割草机、弹性件及自移动设备 |
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| 申请号 | CN202211312176.1 | 申请日 | 2022-10-25 | 公开(公告)号 | CN117958037A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 科沃斯机器人股份有限公司; | 发明人 | 陈鹏; 李晓菲; 吴永东; | ||||
| 摘要 | 本 申请 实施例 提供一种 割草机 、弹性件及自移动设备。其中，割草机包括： 机体 ，其上设有行进轮及刀具；防撞板，设置在所述机体的外侧；弹性件，具有第一端和第二端，所述第一端与所述机体连接，所述第二端与所述防撞板连接，使得所述防撞板能相对所述机体活动。所述第一端和所述第二端中的一个在另一个的上方，所述弹性件横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同。使用本申请实施例提供的弹性件的割草机或自移动设备，可抵抗割草机或自移动设备周围不同方向上的碰撞 力 ，满足割草机或自移动设备的实际使用需求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种割草机，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 割草机、弹性件及自移动设备技术领域[0001] 本申请涉及割草机技术领域，尤其涉及一种割草机、弹性件及自移动设备。 背景技术[0002] 割草机又可称为除草机、剪草机、草坪修剪机等。割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具。目前有手推式割草机、自移动割草机(或割草机器人)等等，可大大减轻人工负担。割草机在草坪上工作时，有时会因为碰撞到石头、墙壁等障碍物。 [0003] 割草机的机体上设有防撞板，防撞板是依靠弹性件来支撑的，通过弹性件的弹性形变力来抵抗障碍物碰撞机体的碰撞力。现有技术中弹性件在各个方向的弹性形变力都相同，其抵抗各个方向的碰撞力就相同。发明内容 [0004] 本申请各实施例提供一种不同方向的弹性形变力不同的技术，以抵抗不同方向上大小不一的碰撞力。 [0005] 具体的，在本申请的一个实施例中，提供了一种割草机。所述割草机包括： [0006] 机体，其上设有驱动轮及刀具； [0007] 防撞板，设置在所述机体的外侧； [0008] 弹性件，具有第一端和第二端，所述第一端与所述机体连接，所述第二端与所述防撞板连接，使得所述防撞板能相对所述机体活动； [0009] 其中，所述第一端和所述第二端中的一个在另一个的上方，所述弹性件横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同。 [0010] 在本申请的另一个实施例中，提供一种割草机用弹性件。所述弹性件用于连接在割草机的防撞板与所述割草机的机体之间；所述弹性件具备的弹性特性使得所述防撞板能相对所述机体活动；其中，所述弹性件横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同，以在所述两个不同方向上具有不同的弹性形变力。 [0011] 在本申请的又一个实施例中，提供一种自移动设备。该自移动设备包括： [0012] 设备体，其上设有行进轮； [0013] 防撞板，设置在所述设备体的外侧； [0014] 弹性件，具有第一端和第二端，所述第一端与所述机体连接，所述第二端与所述防撞板连接，使得所述防撞板能相对所述设备体活动； [0015] 其中，所述第一端和所述第二端中的一个在另一个的上方，所述弹性件横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同。 [0016] 本申请实施例提供的技术方案中，弹性件横截面中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同，使得弹性件在所述两个不同方向上具有不同的弹性形变力。使用本申请实施例提供的弹性件的割草机或自移动设备，可抵抗割草机或自移动设备周围不同方向上的碰撞力，满足割草机或自移动设备的实际使用需求。附图说明 [0017] 为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。 [0019] 图2为本申请一实施例提供的一种割草机的俯视图； [0020] 图3为图2中A‑A向截面示出； [0021] 图4为本申请一实施例提供的一种弹性件的结构示意图； [0022] 图5为本申请一实施例提供的割草机的外观示意图。 具体实施方式[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 [0024] 在本申请的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。 [0025] 目前，市场上的割草机已有相关的防碰撞装置，例如在割草机的外侧设置防撞板、防撞壳等，防撞板(或防撞壳)设置成活动式的，防撞板与机体之间通过橡胶柔性连接件实现连接，以起到缓冲和复位的作用来抵抗外部的碰撞力。橡胶柔性连接件也可成为橡胶弹簧。例如，图1所示的圆柱形橡胶弹簧在各个方向的变形力都是相同的。圆柱形橡胶弹簧的特点，如图1所示，圆柱形橡胶弹簧在图示截面1上各个方向的抗弯截面系数都是相同的，所以这种圆柱形的橡胶弹簧在各个方向上的单位位移的弯曲变形力都是相同。但是在机器使用过程中，机器在前方的碰撞力和左右方向的碰撞力是不同的，这种圆柱形橡胶弹簧所无法满足的。 [0026] 比如，图2和图3所示的割草机实例，割草机机体2的前侧、左侧和右侧均被防撞板3包围。机体2左侧和右侧与防撞板3之间均设置有两个弹性件。当然，割草机机体2的前方与防撞板3之间也可设置一个或两个弹性件。该举例中先忽略机体前方与防撞板件的弹性件。割草机前方遇障碍时，机体2左侧和右侧的四个弹性件4同时变形。但是机体2侧面遇障碍时，比如右侧发生碰撞，机体2右侧的两个弹性件4形变。但左侧的两个弹性件4不会形变，是不参与抵抗的。 [0027] 割草机前方遇障碍，四个弹性件4一同作用；但侧边遇障碍时，只有两个弹性件4在起作用。可见，割草机侧面能承受的碰撞力明显小于前方。割草机侧面较小的碰撞力就能触发机体碰撞机制(如转向、后退、停止等)。实际上产品需求是，机体各个方向的触发碰撞机制的碰撞力应该大体相同。 [0028] 因此，需要有一种弹性件，该弹性件在不同方向上的弹性形变力不同，这样就可通过组合，设置位置的排布等，实现机体各个方向的触发碰撞机制的碰撞力大体相同的目的。 [0029] 图4示出了本申请一实施例提供的弹性件的结构示意图。如图4所示，所述弹性件4横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同，以在所述两个不同方向上具有不同的弹性形变力。 [0030] 本实施例中的弹性件可用于连接在割草机的防撞板与所述割草机的机体之间；所述弹性件具备的弹性特性使得所述防撞板能相对所述机体活动。 [0031] 使用本申请实施例提供的弹性件的割草机或自移动设备，可抵抗割草机或自移动设备周围不同方向上的碰撞力，满足割草机或自移动设备的实际使用需求。 [0032] 在一个可实现的实施方案中，如图4所示，所述弹性件具有第一端41、第二端42和弹性段43，所述弹性段43位于所述第一端41和所述第二端42之间。所述第一端41和所述第二端42分别用于连接所述割草机的机体(或自移动设备的设备体)，以及防撞板。 [0033] 在使用所述弹性件4时，所述第一端41和所述第二端42中的一个可位于另一个的上方，即弹性件4的弹性段43处于竖直状态。 [0034] 所述弹性段43横截面的沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同。 [0035] 例如，所述弹性件4的横截面形状可以是但不限于：长方形、跑道形(如图4所示)或椭圆形。当然，弹性件4的横截面形状也可以凸轮形等对称图形，还可以是不规则图形。 [0036] 进一步的，如图4所示，所述弹性件4呈哑铃形。哑铃形的两个大端分别为第一端和第二端，中间段为弹性段。参见图4所示，与图1所示的圆柱形橡胶弹性件不同，如图4所示，X方向的抗弯截面系数明显高于Y方向，故弯曲相同的位移，X方向上的变形力明显高于Y方向，能满足在前方、左右方向上的变形力不同的需求。 [0037] 图5、图2和图3示出了本申请一实施例提供了一种割草机的结构示意图。如图5、2和3所示，所述割草机包括：机体2、防撞板3及弹性件4。所述机体2上设有行进轮5及刀具(未示出)。防撞板3设置在所述机体2的外侧。弹性件4具有第一端41和第二端42，所述第一端41与所述机体2连接，所述第二端42与所述防撞板3连接，使得所述防撞板3能相对所述机体2活动。所述第一端41和所述第二端42中的一个在另一个的上方，所述弹性件4横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同。 [0038] 进一步的，所述弹性件4横截面的中心，沿第一方向(如图4中的Y方向)至所述横截面边沿的尺寸为第一尺寸；所述弹性件4横截面的中心，沿第二方向(如图4中的X方向)至所述横截面边沿的尺寸为第二尺寸； [0039] 其中，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第一尺寸小于第二尺寸。 [0040] 在一可实现的技术方案中，所述第一方向和所述第二方向中的一个方向与所述机体2的行进方向平行，另一个方向与所述机体2的行进方向垂直。 [0041] 参见上文中的例子，如图2所示，割草机的左侧和右侧均设置有两个弹性件4。另外，通过上文的分析获知，割草机侧面能承受的碰撞力明显小于前方的。因此，在图2所示的割草机中，第一方向(如图4中的Y方向)与机体2的行进方向平行，第二方向(如图4中的X方向)与所述机体2的行进方向垂直。这样，四个弹性件4的抗弯截面系数弱的方向与机体2行进方向平行。左侧两个弹性件的抗弯截面系数强的方向，以及右侧两个弹性的抗弯截面系数强的方向均垂直于机体2行进方向。四个抗弯截面系数弱的弹性件累加形成的弹性形变力，可与侧向两个抗弯截面系数强的弹性件累加形成的弹性形变力，相同或大体相同。由此，便可满足割草机的实际使用需求，各向在发生相同碰撞力时才触发碰撞机制；而不会发生前方大碰撞时才触发碰撞机制，侧向较小的碰撞便可触发碰撞机制的情况。 [0042] 例如，所述弹性件4的横截面形状可以为但不限于：长方形、跑道形、椭圆形、凸轮形等。当然，也可以是不规则图形。 [0043] 进一步的，如图4所示，所述弹性件4可为柱状结构；所述柱状结构包括：所述第一端41、所述第二端42以及弹性段43；所述弹性段43位于所述第一端41和所述第二端42之间；所述弹性段43横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同。 [0044] 例如，所述弹性件呈哑铃形。 [0045] 如图3所示的结构，所述第一端41可位于第二端42的上方。第一端1与割草机的机体2连接，第二端42与防撞板3连接。从图3中可看出，防撞板3位于机体2的下部。 [0046] 这里需要说明的是：本实施例中的弹性件可使用上述弹性件实施例中描述的结构实现。另外，弹性件的截面各向尺寸具体取值、弹性件设置在机体上的位置，设置的数量等，可依据割草机的型号、产品定位(用户需求等)来定。比如，图2所示的例子，割草机左侧两个弹性件4，右侧两个弹性件4，且对称设置。弹性件4的弹性形变力与弹性件横截面尺寸呈正比。弹性件4的平行于机体行进方向的尺寸为d1，弹性件4的垂直于机体2行进方向的尺寸为d2。那么，可设计d2＝2d1，这样，弹性件4在垂直于机体2行进方向上的弹性形变力N2是其在平行于机体2行进方向上的弹性形变力N1的2倍。如图所示的设置，割草机在前方发生碰撞时，4个弹性件提供的弹性形变力为4N1，当前向碰撞力大于4N1时将触发碰撞机制(如割草机转向、后退或停止等)。割草机侧向发生碰撞时，2个弹性件提供的弹性形变力为2N2(2N2＝4N1),当侧向碰撞力大于2N2时将触发碰撞机制(如割草机转向、后退或停止等)。可见，采用本申请实施例的方案，可抵抗割草机或自移动设备周围不同方向上的碰撞力，满足割草机或自移动设备的实际使用需求。 [0047] 进一步的，本申请实施例提供的割草机还可包括传感器及控制装置(图中未示出)。其中，传感器设置在所述机体2上，用于在所述防撞板3被触碰、所述弹性件4发生弹性形变时，产生碰撞信号。控制装置与所述传感器电连接，用于响应于所述碰撞信号，控制所述机体2改变行进方向或停止行进。 [0048] 割草机在工作过程中，如遇到有障碍物时，障碍物首先会碰撞到防撞板，防撞板在承受大于弹性件的弹性形变力的情况下，弹性件形变，防撞板位移。传感器感测到产生碰撞信号。控制装置可控制行紧轮的驱动装置输出转向动力、后退动力或停止输出动力等等，还可控制割草机的刀具停止工作，等等，确保割草机在作业过程中的安全防护。 [0049] 本实施例中的传感器可以是电位器式位移传感器、霍尔式位移传感器或光电式位移传感器等等，本实施例对此不做限定。 [0050] 本实施例中的行进轮可具有独立的驱动。例如，每个行进轮对应有一套驱动装置，方便割草机进行转动和运动。 [0051] 进一步的，割草机的机体包括底盘；行紧轮可位于底盘两侧。底盘上还设置有刀盘。底盘的前端还可设有万向轮。 [0052] 防撞板的前端可嵌套有充电接口，充电接口内嵌套有接触片，接触片通过线束与割草机的电池电连接。当基站上的充电端与所述接触片电连接后，可对割草机的电池进行充电。底盘上还设有刀盘，刀盘可连接有刀盘升降组件，刀盘升降组件可以带动刀盘上下移动，根据割草需要进行调节。所述割草机上还可设有红外光电开关，红外光电开关设置在万向轮上方，对万向轮的运动状态进行监控，及时发现万向轮被卡状态，通知用户进行解决。 [0053] 再进一步的，所述机体的前侧、右侧、左侧和后侧中的至少一侧设有所述防撞板；所述防撞板与所述机体任一侧之间设有至少一个所述弹性件。 [0054] 图2示出的例子，机体2的前侧、右侧和左侧均设有防撞板3。即防撞板3为U形，包围了机体2的前侧、右侧和左侧。机体2前侧可与防撞板3之间设置至少一个弹性件4。机体2右侧与防撞板3之间设置有两个弹性件4，机体2左侧与防撞板3之间设有两个弹性件4。 [0055] 本申请实施例提供的弹性件也可使用在除割草机外的其他设备上，如清洁机器人(如扫地机器人、洗地机器人等等)、服务机器人(如提供咨询、引导等服务的机器人。即本申请又一个实施例提供一种自移动设备。该自移动设备可包括：设备体、防撞板及弹性件。其中，设备体上设有行进轮。这里需要说明的是：本实施例对自移动设备的具体的产品形态、结构不作限定。防撞板设置在所述设备体的外侧。弹性件具有第一端和第二端，所述第一端与所述机体连接，所述第二端与所述防撞板连接，使得所述防撞板能相对所述设备体活动。所述第一端和所述第二端中的一个在另一个的上方，所述弹性件横截面的中心沿两个不同方向至所述横截面边沿的尺寸不同。 [0056] 其中，所述弹性件的具体实现结构可参见上文中的描述，此次不作赘述。另外，弹性件的设置数量、位置等需基于设备体的具体结构来确定。 [0057] 下面结合具体应用场景对本申请各实施例提供的技术方案进行说明。 [0058] 智能割草机中使用了上述实施例提供的弹性件。割草机的左侧和右侧均设置了弹性件，且对称。弹性件的沿割草机的行进方向的尺寸小于垂直于行进方向的尺寸。 [0059] 智能割草机在草坪上工作。行进过程中，智能割草机的前方碰撞到未检测到的低矮石块，割草机左侧和右侧设置的弹性件均参与抵抗。若碰撞力大于左侧和右侧弹性件提供的弹性形变力的总和，触发碰撞机制。智能割草机后退、转向，以绕开该石块。 [0060] 智能割草机继续行进，割草机的左侧侧方碰撞一个不明物体。该物体对割草机产生的碰撞力由左侧的弹性件参与抵抗。因该碰撞力不大于左侧弹性件的弹性形变力，不触发碰撞机制，继续前行。 [0061] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。 |
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