CN109176465A - 机器人制动底盘 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及机器人领域，公开了一种机器人制动底盘，包括底盘基座、可滚动地固定在所述底盘基座上的轮子，还包括固设于所述底盘基座上的制动装置；所述制动装置包括可转动地固定在所述底盘基座上的支架、固定在所述支架上并正对所述轮子的刹车片、与所述支架枢接的连杆、以及固定在所述底盘基座上并与所述连杆传动连接的驱动器；所述驱动器驱动所述连杆移动、并使所述连杆带动所述支架转动以使所述刹车片抵压或远离所述轮子。本发明中实施例提供的机器人制动底盘一方面能够进行快速制动，且制动距离短，避免发生安全隐患；另一方面能够保证机器人在断电或充电时也能保持刹车状态，使用安全。

Description

机器人制动底盘

技术领域

本发明实施例涉及机器人领域，特别涉及一种机器人制动底盘。

背景技术

随着自动控制技术的发展和计算机的广泛应用，以及电子技术的结合，机器人的使用越来越普遍，机器人在运动、控制方面要求越来越高。现有技术中的机器人通过电机控制底盘上的轮子进行移动，此类机器人不带有机械刹车装置，当机器人需要制动时，依靠软件程序控制电机刹车。

本发明的发明人发现，现有技术中存在如下问题：机器人仅依靠电机刹车，一方面无法进行快速制动，导致制动距离长，尤其是在下坡或者快速行驶时，刹车过程存在安全隐患；另一方面电机必须在通电状态下才能正常工作，在断电状态下或者在机器人进行充电时，电机无法工作，使得机器人无制动功能，从而导致机器人轮子滑动不受控，容易发生安全隐患。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种机器人制动底盘，一方面能够进行快速制动，且制动距离短，避免发生安全隐患；另一方面能够保证机器人在断电或充电时也能保持刹车状态，使用安全。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种机器人制动底盘，包括底盘基座、可滚动地固定在所述底盘基座上的轮子，还包括固设于所述底盘基座上的制动装置；所述制动装置包括可转动地固定在所述底盘基座上的支架、固定在所述支架上并正对所述轮子的刹车片、与所述支架枢接的连杆、以及固定在所述底盘基座上并与所述连杆传动连接的驱动器；所述驱动器驱动所述连杆移动、并使所述连杆带动所述支架转动以使所述刹车片抵压或远离所述轮子。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在机器人制动底盘上固设有可转动地固定在所述底盘基座上的支架、固定在所述支架上并正对所述轮子的刹车片、与所述支架枢接的连杆、以及固定在所述底盘基座上并与所述连杆传动连接的驱动器。刹车时利用驱动器驱动连杆，由于连杆的长度不变，连杆的移动将会带动支架转动，进而使得支架上固定的刹车片在垂直于轮子径向方向上的位置也随之改变，从而刹车片能够抵压在轮子上，通过利用刹车片和轮子之间的摩擦力，使得本实施方式中的机器人制动底盘能够对机器人进行快速制动，制动距离短，避免了“机器人仅依靠电机刹车，无法进行快速制动，导致制动距离长，尤其是在下坡或者快速行驶时，刹车过程存在安全隐患”的情况的发生；此外，利用机械结构制动，只要刹车片抵压在轮子上，就能阻止轮子自由转动，因而能够保证机器人在断电或充电时也能保持刹车状态，即在不耗电的同时还能够防止机器人移动，保证使用安全。

另外，所述连杆、所述支架以及所述刹车片组成刹车组件，所述刹车组件的数量为两个，两个所述刹车组件的连杆分设于所述驱动器的相对两侧，两个所述刹车组件的刹车片分设于所述轮子的相对两侧。通过在轮子的相对两侧设置两个刹车组件，使得制动装置的刹车效果更好，进一步提高了制动装置的制动性能。

另外，所述支架包括设置于所述底盘基座上的转轴、与所述转轴枢接的拉杆，所述拉杆与所述连杆枢接，所述刹车片设置在所述拉杆上。

另外，所述转轴和所述连杆分设于所述拉杆的两个末端，所述刹车片在拉杆上的固定位置位于所述两个末端之间。

另外，所述刹车片和所述连杆分设于所述拉杆的两个末端，所述转轴在拉杆上的枢接位置位于所述两个末端之间。

另外，还包括：固设在所述底盘基座上的固定件，所述驱动器经由所述固定件固定在所述底盘基座上。

另外，所述驱动器可活动地固持在所述固定件内。通过此种结构，使得轮子在左右摆动时，驱动器会根据轮子的摆动实时的左右摆动，使得与驱动器传动连接的连杆、与连杆枢接的支架及固定在支架上的刹车片均会随着轮子的摆动而左右摇摆，从而使得两个刹车片在制动过程中由于与轮子的相对位置关系不变而受力均匀，避免因刹车片与轮子受力不均而导致轮子与受力较大的刹车片损坏，提高了机器人制动底盘的可靠性。

另外，所述驱动器包括减速电机、与所述减速电机连接的丝杆，所述减速电机可活动地固持在所述固定件内、并经由所述丝杆与所述连杆传动连接。

另外，所述固定件包括固持所述减速电机的箍套、及与所述箍套固定连接的定位部；所述定位部用于与所述底盘基座固定。如此设置可以保证固定件的稳定性，避免刹车片抵接轮子进行刹车时，固定件与底盘基座发生相对位移而导致刹车片无法抵紧轮子。

另外，还包括：固定在所述底盘基座上的控制器和电池；所述控制器用于控制所述驱动器，所述电池与所述控制器及所述驱动器电连接。此种结构的机器人制动底盘，其控制器和驱动器能够通过电池获取电能以实现刹车制动的电动控制；此外，在设置有多个驱动器(即有多个刹车组件)时，通过一个控制器便可控制所有的驱动器，简化了机器人制动底盘的工作流程。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的机器人制动底盘的立体结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的机器人制动底盘的俯视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

本发明实施方式涉及一种机器人制动底盘100，如图1所示，包括底盘基座1、可滚动地固定在底盘基座1上的轮子2，还包括固设于底盘基座1上的制动装置3；制动装置3包括可转动地固定在底盘基座1上的支架31、固定在支架31上并正对轮子2的刹车片32、与支架31枢接的连杆33、以及固定在底盘基座1上并与连杆33传动连接的驱动器34；驱动器34驱动连杆33移动、并使连杆33带动支架31转动以使刹车片32抵压或远离轮子2。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在机器人制动底盘100上固设有可转动地固定在底盘基座1上的支架31、固定在支架31上并正对轮子2的刹车片32、与支架31枢接的连杆33、以及固定在底盘基座1上并与连杆33传动连接的驱动器34。刹车时利用驱动器34驱动连杆33，由于连杆33的长度不变，连杆33的移动将会带动支架31转动，进而使得支架31上固定的刹车片32在垂直于轮子径向方向上的位置也随之改变，从而刹车片32能够抵压在轮子2上，通过利用刹车片32和轮子2之间的摩擦力，使得本实施方式中的机器人制动底盘100能够对机器人进行快速制动，制动距离短，使用安全，避免了“机器人仅依靠电机刹车，无法进行快速制动，导致制动距离长，尤其是在下坡或者快速行驶时，刹车过程存在安全隐患”的情况的发生；此外，利用机械结构制动，只要刹车片32抵压在轮子2上，就能阻止轮子2自由转动，因而能够保证机器人在断电或充电时也能保持刹车状态，即在不耗电的同时还能够防止机器人移动，保证使用安全。

下面对本实施方式的机器人制动底盘100的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中，连杆33、支架31以及刹车片32组成刹车组件30，刹车组件30的数量为两个，两个刹车组件30的连杆33分设于驱动器34的相对两侧，两个刹车组件30的刹车片32分设于轮子2的相对两侧。通过在轮子2的相对两侧设置两个刹车组件30，使得制动装置的刹车效果更好，进一步提高了制动装置的制动性能。

具体的说，支架31包括设置于底盘基座1上的转轴311、与转轴311枢接的拉杆312，拉杆312与连杆33枢接，刹车片32设置在拉杆312上。

优选的，转轴311和连杆33分设于拉杆312的两个末端，刹车片32在拉杆312上的固定位置位于两个末端之间。需要说明的是，此种结构的机器人制动底盘100在驱动器34工作时，连杆33控制拉杆312朝靠近或远离驱动器34的方向运动；当连杆33控制拉杆312的一个末端向远离驱动器34的方向移动时，由于转轴311设于拉杆312的另一个末端并与底盘基座1固定，使得拉杆312靠近转轴311的末端也会向远离轮子2的方向移动，进而使固定在拉杆312上的刹车片32远离轮子2，此时刹车处于松开状态；当连杆33控制拉杆312的一个末端向靠近驱动器34的方向移动时，拉杆312靠近转轴311的末端也会向靠近轮子2的方向移动，进而使固定在拉杆312上的刹车片32抵压轮子2，此时处于刹车状态。

可以理解的是，本实施方式中除了将转轴311和连杆33分设于拉杆312的两个末端，刹车片32固定在拉杆312上两个末端之间外，还可以将刹车片32和连杆33分设于拉杆312的两个末端，转轴311在拉杆312上的枢接位置位于两个末端之间。如此设置的机器人制动底盘100在驱动器34工作时，连杆33控制拉杆312朝靠近或远离驱动器34的方向运动；当连杆33控制拉杆312的一个末端向远离驱动器34的方向移动时，由于转轴311设于拉杆312的两个末端之间并与底盘基座1固定，使得拉杆312靠近转轴311的末端会向靠近轮子2的方向移动，进而使固定在拉杆312上的刹车片32抵压轮子2，此时处于刹车状态；当连杆33控制拉杆312的一个末端向靠近驱动器34的方向移动时，拉杆312靠近转轴311的末端会向远离轮子2的方向移动，进而使固定在拉杆312上的刹车片32远离轮子2，此时刹车处于松开状态。

需要说明的是，机器人制动底盘100还包括固设在底盘基座1上的固定件4，驱动器34经由固定件4固定在底盘基座1上。值得一提的是，本实施方式中的驱动器34可活动地固持在固定件4内。通过此种结构，使得轮子2在左右摆动时，驱动器34会根据轮子2的摆动实时的左右摆动，使得与驱动器34传动连接的连杆33、与连杆33枢接的支架31及固定在支架31上的刹车片32均会随着轮子的摆动而左右摆动，从而使得两个刹车片32在制动过程中由于与轮子2的相对位置关系不变而受力均匀，避免因刹车片32与轮子2受力不均而导致轮子2与受力较大的刹车片32损坏，提高了机器人制动底盘100的可靠性。

具体的说，驱动器34包括减速电机341、与减速电机341连接的丝杆342，减速电机341可活动地固持在固定件4内、并经由丝杆342与连杆33传动连接。需要说明的是，减速电机是指减速机和电机(马达)的集成体，这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。减速电机的结构紧凑、体积小、造型美观、承受过载能力强能耗低、性能优越、减速器效率高达百分之九十六、振动小且噪音低。

可以理解的是，如图2所示，固定件4包括固持减速电机341的箍套41、及与箍套41固定连接的定位部42；定位部42用于与底盘基座1固定。如此设置可以保证固定件4的稳定性，避免刹车片32抵接轮子2进行刹车时，固定件4与底盘基座发生相对位移而导致刹车片32无法抵紧轮子2。

优选的，机器人制动底盘100还包括固定在底盘基座1上的控制器5和电池(图未示出)，控制器5用于控制驱动器34，电池与控制器5及驱动器34电连接。此种结构的机器人制动底盘100，其控制器5和驱动器34能够通过电池获取电能以实现刹车制动的电动控制；此外，在设置有多个驱动器34(即有多个刹车组件30)时，通过一个控制器5便可控制所有的驱动器34，简化了机器人制动底盘100的工作流程。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机器人制动底盘，包括底盘基座、可滚动地固定在所述底盘基座上的轮子，其特征在于：还包括固设于所述底盘基座上的制动装置；

所述制动装置包括可转动地固定在所述底盘基座上的支架、固定在所述支架上并正对所述轮子的刹车片、与所述支架枢接的连杆、以及固定在所述底盘基座上并与所述连杆传动连接的驱动器；

所述驱动器驱动所述连杆移动、并使所述连杆带动所述支架转动以使所述刹车片抵压或远离所述轮子。

2.根据权利要求1所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，所述连杆、所述支架以及所述刹车片组成刹车组件，所述刹车组件的数量为两个，两个所述刹车组件的连杆分设于所述驱动器的相对两侧，两个所述刹车组件的刹车片分设于所述轮子的相对两侧。

3.根据权利要求2所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，所述支架包括设置于所述底盘基座上的转轴、与所述转轴枢接的拉杆，所述拉杆与所述连杆枢接，所述刹车片设置在所述拉杆上。

4.根据权利要求3所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，所述转轴和所述连杆分设于所述拉杆的两个末端，所述刹车片在拉杆上的固定位置位于所述两个末端之间。

5.根据权利要求3所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，所述刹车片和所述连杆分设于所述拉杆的两个末端，所述转轴在拉杆上的枢接位置位于所述两个末端之间。

6.根据权利要求1所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，还包括：固设在所述底盘基座上的固定件，所述驱动器经由所述固定件固定在所述底盘基座上。

7.根据权利要求6所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，所述驱动器可活动地固持在所述固定件内。

8.根据权利要求7所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，所述驱动器包括减速电机、与所述减速电机连接的丝杆，所述减速电机可活动地固持在所述固定件内、并经由所述丝杆与所述连杆传动连接。

9.根据权利要求8所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，所述固定件包括固持所述减速电机的箍套、及与所述箍套固定连接的定位部；所述定位部用于与所述底盘基座固定。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的一种机器人制动底盘，其特征在于，还包括：固定在所述底盘基座上的控制器和电池；

所述控制器用于控制所述驱动器，所述电池与所述控制器及所述驱动器电连接。