CN110386207A - 行走装置底盘和机器人 - Google Patents

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郑杰
李雨倩
刘懿
李政
徐志浩
孙云哲
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Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D61/00—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern
    • B62D61/12—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern with variable number of ground engaging wheels, e.g. with some wheels arranged higher than others, or with retractable wheels

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Abstract

本发明公开了一种行走装置底盘和机器人。本发明的行走装置底盘包括底盘本体、两个驱动轮、第一万向轮和第二万向轮。两个驱动轮分别设置于底盘本体的横向左右两侧。第一万向轮和第二万向轮设置于底盘本体上且在纵向方向上相互错开并位于两个驱动轮的同一侧。本发明的行走装置底盘在通过凹入部障碍时，第一万向轮会先运行到凹入部障碍的上方，此时第二万向轮与两个驱动轮共同支撑底盘本体，因此底盘依旧可以保持平稳运动，第一万向轮不会陷入凹入部中。随着底盘运动，第一万向轮越过凹入部，第二万向轮运行到凹入部上方，此时由于第一万向轮与两个驱动轮共同支撑底盘本体，导致底盘仍然可以保持平稳运动，第二万向轮也不会陷入凹入部中。

Description

行走装置底盘和机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种行走装置底盘和机器人。
背景技术
目前服务机器人技术发展迅速，而随着近年来服务机器人应用场景和服务模式的不断扩展，基于服务机器人底层应用进行上层开发的服务机器人需求越来越多。目前机器人底盘通常包括分别位于底盘本体中心靠后两侧的两个驱动轮和位于两个驱动轮前方起支撑作用的前置万向轮。当该机器人底盘前方地面存在一个垂直于运动方向的缝隙时，前置万向轮易陷入到缝隙中，导致底盘被卡住无法移动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行走装置底盘和机器人，以平稳通过缝隙。
本发明第一方面提供一种行走装置底盘，包括：
底盘本体；
两个驱动轮，分别设置于所述底盘本体的横向左右两侧；
第一万向轮和第二万向轮，设置于所述底盘本体上且在纵向方向上位于所述两个驱动轮的同一侧。
在一些实施例中，所述第一万向轮设置于所述两个驱动轮的纵向前方，所述第二万向轮在纵向方向上设置于所述第一万向轮与所述两个驱动轮之间
在一些实施例中，所述第一万向轮与所述第二万向轮均设置于所述两个驱动轮之间的连线的纵向中分线上。
在一些实施例中，所述第一万向轮与所述第二万向轮支撑所述底盘本体的高度相同。
在一些实施例中，所述第一万向轮和所述第二万向轮之间的间距于凹入部障碍的宽度。
在一些实施例中，所述驱动轮的直径大于凹入部障碍的宽度。
在一些实施例中，所述行走装置底盘还包括用于驱动所述两个驱动轮转动的驱动装置，所述驱动装置包括电池以及与所述两个驱动轮对应设置的两个驱动电机，所述两个驱动电机与所述电池电连接。
在一些实施例中，所述行走装置底盘为机器人底盘。
本发明第二方面提供一种机器人，包括如本发明第一方面任一项提供的行走装置底盘。
在一些实施例中，所述机器人为服务机器人。
基于本发明提供的行走装置底盘和机器人，本发明的行走装置底盘在两个驱动轮的同一侧设置相互错开的第一万向轮和第二万向轮，在通过凹入部障碍时，第一万向轮会先运行到凹入部障碍的上方，此时第二万向轮与两个驱动轮共同支撑底盘本体，因此底盘依旧可以保持平稳运动，第一万向轮不会陷入凹入部中。随着底盘运动，第一万向轮越过凹入部，第二万向轮运行到凹入部上方，此时由于第一万向轮与两个驱动轮共同支撑底盘本体，导致底盘仍然可以保持平稳运动，第二万向轮也不会陷入凹入部中。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的机器人底盘的结构示意图。
各附图标记分别代表：
1-底盘本体；2-第一万向轮；3-第二万向轮；4-右轮驱动器；5-右驱动轮；6-右轮电机；7-电池；8-左轮电机；9-左驱动轮；10-左轮驱动器。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在以下描述中，所称的“前”指的是机器人的行走方向；“后”指的是与“前”相对的一侧，“左”和“右”指的是面对前方时形成的左右方向。
如图1所示，本发明实施例的行走装置底盘包括：
底盘本体1；
两个驱动轮，分别设置于底盘本体1的横向左右两侧；和
第一万向轮2和第二万向轮3，设置于底盘本体1上且在纵向方向上相互错开并位于两个驱动轮的同一侧。
本发明实施例的行走装置底盘在两个驱动轮的同一侧设置相互错开的第一万向轮2和第二万向轮3，在通过凹入部障碍时，第一万向轮2会先运行到凹入部障碍的上方，此时第二万向轮3与两个驱动轮共同支撑底盘本体1，因此底盘依旧可以保持平稳运动，第一万向轮2不会陷入凹入部中。随着底盘运动，第一万向轮2越过凹入部，第二万向轮3运行到凹入部上方，此时由于第一万向轮与两个驱动轮共同支撑底盘本体1，导致底盘仍然可以保持平稳运动，第二万向轮3也不会陷入凹入部中。
在此需要说明的是，本发明实施例的凹入部障碍可以是缝隙，也可以是凹洞等其他可能会导致万向轮陷入的障碍。横向方向指的是两个驱动轮的连线方向，纵向方向指的是两个驱动轮的连线的垂直线方向。
在图1示出的实施例中，行走装置底盘的两个驱动轮包括左驱动轮9和右驱动轮5。
在一些实施例中，第一万向轮2设置于两个驱动轮的纵向前方，第二万向轮3在纵向方向上设置于第一万向轮2与两个驱动轮之间。第二万向轮3位于第一万向轮2与两个驱动轮之间使得底盘本体1始终有至少一个万向轮在支撑从而利于保证底盘运动的平稳性。
在至少一个实施例中，第一万向轮2和第二万向轮3之间的间距大于凹入部障碍的宽度。如此设置使得第一万向轮2和第二万向轮3不会同时运行到凹入部障碍如缝隙的上方，从而利于保证底盘本体1始终有至少一个万向轮在支撑以保证底盘运动的平稳性，使得行走装置底盘平稳通过缝隙。尤其是对于需要出入电梯的行走装置底盘，如此设置使得行走装置底盘顺利通过电梯缝隙而进入或离开电梯，扩大行走装置的适用性范围。
在一些实施例中，第一万向轮2与第二万向轮3支撑底盘本体的高度相同。当其中一个万向轮运行到缝隙上方时，另一个万向轮支撑底盘本体的高度与两个万向轮共同支撑底盘本体的高度相同从而使得底盘本体1不会发生倾斜，利于保证底盘的运动平稳性。
为了保证转向控制操纵性，如图1所示，第一万向轮2与第二万向轮3均设置于两个驱动轮之间的连线的纵向中分线上。将第一万向轮2和第二万向轮3均设置于两个驱动轮之间的连线的纵向中分线上使得不论是两个万向轮支撑底盘本体还是其中一个万向轮支撑底盘本体，底盘本体的转向支撑点始终保持在同一条线上，转向更稳定，更易控制。尤其是当两个万向轮共同支撑底盘本体时，两个万向轮位于纵向中分线上使得相互之间互不干涉，利于保证转向控制操纵性。
在一些实施例中，驱动轮的直径大于凹入部障碍的宽度。在第二万向轮3越过凹入部后，接着由于驱动轮直径比凹入部宽度大，可以平稳越过凹入部。
如图1所示，行走装置底盘还包括用于驱动两个驱动轮转动的驱动装置。驱动装置包括电池7以及与两个驱动轮对应设置的两个驱动电机，两个驱动电机与电池7电连接。
具体地，本实施例的行走装置底盘包括与左驱动轮9对应设置的左轮电机8以及与右驱动轮5对应设置的右轮电机6。而且行走装置底盘还包括用于控制左轮电机8的左轮驱动器10以及用于控制右轮电机6的右轮驱动器4。
在至少一个实施例中，本发明实施例的行走装置底盘为机器人底盘。
本发明实施例还提供一种机器人，包括本发明实施例提供的行走装置底盘。
机器人为服务机器人。
综上可知，本发明实施例的行走装置底盘通过在两个驱动轮的同一侧设置相互错开的两个万向轮，从而使得底盘在通过如缝隙等凹入部障碍时底盘本体始终都有至少一个万向轮在支撑，利于保证底盘的平稳运动。该行走装置底盘能够平稳通过电梯缝隙，从而便于出入电梯，扩大适用性范围。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种行走装置底盘，其特征在于，包括：
底盘本体(1)；
两个驱动轮，分别设置于所述底盘本体(1)的横向左右两侧；和
第一万向轮(2)和第二万向轮(3)，设置于所述底盘本体(1)上且在纵向方向上位于所述两个驱动轮的同一侧。
2.根据权利要求1所述的行走装置底盘，其特征在于，所述第一万向轮(2)设置于所述两个驱动轮的纵向前方，所述第二万向轮(3)在纵向方向上设置于所述第一万向轮(2)与所述两个驱动轮之间。
3.根据权利要求1所述的行走装置底盘，其特征在于，所述第一万向轮(2)与所述第二万向轮(3)均设置于所述两个驱动轮之间的连线的纵向中分线上。
4.根据权利要求1所述的行走装置底盘，其特征在于，所述第一万向轮(2)与所述第二万向轮(3)支撑所述底盘本体(1)的高度相同。
5.根据权利要求1所述的行走装置底盘，其特征在于，所述第一万向轮(2)和所述第二万向轮(3)之间的间距大于凹入部障碍的宽度。
6.根据权利要求1所述的行走装置底盘，其特征在于，所述驱动轮的直径大于凹入部障碍的宽度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的行走装置底盘，其特征在于，所述行走装置底盘还包括用于驱动所述两个驱动轮转动的驱动装置，所述驱动装置包括电池(7)以及与所述两个驱动轮对应设置的两个驱动电机，所述两个驱动电机与所述电池(7)电连接。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的行走装置底盘，其特征在于，所述行走装置底盘为机器人底盘。
9.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的行走装置底盘。
10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述机器人为服务机器人。
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