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自移动设备

2021-03-13 20:41:10

自移动设备

  技术领域

  本实用新型涉及一种自移动设备。

  背景技术

  随着计算机技术和人工智能技术的不断进步,类似于智能机器人的自移动设备己经开始慢慢的走进人们的生活。例如,自动割草机能够自动在用户的草坪中割草、充电,无需用户干涉。这种自动工作系统一次设置之后就无需再投入精力管理,将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来。目前,自动割草机的驱动系统通常包括内转子电机和齿轮箱等,然而,内转子电机和齿轮箱不仅占用空间大,无法满足自移动设备小型化的需求,而且驱动行走过程中噪音大,用户体验不佳。

  因此,有必要设计一种新的自移动设备以解决上述问题。

  实用新型内容

  为克服上述缺陷,本实用新型采用如下技术方案:

  一种自移动设备,其包括:

  壳体,设有腔体;

  移动模块,设置于所述腔体外且位于所述壳体下方,用于带动所述自移动设备移动;

  任务执行模块,设置于所述壳体且用于执行预设工作任务;

  控制模块,用于自主控制所述移动模块带动所述自移动设备移动,并自主控制所述任务执行模块执行预设工作任务;

  所述自移动设备还包括用于驱动所述移动模块移动的驱动模块,所述驱动模块包括用于给所述移动模块提供驱动力的外转子电机。

  进一步的,所述外转子电机设置于所述腔体内,所述移动模块与所述外转子电机传动连接。

  进一步的,所述外转子电机包括环形的电机转子、位于所述电机转子中间的电机定子、及用于输出动力的动力输出轴,所述移动模块固定于所述输出轴上,以在所述输出轴的带动下转动。

  进一步的,所述自移动设备还包括用于连接所述外转子电机与所述移动模块的减速装置及用于将所述外转子电机固定于所述壳体上的固定件,所述固定件位于所述外转子电机与所述减速装置之间。

  进一步的,所述外转子电机设置于所述移动模块内。

  进一步的,所述移动模块包括若干设置于所述壳体下方的轮子,所述外转子电机为设置于至少部分所述轮子内的外转子轮毂电机。

  进一步的,所述外转子轮毂电机的扭矩范围为1.5~7N.m。

  进一步的,所述外转子轮毂电机的转速范围为30~90r/min。

  进一步的,所述外转子轮毂电机的功率范围为10-40W。

  进一步的,所述外转子轮毂电机的效率大于或等于70%。

  进一步的,所述轮子的直径范围为4~10寸,所述轮子的宽度范围为35~55mm。

  进一步的,所述移动模块包括至少两个用于驱动所述自移动设备移动的驱动轮,所述自移动设备包括至少两个所述外转子轮毂电机,每一所述外转子轮毂电机分别设置于没一个所述驱动轮内。

  进一步的,所述自移动设备还包括至少一个用于转向的转向轮。

  进一步的,所述自移动设备还包括用于与所述驱动轮传动连接的转向装置,所述转向装置包括用于提供转向动力的转向电机。

  进一步的,所述移动模块包括两个所述驱动轮和至少一个被所述驱动轮带动的从动轮,所述两个外转子轮毂电机分别设置于两个所述驱动轮中,所述外转子轮毂电机的扭矩范围为3.5~7N.m和/或转速范围为30-90r/min。

  进一步的,所述外转子轮毂电机的扭矩范围为5-7N.m,和/或转速范围为40-50r/min。

  进一步的,所述移动模块包括四个所述驱动轮,所述自移动设备包括四个分别设置于每个所述驱动轮中的所述外转子轮毂电机,所述外转子轮毂电机的扭矩范围为1.5~4N.m,和/或转速范围为35-90r/min。

  进一步的,所述外转子轮毂电机的扭矩范围为2.5~3.5N.m,和/或转速范围为40-52r/min。

  进一步的,所述自移动设备还包括与所述外转子轮毂电机电性连接且用于控制所述外转子轮毂电机的电机控制单元。

  进一步的,所述自移动设备还包括用于检测所述外转子轮毂电机的运转情况的霍尔传感器,所述霍尔传感器与所述电机控制单元电性连接,所述电机控制单元根据所述外转子轮毂电机的运转情况控制所述外转子轮毂电机。

  进一步的,所述电机控制单元集成于所述控制模块内。

  进一步的,所述电机控制单元独立于所述控制模块外且与所述控制模块电性连接,所述电机控制单元根据所述控制模块的指令控制所述外转子轮毂电机。

  进一步的,所述自移动设备还包括用于将所述外转子轮毂电机固定于所述壳体上的固定件。

  进一步的,所述移动模块包括设置于所述外转子轮毂电机外的轮胎,所述轮胎表面向外突出形成若干轮齿,所述轮齿深度为4-10mm。

  进一步的,所述自移动设备为自动割草机,所述任务执行模块为执行切割任务的切割模块。

  本方案的有益效果是:通过将驱动电机的转速限定在1500r/min内,实现缩小或者省去减速装置,使得自移动设备在行走过程中噪音大大下降,进而实现静音的效果。

  附图说明

  图1是本实用新型自移动设备的模块示意图。

  图2是本实用新型一实施例中自移动设备的俯视图。

  图3是本实用新型一实施例中自移动设备上具有外转子电机的示意图。

  图4是本实用新型一实施例中自移动设备上具有外转子轮毂电机的示意图。

  图5是本实用新型一实施例中外转子轮毂电机的控制示意图。

  图6是本实用新型一实施例中外转子轮毂电机设置于驱动轮中的立体示意图。

  图7是图6沿A-A的剖视图。

  具体实施方式

  为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。本实用新型中所述的暴露包括部分暴露。本实用新型中所述的若干个指包括一个或多个。

  如图1至图2所示,本实用新型提供了一种自动工作系统,其包括自主移动和工作的自移动设备1及用于给自移动设备1充电的充电站,自移动设备1包括壳体、设置于壳体上的且用于带动自移动设备1移动的移动模块4、设置于壳体上且用于执行预设工作任务的任务执行模块5、用于驱动移动模块4移动的驱动模块6、用于给自移动设备1提供能量的能源模块及控制模块7等,其中,控制模块7与移动模块4、任务执行模块5、能源模块2等电连接,并控制移动模块4自主带动自移动设备1移动,并控制任务执行模块5自主执行预设工作任务。在本实施例中,自移动设备1为自动割草机,任务执行模块5为用于执行切割任务的切割模块;在其他实施例中,自移动设备也可以是自动扫落叶机、自动洒水机、多功能机、自动吸尘器等等。自移动设备的壳体3上设有腔体30,例如,控制模块等电子元器件收容于该腔体内,以将电子元器件与外部环境隔离,避免雨水等造成电子元器件的损坏。

  因同等功率下,内转子电机的成本低于外转子电机,而且内转子电机的体积也远小于外转子电机,所以现有技术中,自移动设备中都采用内转子电机来驱动移动模块。然而,内转子电机的转速很高,一般都高于2000r/min,此转速下,若驱动电机直接驱动移动模块4移动,则自移动设备1的行走速度过快,如此,一方面造成自移动设备1碰撞障碍物时冲击力过高,而造成危险;另一方面自移动设备1是边行走边工作的机器,如果行走速度过快,则其在快速行走过程中无法高质量的完成对应的工作。例如,当自移动设备为自动割草机时,其一边行走一边割草,如果行走速度过快,则会导致有的地方的草割不到、或者割草时切割面不平整,甚至造成有些草被拉拽而导致草枯死等情况。不仅如此,此转速下,驱动电机的扭矩很小,无法给自移动设备1行走提供足够的驱动力,特别是当自移动设备1为户外自动行走设备,例如,当自移动设备为自动割草机时,其通常需要足够的驱动力以实现其爬坡能力。为了,通常需要给内转子电机配一个减速装置,例如,用于减速的减速齿轮箱,通过减速装置实现降低转速,提升扭矩的目的。通常,减速装置的减速比都要达到67:1,这么高减速比的减速装置,会造成很大的噪音。而且,减速装置一般安装在内转子电机的转轴延伸的方向,也即,减速装置与内转子电机沿自动割草机的宽度方向排布,这样会在自动割草机的宽度上占用大量的空间,使得自动割草机的宽度增加。

  在本实用新型的一种实施方式中,驱动模块6包括用于给移动模块4提供驱动力的外转子电机。本实施例中,通过采用外转子电机给移动模块4提供驱动力,因同等转速下,外转子电机的轴向尺寸比较小,例如,本身外转子电机可以设置为盘形,其可通过增加直径来增加其体积,而将厚度做薄,进而减小外转子电机在厚度方向上对空间的占用,也即减小外转子电机在自移动设备宽度方向上占用的空间,在自移动设备宽度方向上可以让出更多的空间设置其他元件,外转子电机的结构相较于内转子电机而言,其结构更加紧凑,通过采用外转子电机替代传统的内转子电机,可以减小自移动设备上的驱动电机在其宽度上所占用的空间,实现自移动设备的小型化和轻量化。而且,外转子电机相较于内转电机而言,其转速更低,扭矩更大,可无需减速装置或者只需减速比比较小的减速装置,使得自移动设备在行走过程中噪音大大降低。

  在一实施例中,如图3所示,自移动设备1包括设置于腔体30内的外转子电机61、传动连接于外转子电机61上的移动模块4及用于将外转子电机61固定于壳体上的固定件9。

  外转子电机61与移动模块4之间可根据情况设置减速装置81,例如,设置用于传动的齿轮,以实现减速的目的。壳体3包括用于固定固定件9的固定部33,固定件9设置于外转子电机61与减速装置81之间,以将外转子电机61与减速装置81设置于固定部33的两侧,进而减小外转子电机61至壳体上的固定部33之间的距离,缩小外转子电机61及其减速装置81占用腔体的空间。减速装置81可如图3所示,设置于移动模块4与腔体30之间,或者说设置于移动模块4与固定件9之间,以使得减速装置81不占用腔体30的空间。具体的,移动模块4的外表面局部向内凹陷形成至少用于收容部分减速装置81的外收容部41,外收容部41位于移动模块4外侧,减速装置81也位于移动模块4的外侧。当然,减速装置81也可至少一部分设置于移动模块4内,移动模块4内包括用于收容至少一部分减速装置81的内收容部,将至少部分减速装置81设置于移动模块4内,使得减速装置既不占用腔体的空间,也可尽可能少的占用移动模块4与腔体30之间的空间,使得整体结构更美观。

  当然,外转子电机与移动模块4之间也可不设置减速装置,具体的,外转子电机61包括环形的外转子电机转子、位于所述外转子电机转子中间的外转子电机定子及用于输出动力的动力输出轴,移动模块4固定于动力输出轴上,以在动力输出轴的带动下转动。通过将移动模块4直接固定于外转子电机的动力输出轴上,不设置减速装置,省去了减速装置所占用的体积,使得结构更加紧凑,节省空间。

  在另一实施例中,如图2及图4所示,外转子电机设置于移动模块中,使得外转子电机不占用腔体30内的空间。不仅如此,因驱动电机容易损坏,现有技术中,将驱动电机设于腔体内,维修时,拆卸不方便。而将驱动电机设于移动模块4内时,其维修时,仅需将轮子拆卸即可,拆卸方便。

  本实施例中,移动模块4为轮组,轮组包括若干设置于壳体3下方的轮子42,驱动模块包括驱动电机,驱动电机为设置于至少部分轮子中的外转子轮毂电机65。外转子轮毂电机65的电机转子与轮子的轮辋固定或者集成在一起,轮子42直接由外转子轮毂电机65的电机转子带动,轮子的转速与电机相同。如此设计,外转子轮毂电机不仅不占用腔体30内的空间,而且,将外转子电机与轮子的轮毂设置在一起,直接由外转子电机的电机转子驱动,使得轮子与外转子电机的整体的结构更紧凑,其内部的传动结构也比较少,结构简单。当然,在其他实施例中,轮子也可不直接由外转子带动,而是通过传动机构连接,例如,轮子与外转子之间设有减速装置,轮子的驱动轴与外转子电机的动力输出轴的传动比不为1:1。上述减速装置可以与外转子电机一起设置于移动模块内,也可设置于移动模块外,也可部分设置于移动模块内且部分设置于移动模块外。

  本实施例中,如图6至图7所示,以驱动轮由外转子轮毂电机65直接驱动为例,也即,外转子轮毂电机65包括电机转子654及设置于电机转子中心的电机定子653,轮子42固定连接于电机转子654上,以跟随电机转子654转动。具体的,移动模块4包括至少两个用于驱动自移动设备移动的驱动轮421,自移动设备1包括至少两个外转子轮毂电机65,每一外转子轮毂电机65分别设置于一个驱动轮421中,或者说,每个驱动轮中设置一个外转子轮毂电机,以驱动对应的驱动轮移动。当然,在其他实施例中,自移动设备1也可仅由一个外转子轮毂电机驱动。在一实施例中,移动模块4包括设置于外转子轮毂电机65外的轮胎45,轮胎45表面向外突出形成若干轮齿451,轮齿深度为4-10mm。在其他实施例中,移动模块4还可进一步包括设置于外转子轮毂电机65外的轮辋等其他结构。

  自移动设备1还包括用于将外转子轮毂电机65固定于壳体上的固定件9,及与外转子轮毂电机65电性连接且用于控制外转子轮毂电机的电机控制单元。自移动设备1还包括用于检测外转子轮毂电机65的运转情况的霍尔传感器,其中,电机控制单元73与霍尔传感器电性连接,以实现低速情况下,精准的控制轮组的转动情况。本实施例中,如图5所示,电机控制单元73独立于控制模块7外,例如,单独设置于驱动模块6内或者设置于自移动设备1上的其他位置,电机控制单元73与控制模块7电性连接,以实现控制模块7独立控制各个外转子轮毂电机65,进而,独立控制各个驱动轮421的移动情况。在另一实施例中,电机控制单元73也可以集成于控制模块7上,而作为控制模块的一部分,也即,控制模块7能够直接控制各个外转子轮毂电机65,进而,独立控制各个驱动轮的移动情况。

  因驱动轮由外转子轮毂电机65直接驱动,为了给自移动设备1行走提供足够的驱动力,特别是当自移动设备1为户外自动行走设备,例如,当自移动设备为自动割草机时,其通常需要足够的驱动力以实现其爬坡能力。当自移动设备包括四个驱动轮时,其单个驱动轮的扭矩必须大于1.5N.m,也即单个外转子轮毂电机的扭矩必须大于1.5N.m。然而,现有的外转子轮毂电机,在其扭矩大于1.5N.m的情况下,其转速通常为300~600r/min,此转速下,因驱动电机直接驱动移动模块4移动,所以自移动设备1的行走速度过快,如此,一方面造成自移动设备碰撞障碍物时冲击力过高,而造成危险;另一方面自移动设备是边行走边工作的机器,如果行走速度过快,则其在快速行走过程中无法高质量的完成对应的工作。例如,当自移动设备为自动割草机时,其一边行走一边割草,如果行走速度过快,则会导致有的地方的草割不到、或者割草时切割面不平整,甚至造成有些草被拉拽而导致草枯死等情况。不仅如此,当其扭矩大于1.5N.m的情况下,其转速通常为300~600r/min时,其功率通常为95~550W,能耗非常大,因自移动设备一般情况下,由电池包供电,如果能耗过大,则其耗电量过快,自移动设备工作时间缩短,充电时间增加,无法满足工作需求。

  为了满足自移动设备1的特殊的工作场景,同时满足爬坡需求,且兼顾自移动设备的切割质量、安全性,又避免自移动设备的能耗过大,本实施例通过增加外传子轮毂电机中的绕线,增多转定子的槽级数等方式,实现,在一定功率范围内,维持高扭矩的条件下,降低外转子轮毂电机的转速的目的。

  以自动割草机为例,为了给自动割草机提供足够的驱动力,其扭矩必须大于1.5N.m,但是扭矩越大,外转子轮毂电机的尺寸也就越大,因外转子轮毂电机是设置于轮子内,如果外转子轮毂电机的尺寸过大,则会导致自动割草机的轮子的尺寸过大,无法适应自动割草机的割草需求;而且,外转子轮毂电机尺寸越大,其质量也越大,也会导致自动割草机整机质量大大提升,既增加能耗又影响爬坡性能,也不满足小型化、轻量化的要求。不仅如此,在电机的转速及效率一定的情况下,外转子轮毂电机的扭矩越大,其输入功率越大,故,外转子轮毂电机的扭矩也不能无限大。进一步的,为了保证自动割草机的切割质量和安全性能,其行走速度一般不大于27m/min,当然,行走速度也不能过小,如果过小,则导致切割效率很低,无法在预设的时间完成割草任务,而且也会造成能源的浪费。因外转子轮毂电机的转速与自动割草机的行走速度成正比,所以外转子轮毂电机的转速也受到限制,既不能太大,也不能太小。

  综上,将外转子轮毂电机65应用到自移动设备1上,尤其是,通过外转子轮毂电机65直接驱动自移动设备1的驱动轮时,受到多方面因素的限制,必须设计一种特殊参数的外转子轮毂电机65,以满足其应用到自移动设备上的需求。本实施例中,通过采用特殊的外转子轮毂电机65,具体的,选择扭矩在1.5~7N.m范围内,转速在30~90r/min范围内,效率在70%以上的外转子轮毂电机,同时,外转子轮毂电机的输入功率在10~40W范围内,使得其在满足足够驱动力的同时,其行走速度也能满足自动割草机的切割质量和安全性能的需求,而且,外转子轮毂电机的输入功率在10~40W,避免耗电量过快,满足自移动设备正常的工作需求。因外转子轮毂电机65的扭矩与其体积成正比,而自移动设备的行走速度也与轮子的直径成正比,为了满足上述参数的需求,而且适配自移动设备的整体结构和性能,自移动设备的轮子直径限定在4~10寸范围内,宽度限定在35~55mm内。本实施例中,通过采用上述参数,使得自移动设备的最大行走速度不大于27m/min,满足切割质量和安全性能的需求,而且,自移动设备整机的质量控制在12~25kg范围内,满足小型化、轻量化的需求。

  具体的,为了进一步限制外转子轮毂电机65的诸项参数,提升自移动设备1的整体性能。可选择扭矩在2.5~7N.m范围内,转速在40~52r/min范围内,效率在75%以上的外转子轮毂电机,同时,外转子轮毂电机65的输入功率在15~35W范围内,使得其驱动力更强,爬坡能力更强,且自动割草机的切割质量和安全性能更佳,而且,外转子轮毂电机的输入功率在15~35W,进一步与自移动设备的电池包匹配,避免耗电量过快,满足自移动设备正常的工作需求。并进一步的将自移动设备的轮子的直径设置在6~9寸范围内,宽度设置在40~50mm范围内,进一步匹配自移动设备的整体结构和性能。通过采用上述参数,可将自移动设备的质量控制在12~20kg,且自移动设备的最大行走速度不大于20~24m/min,进一步提升了自移动设备的整体性能。

  在一实施例中,自移动设备1包括四个用于驱动的驱动轮421及四个外转子轮毂电机65,每个外转子轮毂电机65设置于一个驱动轮421中,或者说,每个驱动轮421内设置一个外转子轮毂电机65。本实施例中,因自移动设备1为四轮驱动,具有四个外转子轮毂电机,可选择扭矩在1.5~4N.m范围内,转速在35~90r/min范围内,效率在70%以上,功率在10~30W范围内的外转子轮毂电机,以满足自移动设备的特殊应用场景的各项需求。同时,为了适配外转子轮毂电机的体积,且配合自移动设备的整体结构和性能,将自移动设备的轮子尺寸设置为,轮子的直径在4~8寸范围内,宽度在35~55mm之间。实施例中,通过采用上述参数,使得自移动设备的最大行走速度不大于27m/min,满足切割质量和安全性能的需求,而且,自移动设备整机的质量控制在12~25kg范围内,满足小型化、轻量化的需求。

  具体的,为了进一步限制外转子轮毂电机65的诸项参数,提升四驱的自移动设备的整体性能。可选择扭矩在2.5~3.5N.m范围内,转速在40~52r/min范围内,效率在75%以上的外转子轮毂电机65,同时,外转子轮毂电机65的输入功率在15~25W范围内,使得其驱动力更强,爬坡能力更强,且自动割草机的切割质量和安全性能更佳,而且,外转子轮毂电机65的输入功率在15~25W,进一步与自移动设备1的电池包匹配,避免耗电量过快,满足自移动设备正常的工作需求。并进一步的将自移动设备1的轮子的直径设置在6~8寸范围内,宽度设置在40~50mm范围内,进一步匹配自移动设备的整体结构和性能。通过采用上述参数,可将自移动设备的质量控制在15~20kg,且自移动设备的最大行走速度不大于20~24m/min,进一步提升了自移动设备的整体性能。

  在另一实施例中,自移动设备1包括两个用于驱动的驱动轮及两个外转子轮毂电机,每个外转子轮毂电机设置于一个驱动轮中,或者说,每个驱动轮内设置一个外转子轮毂电机。本实施例中,因自移动设备为两轮驱动,具有两个外转子轮毂电机,可选择扭矩在3.5~7N.m范围内,转速在30~90r/min范围内,效率在70%以上,功率在20~40W范围内的外转子轮毂电机,以满足自移动设备的特殊应用场景的各项需求。同时,为了适配外转子轮毂电机的体积,且配合自移动设备的整体结构和性能,将自移动设备的轮子尺寸设置为,轮子的直径在4~10寸范围内,宽度在35~55mm之间。实施例中,通过采用上述参数,使得自移动设备的最大行走速度不大于27m/min,满足切割质量和安全性能的需求,而且,自移动设备整机的质量控制在12~25kg范围内,满足小型化、轻量化的需求。

  具体的,为了进一步限制外转子轮毂电机65的诸项参数,提升两驱的自移动设备的整体性能。可选择扭矩在5~7N.m范围内,转速在40~50r/min范围内,效率在75%以上的外转子轮毂电机,同时,外转子轮毂电机65的输入功率在25~35W范围内,使得其驱动力更强,爬坡能力更强,且自动割草机的切割质量和安全性能更佳,而且,外转子轮毂电机的输入功率在25~35W,进一步与自移动设备的电池包匹配,避免耗电量过快,满足自移动设备正常的工作需求。并进一步的将自移动设备的轮子的直径设置在7~9寸范围内,宽度设置在40~50mm范围内,进一步匹配自移动设备1的整体结构和性能。通过采用上述参数,可将自移动设备的质量控制在12~18kg,且自移动设备的最大行走速度不大于20~24m/min,进一步提升了自移动设备的整体性能。

  在一实施例中,当自移动设备1为两轮驱动时,自移动设备1还包括至少一个用于转向的转向轮,通过两个驱动轮的差速配合转向轮来实现自移动设备1的转向。在另一实施例中,当自移动设备1为四轮驱动时,自移动设备1还包括与驱动轮421传动连接的转向系统47及用于连接转向系统与驱动轮的传动装置48,转向系统47包括用于提供转向动力的转向电机。本实施例中,通过设置转向系统来实现转小弯的目的。上述传动装置48可为联轴器及轴承等,当然,也可为其他传动结构。具体的,可以每个驱动轮421设置一个转向电机,也可两个或多个驱动轮共用一个转向电机。当然,当自移动设备1为四轮驱动,且无路径规划时,自移动设备1也可不设置转向系统。

  当自移动设备1为四轮驱动时,控制模块7独立控制四个驱动轮,或者通过电机控制模块73来独立控制四个驱动轮,使得四个驱动轮的工作协同。例如,在转弯时,控制四个轮子分别转动某一角度,以实现转预设角度的弯的目的。而当自移动设备1需要走直线时,控制模块7可控制转向电机部工作,而直接通过控制四个驱动轮的转速相同,来实现走直线,进而降低转向电机的使用频率,降低其损耗率,而且在走直线时,不使用转向电机还能节约能源。当然,在其他实施例中,也可在走直线时,控制转向电机同步工作。

  在本实施例中,通过采用外转子轮毂电机直接驱动自移动设备1的驱动轮,一方面,避免驱动电机占用自移动设备1的腔体内的空间,而且实现在电机维修时方便拆卸等效果。另一方面,采用通过采用外转子轮毂电机直接驱动自移动设备1,而无需使用减速装置,不仅省去了减速装置所占用的空间,而且不使用减速装置,使得自移动设备1在行走过程中噪音大大下降,进而实现静音的效果。

  在上述实施例中,是以外转子轮毂电机为例,也即通过将外转子电机设置于驱动轮中,以避免驱动电机占用自移动设备1的腔体内的空间,而且实现在电机维修时方便拆卸等效果。在本实用新型的另一种实施方式中,也可通过将驱动模块设置于移动模块中,来避免驱动模块占用自移动设备1的腔体内的空间,而且实现在电机维修时方便拆卸等效果,而不管驱动模块是什么类型。具体的,自移动设备还包括用于驱动所述移动模块移动的驱动模块,驱动模块包括用于给所述移动模块提供驱动力的驱动电机和用于减速的减速装置中的至少一项,驱动模块至少部分设置于所述移动模块内。在一实施例中,当驱动模块包括驱动电机时,则不管驱动模块是什么类型的驱动电机,例如,驱动模块可为内转子轮毂电机,也即通过将内转子电机设置于驱动轮421中,该方案也能实现避免驱动模块占用自移动设备1的腔体内的空间,而且实现在电机维修时方便拆卸等效果。此实施例中,可通过内转子电机直接驱动驱动轮,也可通过减速装置减速后,再驱动驱动轮。在另一实施例中,当驱动模块包括驱动电机和减速装置时,可通过将驱动电机和减速装置中至少部分设置于驱动轮中,例如,将至少部分减速装置设置于驱动轮中,来减小驱动模块占用自移动设备1的腔体内的空间。

  现有技术中,驱动模块包括驱动电机,其驱动电机的转速一般在2000r/min以上,如此高的转速,无法直接驱动自移动设备1的驱动轮421,必须使用减速装置,一般,需要使用减速比为67:1的减速装置来减速,才能使得自移动设备1的行走速度符合要求。上述减速比是指减速装置输入的转速与减速装置输出的转速的比值,也即驱动电机的动力输出端的转速与减速装置的出力轴的转速的比值。而这么高减速比的减速装置,会导致自移动设备1在行走过程中,噪音非常大。在本实用新型的另一种实施方式中,可通过降低驱动电机的动力输出端的转速,来降低驱动电机的动力输出端与驱动轮的驱动端之间的传动比,来实现不设置减速装置或者减少设置减速装置,来实现降低噪音的效果。具体的,通过限定驱动电机的转速不大于1500r/min,以实现降低噪音的效果。通过将驱动电机的转速限定在1500r/min以下,在兼顾自移动设备的行走速度在合理的范围内的同时,使得自移动设备1可仅需减速比在1:1~30:1范围内的减速装置。在一实施例中,限定驱动电机的转速不大于1500r/min,进一步实现降低噪音的效果。通过将驱动电机的转速限定在1000r/min以下,在兼顾自移动设备的行走速度在合理的范围内的同时,使得自移动设备1可仅需减速比在1:1~20:1范围内的减速装置,优选,减速比在1:1~4:1范围内的减速装置,甚至无需减速装置即可驱动驱动轮,通过降低减速装置的减速比,甚至省去减速装置,使得行走过程中,噪音大大降低。在一实施例中,驱动电机的动力输出端与移动模块的驱动端的传动比为1:1,通过驱动电机直接驱动移动模块,并控制驱动电机的转速在30-90r/min范围内,来实现自移动设备行走过程中超静音的效果。

  本实施例中,可通过采用外转子电机来实现同等体积下,降低驱动电机转速的目的,具体的,外转子电机可设置于腔体30内,也可设置于移动模块4中,也即外转子电机为设置于移动模块内的外转子轮毂电机。当外转子电机设置于腔体30内时,其可直接驱动驱动轮,也可通过降低减速装置的减速比,例如,采用一级减速的减速装置来驱动驱动轮。当其直接驱动驱动轮时,驱动电机包括环形的电机转子、位于电机转子中间的电机定子、及用于输出动力的动力输出端,该动力输出端可为动力输出轴,移动模块4固定于动力输出轴上,以实现直接通过外转子电机驱动移动模块。当采用低减速比的减速装置来驱动驱动轮时,自移动设备还包括用于连接外转子电机与移动模块的减速装置,在一实施例中,减速装置的减速比在1:1~20:1范围内,优选的,减速装置的减速比在1:1~4:1范围内,以实现降低噪音的效果。具体的,将外转子电机应用于自移动设备上的具体实施方法,参见上述驱动模块包括外转子电机的实施例中,详细的外转子轮毂电机应用于自移动设备上的具体实施方法以及参数要求,也参见上述实施例中,在此不再重复赘述。

  在本实施例中,还可进一步将驱动电机设置于移动模块中,以避免驱动电机占用腔体的空间,从而在实现降低噪音的同时,减少对腔体内空间的占用,使得自移动设备的结构紧凑,实现自移动设备的小型化,轻量化。

  具体的,自动工作系统100还包括引导线,自移动设备1还包括引导线侦测模块(未图示),引导线侦测模块包括至少一个引导线检测传感器,用于检测自移动设备与引导线之间的位置关系。自移动设备与引导线之间的位置关系包括,自移动设备位于引导线的两侧中的一侧,或者自移动设备与引导线之间的距离等。本实施例中,引导线包括边界线,限定自移动设备的工作区域。在其他实施例中,引导线也可以是布置在工作区域中的导线,由停靠站所在位置引出,用于引导自移动设备向停靠站移动。当然,引导线也可以是篱笆等形成的物理边界,或者草坪与非草坪之间形成的物理边界等。相应的,引导线检测传感器可以是摄像头、电容传感器等等。在其他实施例中,也可以没有引导线,相应的,直接通过电容传感器、或GPS定位等方式控制自移动设备的工作区域。

  预设一阈值,当能源模块2中的电能低于阈值时,控制模块7控制自移动设备1沿边界线向停靠站移动,以实现自移动设备1回归充电站8给能源模块2补充电能,控制模块7控制自移动设备1沿边界线向停靠站移动的过程中,控制自移动设备1通过改变自身与边界线之间的距离,然后控制自移动设备1以与边界线平行的移动方向移动至少第一预设距离,并重复上述步骤,以实现控制模块7控制自移动设备1回归充电站。在其他实施例中,自移动设备1也可以通过其他方式回归充电站。在其他实施例中,自移动设备1也可以通过预设时间或者其他参数,当到达规定时间或其他参数时,控制模块7控制自移动设备1自动返回充电站8补充电能。

  以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

  以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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