CN105437260A - 机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机器人底盘，涉及机器人技术领域，以解决现有技术中的机器人底盘容易导致机器人使用区域的空间利用率较低、使用成本较高，不利于当今社会经济发展的问题。本发明所述的机器人底盘，包括：底盘本体和相机装置；其中，相机装置设置在底盘本体上，且相机装置的镜头组件朝向底盘本体的底端面设置；使用时，相机装置能够对机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以用于确定机器人的具体位置。本发明主要应用于机器人的生产制造中。

Description

机器人底盘

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种机器人底盘。

背景技术

机器人，是自动执行工作的机器装置；机器人既可以接受人类的指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动；机器人的主要任务是在例如生产业、建筑业，或是其它危险行业中，协助或取代人类的工作。

其中，机器人底盘是承载机器人主体的重要部件；目前，现有技术中的机器人底盘上通常安装有：驱动装置和定位装置等。具体地，定位装置主要可以是红外感应器；该红外感应器可以包括设置在机器人底盘上的红外感应接收端、以及设置在指定目的地位置处的红外感应发射端。实际应用时，当红外感应接收端接收到红外感应发射端发射出的红外信号后，便会向机器人主体中的控制装置传送感应信号，以使控制装置通过控制信号控制驱动装置做出相应动作，例如控制驱动装置中的电机停止转动，以使机器人停止行驶，从而保证机器人能够到达指定目的地，实现准确定位等。

然而，本申请发明人发现现有的机器人底盘中，由于是采用红外感应器进行机器人的定位，因此需要保证红外感应接收端和红外感应发射端之间无任何物体阻碍红外信号的收发，从而容易导致机器人使用区域的空间利用率较低、使用成本较高，进而不利于当今社会的经济发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人底盘，以解决现有技术中的机器人底盘容易导致机器人使用区域的空间利用率较低、使用成本较高，不利于当今社会经济发展的问题。

本发明提供一种机器人底盘，包括：底盘本体；相机装置，所述相机装置设置在所述底盘本体上，且所述相机装置的镜头组件朝向所述底盘本体的底端面设置；使用时，所述相机装置能够对所述机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以用于确定所述机器人的具体位置。

其中，所述相机装置位于所述底盘本体的中心区域设置。

实际应用时，所述底盘本体上设有万向轮；所述万向轮包括：支架；轮体，所述轮体与所述支架连接；减震器，所述减震器的一端与所述支架连接、另一端与所述底盘本体连接；所述减震器能够用于使所述轮体及所述支架在竖直方向内上下移动。

其中，所述减震器包括：主轴，所述主轴的底端与所述支架的顶端连接；滑动轴承，所述滑动轴承套设在所述主轴的顶端区域；连接件，所述连接件的内侧与所述滑动轴承的外侧套连、所述连接件的外侧与所述底盘本体连接；卡簧，所述卡簧套设在所述主轴的底端区域；螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套设在所述主轴的外侧，且所述螺旋弹簧的底端与所述卡簧连接、顶端与所述滑动轴承连接。

具体地，所述万向轮包括有四个，且四个所述万向轮分别临近所述底盘本体的四个所述圆角区域设置。

进一步地，所述底盘本体上设有轮电机，所述轮电机连接有所述机器人的底轮。

优选地，所述轮电机包括有至少两个，所述底轮包括有至少两个；每个所述轮电机与每个所述底轮一一对应连接。

更进一步地，所述轮电机为步进电机或伺服电机中的任意一种。

实际应用时，所述底盘本体的底端面上还设有充电接口，所述充电接口与所述机器人的充电装置电连接。

其中，所述充电装置为充电极板。

相对于现有技术，本发明所述的机器人底盘具有以下优势：

本发明提供的机器人底盘中，包括：底盘本体和相机装置，该相机装置设置在底盘本体上，且相机装置的镜头组件朝向底盘本体的底端面设置；使用时，相机装置能够对机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以用于确定机器人的具体位置。由此分析可知，本发明提供的机器人底盘中，由于在底盘本体上设置有相机装置，且该相机装置的镜头组件朝向底盘本体的底端面设置，并能够对机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以传送到机器人的终端进行分析，同时根据不同的二维码的分析结果确定机器人的具体位置，因此本发明提供的机器人底盘，不仅能够通过相机装置拍摄扫描二维码的方式对机器人进行定位，而且与现有技术中的红外感应器的定位方式相比，只要保证二维码上未放置物体即可，无需保证红外感应接收端和红外感应发射端之间的较长范围内均无物体，从而能够有效提高机器人使用区域的空间利用率、并降低使用成本，以利于当今社会的经济发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的机器人底盘的仰视结构示意简图；

图2为本发明实施例提供的机器人底盘中万向轮的结构示意图。

附图标记：

1-底盘本体；2-相机装置；

3-万向轮；31-支架；

32-轮体；33-减震器；

331-主轴；332-滑动轴承；

333-连接件；334-卡簧；

335-螺旋弹簧；4-轮电机；

5-底轮；6-充电接口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的机器人底盘的仰视结构示意简图。

如图1所示，本发明实施例提供的一种机器人底盘，包括：底盘本体1；相机装置2，相机装置2设置在底盘本体1上，且相机装置2的镜头组件朝向底盘本体1的底端面设置；使用时，相机装置2能够对机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以用于确定机器人的具体位置。

相对于现有技术，本发明实施例所述的机器人底盘具有以下优势：

本发明实施例提供的机器人底盘中，如图1所示，包括：底盘本体1和相机装置2，该相机装置2设置在底盘本体1上，且相机装置2的镜头组件朝向底盘本体1的底端面设置；使用时，相机装置2能够对机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以用于确定机器人的具体位置。由此分析可知，本发明实施例提供的机器人底盘中，由于在底盘本体1上设置有相机装置2，且该相机装置2的镜头组件朝向底盘本体1的底端面设置，并能够对机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以传送到机器人的终端进行分析，同时根据不同的二维码的分析结果确定机器人的具体位置，因此本发明实施例提供的机器人底盘，不仅能够通过相机装置2拍摄扫描二维码的方式对机器人进行定位，而且与现有技术中的红外感应器的定位方式相比，只要保证二维码上未放置物体即可，无需保证红外感应接收端和红外感应发射端之间的较长范围内均无物体，从而能够有效提高机器人使用区域的空间利用率、并降低使用成本，以利于当今社会的经济发展。

其中，为了便于生产制造，本发明实施例提供的机器人底盘中，如图1所示，上述底盘本体1的横截面可以为矩形结构；并且，为了提高底盘本体1的美观性，同时为了有效保护底盘本体1，避免其发生磕碰时出现损伤，如图1所示，矩形结构的顶角可以优选为圆角(如图1中虚线箭头所示)，从而通过圆角的设置能够使底盘本体1的外沿为弧形结构，进而能够有效减少磕碰时的损伤。当然，底盘本体1的横截面也不仅限于矩形结构，还可以为圆形结构，或由中间的矩形及上下两侧相匹配的半圆形构成的结构，以及其它合理结构等。

具体地，为了提高本发明实施例提供的机器人底盘的定位效果，如图1所示，上述相机装置2可以位于底盘本体1的中心区域设置，从而保证通过相机装置2拍摄扫描二维码的方式进行定位的机器人能够位于二维码的正上方，进而有效提高机器人底盘及机器人的定位精度和定位效果。

图2为本发明实施例提供的机器人底盘中万向轮的结构示意图。

实际应用时，为了便于机器人的转向移动，本发明实施例提供的机器人底盘中，如图1所示，上述底盘本体1上可以设有万向轮3。其中，为了提高机器人底盘的综合性能，使其不仅能够具有转向功能，还能够具有减震作用，如图2所示，该万向轮3具体可以包括：支架31、轮体32和减震器33。实际装配时，上述轮体32可以与支架31连接；减震器33的一端可以与支架31连接、另一端可以与底盘本体1连接。使用时，该减震器33能够用于使轮体32及支架31在竖直方向内上下移动，从而能够使万向轮3及底盘本体1具有减震功能，进而提高机器人底盘及机器人的综合性能。

其中，为了保证万向轮3具有减震功能，如图2所示，上述减震器33具体可以包括：主轴331、滑动轴承332、连接件333、卡簧334和螺旋弹簧335。实际装配时，主轴331的底端可以与支架31的顶端连接；滑动轴承332可以套设在主轴331的顶端区域；连接件333的内侧可以与滑动轴承332的外侧套连、且连接件333的外侧可以与底盘本体1连接；卡簧334可以套设在主轴331的底端区域；螺旋弹簧335可以套设在主轴331的外侧，且螺旋弹簧335的底端可以与卡簧334连接、顶端可以与滑动轴承332连接。实际使用时，由于主轴331的底端区域上套设有卡簧334，卡簧334与滑动轴承332之间的主轴331外侧又套设有螺旋弹簧335，且主轴331能够相对于滑动轴承332在竖直平面内上下移动，因此当机器人处于直立状态时，且在压力作用下，主轴331相对于滑动轴承332在竖直平面内上下移动，从而螺旋弹簧335被压缩，能够吸收能量，进而螺旋弹簧335的压缩过程能够起到缓冲、减震的作用。

具体地，为了进一步提高机器人底盘的减震效果，如图1所示，上述万向轮3可以包括有四个，且四个万向轮3可以优选为分别临近底盘本体1的四个圆角区域设置，从而能够在机器人底盘的底端面的四个不同位置处，同时起到缓冲、减震的作用，进而有效提高底盘本体1及机器人底盘的减震效果。

进一步地，为了保证机器人的驱动效果，使其能够快速移动，本发明实施例提供的机器人底盘中，如图1所示，上述底盘本体1上可以设有轮电机4，该轮电机4可以连接有机器人的底轮5，从而通过轮电机4驱动底轮5转动，以实现机器人的快速移动。

优选地，为了进一步提高机器人的驱动效果，并提高其的驱动力，本发明实施例提供的机器人底盘中，如图1所示，上述轮电机4可以包括有至少两个，底轮5也可以包括有至少两个，且每个轮电机4与每个底轮5一一对应连接，从而通过一个轮电机4仅驱动一个底轮5，以提高机器人的驱动力。

更进一步地，实际生产制造时，上述轮电机4可以为步进电机或伺服电机中的任意一种。例如，仅为了便于轮电机4的控制，同时节约成本，轮电机4可以选用步进电机；为了提高轮电机4的控制精度和响应速度，且不考虑成本，轮电机4可以选用伺服电机。

此处需要补充说明的是，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响；并且，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时还可以通过控制脉冲频率来控制步进电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

此外，伺服电机可使控制速度和位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象；并且，伺服电机的转子转速受输入信号控制，能够快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，并可以把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

实际应用时，为了便于对机器人底盘及机器人进行充电操作，本发明实施例提供的机器人底盘中，如图1所示，上述底盘本体1的底端面上还可以设有充电接口6，该充电接口6可以与机器人的充电装置(图中未示出)电连接，从而便于通过充电接口6对机器人底盘及机器人进行充电操作。其中，实际生产制造时，上述充电装置可以为充电极板。

本发明实施例提供的机器人底盘，一体塑性、成本低廉、操作方便、运用灵活，能够有效地提高机器人的工作效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种机器人底盘，其特征在于，包括：

底盘本体；

相机装置，所述相机装置设置在所述底盘本体上，且所述相机装置的镜头组件朝向所述底盘本体的底端面设置；

使用时，所述相机装置能够对所述机器人使用场地区域的地面上的二维码进行拍摄扫描，以用于确定所述机器人的具体位置。

2.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述相机装置位于所述底盘本体的中心区域设置。

3.根据权利要求1或2所述的机器人底盘，其特征在于，所述底盘本体上设有万向轮；所述万向轮包括：

支架；

轮体，所述轮体与所述支架连接；

减震器，所述减震器的一端与所述支架连接、另一端与所述底盘本体连接；所述减震器能够用于使所述轮体及所述支架在竖直方向内上下移动。

4.根据权利要求3所述的机器人底盘，其特征在于，所述减震器包括：

主轴，所述主轴的底端与所述支架的顶端连接；

滑动轴承，所述滑动轴承套设在所述主轴的顶端区域；

连接件，所述连接件的内侧与所述滑动轴承的外侧套连、所述连接件的外侧与所述底盘本体连接；

卡簧，所述卡簧套设在所述主轴的底端区域；

螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套设在所述主轴的外侧，且所述螺旋弹簧的底端与所述卡簧连接、顶端与所述滑动轴承连接。

5.根据权利要求4所述的机器人底盘，其特征在于，所述万向轮包括有四个，且四个所述万向轮分别临近所述底盘本体的四个所述圆角区域设置。

6.根据权利要求3所述的机器人底盘，其特征在于，所述底盘本体上设有轮电机，所述轮电机连接有所述机器人的底轮。

7.根据权利要求6所述的机器人底盘，其特征在于，所述轮电机包括有至少两个，所述底轮包括有至少两个；每个所述轮电机与每个所述底轮一一对应连接。

8.根据权利要求6所述的机器人底盘，其特征在于，所述轮电机为步进电机或伺服电机中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述底盘本体的底端面上还设有充电接口，所述充电接口与所述机器人的充电装置电连接。

10.根据权利要求9所述的机器人底盘，其特征在于，所述充电装置为充电极板。