CN107671889B - 防碰撞机构及全向移动机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化技术领域，提供一种防碰撞机构及全向移动机器人，所述防碰撞机构包括：碰撞部和至少两个弹性伸缩机构，所述弹性伸缩机构的一端与所述碰撞部铰接，所述弹性伸缩机构的另一端用于安装于所述移动本体。此种结构使得所述全向移动机器人在行进的过程中，有效地避免了所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。

Description

防碰撞机构及全向移动机器人

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种防碰撞机构及全向移动机器人。

背景技术

随着工业自动化的发展，全向移动机器人在智能设备行业运用愈加普及。由于全向移动机器人在行进的过程中，经常会碰到障碍物，因此对全向移动机器人的稳定性和可靠性也提出了更高的要求。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：目前的全向移动机器人由于缺少防碰撞装置，在碰到障碍物时，容易损坏全向移动机器人或者全向移动机器人上搭载的其它装置或设备。

发明内容

为了解决目前的全向移动机器人由于缺少防碰撞装置，在碰到障碍物时，容易损坏全向移动机器人或者全向移动机器人上搭载的其它装置或设备的技术问题，本发明提供一种能够减少碰撞损伤的防碰撞机构及全向移动机器人。

一种防碰撞机构，包括：碰撞部和至少两个弹性伸缩机构，所述弹性伸缩机构的一端与所述碰撞部铰接，所述弹性伸缩机构的另一端用于安装于所述防撞对象上。

在其中一些实施例中，所述防碰撞机构包括弹性圈和安装座，所述安装座内设置有容置槽，所述弹性圈设置于所述容置槽内，并且所述弹性圈套设于所述弹性伸缩机构的另一端，所述安装座用于固定于所述防撞对象。

在其中一些实施例中，所述弹性伸缩机构还包括滑动杆、杆套和弹性部件，所述杆套套设于所述滑动杆的一端，并且所述滑动杆可相对于所述杆套滑动；所述弹性部件套设于所述滑动杆，并且所述弹性部件的一端抵持所述滑动杆的另一端，所述弹性部件的另一端抵持所述杆套；所述滑动杆的另一端与所述碰撞部铰接，所述弹性圈套设于所述杆套。

在其中一些实施例中，所述弹性伸缩机构共有两个，各所述弹性伸缩机构分别铰接于所述碰撞部的两端。

在其中一些实施例中，所述弹性圈和安装座均有两个，每个弹性圈套设于一个所述弹性伸缩机构的另一端。

在其中一些实施例中，所述防碰撞机构包括安装座和弹性元件，所述安装座用于铰链连接于所述防撞对象，并且所述弹性元件一端与所述安装座固定连接，另一端用于与所述防撞对象固定连接；所述弹性伸缩机构与所述安装座固定连接。

在其中一些实施例中，所述防碰撞机构还包括安装座和弹性元件，所述安装座用于安装于所述防撞对象，并且所述安装座可相对于所述防撞对象滑动；所述弹性元件一端抵持所述安装座，另一端用于抵持所述防撞对象；所述弹性伸缩机构与所述安装座固定连接。

在其中一些实施例中，所述弹性伸缩机构为一弹性杆。

本发明还提供以下技术方案：

一种全向移动机器人，包括：移动本体和以上所述的防碰撞机构，所述防碰撞机构安装于所述移动本体的前端和/或后端。

在其中一些实施例中，所述移动本体包括外壳，所述外壳上设有可供所述防碰撞机构伸出所述外壳的缺口。

与现有技术相比较，本发明的防碰撞机构包括：碰撞部和至少两个弹性伸缩机构，所述弹性伸缩机构的一端与所述碰撞部铰接，所述弹性伸缩机构的另一端用于安装于所述移动本体。此种结构设计使得采用该防碰撞机构的全向移动机器人在行进的过程中，碰到障碍物时，弹性伸缩机构发生形变，从而使得碰撞冲击力被缓冲，避免了其搭载的其它装置或设备算坏。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明一实施例中全向移动机器人的立体图；

图2为本发明一实施例中防碰撞机构的立体图；

图3为本发明一实施例中防碰撞机构的分解图；

图4为本发明的其中一些实施例提供的全向移动机器人中防碰撞机构的结构示意图；

图5为本发明的其中一些实施例提供的全向移动机器人中防碰撞机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本说明书的具体实施例及说明书附图中，同样的结构名称在结构相同时，采用相同的标号；同样的结构名称的变形结构则采用不同的标号加以区分。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下将提供多个实施例进行详细的说明。

请参阅图1，图1为本发明提供的一种全向移动机器人的立体图。一种全向移动机器人，包括移动本体10和防碰撞机构20，所述防碰撞机构20安装于所述移动本体10的前端和/或后端，用于防止所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。

所述移动本体10还包括外壳，所述外壳上设有可供所述防碰撞机构伸出所述外壳端的缺口。

需要特别说明的是，该防碰撞机构20除可安装于所述全向移动机器人的移动本体10上，还可安装于无人机等其它防撞对象上。

如图2所示，图2为本发明提供的一种防碰撞机构的立体图。所述防碰撞机构20包括碰撞部21和弹性伸缩机构22，所述弹性伸缩机构22的一端与所述碰撞部21铰接。采用该防碰撞机构20的全向移动机器人在行进的过程中，当碰撞部21碰到障碍物时，弹性伸缩机构22发生形变，使得碰撞部21的一端或者整体向移动本体10靠近，从而使得碰撞冲击力被缓冲，避免了其搭载的其它装置或设备算坏。

另外，需要说明的是：所述碰撞部21具体可以是杆零件、板零件或者块零件。

如图3所示，图3为本发明提供的一种防碰撞机构的分解图。具体的，所述防碰撞机构20包括碰撞部21、弹性伸缩机构22、弹性圈23和安装座24。所述弹性伸缩机构22包括滑动杆221、杆套222和弹性部件223，其中，所述杆套222套设于所述滑动杆221的一端，并且所述滑动杆221可相对于所述杆套222滑动。所述弹性部件223套设于所述滑动杆221，并且所述弹性部件223的一端抵持所述滑动杆221的另一端。

所述弹性部件223的另一端抵持所述杆套222。所述滑动杆221的另一端与所述碰撞部21铰接。所述安装座24内设置有容置槽241，所述弹性圈23设置于所述容置槽241内，并且所述弹性圈23套设于所述杆套222。所述安装座24以螺纹连接的方式固定于所述移动本体10。

具体的，所述弹性伸缩机构22共有两个，相对应的，所述弹性圈23和安装座24也均有两个。在其它一些实施例中，所述弹性伸缩机构22的数量还可以根据实际需求设计为三个或三个以上。与之相对应的，所述弹性圈23和安装座24的数量均与所述弹性伸缩机构22的数量相同。

可以理解的是，在其中一些实施例中，所述弹性部件223为一弹簧，在其它一些实施例中，所述弹性部件223还可以为弹片或其它弹性元件。

可以理解的是，在其中一些实施例中，所述滑动杆221为一圆杆。在其它一些实施例中，所述滑动杆221的截面形状并不限于圆形，其可以根据实际需求设置，如正方形、三角形或者其它不规则形状等。

可以理解的是，在其中一些实施例中，所述弹性部件223可以不套设于所述滑动杆221，而是设置于所述杆套222内，并且所述弹性部件223的一端抵持所述滑动杆221的一端，所述弹性部件223的另一端抵持所述杆套222。

可以理解的是，在其中一些实施例中，所述弹性伸缩机构22还可以是其它缓冲器，如气压缓冲器、液压缓冲器等。所述弹性伸缩机构22的一端与所述碰撞部21铰接，另一端与所述安装座24固定连接。

在本实施例中，所述弹性伸缩机构22与所述碰撞部21相互垂直。

在其中一些实施例中，所述弹性伸缩机构22与所述碰撞部21的夹角为锐角或钝角。

所述全向移动机器人在行进的过程中，若所述碰撞部21的中部碰撞到障碍物时，则两个所述弹性伸缩机构22同时被压缩，即，所述滑动杆221相对于所述杆套222滑动，并且在压缩过程中，所述滑动杆221的另一端与所述杆套222逐渐靠近，所述弹性部件223被压缩。所述弹性部件223提供缓冲力，来缓冲所述碰撞部21和障碍物的碰撞，从而避免了所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。若所述碰撞部21的两端中的任一端碰撞到障碍物时，靠近该端的所述弹性伸缩机构22被压缩，由于另一个所述弹性伸缩机构22未被压缩，导致靠近该端的所述弹性伸缩机构22很难被压缩，由于所述弹性圈23套设于所述杆套222，所述弹性圈23受到挤压，可使得所述弹性伸缩机构22相对于固定于所述移动本体10上的安装座24略微倾斜，使得靠近该端的所述弹性伸缩机构22能够被顺利压缩。

可以理解的是，在其中一些实施例中，所述防碰撞机构20还可以包括弹性元件（图未示）。所述弹性伸缩机构22与所述安装座24固定连接。所述安装座24以铰链连接的方式安装于所述移动本体10，并且所述弹性元件（图未示）一端与所述安装座24固定连接，另一端与所述移动本体10固定连接。所述弹性元件（图未示）为一扭转弹簧或弹片。所述全向移动机器人在行进的过程中，若所述碰撞部21的中部碰撞到障碍物时，则两个所述弹性伸缩机构22同时被压缩，即，所述滑动杆221相对于所述杆套222滑动，并且在压缩过程中，所述滑动杆221的另一端与所述杆套222逐渐靠近，所述弹性部件223被压缩。所述弹性部件223提供缓冲力，来缓冲所述碰撞部21和障碍物的碰撞，从而避免了所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。若所述碰撞部21的两端中的任一端碰撞到障碍物时，靠近该端的所述弹性伸缩机构22被压缩，由于另一个所述弹性伸缩机构22未被压缩，导致靠近该端的所述弹性伸缩机构22很难被压缩，由于所述安装座24与所述移动本体10铰链连接，可使得所述弹性伸缩机构22相对于所述移动本体10倾斜，使得靠近该端的所述弹性伸缩机构22能够被顺利压缩。

可以理解的是，在其中一些实施例中，所述防碰撞机构20还可以包括弹性元件（图未示）。所述安装座24固定于所述移动本体10，所述弹性伸缩机构22的一端与所述碰撞部21铰接，另一端与所述安装座24铰接。所述弹性元件（图未示）一端与所述安装座24固定连接，另一端与所述弹性伸缩机构22的另一端固定连接。

所述移动本体10还包括外壳（图未示），所述外壳上设置有可供所述防碰撞机构伸出所述外壳的缺口（图未示）。

请参阅图4，在其中一些实施例中，一种全向移动机器人，包括移动本体10a和防碰撞机构20a，所述防碰撞机构20a安装于所述移动本体10a的前端和/或后端，用于防止所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。

所述移动本体10a与上述实施例中的移动本体10基本相同，区别点在于本实施例中的所述移动本体10a设有滑动槽11a。

所述防碰撞机构20a包括碰撞杆21a、弹性伸缩机构22a、安装座24a和弹性元件（图未示）。所述碰撞杆21a与所述弹性伸缩机构22a铰接，所述弹性伸缩机构22a与所述安装座24a固定连接。所述安装座24a安装于所述移动本体10a，所述安装座24a可沿所述移动本体10a内的滑动槽11a内滑动，所述滑动槽11a与所述碰撞杆21a（未碰到障碍物时，所述碰撞杆21a的状态）平行设置。所述弹性元件（图未示）一端顶持所述安装座24a，另一端抵持所述移动本体10a。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述安装座24a设置有滚轮，所述安装座24a可通过滚轮相对于所述移动本体10a滑动。

所述弹性伸缩机构22a可采用与上述实施例的弹性伸缩机构22相同的结构，即所述弹性伸缩机构22a包括滑动杆221、杆套222和弹性部件223，所述杆套222套设于所述滑动杆221的一端，并且所述滑动杆221可相对于所述杆套222滑动，所述弹性部件223套设于所述滑动杆221，并且所述弹性部件223的一端抵持所述滑动杆221的另一端，所述弹性部件223的另一端抵持所述杆套222，所述杆套222与所述安装座24a固定连接；或者，所述弹性伸缩机构22a包括滑动杆221、杆套222和弹性部件223，所述杆套222套设于所述滑动杆221的一端，并且所述滑动杆221可相对于所述杆套222滑动，所述弹性部件223设置于所述杆套222内，并且所述弹性部件223的一端抵持所述滑动杆221的一端，所述弹性部件223的另一端抵持所述杆套222，所述滑动杆221的另一端与所述碰撞杆21a铰接，所述杆套222与所述安装座24a固定连接。

所述全向移动机器人在行进的过程中，若所述碰撞杆21a的中部碰撞到障碍物时，则两个所述弹性伸缩机构22a同时被压缩，来缓冲所述碰撞杆21a和障碍物的碰撞，从而避免了所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。若所述碰撞杆21a的两端中的任一端碰撞到障碍物时，靠近该端的所述弹性伸缩机构22a被压缩。若另一个所述弹性伸缩机构22a未被压缩，导致靠近该端的所述弹性伸缩机构22a很难被压缩。由于所述安装座24a可相对于所述移动本体10a滑动，可使得靠近该端的所述弹性伸缩机构22a向靠近另一所述弹性伸缩机构22a的方向移动（即，两个弹性压缩机构22a相互靠近），使得靠近该端的所述弹性伸缩机构22a能够被顺利压缩。

请参阅图5，图5为本发明的其中一些实施例提供的全向移动机器人中防碰撞机构的结构示意图。一种全向移动机器人，包括移动本体10b和防碰撞机构20b，所述防碰撞机构20b安装于所述移动本体10b的前端和/或后端，用于防止所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。

所述移动本体10b与上述实施例中的移动本体10基本相同，在此不再赘述。

所述防碰撞机构20b包括碰撞部21b和弹性伸缩机构22b，所述弹性伸缩机构22b的一端与所述碰撞部21b铰接，所述弹性伸缩机构22b的另一端用于安装于所述移动本体10b。

在本实施例中，所述防碰撞机构20b包括碰撞部21b和弹性伸缩机构22b，所述弹性伸缩机构22b为一弹性杆，在受到外界压力时，可发生弯曲，并且当外界压力消失后，可恢复原状。所述弹性伸缩机构22b的一端与所述碰撞部21b铰接，所述弹性伸缩机构22b的另一端用于固定于所述移动本体10b。

所述全向移动机器人在行进的过程中，若所述碰撞部21b的中部碰撞到障碍物时，则两个所述弹性伸缩机构22b同时被压缩，即，两个所述弹性伸缩机构22b同时发生弯曲。所述弹性伸缩机构22b提供缓冲力，来缓冲所述碰撞部21b和障碍物的碰撞，从而避免了所述全向移动机器人在碰到障碍物时，所述全向移动机器人及其搭载的其它装置或设备损坏。若所述碰撞部21b的两端中的任一端碰撞到障碍物时，靠近该端的所述弹性伸缩机构22b被压缩，若另一个所述弹性伸缩机构22b未被压缩，则会导致靠近该端的所述弹性伸缩机构22b很难被压缩，由于所述弹性伸缩机构22b可以发生弯曲，可使得靠近该端的所述弹性伸缩机构22b发生弯曲时，另一个弹性伸缩机构22b也发生相应的弯曲，使得靠近该端的所述弹性伸缩机构22b能够顺利发生弯曲。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述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 (7)

1.一种防碰撞机构，其特征在于，包括碰撞部和至少两个弹性伸缩机构，所述弹性伸缩机构的一端与所述碰撞部铰接，所述弹性伸缩机构的另一端用于安装于防撞对象上；所述防碰撞机构包括弹性圈和安装座，所述安装座内设置有容置槽，所述弹性圈设置于所述容置槽内，并且所述弹性圈套设于所述弹性伸缩机构的一端，所述安装座用于固定于所述防撞对象;

所述弹性伸缩机构包括滑动杆、杆套和弹性部件，所述杆套滑动套设于所述滑动杆的一端，所述滑动杆的另一端与所述碰撞部铰接；

所述弹性部件套设于所述滑动杆，所述弹性部件两端分别抵接于所述杆套和所述滑动杆端部；

所述弹性圈套设于所述杆套；

所述弹性圈受到弹性伸缩机构挤压时，该弹性伸缩机构可相对于所述安装座发生倾斜，以使得该弹性伸缩机构能够被顺利压缩。

2.根据权利要求1所述的防碰撞机构，其特征在于，所述弹性伸缩机构共有两个，各所述弹性伸缩机构分别铰接于所述碰撞部的两端。

3.根据权利要求2所述的防碰撞机构，其特征在于，所述弹性圈和安装座均有两个，每个弹性圈套设于一个所述弹性伸缩机构的另一端。

4.一种防碰撞机构，其特征在于，包括碰撞部和至少两个弹性伸缩机构，所述弹性伸缩机构的一端与所述碰撞部铰接，所述弹性伸缩机构的另一端用于安装于防撞对象上；

所述防碰撞机构包括安装座和弹性元件，所述安装座用于铰链连接于所述防撞对象，并且所述弹性元件一端与所述安装座固定连接，另一端用于与所述防撞对象固定连接；

所述弹性伸缩机构与所述安装座固定连接,所述弹性伸缩机构包括滑动杆、杆套和弹性部件，所述杆套滑动套设于所述滑动杆的一端，所述滑动杆的另一端与所述碰撞部铰接；

所述弹性部件套设于所述滑动杆，所述弹性部件两端分别抵接于所述杆套和所述滑动杆端部；

所述杆套与所述安装座连接；

当所述弹性元件被弹性伸缩机构挤压时，该弹性伸缩机构可相对于所述安装座发生倾斜，以使得该弹性伸缩机构能够被顺利压缩。

5.一种防碰撞机构，其特征在于，包括碰撞部和至少两个弹性伸缩机构，所述弹性伸缩机构的一端与所述碰撞部铰接，所述弹性伸缩机构的另一端用于安装于防撞对象上；

所述防碰撞机构还包括安装座和弹性元件，所述安装座用于安装于所述防撞对象，并且所述安装座可相对于所述防撞对象滑动；

所述弹性元件一端抵持所述安装座，另一端用于抵持所述防撞对象；

所述弹性伸缩机构与所述安装座固定连接,所述弹性伸缩机构包括滑动杆、杆套和弹性部件，所述杆套滑动套设于所述滑动杆的一端，所述滑动杆的另一端与所述碰撞部铰接；

所述弹性部件套设于所述滑动杆，所述弹性部件两端分别抵接于所述杆套和所述滑动杆端部；

所述杆套与所述安装座连接；

当所述弹性元件被弹性伸缩机构挤压时，该弹性伸缩机构可相对于所述安装座发生倾斜，以使得该弹性伸缩机构能够被顺利压缩。

6.一种全向移动机器人，其特征在于，包括：移动本体和权利要求1-5中任一项所述的防碰撞机构，所述防碰撞机构安装于所述移动本体的前端和/或后端。

7.根据权利要求6所述的全向移动机器人，其特征在于，所述移动本体包括外壳，所述外壳上设有可供所述防碰撞机构伸出所述外壳的缺口。

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