CN110550509A - 一种卷线装置和地面机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种卷线装置和地面机器人，涉及机器人技术领域，包括：支架、以及设置在支架上的驱动组件、绕线器和第一驱动器。驱动组件朝向第一方向驱动，带动绕设在绕线器上的线缆出线，即此时的线缆处于出线模式。第一驱动器与绕线器连接，其可以在线缆处于出线的时候，自身的驱动方向与驱动组件的驱动方向相反，继而使得在线缆出线时，第一驱动器的驱动方向被用于作为阻力器，使得绕线器在速度小于驱动组件的速度时，可以使线缆始终保持张紧的状态，避免了在驱动组件和绕线器转速不同步的情况下，在驱动组件和绕线器之间的线缆和其他组件发生干涉，甚至线缆自身打结的情况。有效的提高了机器人的控制、通行和作业能力。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种卷线装置和地面机器人。
背景技术
随着经济的快速发展，科学技术得到了长足的进步，尤其在机器人领域中，已经从传统实现单一功能的机器人发展到应用于不同复杂场景下的多功能机器人。机器人的控制分为无线控制和有线控制两大类，有线控制则因其在数据传输中相比无线控制具有更加稳定的传输能力，确保信号传输的正常，因此，配备一定距离的有线传输也成为了机器人的必备功能。
在有线控制中，通常是通过在机器人上设置有卷线装置，将线缆缠绕于卷线装置上，在需要时进行放线，从而支撑机器人接收和反馈各种信号，并最终完成作业。
但是实际使用中，由于机器人各组成装置的集成度较高，因此在卷线装置周围存在较多框架结构，在卷线装置放线时，容易使得松弛的线缆与周围的框架结构发生干涉甚至打结，导致机器人无法正常作业。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种卷线装置和地面机器人，以解决现有机器人在放线时因线缆松弛影响机器人正常作业的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
本发明实施例的一方面，提供一种卷线装置，包括：支架以及位于支架上的驱动组件、绕线器以及第一驱动器；驱动组件的驱动方向为第一方向，以带动绕设在绕线器上的线缆出线；第一驱动器与绕线器连接，用于在线缆出线时，第一驱动器驱动且驱动方向与驱动组件的驱动方向相反。
可选的，驱动组件包括辅助轮、出线轮以及与出线轮连接的第二驱动器，辅助轮与出线轮相对设置以形成夹紧间距，夹紧间距小于线缆直径。
可选的，卷线装置还包括调节组件，调节组件包括与辅助轮的转动轴转动连接的连杆和固定设置在支架上的固定杆，连杆与固定杆相互连接，且连杆可相对于固定杆伸缩以使辅助轮靠近或远离出线轮。
可选的，卷线装置还包括位于支架上的排线组件，第一驱动器的驱动方向为第二方向，以带动绕线器转动使线缆收线，第二方向与第一方向相反；排线组件用于在线缆收线时，引导线缆均布缠绕于绕线器。
可选的，排线组件包括第三驱动器、排线部以及与绕线器转动轴分别平行设置的定位杆和转动杆；第三驱动器与转动杆转动连接，排线部与转动杆传动连接，定位杆与排线部滑动连接；在排线部的一端还设置有第一夹持板和第二夹持板，第一夹持板和第二夹持板相对设置以形成夹持槽，夹持槽用于容置线缆。
可选的，转动杆与排线部螺纹连接。
可选的，在转动杆外周还相对设置有第一引导部和第二引导部，第一引导部包括沿转动杆的轴向设置有至少一个朝向转动杆端部的第一侧凸；第二引导部包括沿转动杆的轴向设置有至少一个朝向转动杆端部的第二侧凸；第一侧凸与第二侧凸相对设置以配合形成叉指型形状，在第一侧凸和第二侧凸之间还形成有凹槽；排线部还包括卡接部，卡接部的一端位于第一侧凸和第二侧凸配合形成的凹槽内。
可选的，卷线装置还包括设置在支架上的第一传感器以及与第三驱动器连接的第一控制器，第一传感器与第一控制器电连接，绕线器为绕线轮，第一传感器用于采集绕线轮转动的圈数信号并将圈数信号发送给第一控制器，第一控制器用于接收圈数信号并根据预设程序控制第三驱动器转动。
可选的，排线组件还包括第二控制器、设置在驱动组件和绕线器之间的第二传感器以及与第二控制器电连接的第四驱动器；第二传感器与第二控制器电连接，第四驱动器与绕线器连接，第二传感器用于采集位于驱动组件和绕线器之间的线缆位置信号并发送给第二控制器，第二控制器用于接收位置信号并根据预设程序控制第四驱动器沿绕线器转动轴的轴线方向驱动绕线器直线运动。
本发明实施例的另一方面，提供了一种地面机器人，包括操作器、承载平台、位于承载平台上的转动轮、第五驱动器、处理器、第三传感器以及上述任一种的卷线装置，绕线器上绕设有线缆，线缆的一端与处理器电连接、另一端与操作器电连接，第五驱动器与转动轮转动连接；第三传感器、第五驱动器和卷线装置中的驱动组件相互电连接，第三传感器用于采集第五驱动器的转动信号发送给处理器，处理器用于接收转动信号并根据预设程序控制驱动组件驱动。
本发明的有益效果包括：
本发明提供了一种卷线装置，包括：支架、驱动组件、绕线器以及第一驱动器；其中，驱动组件、绕线器和第一驱动器均设置在支架上。驱动组件朝向第一方向驱动，从而带动绕设在绕线器上的线缆出线，即此时的线缆处于出线模式。与此同时，第一驱动器与绕线器连接，其可以在线缆出线的时候，自身的驱动方向与驱动组件的驱动方向相反，继而使得在线缆出线时，第一驱动器的驱动方向被用于作为阻力器，使得绕线器在速度小于驱动组件的速度时，可以使线缆始终保持张紧的状态，避免了在驱动组件和绕线器转速不同步的情况下，在驱动组件和绕线器之间的线缆和其他组件发生干涉，甚至线缆自身打结的情况。有效的提高了机器人的控制、通行和作业能力。
本发明还提供了一种地面机器人，将上述的卷线装置与地面机器人进行配合，可以是通过固定支架的方式将整个卷线装置固定于承载平台上。还包括与承载平台转动连接的转动轮，由承载平台上的第五驱动器完成对转动轮的驱动，满足地面机器人的行走。操作器则与线缆的出线端连接，处理器与线缆的绕线端连接。传递信号时，既可以由操作器经线缆到处理器完成接收指令，也可以由处理器经线缆到操作器完成信息采集。在所述第五驱动器上还设置有对应的第二传感器，通过第二传感器对第五驱动器的转速信息进行采集，并发送到处理器，处理器可以根据转动轮的轮圈周长等信息计算得出地面机器人的行进速度，从而根据预设程序进行处理得出驱动组件匹配此时地面机器人行走速度的驱动速度，即出线速度，从而避免卷线装置的出线速度对地面机器人行走速度造成干扰。提高了地面机器人作业的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种卷线装置的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的一种卷线装置的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的一种卷线装置的结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的一种卷线装置的结构示意图之四。
图标：100-支架；101-驱动组件；1011-出线轮；1012-第二驱动器；1013-辅助轮；102-绕线器；103-第一驱动器；1031-同步带；104-调节组件；1041-连杆；1042-固定杆；105-排线组件；1051-第三驱动器；1052-排线部；10521-第一夹持板；10522-第二夹持板；1053-转动杆；1054-定位杆；1055-凹槽；106-第一传感器；107-处理器；108-轴承；109-滑环；110-线缆导向器；111-保护壳；112-开口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本发明的保护范围内。
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定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例的一方面，参照图1，提供一种卷线装置，包括：支架100以及位于支架100上的驱动组件101、绕线器102以及第一驱动器103；驱动组件101的驱动方向为第一方向，以带动绕设在绕线器102上的线缆出线；第一驱动器103与绕线器102连接，用于在线缆出线时，第一驱动器103驱动且驱动方向与驱动组件101的驱动方向相反。
示例的，设置有支架100，其可以为其它组件提供基础的支撑，并完成个组件之间的空间布设。驱动组件101、绕线器102、第一驱动器103相对于支架100的设置位置可以有多种，即支架100的形状也可以根据卷线装置的实际安装位置以及安装环境做出适应性的改变，同时各组件的安装位置也可适应性的发生相对变化。为便于描述，以下将举例性的说明其中一种设置方式。
例如，图1所示，支架100包括相互连接的左右侧板、前侧板、上侧板和下侧板以形成方盒形具有内腔的结构。其中在上侧板上设置有驱动组件101，在左右侧板之间设置有绕线器102，第一驱动器103则设置在右侧板上。为进一步的减少卷线装置的体积，同时利用支架100形成一定的保护，将第一驱动器103的转动轴与绕线器102的中心轴平行设置(此外，还可以是同轴设置)，且两者之间通过同步带1031或皮带传动连接。在绕线器102上绕设有一定长度的线缆，该线缆可以是光纤、也可以是普通电缆等等。线缆的出线端则经驱动组件101与后续实施例的操作器连接。上述绕线器102以及后续有与支架100之间转动连接的部分都可以设置轴承108等转动件便于绕线器102等结构更好的转动。
当机器人前进时，驱动组件101启动，带动线缆朝第一方向(即结合图1以及图4中出线轮1011在夹持线缆的一侧的转动方向朝向线缆导向器110的方向)出线，即整个卷线装置处于放线模式(线缆处于出线时)，随着机器人持续远离操作器，绕线器102上绕设的线缆长度逐渐减少。此时，由于线缆的连接，使得绕线器102的转动方向与线缆的出线方向相同，同时，第一驱动器103的驱动方向(指无外力作用下，第一驱动器103启动时，其驱动轴由驱动器本身驱动的转动方向)与绕线器102的实际转动方向相反，又因第一驱动器103通过皮带或同步带1031与绕线器102传动，故第一驱动器103的驱动方向与其自身实际的转动方向相反，即第一驱动器103的驱动方向(与自身实际转动方向相反)和驱动组件101的驱动方向(与实际转动方向一致)相反，因此，第一驱动器103可以通过同步带1031或皮带向绕线器102提供一个与其实际转动方向相反的阻力，保证在绕线器102和驱动组件101之间的线缆始终可以处于张紧的状态，避免了在驱动组件101和绕线器102转速不同步的情况下，在驱动组件101和绕线器102之间的线缆和其他组件发生干涉，甚至线缆自身打结的情况。有效的提高了机器人的控制、通行和作业能力。需要说明的，第一，第一驱动器103可以是始终启动，以在任何情况下保证线缆出线和收线时的顺畅，第一驱动器103还可以是根据驱动组件101的启动，针对性的启动，以在合适的时间完成张紧工作。第二，绕线器102可以是圆柱体，也可以是棱柱体等等多种形式。第三，当第一驱动器103为电机时，提高第一驱动器103的寿命，本领域技术人员应当知晓，在其作为张紧线缆时，应向其输入较小的电流，仅使其能够输出较小的阻力即可。在收线时，则可以向其输入较大的电流使其能够带动绕线器102完成收线。
可选的，驱动组件101包括辅助轮1013、出线轮1011以及与出线轮1011连接的第二驱动器1012，辅助轮1013与出线轮1011相对设置以形成夹紧间距，夹紧间距小于线缆直径。
示例的，如图1所示，驱动组件101包括有辅助轮1013和出线轮1011，其中出线轮1011和第二驱动器1012的转动轴连接。为了提高出线的顺畅性和稳定性，采用由辅助轮1013和出线轮1011相对设置的方式，其中，可以是图1中的左右相对，也可以是上下相对，只要其可以相对且在两轮的滚动面之间形成有一定夹紧间距即可。为了进一步的避免在出线时下，出线轮1011相对于线缆发生打滑现象，影响出线的精确度，该夹紧间距应小于线缆的直径。此外，为了避免线缆经出线轮1011带动出线时，掉出出线轮1011的轮面区域，在出线轮1011靠近绕线器102的方向还可以设置有提线装置，例如图1中，在上侧板上设置有一提线横杆，该提线横杆的高度应大于等于出线轮1011的下端面的高度、小于出线轮1011的上端面的高度。此外，参照图4，还可以在出线轮1011的前方设置线缆导向器110，使得线缆能够在被引导的进入卷线装置或输出卷线装置。
可选的，卷线装置还包括调节组件104，调节组件104包括与辅助轮1013的转动轴转动连接的连杆1041和固定设置在支架100上的固定杆1042，连杆1041与固定杆1042相互连接，且连杆1041可相对于固定杆1042伸缩以使辅助轮1013靠近或远离出线轮1011。
示例的，为了进一步的提高卷线装置的适用范围，使其能够配合多种不同规格的线缆实现出线和收线。因此，还设置有调节组件104，通过调节组件104可以灵活调整辅助轮1013和出线轮1011之间的夹紧间距的大小，如图1结合2所示，在上侧板上设置有一固定杆1042，固定杆1042的一端与上侧板固定设置，且在固定杆1042上设置有通孔，连杆1041的杆身穿过通孔，并与辅助轮1013的转动轴转动连接。为实现精确可靠的定位，因此，通孔内壁与连杆1041的外周壁螺纹连接，从而在通过旋转连杆1041时，实现调整夹紧间距的目的。此外，还可以是连杆1041和固定杆1042伸缩设置，其中，两者滑动连接(可以是光滑连接，降低摩擦)，且在连杆1041的一端还设置有直线驱动电机，通过控制直线驱动电机的驱动轴的伸缩达到调整夹紧间距的目的等等多种形式。
可选的，卷线装置还包括位于支架100上的排线组件105，第一驱动器103的驱动方向为第二方向，以带动绕线器102转动使线缆收线，第二方向与第一方向相反；排线组件105用于在线缆收线时，引导线缆均布缠绕于绕线器102。
示例的，如图1所示，在卷线装置收线时，为了能够使得线缆在绕线器102上缠绕的更加均匀、整齐，从而在机器人行走时，出线能够更加的顺畅，因此，还设置有排线组件105，从而实现带动线缆从左至右、从右至左的往复运动，使得线缆在卷线装置处于收线时，配合转动的绕线器102能够均匀层叠绕设在其外周。同时，为实现卷线装置的收线功能，故在收线模式下，可以由第一驱动器103带动绕线器102朝第二方向(与第一方向相反，即如绕线器102转动的第一方向为正转，第二方向则为反转)转动，其驱动方向(收线时的驱动方向与实际转动方向一致)与其在出线模式下的驱动方向(与实际转动方向相反)相同，从而实现带动绕线器102的反向转动，实现收线目的。
可选的，排线组件105包括第三驱动器1051、排线部1052以及与绕线器102转动轴分别平行设置的定位杆1054和转动杆1053；第三驱动器1051与转动杆1053转动连接，排线部1052与转动杆1053传动连接，定位杆1054与排线部1052滑动连接；在排线部1052的一端还设置有第一夹持板10521和第二夹持板10522，第一夹持板10521和第二夹持板10522相对设置以形成夹持槽，夹持槽用于容置线缆。
示例的，以下将结合图1和图2对排线组件105的具体设置方式进行举例性的说明。其中一种设置方式为：排线组件105设置在驱动组件101和绕线器102之间，同时，在左右侧板之间与绕线器102的转动轴平行设置有定位杆1054和转动杆1053。其中转动杆1053还连接设置有第三驱动器1051，以带动其以自身轴线为转动中心进行转动。具体连接方式可以是如图1中所示的利用齿轮传动连接，也可以是第三驱动器1051的转动轴与转动杆1053直接连接等等多种形式。排线部1052则与转动杆1053传动连接，从而使得排线部1052可沿着转动杆1053的延伸方向实现往复运动，最终带动排线部1052的第一夹持板10521和第二夹持板10522内的线缆左右移动，具体的，排线部1052可以是有第一夹持板10521和第二夹持板10522形成夹持槽的形式带动线缆，也可以是在排线部1052上开设有通孔，线缆穿置通孔等等多种形式。其中当排线部1052包括第一夹持板10521和第二夹持板10522时，在第一夹持板10521沿线缆走向的方向可以设置有弧形凸起，第二夹持板10522同理，能够有效避免线缆被排线部1052带动运动以及线缆自身运动时，与排线部1052之间的尖锐接触，延长线缆的使用寿命。此外，排线部1052还与定位杆1054滑动连接，从而使得排线部1052在传动关系下往复运动时，能够更加稳定，避免其在沿转动杆1053往复运动中，其自身发生一定的偏转导致排线错乱的现象。需要说明的是，定位杆1054可以是一个，也可以是多个。此外，如图4所示，还可以通过在上侧板上形成有与排线部1052对应的定位开口112，该开口112朝向左右侧板延伸，排线部1052与转动杆1053传动连接的同时，其一端还穿过该开口112，同时该开口112的前后侧壁对其形成前后方向的限位。
可选的，转动杆1053与排线部1052螺纹连接。
示例的，如图1所示，转动杆1053与排线部1052之间的传动连接方式中的一种，可以是转动杆1053与排线部1052之间通过螺纹连接，即转动杆1053为丝杠，第三驱动器1051为可实现换向驱动的驱动器。该种传动方式生产工艺较为成熟，制造成本较低。同时其还具有较好的稳定性。此外，转动杆1053还可以为往复丝杠，因此可以避免第三驱动器1051频繁换向，提升第三驱动器1051的使用寿命，同时还可以避免排线部1052的移动速度发生较大波动。
可选的，在转动杆1053外周还相对设置有第一引导部和第二引导部，第一引导部包括沿转动杆1053的轴向设置有至少一个朝向转动杆1053端部的第一侧凸；第二引导部包括沿转动杆1053的轴向设置有至少一个朝向转动杆1053端部的第二侧凸；第一侧凸与第二侧凸相对设置以配合形成叉指型形状，在第一侧凸和第二侧凸之间还形成有凹槽1055；排线部1052还包括卡接部，卡接部的一端位于第一侧凸和第二侧凸配合形成的凹槽1055内。
示例的，转动杆1053与排线部1052之间的传动连接方式中的另一种，还可以是如图2所示，在转动杆1053上还设置有第一引导部和第二引导部，当第一引导部包括的第一侧凸和第二引导部的第二侧凸的均为一个时，两者的凸起端相向错位设置以形成叉指型形状，从而使得第一侧凸和第二侧凸之间配合形成有凹槽1055，达到容置排线部1052的卡接部目的。当第一侧凸和第二侧凸均为两个时，两者的图气短依然需要相向错位设置以形成叉指型的形状(即第一侧凸伸入两第二侧凸之间的凹陷槽内)，从而配合形成S形的凹槽1055。在转动杆1053被第三驱动器1051驱动下，卡接部被迫沿着凹槽1055的延伸轨迹进行移动，在不需第三驱动器1051换向的同时，即可完成往复运动，并最终实现排线组件105的排线功能。
可选的，卷线装置还包括设置在支架100上的第一传感器106以及与第三驱动器1051连接的第一控制器，第一传感器106与第一控制器电连接，绕线器102为绕线轮，第一传感器106用于采集绕线轮转动的圈数信号并将圈数信号发送给第一控制器，第一控制器用于接收圈数信号并根据预设程序控制第三驱动器1051转动。
示例的，如图1所示，第三驱动器1051还可以根据绕线器102的转速以及绕设在绕线器102上的线缆层数实时调整。可以通过第一传感器106采集绕线器102的转速信息、圈数信息，发送到第一控制器等，由第一控制器根据预设程序控制第三驱动器1051的转速，即也可以实现根据绕线轮转动一圈，第一控制器控制第三驱动器1051带动排线部1052向左或向右移动一个线宽，从而可以实现精确均匀的排线，避免出现排线不均，或不整齐的情况。由此，也可以在一定体积的绕线轮上缠绕更长的线缆。
可选的，排线组件105还包括第二控制器、设置在驱动组件101和绕线器102之间的第二传感器以及与第二控制器电连接的第四驱动器；第二传感器与第二控制器电连接，第四驱动器与绕线器102连接，第二传感器用于采集位于驱动组件101和绕线器102之间的线缆位置信号并发送给第二控制器，第二控制器用于接收位置信号并根据预设程序控制第四驱动器沿绕线器102转动轴的轴线方向驱动绕线器102直线运动。
示例的，排线组件105的另外一种设置方式还可以是：包括有第二控制器、第二传感器以及驱动绕线器102沿其自身轴线往复运动的第四驱动器。第一传感器106可以是激光测距传感器，将其设置在驱动组件101和绕线器102之间，其向线缆发出激光进行距离的实时采集，并将该信息传递给第二控制器，第二控制器在接收到该距离信号时，与预设距离进行比对，得出线缆的偏差值并生成控制指令，此时，第二控制器将该控制指令发送到第四驱动器，由第四驱动器沿绕线器102转动轴的轴线方向驱动绕线器102直线运动一定的位移量。从而实现由绕线器102动作的均匀排线。第二传感器还可以是压力传感器，将其设置在线缆的左右两侧(即与左右侧板同侧)，当线缆发生左右偏移时，左右两侧的压力传感器则可以检测到线缆挤压左侧压力传感器或右侧压力传感器的信号，并将该压力信号发送到第二控制器，与预设值进行比对，从而得出对应的补偿值并生成控制指令，将该控制指令发送到第四驱动器，使其输出轴沿着绕线器102的轴线方向进行一定的伸缩量。从而通过上述自动化手段，提高收线时的自动化程度，实现精确排线。
本发明实施例的另一方面，提供了一种地面机器人，包括操作器、承载平台、位于承载平台上的转动轮、第五驱动器、处理器107、第三传感器以及上述任一种的卷线装置，绕线器102上绕设有线缆，线缆的一端与处理器107电连接、另一端与操作器电连接，第五驱动器与转动轮转动连接；第三传感器、第五驱动器和卷线装置中的驱动组件101相互电连接，第三传感器用于采集第五驱动器的转动信号发送给处理器107，处理器107用于接收转动信号并根据预设程序控制驱动组件101驱动。
示例的，将上述的卷线装置与地面机器人进行配合，可以是通过固定支架100的方式将整个卷线装置固定于承载平台上。还包括与承载平台转动连接的转动轮，由承载平台上的第五驱动器完成对转动轮的驱动，满足地面机器人的行走。操作器则与线缆的出线端连接，处理器107与线缆的绕线端连接。传递信号时，既可以由操作器经线缆到处理器107完成接收指令，也可以由处理器107经线缆到操作器完成信息采集。在所述第五驱动器上还设置有对应的第三传感器，通过第三传感器对第五驱动器的转速信息进行采集，并发送到处理器107，处理器107可以根据转动轮的轮圈周长等信息计算得出地面机器人的行进速度，从而根据预设程序进行处理得出驱动组件101匹配此时地面机器人行走速度的驱动速度，即出线速度，从而避免卷线装置的出线速度对地面机器人行走速度造成干扰。提高了地面机器人作业的能力。
此外，还可以将第一驱动器103与处理器107电连接，通过处理器107判断地面机器人的运动状态，在控制卷线装置出线的同时，控制第一驱动器103以较小的驱动力形成阻力，在完成张紧的同时，避免阻力过大影响驱动组件101的出线。在卷线装置收线的同时，控制第一驱动器103以较大的驱动力带动绕线器102反转(与绕线器102的出线转动方向相反)，从而确保收线顺畅。同时还可以使得第一驱动器103在收线时的收线速度与地面机器人的后退或回退速度相匹配，避免过长的线缆在未收线时，对回退的地面机器人形成运动干扰。
当第一控制器和第二控制器与处理器107同时存在时，三者可以为一个处理单元，分别对应执行不同程序即可。为进一步的提高对线缆或侧面的齿轮传动的保护，还可以在右侧板的侧壁设置有保护壳111。
如图3所示，处理器107可以是设置在绕线器102内部，同时，为了便于接收操作器的指令，可以在绕线器102的转动中心的一端设置滑环109，从而便于将线缆等通过滑环109的转换与绕线器102内部的处理器107连接，完成信号的处理，例如转换数字信号和光信号等。
需要说明的是，上述的第一至第五驱动器可以是气缸驱动、电机驱动等等，可以根据实际使用需求进行选择，本申请对其不做具体限定。
以上所述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 (10)
1.一种卷线装置，其特征在于，包括：支架以及位于所述支架上的驱动组件、绕线器以及第一驱动器；所述驱动组件的驱动方向为第一方向，以带动绕设在所述绕线器上的线缆出线；所述第一驱动器与所述绕线器连接，用于在所述线缆出线时，所述第一驱动器驱动且驱动方向与所述驱动组件的驱动方向相反。
2.如权利要求1所述的卷线装置，其特征在于，所述驱动组件包括辅助轮、出线轮以及与所述出线轮连接的第二驱动器，所述辅助轮与所述出线轮相对设置以形成夹紧间距，所述夹紧间距小于所述线缆直径。
3.如权利要求2所述的卷线装置，其特征在于，还包括调节组件，所述调节组件包括与所述辅助轮的转动轴转动连接的连杆和固定设置在所述支架上的固定杆，所述连杆与所述固定杆相互连接，且所述连杆可相对于所述固定杆伸缩以使所述辅助轮靠近或远离所述出线轮。
4.如权利要求1所述的卷线装置，其特征在于，还包括位于所述支架上的排线组件，所述第一驱动器的驱动方向为第二方向，以带动所述绕线器转动使所述线缆收线，所述第二方向与所述第一方向相反；所述排线组件用于在所述线缆收线时，引导所述线缆均布缠绕于所述绕线器。
5.如权利要求4所述的卷线装置，其特征在于，所述排线组件包括第三驱动器、排线部以及与所述绕线器转动轴分别平行设置的定位杆和转动杆；所述第三驱动器与所述转动杆转动连接，所述排线部与所述转动杆传动连接，所述定位杆与所述排线部滑动连接；在所述排线部的一端还设置有第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板和所述第二夹持板相对设置以形成夹持槽，所述夹持槽用于容置线缆。
6.如权利要求5所述的卷线装置，其特征在于，所述转动杆与所述排线部螺纹连接。
7.如权利要求5所述的卷线装置，其特征在于，在所述转动杆外周还相对设置有第一引导部和第二引导部，所述第一引导部包括沿所述转动杆的轴向设置有至少一个朝向所述转动杆端部的第一侧凸；所述第二引导部包括沿所述转动杆的轴向设置有至少一个朝向所述转动杆端部的第二侧凸；所述第一侧凸与所述第二侧凸相对设置以配合形成叉指型形状，在所述第一侧凸和所述第二侧凸之间还形成有凹槽；所述排线部还包括卡接部，所述卡接部的一端位于所述第一侧凸和所述第二侧凸配合形成的凹槽内。
8.如权利要求5至7任一项所述的卷线装置，其特征在于，还包括设置在所述支架上的第一传感器以及与所述第三驱动器连接的第一控制器，所述第一传感器与所述第一控制器电连接，所述绕线器为绕线轮，所述第一传感器用于采集所述绕线轮转动的圈数信号并将所述圈数信号发送给所述第一控制器，所述第一控制器用于接收所述圈数信号并根据预设程序控制所述第三驱动器转动。
9.如权利要求4所述的卷线装置，其特征在于，所述排线组件还包括第二控制器、设置在所述驱动组件和所述绕线器之间的第二传感器以及与所述第二控制器电连接的第四驱动器；所述第二传感器与所述第二控制器电连接，所述第四驱动器与所述绕线器连接，所述第二传感器用于采集位于所述驱动组件和所述绕线器之间的线缆位置信号并发送给所述第二控制器，所述第二控制器用于接收所述位置信号并根据预设程序控制所述第四驱动器沿所述绕线器转动轴的轴线方向驱动所述绕线器直线运动。
10.一种地面机器人，其特征在于，包括操作器、承载平台、位于所述承载平台上的转动轮、第五驱动器、处理器、第三传感器以及如权利要求1至9任一项所述的卷线装置，所述绕线器上绕设有线缆，所述线缆的一端与所述处理器电连接、另一端与所述操作器电连接，所述第五驱动器与所述转动轮转动连接；所述第三传感器、所述第五驱动器和所述卷线装置中的驱动组件相互电连接，所述第三传感器用于采集所述第五驱动器的转动信号发送给所述处理器，所述处理器用于接收所述转动信号并根据预设程序控制所述驱动组件驱动。
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