CN105082103A - 一种室内移动机器人 - Google Patents

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彭倍
骆德渊
王凯
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Abstract

本发明公开了一种室内移动机器人，包括从上至下依次固定连接的运动层壳体、控制层壳体和颈部壳体，运动层壳体底部设置有底盘，底盘的上表面固定连接有运动组件，运动组件包括支撑轮组、电池组和一对驱动轮组。驱动轮组包括步进电机、连接器、减速箱、传动件和行走轮。控制层壳体内旋转连接有上层支撑板，颈部壳体上端设置有旋转台，旋转台上设置有升降台壳体，上层支撑板与升降台壳体之间设置有升降梁，升降台壳体上设置有应用组件。步进电机能够精确驱动行走轮转向与转速，采用该对行走轮的差速驱动方式，确保该机器人能够在狭小的室内空间转向和掉头；且能够达到应用组件升降、功能拓展的效果。

Description

一种室内移动机器人
技术领域
本发明属于机器人的技术领域，具体地说，涉及一种室内移动机器人。
背景技术
随着人们对生活水平要求、工作效率要求的日益提高，人们逐步研发出各类机器人，用于协助或者取代人类工作。传统的机器人固定连接在基座上，无法在水平面上移动，也无法完成机器人转向和掉头、操作平台升降等动作；传统的机器人的功能单一，不具备功能拓展结构，且结构复杂，维修成本高。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种可移动、旋转、升降、具有功能拓展结构的室内移动机器人。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种室内移动机器人，包括从上至下依次固定连接的运动层壳体、控制层壳体和颈部壳体，运动层壳体底部设置有底盘，底盘上设置有支撑轮开口和一对驱动轮开口。底盘的上表面固定连接有运动组件，运动组件包括支撑轮组、电池组和一对驱动轮组。支撑轮组包括支撑轮安装架，以及设置在支撑轮安装架底部的万向轮，支撑轮安装架与底盘的上表面固定连接，万向轮穿过支撑轮开口设置在运动层壳体外部。电池组设置在支撑轮安装架上表面。驱动轮组包括步进电机、连接器、减速箱、传动件和行走轮，传动件与底盘的上表面固定连接，传动件上表面依次固定连接减速箱、连接器和步进电机，行走轮与传动件转动连接，行走轮穿过驱动轮开口设置在运动层壳体外部，行走轮两侧设置有支撑行走轮的轴承座，轴承座与底盘固定连接。
控制层壳体内旋转连接有上层支撑板。颈部壳体上端设置有旋转台，旋转台上设置有升降台壳体，上层支撑板与升降台壳体之间设置有驱动升降台壳体升降的升降梁。升降台壳体上设置有应用组件。
进一步地，底盘与上层支撑板之间设置有下支撑梁。
进一步地，电池组包括电池垫板以及设置在电池垫板上表面的电池块，电池垫板与支撑轮安装架固定连接。
进一步地，上层支撑板与旋转台的旋转中心之间设置有支撑中梁和旋转连接块，支撑中梁下端与上层支撑板固定连接，支撑中梁上端通过旋转连接块与旋转台旋转连接。
进一步地，应用组件包括安装挂钩，以及卡接在安装挂钩之间的显示器，安装挂钩与升降台壳体固定连接。
进一步地，颈部壳体表面固定连接有触摸屏。
本发明的有益效果是，电池块为该机器人所有部件提供电源；该对驱动轮组中的步进电机精度高，能够精确驱动行走轮转向与转速，且采用该对行走轮的差速驱动方式，确保该机器人能够在狭小的室内空间转向和掉头；旋转台使得无需机器人整体转向即可达到应用组件的旋转效果；升降梁用于驱动应用组件的上升下降；应用组件可以根据用户自身的不同需求，安装不同功能的的应用模块，包括红外摄像头、机械臂和云台等模块。
附图说明
图1为本发明的室内移动机器人的结构示意图。
图2为本发明的室内移动机器人去除运动层壳体、控制层壳体、颈部壳体和旋转台后的结构示意图。
图3为本发明的运动组件安装在底盘上的结构示意图。
图4为本发明的底盘的俯视图。
附图中：
11、运动层壳体；12、控制层壳体；13、颈部壳体；14、底盘；141、支撑轮开口；142、驱动轮开口；15、上层支撑板；16、旋转台；17、升降台壳体；2、支撑轮组；21、支撑轮安装架；22、万向轮；3、电池组；31、电池垫板；32、电池块；4、驱动轮组；41、步进电机；42、连接器；43、减速箱；44、传动件；45、行走轮；46、轴承座；51、升降梁；52、下支撑梁；53、支撑中梁；54、旋转连接块；6、应用组件；61、安装挂钩；62、显示器；7、触摸屏。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述：
本发明提供一种室内移动机器人，如附图1所示，包括从上至下依次固定连接的运动层壳体11、控制层壳体12和颈部壳体13，运动层壳体11底部设置有底盘14，如附图4所示，底盘14上设置有支撑轮开口141和一对驱动轮开口142。如附图3所示，底盘14的上表面固定连接有运动组件，运动组件包括支撑轮组2、电池组3和一对驱动轮组4。支撑轮组2包括支撑轮安装架21，以及设置在支撑轮安装架21底部的万向轮22，支撑轮安装架21与底盘14的上表面固定连接，万向轮22穿过支撑轮开口141设置在运动层壳体11外部。电池组3包括电池垫板31以及设置在电池垫板31上表面的电池块32，电池垫板31与支撑轮安装架21固定连接，电池块32为该机器人所有部件提供电源。
如附图3所示，驱动轮组4包括步进电机41、连接器42、减速箱43、传动件44和行走轮45，传动件44与底盘14的上表面固定连接，传动件44上表面依次固定连接减速箱43、连接器42和步进电机41，行走轮45与传动件44转动连接，行走轮45穿过驱动轮开口142设置在运动层壳体11外部，行走轮45两侧设置有支撑行走轮45的轴承座46，轴承座46与底盘14固定连接。该对驱动轮组4中的步进电机41精度高，能够精确驱动行走轮45转向与转速，且采用该对行走轮45的差速驱动方式，确保该机器人能够在狭小的室内空间转向和掉头。
如附图2所示，控制层壳体12内旋转连接有上层支撑板15。底盘14与上层支撑板15之间设置有下支撑梁52。颈部壳体13表面固定连接有触摸屏7；颈部壳体13上端设置有旋转台16，旋转台16使得无需机器人整体转向即可达到应用组件6的旋转效果。旋转台16上设置有升降台壳体17，上层支撑板15与升降台壳体17之间设置有驱动升降台壳体17升降的升降梁51，升降梁51用于驱动应用组件6的上升下降。上层支撑板15与旋转台16的旋转中心之间设置有支撑中梁53和旋转连接块54，支撑中梁53下端与上层支撑板15固定连接，支撑中梁53上端通过旋转连接块54与旋转台16旋转连接。如附图1所示，升降台壳体17上设置有应用组件6，应用组件6包括安装挂钩61，以及卡接在安装挂钩61之间的显示器62，安装挂钩61与升降台壳体17固定连接；应用组件6也可以根据用户自身的不同需求，安装不同功能的的应用模块，包括红外摄像头、机械臂和云台等模块。

Claims (6)

1.一种室内移动机器人，其特征是：包括从上至下依次固定连接的运动层壳体(11)、控制层壳体(12)和颈部壳体(13)，运动层壳体(11)底部设置有底盘(14)，底盘(14)上设置有支撑轮开口(141)和一对驱动轮开口(142)；底盘(14)的上表面固定连接有运动组件，运动组件包括支撑轮组(2)、电池组(3)和一对驱动轮组(4)；支撑轮组(2)包括支撑轮安装架(21)，以及设置在支撑轮安装架(21)底部的万向轮(22)，支撑轮安装架(21)与底盘(14)的上表面固定连接，万向轮(22)穿过支撑轮开口(141)设置在运动层壳体(11)外部；电池组(3)设置在支撑轮安装架(21)上表面；驱动轮组(4)包括步进电机(41)、连接器(42)、减速箱(43)、传动件(44)和行走轮(45)，传动件(44)与底盘(14)的上表面固定连接，传动件(44)上表面依次固定连接减速箱(43)、连接器(42)和步进电机(41)，行走轮(45)与传动件(44)转动连接，行走轮(45)穿过驱动轮开口(142)设置在运动层壳体(11)外部，行走轮(45)两侧设置有支撑行走轮(45)的轴承座(46)，轴承座(46)与底盘(14)固定连接；
控制层壳体(12)内旋转连接有上层支撑板(15)；颈部壳体(13)上端设置有旋转台(16)，旋转台(16)上设置有升降台壳体(17)，上层支撑板(15)与升降台壳体(17)之间设置有驱动升降台壳体(17)升降的升降梁(51)；升降台壳体(17)上设置有应用组件(6)。
2.根据权利要求1所述的室内移动机器人，其特征是：所述的底盘(14)与上层支撑板(15)之间设置有下支撑梁(52)。
3.根据权利要求1所述的室内移动机器人，其特征是：所述的电池组(3)包括电池垫板(31)以及设置在电池垫板(31)上表面的电池块(32)，电池垫板(31)与支撑轮安装架(21)固定连接。
4.根据权利要求1所述的室内移动机器人，其特征是：所述的上层支撑板(15)与旋转台(16)的旋转中心之间设置有支撑中梁(53)和旋转连接块(54)，支撑中梁(53)下端与上层支撑板(15)固定连接，支撑中梁(53)上端通过旋转连接块(54)与旋转台(16)旋转连接。
5.根据权利要求1所述的室内移动机器人，其特征是：所述的应用组件(6)包括安装挂钩(61)，以及卡接在安装挂钩(61)之间的显示器(62)，安装挂钩(61)与升降台壳体(17)固定连接。
6.根据权利要求1所述的室内移动机器人，其特征是：所述的颈部壳体(13)表面固定连接有触摸屏(7)。
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