CN109877800A - 一种用于运输的服务机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运输的服务机器人。包括全向移动底盘、与全向移动底盘相连且始终使全向移动底盘保持水平状态的摆臂机构、固定在全向移动底盘的上方且用于承载竖直升降机构的水平旋转机构、设置在竖直升降机构上且可上下移动的托盘机构、固定在竖直升降机构顶部的物体识别机构。由上述技术方案可知,本发明通过摆臂机构可使托盘本体始终处于水平状态,保证托盘本体上的物品不会发生倾斜滑落;同时水平旋转机构、竖直升降机构以及托盘机构可使托盘本体实现水平移动、上下移动和转动,以适应多种工作环境。

Description

一种用于运输的服务机器人
技术领域
本发明涉及自动控制及服务机器人领域,具体涉及一种用于运输的服务机器人。
背景技术
近年来,随着科学技术的飞速发展和社会的需要,服务机器人迎来了快速发展期,经过几年的技术积累,服务机器人已经逐渐融入到银行大厅、养老院、医院、酒店、餐厅、商场等服务行业。在物质生活不断丰富,生活压力增大的当今社会,人们需要服务机器人来提供更加优质的服务。
目前,大多数服务机器人具有自主导航、路径规划和避障等功能,但也存有以下弊端:1、当服务机器人遇到上下坡路面时,其运输的物品容易出现倾斜滑落的现象;2、大多数服务机器人采用轮式底盘的移动方式,当服务机器人在不同的房间移动时,轮式底盘的移动方式不能有效地越过门槛或台阶;3、大多数服务机器人采用拟人化的外观,运输的托盘装置基本是采用双手托举在胸前,这种单一固定化的设计,使得服务机器人不能灵活的根据应用场景改变托盘的高度,同时不能实现自动协同卸货。
相应地,服务领域存在着发展一种能够解决上述复杂的工作环境和适应性强的服务机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于运输的服务机器人,该服务机器人结构简单、设计合理、适应性强,能够用于仓库、医院、养老院、商场、银行大厅等复杂的工作环境。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:包括全向移动底盘、与全向移动底盘相连且始终使全向移动底盘保持水平状态的摆臂机构、固定在全向移动底盘的上方且用于承载竖直升降机构的水平旋转机构、设置在竖直升降机构上且可上下移动的托盘机构、固定在竖直升降机构顶部的物体识别机构,所述的全向移动底盘包括底板、固定在底板上的车身以及与底板相连的四个车轮,每个车轮上均设置一个摆臂机构,所述摆臂机构中的摆臂大轮与车轮的外轮毂相连,所述摆臂机构中的摆臂小轮与动力电机相连,所述摆臂机构中的舵机通过伸缩杆与固定动力电机的电机支架相连,所述的舵机固定在底板上。
所述的四个车轮均为麦克纳姆轮,且四个车轮的轮轴分别通过第一轴承座固定在底板的下板面,所述的底板上安装有激光雷达及光电式接近开关,所述的激光雷达安装在底板的上板面且靠近底板的前端边缘设置,所述的光电式接近开关安装在底板的下板面且分别靠近底板的前端边缘和后端边缘设置,所述车身的前后面均安装有超声波传感器。
所述的摆臂机构包括摆臂大轮、摆臂小轮以及套设且张紧在摆臂大轮及摆臂小轮上的橡胶履带,所述摆臂大轮的轮径大于摆臂小轮的轮径且小于车轮的轮径,所述的摆臂大轮与摆臂小轮之间设有连接两者的摆臂支架,所述的摆臂支架位于摆臂大轮及摆臂小轮的同侧且摆臂支架的两端分别与摆臂大轮的轮轴及摆臂小轮的轮轴转动连接。
所述摆臂小轮的轮轴与动力电机的输出轴相连,所述的动力电机固定在电机支架上,所述的电机支架通过伸缩杆与舵机相连,所述伸缩杆的两端分别与电机支架及舵机的输出轴固定连接,所述的舵机通过舵机支架固定在底板上,所述摆臂大轮的轮轴与联轴器相连,所述联轴器的另一端设有与车轮外轮毂相连的连接轴。
所述的水平旋转机构包括呈上下方向水平布置的转台及转台座,所述转台的中心处设有轴承,所述转台座的中心处设有与轴承相配合的第二轴承座;所述的转台与传动机构相连,所述的传动机构包括镜像布置在转台座上的第一电机及第二电机,所述第一电机及第二电机的输出轴呈水平方向设置,且第一电机及第二电机的输出轴上同轴连接有第一锥齿轮及第二锥齿轮,所述的第一锥齿轮及第二锥齿轮同时与第三锥齿轮啮合,所述的第三锥齿轮通过环形的圆台与转台的底面相固定。
所述的竖直升降机构包括两组结构相同且镜像设置的传动组件,所述的托盘机构设置在两组传动组件之间且可上下移动,所述的传动组件包括铅垂方向设置的立杆,所述立杆的底部通过主动轮座体与水平旋转机构中的转台相固定,所述立杆的顶部与从动轮座体相连;
所述的竖直升降机构还包括主动轮、从动轮以及连接两者的同步带,所述的主动轮及从动轮分别通过滚子轴承安装在主动轮座体及从动轮座体中,且主动轮座体及从动轮座体中均分别设有供同步带穿出的第一槽口及第二槽口,所述主动轮的轮轴通过第一联轴器与步进电机的输出轴相连,所述的步进电机通过步进电机座与主动轮座体相连。
所述的立杆沿其高度方向设有容纳同步带的通槽,所述通槽的两端分别与主动轮座体及从动轮座体上的第二槽口位置相对应,所述立杆的内侧面设有方形的凹槽,所述的凹槽沿立杆的高度方向设置且该凹槽内安装有导轨,所述的导轨上设有与导轨形成滑动配合的滑块,所述的滑块与滑台相连,所述的同步带位于滑块与滑台之间,且通过滑块与滑台之间的锁紧实现对同步带的夹紧固定,所述的滑台上还设有供同步带通过的第三槽口。
所述的托盘机构包括托盘底座、固定在托盘底座上表面的导轨底板以及与导轨底板形成滑动配合的托盘本体,所述的托盘底座通过托盘连接件与竖直升降机构中的滑台相固定,所述托盘本体的底部固定有托盘滑块,所述的托盘滑块与导轨底板上设置的托盘导轨相配合,所述的托盘底座内还设有托盘电机,所述托盘电机的输出轴与托盘齿轮相连,所述的托盘齿轮与托盘本体底部设置的托盘齿条相啮合,所述托盘导轨设置的方向与托盘齿条设置的方向一致且与机器人的行进方向相吻合,所述的托盘电机带动托盘本体沿托盘导轨限定的方向平动。
所述的物体识别机构包括水平方向布置的横杆,所述横杆的两端分别通过Z型连接件与竖直升降机构中的从动轮座体相连,所述横杆的上方设有带体感摄像头的深度相机,所述的深度相机通过L型连接件固定在横杆上。
由上述技术方案可知,本发明通过摆臂机构可使托盘本体始终处于水平状态,保证托盘本体上的物品不会发生倾斜滑落;同时水平旋转机构、竖直升降机构以及托盘机构可使托盘本体实现水平移动、上下移动和转动,以适应多种工作环境。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图;
图2是本发明的仰视图;
图3是本发明全向移动底盘的结构示意图;
图4是本发明摆臂机构的结构示意图;
图5是本发明物体识别机构的结构示意图;
图6是本发明水平旋转机构的结构示意图;
图7是本发明水平旋转机构的剖面图;
图8是本发明托盘机构的结构示意图;
图9是本发明托盘机构的剖面图;
图10是本发明竖直升降机构的结构示意图;
图11是本发明竖直升降机构的分解结构示意图;
图12是图10的A部放大图;
图13是本发明竖直升降机构中从动轮座体的结构示意图;
图14是本发明在水平路面的状态示意图;
图15是本发明在上坡路面的状态示意图;
图16是本发明在送餐时的状态示意图。
上述附图中的标号为:
全向移动底盘1、底板11、车身12、第一轴承座13、激光雷达14、光电式接近开关15、超声波传感器16、左前麦克纳姆轮171、左后麦克纳姆轮172、右前麦克纳姆轮173以及右后麦克纳姆轮174、摆臂机构2、左前摆臂机构2A、左后摆臂机构2B、右前摆臂机构2C、右后摆臂机构2D、摆臂大轮21、摆臂小轮22、橡胶履带23、动力电机24、电机支架241、舵机25、舵机支架251、伸缩杆26、联轴器27、摆臂支架28、连接轴29、竖直升降机构3、立杆31、通槽311、凹槽312、主动轮32、主动轮座体321、从动轮33、从动轮座体331、同步带34、第一槽口341、第二槽口342、步进电机35、第一联轴器351、步进电机座352、导轨36、滑块37、滑台38、第三槽口381、水平旋转机构4、转台41、轴承411、转台座42、第二轴承座412、第一电机43、第二电机44、第一锥齿轮45、第二锥齿轮46、第三锥齿轮47、圆台48、托盘机构5、托盘底座51、导轨底板52、托盘导轨521、托盘本体53、托盘滑块531、托盘齿条532、托盘连接件54、托盘电机55、托盘齿轮56、物体识别机构6、横杆61、Z型连接件62、深度相机63 、L型连接件64。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图1、图2所示的一种用于运输的服务机器人,包括全向移动底盘1、与全向移动底盘1相连且始终使全向移动底盘1保持水平状态的摆臂机构2、固定在全向移动底盘1的上方且用于承载竖直升降机构3的水平旋转机构4、设置在竖直升降机构3上且可上下移动的托盘机构5、固定在竖直升降机构3顶部的物体识别机构6;如图3所示,全向移动底盘1包括底板11、固定在底板11上的车身12以及与底板相连的四个车轮,每个车轮上均设置一个摆臂机构2,摆臂机构2中的摆臂大轮21与车轮的外轮毂相连,摆臂机构2中的摆臂小轮22与动力电机24相连,摆臂机构2中的舵机25通过伸缩杆26与固定动力电机24的电机支架241相连,舵机25固定在底板11上。
进一步的,如图3所示,四个车轮均为麦克纳姆轮,且四个车轮的轮轴分别通过第一轴承座13固定在底板11的下板面,具体地说,四个车轮包括分别通过第一轴承座13与底板11的下板面固定连接的左前麦克纳姆轮171、左后麦克纳姆轮172、右前麦克纳姆轮173以及右后麦克纳姆轮174,这四个车轮结构相同且均为驱动轮,其中左前麦克纳姆轮171与右后麦克纳姆轮174的旋向为左旋,左后麦克纳姆轮172与右前麦克纳姆轮173的旋向为右旋。
进一步的,底板11上安装有激光雷达14及光电式接近开关15,激光雷达14安装在底板11的上板面且靠近底板11的前端边缘设置,光电式接近开关15安装在底板11的下板面且分别靠近底板11的前端边缘和后端边缘设置,车身12的前后面均安装有超声波传感器16。其中,光电式接近开关15和超声波传感器16均用于检测全向移动底盘在移动时周围是否存在物体,起到躲避障碍的作用;激光雷达14用于实时扫描并构建地图,起到移动定位和避障的作用。在本实施例中,车身12由前车身及后车身对合而成,前车身及后车身上分别设有两个超声波传感器16;激光雷达14设置一个,光电式接近开关15设置多个。
进一步的,如图4所示,摆臂机构2设置四个,即包括分别与左前麦克纳姆轮171、左后麦克纳姆轮172、右前麦克纳姆轮173以及右后麦克纳姆轮174相配合的左前摆臂机构2A、左后摆臂机构2B、右前摆臂机构2C及右后摆臂机构2D。四个摆臂机构2的结构完全相同,下面以一组为例进行结构说明:
摆臂机构2包括摆臂大轮21、摆臂小轮22以及套设且张紧在摆臂大轮21及摆臂小轮22上的橡胶履带23,摆臂大轮21的轮径大于摆臂小轮22的轮径且小于车轮的轮径,摆臂大轮21与摆臂小轮22之间设有连接两者的摆臂支架28,摆臂支架28位于摆臂大轮21及摆臂小轮22的同侧且摆臂支架28的两端分别与摆臂大轮的轮轴及摆臂小轮的轮轴转动连接。摆臂小轮22的轮轴与动力电机24的输出轴相连,动力电机24固定在电机支架241上,电机支架241通过伸缩杆26与舵机25相连,伸缩杆26的两端分别与电机支架241及舵机25的输出轴固定连接,舵机25通过舵机支架251固定在底板11上,摆臂大轮21的轮轴与联轴器27相连,联轴器27的另一端设有与车轮外轮毂相连的连接轴29。即摆臂大轮21与摆臂小轮22轮轴的一端与摆臂支架28铰接相连,摆臂大轮21轮轴的另一端与联轴器27相连,联轴器27的另一端与连接轴29相连,连接轴29的另一端通过键和螺纹副与车轮的外轮毂相连;摆臂小轮22轮轴的另一端与动力电机24的输出轴相连,即摆臂小轮22为驱动轮,动力电机24固定在电机支架241上,两者为一整体结构;伸缩杆26的两端分别与电机支架241及舵机25的输出轴螺纹连接,舵机25通过舵机支架251固定在底板11上。
进一步的,如图6、图7所示,水平旋转机构4包括呈上下方向水平布置的转台41及转台座42,转台座42为整个水平旋转机构4的基座,安装在车身12内的支架上,转台41用于支撑竖直升降机构3和托盘机构5;转台41的中心处设有轴承411,转台座42的中心处设有与轴承411相配合的第二轴承座412;转台41与传动机构相连,传动机构包括镜像布置在转台座42上的第一电机43及第二电机44,第一电机43及第二电机44的输出轴呈水平方向设置,且第一电机43及第二电机44的输出轴上同轴连接有第一锥齿轮45及第二锥齿轮46,具体的,第一锥齿轮45及第二锥齿轮46分别通过键安装在第一电机43和第二电机44的输出轴上,第一锥齿轮45及第二锥齿轮46同时与第三锥齿轮47啮合,第三锥齿轮47通过环形的圆台48与转台41的底面相固定,即第三锥齿轮47与圆台48固连,圆台48再与转台41固连,当第一电机43及第二电机44分别驱动第一锥齿轮45及第二锥齿轮46转动时,第一锥齿轮45及第二锥齿轮46带动与两者相啮合的第三锥齿轮47转动,从而带动圆台48及转台41同步转动。根据圆锥齿轮传动原理,当第一电机43和第二电机44的转向相反时,能带动转台41实现360°旋转,当第一电机43和第二电机44的转速和转向相同时,能及时保证转台41停止转动。
进一步的,如图10、图11、图12、图13所示,竖直升降机构3包括两组结构相同且镜像设置的传动组件,托盘机构5设置在两组传动组件之间且可上下移动,传动组件包括铅垂方向设置的立杆31,立杆31的底部通过主动轮座体321与水平旋转机构4中的转台41相固定,立杆31的顶部与从动轮座体331相连;
竖直升降机构3还包括主动轮32、从动轮33以及连接两者的同步带34,主动轮32及从动轮33分别通过滚子轴承安装在主动轮座体321及从动轮座体331中,且主动轮座体321及从动轮座体331中均分别设有供同步带34穿出的第一槽口341及第二槽口342,主动轮32的轮轴通过第一联轴器351与步进电机35的输出轴相连,步进电机35通过步进电机座352与主动轮座体321相连;
立杆31沿其高度方向设有容纳同步带34的通槽311,通槽311的两端分别与主动轮座体321及从动轮座体331上的第二槽口342位置相对应,立杆31的内侧面设有方形的凹槽312,凹槽312沿立杆31的高度方向设置且该凹槽31内安装有导轨36,导轨36上设有与导轨36形成滑动配合的滑块37,滑块37与滑台38相连,同步带34位于滑块37与滑台38之间,且通过滑块37与滑台38之间的锁紧实现对同步带34的夹紧固定,滑台38上还设有供同步带34通过的第三槽口381。也就是同步带34的一端先进入主动轮座体321上的第一槽口341,再绕经主动轮32并从主动轮座体321上的第二槽口342进入立杆31上的通槽311,从通槽311出来后进入从动轮座体331上的第二槽口342后绕经从动轮33,再从从动轮座体331上的第一槽口341进入滑台38上的第三槽口381,最终与同步带34的另一端形成闭合连接。工作时,步进电机35带动主动轮32转动,主动轮32通过同步带34转动从动轮33转动,同时固定在同步带34上的滑台38上下运动,从而带动与滑台38相连的托盘机构5上下运动。
进一步的,如图8、图9所示,托盘机构5包括托盘底座51、固定在托盘底座51上表面的导轨底板52以及与导轨底板52形成滑动配合的托盘本体53,托盘本体53用于装载物品,托盘底座51通过托盘连接件54与竖直升降机构3中的滑台38相固定,托盘本体53的底部固定有托盘滑块531,托盘滑块531与导轨底板52上设置的托盘导轨521相配合,托盘底座51内还设有托盘电机55,即托盘电机55安装在托盘底座51设置的凹槽内,托盘电机55的输出轴与托盘齿轮56相连,托盘齿轮56与托盘本体53底部设置的托盘齿条532相啮合,托盘导轨521设置的方向与托盘齿条532设置的方向一致且与机器人的行进方向相吻合,托盘电机55带动托盘本体53沿托盘导轨521限定的方向平动。工作时,托盘电机55带动托盘齿轮56转动,从而使托盘本体53沿托盘导轨521限定的方向移动,即实现托盘本体53的前后移动。
进一步的,如图5所示,物体识别机构6包括水平方向布置的横杆61,横杆61的两端分别通过Z型连接件62与竖直升降机构3中的从动轮座体331相连,横杆61的上方设有带体感摄像头的深度相机63,深度相机63通过L型连接件64固定在横杆61上。本实施例中,深度相机63采用一个Kinect V2.0的体感摄像头,能够通过如动作、手势、语音等方式与机器人互动,能够将采集到的信息发送到控制器中进行处理。
本发明的工作原理如下:
一、平路原理:
如图14所示,当服务机器人行驶在平路上时,服务机器人的四个车轮与地面相接触,此时通过电机驱动车轮实现行驶功能;在平路上行驶时,舵机不工作,伸缩杆处于缩回状态,即舵机处于抱闸状态,使伸缩杆不会受到外界干扰而伸缩,同时四个摆臂机构与水平路面基本成45°角左右,这样既能够保证服务机器人减少与水平路面的摩擦,使全向移动底盘灵活的在路面上进行全向移动,同时又能够保证服务机器人在遇到坡面前能够通过舵机快速地调节四个摆臂机构的摆动角度以适应路面情况,当全向移动底盘在水平路面作移动时,四个摆臂机构是不工作的。
二、坡面原理:
当服务机器人行驶在坡面上时,四个摆臂机构会自动根据托盘本体的位置角度变化,及时通过各个舵机转动带动伸缩杆的拉伸来调节摆臂机构的摆角,使整个机器人通过摆臂机构水平支撑在路面上,使托盘保持水平状态,此时通过四个动力电机驱动机器人向前行驶。
如图15所示,下面具体以上坡为例进行说明:
当服务机器人行驶在上坡前,首先是深度相机根据路面情况及时驱动左前摆臂机构2A和右前摆臂机构2C通过伸缩杆动态调节摆臂的摆角,使橡胶履带尽可能大的增大与路面的接触面积,从而增大橡胶履带与路面之间的摩擦力防止车轮打滑;其次是驱动左后摆臂机构2B和右后摆臂机构2D通过伸缩杆动态调节摆臂的摆角,使摆臂小轮一边的橡胶履带与路面接触,从而起到支撑作用,使托盘本体保持水平状态,此时左前麦克纳姆轮171和右前麦克纳姆轮173配合左前摆臂机构2A和右前摆臂机构2C的动力电机作为前驱动力源驱动橡胶履带,而左后摆臂机构2B和右后摆臂机构2D的动力电机作为后驱动力源驱动橡胶履带,左后麦克纳姆轮172和右后麦克纳姆轮174作为惰轮不做功,从而驱动机器人前进。
当该机器人作为用于运输的服务机器人时,可以自动规划行驶路径,并在行驶过程中根据激光雷达扫描的实时地图和光电接近开关检测的电信号可以自动实现躲避障碍物和行人的避障功能,同时深度相机辨别行人后可以通过语音提醒行人避让。
如图16所示,当该机器人作为用于送餐的服务机器人时,深度相机会检测机器人与餐桌之间的距离,并在机器人到达餐桌前的一定距离内停止机器人的移动,此时根据餐桌的高度,竖直升降机构的步进电机开始转动,根据运动的传递,以此实现托盘机构的上升,当托盘本体上升到餐桌的高度时,步进电机停止转动,机器人继续向前移动一段距离,随后托盘机构的托盘电机开始工作,通过托盘齿轮和托盘齿条的传动,使托盘本体能够沿托盘导轨限定的方向将食物自动卸载到餐桌上,实现自动化操作。
本发明的有益效果在于:
1)本发明基于麦克纳姆轮设计的全向移动底盘可以满足平面内任意方向的运动,在其具有实现横向侧移、原地旋转(零转弯半径)等独特优点的前提下增加了四个摆臂机构,使得整个机器人在上下坡时可根据自身与水平面的倾角自动调节四个摆臂机构的摆动角度,以此保证托盘机构的平衡;同时通过摆臂机构橡皮履带的设计能够有效的跨越门槛和一定高度的台阶。
2)本发明的水平旋转机构采用圆锥齿轮传动结构,不仅承载力强、而且能够配合车身进行全方位移动,还能够通过360°旋转带动物体识别机构的深度相机进行全方位无死角的物体检测。
3)本发明的竖直升降机构采用同步带传动的方式,不仅具有运行顺滑、速度快、噪声低等特点,还能配合托盘机构进行升降动作以完成不同高度物品的装卸。当托盘本体上的物品较重时能够通过竖直升降机构自动调节重心,有效避免了托盘本体因负载过大而硬性损坏电机的情况,同时也能有效避免重心不稳以及物品摇晃的现象。
4)本发明的托盘机构采用齿轮齿条传动结构,当机器人到达指定位置后,托盘本体可以沿托盘导轨限定的方向实现自动卸载物品,有效地提高了自动化水平,节省了劳动力。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于运输的服务机器人,其特征在于:包括全向移动底盘(1)、与全向移动底盘(1)相连且始终使全向移动底盘(1)保持水平状态的摆臂机构(2)、固定在全向移动底盘(1)的上方且用于承载竖直升降机构(3)的水平旋转机构(4)、设置在竖直升降机构(3)上且可上下移动的托盘机构(5)、固定在竖直升降机构(3)顶部的物体识别机构(6),所述的全向移动底盘(1)包括底板(11)、固定在底板(11)上的车身(12)以及与底板相连的四个车轮,每个车轮上均设置一个摆臂机构(2),所述摆臂机构(2)中的摆臂大轮(21)与车轮的外轮毂相连,所述摆臂机构(2)中的摆臂小轮(22)与动力电机(24)相连,所述摆臂机构(2)中的舵机(25)通过伸缩杆(26)与固定动力电机(24)的电机支架(241)相连,所述的舵机(25)固定在底板(11)上。
2.根据权利要求1所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述的四个车轮均为麦克纳姆轮,且四个车轮的轮轴分别通过第一轴承座(13)固定在底板(11)的下板面,所述的底板(11)上安装有激光雷达(14)及光电式接近开关(15),所述的激光雷达(14)安装在底板(11)的上板面且靠近底板(11)的前端边缘设置,所述的光电式接近开关(15)安装在底板(11)的下板面且分别靠近底板(11)的前端边缘和后端边缘设置,所述车身(12)的前后面均安装有超声波传感器(16)。
3.根据权利要求1所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述的摆臂机构(2)包括摆臂大轮(21)、摆臂小轮(22)以及套设且张紧在摆臂大轮(21)及摆臂小轮(22)上的橡胶履带(23),所述摆臂大轮(21)的轮径大于摆臂小轮(22)的轮径且小于车轮的轮径,所述的摆臂大轮(21)与摆臂小轮(22)之间设有连接两者的摆臂支架(28),所述的摆臂支架(28)位于摆臂大轮(21)及摆臂小轮(22)的同侧且摆臂支架(28)的两端分别与摆臂大轮的轮轴及摆臂小轮的轮轴转动连接。
4.根据权利要求1或3所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述摆臂小轮(22)的轮轴与动力电机(24)的输出轴相连,所述的动力电机(24)固定在电机支架(241)上,所述的电机支架(241)通过伸缩杆(26)与舵机(25)相连,所述伸缩杆(26)的两端分别与电机支架(241)及舵机(25)的输出轴固定连接,所述的舵机(25)通过舵机支架(251)固定在底板(11)上,所述摆臂大轮(21)的轮轴与联轴器(27)相连,所述联轴器(27)的另一端设有与车轮外轮毂相连的连接轴(29)。
5.根据权利要求1所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述的水平旋转机构(4)包括呈上下方向水平布置的转台(41)及转台座(42),所述转台(41)的中心处设有轴承(411),所述转台座(42)的中心处设有与轴承(411)相配合的第二轴承座(412);所述的转台(41)与传动机构相连,所述的传动机构包括镜像布置在转台座(42)上的第一电机(43)及第二电机(44),所述第一电机(43)及第二电机(44)的输出轴呈水平方向设置,且第一电机(43)及第二电机(44)的输出轴上同轴连接有第一锥齿轮(45)及第二锥齿轮(46),所述的第一锥齿轮(45)及第二锥齿轮(46)同时与第三锥齿轮(47)啮合,所述的第三锥齿轮(47)通过环形的圆台(48)与转台(41)的底面相固定。
6.根据权利要求1所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述的竖直升降机构(3)包括两组结构相同且镜像设置的传动组件,所述的托盘机构(5)设置在两组传动组件之间且可上下移动,所述的传动组件包括铅垂方向设置的立杆(31),所述立杆(31)的底部通过主动轮座体(321)与水平旋转机构(4)中的转台(41)相固定,所述立杆(31)的顶部与从动轮座体(331)相连;
所述的竖直升降机构(3)还包括主动轮(32)、从动轮(33)以及连接两者的同步带(34),所述的主动轮(32)及从动轮(33)分别通过滚子轴承安装在主动轮座体(321)及从动轮座体(331)中,且主动轮座体(321)及从动轮座体(331)中均分别设有供同步带(34)穿出的第一槽口(341)及第二槽口(342),所述主动轮(32)的轮轴通过第一联轴器(351)与步进电机(35)的输出轴相连,所述的步进电机(35)通过步进电机座(352)与主动轮座体(321)相连。
7.根据权利要求6所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述的立杆(31)沿其高度方向设有容纳同步带(34)的通槽(311),所述通槽(311)的两端分别与主动轮座体(321)及从动轮座体(331)上的第二槽口(342)位置相对应,所述立杆(31)的内侧面设有方形的凹槽(312),所述的凹槽(312)沿立杆(31)的高度方向设置且该凹槽(31)内安装有导轨(36),所述的导轨(36)上设有与导轨(36)形成滑动配合的滑块(37),所述的滑块(37)与滑台(38)相连,所述的同步带(34)位于滑块(37)与滑台(38)之间,且通过滑块(37)与滑台(38)之间的锁紧实现对同步带(34)的夹紧固定,所述的滑台(38)上还设有供同步带(34)通过的第三槽口(381)。
8.根据权利要求1所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述的托盘机构(5)包括托盘底座(51)、固定在托盘底座(51)上表面的导轨底板(52)以及与导轨底板(52)形成滑动配合的托盘本体(53),所述的托盘底座(51)通过托盘连接件(54)与竖直升降机构(3)中的滑台(38)相固定,所述托盘本体(53)的底部固定有托盘滑块(531),所述的托盘滑块(531)与导轨底板(52)上设置的托盘导轨(521)相配合,所述的托盘底座(51)内还设有托盘电机(55),所述托盘电机(55)的输出轴与托盘齿轮(56)相连,所述的托盘齿轮(56)与托盘本体(53)底部设置的托盘齿条(532)相啮合,所述托盘导轨(521)设置的方向与托盘齿条(532)设置的方向一致且与机器人的行进方向相吻合,所述的托盘电机(55)带动托盘本体(53)沿托盘导轨(521)限定的方向平动。
9.根据权利要求1所述的用于运输的服务机器人,其特征在于:所述的物体识别机构(6)包括水平方向布置的横杆(61),所述横杆(61)的两端分别通过Z型连接件(62)与竖直升降机构(3)中的从动轮座体(331)相连,所述横杆(61)的上方设有带体感摄像头的深度相机(63),所述的深度相机(63)通过L型连接件(64)固定在横杆(61)上。
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