CN109209121B - 车门组件和无人平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种车门组件和无人平台,其中,车门组件包括:门框;门体,门体的一侧边与门框的下侧边转动相连;牵引组件,包括驱动机构和缆绳,缆绳与驱动机构相连,驱动机构通过缆绳牵引门体打开或关闭。通过本发明的技术方案,采用柔性的缆绳作为驱动车门组件开启/闭合的组成部分,相对采用连杆驱动机构或电机驱动转轴进而驱动车门组件开启/闭合的刚性机构,可以有效避免因两个驱动电机不同步造成的车门组件变形,也可以避免车门组件开启过程中受地面不平整或地面尖锐突起物作用造成的变形隐患;另外,本发明还利用阻尼板变形产生的弹性力作为移动设备固定的外力,具有结构简单、成本低、固定安全可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及无人平台技术领域,具体而言,涉及一种车门组件和一种无人平台。
背景技术
无人平台可以替代人力执行一些危险、污染和枯燥的任务,如探雷、排雷以及长时间进行侦查和监视任务等。无人平台往往需要携带一些可远程遥控操作的辅助设备完成上述任务,便携式机器人/无人车作为一种常用的辅助设备,需要考虑其携带的便捷性,如能够自行驶上下无人平台、可通过远程操控实现机器人/无人车的固定与释放。
当前的无人平台一般在车身尾部设置可自动开启/关闭的尾门,机器人通过自行驶进入车身内部,但存在以下不足:控制尾门开启/关闭的刚性连杆机构在尾门变形时存在无法开启或关闭的风险,尾门在越野路面开启时存在被挤变形的风险,此外机器人的固定并无成熟方案。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种车门组件。
本发明的另一个目的在于提供一种无人平台。
为了实现上述目的,本发明第一方面的技术方案提供了一种车门组件,包括:门框;门体,门体的一侧边与门框的下侧边转动相连;牵引组件,包括驱动机构和缆绳,缆绳与驱动机构相连,驱动机构通过缆绳牵引门体打开或关闭。
通过采用驱动机构和缆绳来牵引门体打开或关闭,由于缆绳是柔性的材料,门体不易发生变形,驱动机构受力较小且均衡,有利于延长驱动机构的使用寿命。
进一步地,车门组件还包括:顶出组件,固设于门框上,顶出组件用于施加朝向门体开启方向的作用力,有利于提升门体开启的便利性。
具体地,顶出组件为压簧组件,压簧组件包括:导向套,设于门框上背离门体的一侧;伸缩轴,可滑动地穿设于导向套内,伸缩轴的第一端朝向门体并设置有台阶,伸缩轴的另一端伸出导向套并设置有限位部;压簧,套设在伸缩轴上,压簧的一端抵靠台阶,压簧的另一端抵靠门框或导向套。
可选地,顶出组件为磁性组件,磁性组件包括:多块磁铁,多块磁铁分别设置于门框和门体上,且至少两块磁铁的同极相对。
可选地,车门组件还包括设置于门框上、用于改变缆绳方向的导向组件;缆绳的一端与驱动机构相连,驱动机构固定于门框和门体中的一个上,缆绳的另一端绕过导向组件与门框和门体中的另一个相连;或,驱动机构固定于门框上,缆绳绕过驱动机构,且缆绳的两端分别与门框和门体相连。
在上述任一项技术方案中,可选地,牵引组件的数量为两组,两组牵引组件分别设于门框的左右两侧。
本发明第二方面的技术方案提供了一种无人平台,包括平台本体,还包括上述第一方面中的任一项技术方案的车门组件,车门组件的门框固定设置于平台本体上。
进一步地,平台本体包括:底板,底板的一端与门框的下侧边相连,底板的另一端连接有固定座;第一阻尼板,设置于车门组件的门体上;第二阻尼板,设置于固定座上。
通过采用两块阻尼板分别设置在门体上和固定座上,便于利用阻尼板的弹力固定位于底板上的物体,避免物体撞击损坏,且结构简单,提升了无人平台上的物体的安全性。
进一步地,无人平台还包括:第一传感器,设于底板上靠近门框的一端,第一传感器用于获取第一传感器所在位置的物体信号;第二传感器,设于底板上靠近固定座的一端,第二传感器用于获取第二传感器所在位置的物体信号;控制器,与第一传感器、第二传感器和车门组件上的驱动机构相连;控制器用于根据第一传感器和第二传感器的信号启动驱动机构以关闭门体。
通过第一传感器和第二传感器的设置,有利于在物体进入无人平台并到达底板上后,根据第一传感器和第二传感器的信号,自动关闭门体,提升了无人平台使用的便利性和智能化程度。
在上述技术方案中,可选地,无人平台还包括:第二传感器,设于第二阻尼板上;第二传感器用于获取第二传感器所在位置的物体信号;控制器,与第二传感器和车门组件上的驱动机构相连,控制器用于根据第二传感器的信号启动驱动机构以关闭门体。
在上述任一项技术方案中,无人平台还包括:第三传感器,设于门体上远离门框下侧边的侧边上,第三传感器用于获取第三传感器所在位置的物体信号;第四传感器,设于车门组件的门框上,第四传感器用于确定门体的位置;控制器与第三传感器、第四传感器连接,用于根据第三传感器的信号启动驱动机构以关闭门体;并用于根据第四传感器的信号关闭驱动机构。
通过将第三传感器设置在门体上远离门框下侧边的侧边上,有利于获取物体离开无人平台的信号,从而在物体离开后自动地关闭无人平台的门体;将第四传感器设置在门框上,有利于获取门体位置,在门体关闭到位后,关闭驱动机构,避免驱动结构继续工作而导致门体变形或者驱动机构损坏,提升了无人平台工作的可靠性和安全性。
本发明具有以下有益效果:
采用柔性的缆绳作为驱动车门组件开启/闭合的组成部分,相对于采用连杆驱动机构或电机驱动转轴进而驱动车门组件开启/闭合的刚性机构,可以有效避免因两个驱动电机不同步造成的车门组件变形,也可以避免车门组件开启过程中受地面不平整或地面尖锐突起物作用造成的变形隐患;另外,本发明还利用阻尼板变形产生的弹性力作为移动设备固定的外力,具有结构简单、成本低、固定安全可靠等优点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的无人平台的立体结构示意图;
图2是本发明的一个实施例的无人平台的侧视结构示意图;
图3是图2的A部的局部放大的剖视结构示意图;
图4是图2的B-B向的剖视结构放大示意图;
图5是图2的C部的局部放大的剖视结构示意图;
图6是本发明的一个实施例的门体自动翻转的控制原理示意图。
其中,图1至图6中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
10门框,12门体,120密封条,14驱动机构,140电机座,16缆绳,160缆绳安装座,162过渡连接块,18顶出组件,180导向套,182伸缩轴,184压簧,186螺栓组件,20导向组件,200第一安装板,202导向滑块,204第二安装板,206导向挡块,22第一阻尼板,24第二阻尼板,240固定座,242护套,244绷带,26底板,28第一传感器,30第二传感器,32第三传感器,34第四传感器,36控制器,38移动设备。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图6描述根据本发明的一些实施例。
如图1和图2所示,根据本发明提出的一个实施例的车门组件,包括:门框10,门框10可以固设于安装车门组件的平台上;门体12,门体12的一侧边与门框10的下侧边转动相连;牵引组件,包括驱动机构14和缆绳16,缆绳16与驱动机构14相连,驱动机构14通过缆绳16牵引门体12打开或关闭。
通过采用驱动机构14和缆绳16来牵引门体12打开或关闭,由于缆绳16是柔性的材料,门体12不易发生变形,驱动机构14受力较小且均衡,有利于延长驱动机构14的使用寿命。
具体地,通过采用驱动机构14驱动缆绳16来关闭或打开门体12,相对于刚性连杆机构而言,门体12的启闭不会受到其变形的影响,提升了车门组件启闭操作的便利性;将门框10固设于平台上,门体12的一侧边与门框10的下侧边转动相连,便于通过门体12的转动而打开或关闭车门;通过包括有驱动机构14和缆绳16的牵引组件来开启和关闭车门,这样,当需要开启门体12时,只要通过驱动机构14驱动释放缆绳16,在重力作用下(当然也可以通过缆绳16提供反向作用力),门体12的自由端即可与门框10的上端实现分离,同时在缆绳16的牵引下,门体12逐渐平稳地开启;需要关闭门体12时,通过驱动机构14驱动收缩缆绳16,即可关闭门体12,这样的结构,相对于现有技术中采用刚性连杆机构而言,不会受到门体12变形的影响,即不论门体12是否变形均可以顺利地开启和关闭,也可以避免门体12开启时,在刚性连杆的推力作用下被不平整地面或地面尖锐突起物挤压变形的风险;另外,缆绳16结构相对于刚性连杆机构而言,结构也更简单,在损坏时,维修也更容易,可替代性强,即缆绳16本身的可替代性较强,在门体12或门框10上的固定点也可以更为灵活地选取。
可以理解地,驱动机构14可以设置在门框10上,也可以设置在门体12上,优选地,设于门框10上,这样,由于门框10固设在平台上,驱动机构14设置在门框10上,工作时不会发生位移,可以提高其工作的稳定性和可靠性。
可选地,缆绳16采用钢丝制作或高分子材质体制作。
还需要指出的是,门体12包括尾门、侧门中的任意一种。
可选地,驱动机构14包括直线电机、气缸、液压油缸、驱动滚筒中的任意一种,优选为直线电机。
采用直线电机,其占用体积更小,可以节省平台上的空间,直线电机的重量更轻,可以节省能耗,直线电机的成本也更低,而且直线电机可以在很低的速度下运行,有利于提高门体12启闭的稳定性,减少高速启闭对门框10和平台的冲击;另外,采用直线电机,还更便于自动调节和控制,提升车门组件启闭的智能化控制水平;由于直线电机可以实现无接触传递力,机械摩擦损耗小,故障少,且直线电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体,具有较好的防腐、防潮性能,便于在潮湿、粉尘和有害的环境中使用,因此更加适合经常用于野外作业的设备,提升了设备在野外工作的可靠性和安全性,延长了设备的使用寿命。
进一步地,车门组件还包括:顶出组件18,固设于门框10上,顶出组件18用于施加朝向门体12开启方向的作用力。
在车门组件上设置顶出组件18,顶出组件18用于施加朝向门体12开启方向的作用力,有利于提升门体12开启的便利性。
具体地,通过在门框10上设置顶出组件18,施加朝向门体12开启方向的作用力,使门体12可以先打开一定角度,或者说使门体12的重心的投影偏离在门体12下侧边的外侧,从而使门体12在重力作用下,通过缆绳16的释放逐渐开启,避免由于门体12的重心投影一直在门体12下侧边位置处或者在门体12下侧边内侧而导致门体12无法开启;顶出组件18设置在门框10上,由于门框10固定,因此顶出组件18的位置也是固定的,避免了顶出组件18因设置在门体12上而导致与地面的一些障碍物发生磕碰损坏。
如图3所示,具体地,顶出组件18为压簧组件,压簧组件包括:导向套180,设于门框10上背离门体12的一侧;伸缩轴182,可滑动地穿设于导向套180内,伸缩轴182的第一端朝向门体12并设置有台阶,伸缩轴182的另一端伸出导向套180并设置有限位部;压簧184,套设在伸缩轴182上,压簧184的一端抵靠台阶,压簧184的另一端抵靠门框10或导向套180。
采用压簧组件作为顶出组件18,可以直接利用压簧组件中的压簧184弹力将门体12顶出,不需要设置其它结构,这样的结构简单可靠,且在门体12关闭后,平台的行驶过程中,还可以借助压簧184的弹力为门体12和门框10提供缓冲,避免路面不平造成的颠簸引起门体12撞击门框10,导致门体12或门框10变形损坏等故障;其中,将导向套180设于门框10上背离门体12的一侧,可以避免导向套180被门体12挤压;伸缩轴182可滑动地穿设于导向套180内,且伸缩轴182的一端设有台阶,便于压簧184抵靠,以在门体12开启时施加朝向门体12开启方向的作用力;伸缩轴182的另一端设置有限位部,有利于避免伸缩轴182从导向套180中滑出,提升了压簧组件工作的稳定性和可靠性;另外,采用压簧组件,在门体12关闭后,还可以利用压簧184的弹力顶住门体12,避免门体12的晃动冲击门框10。
可选地,顶出组件18为磁性组件,磁性组件包括:多块磁铁,多块磁铁分别设置于门框10和门体12上,且至少两块磁铁的同极相对,这样可以利用同极相对的两块磁铁之间的斥力向门体12施加朝向开启方向的作用力,结构简单,成本低廉。
当然,本发明的方案并不仅限于此,还可以采用电磁铁组件,在门体12关闭时,电磁铁通电产生磁力而相互吸引,使门体12牢固地吸附在门框10上,这样可以减少缆绳16的受力,进而减少驱动机构14的受力,延长驱动机构14的使用寿命,还可以避免门体12在平台行驶过程中与门框10产生撞击;门体12需要开启时,改变通过电磁铁的电流方向,使两块电磁铁之间产生斥力,从而将门体12顶出。
在一些实施例中,并不设置顶出组件18,而是将门框10与门框10外侧的水平面的夹角设置为锐角,门体12闭合后,门体12的重心在水平面上的投影在门体12与门框10相连的一侧边的外侧,或者说是在门框10的外侧,这样,不需要在门框10上设置顶出组件18,只要释放缆绳16,门体12就会在重力作用下自动开启,进一步简化了结构。
如图2与图4所示,可选地,车门组件还包括设置于门框10上、用于改变缆绳16方向的导向组件20;缆绳16的一端与驱动机构14相连,驱动机构14固定于门框10和门体12中的一个上,缆绳16的另一端绕过导向组件20与门框10和门体12中的另一个相连;或,驱动机构14固定于门框10上,缆绳16绕过驱动机构14,且缆绳16的两端分别与门框10和门体12相连。
在门框上设置导向组件20,便于通过导向组件20改变缆绳16的方向,这样有利于将驱动机构14大致平行地设置在门框10或门体12上,减少占用的空间,改善其受力结构,提升驱动机构14工作的稳定性和可靠性,还可以通过导向组件20的中转,避免门体12开启和关闭过程中的振动直接对驱动机构14造成冲击,进一步提升了驱动机构14工作的稳定性和可靠性,延长了其使用寿命;或者将驱动机构14直接设置在门框10靠中部的位置,缆绳16绕在驱动结构14上,使驱动机构14兼具驱动和导线的功能,简化结构,在该种情况下,驱动机构14优选为驱动滚筒,缆绳16缠绕着驱动滚筒上。
在上述任一项技术方案中,可选地,牵引组件的数量为两组,两组牵引组件分别设于门框10的左右两侧。
两组牵引组件设于门框10的左右两侧,这样有利于使门体12受力均匀,在开启和闭合的过程中保持门体12的平稳,还可以减少每根缆绳16的受力,延长缆绳16的使用寿命;另外,相对于采用两组刚性连杆组件的结构,还可以避免两侧电机不同步导致的门体12变形。
优选地,两组牵引组件对称设置。
本发明第二方面的技术方案提供了一种无人平台,包括平台本体,还包括上述第一方面中的任一项技术方案的车门组件,车门组件的门框10固定设置于平台本体上。
在该实施例中,通过采用上述任一项实施例的车门组件,从而具有了上述实施例的全部有益效果,在此不再赘述。
如图2和图5所示,进一步地,平台本体包括:底板26,底板26的一端与门框10的下侧边相连,底板26的另一端连接有固定座;第一阻尼板22,设置于车门组件的门体12上;第二阻尼板24,设置于固定座上。
通过采用两块阻尼板分别设置在门体12上和固定座上,便于利用阻尼板的弹力固定位于底板26上的物体,避免物体因固定不牢靠而撞击损坏,且结构简单,提升了无人平台上的物体的安全性。
优选地,第一阻尼板22和第二阻尼板24之间的间距小于底板26上所要停放的物体的尺寸,这样可以使物体停放后,物体的两端分别与第一阻尼板22和第二阻尼板24相抵,从而进一步地被牢固地固定在平台上,提升平台和物体的安全性。
具体地,无人平台上一般都会停放移动设备38,在移动设备38驶入无人平台并位于底板26上,且门体12关闭时,移动设备38的两端分别与第一阻尼板22和第二阻尼板24相抵,这样可以将移动设备38夹在两个阻尼板之间而固定,使得移动设备38不会在无人平台行驶过程中发生晃动与无人平台的四壁或者门体12产生磕碰,同时,第一阻尼板22和第二阻尼板24的弹性还可以为移动设备38、无人平台的侧壁提供缓冲,进一步保护设备,避免损失。
可选地,第一阻尼板22和第二阻尼板24采用橡胶、泡沫等弹性材质体中的任意一种制作。
如图1和图6所示,进一步地,无人平台还包括:第一传感器28,设于底板26上靠近门框10的一端,第一传感器28用于获取第一传感器28所在位置的物体信号;第二传感器30,设于底板26上靠近固定座的一端,第二传感器30用于获取第二传感器30所在位置的物体信号;控制器36,与第一传感器28、第二传感器30和车门组件上的驱动机构14相连;控制器36用于根据第一传感器28和第二传感器30的信号启动驱动机构14以关闭门体12。
控制器36还与移动设备38相连。
通过第一传感器28和第二传感器30的设置,有利于在物体进入无人平台并到达底板26上后,根据第一传感器28和第二传感器30的信号,自动的关闭门体12,提升了无人平台使用的便利性和智能化程度。
具体地,第一传感器28设于底板26靠近门框10的一端,门体12开启并放平后,当移动设备38从无人平台之外驶上门体12,刚开始驶入底板26时,第一传感器28可以获取到移动设备38的驶入;第二传感器30设于底板26靠近固定座的一端,当移动设备38驶入无人平台并完全位于底板26上时,则第二传感器30可以获取到移动设备38的驶入,同时,由于第一传感器28位于底板26上,第一传感器28依然能够感应到移动设备38,因此,第一传感器28和第二传感器30能够同时向控制器36发出移动设备38的位置信息,从而可以确定移动设备38已经到位,此时,控制器36控制移动设备38停止移动,同时,控制驱动机构14驱动缆绳16收缩,关闭门体12,并通过第一阻尼板22和第二阻尼板24将移动设备38夹紧固定,避免移动设备38的晃动。这样的固定结构简单,便于控制,还通过两块阻尼板为移动设备38提供了缓冲,避免移动设备38与无人平台侧壁产生磕碰。
在一些实施例中,可选地,无人平台还包括:第二传感器30,设于第二阻尼板24上;第二传感器30用于获取第二传感器30所在位置的物体信号;控制器36,与第二传感器30和车门组件上的驱动机构14相连,控制器36用于根据第二传感器30的信号启动驱动机构14以关闭门体12。
在该实施例中,通过在第二阻尼板24上设置第二传感器30,且控制器36与第二传感器30和驱动机构14相连,这样,在移动设备38驶入无人平台后,继续前进时,会触碰到第二阻尼板24,以及设于第二阻尼板24上的第二传感器30,从而被第二传感器30确定移动设备38已行驶到位,此时,通过控制器36控制移动设备38停止移动,以避免移动设备38继续前移与第二阻尼板24产生干涉导致故障;同时控制驱动机构14驱动缆绳16关闭门体12,以通过门体12上的第一阻尼板22和相对的第二阻尼板24将移动设备38夹在中间而予以固定,这样的固定方式简单便捷,易于控制,还可以减少传感器的数量,降低控制难度,还可以降低成本。
在上述任一项技术方案中,无人平台还包括:第三传感器32,设于门体12上远离门框10下侧边的侧边上,第三传感器32用于获取第三传感器32所在位置的物体信号;第四传感器34,设于车门组件的门框10上,第四传感器34用于确定门体12的位置;控制器36与第三传感器32、第四传感器34连接,用于根据第三传感器32的信号启动驱动机构14以关闭门体12;并用于根据第四传感器34的信号关闭驱动机构14。
通过将第三传感器32设置在门体12上远离门框10下侧边的侧边上,有利于获取物体离开无人平台的信号,从而在物体离开后自动地关闭无人平台的门体12;将第四传感器34设置在门框10上,有利于获取门体12位置,在门体12关闭到位后,关闭驱动机构14,避免驱动结构继续工作而导致门体12变形或者驱动机构14损坏,提升了无人平台工作的可靠性和安全性。
具体地,第三传感器32的设置,便于确定移动设备38是否驶过门体12的自由端,或者说,在门体12开启并放平后,移动设备38是否从第三传感器32所在位置处驶过;具体地,移动设备38需要从无人平台上驶出时,控制器36向驱动机构14发出信号,驱动机构14释放缆绳16,使门体12开启,门体12开启到位后,控制移动设备38向外驶出,由于第三传感器32设于门体12上远离门框10下侧边的侧边(即门体的自由端)上,在门体12开启并放置到位后,移动设备38向外驶出时,会最后通过该位置,并且随着移动设备38的两端分别驶过第三传感器32位置处,第三传感器32可以确定移动设备38的驶入和驶离,在移动设备38驶离后,第三传感器32则可以向控制器36发出信号,从而控制器36控制门体12关闭,这样,使移动设备38驶出无人平台以及关门也可以通过控制器36实现,进一步提升了无人平台的智能化控制水平。
通过在门框10外侧设置第四传感器34,在门体12进行关闭且门体12内侧与门框10的外侧达到预设距离时或传感器上感应的压力达到预设值时,第四传感器34向控制器36发出信号,以使控制器36控制驱动机构14停止驱动缆绳16的收缩,有利于避免门体12与门框10接触到一起时,缆绳16还在收缩而使门体12和门框10产生干涉,驱动机构14受力过大产生故障,提升了设备的安全性和可靠性。
可选地,第四传感器34为距离传感器,门体12内侧与门框10的外侧达到预设距离时,距离传感器向控制器36发出信号以使驱动机构14停止缆绳16的收缩;或第四传感器34为压力传感器,则在压力传感器感应的压力达到预设值时,压力传感器向控制器36发出信号以使驱动机构14停止缆绳16的收缩,优选地,传感器采用接近开关。
如图1、图2所示,根据本发明的一个具体实施例的无人平台,包括车门组件,车门组件包括采用弹性橡胶制作的第一阻尼板22和第二阻尼板24,如图5所示,还包括用于固定第二阻尼板24的阻尼板固定座240、套设在第二阻尼板24外的橡胶护套242和连接阻尼板固定座240和第二阻尼板24的橡胶绷带244、驱动机构14、电机座140、缆绳16、缆绳安装座160、过渡连接块162、密封条120、门框10、门体12、导向组件20、顶出组件18;无人平台还包括用于停靠并支撑机器人(即移动设备38)的底板26、控制器36、设于底板26上的第一传感器28、第二传感器30,设于门体12自由端的第三传感器32和作为第四传感器34的接近开关,其中的第一传感器28和第二传感器30、第三传感器32均为压力传感器;如图4所示,导向组件20包括第一安装板200、导向滑块202(用于缆绳16的导向和滑行)、第二安装板204、导向挡块206(用于防止缆绳16滑落);如图3所示,顶出组件18为压簧组件,包括压簧184、伸缩轴182、螺栓组件186和导向套180。
具体地,机器人(即移动设备38)自行驶进入无人平台过程优选的实施方式为:如图6所示,遥控无人平台控制器36控制驱动机构14启动,车门组件在压簧组件的弹力和自身重力的作用下打开,机器人自行驶通过下翻门体12并驶上底板26,机器人与安装在底板26表面的第一传感器28接触,第一传感器28安装位置靠近门框10,第一传感器28将信号传递至无人平台控制器36,机器人继续行驶并与第二阻尼板24接触,机器人继续行驶直至与第二传感器30接触,第二传感器30受压后将信号传递至无人平台控制器36,无人平台控制器36收到第一传感器28和第二传感器30信号后(注意必须是收到两个传感器的信号,即第一传感器28和第二传感器30,且均为压力传感器),同时发出信号至机器人和驱动机构14,发至机器人的信号控制机器人停止前进,此时第二阻尼板24发生变形,变形形成的弹性力与机器人达到力的平衡;发至驱动机构14的信号控制驱动机构14驱动缆绳16收缩,进而牵引车门组件闭合,门体12翻转闭合直至与安装在门框10上的接近开关(第四传感器34)相距一定距离时,接近开关收到信号并传递至无人平台控制器36,无人平台控制器36控制驱动机构14关闭,并同时发出信号至机器人控制机器人动力系统关闭。机器人受第二阻尼板24的弹力作用向后移动并与门体12内侧上的第一阻尼板22接触,最终机器人受第一阻尼板22和第二阻尼板24作用被固定在底板26上表面。
机器人自行驶离开无人平台过程优选的实施方式为:无人平台控制器36发出信号控制驱动机构14驱动,车门组件开启时,开启初期门体12受压簧组件中弹簧力的作用被顶开,之后门体12在自身重力作用下自动下翻,无人平台控制器36发出信号至机器人并控制器36其启动,机器人自行驶通过下翻的门体12离开无人平台,在机器人进入并离开门体12过程中,门体12自由端的第三传感器32先将受压将信号传递至无人平台控制器36,当机器人离开门体12后门体12上的第三传感器32信号消失,此时无人平台控制器36控制驱动机构14启动以关闭门体12,直至接近开关组件收到信号控制驱动机构14停止驱动。
本方案中采用驱动机构14驱动缆绳16牵引门体12,实现车门组件的闭合,驱动结构为柔性结构,具有的优点是:门体12的启闭不受门体12变形影响,还可以克服两个驱动机构14运动不同步可能导致车门组件发生变形的风险,同时避免门体12翻转开启时被不平整地面或地面尖锐突起物挤压变形的风险。
本方案中在门框10上设置压簧组件,门体12闭合后压簧184处于压缩状态,门体12同时受压簧184的弹力和驱动机构14的拉力,可有效防止门体12振动。
本方案中采用橡胶护套242和橡胶绷带244组成的第二阻尼板24组件变形产生的弹性力作为固定机器人的外力,也可以使用整体式的弹性橡胶板替换现有结构中的第二阻尼板24组件。
本方案中多次使用压力传感器作为信号源,用于无人平台控制器36控制机器人和驱动机构14的运动,也可以使用其他传感器作为信号源,例如光电传感器等。
本方案中使用接近开关用于检测门体12闭合的信号,也可以使用压力传感器或其他信号用于检测门体12的闭合。
本方案中使用压簧组件产生的弹簧力作为车门组件开启初期的驱动力,也可以使用其他形式的外力,如磁铁之间的斥力作为门体12开启初期的外力。
本方案中,门体12闭合后与水平面成90°角,当设计的门体12闭合后与水平面成锐角时(即门体12是向外倾斜的),此时门体12的重心与车门组件的铰链不在一个竖直面内,或者说门体12的重心在水平面上的投影偏离在铰链的外侧,此时单靠自身重力即可实现门体12的自动开启。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,通过本发明的技术方案,有效地实现了车门的自动翻转,并在控制器的控制下,根据移动设备的出入情况,自动开启或关闭车门,实现移动设备固定的自动控制,并且车门不易变形,或者即使车门发生变形,也不会影响到车门的启闭,同时,通过驱动机构驱动车门启闭,还提升了无人平台工作的可靠性和安全性,延长了设备的使用寿命。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种车门组件,其特征在于,用于无人平台,所述无人平台包括平台本体,所述车门组件包括:
门框(10);
门体(12),所述门体(12)的一侧边与所述门框(10)的下侧边转动相连;
牵引组件,包括驱动机构(14)和缆绳(16),所述缆绳(16)与所述驱动机构(14)相连,所述驱动机构(14)通过所述缆绳(16)牵引所述门体(12)打开或关闭;
第一阻尼板(22),设置于所述车门组件的门体(12)上;
所述平台本体包括:
底板(26),所述底板(26)的一端与所述门框(10)的下侧边相连,所述底板(26)的另一端连接有固定座(240);
第二阻尼板(24),设置于所述固定座(240)上;
第一传感器(28),设于所述底板(26)上靠近所述门框(10)的一端,所述第一传感器(28)用于获取所述第一传感器(28)所在位置的物体信号;
第二传感器(30),设于所述底板(26)上靠近所述固定座(240)的一端,所述第二传感器(30)用于获取所述第二传感器(30)所在位置的物体信号;
控制器(36),与所述第一传感器(28)、所述第二传感器(30)和所述车门组件上的驱动机构(14)相连;所述控制器(36)用于根据所述第一传感器(28)和所述第二传感器(30)的信号启动所述驱动机构(14)以关闭所述门体(12),并通过所述第一阻尼板(22)和所述第二阻尼板(24)将所述无人平台上的移动设备(38)夹紧固定。
2.根据权利要求1所述的车门组件,其特征在于,还包括:
顶出组件(18),固设于所述门框(10)上,所述顶出组件(18)用于施加朝向所述门体(12)开启方向的作用力。
3.根据权利要求2所述的车门组件,其特征在于,
所述顶出组件(18)为压簧组件,所述压簧组件包括:
导向套(180),设于所述门框(10)上背离所述门体(12)的一侧;
伸缩轴(182),可滑动地穿设于所述导向套(180)内,所述伸缩轴(182)的一端朝向所述门体(12)并设置有台阶,所述伸缩轴(182)的另一端伸出所述导向套(180)并设置有限位部;
压簧(184),套设在所述伸缩轴(182)上,所述压簧(184)的一端抵靠所述台阶,所述压簧(184)的另一端抵靠所述门框(10)或所述导向套(180);或,
所述顶出组件(18)为磁性组件,所述磁性组件包括:
多块磁铁,多块所述磁铁分别设置于所述门框(10)和所述门体(12)上,且至少两块所述磁铁的同极相对。
4.根据权利要求1所述的车门组件,其特征在于,
还包括设置于所述门框(10)上、用于改变所述缆绳(16)方向的导向组件(20);
所述缆绳(16)的一端与所述驱动机构(14)相连,所述驱动机构(14)固定于所述门框(10)和所述门体(12)中的一个上,所述缆绳(16)的另一端绕过所述导向组件(20)与所述门框(10)和所述门体(12)中的另一个相连;或,
所述驱动机构(14)固定于所述门框上,所述缆绳(16)绕过所述驱动机构(14),且所述缆绳(16)的两端分别与所述门框(10)和所述门体(12)相连。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车门组件,其特征在于,
所述牵引组件的数量为两组,两组所述牵引组件分别设于所述门框(10)的左右两侧。
6.一种无人平台,包括平台本体,其特征在于,
还包括权利要求1-5中任一项所述的车门组件,所述车门组件的门框(10)固定设置于所述平台本体上;
所述平台本体包括:
底板(26),所述底板(26)的一端与所述门框(10)的下侧边相连,所述底板(26)的另一端连接有固定座(240);
第一阻尼板(22),设置于所述车门组件的门体(12)上;
第二阻尼板(24),设置于所述固定座(240)上;
第一传感器(28),设于所述底板(26)上靠近所述门框(10)的一端,所述第一传感器(28)用于获取所述第一传感器(28)所在位置的物体信号;
第二传感器(30),设于所述底板(26)上靠近所述固定座(240)的一端,所述第二传感器(30)用于获取所述第二传感器(30)所在位置的物体信号;
控制器(36),与所述第一传感器(28)、所述第二传感器(30)和所述车门组件上的驱动机构(14)相连;所述控制器(36)用于根据所述第一传感器(28)和所述第二传感器(30)的信号启动所述驱动机构(14)以关闭所述门体(12),并通过所述第一阻尼板(22)和所述第二阻尼板(24)将所述无人平台上的移动设备(38)夹紧固定。
7.根据权利要求6所述的无人平台,其特征在于,还包括:
第二传感器(30),设于所述第二阻尼板(24)上;所述第二传感器(30)用于获取所述第二传感器(30)所在位置的物体信号;
控制器(36),与所述第二传感器(30)和所述车门组件上的驱动机构(14)相连,所述控制器(36)用于根据所述第二传感器(30)的信号启动所述驱动机构(14)以关闭所述门体(12)。
8.根据权利要求6或7所述的无人平台,其特征在于,还包括:
第三传感器(32),设于所述门体(12)上远离所述门框(10)下侧边的侧边上,所述第三传感器(32)用于获取所述第三传感器(32)所在位置的物体信号;
第四传感器(34),设于所述车门组件的门框上(10),所述第四传感器(34)用于确定所述门体(12)的位置;
所述控制器(36)与所述第三传感器(32)、所述第四传感器(34)连接,用于根据所述第三传感器(32)的信号启动所述驱动机构(14)以关闭所述门体(12);并用于根据所述第四传感器(34)的信号关闭所述驱动机构(14)。
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