CN111152188B - 轨道折叠式机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道折叠式机器人，包括：第一轨道，设于所述第一轨道至少一侧，且与所述第一轨道转动连接，并能够与所述第一轨道对接的第二轨道，以及与所述第一轨道滑动配合的机器人；所述机器人包括与所述第一轨道滑动配合的机架，与所述机架连接且用于驱动所述第二轨道转动的第一驱动组件，以及与所述机架连接且用于轨道外行走的伸缩轮组件。本发明的轨道折叠式机器人不仅能够在平整地面直接行走，也可在不平整地面通过轨道行走，从而本发明的轨道折叠式机器人对地面的平整度不做要求，即使在不平整地面仍能顺利行走，避免翻覆和卡滞而影响机器人的使用寿命以及机器人的工作效率。

Description

轨道折叠式机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种轨道折叠式机器人。

背景技术

在当代工业中，机器人指的是能够自己动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作，而大部分机器人的工作过程都是需要移动的，例如堆垛码垛等。传统的机器人为保证顺利移动行走，对地面的平整程度要求较高，在不平整地面行走时容易翻覆或卡滞，无法良好地适应不平整地面，影响机器人的使用寿命以及机器人的工作效率。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的机器人为保证顺利移动行走，对地面的平整程度要求较高，在不平整地面行走时容易翻覆或卡滞，无法良好地适应不平整地面，影响机器人的使用寿命以及机器人的工作效率的缺陷，提供一种轨道折叠式机器人。

其技术方案如下：

一种轨道折叠式机器人，包括：第一轨道，设于所述第一轨道至少一侧，且与所述第一轨道转动连接，并能够与所述第一轨道对接的第二轨道，以及与所述第一轨道滑动配合的机器人；所述机器人包括与所述第一轨道滑动配合的机架，与所述机架连接且用于驱动所述第二轨道转动的第一驱动组件，以及与所述机架连接且用于轨道外行走的伸缩轮组件。

本技术方案的轨道折叠式机器人不仅能够在平整地面直接行走，也可在不平整地面通过轨道行走，从而本技术方案的轨道折叠式机器人对地面的平整度不做要求，即使在不平整地面仍能顺利行走，避免翻覆和卡滞而影响机器人的使用寿命以及机器人的工作效率。

具体地，本技术方案的第一轨道的至少一侧设有与其转动连接的第二轨道，所述第二轨道通过第一驱动组件的驱动包括折叠状态和与第一轨道对接的伸展状态，并且所述伸缩轮组件对应于第二轨道的两种状态，包括伸出状态和缩回状态。当位于平整地面时，第一驱动组件驱动第二轨道转动至折叠状态，此时伸缩轮组件处于伸出状态，伸缩轮组件与地面接触，实现机器人在地面的行走。

当位于不平整地面时，第一驱动组件驱动第二轨道转动至伸展状态，此时第一轨道与第二轨道对接，从而机器人可沿第一轨道以及第二轨道所形成的轨道滑动行走进行作业，此时伸缩轮组件处于离地的缩回状态，无需通过伸缩轮组件与地面接触实现机器人的行走。

在其中一个实施例中，所述第一驱动组件包括与所述机架连接的第一伸缩件，以及与所述第一伸缩件连接且与所述第二轨道滑动配合的第一轨轮。

在其中一个实施例中，所述伸缩轮组件包括与所述机架连接的第二伸缩件，以及与所述第二伸缩件连接且用于轨道外行走的行走轮。

在其中一个实施例中，还包括设于所述第一轨道上的第一调平件，以及设于所述第二轨道上且用于与所述第一调平件配合的第二调平件。

在其中一个实施例中，还包括设于所述第一轨道上和/或所述第二轨道上的倾角传感器；所述倾角传感器与所述第一调平件和所述第二调平件均电连接。

在其中一个实施例中，所述第一调平件和所述第二调平件的总数为三个，且三个调平件的连线呈三角形。

在其中一个实施例中，还包括设于所述第一轨道上且用于支撑所述第一轨道的第一支撑件；和/或还包括设于所述第二轨道上且用于支撑所述第二轨道的第二支撑件。

在其中一个实施例中，所述第一支撑件为伸缩缸，且所述第一支撑缸上远离所述第一轨道的一端设有压力传感器，所述压力传感器与所述第一支撑缸电连接；和/或所述第二支撑件为伸缩缸，且所述伸缩缸上远离所述第二轨道的一端设有压力传感器，所述压力传感器与所述第二支撑缸电连接。

在其中一个实施例中，还包括设于所述机架上且与所述第一轨道滑动配合的第二轨轮，以及驱动所述第二轨轮的第二驱动组件。

在其中一个实施例中，所述第二轨道的数量为两个，两个所述第二轨道分别设于所述第一轨道的两相对侧。

附图说明

图1为本发明实施例所述的轨道折叠式机器人折叠状态示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明实施例所述的轨道折叠式机器人伸展状态示意图一；

图4为本发明实施例所述的轨道折叠式机器人伸展状态示意图二；

图5为本发明实施例所述的轨道折叠式机器人伸展状态示意图三。

附图标记说明：

10、第一轨道；20、第二轨道；21、折叠销轴；30、机器人；31、机架；32、第一驱动组件；321、第一伸缩件；322、第一轨轮；33、伸缩轮组件；331、第二伸缩件；332、行走轮；34、第二轨轮；35、第二驱动组件；351、驱动电机；352、驱动轴；40、第一调平件；50、第二调平件；60、倾角传感器；70、第一支撑件；80、第二支撑件；90、压力传感器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1-图5所示的一种轨道折叠式机器人，包括：第一轨道10，设于所述第一轨道10至少一侧，且与所述第一轨道10转动连接，并能够与所述第一轨道10对接的第二轨道20，以及与所述第一轨道10滑动配合的机器人30；所述机器人30包括与所述第一轨道10滑动配合的机架31，与所述机架31连接且用于驱动所述第二轨道20转动的第一驱动组件32，以及与所述机架31连接且用于轨道外行走的伸缩轮组件33。

本实施方式的轨道折叠式机器人不仅能够在平整地面直接行走，也可在不平整地面通过轨道行走，从而本实施方式的轨道折叠式机器人对地面的平整度不做要求，即使在不平整地面仍能顺利行走，避免翻覆和卡滞而影响机器人30的使用寿命以及机器人30的工作效率。

具体地，本实施方式的第一轨道10的至少一侧设有与其转动连接的第二轨道20，所述第二轨道20通过第一驱动组件32的驱动包括折叠状态和与第一轨道10对接的伸展状态，并且所述伸缩轮组件33对应于第二轨道20的两种状态，包括伸出状态和缩回状态。当位于平整地面时，第一驱动组件32驱动第二轨道20转动至折叠状态，此时伸缩轮组件33处于伸出状态，伸缩轮组件33与地面接触，实现机器人30在地面的行走。

当位于不平整地面时，第一驱动组件32驱动第二轨道20转动至伸展状态，此时第二轨道20与第一轨道10对接，从而机器人30可沿第一轨道10以及第二轨道20所形成的轨道滑动行走进行作业，此时伸缩轮组件33处于离地的缩回状态，无需通过伸缩轮组件33与地面接触实现机器人30的行走。

本实施方式一方面为保证伸缩轮组件33与地面接触时，即第二轨道20折叠状态时，机器人30行走的平衡性；另一方面为延长第一轨道10和第二轨道20对接后的轨道的总长度，使机器人30在轨道行走的行程更长，本实施方式所述第二轨道20的数量为两个，两个所述第二轨道20分别设于所述第一轨道10的两相对侧。即，第一轨道10位于中间位置，两个第二轨道20分别位于第一轨道10的左右两侧。所述第二轨道20通过折叠销轴21与第一轨道10转动连接。

本实施方式所述第一驱动组件32包括与所述机架31连接的第一伸缩件321，以及与所述第一伸缩件321连接且与所述第二轨道20滑动配合的第一轨轮322。具体地，所述第一伸缩件321的一端与所述机架31铰接，所述第一轨轮322设于所述第一伸缩件321的另一端，且所述第一轨道10和第二轨道20上均设有限制所述第一轨轮322的限位部，例如所述第一轨道10和第二轨道20均包括C型槽轨，第一轨轮322安装并限位于C型槽轨内，避免第一轨轮322脱离轨道。从而当第一伸缩件321做拉伸运动时，通过第一轨轮322推动第二轨道20绕折叠销轴21向外转动伸展，实现第二轨道20的伸展铺开，并且，第一伸缩件321为铺开的第二轨道20提供一定的支撑定位作用，避免第二轨道20发生折叠；当第一伸缩件321做回缩运动时，第一轨轮322拉动第二轨道20绕折叠销轴21向内转动折叠回收。本实施方式所述第一伸缩件321为伸缩缸，所述伸缩缸为气缸、液压缸或电缸。

本实施方式所述伸缩轮组件33包括与所述机架31连接的第二伸缩件331，以及与所述第二伸缩件331连接且用于轨道外行走的行走轮332。当第二轨道20伸展状态时，第二伸缩件331做回缩运动，使得行走轮332离地，机器人30通在轨道上行走；当第二轨道20折叠状态时，第二伸缩件331做伸展运动，推动行走轮332落地，机器人30通过行走轮332在地面行走。

为了使机器人30在不平整地面通过轨道行走时轨道的平稳，本实施方式还包括设于所述第一轨道10上的第一调平件40，以及设于所述第二轨道20上且用于与所述第一调平件40配合的第二调平件50。本实施方式所述第一调平件40和第二调平件50均为可伸缩调平缸，可为气缸或液压缸或电缸。当第二轨道20呈伸展状态且需要进行调平时，先将第一调平件40伸出与地面接触，以此为基准，再将第二调平件50伸出与地面接触，且第二调平件50的伸出量满足第二轨道20与第一轨道10平齐。

为辅助调平，提高调平效率，同时保证调平精度，本实施方式还包括设于所述第一轨道10上和/或所述第二轨道20上的倾角传感器60，具体地，所述倾角传感器60为双轴倾角传感器。，所述倾角传感器60与所述第一调平件40和所述第二调平件50均电连接。具体地，本实施方式所述倾角传感器60设于所述第一轨道10上，当第一调平件40伸出以支撑地面时，以此为基准，倾角传感器60检测到第一调平件40的水平度信号并发送至第二调平件50，第二调平件50根据接收到的水平度信号自动调整伸出长度，保证整个轨道的水平度。

根据三点确定一平面的原理，保证整个轨道的水平度，故本实施方式所述第一调平件40和所述第二调平件50的总数为三个，且三个调平件的连线呈三角形，从而确定平面的水平度。具体地，由于本实施方式所述第二轨道20的数量为两个，故所述第二调平件50的数量也为两个，且两个所述第二调平件50分别设于两个第二轨道20上。在其他实施方式中，当仅仅在第一轨道10的一侧设置第二轨道20时，则可在第一轨道10上设置两个第一调平件40，在第二轨道20上设置一个第二调平件50；或者，在第一轨道10上设置一个第一调平件40，在第二轨道20上设置两个第二调平件50。

另外，为确保在较大支撑跨度下，第一轨道10和/或第二轨道20具有足够刚度、强度，故本实施方式还包括设于所述第一轨道10上且用于支撑所述第一轨道10的第一支撑件70；和/或还包括设于所述第二轨道20上且用于支撑所述第二轨道20的第二支撑件80。具体地，本实施方式包括第一支撑件70和第二支撑件80，且第一支撑件70和第二支撑件80均为伸缩缸，可为气缸或液压缸或电缸，通过电气信号控制伸缩。

当第一轨道10和第二轨道20完成调平工作后，各第一支撑件70和第二支撑件80伸出，在接触不同高度位置的地面后，自动停止伸出并锁止，起到在凹凸不平地面对轨道的支撑作用，大幅提高轨道的刚度和强度。

本实施方式还包括设于且所述第一支撑件70上远离所述第一轨道10的一端设有压力传感器90，所述压力传感器90与所述第一支撑件70电连接；和/或所述第二支撑件80上远离所述第二轨道20一侧设有压力传感器，所述压力传感器90与所述第二支撑件80电连接。具体地，本实施方式所述第一支撑件70和第二支撑件80的自由端均设有压力传感器90并预先设置好设置压力阈值，当各支撑件通电伸出，在接触不同高度位置地面并达到设定的压力阈值，此时各支撑件自动断电停止伸出并锁止，以接触实体地面且不至于支起各轨道，影响已调好的水平度为宜。

本实施方式的机器人30还包括设于所述机架31上且与所述第一轨道10滑动配合的第二轨轮34，以及驱动所述第二轨轮34的第二驱动组件35。初始状态时，第二轨轮34安装并限位于第一轨道10的C型槽轨内，当第二轨道20伸展状态时，机器人30通过第二轨轮34在第一轨道10及第二轨道20上滑动，实现机器人30的行走。所述第二驱动组件35包括驱动电机351，以及与所述驱动电机351连接的驱动轴352，所述第二轨轮34与所述驱动轴352连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轨道折叠式机器人，其特征在于，包括：第一轨道，设于所述第一轨道至少一侧，且与所述第一轨道转动连接，并能够与所述第一轨道对接的第二轨道，以及与所述第一轨道滑动配合的机器人；所述机器人包括与所述第一轨道滑动配合的机架，与所述机架连接且用于驱动所述第二轨道转动的第一驱动组件，以及与所述机架连接且用于轨道外行走的伸缩轮组件；所述第一驱动组件包括与所述机架连接的第一伸缩件，以及与所述第一伸缩件连接且与所述第二轨道滑动配合的第一轨轮。

2.根据权利要求1所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，所述伸缩轮组件包括与所述机架连接的第二伸缩件，以及与所述第二伸缩件连接且用于轨道外行走的行走轮。

3.根据权利要求1所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，还包括设于所述第一轨道上的第一调平件，以及设于所述第二轨道上且用于与所述第一调平件配合的第二调平件。

4.根据权利要求3所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，还包括设于所述第一轨道上和/或所述第二轨道上的倾角传感器；所述倾角传感器与所述第一调平件和所述第二调平件均电连接。

5.根据权利要求3所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，所述第一调平件和所述第二调平件的总数为三个，且三个调平件的连线呈三角形。

6.根据权利要求1所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，还包括设于所述第一轨道上且用于支撑所述第一轨道的第一支撑件。

7.根据权利要求6所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，还包括设于所述第二轨道上且用于支撑所述第二轨道的第二支撑件。

8.根据权利要求7所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，所述第一支撑件为伸缩缸，且所述第一支撑件上远离所述第一轨道的一端设有第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述第一支撑件电连接；和/或所述第二支撑件为伸缩缸，且所述第二支撑件上远离所述第二轨道一侧设有第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述第二支撑件电连接。

9.根据权利要求1所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，还包括设于所述机架上且与所述第一轨道滑动配合的第二轨轮，以及驱动所述第二轨轮的第二驱动组件。

10.根据权利要求1-9任一项所述的轨道折叠式机器人，其特征在于，所述第二轨道的数量为两个，两个所述第二轨道分别设于所述第一轨道的两相对侧。

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