CN107361604B - 斜坡行走的运输机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜坡行走的运输机器人，包括：行走底座，其包括相互铰接的前板体和后板体、两个第一从动轮、两个第一伸缩机构、两个第二伸缩机构，伸缩机构包括：支柱，其底端设置第二从动轮，顶端与前板体底面旋转固接；连接杆，其与套杆的顶面一体成型，连接杆套设有涡轮；旋转电机，其输出端连接涡杆，涡杆与涡轮啮合，以带动连接杆旋转；存储箱，其滑动设于行走底座顶面，前板体顶面固设一竖直板，竖直板一侧设置多个伸缩杆，伸缩杆一端与存储箱固接，伸缩杆缩短使存储箱位于前板体上，伸长使存储箱位于后板体上。本发明具有使机器人在斜坡行走的过程中，能够根据支腿的长度调节，平稳过渡，以保持餐盘的平稳性的有益效果。

Description

斜坡行走的运输机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域。更具体地说，本发明涉及一种斜坡行走的运输机器人。

背景技术

随着社会的不断发展，机器人在各个行业和领域均有广泛的应用，其中，在民用餐饮行业还十分少见，经检索，现有设计的移动服务机器人各种电子模块很多，能够实现的功能很多，如音乐播放、语音对话、视频通话、人脸识别、自动充电、手势识别各种功能，但是，对于送餐机器人而言，如何保证在送餐过程中的平稳性，且机器人在送餐过程中由于其不仅局限与平地行走，现在大多餐厅格局多设计斜坡过渡至另一高度以增加层次感，这就需要机器人在运输过程中适应斜坡行走，且能够保持餐盘平稳，如何使机器人适于斜坡行走且保持餐盘平稳是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种斜坡行走的运输机器人，其能够使机器人在斜坡行走的过程中，能够根据支腿的长度调节，平稳过渡，以保持餐盘的平稳性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种斜坡行走的运输机器人，包括：行走底座，其包括相互铰接的前板体和后板体、间隔设置于所述后板体底面后端的两个第一从动轮、间隔设置于所述前板体底面前端的两个第一伸缩机构、间隔设置于所述前板体底面后端的两个第二伸缩机构，所述第一伸缩机构和所述第二伸缩机构均包括：

支柱，其顶端与所述前板体底面旋转固接，所述支柱包括多个从下至上、由内至外依次螺旋套接的套杆，两个支柱顶端的套杆间设有配对的大小相等的皮带轮，一对皮带轮间通过皮带传动，所述前板体位于其中一个支柱的顶面具有一开口，所述开口与所述支柱同轴设置，以使该支柱的顶面部分展现出，其中，所述支柱外套设一伸缩套，所述伸缩套的顶端固接于所述前板体顶面，所述伸缩套底端与所述支柱底端的套杆固接，以防止其旋转；

连接杆，其竖直穿过所述开口与位于开口处的套杆的顶面一体成型，所述连接杆沿其周向套设有涡轮；

旋转电机，其输出端连接一涡杆，所述涡杆与所述涡轮啮合，以带动所述连接杆旋转；其中，所述第二伸缩机构的支柱底端设置一主动轮，两个主动轮底端分别连接行走电机，所述第一伸缩机构的支柱底端设置一第二从动轮；

存储箱，其滑动设于所述行走底座顶面，所述前板体顶面前端竖直向上固设一竖直板，所述竖直板靠近所述存储箱的一侧水平朝向所述存储箱的方向设置多个伸缩杆，所述伸缩杆靠近所述存储箱的一端与所述存储箱固接，所述伸缩杆连接一伸缩电机，以带动所述伸缩杆缩短进而使所述存储箱位于前板体上，伸长进而使所述存储箱位于后板体上。

优选的是，所述行走底座还包括：上级设备，用于生成教导数据；

控制设备，其与所述上级设备通信连接，用于接收教导数据，所述控制设备与所述行走电机、所述旋转电机、及所述伸缩电机连接，用于依据教导数据来控制所述行走电机所述旋转电机、及所述伸缩电机工作。

优选的是，所述存储箱包括：

外箱体，其滑动设于所述行走底座顶面；

多个托盘，其从下至上水平间隔设于所述外箱体内；

其中，所述外箱体内侧壁沿其周向位于每个所述托盘底面间隔铰接设置多个隔板，以支撑所述托盘，所述隔板绕所述外箱体内侧壁向上旋转0-90度，以取出托盘。

优选的是，所述托盘包括由内到外依次套设的内板体、中框体、及外框体，其中，所述外框体和所述中框体间通过弹簧连接，所述中框体和所述内板体间敷设橡胶层，所述内板体上表面沿其长度方向的两端沿其宽度方向设置第一滑道，还包括：

两对条状滑道，所述条状滑道搭接于两个第一滑道上，且垂直于第一滑道，所述条状滑道底面设置有与所述第一滑道相适配的凸块，所述第一滑道底面间距设有多对螺纹孔，所述条状滑道上穿过所述凸块具有通孔，螺栓穿过通孔与螺纹孔螺接，以将所述条状滑道固定于所述内板体；

托盘垫，所述托盘垫搭接于一对条状滑道上，所述托盘垫底面向上凹陷设有与所述条状滑道相适配的凹槽，以使所述托盘垫沿所述条状滑道滑动，且所述托盘垫的底面与所述内板体接触，所述托盘垫平行与所述凹槽的一侧具有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔与所述条状滑道抵接，以将所述托盘垫固定；

一对L形固定臂，其相对设于所述托盘垫的两侧，所述固定臂包括水平臂和竖直臂，其中所述水平臂通过弹簧可抽拉水平设于所述托盘垫的一侧，所述竖直臂竖直固定在所述水平臂远离所述托盘垫的一侧，一对竖直臂的相对侧壁设有夹爪，以固定餐。

优选的是，所述托盘垫顶面向下凹陷形成容纳槽，所述容纳槽内铺设缓冲层，所述缓冲层顶面敷设纱布层，以固定缓冲层，其中，所述缓冲层为沙子、海绵中的一种。

优选的是，所述竖直臂的侧壁具有使所述夹爪上下间隔设置多个螺纹孔，所述夹爪与所述竖直臂连接的一端螺纹连接。

优选的是，所述行走底座顶面相对平行设置两个第二滑道，所述第二滑道垂直于所述前板体和所述后板体间的铰接线，所述外箱体底面设有与所述第二滑道相适配的滑块，以使所述外箱体滑动设于所述行走底座顶面。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明所述的斜坡行走的运输机器人能够通过相互铰接的板体，使存储箱可以在前板体和后板体间调换，而调节整个装置的重心，增加整个装置的稳定性，实现机器人在斜坡行走的过程中，能够根据支腿的长度调节，平稳过渡，以保持餐盘的平稳性的功能。

第二、本发明所述的斜坡行走的运输机器人的餐饮运输机器人执行的各种操作由控制设备来控制，控制设备与餐饮运输机器人通信连接，运输机器人的行走电机、旋转电机和伸缩电机执行的各种操作由控制设备来控制，控制设备与运输机器人的行走电机、旋转电机和伸缩电机通信连接，以能够控制行走电机、旋转电机和伸缩电机的工作，进而控制行走底座的运动方向和运行位移、支柱的收缩和伸长、及伸缩杆的收缩和伸长，上级设备与控制设备彼此通信连接，控制设备从上级设备获得用于教导行走电机、旋转电机和伸缩电机工作的教导数据，控制设备控制行走电机、旋转电机和伸缩电机实现存储在控制设备中的教导数据来工作，操作人员可以通过上级设备监控运输机器人，实现运输机器人的自主工作。

第三、本发明所述的斜坡行走的运输机器人的多个托盘依次间隔设置，增加运输量，同时托盘通过隔板支撑，隔板与所述外箱体内侧壁向上旋转0-90度设置，方便依次取出和放置托盘，沿托盘的周向分别通过弹簧和橡胶层形成两道防振保护，第一滑道和条状滑道的设置使托盘垫可以位于内板体的任意位置而固定餐盘，扩大整个装置的实用性，餐盘底面形成缓冲，同时，当放置餐盘时，在餐盘底座周向形成缓冲，有效的增加整个装置的防震荡的功能。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的所述斜坡行走的运输机器人的结构示意图；

图2为本发明的所述斜坡行走的运输机器人的结构示意图；

图3为本发明的所述托盘的结构示意图；

图4为本发明的所述托盘垫的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，本发明提供一种斜坡行走的运输机器人，包括：

行走底座，其包括相互铰接的前板体10和后板体11、间隔设置于所述后板体11底面后端的两个第一从动轮12、间隔设置于所述前板体10底面前端的两个第一伸缩机构、间隔设置于所述前板体10底面后端的两个第二伸缩机构，所述第一伸缩机构和所述第二伸缩机构均包括：

支柱20，其顶端与所述前板体10底面旋转固接，所述支柱20包括多个从下至上、由内至外依次螺旋套接的套杆22，两个支柱20顶端的套杆22间设有配对的大小相等的皮带轮23，一对皮带轮23间通过皮带传动，所述前板体10位于其中一个支柱20的顶面具有一开口24，所述开口24与所述支柱20同轴设置，以使该支柱20的顶面部分展现出，其中，所述支柱20外套设一伸缩套25，所述伸缩套25的顶端固接于所述前板体10顶面，所述伸缩套25底端与所述支柱20底端的套杆22固接，以防止其旋转；

连接杆26，其竖直穿过所述开口24与位于开口24处的套杆22的顶面一体成型，所述连接杆26沿其周向套设有涡轮27；

旋转电机28，其输出端连接一涡杆29，所述涡杆29与所述涡轮27啮合，以带动所述连接杆26旋转；其中，所述第二伸缩机构的支柱20底端设置一主动轮13，

两个主动轮13底端分别连接行走电机，所述第一伸缩机构的支柱20底端设置一第

二从动轮21；

存储箱3，其滑动设于所述行走底座顶面，所述前板体10顶面前端竖直向上固设一竖直板30，所述竖直板30靠近所述存储箱3的一侧水平朝向所述存储箱3的方向设置多个伸缩杆31，所述伸缩杆31靠近所述存储箱3的一端与所述存储箱3固接，所述伸缩杆31连接一伸缩电机，以带动所述伸缩杆31缩短进而使所述存储箱3位于前板体10上，伸长进而使所述存储箱3位于后板体11上。

在上述技术方案中，当第一伸缩机构和第二伸缩机构伸缩至最短时主动轮13的底端、及第二从动轮21底端距离所述前板体10下表面的距离，及第一从动轮12的底端距离所述后板体11下表面的距离相等，伸缩套25为可伸缩的套体，当开启旋转电机28时，旋转电机28带动涡杆29旋转，进而带动涡轮27旋转，涡轮27旋转带动连接杆26旋转，进而带动位于所述支柱20顶端的套杆22旋转，由于位于所述支柱20底端的套杆22通过伸缩套25固定，套杆22间旋转使支柱20伸长或者缩短，同时伸缩套25同步伸长或者缩短，使用过程中，一开始第一伸缩机构和第二伸缩机构螺至最短，如果需要上坡，此时所述存储箱3位于所述前板体10，开启旋转电机28，所述旋转带动支柱20伸长至使第二伸缩机构的支柱20和所述后板体11与斜坡面间刚好抵接形成直角三角形，具体的算法可以根据斜坡的角度换算，后板体11的第一从动轮12与所述斜坡抵接，第二伸缩机构的主动轮13与所述斜坡的最低端抵接，开启伸缩电机，带动伸缩杆31伸长进而使所述存储箱3位于后板体11上，开启行走电机，爬坡，当第一从动轮12爬至顶端时，开启所述第一伸缩机构的伸缩电机，伸长所述第一伸缩机构的支柱20与斜坡抵接(也可以在整个爬斜坡的过程中设置)，开启伸缩电机，带动伸缩杆31缩短进而使所述存储箱3位于前板体10上，继续上行，当主动轮13爬至顶端时，开启旋转电机28，支柱20缩短，使第二伸缩机构的支柱20收缩至最短，第二伸缩机构的支柱20和第一伸缩机构的支柱20与斜坡面间刚好抵接形成直角三角形，开启伸缩电机，带动伸缩杆31伸长进而使所述存储箱3位于后板体11上，开启第一伸缩机构的旋转电机28，使第一伸缩机构的支柱20收缩至最短，开启行走电机，行走完成爬坡，具体下坡的方法类似，综合利用第一伸缩机构、第二伸缩机构的功能，平稳过渡实现。采用这种方案能够通过相互铰接的板体，使存储箱3可以在前板体10和后板体11间调换，而调节整个装置的重心，增加整个装置的稳定性，实现机器人在斜坡行走的过程中，能够根据支腿的长度调节，平稳过渡，以保持餐盘的平稳性的功能。

在另一种技术方案中，所述行走底座还包括：上级设备，用于生成教导数据；

控制设备，其与所述上级设备通信连接，用于接收教导数据，所述控制设备与所述行走电机、所述旋转电机28、及所述伸缩电机连接，用于依据教导数据来控制所述行走电机所述旋转电机28、及所述伸缩电机工作。采用这种方案，餐饮运输机器人执行的各种操作由控制设备来控制，控制设备与餐饮运输机器人通信连接，运输机器人的行走电机、旋转电机28和伸缩电机执行的各种操作由控制设备来控制，控制设备与运输机器人的行走电机、旋转电机28和伸缩电机通信连接，以能够控制行走电机、旋转电机28和伸缩电机的工作，进而控制行走底座的运动方向和运行位移、支柱20的收缩和伸长、及伸缩杆31的收缩和伸长，上级设备与控制设备彼此通信连接，控制设备从上级设备获得用于教导行走电机、旋转电机28和伸缩电机工作的教导数据，控制设备控制行走电机、旋转电机28和伸缩电机实现存储在控制设备中的教导数据来工作，操作人员可以通过上级设备监控运输机器人，实现运输机器人的自主工作。

在另一种技术方案中，所述存储箱3包括：

外箱体32，其滑动设于所述行走底座顶面；

多个托盘33，其从下至上水平间隔设于所述外箱体32内；

其中，所述外箱体32内侧壁沿其周向位于每个所述托盘33底面间隔铰接设置多个隔板，以支撑所述托盘33，所述隔板绕所述外箱体32内侧壁向上旋转0-90度，以取出托盘33。采用这种方案能够多个托盘33依次间隔设置，增加运输量，同时托盘33通过隔板支撑，隔板与所述外箱体32内侧壁向上旋转0-90度设置，方便依次取出和放置托盘33。

在另一种技术方案中，所述托盘33包括由内到外依次套设的内板体34、中框体35、及外框体36，其中，所述外框体36和所述中框体35间通过弹簧连接，所述中框体35和所述内板体34间敷设橡胶层37，所述内板体34上表面沿其长度方向的两端沿其宽度方向设置第一滑道38，还包括：

两对条状滑道4，所述条状滑道4搭接于两个第一滑道38上，且垂直于第一滑道38，所述条状滑道4底面设置有与所述第一滑道38相适配的凸块40，所述第一滑道38底面间距设有多对螺纹孔，所述条状滑道4上穿过所述凸块40具有通孔41，螺栓穿过通孔41与螺纹孔螺接，以将所述条状滑道4固定于所述内板体34；

托盘垫5，所述托盘垫5搭接于一对条状滑道4上，所述托盘垫5底面向上凹陷设有与所述条状滑道4相适配的凹槽50，以使所述托盘垫5沿所述条状滑道4滑动，且所述托盘垫5的底面与所述内板体34接触，所述托盘垫5平行与所述凹槽50的一侧具有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔与所述条状滑道4抵接，以将所述托盘垫5固定；

一对L形固定臂6，其相对设于所述托盘垫5的两侧，所述固定臂6包括水平臂60和竖直臂61，其中所述水平臂60通过弹簧可抽拉水平设于所述托盘垫5的一侧，所述竖直臂61竖直固定在所述水平臂60远离所述托盘垫5的一侧，一对竖直臂61的相对侧壁设有夹爪62，以固定餐盘。采用这种方案，沿托盘33的周向分别通过弹簧和橡胶层37形成两道防振保护，第一滑道38和条状滑道4的设置使托盘垫5可以位于内板体34的任意位置而固定餐盘，扩大整个装置的实用性。

在另一种技术方案中，所述托盘垫5顶面向下凹陷形成容纳槽，所述容纳槽内铺设缓冲层70，所述缓冲层70顶面敷设纱布层71，以固定缓冲层70，其中，所述缓冲层70为沙子、海绵中的一种。采用这种方案能够对餐盘底面形成缓冲，同时，当放置餐盘时，在餐盘底座周向形成缓冲，有效的增加整个装置的防震荡的功能。

在另一种技术方案中，所述竖直臂61的侧壁具有使所述夹爪62上下间隔设置多个螺纹孔，所述夹爪62与所述竖直臂61连接的一端螺纹连接。采用这种方案能够调节夹爪62的高度，使其适用于不同的餐盘。

在另一种技术方案中，所述行走底座顶面相对平行设置两个第二滑道8，所述第二滑道8垂直于所述前板体10和所述后板体11间的铰接线，所述外箱体32底面设有与所述第二滑道8相适配的滑块，以使所述外箱体32滑动设于所述行走底座顶面。采用这种方案能够实现所述外箱体32相对于所述行走底座的底面滑动。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明斜坡行走的运输机器人的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种斜坡行走的运输机器人，其特征在于，包括：

行走底座，其包括相互铰接的前板体和后板体、间隔设置于所述后板体底面后端的两个第一从动轮、间隔设置于所述前板体底面前端的两个第一伸缩机构、间隔设置于所述前板体底面后端的两个第二伸缩机构，所述第一伸缩机构和所述第二伸缩机构均包括：

支柱，其顶端与所述前板体底面旋转固接，所述支柱包括多个从下至上、由内至外依次螺旋套接的套杆，两个支柱顶端的套杆间设有配对的大小相等的皮带轮，一对皮带轮间通过皮带传动，所述前板体位于其中一个支柱的顶面具有一开口，所述开口与所述支柱同轴设置，以使该支柱的顶面部分展现出，其中，所述支柱外套设一伸缩套，所述伸缩套的顶端固接于所述前板体顶面，所述伸缩套底端与所述支柱底端的套杆固接，以防止其旋转；

连接杆，其竖直穿过所述开口与位于开口处的套杆的顶面一体成型，所述连接杆沿其周向套设有涡轮；

旋转电机，其输出端连接一涡杆，所述涡杆与所述涡轮啮合，以带动所述连接杆旋转；其中，所述第二伸缩机构的支柱底端设置一主动轮，两个主动轮底端分别连接行走电机，所述第一伸缩机构的支柱底端设置一第二从动轮；

存储箱，其滑动设于所述行走底座顶面，所述前板体顶面前端竖直向上固设一竖直板，所述竖直板靠近所述存储箱的一侧水平朝向所述存储箱的方向设置多个伸缩杆，所述伸缩杆靠近所述存储箱的一端与所述存储箱固接，所述伸缩杆连接一伸缩电机，以带动所述伸缩杆缩短进而使所述存储箱位于前板体上，伸长进而使所述存储箱位于后板体上。

2.如权利要求1所述的斜坡行走的运输机器人，其特征在于，所述行走底座还包括：上级设备，用于生成教导数据；

控制设备，其与所述上级设备通信连接，用于接收教导数据，所述控制设备与所述行走电机、所述旋转电机、及所述伸缩电机连接，用于依据教导数据来控制所述行走电机所述旋转电机、及所述伸缩电机工作。

3.如权利要求2所述的斜坡行走的运输机器人，其特征在于，所述存储箱包括：

外箱体，其滑动设于所述行走底座顶面；

多个托盘，其从下至上水平间隔设于所述外箱体内；

其中，所述外箱体内侧壁沿其周向位于每个所述托盘底面间隔铰接设置多个隔板，以支撑所述托盘，所述隔板绕所述外箱体内侧壁向上旋转0-90度，以取出托盘。

4.如权利要求3所述的斜坡行走的运输机器人，其特征在于，所述托盘包括由内到外依次套设的内板体、中框体、及外框体，其中，所述外框体和所述中框体间通过弹簧连接，所述中框体和所述内板体间敷设橡胶层，所述内板体上表面沿其长度方向的两端沿所述内板体宽度方向设置第一滑道，还包括：

两对条状滑道，所述条状滑道搭接于两个第一滑道上，且垂直于第一滑道，所述条状滑道底面设置有与所述第一滑道相适配的凸块，所述第一滑道底面间距设有多对螺纹孔，所述条状滑道上穿过所述凸块具有通孔，螺栓穿过通孔与螺纹孔螺接，以将所述条状滑道固定于所述内板体；

托盘垫，所述托盘垫搭接于一对条状滑道上，所述托盘垫底面向上凹陷设有与所述条状滑道相适配的凹槽，以使所述托盘垫沿所述条状滑道滑动，且所述托盘垫的底面与所述内板体接触，所述托盘垫平行与所述凹槽的一侧具有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔与所述条状滑道抵接，以将所述托盘垫固定；

一对L形固定臂，其相对设于所述托盘垫的两侧，所述固定臂包括水平臂和竖直臂，其中所述水平臂通过弹簧可抽拉水平设于所述托盘垫的一侧，所述竖直臂竖直固定在所述水平臂远离所述托盘垫的一侧，一对竖直臂的相对侧壁设有夹爪，以固定餐盘。

5.如权利要求4所述的斜坡行走的运输机器人，其特征在于，所述托盘垫顶面向下凹陷形成容纳槽，所述容纳槽内铺设缓冲层，所述缓冲层顶面敷设纱布层，以固定缓冲层，其中，所述缓冲层为沙子、海绵中的一种。

6.如权利要求4所述的斜坡行走的运输机器人，其特征在于，所述竖直臂的侧壁具有使所述夹爪上下间隔设置多个螺纹孔，所述夹爪与所述竖直臂连接的一端螺纹连接。

7.如权利要求3所述的斜坡行走的运输机器人，其特征在于，所述行走底座顶面相对平行设置两个第二滑道，所述第二滑道垂直于所述前板体和所述后板体间的铰接线，所述外箱体底面设有与所述第二滑道相适配的滑块，以使所述外箱体滑动设于所述行走底座顶面。