自移动机器人及其轮组件的制作方法

1.本技术涉及一种自移动机器人及其轮组件。


背景技术：

2.自移动机器人通过内置的指令在预先规划好的路径上行走并完成指定的动作。可移动的扫地机器人或空气净化器等自移动机器人通常设置有电控部分和机械部分。机械部分包括行走机构和清扫机构等，用于执行行走以及清扫等动作，电控部分用于预设指令并控制机械部分执行上述动作，比如控制扫地机器人沿地形行走以及检测障碍物等。
3.为了方便移动，在这些自移动机器人上配备有万向轮结构，用以在执行任务时实现多方向转动、行走。然而目前万向轮的配置方式，通常采用干摩擦或套筒方式固定，其结构强度不足，且万向轮旋转工作时存在磨损，长时间使用下将影响功能效果。同时，在转动时存在噪音影响使用体验。


技术实现要素：

4.本技术的多个方面提供一种自移动机器人及其轮组件，可提高轮组件安装后的结合强度，以及解决轮组件运作时容易产生晃动、磨损和噪音等问题。
5.本技术实施例提供一种自移动机器人，包括底座和轮组件。所述底座包括底板和连接于所述底板的结合部，所述结合部设置有贯穿其上表面和下表面的轴孔。所述轮组件包括轴杆、第一轴承、第二轴承和支架，所述轴杆的一端在所述下表面的一侧穿过所述第二轴承，并连接于所述支架，另一端穿过所述轴孔，并且在所述上表面的一侧穿设于所述第一轴承。
6.可选地，所述轴杆上间隔设置有止挡部和限位件，所述第一轴承和所述第二轴承被夹制于所述止挡部和所述限位件之间。
7.可选地，所述轴杆包括杆体，且所述杆体的表面设置有凹陷部，所述限位件卡合于所述凹陷部，并且在投影方向上位于所述第一轴承的内圈上方。
8.可选地，所述止挡部沿所述轴杆的径向方向自所述轴杆的表面延伸形成，并且抵顶于所述第二轴承的内圈。
9.可选地，所述上表面设置有第一凹槽，所述下表面设置有第二凹槽，所述第一凹槽朝向所述下表面的方向凹陷，所述第二凹槽朝向所述上表面的方向凹陷。
10.可选地，所述第一轴承朝向所述第二凹槽的方向嵌入于所述第一凹槽，并且被限位于所述第一凹槽内，所述第二轴承朝向所述第一凹槽的方向嵌入于所述第二凹槽，并且被限位于所述第二凹槽内。
11.可选地，所述底板弯折形成有对应于所述结合部的容置槽，所述支架上设置有滚轮，其中所述支架容纳于所述容置槽内，并且可在所述轴杆带动下绕垂直轴转动，所述滚轮露出于所述容置槽外，并且可相对所述支架绕水平轴转动。
12.可选地，所述底板上环绕设置有套环，所述套环的内壁面和所述结合部的外壁面
设置有相配合的凹凸结构，所述结合部通过所述凹凸结构可拆卸的卡合于所述套环内。
13.本技术实施例并提供一种自移动机器人，包括底板和轮组件。所述底板包括相对的上表面和下表面以及贯穿所述上表面和所述下表面的轴孔。所述轮组件包括轴杆、第一轴承和第二轴承，所述轴杆可转动的穿设于所述轴孔，所述第一轴承和所述第二轴承分别在所述上表面和所述下表面套设于所述轴杆上。
14.本技术实施例还提供一种轮组件，适于装设在自移动机器人的底板上，其特征在于，包括：支架，设置有滚轮；轴承组包括第一轴承和第二轴承，用以对应于所述底板的轴孔，分别设置在所述底板的上表面和下表面；以及轴杆，一端连接于所述支架，另一端穿设于所述轴孔，其中所述第一轴承和所述第二轴承分别套设于所述轴杆上。
15.在本技术实施例中，改变现有的万向轮仅靠自身与底座配合的方式，在轮组件中采用第一轴承和第二轴承在底座的底板相对二侧套合于轴杆上，使轴杆第一轴承、第二轴承配合承载，提高强度和配合精度，改善现有的万向轮与底座间容易晃动和磨损的问题。同时，通过上述的配置方式，当轮组件相对底座沿水平方向转动或沿垂直方向滚动时，轮组件与底座间不存在摩擦运动，可消除噪音，改善用户体验。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本技术实施例的自移动机器人的仰视图。
18.图2为本技术实施例的自移动机器人的局部剖面图。
19.图3为本技术实施例的底座的局部剖面图。
20.图4为本技术实施例的轮组件的局部分解图。
21.图5为本技术另一实施例的自移动机器人的局部剖面图。
具体实施方式
22.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.还需要说明的是，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过程、方法、商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过程、方法、商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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
24.请参照图1至图4，本技术实施例提供一种自移动机器人，其可以是但不局限于扫地机器人或空气净化器。自移动机器人1包括主机10以及设置于其底座 110的行走机构20。行走机构20包括驱动轮组210和至少一轮组件220。驱动轮组210用以提供主机10行走时的驱动力，带动主机10沿清洁路径走动。轮组件220可以在底座110上朝多方向灵活转动，用以导引主机10根据任务需求在清洁路径上变换行进方向，例如避障或转弯。
25.主机10的底座110包括底板111和结合部112。结合部112可以是但并不局限于从底板111延伸、弯折而成的柱状体，用以安装轮组件220。其中，结合部112上设置有贯穿上表面1121和下表面1122的轴孔1123，轮组件220即通过轴孔1123安装在结合部112上。
26.轮组件220包括轴杆221、第一轴承222、第二轴承223和支架224，并且在支架224上设置有滚轮225。轴杆221的一端在下表面1122的一侧穿过第二轴承223，并连接于支架224，另一端穿过结合部112的轴孔1123，并且在上表面1121的一侧穿设于第一轴承222，使第一轴承222在上表面1121的一侧套设在轴杆221上，并且抵靠于结合部112的上表面1121；以及使第二轴承223在下表面1122的一侧套设在轴杆221上，并且抵靠于结合部112的下表面1122，意即使第一轴承222和第二轴承223分别在结合部112的相对二侧套设在轴杆 221上。其中，轮组件220的轴杆221上还设置限位机构，用以将第一轴承222 和第二轴承223夹制固定在结合部112上，并且限制轴杆221只能在结合部112 上沿水平方向转动，而不能沿垂直方向(或轴心方向)上下窜动，从而让支架224 和滚轮225稳固的结合在底座110上，避免晃动。
27.在本技术实施例中，上述的限位机构可以是但并不局限在轴杆221的杆体 2211上沿轴心方向间隔设置的止挡部226和限位件227。止挡部226沿杆体2211 的径向方向自杆体2211表面延伸，形成凸出于杆体2211表面的凸柱、凸块或者是环绕杆体2211的凸环结构。同时，在杆体2211上与止挡部226相隔一预定距离的位置设置有凹陷部2212，用以供限位件227卡合其中，例如，凹陷部 2212为沿杆体2211圆周方向环绕于杆体2211表面的沟槽，限位件227为e型卡簧、c型卡簧或垫圈等，但并不以此为限。在配置上，限位件227套接在杆体 2211上对应凹陷部2212的位置，使限位件227部分的嵌入于凹陷部2212内，并且部分的凸出于杆体2211的表面。
28.因此，在本技术实施例中，当轴杆221穿设于结合部112上的轴孔1123后，轮组件220可以在面向结合部112的下表面1122的一侧通过止挡部226向上抵顶住第二轴承223的内圈，以及在轴杆221穿出第一轴承222的一端将限位件 227卡合于凹陷部2212，使限位件227在投影方向上位于第一轴承222的内圈上方，其可以是但不限于贴近于或抵靠于第一轴承222的内圈上。因此，在轴杆221、第一轴承222和第二轴承223三者间的协同作用下，轮组件220在结合部112上的运动方向受到限制，使之不能沿轴心方向上下位移。如此一来，可提高轴杆221和第一轴承222以及第二轴承223之间的配合精度。同时在轴杆 221带动支架224和滚轮225相对底座110旋转时，可避免轮组件220和底座 110之间产生摩擦震动，从而改善轮组件220和底座110间的晃动和磨损，并消除因摩擦产生的异音。
29.请参照图2至图4。此外，在本技术的一些实施例中，可以选择性的在结合部112的投影方向上设置第一凹槽1124和第二凹槽1125。第一凹槽1124、第二凹槽1125和轴孔1123同轴设置，且第一凹槽1124和第二凹槽1125通过轴孔 1123相互连通。其中，第一凹槽1124在上表面1121朝向下表面1122的方向凹陷于结合部112内，第二凹槽1125在下表面1122朝向上表面1121的方向凹陷于结合部112内，使第一凹槽1124的底部和第二凹槽1125的底部在结合部112 内形成可以供第一轴承222和第二轴承223承放的平台。并且，第一凹槽1124 的结构形态匹配于第一轴承222的结构形态，第二凹槽1125的结构形态匹配于第二轴承22的结构形态，使第一轴承222和第二轴承223分别卡合于第一凹槽 1124和第二凹槽1125内，避免晃动，从而提升整体结构的稳定性。例如，在第一凹槽1124的开口内缘以及在第二凹槽
1125的开口内缘分别设置凸环，当第一轴承222朝向第二凹槽1125的方向嵌入于所述第一凹槽1124后，通过凸环抵靠于第一轴承222的外圈表面，使第一轴承222被限位于第一凹槽1124内，以及当第二轴承223朝向第一凹槽1124的方向嵌入于第二凹槽1125，使第二轴承223被限位于第二凹槽1125内。或者是，通过第一轴承222的外径和第一凹槽1124的内径过盈配合，以及第二轴承223的外径和第二凹槽1125的内径过盈配合的配置方式，让第一轴承222被固定在第一凹槽1124内，以及让第二轴承223被固定在第二凹槽1125内，避免第一轴承222和第二轴承223随着轴杆 221的转动而晃动，以提升机构运行时的稳定性。
30.同时，使第一轴承222和第二轴承223分别和结合部112的上表面1121和下表面1122切齐，以维持外观的平整性。
31.可以理解的是，在本技术的其他实施例中，也可以直接在底座的底板上设置轴孔，用以供轮组件的轴杆、第一轴承和第二轴承安装，从而省略结合部的配置，简化底板整体结构的复杂度。
32.在本技术实施例的应用场景中，可预先将轮组件的第一轴承和第二轴承安装至底板的正反两面(即相对的上表面和下表面)，其中第一轴承和第二轴承之间通过第一凹槽和第二凹槽之间所形成的平台(筋位)隔开，并限制第一轴承和第二轴承的安装位置，使第一轴承和第二轴承被固定在结合部内。轮组件的轴杆从底板的下表面穿入结合部，并依序通过第二轴承、轴孔和第一轴承，直至轮组件的止挡部(例如轴肩)抵顶于第二轴承的内圈上，此时轴杆设置有凹陷部的一端穿出至结合部外。此时，通过限位件(例如e型卡簧)扣合于凹陷部，使限位件抵靠于第一轴承的内圈上部，使轮组件被固定在底板的结合部后，不能沿轴心方向上下窜动。因此，当主机移动时，轮组件的滚轮受力滚动，并且在转向时带动支架连同轴杆相对第一轴承和第二轴承转动。在此过程中，由于轮组件的支架和底座之间未相互接触，因此不存在摩擦运动，可避免摩擦噪音产生。同时，通过第一轴承和第二轴承分别在底板的相对二侧套合于轴杆上，使轴杆转动时不易晃动，改善轮组件和底座间的晃动和磨损。
33.如图1至图4所示，在本技术的一些实施例中，还可以选择性的在底座110 的底板111上设置容置槽113，用以容纳轮组件220。其中，容置槽113可以是但不局限于从底板111的下表面朝向上表面的一侧弯折而成的凹槽结构。因此，当轮组件220安装于底板111时，其支架224的顶部推抵于轴杆221上的止挡部226，使支架224没入于容置槽113内，并且让滚轮225露出于容置槽113外。因此，当主机10放置于工作面(例如地面)时可以更加贴近工作面，降低主机10 的重心，以提升行走时的稳定性；或者是在底座110带有清扫机构时，让清扫器具可以更贴近工作面执行清洁任务。同时，在执行清洁任务时，由于支架224 受到容置槽113的保护，因此可以在轴杆221的带动下在容置槽113内不受阻碍的绕垂直轴作水平转动，以变换主机10的行走方向，以及在滚轮225相对支架224绕水平轴转动而作圆周滚动时，带动主机10在工作面上行走，例如在地面上沿清洁路径行走，以完成清洁任务。
34.请参阅图1和图5。本技术另一实施例所提供的自移动机器人1包括主机 10和行走机构20。主机10的底座110包括底板111和结合部112，其中结合部 112供行走机构20的轮组件220以可拆卸的方式设置在底板112上。
35.底板111设置有安装孔和套环114。套环114沿安装孔的圆周延伸形成，并且突出于底板111表面。套环114的内壁面和结合部112的外壁面设置有相配合的凹凸结构，用以供结
合部112以可拆卸的方式卡合于套环114内。例如，在套环114的内壁面和结合部112的外壁面设置相配合的螺纹结构，让结合部112 可以通过旋转方式锁合于套环114内；或者是在套环114的内壁面设置沿圆周方向环绕的肋条，以及在结合部112的外壁面设置与肋条的结构相匹配的沟渠，让结合部112可以在套环114内滑动至预定位置时，通过沟渠扣合于套环114 的肋条，从而与底板111结合为一整体。
36.其中结合部112包括相对的上表面和下表面，并且自上表面朝下表面的方向依序设置有相连通的第一凹槽、轴孔和第二凹槽。轮组件220包括轴杆221、第一轴承222、第二轴承223、支架224以及设置在支架224上的滚轮225。第一轴承222和第二轴承223分别设置在结合部112的第一凹槽和第二凹槽内。轴杆221的一端连接于支架224，另一端依序穿过第二轴承223、结合部112的轴孔以及第一轴承222，并且通过止挡部226和限位件227分别在对应第二轴承 223和第一轴承222的一侧将轴杆221夹制固定在结合部112上，使轴杆221只能带动支架224和滚轮225相对结合部112转动，而不能在结合部112的投影方向上上下窜动，从而解决了轮组件220和底座110之间容易相互摩擦的问题以及因此产生的噪音问题等。
37.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种自移动机器人，其特征在于，包括：底座，包括底板和连接于所述底板的结合部，所述结合部设置有贯穿其上表面和下表面的轴孔；以及轮组件，包括轴杆、第一轴承、第二轴承和支架，所述轴杆的一端在所述下表面的一侧穿过所述第二轴承，并连接于所述支架，另一端穿过所述轴孔，并且在所述上表面的一侧穿设于所述第一轴承。2.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述轴杆上间隔设置有止挡部和限位件，所述第一轴承和所述第二轴承被夹制于所述止挡部和所述限位件之间。3.如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述轴杆包括杆体，且所述杆体的表面设置有凹陷部，所述限位件卡合于所述凹陷部，并且在投影方向上位于所述第一轴承的内圈上方。4.权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述止挡部沿所述轴杆的径向方向自所述轴杆的表面延伸形成，并且抵顶于所述第二轴承的内圈。5.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述上表面设置有第一凹槽，所述下表面设置有第二凹槽，所述第一凹槽朝向所述下表面的方向凹陷，所述第二凹槽朝向所述上表面的方向凹陷。6.如权利要求5所述的自移动机器人，其特征在于，所述第一轴承朝向所述第二凹槽的方向嵌入于所述第一凹槽，并且被限位于所述第一凹槽内，所述第二轴承朝向所述第一凹槽的方向嵌入于所述第二凹槽，并且被限位于所述第二凹槽内。7.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述底板弯折形成有对应于所述结合部的容置槽，所述支架上设置有滚轮，其中所述支架容纳于所述容置槽内，并且可在所述轴杆带动下绕垂直轴转动，所述滚轮露出于所述容置槽外，并且可相对所述支架绕水平轴转动。8.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述底板上环绕设置有套环，所述套环的内壁面和所述结合部的外壁面设置有相配合的凹凸结构，所述结合部通过所述凹凸结构可拆卸的卡合于所述套环内。9.一种自移动机器人，其特征在于，包括：底板，包括相对的上表面和下表面以及贯穿所述上表面和所述下表面的轴孔；以及轮组件，包括轴杆、第一轴承和第二轴承，所述轴杆可转动的穿设于所述轴孔，所述第一轴承和所述第二轴承分别在所述上表面和所述下表面套设于所述轴杆上。10.一种轮组件，适于装设在自移动机器人的底板上，其特征在于，包括：支架，设置有滚轮；轴承组，包括第一轴承和第二轴承，用以对应于所述底板的轴孔，分别设置在所述底板的上表面和下表面；以及轴杆，一端连接于所述支架，另一端穿设于所述轴孔，其中所述第一轴承和所述第二轴承分别套设于所述轴杆上。11.如权利要求10所述的轮组件，其特征在于，所述轴杆上间隔设置有止挡部和限位件，所述第一轴承和所述第二轴承被夹制于所述止挡部和所述限位件之间。12.如权利要求11所述的轮组件，其特征在于，所述轴杆包括杆体，且所述杆体的表面
设置有凹陷部，所述止挡部沿所述杆体的径向方向自所述表面延伸形成，所述限位件卡合于所述凹陷部，并且在投影方向上位于所述第一轴承的内圈上方。13.权利要求12所述的轮组件，其特征在于，所述止挡部沿所述轴杆的径向方向自所述轴杆的表面延伸形成，并且抵顶于所述第二轴承的内圈。

技术总结
本申请实施例提供一种自移动机器人及其轮组件。轮组件设置在自移动机器人的底座上，其中底座的底板上设置有轴孔，轮组件通过轴杆穿设于轴孔，且轮组件的第一轴承和第二轴承分别在底板的上表面一侧和下表面一侧套设于轴杆上，可提高轴杆和轴承之间的配合精度，并且提高轮组件安装于底板后的强度，同时可改善轮组件和底座间的晃动和磨损，消除噪音。消除噪音。消除噪音。


技术研发人员：严骋 孙鹏
受保护的技术使用者：科沃斯机器人股份有限公司
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2023/8/31