本發(fā)明涉及自動(dòng)化機(jī)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種全自動(dòng)掃雪機(jī)。

背景技術(shù)：

一般地，傳統(tǒng)的手動(dòng)汽油型和電動(dòng)型掃雪設(shè)備，依賴于用戶的手動(dòng)操作而移動(dòng)，進(jìn)而清掃積雪，即便傳統(tǒng)掃雪機(jī)有著不錯(cuò)的工作效率，但用戶在使用時(shí)不得不冒著嚴(yán)寒在戶外使用，在一定程度上占用了用戶的時(shí)間與精力，同時(shí)也帶來了不少潛在的安全問題。智能掃雪機(jī)器人則能根據(jù)不同的場景自主做出決策，并全自動(dòng)地完成掃雪工作，從而大大減小家庭成員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，減少用戶使用過程中受傷的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種安全并省力的全自動(dòng)掃雪機(jī)。

一種全自動(dòng)掃雪機(jī)，包括：

機(jī)架本體；

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括安裝在所述機(jī)架本體上的第一驅(qū)動(dòng)組件，及與所述第一驅(qū)動(dòng)組件相對應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)組件；

集雪組件，安裝在所述機(jī)架本體的底部并用于采集積雪；

拋雪機(jī)構(gòu)，與所述集雪組件對應(yīng)并轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述機(jī)架本體上；

控制機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在所述機(jī)架本體上用于確定位置的定位模塊，及用于規(guī)避障礙物的避障模塊。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一驅(qū)動(dòng)組件包括位于所述機(jī)架本體底部一端上的萬向輪，所述第二驅(qū)動(dòng)組件包括位于所述機(jī)架本體底部另一端上的驅(qū)動(dòng)輪。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述集雪組件包括離心葉輪。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述拋雪機(jī)構(gòu)包括安裝在所述機(jī)架本體上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接的主動(dòng)輪，與所述主動(dòng)輪對應(yīng)并與的從動(dòng)輪，與所述從動(dòng)輪連接的拋雪筒，及與所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪咬合的傳送帶。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述定位模塊包括室內(nèi)定位組件和室外定位組件。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述室內(nèi)定位組件包括激光定位器或紅外線定位器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述室外定位組件包括gps定位器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述避障模塊包括超聲測距傳感器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制機(jī)構(gòu)還包括里程計(jì)，所述里程計(jì)包括如下中的任意一個(gè)：

設(shè)置在所述機(jī)架本體上的加速度計(jì)和陀螺儀傳感器；

設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)編碼器。

本發(fā)明提供的全自動(dòng)掃雪機(jī)，由于該掃雪機(jī)包括集雪組件、拋雪機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，集雪組件采集積雪并經(jīng)拋雪機(jī)構(gòu)自動(dòng)排出，節(jié)省了人力，大大提高了掃雪機(jī)的工作效率，同時(shí)，控制機(jī)構(gòu)包括定位模塊和避障模塊。定位模塊可以確定掃雪機(jī)的具體位置，避障模塊能有效避免掃雪機(jī)與障礙物產(chǎn)生碰撞，提高了掃雪機(jī)的智能控制水平和安全性能。

附圖說明

圖1為一實(shí)施例提供的全自動(dòng)掃雪機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一實(shí)施例提供的自動(dòng)掃雪機(jī)中控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

同時(shí)參閱圖1和圖2，一種全自動(dòng)掃雪機(jī)10，包括機(jī)架本體100，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200、集雪組件300、拋雪機(jī)構(gòu)400和控制機(jī)構(gòu)500。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200包括安裝在機(jī)架本體100上的第一驅(qū)動(dòng)組件210和第二驅(qū)動(dòng)組件220，第一驅(qū)動(dòng)組件210和第二驅(qū)動(dòng)組件220相對設(shè)置。集雪組件300用于采集積雪。拋雪機(jī)構(gòu)400與集雪組件300相對應(yīng)，拋雪機(jī)構(gòu)400轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)架本體100上?？刂茩C(jī)構(gòu)500包括定位模塊510和避障模塊520，定位模塊510用于確定掃雪機(jī)10的具體位置，避障模塊520用于感知障礙物，使得掃雪機(jī)10提前規(guī)避障礙物。

在一些實(shí)施例中，所述第一驅(qū)動(dòng)組件210包括萬向輪211，萬向輪211的數(shù)量可以為兩個(gè)，兩個(gè)萬向輪211安裝在機(jī)架本體100底部后端的左右兩側(cè)；驅(qū)動(dòng)輪221的數(shù)量可以為兩個(gè)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪221安裝在機(jī)架本體100底部前端的左右兩側(cè)。具體的，驅(qū)動(dòng)輪221的半徑可以大于萬向輪211的半徑。在掃雪機(jī)10前進(jìn)的過程中，驅(qū)動(dòng)輪221提供驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪221承載了掃雪機(jī)10的大部分重量，而萬向輪211承載掃雪機(jī)10的小部分重量，這樣能減輕萬向輪211的壓力，確保掃雪機(jī)10轉(zhuǎn)彎順暢，轉(zhuǎn)彎半徑小。

集雪組件300包括離心葉輪，離心葉輪安裝在機(jī)架本體100的底部，離心葉輪直接與積雪接觸，當(dāng)離心葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心葉輪卷集的積雪在離心力的左右下經(jīng)拋雪機(jī)構(gòu)400拋出。

具體的，拋雪機(jī)構(gòu)400包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪420、拋雪筒410和傳動(dòng)帶。驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在機(jī)架本體100上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。主動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接，從動(dòng)輪420與主動(dòng)輪相對應(yīng)，拋雪筒410與從動(dòng)輪420連接，傳動(dòng)帶同時(shí)咬合在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪420上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪通過傳送帶驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪420轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得拋雪筒410跟隨從動(dòng)輪420轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度時(shí)，可以帶動(dòng)拋雪筒410轉(zhuǎn)動(dòng)合理的角度，從而調(diào)整拋雪筒410拋的雪方向。

定位模塊510包括室內(nèi)定位組件和室外定位組件，在一些實(shí)施例中，室內(nèi)定位組件包括激光定位器。具體的，激光定位器可以包括生成器、發(fā)射器、接收器、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理器，工作時(shí)，首先，生成器將電脈沖轉(zhuǎn)化為光脈沖，發(fā)射器將光脈沖通過轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射出去，接收器將反射回來的光脈沖還原成電脈沖，最后，信息處理器將接收的電脈沖進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。在進(jìn)行下一次測量之前，轉(zhuǎn)臺(tái)將偏轉(zhuǎn)一定的角度，從而保證360°無死角測量被側(cè)物體到激光定位器的距離，只要轉(zhuǎn)臺(tái)每次偏轉(zhuǎn)的角度足夠小，即可根據(jù)周圍被側(cè)物體上的每個(gè)點(diǎn)到激光定位器的距離而繪制出一幅地圖，通過對比不同時(shí)間段繪制出來地圖即可計(jì)算出激光定位器在空間中的位置，從而對掃雪機(jī)10進(jìn)行定位。

在其它實(shí)施例中，室內(nèi)定位組件包括紅外線定位器，紅外線定位器可以采用紅外發(fā)光二極管，紅外線定位器發(fā)出的紅外線指向性強(qiáng)，可以在白天和黑夜進(jìn)行定位，紅外線定位器可以設(shè)置多個(gè)，例如，在機(jī)架本體100沿x軸方向間隔設(shè)置若干個(gè)，在機(jī)架本體100沿y軸方向間隔設(shè)置若干個(gè)，x軸方向和y軸方向的紅外線定位器可以接收來自x軸方向或y軸方向的紅外信號(hào)，在兩種紅外線的交叉點(diǎn)附近，可以確定掃清機(jī)的位置。

室外定位組件包括gps定位器，例如，通過在用戶的院子或屋頂上安裝基站，基站上方視野空曠，掃雪機(jī)10通過gps定位器與基站建立可靠的通訊關(guān)系，從而有效對掃雪機(jī)10定位。

在一些實(shí)施例中，避障模塊520包括超聲測距傳感器。該掃雪機(jī)10具有路徑規(guī)劃的功能(即障礙物處理能力)，對于小型障礙物，掃雪機(jī)10可以自動(dòng)跨越，對于中、大型障礙物，掃雪機(jī)10能及時(shí)規(guī)避，并最大限度的清理障礙物周圍的積雪。掃雪機(jī)10發(fā)出超聲波，超聲波與障礙物相遇并被反射，超聲測距傳感器根據(jù)接收到超聲波的時(shí)間差即可測出障礙物到掃雪機(jī)10的距離，從而使掃雪機(jī)10提前做好避開障礙物的規(guī)劃，避免與障礙物產(chǎn)生碰撞，有效提高掃雪機(jī)10的安全性能。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，避障模塊520還可以包括紅外測距傳感器或激光測距傳感器等。

掃雪機(jī)10還包括里程計(jì)530，在一些實(shí)施例中，里程計(jì)530可以為旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在萬向輪211或驅(qū)動(dòng)輪221上，該旋轉(zhuǎn)編碼器可能容易的獲得萬向輪211或驅(qū)動(dòng)輪221的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、前進(jìn)距離等信息。通過對比萬向輪211或驅(qū)動(dòng)輪221的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和前進(jìn)距離，可以得知掃雪機(jī)10的行進(jìn)方向、速率和轉(zhuǎn)過的角度等信息。在其它實(shí)施例中，里程計(jì)530可以為加速度計(jì)和陀螺儀傳感器，加速度計(jì)和陀螺儀傳感器可以安裝在機(jī)架本體100上，加速度計(jì)和陀螺儀傳感器捕捉掃雪機(jī)10在每個(gè)時(shí)間帶你上的加速度和角速度，對加速度積分后即可求得當(dāng)前速度，在對速度積分即可求出位移，而對角加速度積分即可得知偏轉(zhuǎn)的角度。

參閱圖3，該掃雪機(jī)10可以自主完成掃雪工作，無需人為干預(yù)，該控制機(jī)構(gòu)500還可以包括天氣信息模塊540，可以根據(jù)實(shí)時(shí)天氣狀況，自行決定是否展開掃雪工作。還可以包括自充電模塊550，在電量低的時(shí)候自動(dòng)尋找充電樁，充電完畢后繼續(xù)掃雪，并且具有夜視功能，能全天候二十四小時(shí)執(zhí)行任務(wù)。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。