CN109941373A - 一种机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及底盘技术领域，公开了一种机器人底盘，所述机器人底盘应用于具有多节车厢的交通工具，包括底架，沿所述底架的行走方向，所述底架的两端均设有驱动轮组、且所述底架的至少一端设有升降装置，每一个所述升降装置的底端设有一个万向轮；其中，每一个所述升降装置中：当所述升降装置处于初始状态时，所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组与地面接触，所述万向轮处于悬空状态；当所述升降装置处于工作状态时，所述万向轮与地面接触，所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组处于悬空状态。这样，当机器人出现故障时，可以通过升降装置降下万向轮控制机器人，从而解决了机器人控制不便的问题，使机器人更加灵活，方便移动。

Description

一种机器人底盘

技术领域

本发明涉及底盘技术领域，特别涉及一种机器人底盘。

背景技术

随着科技的发展，不同场景衍生出不同用途的机器人，而如何更加方便的控制机器人是一个值得讨论的问题。

发明内容

本发明公开了一种机器人底盘，通过升降装置使移动机器人更加便于控制。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种机器人底盘，应用于具有多节车厢的交通工具，包括底架，沿所述底架的行走方向，所述底架的两端均设有驱动轮组、且所述底架的至少一端设有升降装置，每一个所述升降装置的底端设有一个万向轮；其中，每一个所述升降装置中：

当所述升降装置处于初始状态时，所述万向轮与所述底架的距离小于所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组与底架之间的距离，以使当所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组与地面接触时，所述万向轮处于悬空状态；

当所述升降装置处于工作状态时，所述万向轮与所述底架的距离大于所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组与底架之间的距离，以使当所述万向轮与地面接触时，所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组处于悬空状态。

上述机器人底盘，应用于具有多节车厢的交通工具，包括底架、万向轮、驱动轮以及升降装置；当机器人在行驶过程中，行驶系统出现故障导致机器人无法转弯或需要人为拉动或拖动机器人时，可以通过升降装置降下万向轮，从而解决了机器人控制不便的问题。这样，可以控制机器人，使它更加灵活，方便移动。

优选地，沿所述底架的行走方向，所述底架的两端均设有所述升降装置；所述驱动轮组包括两个驱动轮；

所述升降装置位于与该升降装置同端设置的两个驱动轮之间。

优选地，所述升降装置包括：用于固定所述升降装置的底座、固定在底座上的第一支架、固定在底座上的套筒、第一驱动杆、连接杆、第一转轴、第一铰接轴以及第二铰接轴；其中，所述第一支架与所述套筒位于所述底座的同侧；

所述套筒包括内筒和外筒；所述内筒具有在内筒长度方向的第一长孔；

所述第一转轴穿过所述内筒的第一长孔与所述第一驱动杆的中部连接；所述第一驱动杆的一端安装有踏板，另一端绕第一铰接轴与所述连接杆的一端铰接；所述连接杆的另一端绕第二铰接轴与所述第一支架铰接；其中，所述第一铰接轴、所述第二铰接轴和所述第一转轴相互平行且均垂直于所述内筒的长度方向；

当所述第一驱动杆受到向下的驱动力时，所述第一驱动杆绕所述第二铰接轴向下转动，并带动所述连接杆沿所述第一铰接轴向上转动，以此带动所述内筒连接的万向轮向下运动；

当所述第一支架与所述连接杆之间为平角时，所述升降装置处于锁死状态。

优选地，所述第一驱动杆的中部与所述第一驱动杆的两端的连线为三角形，且所述第一驱动杆的中部位于所述第一驱动杆的两端的连线向下的方向。

优选地，所述升降装置还包括：用于复位的第二驱动杆、固定在所述万向轮上的弹簧以及第二转轴；

所述第二驱动杆包括第一部分和第二部分；所述第一部分具有在第一方向的第二长孔；所述第二部分具有在第二方向的第三长孔；且所述第二驱动杆的中部与所述第二驱动杆的两端的连线为三角形，且所述第二驱动杆的中部位于所述第二驱动杆的两端的连线向下的方向；

所述第一转轴穿过所述第二驱动杆的第一部分的第二长孔与所述第一驱动杆的中部连接；所述第二转轴穿过所述第二驱动杆的第二部分的第三长孔与所述第一驱动杆的连接；其中，所述第一转轴和所述第二转轴相互平行；

所述弹簧与所述第一转轴连接，且所述弹簧与所述内筒相互平行；

在所述万向轮向下运动的过程中，所述第一转轴从所述内筒的第一长孔的一端移动到另一端，使所述弹簧不断被压缩；

当所述第二驱动杆受到向下的驱动力时，所述第一转轴从所述第二驱动杆的第二长孔的一端移动到另一端，所述第二转轴从所述第二驱动杆的第三长孔的一端移动到另一端，使所述第二驱动杆撞击所述连接杆以使连接杆与所述第一支架之间的角度小于平角，在所述弹簧的弹力的作用下，带动所述内筒相对所述外筒向上滑动，以使所述万向轮向上运动。

优选地，所述万向轮安装有万向轮锁死装置。

优选地，所述机器人底盘还包括第二支架；

所述底架设置有缺口，所述第二支架为设置与所述缺口上方并固定在所述底架上，且所述第二支架的顶面和所述缺口所在平面之间具有设定距离；所述升降装置穿过所述底架的缺口并固定在所述第二支架的顶面上。

本发明还提供一种机器人，包括上述技术方案中任一项所述的机器人底盘。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本发明提供的一种机器人底盘的结构图；

图2为本发明提供的升降装置处于初始状态时万向轮与驱动轮的位置关系示意图；

图3为本发明提供的升降装置处于工作状态时万向轮与驱动轮的位置关系示意图；

图4为本发明提供的第二支架与升降装置的位置关系示意图；

图5为本发明提供的底架俯视示意图；

图6为本发明提供的第一种升降装置结构图；

图7为本发明提供的第二种升降装置结构图；

图8为本发明提供的万向轮结构图。

图标：

100-底架；101-万向轮；102-驱动轮组；103-升降装置；104-第二支架；201-底座；2021-套筒的内筒；2022-套筒的外筒；203-第一驱动杆；204-第一支架；205-连接杆；206-第二驱动杆；207-弹簧；1-第一转轴；2-第一铰接轴；3-第二铰接轴；4-第二转轴；301-万向轮锁死装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明提供一种机器人底盘，应用于具有多节车厢的交通工具，包括底架100、万向轮101、驱动轮组102以及升降装置103；

其中，驱动轮组102设置在沿所述底架100的行走方向的两端，且安装在所述底架100下方；升降装置103设置在沿所述底架100的行走方向的至少一端。

当所述升降装置103处于初始状态时，如图2所示，所述万向轮101与所述底架100的距离小于所述底架100中与所述升降装置103同端设置的驱动轮组102与底架100之间的距离，以使当所述底架100中与所述升降装置103同端设置的驱动轮组102与地面接触时(图中下方的黑线表示地面)，所述万向轮101处于悬空状态；其中，两个驱动轮组102均与地面接触(另一个驱动轮组102图中未示出)。

当所述升降装置103处于工作状态时，如图3所示，所述万向轮101与所述底架100的距离大于所述底架100中与所述升降装置103同端设置的驱动轮组102与底架100之间的距离，以使当所述万向轮101与地面接触时，所述底架100中与所述升降装置103同端设置的驱动轮组102处于悬空状态。(另一个驱动轮组102图中未示出)。

上述机器人底盘，应用于具有多节车厢的交通工具如高铁车、城际车、和谐号列车等，该底盘包括底架、万向轮、驱动轮以及升降装置；当机器人在行驶过程中，行驶系统出现故障导致机器人无法转弯或需要人为拉动或拖动机器人时，可以通过升降装置降下万向轮，从而解决了机器人控制不便的问题。这样，可以控制机器人，使它更加灵活，方便移动。

具体实施方式中，如图1所示，升降装置103设置在沿所述底架100的行走方向的两端；所述驱动轮组102包括两个驱动轮；且所述升降装置103位于与该升降装置103同端设置的两个驱动轮之间；且每个升降装置103分别连接一个万向轮101。其中，两端的升降装置103相同。这样，两侧均有升降装置可以方便操控人员在机器人的任何一侧对升降装置进行操作，使得机器人运动控制更加灵活。具体使用时，只需要放下一侧的万向轮即可。

具体实施方式中，如图4所示，所述机器人底盘还包括第二支架104；所述底架100设置有缺口，所述第二支架104为设置与所述缺口上方并固定在所述底架100上，且所述第二支架104的顶面和所述缺口所在平面之间具有设定距离；所述升降装置103穿过所述底架100的缺口并固定在所述第二支架104的顶面上。底架100的俯视图如图5所示，其中，灰色区域的位置为缺口所在的位置。

如图6所示，本发明实施例提供的升降装置103中，包括：用于固定所述升降装置的底座201、固定在底座上的第一支架204、固定在底座上的套筒、第一驱动杆203、连接杆205、第一转轴1、第一铰接轴2以及第二铰接轴3；其中，所述第一支架204与所述套筒位于所述底座201的同侧；

其中，所述第一驱动杆203的中部与所述第一驱动杆203的两端的连线为三角形，且所述第一驱动杆203的中部位于所述第一驱动杆203的两端的连线向下的方向。

所述套筒包括内筒2021和外筒2022；所述内筒2021具有在内筒长度方向的第一长孔；

所述第一转轴1穿过所述内筒2021的第一长孔与所述第一驱动杆203的中部连接；所述第一驱动杆203的一端安装有踏板，另一端绕第一铰接轴2与所述连接杆205的一端铰接；所述连接杆205的另一端绕第二铰接轴3与所述第一支架204铰接；其中，所述第一铰接轴2、所述第二铰接轴3和所述第一转轴1相互平行且均垂直于所述内筒2021的长度方向；

当机器人在行驶过程中，行驶系统出现故障导致机器人无法转弯，可以通过升降装置103降下万向轮101，可以给所述第一驱动杆203一个向下的力。

当所述第一驱动杆203受到向下的驱动力时，所述第一驱动杆203绕所述第二铰接轴3向下转动(如图6中的第一运动弧线601)，并带动所述连接杆205沿所述第一铰接轴2向上转动(如图6中的第二运动弧线602)，以此带动所述内筒2021连接的万向轮101向下运动；

当所述第一支架204与所述连接杆205之间为平角时，所述升降装置103处于锁死状态。

这样，当升降装置103处于锁死状态时，所述万向轮101与地面接触，与所述升降装置103同端设置的驱动轮组102悬空，此时的机器人为三轮接触地面并且可以转换方向，便于移动。

如图7所示，本发明实施例提供的升降装置103中，还包括：用于复位的第二驱动杆206、固定在所述万向轮101上的弹簧207以及第二转轴4；

其中，所述第二驱动杆206包括第一部分和第二部分；所述第一部分具有在第一方向的第二长孔；所述第二部分具有在第二方向的第三长孔；且所述第二驱动杆206的中部与所述第二驱动杆206的两端的连线为三角形，且所述第二驱动杆206的中部位于所述第二驱动杆206的两端的连线向下的方向；

所述第一转轴1穿过所述第二驱动杆206的第一部分的第二长孔与所述第一驱动杆203的中部连接；所述第二转轴4穿过所述第二驱动杆206的第二部分的第三长孔与所述第一驱动杆203的连接；其中，所述第一转轴1和所述第二转轴4相互平行；

所述弹簧207与所述第一转轴1连接，且所述弹簧207与所述内筒2021相互平行；

在所述万向轮101向下运动的过程中，所述第一转轴1从所述内筒2021的第一长孔的一端移动到另一端，使所述弹簧207不断被压缩；

当所述第二驱动杆206受到向下的驱动力时，所述第一转轴1从所述第二驱动杆206的第二长孔的一端移动到另一端，所述第二转轴4从所述第二驱动杆206的第三长孔的一端移动到另一端，使所述第二驱动杆206撞击所述连接杆205以使连接杆205与所述第一支架204之间的角度小于平角，在所述弹簧207的弹力的作用下，带动所述内筒2021相对所述外筒2022向上滑动，以使所述万向轮101向上运动。

本发明实施例提供的万向轮101安装有万向轮锁死装置301(如图8所示)，当万向轮锁死装置301的一端受到向下的力时，可以使万向轮101锁死，从而固定住万向轮101。

本发明还提供一种机器人，包括上述技术方案中任一项所述的机器人底盘。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种机器人底盘，应用于具有多节车厢的交通工具，其特征在于，包括底架，沿所述底架的行走方向，所述底架的两端均设有驱动轮组、且所述底架的至少一端设有升降装置，每一个所述升降装置的底端设有一个万向轮；其中，每一个所述升降装置中：

当所述升降装置处于初始状态时，所述万向轮与所述底架的距离小于所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组与底架之间的距离，以使当所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组与地面接触时，所述万向轮处于悬空状态；

当所述升降装置处于工作状态时，所述万向轮与所述底架的距离大于所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组与底架之间的距离，以使当所述万向轮与地面接触时，所述底架中与所述升降装置同端设置的驱动轮组处于悬空状态。

2.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，沿所述底架的行走方向，所述底架的两端均设有所述升降装置；所述驱动轮组包括两个驱动轮；

所述升降装置位于与该升降装置同端设置的两个驱动轮之间。

3.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述升降装置包括：用于固定所述升降装置的底座、固定在底座上的第一支架、固定在底座上的套筒、第一驱动杆、连接杆、第一转轴、第一铰接轴以及第二铰接轴；其中，所述第一支架与所述套筒位于所述底座的同侧；

所述套筒包括内筒和外筒；所述内筒具有在内筒长度方向的第一长孔；

所述第一转轴穿过所述内筒的第一长孔与所述第一驱动杆的中部连接；所述第一驱动杆的一端安装有踏板，另一端绕第一铰接轴与所述连接杆的一端铰接；所述连接杆的另一端绕第二铰接轴与所述第一支架铰接；其中，所述第一铰接轴、所述第二铰接轴和所述第一转轴相互平行且均垂直于所述内筒的长度方向；

当所述第一驱动杆受到向下的驱动力时，所述第一驱动杆绕所述第二铰接轴向下转动，并带动所述连接杆沿所述第一铰接轴向上转动，以此带动所述内筒连接的万向轮向下运动；

当所述第一支架与所述连接杆之间为平角时，所述升降装置处于锁死状态。

4.根据权利要求3所述的机器人底盘，其特征在于，所述第一驱动杆的中部与所述第一驱动杆的两端的连线为三角形，且所述第一驱动杆的中部位于所述第一驱动杆的两端的连线向下的方向。

5.根据权利要求4所述的机器人底盘，其特征在于，所述升降装置还包括：用于复位的第二驱动杆、固定在所述万向轮上的弹簧以及第二转轴；

所述第二驱动杆包括第一部分和第二部分；所述第一部分具有在第一方向的第二长孔；所述第二部分具有在第二方向的第三长孔；且所述第二驱动杆的中部与所述第二驱动杆的两端的连线为三角形，且所述第二驱动杆的中部位于所述第二驱动杆的两端的连线向下的方向；

所述第一转轴穿过所述第二驱动杆的第一部分的第二长孔与所述第一驱动杆的中部连接；所述第二转轴穿过所述第二驱动杆的第二部分的第三长孔与所述第一驱动杆的连接；其中，所述第一转轴和所述第二转轴相互平行；

所述弹簧与所述第一转轴连接，且所述弹簧与所述内筒相互平行；

在所述万向轮向下运动的过程中，所述第一转轴从所述内筒的第一长孔的一端移动到另一端，使所述弹簧不断被压缩；

当所述第二驱动杆受到向下的驱动力时，所述第一转轴从所述第二驱动杆的第二长孔的一端移动到另一端，所述第二转轴从所述第二驱动杆的第三长孔的一端移动到另一端，使所述第二驱动杆撞击所述连接杆以使连接杆与所述第一支架之间的角度小于平角，在所述弹簧的弹力的作用下，带动所述内筒相对所述外筒向上滑动，以使所述万向轮向上运动。

6.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述万向轮安装有万向轮锁死装置。

7.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述机器人底盘还包括第二支架；

所述底架设置有缺口，所述第二支架为设置与所述缺口上方并固定在所述底架上，且所述第二支架的顶面和所述缺口所在平面之间具有设定距离；所述升降装置穿过所述底架的缺口并固定在所述第二支架的顶面上。

8.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1～7任一所述的机器人底盘。