具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1-图5所示，本发明一实施例提供的一种控制踏板结构，包括固定基座10、踏板20、驱动机构30和离合机构40。其中，固定基座10具有一容纳腔11，踏板20滑动连接于固定基座10，并且能够容设于容纳腔11内。驱动机构30和离合机构40均安装于踏板20。其中驱动机构30包括驱动件31、第一齿轮32、与第一齿轮32啮合传动的第二齿轮33以及连接于第二齿轮33的连接臂34，连接臂34的另一端活动连接于固定基座10。第一齿轮32在驱动件31的驱动力下通过第二齿轮33带动连接臂34摆动，连接臂34带动踏板20相对固定基座10滑动。离合机构40包括手柄41和连接于手柄41的支撑板42，驱动件31和第一齿轮32均设置于支撑板42；手柄41能够带动支撑板42朝向背离第二齿轮33的一侧移动，第一齿轮32相对第二齿轮33远离。

如图4和图5所示，在实际使用时，踏板20处于初始状态，也就是踏板20先收纳在容纳腔11内。当需要使用时，驱动件31启动以驱动第一齿轮32转动，第一齿轮32与第二齿轮33啮合传动，第二齿轮33带动连接臂34摆动，通过连接臂34将踏板20相对固定基座10的容纳腔11推出。当需要踏板20再次收入容纳腔11时，驱动件31再次启动驱动第一齿轮32反向转动，第二齿轮33带动连接臂34反向摆动，以将踏板20缩回至容纳腔11内。而且，在踏板20伸缩的过程中，或者踏板20完全伸出或完全缩回至容纳腔11中，如果此时驱动件31出现不能驱动的故障，导致第一齿轮32不再转动。此时，使用者能够手持手柄41，通过手柄41带动支撑板42朝向背离第二齿轮33的一侧移动，因为驱动件31和第一齿轮32均安装于支撑板42，故而会跟随支撑板42同步移动，使得第一齿轮32与第二齿轮33分离。如此，第二齿轮33则处于自由状态，不再承受第一齿轮32施加的作用力。而后手动拉动踏板20或者推动踏板20，实现踏板20的伸出或缩回。而且，在踏板20移动至某一目标位置时，能够利用外力的作用使得支撑板42反向移动，从而使得第一齿轮32靠近第二齿轮33，回复至二者啮合的状态。此时，第二齿轮33因为第一齿轮32的啮合限位不能自由转动，则与之连接的连接臂34也不能自由摆动，从而使得踏板20相对固定基座10的位置不会发生变化，即踏板20处于稳定状态。

也就是说，本发明提供的控制踏板结构能够通过手柄41与支撑板42的配合，以在驱动件31故障时带动第一齿轮32相对第二齿轮33分离，从而恢复第二齿轮33的自由状态，便于手动操作踏板20，从而确保该控制踏板结构仍然可以正常使用，降低对安装有该控制踏板结构的扫地机器人的操作影响。而且，操作时只需要通过手柄41带动支撑板42朝向背离第二齿轮33的一侧移动即可，操作极为简便。

如图4和图5所示，在一些实施例中，支撑板42设置有限位孔421；离合机构40包括限位柱43，限位柱43的一端连接于踏板20，另一端穿过支撑孔；支撑板42移动时，限位柱43相对支撑板42在限位孔421内移动。也就是说，当支撑板42相对踏板20在手柄41的作用下移动时，固设于踏板20的限位柱43相对支撑板42在限位孔421内移动，从而对支撑板42的移动距离进行限位，提高使用安全性。同时，限位柱43和限位孔421的配合，不仅为支撑板42相对第二齿轮33的移动起到导向作用，而且实现支撑板42相对踏板20的可靠安装。具体而言，限位孔421呈长条孔设置。限位柱43穿过限位孔421的一端设置有挡边431，挡边431对支撑板42进行沿限位柱43的轴向限位，确保支撑板42不会相对限位柱43出现晃动。同时，挡边431的设置还能够使得支撑板42不会相对限位柱43脱离，以提高移动稳定性。第一齿轮32具有齿轮盒36，齿轮盒36通过螺钉安装于支撑板42上，且驱动件31通过电机座安装于支撑板42，以便于支撑板42同步移动。在一个具体的实施例中，驱动件31采用电机，电机输出为蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆又与第一齿轮32连接，利用蜗轮蜗杆的自锁特点，保证电机停止运行时踏板的锁定性能。

如图4和图5所示，在一个具体的实施例中，限位孔421的数量为两个，两个限位孔421沿第一方向间隔设置，且每个限位孔421对应一个限位柱43。第一方向与支撑板42的移动方向垂直设置。以第一方向为支撑板42的宽度方向，两个限位孔421沿支撑板42的宽度方向间隔布置。此时，假定支撑板42的长度方向即为支撑板42相对第二齿轮33的移动方向。每个限位孔421对应设置有一个限位孔421，这样的设置提高支撑板42相对踏板20的连接可靠性以及移动平稳性。具体而言，以图5为例，逆时针转动手柄41，带动支撑板42朝向背离第二齿轮33的一侧移动，从而带动第一齿轮32与第二齿轮33分离。此时，支撑板42利用其上的限位孔421与限位柱43配合，使得限位柱43相对限位孔421沿限位孔421的长度方向移动，从而起到导向作用。

在又一具体的实施例中，在踏板20上还固设有一安装基板44，限位柱43固设于安装基板44。通过安装基板44的设置，使得限位柱43以及支撑板42无需直接与踏板20接触，也就无需对踏板20自己进行较多的结构改造，从而提高踏板20的结构强度。而且为了进一步提高安装可靠性，在安装基板44背离支撑板42的一侧还设置有加强条45，通过加强条45提高踏板20结构强度的同时还能够提高对安装基板44的支撑性能。其中，加强条45内设有滑槽，安装基板44可滑动地安装于加强条45上，便于离合机构40安装位置的微调，待调节后锁紧即可。

如图4和图5所示，在又一实施例中，离合机构40还包括第一弹性件46，第一弹性件46的一端连接于踏板20，另一端连接于支撑板42，第一弹性件46用于向支撑板42施加朝向第一齿轮32移动的作用力。具体而言，通过第一弹性件46的设置使得支撑板42具有朝向第二齿轮33靠近的移动趋势，即能够在手柄41未施力的情况下，使得支撑板42自动回复至靠近第二齿轮33的状态，以便第一齿轮32和第二齿轮33再次处于啮合状态。此时，正是因为第一齿轮32和第二齿轮33啮合，而第一齿轮32在驱动件31故障时无法转动，从而对第二齿轮33的自由状态进行限位，使得第二齿轮33无法转动，那么连接臂34也就不能自由摆动。如此，便可确保踏板20相对固定基座10的位置不再发生变化。

如图4和图5所示，在一个具体的实施例中，第一弹性件46采用拉伸弹簧，以对支撑板42施加回复力。当然，也可以是当踏板20移动至目标位置后，手动反向移动手柄41，促使支撑板42靠近第二齿轮33，从而实现第一齿轮32和第二齿轮33的啮合状态。在又一个具体的实施例中，支撑板42背离第二齿轮33的一侧设置有第一柱体，在安装基板44上与第一柱体相对且朝向第二齿轮33的一侧设置有第二柱体，第一柱体和第二柱体均设置有通孔，以便于第一弹性件46两端的卡钩分别穿过对应侧的通孔，实现第一弹性件46的安装。

如图4和图5所示，在又一个实施例中，离合机构40还包括卡接柱47和卡接臂48；卡接臂48连接于手柄41，卡接柱47连接于支撑板42，卡接臂48构造有卡接槽481，卡接柱47通过卡接槽481卡接于卡接臂48。通过这样的设置，从而实现手柄41相对支撑板42的连接，从而便于手柄41带动支撑板42相对第二齿轮33移动。在一个具体的实施例中，手柄41的一端设置有连接柱，连接柱背离手柄41的一端固设于安装基板44，且手柄41能够绕连接柱的轴线转动。卡接臂48与手柄41固接，以便于与手柄41同步转动。卡接臂48沿背离手柄41的一侧延伸，以通过沿卡接臂48的长度方向延伸的卡接槽481与卡接柱47卡接。此时，当转动手柄41时，通过卡接臂48作用于卡接柱47的作用力以带动支撑板42相对第二齿轮33远离。以图5中的方式方位为例，则需要逆时针转动手柄41。在另一个实施例中，也可以是在卡接臂48上设置有一卡接孔，卡接柱47的一端穿过所述卡接孔固设于卡接臂48。同时，用于安装手柄41的连接柱滑动连接于安装基板44。此时，拉动手柄41即可通过卡接臂48与卡接柱47的配合拉动支撑板42移动。在再一个实施例中，卡接臂48固设于支撑板42，卡接柱47固设于手柄41，其只要能够通过手柄41的移动带动支撑板42的移动即可。

如图4和图5所示，在一些实施例中，第二齿轮33的一侧沿自身径向向外延伸以构造成连接臂34；驱动机构30还包括连杆35，连杆35的一端铰接于固定基座10，另一端铰接于连接臂34的延伸末端。具体而言，第二齿轮33上除了延伸连接臂34的边缘均设置有用于与第一齿轮32啮合的齿牙，以确保第二齿轮33和第一齿轮32能够可靠啮合传动。连接臂34通过连杆35与固定基座10连接，首先增加了连接臂34与固定基座10之间的连接自由度，降低二者之间出现卡死的风险。其次，连杆35的设置还增加了连接臂34与固定基座10之间的连接力臂，当第二齿轮33输出相同的力矩时，作用于踏板20的作用力稍微降低，从而确保踏板20能够相对固定基座10更为稳定的移动，提高对踏板20的移动保护性。

如图2、图3和图5所示，在一个具体的实施例中，踏板20上设置有一第二开孔21，固定基座10上与该第二开孔21对应的位置处设置有第四开孔15。第四开孔15与容纳腔11连通，且在第四开孔15的外侧设置有一连接架16，连杆35背离连接臂34的一端穿过第二开孔21和第四开孔15铰接于该连接架16。当连杆35在连接臂34的作用下移动时，连杆35能够在第二开孔21和第四开孔15内移动，从而连杆35的移动起到限位作用，对应对踏板20相对固定基座10的滑动起到限位作用，确保踏板20始终相对固定基座10处于安全移动范围，不会相对固定基座10完全脱离。

如图5所示，在又一个具体的实施例中，第二齿轮33的轮面上设置有第一开孔331。对应的，在踏板20上安装有传感元件37，传感元件37具有一弹性触头371，该弹性触头371的部分能够伸入至第一开孔331内，此时，则可说明踏板20处于初始状态。当第二齿轮33转动时，弹性触头371能够在轮面的作用下被下压。其中，弹性触头371呈弧形设置，以降低弹性触头371与第二齿轮33之间的磨损和抵触。其中，第二齿轮33通过一转轴561安装于上述安装基板44。需要说明的是，该传感元件37以及驱动件31均与扫地机器人的控制系统连接，以便于进行信号传递。

如图5所示，在再一个具体的实施例中，第二齿轮33的轮径远大于第一齿轮32的轮径。这样的设置，使得驱动件31(本实施例中采用电机)驱动的转动经过第一齿轮32和第二齿轮33的转速比，使得第二齿轮33的输出转速较小，以提高连接臂34、连杆35和踏板20的移动稳定性。其中，第二齿轮33和第一齿轮32的转速比在6-7之间。例如，转速比为6.4。

如图2、图4和图5所示，在一些实施例中，踏板20构造有一安装腔22，离合机构40和驱动机构30均设置于安装腔22内，且手柄41伸出安装腔22。也就是说，安装腔22的设置，从而将离合机构40和驱动机构30容设起来，提高对二者的防护性，以免外部水渍或杂质等直接污染离合机构40和驱动机构30。同时，手柄41从安装腔22内伸出以便于操作者进行手持操作，提高操作便捷性。其中，踏板20的一侧壁上设置有第三开孔23，以便于手柄41从该第三开孔23伸出。

如图2-图5所示，在一个具体的实施例中，固定基座10包括相对且间隔布置的滑轨12，踏板20具有与滑轨12滑动连接的滑动腔24。具体而言，滑轨12的数量为两个，每个滑轨12对应一个滑动腔24，以提高踏板20相对固定基座10滑动的平稳性。其中，滑动腔24与安装腔22并不连通，从而确保滑动腔24内的润滑物质或者安装腔22内存放在润滑物质不会互相干涉，进一步提高对安装腔22内离合机构40和驱动机构30的防护性。在又一个具体的实施例中，在滑轨12宽度方向的两侧分别转动连接有轮体。踏板20相对滑轨12滑动时，轮体能够在滑动腔24内转动，从而减小滑动腔24的腔壁与滑轨12之间的磨损。

如图1、图3和图5所示，在一些实施例中，踏板20设置有与安装腔22连通的开口25；控制踏板结构还包括油门机构50，油门机构50安装于安装腔22内，且油门机构50的部分能够从开口25伸出至踏板20外侧。具体而言，该油门机构50与扫地机器人的控制系统连接，以进行信号传递，从而便于操作者通过油门机构50控制扫地机器人的行进。当踏板20相对固定基座10处于收纳状态时，油门机构50从开口25伸入至踏板20的安装腔22内，以确保操作者不会误踩到油门机构50。当踏板20相对固定基座10伸出后，油门机构50能够从开口25伸出至踏板20的外侧，以便于操作者脚踩操作。

如图4-图7所示，在一些实施例中，油门机构50包括支撑臂51、踩踏件52、第二弹性件和霍尔元件54；支撑臂51的一端通过一铰接轴55铰接于踏板20朝向安装腔22的一侧，支撑臂51的另一端连接于踩踏件52；第二弹性件套设于铰接轴55，且连接于支撑臂51与踏板20之间；霍尔元件54安装于踩踏件52，以用于与机器人控制系统连接。

在实际使用时，当踏板20容设于固定基座10的容纳腔11中时，支撑臂51对第二弹性件施加以作用力，使得第二弹性件产生弹性形变，蓄起弹性势能。当踏板20在驱动机构30的动力作用下相对固定基座10伸出，此时支撑臂51在第二弹性件的作用下从踏板20上的开口25伸出，以带动踩踏件52伸出。当操作人员脚踩踩踏件52时，利用霍尔元件54将踩踏件52所承受的作用力传递至扫地机器人的控制系统，从而根据踩踏件52的下压程度控制扫地机器人的前进动力大小。当踏板20在驱动机构30的作用下伸入容纳腔11时，踩踏件52在固定基座10的阻挡作用下下压，并带动支撑臂51下压以缩回至安装腔22内，支撑臂51再次挤压第二弹性件。在一个具体的实施例中，第二弹性件采用扭簧，以套设在支撑臂51与踏板20铰接的铰接轴55上。扭簧的一端连接于支撑臂51，另一端连接于踏板20。

如图1、图4、图5和图6所示，在一些实施例中，固定基座10上朝向开口25的边缘设置有挡板13；油门机构50还包括滚轮56，滚轮56连接于踩踏件52；踏板20伸入容纳腔11时，滚轮56容设于安装腔22并抵接于挡板13；踏板20伸出容纳腔11时，滚轮56随踩踏件52从开口25伸出踏板20的安装腔22。也就是说，通过挡板13与滚轮56之间的干涉实现踩踏件52相对踏板20的伸出和缩回。这样的设置，无需踩踏件52与固定基座10之间发生干涉，从而对踩踏件52形成保护作用。具体而言，踩踏件52朝向安装腔22的一侧设置有一架体521，滚轮56通过一转轴561连接于架体521，且滚轮56能够绕转轴561的轴线转动。通过可转动的滚轮56与挡板13之间的配合，不仅便于油门机构50从开口25伸出和缩回，而且使得滚轮56与挡板13的接触变为滚动摩擦，降低二者之间的磨损。同时，支撑臂51通过另一铰接轴55与该架体521铰接，从而实现支撑臂51与踩踏件52的连接。

如图6和图7所示，在一个具体的实施例中，在踏板20朝向安装腔22的一侧设置有固定支架57，该固定支架57呈U字形，且U字形的开口25两侧均具有向外延伸的翻边，从而同于螺钉与踏板20固定。同时，在固定支架57的内侧固设有一槽钢基座58，上述的铰接轴55连接于该槽钢基座58，且第二弹性件的一端固设于该槽钢基座58，另一端固设于支撑臂51。在又一个具体的实施例中，支撑臂51呈V字形设置。V字形的支撑臂51的一端通过铰接轴55与槽钢基座58铰接，另一端与踩踏件52连接。

本发明一实施例还提供一种扫地机器人，包括上述的控制踏板结构，还包括清洁结构，控制踏板结构安装于清洁结构，清洁结构具有车体和清洁滚轮56等结构，用于对地面进行清洁。控制踏板结构用于操作者脚踩控制，从而对该扫地机器人相对地面的行进进行控制。

以上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。

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