CN105666503B - 一种运输机器人的端送托盘及运输机器人 - Google Patents

一种运输机器人的端送托盘及运输机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种运输机器人的端送托盘及运输机器人。运输机器人的端送托盘包括固定盘，可相对固定盘移动的可动盘，设置于固定盘上的若干个防抖动驱动装置，设置于可动盘上的抖动检测装置，以及控制装置，其中：抖动检测装置用于检测可动盘的抖动信息；控制装置与抖动检测装置和若干个防抖动驱动装置电连接，用于根据可动盘的抖动信息，控制若干个防抖动驱动装置朝向与抖动方向相反的方向运动。当端送托盘发生抖动现象时，防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动，进而对端送托盘的抖动进行修正，使端送托盘较为平稳，从而防止端送托盘上的食物或者液体洒出，因而其运输物体的安全性较高。

Description

一种运输机器人的端送托盘及运输机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种运输机器人的端送托盘及运输机器人。
背景技术
近些年来，随着科技的发展，越来越多的高新技术产物，例如机器人，已经逐渐渗透到人们的生活当中。机器人是自动执行工作的机器装置，它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，既可以接受人类指挥，也可以运行预先编排的程序，还可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人可以协助或者取代人类的某些作业，例如生产线作业、建筑作业或者某些高危作业，在工业、医学、农业以及军事等领域中均有重要用途。
目前，在餐饮领域，送餐机器人也开始逐渐出现在人们的视野当中，送餐机器人一般采用拟人外观，其双手托举在胸前来端送托盘，足部采用电机轮式驱动实现行走。通常，送餐机器人配有专用轨道，利用光电或者摄像头识别轨道并定位。采用送餐机器人进行送餐可以减少餐厅的服务人员数量，并提升餐厅的品牌形象。
然而，现有的送餐机器人在提供送餐服务过程中，常常会由于各种突发情况而抖动，导致食物或者液体洒出，这大大影响了送餐机器人送餐的安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种运输机器人的端送托盘及运输机器人，以减少运输机器人的端送托盘的抖动现象，进而提高运输机器人运输物体的安全性。
本发明实施例提供一种运输机器人的端送托盘，包括固定盘，可相对固定盘移动的可动盘，设置于固定盘上的若干个防抖动驱动装置，设置于可动盘上的抖动检测装置，以及控制装置，其中：所述抖动检测装置用于检测可动盘的抖动信息；所述控制装置与抖动检测装置和所述若干个防抖动驱动装置电连接，用于根据可动盘的抖动信息，控制若干个防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动。
在本发明实施例中，当端送托盘发生抖动现象时，防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动，进而对端送托盘的抖动进行修正，使端送托盘较为平稳，从而防止端送托盘上的食物或者液体洒出，因而其运输物体的安全性较高。
优选的，所述固定盘具有容置空间，所述可动盘设置于固定盘的容置空间内且可相对固定盘水平移动，所述若干个防抖动驱动装置设置于可动盘端面与固定盘内侧壁之间。
优选的，所述可动盘为矩形可动盘，所述矩形可动盘的至少两个相邻的端面与固定盘内侧壁之间分别设置有防抖动驱动装置。
优选的，所述可动盘的底部设置有滚珠，或者，所述固定盘的内底壁设置有滚珠。采用这样的设计，可以减少可动盘相对固定盘运动时的摩擦力。
具体的，所述防抖动驱动装置包括：连接柱、外壳以及设置于外壳内的固定柱、第一线圈、多个第一永磁铁和弹性件，其中：所述外壳包括底座、顶盖以及位于底座和顶盖之间的轭铁，所述顶盖具有避让第一线圈与固定柱的穿过孔，所述连接柱穿过所述顶盖的穿过孔与固定柱连接；所述第一线圈套设于固定柱外侧，所述多个第一永磁铁排列于第一线圈外侧且面向第一线圈的一侧磁性相同，所述轭铁与所述多个第一永磁铁的外侧连接，所述弹性件连接外壳和固定柱。
优选的，所述弹性件为平面弹簧，所述平面弹簧包括外圈、内圈以及连接外圈和内圈的簧丝，所述内圈与固定柱连接，所述外圈与外壳连接。
更优的，所述平面弹簧为两个，其中一个平面弹簧的外圈与顶盖连接，另一个平面弹簧的外圈与底座连接。
具体的，所述第一线圈为矩形第一线圈，所述第一永磁铁的数量为四个，四个第一永磁铁分别设置于第一线圈的四个侧面。
优选的，所述连接柱与所述可动盘固定连接。在该实施例中，防抖动驱动装置通过连接柱与可动盘固定连接，不仅可以为可动盘提供与抖动方向相反的推力，还可以为可动盘提供与抖动方向相反的拉力，因而大大地降低了运输机器人的端送托盘的抖动现象。
优选的，所述固定柱为导磁固定柱。
具体的，所述端送托盘还包括永磁铁固定件，所述防抖动驱动装置包括：第二线圈，所述第二线圈与可动盘固定连接；位于第二线圈两端并与第二线圈间隔设置的第一永磁铁组和第二永磁铁组，第一永磁铁组与永磁铁固定件固定连接，包括第二永磁铁和第三永磁铁，第二永磁铁组与固定盘固定连接，包括与第二永磁铁和第三永磁铁分别位置相对的第四永磁铁和第五永磁铁，所述第二永磁铁和第三永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反，所述第四永磁铁和第五永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反，所述第二永磁铁与第四永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反；复位簧，所述复位簧的一端与固定盘连接，另一端与可动盘连接。
可选的，所述抖动检测装置包括陀螺仪或者加速度计。
本发明实施例还提供了一种运输机器人，包括上述任一项技术方案所述的运输机器人的端送托盘。该运输机器人的防抖动能力较强，运输物体的安全性较高。
附图说明
图1为本发明实施例端送托盘的俯视图；
图2为本发明第一实施例端送托盘的截面图；
图3为本发明第一实施例防抖动驱动装置的结构示意图；
图4为本发明第一实施例防抖动驱动装置的截面图；
图5为本发明第一实施例防抖动驱动装置的爆炸图；
图6为本发明第一实施例弹性件的俯视图；
图7为本发明第二实施例端送托盘的俯视图；
图8为本发明第二实施例端送托盘去掉永磁铁固定件后的俯视图；
图9为本发明第二实施例端送托盘的截面图。
附图标记说明：
10-固定盘
11-可动盘
12-防抖动驱动装置
13-控制装置
14-抖动检测装置
15-滚珠
16-永磁铁固定件
120-连接柱
121-穿过孔
122-顶盖
123-弹性件
124-轭铁
125-定位柱
126-第一线圈
127-第一永磁铁
128底座
1230-外圈
1231-簧丝
1232-内圈
226-第二线圈
2260-第一部分
2261-第二部分
2271-第一永磁铁组
2271a-第二永磁铁
2271b-第三永磁铁
2272-第二永磁铁组
2272a-第三永磁铁
2272b-第四永磁铁
223-复位簧
具体实施方式
为了减少运输机器人的端送托盘的抖动现象，进而提高运输机器人运输物体的安全性，本发明实施例提供了一种运输机器人的端送托盘及运输机器人。
如图1所示，本发明实施例提供的运输机器人的端送托盘，包括固定盘10，可相对固定盘移动的可动盘11，设置于固定盘上的若干个防抖动驱动装置12，设置于可动盘上的抖动检测装置14，以及控制装置13，其中：
抖动检测装置14用于检测可动盘的抖动信息；
控制装置13与抖动检测装置14和若干个防抖动驱动装置12电连接，用于根据可动盘的抖动信息，控制若干个防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动。
在上述实施例中，可动盘的抖动信息具体可以包括抖动盘的抖动幅度和抖动方向等等。抖动检测装置的具体类型不限，例如可以为陀螺仪或者加速度计等等，此外，防抖动驱动装置的具体安装位置也不限，例如可以安装在可动盘的上、下两侧或者左、右两侧，这样，当端送托盘发生上下方向或者左右方向的抖动时，防抖动驱动装置均可以实现端送托盘的抖动修正。
在本发明实施例中，当端送托盘发生抖动现象时，防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动，进而对端送托盘的抖动进行修正，使端送托盘较为平稳，从而防止端送托盘上的食物或者液体洒出，因而其运输物体的安全性较高。
在本发明的一个具体实施例中，固定盘10具有容置空间，可动盘11设置于固定盘的容置空间内且可相对固定盘水平移动，若干个防抖动驱动装置12设置于可动盘11端面与固定盘10内侧壁之间。
优选的，可动盘为矩形可动盘，矩形可动盘的至少两个相邻的端面与固定盘内侧壁之间分别设置有防抖动驱动装置。采用这样的设计，防抖动驱动装置可以对可动盘施加与抖动方向相反的拉力或者推力，进而完成对端送托盘的抖动修正过程。
更优的，请参考图2和图9所示，可动盘的底部设置有滚珠15，或者，固定盘的内底壁设置有滚珠15。采用这样的滚动摩擦设计，可以减少可动盘相对固定盘运动时的摩擦力。
防抖动驱动装置的具体结构类型不限，以下仅举两个具体实施例来说明防抖动驱动装置的结构，但是防抖动驱动装置的结构并不限于此，例如可以为驱动电机或者驱动马达等等，此外，凡是基于本发明的结构构思的防抖动驱动装置的结构，均在本发明的保护范围内。
在本发明的第一实施例中，如图3～图5所示，防抖动驱动装置包括：
连接柱120、外壳以及设置于外壳内的固定柱125、第一线圈126、多个第一永磁铁127和弹性件123，其中：
外壳包括底座128、顶盖122以及位于底座和顶盖之间的轭铁124，顶盖具有避让第一线圈与固定柱的穿过孔121，连接柱120穿过顶盖的穿过孔121与固定柱125连接；
第一线圈126套设于固定柱125外侧，多个第一永磁铁127排列于第一线圈126外侧且面向第一线圈126的一侧磁性相同，轭铁124与多个第一永磁铁127的外侧连接，弹性件123连接外壳和固定柱。
在该实施例中，控制装置与抖动检测装置和防抖动驱动装置电连接，当端送托盘发生抖动时，控制装置向防抖动驱动装置发送电信号，此时，第一线圈中通过电流，多个第一永磁铁朝向第一线圈的一侧磁性相同，根据安培定则，线圈将受到朝向底座方向或者远离底座方向的安培力，该安培力的方向与端送托盘的抖动方向相反，因而，在安培力的作用下，防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动，在此运动过程中，弹性件会发生一定的弹性形变，因而在弹性件的作用下，防抖动驱动装置在运动后会恢复稳定状态，进而可动盘也会在运动后恢复稳定状态，从而完成对端送托盘的抖动修正过程。
其中，固定柱的具体类型不限，优选采用导磁固定柱；弹性件的具体类型不限，例如可以为平面弹簧等，当弹性件为平面弹簧时，请参考图6所示，平面弹簧包括外圈1230、内圈1232以及连接外圈和内圈的簧丝1231，其中，内圈与固定柱连接，外圈与外壳连接。
较优的，平面弹簧的数量为两个，其中一个平面弹簧的外圈与顶盖连接，另一个平面弹簧的外圈与底座连接。
具体的，第一线圈为矩形第一线圈，相应的，第一永磁铁的数量为四个，四个第一永磁铁分别设置于第一线圈的四个侧面。
优选的，连接柱与可动盘固定连接。在该实施例中，防抖动驱动装置通过连接柱与可动盘固定连接，不仅可以为可动盘提供与抖动方向相反的推力，还可以为可动盘提供与抖动方向相反的拉力，因而大大地降低了运输机器人的端送托盘的抖动现象。
在本发明的第二实施例中，如图7～图9所示，端送托盘还包括永磁铁固定件16，防抖动驱动装置包括：
第二线圈226，第二线圈226与可动盘11固定连接；
位于第二线圈两侧并与第二线圈间隔设置的第一永磁铁组2271和第二永磁铁组2272，第一永磁铁组2271与永磁铁固定件16固定连接，包括第二永磁铁2271a和第三永磁铁2271b，第二永磁铁组2272与固定盘10固定连接，包括与第二永磁铁和第三永磁铁分别位置相对的第四永磁铁2272a和第五永磁铁2272b，第二永磁铁和第三永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反，第四永磁铁和第五永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反，第二永磁铁与第四永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反；
复位簧223，复位簧的一端与固定盘10连接，另一端与可动盘11连接。
在该实施例中，控制装置与抖动检测装置和防抖动驱动装置电连接，当端送托盘发生抖动时，控制装置向防抖动驱动装置发送电信号，此时，第二线圈中通过电流，第二线圈根据电流方向的不同分为第一部分2260和第二部分2261，第一部分2260和第二部分2261的电流方向相反，且第一部分和第二部分的磁场方向也相反，根据安培定则，第一部分和第二部分受到相同方向的安培力，该安培力的方向与端送托盘的抖动方向相反，因而，在安培力的作用下，防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动，在此运动过程中，复位簧会发生一定的弹性形变，因而在复位簧的作用下，防抖动驱动装置在运动后会恢复稳定状态，进而可动盘也会在运动后恢复稳定状态，从而完成对端送托盘的抖动修正过程。
本发明实施例提供一种运输机器人，包括前述任一实施例的运输机器人的端送托盘。该运输机器人的防抖动能力较强，运输物体的安全性较高。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种运输机器人的端送托盘，其特征在于，包括固定盘，可相对固定盘移动的可动盘，设置于固定盘上的若干个防抖动驱动装置，设置于可动盘上的抖动检测装置，以及控制装置，其中：
所述抖动检测装置用于检测可动盘的抖动信息；
所述控制装置与抖动检测装置和所述若干个防抖动驱动装置电连接，用于根据可动盘的抖动信息，控制所述若干个防抖动驱动装置驱动可动盘朝向与抖动方向相反的方向运动；
所述防抖动驱动装置包括：
连接柱、外壳以及设置于外壳内的固定柱、第一线圈、多个第一永磁铁和弹性件，其中：
所述外壳包括底座、顶盖以及位于底座和顶盖之间的轭铁，所述顶盖具有避让第一线圈与固定柱的穿过孔，所述连接柱穿过所述顶盖的穿过孔与固定柱连接；
所述第一线圈套设于固定柱外侧，所述多个第一永磁铁排列于第一线圈外侧且面向第一线圈的一侧磁性相同，所述轭铁与所述多个第一永磁铁的外侧连接，所述弹性件连接外壳和固定柱；或者
所述端送托盘还包括永磁铁固定件，所述防抖动驱动装置包括：
第二线圈，所述第二线圈与可动盘固定连接；
位于第二线圈两侧并与第二线圈间隔设置的第一永磁铁组和第二永磁铁组，第一永磁铁组与永磁铁固定件固定连接，包括第二永磁铁和第三永磁铁，第二永磁铁组与固定盘固定连接，包括与第二永磁铁和第三永磁铁分别位置相对的第四永磁铁和第五永磁铁，所述第二永磁铁和第三永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反，所述第四永磁铁和第五永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反，所述第二永磁铁与第四永磁铁朝向第二线圈的一侧磁性相反；
复位簧，所述复位簧的一端与固定盘连接，另一端与可动盘连接。
2.如权利要求1所述的端送托盘，其特征在于，所述固定盘具有容置空间，所述可动盘设置于固定盘的容置空间内且可相对固定盘水平移动，所述若干个防抖动驱动装置设置于可动盘端面与固定盘内侧壁之间。
3.如权利要求2所述的端送托盘，其特征在于，所述可动盘为矩形可动盘，所述矩形可动盘的至少两个相邻的端面与固定盘内侧壁之间分别设置有防抖动驱动装置。
4.如权利要求3所述的端送托盘，其特征在于，所述可动盘的底部设置有滚珠，或者，所述固定盘的内底壁设置有滚珠。
5.如权利要求1所述的端送托盘，其特征在于，所述弹性件为平面弹簧，所述平面弹簧包括外圈、内圈以及连接外圈和内圈的簧丝，所述内圈与固定柱连接，所述外圈与外壳连接。
6.如权利要求5所述的端送托盘，其特征在于，所述平面弹簧为两个，其中一个平面弹簧的外圈与顶盖连接，另一个平面弹簧的外圈与底座连接。
7.如权利要求1所述的端送托盘，其特征在于，所述第一线圈为矩形第一线圈，所述第一永磁铁的数量为四个，四个第一永磁铁分别设置于第一线圈的四个侧面。
8.如权利要求1所述的端送托盘，其特征在于，所述连接柱与所述可动盘固定连接。
9.如权利要求1所述的端送托盘，其特征在于，所述固定柱为导磁固定柱。
10.如权利要求1～9任一项所述的端送托盘，其特征在于，所述抖动检测装置包括陀螺仪或者加速度计。
11.一种运输机器人，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的运输机器人的端送托盘。
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