CN110294055A - 倾斜调整装置及一种载运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾斜调整装置，通过本发明倾斜调整装置的滑块机构、铰链机构的设置，使得机器人承载平台具有垂直驱动方向的可靠和稳定的自由度，达到了倾斜调整装置可靠性高、刚性好、运动顺畅的效果。

Description

倾斜调整装置及一种载运机器人

技术领域

本发明属于机动车组成件或附件领域，具体涉及一种倾斜调整装置及一种载运机器人。

背景技术

目前广泛应用的服务型及工业型机器人，其机器人本体通常安装在自动导引运输车(AGV小车)上，以实现自主移动。在机器人作业过程中，机器人本体可能会出现不同程度的倾斜，从而影响作业精准度。为了保证精度，通常在机器人本体与AGV小车之间安装倾斜调整装置。

已知的位姿调节的装置的机构包含滑块、轴承与丝杠螺母、铰链和电机，其原理是通过伺服电机带动丝杠旋转，从而带动轴承沿承载平台下方的斜面滚动，以此带动机器人承载平台转动实现倾斜调整。当安装在上部的机构受到逆方向的力矩时，斜面会有脱离轴承滚动面的趋势，现有技术通常在承载平台上安装止动螺栓，通过其紧固作用防止斜面脱离。但此种方案可能导致倾斜调整装置的刚性和稳定性裂化。另外，轴承沿斜面滚动时，容易发生打滑。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种机器人承载平台的倾斜调整装置，以解决现有技术中轴承直接接触斜面运动可靠性差的问题，达到提高倾斜调整装置可靠性高、刚性好、运动顺畅的效果。

为达成所述目的，一方面，本发明提供一种倾斜调整装置，包括：底板、倾斜调节板、驱动机构、固定铰链机构，可滑动铰链机构，所述固定铰链机构固定在所述底板上，为所述倾斜调节板提供支撑和旋转；所述倾斜调节板，一端与所述固定铰链机构铰接地设置在一起，另一端与所述可滑动铰链机构铰接地设置在一起；所述可滑动铰链机构，其下部可滑动的设置在所述滑动机构上；所述滑动机构，其上部与所述可滑动铰链机构可滑动的配合在一起，其下部可相对滑动的设置在所述底板上；所述滑动机构其上部形成一倾斜滑动面与所述可滑动铰链机构滑动配合，所述倾斜滑动面的倾斜方向朝向所述固定铰链机构侧；所述倾斜调节板与所述固定铰链机构铰接的轴线为L1；所述倾斜调节板与可滑动铰链机构铰接的轴线为L2，所述轴线L1、L2平行，且均平行于底板所在的平面；所述倾斜滑动面提供的滑动方向S1垂直所述轴线L1和所述轴线L2；所述驱动机构，固定在所述底板上，与所述滑动机构驱动连接，使所述滑动机构可相对所述底板来回滑动实现倾斜调节板的倾斜调节。

可选地，所述可滑动铰链机构为一滑块铰链机构，其包括：滑块；通过该滑块，所述可滑动铰链机构与所述滑动机构形成滑动配合关系；铰链座，固定在所述滑块上或与所述滑块一体形成；固定座，设有2个，可枢转地对设在所述铰链座两侧；所述倾斜调节板固定在所述固定座上，并可随固定座相对所述铰链座枢转。

可选地，所述滑块的底部形成有一滑槽，所述滑动机构的上部对应地形成有一滑轨，所述滑槽、滑轨可滑动地配合在一起。

可选地，所述滑槽两侧壁形成有限位槽。

可选地，所述铰链座包括一铰链轴，可转动地穿过铰链座，所述固定座固定在所述铰链轴穿出铰链座的两端，与所述倾斜调节板整体可绕所述铰链轴转动。

可选地，所述铰链轴垂直所述滑槽延伸方向设置。

可选地，所述铰链轴与铰链座之间配置有无油衬套；所述铰链座与所述固定座之间设置有推力滚针轴承。

可选地，所述固定座两端设置锁紧帽和螺钉，以调节所述推力滚针轴承的游隙及铰链轴的径向刚性。

可选地，所述滑动机构为一双导轨滑块机构，所述滑动机构为一双导轨滑块机构，其包括：底部导轨、连接滑块、楔形座、上部导轨，其中：所述上部导轨、楔形座、连接滑块形成一滑动部，整体通过所述连接滑块可滑动地设置在所述底部导轨上，所述底部导轨固定在所述底板上；所述上部导轨与所述可滑动铰链机构可滑动的配合在一起。

可选地，所述上部导轨固定在所述楔形座上，所述楔形座的底部固定支撑在所述连接滑块上，所述连接滑块可滑动的设置在所述底部导轨上。

可选地，所述连接滑块底部形成滑槽，所述滑槽与所述底部导轨形成滑动配合关系。

可选地，所述连接滑块通过所述滑槽骑设在所述底部导轨上。

可选的，所述上部导轨的中心线和底部导轨的中心线在底板上的投影重合。

可选的，所述连接滑块沿所述底部导轨滑动的驱动力来自所述驱动机构。

可选的，所述驱动机构包括电机、丝杆、丝杆支撑座、连接板，其中，所述丝杆一端与所述电机输出轴可同轴连接，另一端穿过所述连接板，可转动地支撑在所述丝杆支撑座上，所述连接板一方面与所述丝杆螺纹配合，另一方面与滑块固定连接，将所述丝杆的转动变为所述滑块的滑动。

可选的，所述连接滑块设有两个，分开设置在所述楔形座的底部。

可选的，所述固定铰链机构为一固定铰链机构，其包括铰链底座、浮动座，所述铰链底座固定在所述底板上，所述浮动座可摆动的设置在所述铰链底座的两侧。

可选的，所述固定铰链机构还包括铰链轴和无油衬套；所述铰链轴穿过所述铰链底座，并与铰链底座之间设有无油衬套，所述铰链底座与所述浮动座之间的铰链轴上设置有推力滚针轴承。

可选的，所述浮动座两端设置锁紧帽和螺钉，以调节所述浮动座、推力滚针轴承和铰链底座的间隙。

可选的，所述浮动座包括两块同轴设置的D形块，所述D形块具有固定支撑所述倾斜调节板的支撑面。

可选的，固定铰链机构设有两个，所述可滑动铰链机构设置两个，两者均分设在驱动机构两侧，且位置一一对应。

可选的，所述驱动机构包括驱动电机和中间传动机构，所述中间传动机构一端与所述驱动电机驱动连接，另一端与所述滑动机构连接，使其可相对所述底板滑动。

可选的，所述中间传动机构包括丝杆，联轴器，丝杆支撑座、连接板，所述丝杆一端与所述电机输出轴通过联轴器连接，另一端穿过所述连接板，可转动地支撑在所述丝杆支撑座上，所述连接板一方面与所述丝杆螺纹配合，另一方面与滑块固定连接，将所述丝杆的转动变为所述滑动机构滑块的滑动。

可选的，所述中间传动机构还包括滚珠丝杆螺母，所述滚珠丝杆螺母设置在所述连接板与所述丝杆的转动配合处。

可选的，当所述滑动机构设置有两个时，所述连接板位于丝杆两侧的两端分别与所述滑动机构连接。

可选的，所述连接板沿所述丝杆的运功方向上设置有定位装置，使其只在一定范围移动。

本发明的另一方面提供一种倾斜调整装置，其包括：底板、倾斜调节板、驱动机构、固定铰链机构，滑动机构，滑块铰链机构，所述固定铰链机构，固定在所述底板上，为所述倾斜调节板提供支撑和旋转；所述倾斜调节板，一端与所述固定铰链机构铰接地设置在一起，另一端与所述滑动铰链机构铰接地设置在一起；所述滑块铰链机构，其下部可滑动的设置在所述滑动机构上；所述滑动机构，其上部与所述滑动铰链机构可滑动的配合在一起，其下部可相对滑动的设置在所述底板上；所述滑动机构其上部形成一倾斜滑动面与所述滑动铰链机构滑动配合，所述倾斜滑动面的倾斜方向朝向所述固定铰链机构侧；所述倾斜调节板与所述固定铰链机构铰接的轴线为L1；所述倾斜调节板与滑动铰链机构铰接的轴线为L2，所述轴线L1、L2平行，且均平行于底板所在的平面；所述倾斜滑动面提供的滑动方向S1垂直所述轴线L1和所述轴线L2；所述驱动机构，固定在所述底板上，与所述滑动机构驱动连接，使所述滑动机构可相对所述底板来回滑动实现倾斜调节板的倾斜调节；所述滑动机构为一双导轨滑块机构，其包括：底部导轨、两个连接滑块、楔形座、上部导轨，其中：所述上部导轨、楔形座、连接滑块形成一滑动部，整体通过所述连接滑块可滑动地设置在所述底部导轨上，所述底部导轨固定在所述底板上；所述上部导轨与所述可滑动铰链机构可滑动的配合在一起；所述上部导轨固定在所述楔形座上，所述楔形座的底部固定支撑在所述连接滑块上，所述连接滑块可滑动的设置在所述底部导轨上；所述连接滑块底部形成滑槽，所述滑槽与所述底部导轨形成滑动配合关系；所述连接滑块通过所述滑槽骑设在所述底部导轨；所述连接滑块沿所述底部导轨滑动的驱动力来自所述驱动机构；驱动机构包括电机、丝杆、丝杆支撑座、连接板，其中，所述丝杆一端与所述电机输出轴可同轴连接，另一端穿过所述连接板，可转动地支撑在所述丝杆支撑座上，所述连接板一方面与所述丝杆螺纹配合，另一方面与滑块固定连接，将所述丝杆的转动变为所述滑块的滑动；所述固定铰链机构还包括铰链轴和无油衬套；所述铰链轴穿过所述铰链底座，并与铰链底座之间设有无油衬套，所述铰链底座与所述浮动座之间的铰链轴上设置有推力滚针轴承；所述浮动座两端设置锁紧帽和螺钉，以调节所述浮动座、推力滚针轴承和铰链底座的间隙；述浮动座包括两块同轴设置的D形块，所述D形块具有固定支撑所述倾斜调节板的支撑面。

与所述倾斜调整装置相匹配，本发明另一方面提供一种载运机器人，其包括前述任意一种所述倾斜调整装置。

可选地，所述一种载运机器人还包括：传感器、倾斜调整控制装置、信号反馈装置，所述倾斜调整控制装置用于当所述传感器检测到所述载运机器人相对水平面倾斜时控制所述倾斜调整装置的运行。

与所述一种载运机器人相匹配，本发明另一方面提供一种载运机器人的控制方法，包括：检测所述载运机器人相对水平面是否倾斜；若所述检测所述载运机器人相对水平面倾斜，则输出调整信号控制所述倾斜调整装置运行；在一定时间内动态执行所述检测和调整过程。

本发明的方案，通过将所述驱动机构沿所述驱动方向的运动转换成所述滑块机构绕第一铰链轴和第二铰链轴旋转的运动的技术，实现了所述倾斜调节板绕水平面旋转和的运动的可靠性、顺畅性，增强了所述倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步，本发明的方案，通过采用滑块铰链机构的技术，实现了由滑块铰链机构带动所述倾斜调节板绕绕第一铰链轴和第二铰链轴旋转的运动的可靠性、顺畅性，增强了所述倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步，本发明的方案，通过采用带滑槽的滑块与滑轨滑动配合的技术，实现了由滑块铰链机构带动所述倾斜调节板绕绕第一铰链轴和第二铰链轴旋转的运动的可靠性、顺畅性，增强了所述倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步，本发明的方案，通过采用带限位槽的滑块，实现了由滑块铰链机构带动所述倾斜调节板绕绕第一铰链轴和第二铰链轴旋转的运动的可靠性、顺畅性，增强了所述倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步，本发明的方案，通过采用包括：可转动地穿过铰链座的铰链轴，固定在所述铰链轴穿出铰链座的两端的固定座，与倾斜调节板整体可绕所述铰链轴转动的铰链座的技术，在为所述滑块安装座提供支撑的同时，提高了所述倾斜调节板绕水平面旋转和的运动的可靠性、顺畅性，增强了所述倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步，本发明的方案，通过铰链轴与铰链座之间配置有无油衬套；铰链座与所述固定座之间设置有推力滚针轴承的技术，提高了由可滑动铰链机构带动所述倾斜调节板绕水平面旋转和的运动的可靠性、顺畅性，增强了所述倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步，本发明的方案，通过采用固定座两端设置锁紧帽和螺钉，稳定调节所述推力滚针轴承的游隙及铰链轴的径向刚性。

进一步的，本发明的方案，通过双导轨滑块机构，包括：底部导轨、连接滑块、楔形座、上部导轨，其中：所述上部导轨、楔形座、连接滑块形成一滑动部，整体通过所述连接滑块可滑动地设置在所述底部导轨上，所述底部导轨固定在所述底板上；所述上部导轨与所述可滑动铰链机构可滑动的配合在一起的技术，实现所述倾斜调节板绕水平面旋转的连续性和稳定性。

进一步的，本发明的方案，通过上部导轨固定在所述楔形座上，所述楔形座的底部固定支撑在所述连接滑块上，所述连接滑块可滑动的设置在所述底部导轨上的技术，使得所述导轨机构在所述底板上的滑动平稳、可靠，实现所述倾斜调节板绕水平面旋转的连续性和稳定性。

进一步的，本发明的方案，通过连接滑块沿所述底部导轨滑动的驱动力来自所述驱动机构的技术，使得所述倾斜调节板与所述可滑动铰链机构在稳固连接的同时能够提高绕水平面旋转的连续性和稳定性。

进一步的，本发明的方案，通过包括电机、丝杆、丝杆支撑座、连接板，其中，所述丝杆一端与所述电机输出轴可同轴连接，另一端穿过所述连接板，可转动地支撑在所述丝杆支撑座上，所述连接板一方面与所述丝杆螺纹配合，另一方面与滑块固定连接，将所述丝杆的转动变为所述滑块的滑动的驱动机构，提供给所述滑块稳定的驱动力，使得所述倾斜调节板与所述可滑动铰链机构在稳固连接的同时能够提高绕水平面旋转的连续性和稳定性。

进一步的，本发明的方案，通过包括铰链底座、浮动座，所述铰链底座固定在所述底板上，所述浮动座可摆动的设置在所述铰链底座的两侧的固定铰链机构，使得所述倾斜调节板与所述第固定铰链机构在稳固连接的同时能够提高绕水平面旋转的连续性和稳定性。

进一步的，本发明的方案，通过包括穿过所述铰链底座的铰链轴、与铰链底座之间设有无油衬套、设置在铰链底座与所述浮动座之间的铰链轴上的推理滚针轴承的固定铰链机构，提高所述可滑动铰链机构的所述铰链轴的耐磨性，进一步提高所述倾斜调节板绕水平面旋转的连续性和稳定性

进一步的，本发明的方案，通过包括两块同轴设置的D形块以及具有固定支撑所述倾斜调节板的支撑面的浮动座，使得所述倾斜调节板与所述固定铰链机构在稳固连接的同时能够提高绕水平面旋转的连续性和稳定性，增强了倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步的，本发明的方案，通过包括一端与所述驱动电机驱动连接的，另一端与滑动机构连接使其可相对所述底板滑动的中间传动机构，提供给所述滑块稳定的驱动力，使得所述倾斜调节板与所述可滑动铰链机构在稳固连接的同时能够提高绕水平面旋转的连续性和稳定性。

进一步的，本发明的方案，通过包括底板、倾斜调节板、驱动机构、固定铰链机构，滑动机构，滑块铰链机构，所述固定铰链机构，固定在所述底板上，为所述倾斜调节板提供支撑和旋转；所述倾斜调节板，一端与所述固定铰链机构铰接地设置在一起，另一端与所述滑动铰链机构铰接地设置在一起；所述滑块铰链机构，其下部可滑动的设置在所述滑动机构上；所述滑动机构，其上部与所述滑动铰链机构可滑动的配合在一起，其下部可相对滑动的设置在所述底板上；所述滑动机构其上部形成一倾斜滑动面与所述滑动铰链机构滑动配合，所述倾斜滑动面的倾斜方向朝向所述固定铰链机构侧；所述倾斜调节板与所述固定铰链机构铰接的轴线为L1；所述倾斜调节板与滑动铰链机构铰接的轴线为L2，所述轴线L1、L2平行，且均平行于底板所在的平面；所述倾斜滑动面提供的滑动方向S1垂直所述轴线L1和所述轴线L2；所述驱动机构，固定在所述底板上，与所述滑动机构驱动连接，使所述滑动机构可相对所述底板来回滑动实现倾斜调节板的倾斜调节；所述滑动机构为一双导轨滑块机构，其包括：底部导轨、两个连接滑块、楔形座、上部导轨，其中：所述上部导轨、楔形座、连接滑块形成一滑动部，整体通过所述连接滑块可滑动地设置在所述底部导轨上，所述底部导轨固定在所述底板上；所述上部导轨与所述可滑动铰链机构可滑动的配合在一起；所述上部导轨固定在所述楔形座上，所述楔形座的底部固定支撑在所述连接滑块上，所述连接滑块可滑动的设置在所述底部导轨上；所述连接滑块底部形成滑槽，所述滑槽与所述底部导轨形成滑动配合关系；所述连接滑块通过所述滑槽骑设在所述底部导轨；所述连接滑块沿所述底部导轨滑动的驱动力来自所述驱动机构；驱动机构包括电机、丝杆、丝杆支撑座、连接板，其中，所述丝杆一端与所述电机输出轴可同轴连接，另一端穿过所述连接板，可转动地支撑在所述丝杆支撑座上，所述连接板一方面与所述丝杆螺纹配合，另一方面与滑块固定连接，将所述丝杆的转动变为所述滑块的滑动；所述固定铰链机构还包括铰链轴和无油衬套；所述铰链轴穿过所述铰链底座，并与铰链底座之间设有无油衬套，所述铰链底座与所述浮动座之间的铰链轴上设置有推力滚针轴承；所述浮动座两端设置锁紧帽和螺钉，以调节所述浮动座、推力滚针轴承和铰链底座的间隙；述浮动座包括两块同轴设置的D形块，所述D形块具有固定支撑所述倾斜调节板的支撑面的技术，提供给所述滑块稳定的驱动力，使得所述倾斜调节板与所述可滑动铰链机构在稳固连接的同时能够提高绕水平面旋转的连续性和稳定性，增强了倾斜调节板的刚性和承重能力。

进一步的，本发明的方案，采用具有传感器、倾斜调整控制装置、信号反馈装置的所述载运机器人技术，对所述载运机器人相对水平面倾斜程度的检测控制所述倾斜调整控制装置的运行，实现对所述载运机器人本体进行准确的倾斜调整。

进一步的，本发明的方案，采用的检测所述载运机器人相对水平面是否倾斜；若所述检测所述载运机器人相对水平面倾斜，则输出调整信号控制所述倾斜调整装置运行；在一定时间内重复所述检测和调整过程的载运机器人的控制方法，实现了对工作过程中载运机器人本体倾斜程度的实时检测与调整，提高了所述载运机器人的作业精度。

由此，本发明的方案，通过倾斜调节板相对所述轴线L1和L2可旋转的技术，解决了现有技术中轴承沿斜面滚动时容易打滑的问题，克服现有技术的可靠性不足、刚性较差、运动不够顺畅的缺陷，实现了提高倾斜调整装置可靠性高、刚性好、运动顺畅以及提高了所述载运机器人的作业精度有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的倾斜调整装置的一实施例侧视图；

图2为本发明的倾斜调整装置的滑块机构实施例的立体示意图；

图3为本发明的倾斜调整装置实施例的固定铰链机构的立体示意图；

图4为本发明的倾斜调整装置实施例的固定铰链机构的侧视图；

图5为本发明的倾斜调整装置实施例的固定铰链机构的爆炸视图；

图6为本发明的倾斜调整装置实施例的固定铰链机构的俯视图；

图7为本发明的倾斜调整装置实施例的固定铰链机构的剖视图；

图8为本发明的倾斜调整装置实施例的可滑动铰链机构的立体示意图；

图9为本发明的倾斜调整装置实施例的可滑动铰链机构的俯视图；

图10为本发明的倾斜调整装置实施例的可滑动铰链机构的剖视图；

图11为本发明的倾斜调整装置实施例的可滑动铰链机构的爆炸视图；

图12为本发明的倾斜调整装置实施例的导轨机构的立体示意图；

图13为本发明的倾斜调整装置实施例的导轨机构的主视图；

图14为本发明的倾斜调整装置实施例的整体装配示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-底板；2-固定铰链机构；201-铰链底座；202-紧固件；203-紧固件；204-浮动座；205-铰链轴；206-轴承；207-衬套；3-倾斜调节板；4-驱动机构；401-伺服电机；402-丝杆；403-丝杆支撑座；404-联轴器；405-滚珠丝杆螺母；406-连接板；5-滑动机构；6-可滑动铰链机构；601-导轨机构；601a-导轨斜面；6011-底部导轨；6012-连接滑块；6013-楔型座；6014-上部导轨；602-滑块；6036-固定座；6033-衬套；6034-铰链轴；6035-轴承；6032-铰链座；6037-紧固件；6038-紧固件；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

根据本发明的实施例，提供了一种倾斜调整装置，如图1为本发明的倾斜调整装置的一实施例的示意图。本实施例中的驱动方向指的是驱动机构输出轴的方向。如图1所示，本实施例的倾斜调整装置包括：底板1、倾斜调节板3、驱动机构4、固定铰链机构2和可滑动铰链机构6。固定铰链机构2固定在底板1上，为倾斜调节板3提供支撑和旋转；倾斜调节板3，一端与固定铰链机构2铰接地设置在一起，另一端与可滑动铰链机构6铰接地设置在一起；可滑动铰链机构6，其下部可滑动的设置在滑动机构5上；滑动机构5，其上部与可滑动铰链机构6可滑动的配合在一起，其下部可相对滑动的设置在底板1上；滑动机构5其上部形成一倾斜滑动面与可滑动铰链机构6滑动配合，倾斜滑动面的倾斜方向朝向固定铰链机构侧2；倾斜调节板3与固定铰链机构2铰接的轴线为L1；倾斜调节板3与可滑动铰链机构6铰接的轴线为L2，轴线L1、L2平行，且均平行于底板所在的平面；倾斜滑动面提供的滑动方向S1垂直轴线L1和轴线L2；驱动机构4，固定在底板1上，与滑动机构5驱动连接，使滑动机构5可相对底板1来回滑动实现倾斜调节板3的倾斜调节。

固定铰链机构2可以是能够为倾斜调节板3提供竖直支撑的本领域技术人员能够得到的铰链机构。

倾斜调节板3可以是本领域技术人员能够得到的具有支撑作用的结构，例如，可以是具有一定厚度和强度的支撑板。

驱动机构4可以为本领域技术人员能够得到的可以稳定提供轴向输出的驱动装置，包括但不限于具有轴向输出的伺服电机401。驱动机构4优选但不限于包括：丝杆402、丝杆支撑座403、联轴器404和滚珠丝杆螺母405等零部件。

倾斜调整装置的转动实现如下：当驱动机构4沿驱动方向给可滑动铰链机构6输出靠近驱机构4的驱动力时，可滑动铰链机构6在沿靠近驱动机构4的驱动方向上在底板1上移动的同时绕轴L2顺时针转动，因其与倾斜调节板3连接，由此可以带动倾斜调节板3绕固定铰链机构2的轴线L1、L2顺时针旋转，当驱动机构4沿驱动方向给可滑动铰链机构6输出远离驱机构4的驱动力时，可滑动铰链机构6在沿远离驱动机构的驱动方向在底板1上移动的同时绕轴线L1、L2逆时针转动，因其与倾斜调节板3连接，由此可以带动倾斜调节板3绕轴线L1、L2逆时针旋转，以此实现倾斜调整。

作为本发明的一个优选实施例，如图2和图8所示，可滑动铰链机构6包括：导轨机构601、滑块602，铰链座6032，2个固定座6036，其中，滑块602与导轨机构601滑动连接，铰链座6032与滑块602可转动连接，导轨机构601相对于底板1具有斜面601a，滑块602可滑动的设置在斜面601a上，斜面优选的为倾斜滑动面。导轨机构601可以是但不限于具有斜面601a的楔形体，滑块602可以是但不限于具有和导轨机构601滑动配合的凸起或凹槽，铰链座6032与滑块602转动连接的结构形式可以是但不限于轴和轴承配合结构，例如，其可以是任何其他通过摩擦副将滑动转化成转动的机构，可枢转地对设在铰链座两侧；倾斜调节板3固定在固定座上，并可随固定座相对铰链座枢转。

可滑动铰链机构6的工作原理如下：驱动机构4沿驱动方向给导轨机构601输出靠近驱机构4的驱动力时，滑块602相对于导轨机构601反向运动，在摩擦力作用下，铰链座6032相对于滑块601发生转动，也即绕轴L2顺时针转动，同理，驱动机构4沿驱动方向给导轨机构601输出远离驱机构4的驱动力时，滑块602相对于导轨机构601反向运动，在摩擦力作用下，铰链座6032相对于滑块601反向发生转动，也即绕轴L2逆时针转动。

作为本发明的更为优选的一个实施例，图5示出了固定铰链机构2的具体结构，包括:铰链底座201、浮动座204、铰链轴205、轴承206、衬套207和紧固件202、203。以下具体描述固定铰链机构2的各零件装配关系和运动实现。铰链底座201为固定铰链机构2的旋转支撑件，其可通过螺钉等常见的紧固方式固定于底板1上，本优选实施例给出了铰链底座201的示例外形为“┻”形，其竖直本体内具有容纳铰链轴205、衬套207旋转的孔。铰链轴205两端分别连接有浮动座204，浮动座(204)包括两块同轴设置的D形块，D形块具有支撑倾斜调节板的支撑面，连接包括但不限于紧固件、焊接。铰链轴205可沿无油衬套207转动，无油衬套207优选为铜合金耐磨材料，衬套207优选内嵌固体润滑剂，且衬套优选完整包覆铰链轴205的形式，但本领域技术人员应当知晓其并不限于此，例如，其可以是部分地包覆铰链轴205的形式，紧固件202和203分别优选为螺钉和锁紧帽，轴承205优选为推力滚针轴承，通过紧固件202和203可以实现对浮动座、轴承206和铰链底座201之间的间隙的调整，当浮动座和铰链轴205转动时，沿铰链轴205径向的间隙小，刚性好，且可以承受径向的力矩。以下描述固定铰链机构2的运动实现。倾斜调节板3在可滑动铰链机构带动下将要运动时，固定铰链机构2与第倾斜调节板3之间的紧固连接使得倾斜调节板3只能绕固定铰链机构2的铰链轴205旋转，而通过浮动座连接倾斜调节板3可以使得转动更加平稳。

作为本发明的更为优选的又一个实施例，图11示出了可滑动铰链机构6的具体结构，包括：滑块602、铰链座6032、衬套6033、铰链轴6034、轴承6035、固定座6036、紧固件6037和6038。优选的，滑块602中部开设有滑槽，滑槽两臂形成限位槽，限位槽防止滑块相对上部导轨垂直滑动方向的移动，优选的，铰链座6032为可滑动铰链机构6的旋转支撑件，其可通过螺钉等常见的紧固方式固定于倾斜调节板3上，本优选实施例给出了铰链座6032的示例外形为“┻”形，其竖直本体内具有容纳铰链轴6034、衬套6033旋转的孔。衬套6033优选铜合金耐磨材料，衬套6033优选内嵌固体润滑剂，且衬套6033优选完整包覆铰链轴6035的形式，但本领域技术人员应当知晓其并不限于此，例如，其可以是部分地包覆铰链轴6035的形式。紧固件6037和6038分别优选为螺钉和锁紧帽，轴承6035优选为推力滚针轴承，通过紧固件6037和6038可以实现对浮动座(204)、轴承6035和铰链座6032之间的间隙的调整，当浮动座和铰链轴6034转动时，沿铰链轴6034径向的间隙小，刚性好，且可以承受径向的力矩。以下描述可滑动铰链机构6的运动实现。驱动机构4沿驱动方向给导轨机构601输出靠近驱机构4的驱动力时，滑块602相对于导轨机构601反向运动，在摩擦力作用下，衬套6033带动轴承6035和铰链座6032一起相对于滑块601反向发生转动，也即顺时针转动，从而带动倾斜调节板3顺时针转动，由此完成倾斜调节板3的倾斜调整；同理，驱动机构4沿驱动方向给导轨机构601输出远离驱机构4的驱动力时，滑块602相对于导轨机构601反向运动，在摩擦力作用下，衬套6033带动轴承6035和铰链座6032一起相对于滑块601绕轴线L2反向发生转动，也即逆时针转动，从而带动倾斜调节板3绕轴线L1和L2逆时针转动，由此完成倾斜调节板3的倾斜调整。

作为本发明的更为优选的又一个实施例，图12和图13示出了倾斜调整装置具有滑动机构5的导轨机构601的优选结构。如图13，导轨机构601优选包括：底部导轨6011、连接滑块6012、楔型座6013和斜面601a、上部导轨6014。优选的，本实施例给出了上部导轨为“工”字型导轨，其表面设置有连接位；楔型优选为具有斜面601a的四棱锥体，导轨机构601的正斜度定义为：斜面601a相对于水平面的逆时针夹角为钝角。底部导轨6011固定在底板1上，上部导轨6014固定在锲型座6013上，锲型座6013安装在连接滑块6012上，中间滑块6012、锲型座6013和上部导轨6014可整体通过连接滑块6012在底部导轨6011上滑动，通过调整锲型座6013斜面的角度和整个机构的长度，就能改变整个机构调整倾斜角度的范围。优选的，上部导轨6014的中心线和底部导轨6011的中心线在底板上的投影重合。优选的，上部导轨6014、楔形座6013、底部导轨6011还设置有连接件的安装孔，用于与底座1和可滑动铰链机构6的连接。

作为本发明的更为优选的又一个实施例，图14示出了优选的倾斜调整装置的整体装配图。如图14所示，倾斜调整装置整体包括：底板1、倾斜调节板3(未示出)、位于中部的驱动机构4、对称设置于驱动机构4一侧的固定铰链机构2、对称设置于驱动机构4另一侧的可滑动铰链机构6。

驱动机构4可以为本领域技术人员能够得到的可以稳定提供轴向输出的驱动装置，包括但不限于具有轴向输出的伺服电机。驱动机构4优选但不限于包括：丝杆402、丝杆支撑座403、联轴器404和滚珠丝杆螺母405等零部件。

倾斜调节板3可以是本领域技术人员能够得到的具有支撑作用的结构，例如，可以是具有一定厚度和强度的支撑板。

固定铰链机构2优选包括:铰链底座201、浮动座204、铰链轴205、轴承206、衬套207和紧固件202、203。以下具体描述固定铰链机构2的各零件装配关系和运动实现。铰链底座201为固定铰链机构2的旋转支撑件，其可通过螺钉等常见的紧固方式固定于底板1上，本优选实施例给出了铰链底座201的示例外形为“┻”形，其竖直本体内具有容纳铰链轴205、衬套207旋转的孔。铰链轴205两端分别连接有浮动座204，浮动座(204)包括两块同轴设置的D形块，D形块具有支撑倾斜调节板的支撑面，连接包括但不限于紧固件、焊接。铰链轴205可沿无油衬套207转动，无油衬套207优选为铜合金耐磨材料，衬套207优选内嵌固体润滑剂，且衬套优选完整包覆铰链轴205的形式，但本领域技术人员应当知晓其并不限于此，例如，其可以是部分地包覆铰链轴205的形式，紧固件202和203分别优选为螺钉和锁紧帽，轴承205优选为推力滚针轴承，通过紧固件202和203可以实现对浮动座、轴承206和铰链底座201之间的间隙的调整，当浮动座204和铰链轴205转动时，沿铰链轴205径向的间隙小，刚性好，且可以承受径向的力矩。以下描述固定铰链机构2的运动实现。倾斜调节板3在可滑动铰链机构带动下将要运动时，固定铰链机构2与第倾斜调节板3之间的紧固连接使得倾斜调节板3只能绕固定铰链机构2的铰链轴205旋转，而通过浮动座连接倾斜调节板3可以使得转动更加平稳。。

可滑动铰链机构6优选包括：滑块602、铰链座6032、衬套6033、铰链轴6034、轴承6035、固定座6036、紧固件6037和6038。优选的，滑块602中部开设有滑槽，滑槽两臂形成限位槽，限位槽防止滑块相对上部导轨垂直滑动方向的移动，优选的，铰链座6032为可滑动铰链机构6的旋转支撑件，其可通过螺钉等常见的紧固方式固定于倾斜调节板3上，本优选实施例给出了铰链座6032的示例外形为“┻”形，其竖直本体内具有容纳铰链轴6034、衬套6033旋转的孔。衬套6033优选铜合金耐磨材料，衬套6033优选内嵌固体润滑剂，且衬套6033优选完整包覆铰链轴6035的形式，但本领域技术人员应当知晓其并不限于此，例如，其可以是部分地包覆铰链轴6035的形式。紧固件6037和6038分别优选为螺钉和锁紧帽，轴承6035优选为推力滚针轴承，通过紧固件6037和6038可以实现对浮动座、轴承6035和铰链座6032之间的间隙的调整，当浮动座和铰链轴6034转动时，沿铰链轴6034径向的间隙小，刚性好，且可以承受径向的力矩。以下描述可滑动铰链机构6的运动实现。驱动机构4沿驱动方向给导轨机构601输出靠近驱机构4的驱动力时，滑块602相对于导轨机构601反向运动，在摩擦力作用下，衬套6033带动轴承6035和铰链座6032一起相对于滑块601反向发生转动，也即顺时针转动，从而带动倾斜调节板3顺时针转动，由此完成倾斜调节板3的倾斜调整；同理，驱动机构4沿驱动方向给导轨机构601输出远离驱机构4的驱动力时，滑块602相对于导轨机构601反向运动，在摩擦力作用下，衬套6033带动轴承6035和铰链座6032一起相对于滑块601绕轴线L2反向发生转动，也即逆时针转动，从而带动倾斜调节板3绕轴线L1和L2逆时针转动，由此完成倾斜调节板3的倾斜调整。

导轨机构601优选包括：底部导轨6011、连接滑块6012、楔型座6013和斜面601a、上部导轨6014。优选的，本实施例给出了上部导轨为“工”字型导轨，其表面设置有连接位；楔型优选为具有斜面601a的四棱锥体，导轨机构601的正斜度定义为：斜面601a相对于水平面的逆时针夹角为钝角。底部导轨6011固定在底板1上，上部导轨6014固定在锲型座6013上，锲型座6013安装在连接滑块6012上，中间滑块6012、锲型座6013和上部导轨6014可整体通过连接滑块6012在底部导轨6011上滑动，通过调整锲型座6013斜面的角度和整个机构的长度，就能改变整个机构调整倾斜角度的范围。优选的，上部导轨6014的中心线和底部导轨6011的中心线在底板上的投影重合。优选的，上部导轨6014、楔形座6013、底部导轨6011还设置有连接件的安装孔，用于与底座1和可滑动铰链机构6的连接。

需要注意的是，本发明实施例中滑槽、导轨的配合也可以是倒置的，例如，滑块602上设置有导轨、而导轨机构601上对应设置有滑槽，诸如此类的变形均在本发明构思的范围内。

由此，通过采用本实施例中所列出的技术方案，解决了现有技术中轴承沿斜面滚动时容易打滑的问题，克服现有技术的可靠性不足、刚性较差、运动不够顺畅的缺陷，实现了提高倾斜调整装置可靠性高、刚性好、运动顺畅以及提高了载运机器人的作业精度有益效果。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (31)

1.一种倾斜调整装置，其特征在于，包括：底板(1)、倾斜调节板(3)、驱动机构(4)、固定铰链机构(2)，可滑动铰链机构(6)，滑动机构(5)，其中：

所述固定铰链机构(2)，固定在所述底板(1)上，为所述倾斜调节板(3)提供支撑和旋转；

所述倾斜调节板(3)，一端与所述固定铰链机构(2)铰接地设置在一起，另一端与所述可滑动铰链机构(6)铰接地设置在一起；

所述可滑动铰链机构(6)，其下部可滑动的设置在所述滑动机构(5)上；

所述滑动机构(5)，其上部形成一倾斜滑动面(601a)与所述可滑动铰链机构(6)滑动配合，所述倾斜滑动面(601a)的倾斜方向朝向所述固定铰链机构(2)侧；其下部可相对滑动的设置在所述底板(1)上；

所述倾斜调节板(3)与所述固定铰链机构(2)铰接的轴线为L1；所述倾斜调节板(3)与可滑动铰链机构(6)铰接的轴线为L2，所述轴线L1、L2平行，且均平行于底板所在的平面；所述倾斜滑动面(601a)提供的滑动方向S1垂直所述轴线L1和所述轴线L2；

所述驱动机构(4)，固定在所述底板(1)上，与所述滑动机构(5)驱动连接，使所述滑动机构(5)可相对所述底板(1)来回滑动实现倾斜调节板(3)的倾斜调节。

2.如权利要求1所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述可滑动铰链机构(6)为一滑块铰链机构，其包括：

滑块(602)；通过该滑块(602)，所述可滑动铰链机构(6)与所述滑动机构(5)形成滑动配合关系；

铰链座(6032)，固定在所述滑块(602)上或与所述滑块(602)一体形成；

固定座(6036)，设有2个，可枢转地对设在所述铰链座(6032)两侧；所述倾斜调节板(3)固定在所述固定座(6036)上，并可随固定座(6036)相对所述铰链座(6032)枢转。

3.如权利要求2所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述滑块(602)的底部形成有一滑槽，所述滑动机构(5)的上部对应地形成有一滑轨，所述滑槽、滑轨可滑动地配合在一起。

4.如权利要求3所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述滑槽两侧壁形成有限位槽，所述限位槽防止所述滑块相对所述上部导轨垂直滑动方向的移动。

5.如权利要求4或3所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述铰链座(6032)包括一铰链轴(6034)，可转动地穿过铰链座(6032)，所述固定座(6036)固定在所述铰链轴(6034)穿出铰链座(6032)的两端，与所述倾斜调节板(3)整体可绕所述铰链轴(6034)转动。

6.如权利要求5所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述铰链轴(6034)垂直所述滑槽延伸方向设置。

7.如权利要求6所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述铰链轴(6034)与铰链座(6032)之间配置有无油衬套(6033)；所述铰链座(6032)与所述固定座(6036)之间设置有推力滚针轴承(6035)。

8.如权利要求7所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述固定座(6036)两端设置锁紧帽(6037)和螺钉(6038)，以调节所述推力滚针轴承(6035)的游隙及铰链轴(6036)的径向刚性。

9.如权利要求1所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述滑动机构(5)为一双导轨滑块机构，其包括：底部导轨(6011)、连接滑块(6012)、楔形座(6013)、上部导轨(6014)，其中：所述上部导轨(6014)、楔形座(6013)、连接滑块(6012)形成一滑动部，整体通过所述连接滑块(6012)可滑动地设置在所述底部导轨(6011)上，所述底部导轨(6011)固定在所述底板(1)上；所述上部导轨(6014)与所述可滑动铰链机构(6)可滑动的配合在一起。

10.如权利要求9所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述上部导轨(6014)固定在所述楔形座(6013)上，所述楔形座(6013)的底部固定支撑在所述连接滑块(6012)上，所述连接滑块(6012)可滑动的设置在所述底部导轨(6011)上。

11.如权利要求9所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述上部导轨(6014)、楔形座(6013)、连接滑块(6012)一体形成。

12.如权利要求10或11所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述连接滑块(6012)底部形成滑槽，所述滑槽与所述底部导轨(6011)形成滑动配合关系。

13.如权利要求12所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述连接滑块(6012)通过所述滑槽骑设在所述底部导轨(6011)上。

14.如权利要求9-12任一项所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述上部导轨(6014)的中心线和底部导轨(6011)的中心线在底板(1)上的投影重合。

15.如权利要求9-14任一项所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述连接滑块(6012)沿所述底部导轨(6011)滑动的驱动力来自所述驱动机构(4)。

16.如权利要求15所述的倾斜调整装置，其特征在于，驱动机构(4)包括电机(401)、丝杆(402)、丝杆支撑座(403)、连接板(406)，其中，所述丝杆(402)一端与所述电机输出轴可同轴连接，另一端穿过所述连接板(406)，可转动地支撑在所述丝杆支撑座(403)上，所述连接板(406)一方面与所述丝杆(402)螺纹配合，另一方面与滑块(602)固定连接，将所述丝杆(402)的转动变为所述滑块(602)的滑动。

17.如权利要求16所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述连接滑块(6012)设有两个，分开设置在所述楔形座(6013)的底部。

18.如权利要求1所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述固定铰链机构(2)为一固定铰链机构，其包括铰链底座(201)、浮动座(204)，所述铰链底座(201)固定在所述底板(1)上，所述浮动座(204)可摆动的设置在所述铰链底座(201)的两侧。

19.如权利要求18所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述固定铰链机构(2)还包括铰链轴(205)和无油衬套(207)；所述铰链轴(205)穿过所述铰链底座(201)，并与铰链底座(201)之间设有无油衬套(207)，所述铰链底座(201)与所述浮动座(204)之间的铰链轴上(205)设置有推力滚针轴承(206)。

20.如权利要求19所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述浮动座(204)两端设置锁紧帽(6037)和螺钉(6038)，以调节所述浮动座(204)、推力滚针轴承(206)和铰链底座(201)的间隙。

21.如权利要求20所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述浮动座(204)包括两块同轴设置的D形块，所述D形块具有固定支撑所述倾斜调节板(3)的支撑面。

22.如权利要求16-21任一项所的倾斜调整装置，其特征在于，固定铰链机构(2)设有两个，所述可滑动铰链机构(6)设置两个，两者均分设在驱动机构(4)两侧，且位置一一对应。

23.如权利要求1所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括驱动电机(401)和中间传动机构，所述中间传动机构一端与所述驱动电机(401)驱动连接，另一端与所述滑动机构(5)连接，使其可相对所述底板(1)滑动。

24.如权利要求23所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述中间传动机构包括丝杆(402)，联轴器(404)，丝杆支撑座(403)、连接板(406)，所述丝杆(402)一端与所述电机(401)输出轴通过联轴器(404)连接，另一端穿过所述连接板(406)，可转动地支撑在所述丝杆支撑座(403)上，所述连接板(406)一方面与所述丝杆(402)螺纹配合，另一方面与滑块(602)固定连接，将所述丝杆(402)的转动变为所述滑动机构(5)滑块的滑动。

25.如权利要求24所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述中间传动机构还包括滚珠丝杆螺母(405)，所述滚珠丝杆螺母(405)设置在所述连接板(406)与所述丝杆(402)的转动配合处。

26.如权利要求26所述的倾斜调整装置，其特征在于，当所述滑动机构(5)设置有两个时，所述连接板(406)位于丝杆(402)两侧的两端分别与所述滑动机构(5)连接。

27.如权利要求1-26任一项所述的倾斜调整装置，其特征在于，所述连接板(406)沿所述丝杆(402)的运动方向上设置有定位装置，使其只在一定范围移动。

28.一种倾斜调整装置，其特征在于，包括：底板(1)、倾斜调节板(3)、驱动机构(4)、固定铰链机构(2)，滑动机构(6)，滑块铰链机构(6)，所述固定铰链机构(2)，固定在所述底板(1)上，为所述倾斜调节板(3)提供支撑和旋转；所述倾斜调节板(3)，一端与所述固定铰链机构(2)铰接地设置在一起，另一端与所述可滑动铰链机构(6)铰接地设置在一起；所述可滑动铰链机构，其下部可滑动的设置在所述滑动机构(5)上；所述滑动机构(5)，其上部与所述可滑动铰链机构(6)可滑动的配合在一起，其下部可相对滑动的设置在所述底板(1)上；所述滑动机构(5)其上部形成一倾斜滑动面(601a)与所述可滑动铰链机构(6)滑动配合，所述倾斜滑动面(601a)的倾斜方向朝向所述固定铰链机构(2)侧；所述倾斜调节板(3)与所述固定铰链机构(2)铰接的轴线为L1；所述倾斜调节板(3)与可滑动铰链机构(6)铰接的轴线为L2，所述轴线L1、L2平行，且均平行于底板(1)所在的平面；所述倾斜滑动面(601a)提供的滑动方向S1垂直所述轴线L1和所述轴线L2；所述驱动机构(4)，固定在所述底板(1)上，与所述滑动机构(5)驱动连接，使所述滑动机构(5)可相对所述底板(1)来回滑动实现倾斜调节板(3)的倾斜调节；所述滑动机构(5)为一双导轨滑块机构，其包括：底部导轨(6011)、两个连接滑块(6012)、楔形座(6013)、上部导轨(6014)，其中：所述上部导轨(6014)、楔形座(6013)、连接滑块(6012)形成一滑动部，整体通过所述连接滑块(6012)可滑动地设置在所述底部导轨(6011)上，所述底部导轨(6011)固定在所述底板(1)上；所述上部导轨(6014)与所述可滑动铰链机构(6)可滑动的配合在一起；所述驱动机构(4)包括电机(401)、丝杆(402)、丝杆支撑座(403)、连接板(406)，其中，所述丝杆(402)一端与所述电机(401)输出轴可同轴连接，另一端穿过所述连接板(406)，可转动地支撑在所述丝杆支撑座(403)上，所述连接板(406)一方面与所述丝杆(402)螺纹配合，另一方面与滑块(602)固定连接，将所述丝杆(402)的转动变为所述滑块(602)的滑动；所述固定铰链机构(2)包括铰链底座(201)、铰链轴(205)、浮动座(204)；所述铰链轴(205)穿过所述铰链底座(201)；所述浮动座(204)两端设置锁紧帽(6037)和螺钉(6038)，以调节所述浮动座(204)、推力滚针轴承(206)和铰链底座(201)的间隙；所述浮动座(204)具有固定支撑所述倾斜调节板(3)的支撑面。

29.一种载运机器人，其特征在于，包括如权利要求1至28任一项所述的倾斜调整装置。

30.如权利要求29所述的一种载运机器人，其特征在于，还包括：传感器、倾斜调整控制装置、信号反馈装置，其中，所述倾斜调整控制装置用于当所述传感器检测到所述载运机器人相对水平面倾斜时控制所述倾斜调整装置的运行。

31.一种如权利要求30所述的载运机器人的控制方法，包括：检测所述载运机器人相对水平面是否倾斜；若所述检测所述载运机器人相对水平面倾斜，则输出调整信号控制所述倾斜调整装置运行；在一定时间内实时重复所述检测和调整过程。