变速组件202b，变速组件202b为啮合传动的齿轮组或者链轮链条等。

以变速组件202b为齿轮组为例，如图2所示，齿轮组包括输出齿轮202b-1、传动齿轮202b-2和输入齿轮202b-3，输出齿轮202b-1安装在动力组件201的输出端，传动齿轮202b-2通过转轴303可转动安装在外壳300上，输入齿轮202b-3安装在螺杆202a上。

动力组件201包括电机和输出轴，输出轴可转动安装在电机上，且与变速组件202b之间传动连接，以驱动螺杆202a转动。需要说明的是，动力组件201不限于为上述结构，也可以为旋转气缸等。

在一种可能的示例中，外壳300上还设有盛放腔，变速组件202b设于盛放腔中，盛放腔和容纳腔之间具有隔板304，如图3所示，隔板304上开设有允许螺杆202a穿过的安装通孔，安装通孔处安装轴承，螺杆202a固定在轴承上，即螺杆202a通过轴承与隔板304可转动连接，变速组件202b容纳于盛放腔内。

在一种可能的示例中，为了便于传动组件202的拆装，本发明公开了外壳300包括上壳301和下壳302，盛放腔和容纳腔均设置在下壳302上，上壳301可拆卸安装在下壳302上，以封闭盛放腔。具体地，上壳301与下壳302通过螺钉等可拆卸连接，也可以是卡接等，具体连接方式不限。

上壳301与下壳302的材质不限，可以是塑料材质，也可以为金属材质等。

在一种可能的示例中，边刷100包括基座101和刷毛102，刷毛102固定在基座101的周向，基座101与传动组件传动连接。具体地，基座101与螺杆202a螺旋传动连接。

为了便于刷毛102收纳到容纳腔内，本发明公开了基座101的周向上设置有多个软胶包胶条103，刷毛102固定在软胶包胶条103上。

在一种可能的示例中，本发明公开了卡止件500包括上升卡扣件501和下降卡扣件502，如图2所示，上升卡扣件501与下降卡扣件502的一端均可转动安装在基座101上。

具体地，基座101包括基座上盖104和基座下盖105，上升卡扣件501及下降卡扣件502均安装在基座下盖105上，刷毛102安装在基座下盖105的周向，基座上盖104盖设在基座下盖105上，且通过螺丝等可拆卸固定在一起。

当螺杆202a处于静止状态下，上升卡扣件501和下降卡扣件502均完全容纳于基座101上。上升卡扣件501与下降卡扣件502相邻设置；当螺杆202a转动时，上升卡扣件501或下降卡扣件502在离心力的作用下转动，伸出基座101外与限转部400抵接。

本发明通过设置利用离心力实现伸缩的上升卡扣件501及下降卡扣件502，避免设置专门的驱动器来驱动上降卡扣件501及下降卡扣件502动作，节省了能源，降低了成本。

当然，上述卡止件500的结构仅是本发明的一个优选实施方式，在实际应用中，也可以设置卡止件500为其它结构。例如，卡止件500通过驱动器可伸缩安装在边刷100上，驱动器为气缸、液压缸或者电动推杆等。此时，也可以将上升卡扣件501及下降卡扣件502合并为一个卡扣件。

上升卡扣件501和下降卡扣件502均偏心安装在边刷100的安装面上，边刷100的安装面与螺杆202a垂直设置。且上升卡扣件501的铰接端与下降卡扣件502的铰接端均为较大端，而上升卡扣件501与下降卡扣件502的另一端为较小端，以便于上升卡扣件501及下降卡扣件502在离心力的作用下打开。

为了便于控制上升卡扣件501及下降卡扣件502的转动角度，本发明公开了基座101上分别设置有限位上升卡扣件501及下降卡扣件502的转动角度的限位件600。

具体地，边刷100的安装面上开设有盛放槽，盛放槽的个数为多个，分别用于间隔放置上升卡扣件501及下降卡扣件502。

限位件600为边刷100的安装面上围设盛放槽的凸起，为了便于实现上升卡扣件501及下降卡扣件502在处于收缩状态(也就是上升卡扣件501及下降卡扣件502处于完全收纳在边刷100的安装面时的状态)时，能够与凸起贴合，本发明公开了上升卡扣件501及下降卡扣件502分别与凸起相抵接的面均为与凸起贴合的弧形面。

在一种可能的示例中，如图3所示，本发明公开了限转部400包括凸棱401和凹槽402，凸棱401和凹槽402均沿着边刷100的旋转轴方向设置在容纳腔的内壁上，凸棱401和凹槽402的个数不限于为1个，为了在边刷100升降时，实现施加到边刷100的周向限转力的均匀性，本发明公开了凸棱401和凹槽402间隔均布在容纳腔的周向内壁上。

当螺杆202a按第一方向转动时，下降卡扣件502卡住凸棱401或凹槽402，边刷100下降；当螺杆202a按第二方向转动时，上升卡扣件501卡住凹槽402或凸棱401，边刷100上升。需要说明的是，第一方向和第二方向的旋转方向相反，可以设置第一方向为顺时针或者逆时针，对应的，第二方向为逆时针或者顺时针。

为了实现螺杆202a在沿着第二方向转动时，能够使得边刷100自动上升，优选下降卡扣件502用于卡住凸棱401，上升卡扣件501用于卡住凹槽402，且沿着螺杆202a的旋转轴的高度方向，凹槽402的底端延伸至凸棱401的底端的下方。凹槽402的底端延伸出凸棱401的底端的长度不限，只要满足能够实现下降卡扣件502脱离凸棱401后，边刷100能够随着螺杆202a旋转，且当螺杆202a反向旋转时，上升卡扣件501能够打开卡在凹槽402内的长度均属于本发明的保护范围。如图6所示，凹槽402延伸至外壳300的最底端，即凹槽402的底端开放。可以理解地，上述凹槽402的长度仅是本发明的一个具体实施方式，在实际应用中，也可以设置凹槽402的底端未延伸至外壳300的最底端，即凹槽402的底端封闭。需要说明的是，凹槽402的底端是指凹槽402沿着使用时外壳300的高度方向的底端。

当检测到边刷100发生堵转时，边刷100停止上升。

本发明中可见，通过设置凹槽402的底端延伸至凸棱401的底端下方，使得下降卡扣件502能够在螺杆202a按第一方向转动时，通过凸棱401卡住下降卡扣件502以限制边刷100在下降过程中旋转，以实现边刷100的下降；使得上升卡扣件501能够在螺杆202a反向转动时，通过凹槽402顺利卡住上升卡扣件501以限制边刷100在上升过程中旋转，以实现边刷100的上升。

需要说明的是，也可以设置限转部400仅包含凸棱401或者凹槽402，以限转部400仅包含凸棱401为例，容纳腔的内壁上设置有可伸缩的延伸部，延伸部与凸棱401的横截面及长度方向均相同，延伸部伸出时，延伸部的顶端与凸棱401的底端贴合，延伸部收缩时，完全容纳于容纳腔的内壁内，并与容纳腔的内壁壁面平齐。当边刷100需要下降时，延伸部处于收缩的状态，当需要边刷100上升时，延伸部处于伸出的状态。

在一种可能的示例中，本发明具体公开了凹槽402为外壳300向远离外壳300的轴心线的方向凹陷形成，凸棱401为外壳300向靠近外壳300的轴心线的方向延伸形成。即沿着外壳的径向，凸棱401比凹槽402更靠近外壳300的轴心线的方向，使得上升卡扣件501或者下降卡扣件502中，一者能够在螺杆202a沿着第一方向转动时，卡住凸棱401或者凹槽402，另一者能够在螺杆202a沿着第二方向转动时，卡到凹槽402或者凸棱401。

可以理解地，凸棱401沿着外壳300圆周方向的宽度不限，只要满足能够卡住上升卡扣件501或者下降卡扣件502即可，凹槽402沿着外壳300的圆周方向的宽度需要满足能够容纳上升卡扣件501或者下降卡扣件502的端部伸入。

凹槽402和凸棱401的个数均为多个，且沿着外壳300的圆周方向间隔设置。

本发明另一方面提供了一种清洁机器人，包括如上述任意一项实施例中的边刷装置1000。

由于本发明公开的清洁机器人包含上述任意一项实施例中的边刷装置1000，因此，边刷装置1000所具有的有益效果均是本发明公开的清洁机器人所包含的。

需要说明的是，本文中的表示方位的词，例如上、下等均是以说明书附图1的方向进行的设定，仅为了表述的方便，并不具有其它特定含义。

还需要说明的是，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。