CN111661184A - 多功能运输机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能运输机器人，属于机器人技术领域。它解决了现有的机器人对货物的平衡能力差、负载能力差的问题。它包括底座和设于底座上的车轮组件，底座上设有第一支撑板以及与第一支撑板相对设置的第二支撑板，第一支撑板上设有水平延伸的第一支撑轴，第二支撑板上设有与第一支撑轴同轴的第二支撑轴，第一支撑轴上设有第一平行四边形构件，第二支撑轴上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架，底座上还设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件。本发明对货物的平衡能力强，具有较强的负载能力，功能性强。

Description

多功能运输机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种多功能运输机器人。

背景技术

当前，全自动运输机器人的应用越来越广泛，其优势是：可替代越来越高的人力成本，耐用度高、无疲倦感，而且可在污染环境、危险环境中执行任务，以及可执行对人体有伤害的任务。中国专利公开了一种两轮自平衡运输机器人[授权公告号为CN209176810U]，包括底盘；左车轮组件和右车轮组件；平衡感应组件；控制电路板；电池模组以及货柜；左车轮组件和右车轮组件沿垂直于左右方向的行进方向对称设置；平衡感应组件、控制电路板、电池模组和货柜均沿行进方向对称设置，货柜、控制线路板、电池沿高度方向由上至下依次布置。

上述运输机器人的货柜直接固定在底盘上，无法使货柜相对于底盘倾斜，使其无法进入层高较低的空间；由于货柜的高度无法调节，当将重物放置到货柜上时，货柜的重心升高，导致机器人的稳定性变差，极易向前或向后倾倒，负载能力差。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种负载能力强的多功能运输机器人。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

多功能运输机器人，包括底座和设于底座上的车轮组件，所述的底座上设有第一支撑板以及与第一支撑板相对设置的第二支撑板，所述的第一支撑板上设有水平延伸的第一支撑轴，所述的第二支撑板上设有与第一支撑轴同轴的第二支撑轴，所述的第一支撑轴上设有第一平行四边形构件，所述的第二支撑轴上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，所述的第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架，所述的底座上还设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件。

第一支撑板与第二支撑板垂直固定在底座的左右两端处，第一支撑轴和第二支撑轴沿底座的左右方向水平延伸，第一平行四边形构件与第二平行四边形构件位于第一支撑板与第二支撑板之间。形态调节组件用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态，两者的调节幅度相同，货架的高度跟随第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态变化而变化，在调节的过程中，第一平行四边形构件与第二平行四边形构件始终处于对称状态。

通过第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态变化可使货架的高度发生改变，当放入较重的货物时，可降低货架的重心从而降低机器人整体的重心，提高稳定性，同时降低高度后可降低机器人的高度，提高机器人的适用范围。

在上述的多功能运输机器人中，所述的第一平行四边形构件包括套设在第一支撑轴上的第一摆臂和第二摆臂，所述的第一摆臂与第二摆臂交叉设置，所述第一摆臂的上部通过第一铰接轴铰接有与第二摆臂平行的第一连杆，所述的第一连杆远离第一摆臂的一端通过第二铰接轴铰接有与第一摆臂平行的第二连杆，所述第二连杆远离第一连杆的一端与第二摆臂的下部通过第三铰接轴铰接，所述第二摆臂的上部通过第四铰接轴铰接有与第一摆臂平行的第三连杆，所述的第三连杆远离第二摆臂的一端通过第五铰接轴铰接有与第二摆臂平行的第四连杆，所述第四连杆远离第三连杆的一端与第一摆臂的下部通过第六铰接轴铰接，所述第一铰接轴的中心线与第四铰接轴的中心线位于同一水平面。

第一铰接轴、第二铰接轴、第三铰接轴、第四铰接轴、第五铰接轴和第六铰接轴相互平行，且沿机器人的左右方向水平延伸。由第一摆臂、第一连杆、第二连杆和第二摆臂构成一个平行四边形，由第一摆臂、第二摆臂、第三连杆和第四连杆构成另一个平行四边形。当第一摆臂/第二摆臂摆动时，在两个平行四边形的作用下使第二摆臂/第一摆臂同步反向摆动，货架靠近第一平行四边形构件的一端同时作用在这两个平行四边形上。第一摆臂与第二摆臂沿竖直方向倾斜设置，两者与水平面所形成的夹角相等。

在上述的多功能运输机器人中，所述的第二平行四边形构件包括套设在第二支撑轴上的摆臂一和摆臂二，所述的摆臂一与摆臂二交叉设置，所述摆臂一的上部通过铰接轴一铰接有与摆臂二平行的连杆一，所述的连杆一远离摆臂一的一端通过铰接轴二铰接有与摆臂一平行的连杆二，所述连杆二远离连杆一的一端与摆臂二的下部通过铰接轴三铰接，所述摆臂二的上部通过铰接轴四铰接有与摆臂一平行的连杆三，所述的连杆三远离摆臂二的一端通过铰接轴五铰接有与摆臂二平行的连杆四，所述连杆四远离连杆三的一端与摆臂一的下部通过铰接轴六铰接。

摆臂一与第一摆臂对称设置，摆臂二与第二摆臂对称设置，铰接轴一、铰接轴二、铰接轴三、铰接轴四、铰接轴五和铰接轴六相互平行，且沿机器人的左右方向水平延伸。由摆臂一、连杆一、连杆二和摆臂二构成一个平行四边形，由摆臂一、摆臂二、连杆三和连杆四构成另一个平行四边形。当摆臂一/摆臂二摆动时，在两个平行四边形的作用下使摆臂二/摆臂一同步反向摆动，货架靠近第二平行四边形构件的一端同时作用在这两个平行四边形上。进一步的，铰接轴一与第一铰接轴同轴，铰接轴二与第二铰接轴同轴，铰接轴三与第三铰接轴同轴，铰接轴四与第四铰接轴同轴，铰接轴五与第五铰接轴同轴，铰接轴六与第六铰接轴同轴。

在上述的多功能运输机器人中，所述的货架靠近第一平行四边形构件的一端具有沿前后方向水平延伸的第一导槽以及与第一导槽位于同一高度的第二导槽，所述的第一铰接轴插入第一导槽，所述的第四铰接轴插入第二导槽；所述的货架靠近第二平行四边形构件的一端具有与第一导槽对称设置的第三导槽以及与第二导槽对称设置的第四导槽，所述的铰接轴一插入第三导槽，所述的铰接轴四插入第四导槽。

第一导槽、第二导槽、第三导槽和第四导槽均沿前后方向水平延伸，第一导槽的宽度与第一铰接轴的外径相配合，可保证第一铰接轴能在第一导槽内滑动；第二导槽的宽度与第四铰接轴的外径相配合，可保证第四铰接轴能在第二导槽内滑动；第三导槽的宽度与铰接轴一的外径相配合，可保证铰接轴一能在第三导槽内滑动；第四导槽的宽度与铰接轴四的外径相配合，可保证铰接轴四能在第四导槽内滑动。第一导槽、第二导槽、第三导槽和第四导槽的前后两端均封闭，防止第一铰接轴、第四铰接轴、铰接轴一和铰接轴四从与之对应设置的导槽内脱出。

在上述的多功能运输机器人中，所述的第二铰接轴与铰接轴二之间同轴设有第一同步杆，所述的第一同步杆上设有第一配重体；所述的第五铰接轴与铰接轴五之间同轴设有第二同步杆，所述的第二同步杆上设有第二配重体。

第一同步杆的一端与第二铰接轴同轴固连，其另一端与铰接轴二同轴固连，第二同步杆的一端与第五铰接轴同轴固连，其另一端与铰接轴五同轴固连。为了便于制造和组装，可将第二铰接轴、铰接轴二和第一同步杆设计成一根杆，将第五铰接轴、铰接轴五和第二同步杆设计成一根杆。为了不增加机器人额外的负担，可将机器人上必不可少的部件作为第一配重体和第二配重体，如将机器人的两个电气箱分别作为第一配重体和第二配重体，在电气箱内设置电池、控制线路板等。

在上述的多功能运输机器人中，所述第一配重体的上部设有第一穿孔，所述的第一同步杆穿设在第一穿孔内；所述第二配重体的上部设有第二穿孔，所述的第二同步杆穿设在第二穿孔内。

第一穿孔的孔径大于第一同步杆的外径，第一配重体可绕着第一同步杆转动，第二穿孔的孔径大于第二同步杆的外径，第二配重体可绕着第二同步杆转动，当第一同步杆和第二同步杆在上下运动的过程中，第一配重体与第二配重体的底端始终朝下。

在上述的多功能运输机器人中，所述的第一摆臂与摆臂一位于第二摆臂与摆臂二之间，所述的第一摆臂上固连有与第一支撑轴同轴设置的驱动杆，所述驱动杆的另一端与摆臂一固连，所述的形态调节组件设于底座与第一驱动杆之间。

或者第二摆臂与摆臂二位于第一摆臂与摆臂一之间，第二摆臂上固连有与第一支撑轴同轴设置的驱动杆，驱动杆的另一端与摆臂二固连，形态调节组件设于底座与驱动杆之间。

在上述的多功能运输机器人中，所述的形态调节组件包括设于底座上的第一电机、设于第一电机的输出轴上的主动轮以及同轴固连在驱动杆上的从动轮，所述的主动轮与从动轮传动连接。

启动第一电机后，第一电机的输出轴带动主动轮旋转，主动轮通过传动带或其他传动方式与从动轮传动连接，从而带动从动轮转动，从动轮带动驱动杆绕自身中轴线转动，从而带动第一摆臂和摆臂一同步摆动，当第一摆臂和摆臂一摆动时，通过第一平行四边形构件和第二平行四边形构件带动第二摆臂和摆臂二同步摆动，最终通过第一铰接轴、第四铰接轴、铰接轴一和铰接轴四使货架上升或下降。第一电机具备锁死功能，当第一电机停止后可使驱动杆保持在当前状态，第一配重体与第二配重体平衡货物的重量。

在上述的多功能运输机器人中，所述的第一摆臂与摆臂一之间/第二摆臂与摆臂二之间连接有沿第一摆臂/第二摆臂的长度方向向上延伸的延伸架，所述的延伸架上设有用于调节重心位置的重心调节组件。

当第一摆臂与摆臂一沿机器人的行走方向向前向上倾斜时，将延伸架设置在第一摆臂与摆臂一之间；当第二摆臂与摆臂二沿机器人的行走方向向前向上倾斜时，将延伸架设置在第二摆臂与摆臂二之间。由于第一平行四边形构件设置在第一支撑轴上，第一配重体设置在第一平行四边形构件上，第二平行四边形构件设置在第二支撑轴上，第二配重体设置在第二平行四边形构件上，货架作用在第一平行四边形构件与第二平行四边形构件上，为了保持平稳状态，在重心调节组件的作用下使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体、第二配重体、货架和延伸架构成的整体的重心位于驱动杆中轴线的正上方。

在上述的多功能运输机器人中，所述的重心调节组件包括设于延伸架顶端的第二电机以及由第二电机驱动的摆杆，所述摆杆远离第二电机的一端设有第三配重体。

由于设有延伸架，在未放置货物时由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体、第二配重体、货架和延伸架构成的整体的重心在水平面上的投影位于驱动杆的中轴线在水平面上投影的前部，为了维持平衡，第三配重体的重心在水平面上的投影位于驱动杆中轴线在水平面上投影的后方。当放入货物后，可通过摆动摆杆的角度来调节重心的位置，从而使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体、第二配重体、货架、延伸架、第三配重体和货物构成的整体保持平衡。

在上述的多功能运输机器人中，所述摆杆的旋转中心线沿水平方向左右延伸，所述的配重体为滚轮，所述滚轮的旋转中心线与摆杆的旋转中心线平行。

当滚轮作为配重体使用时，摆杆位于货架的上方。摆杆也可在第二电机的作用下摆动至整个机器人的前部，当摆动到合适位置时滚轮与地面接触，与车轮组件共同对机器人进行支撑。而且，可将滚轮替换为摄像机/传感器/照明光源/牵引接口等，可实现摄像、气体检测、线缆牵引等操作。同时，配重体可配合车轮组件的移动可实现触碰/挤压各种开关按钮、触发信号等动作。

在上述的多功能运输机器人中，所述的车轮组件包括设于第一支撑板上的由轮毂电机驱动的右车轮和设于第二支撑板上的由轮毂电机驱动的左车轮，所述的左车轮与右车轮同轴设置。

用于驱动右车轮动作的轮毂电机设于右车轮内，用于驱动左车轮运动的轮毂电机设于左车轮内，两者转速相同时机器人直行，两者速度不同时，可实现机器人的转向。

在上述的多功能运输机器人中，所述的右车轮与第一支撑轴同轴，所述的左车轮与第二支撑轴同轴。轮毂电机包括内转子和套设在内转子上的外定子，工作时外定子绕着内转子的中轴线转动，将车轮固定在轮毂电机的外定子上。其中，第一支撑轴与位于右车轮内的轮毂电机的转子轴同轴固连，第一支撑板固定在第一支撑轴上，第二支撑轴与位于左车轮内的轮毂电机的转子轴同轴固连，第二支撑板固定在第二支撑轴上。

在上述的多功能运输机器人中，所述的货架内设有陀螺仪芯片。陀螺仪芯片用于感应货架是否处于水平状态，当货架倾斜时陀螺仪芯片将信号传递给电气箱内的控制线路板，控制线路板控制第二电机工作来调节货架的水平状态。

机器人空载时，由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体、第二配重体、货架、延伸架和第三配重体构成的整体的重心位于驱动杆中轴线的正上方；当放入货物后，通过第二电机带动摆杆的摆动来改变第三配重体的位置，从而达到调节重心的目的，使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体、第二配重体、货架、延伸架和第三配重体构成的整体的重心回到驱动杆中轴线的正上方。

与现有技术相比，本多功能运输机器人具有以下优点：

在货架的下部通过第一平行四边形构件和第二平行四边形构件连接有第一配重体和第二配重体，货物越重，第一配重体与第二配重体之间的距离越远，可有效对货物进行平衡，提高了稳定性，同时由于其具有独特的可调姿态，可承受较大载荷，载重能力强；当第一电机断电后，第一配重体/第二配重体与地面接触，对用于机器人的刹车，同时第一配重体/第二配重体可对第一摆臂和摆臂一/第二摆臂和摆臂二进行支撑，防止机器人倾倒；通过设置的陀螺仪芯片、第二电机、摆臂和第三配重体，可精准对机器人的重心进行调节，有效保证机器人的稳定性；摆杆可配合车轮组件的移动可实现触碰/挤压各种开关按钮、触发信号等动作，具有多功能性；其结构设计合理，调节方便。

附图说明

图1是本发明提供的机器人的部分结构的第一结构示意图。

图2是本发明提供的机器人的部分结构的第二结构示意图。

图3是本发明提供的机器人的部分结构的右视图。

图4是本发明提供的机器人的部分结构的剖视图。

图5是本发明提供的机器人的部分结构的第三结构示意图。

图6是本发明提供的机器人的部分结构的第四结构示意图。

图7是本发明提供的机器人的货架高度较高时的侧视图。

图8是本发明提供的机器人的货架高度较低时的侧视图。

图9是本发明提供的机器人的完整结构的第一结构示意图。

图10是本发明提供的机器人的完整结构的第二结构示意图。

图11是本发明提供的机器人的部分结构的第五结构示意图。

图12是本发明提供的机器人另一形态的剖视图。

图中，101、底座；102、第一支撑板；103、第二支撑板；104、第一支撑轴；105、第二支撑轴；200、货架；201、第一导槽；202、第二导槽；203、第三导槽；204、第四导槽；301、第一摆臂；302、第二摆臂；303、第一铰接轴；304、第一连杆；305、第二铰接轴；306、第二连杆；307、第三铰接轴；308、第四铰接轴；309、第三连杆；310、第五铰接轴；311、第四连杆；312、第六铰接轴；401、摆臂一；402、摆臂二；403、铰接轴一；404、连杆一；405、铰接轴二；406、连杆二；407、铰接轴三；408、铰接轴四；409、连杆三；410、铰接轴五；411、连杆四；412、铰接轴六；501、第一同步杆；502、第二同步杆；601、第一配重体；602、第二配重体；700、驱动杆；801、第一电机；802、主动轮；803、从动轮；804、传动带；900、延伸架；901、第二电机；902、摆杆；903、第三配重体；1000、刹车垫；1101、右车轮；1102、左车轮。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图9和图10所示的多功能运输机器人，包括底座101和设于底座101上的车轮组件，如图5所示，底座101的右端垂直设有第一支撑板102，底座101的左端设有与第一支撑板102相对设置的第二支撑板103，第一支撑板102上设有左右方向水平延伸的第一支撑轴104，第二支撑板103上设有与第一支撑轴104同轴的第二支撑轴105。

如图9和图10所示，车轮组件包括设于第一支撑板102右侧的右车轮1101和设于第二支撑板103左侧的左车轮1102，左车轮1102与右车轮1101同轴设置，在右车轮1101和左车轮1102内均设有轮毂电机，当两个轮毂电机转速相同时机器人直行，当两个轮毂电机的转速不同时，机器人转向。具体的，轮毂电机包括内转子和套设在内转子上的外定子，工作时外定子绕着内转子的中轴线转动，将车轮固定在轮毂电机的外定子上。第一支撑轴104与位于右车轮1101内的轮毂电机的转子轴同轴固连，第一支撑板102固定在第一支撑轴104上，第二支撑轴105与位于左车轮1102内的轮毂电机的转子轴同轴固连，第二支撑板103固定在第二支撑轴105上。

如图1和图2所示，第一支撑轴104上设有第一平行四边形构件，如图6所示，第二支撑轴105上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，第一平行四边形构件与第二平行四边形构件位于第一支撑板102与第二支撑板103之间。如图1和图2所示，在第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架200，在底座101上设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件，形态调节组件用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态，两者的调节幅度相同，货架200的高度跟随第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态变化而变化，在调节的过程中，第一平行四边形构件与第二平行四边形构件始终处于对称状态。

如图1和图2所示，第一平行四边形构件包括套设在第一支撑轴104上的第一摆臂301和第二摆臂302，第一摆臂301与第二摆臂302交叉设置，且第一摆臂301与第二摆臂302沿竖直方向倾斜设置，两者与水平面所形成的夹角相等。如图3所示，第一摆臂301的上部通过第一铰接轴303铰接有与第二摆臂302平行的第一连杆304，第一连杆304远离第一摆臂301的一端通过第二铰接轴305铰接有与第一摆臂301平行的第二连杆306，第二连杆306远离第一连杆304的一端与第二摆臂302的下部通过第三铰接轴307铰接，第二摆臂302的上部通过第四铰接轴308铰接有与第一摆臂301平行的第三连杆309，第三连杆309远离第二摆臂302的一端通过第五铰接轴301铰接有与第二摆臂302平行的第四连杆311，第四连杆311远离第三连杆309的一端与第一摆臂301的下部通过第六铰接轴312铰接，第一铰接轴303的中心线与第四铰接轴308的中心线位于同一水平面。

第一铰接轴303、第二铰接轴305、第三铰接轴307、第四铰接轴308、第五铰接轴301和第六铰接轴312相互平行，且沿机器人的左右方向水平延伸。由第一摆臂301、第一连杆304、第二连杆306和第二摆臂302构成一个平行四边形，由第一摆臂301、第二摆臂302、第三连杆309和第四连杆311构成另一个平行四边形。当第一摆臂301摆动时，在两个该平行四边形的作用下使第二摆臂302同步反向摆动，货架200靠近第一平行四边形构件的一端同时作用在这两个平行四边形上。

如图7和图8所示，第二平行四边形构件包括套设在第二支撑轴105上的摆臂一401和摆臂二402，摆臂一401与摆臂二402交叉设置，摆臂一401的上部通过铰接轴一403铰接有与摆臂二402平行的连杆一404，连杆一404远离摆臂一401的一端通过铰接轴二405铰接有与摆臂一401平行的连杆二406，连杆二406远离连杆一404的一端与摆臂二402的下部通过铰接轴三407铰接，摆臂二402的上部通过铰接轴四408铰接有与摆臂一401平行的连杆三409，连杆三409远离摆臂二402的一端通过铰接轴五410铰接有与摆臂二402平行的连杆四411，连杆四411远离连杆三409的一端与摆臂一401的下部通过铰接轴六412铰接。

摆臂一401与第一摆臂301对称设置，摆臂二402与第二摆臂302对称设置，铰接轴一403、铰接轴二405、铰接轴三407、铰接轴四408、铰接轴五410和铰接轴六412相互平行，且沿机器人的左右方向水平延伸。由摆臂一401、连杆一404、连杆二406和摆臂二402构成一个平行四边形，由摆臂一401、摆臂二402、连杆三409和连杆四411构成另一个平行四边形。当摆臂一401摆动时，在两个平行四边形的作用下使摆臂二402同步反向摆动，货架200靠近第二平行四边形构件的一端同时作用在这两个平行四边形上。其中，铰接轴一403与第一铰接轴303同轴，铰接轴二405与第二铰接轴305同轴，铰接轴三407与第三铰接轴307同轴，铰接轴四408与第四铰接轴308同轴，铰接轴五410与第五铰接轴301同轴，铰接轴六412与第六铰接轴312同轴。

如图1和图2所示，摆臂一401与第一摆臂301对称设置，摆臂二402与第二摆臂302对称设置，第一连杆304与连杆一404对称设置，第二连杆306与连杆二406对称设置，第三连杆309与连杆三409对称设置，第四连杆311与连杆四411对称设置。

如图1-3所示，货架200靠近第一平行四边形构件的一端具有沿前后方向水平延伸的第一导槽201以及与第一导槽201位于同一高度的第二导槽202，第一铰接轴303插入第一导槽201，第四铰接轴308插入第二导槽202。如图5-8所示，货架200靠近第二平行四边形构件的一端具有与第一导槽201对称设置的第三导槽203以及与第二导槽202对称设置的第四导槽204，铰接轴一403插入第三导槽203，铰接轴四408插入第四导槽204。

第一导槽201、第二导槽202、第三导槽203和第四导槽204均沿前后方向水平延伸，第一导槽201的宽度与第一铰接轴303的外径相配合，可保证第一铰接轴303能在第一导槽201内滑动；第二导槽202的宽度与第四铰接轴308的外径相配合，可保证第四铰接轴308能在第二导槽202内滑动；第三导槽203的宽度与铰接轴一403的外径相配合，可保证铰接轴一403能在第三导槽203内滑动；第四导槽204的宽度与铰接轴四408的外径相配合，可保证铰接轴四408能在第四导槽204内滑动。第一导槽201、第二导槽202、第三导槽203和第四导槽204的前后两端均封闭，防止第一铰接轴303、第四铰接轴308、铰接轴一403和铰接轴四408从与之对应设置的导槽内脱出。

如图1所示，第二铰接轴305与铰接轴二405之间同轴设有第一同步杆501，如图10所示，第一同步杆501上设有第一配重体601；如图2所示，第五铰接轴301与铰接轴五410之间同轴设有第二同步杆502，第二同步杆502上设有第二配重体602。第一同步杆501的一端与第二铰接轴305同轴固连，其另一端与铰接轴二405同轴固连，第二同步杆502的一端与第五铰接轴301同轴固连，其另一端与铰接轴五410同轴固连。为了便于制造和组装，可将第二铰接轴305、铰接轴二405和第一同步杆501设计成一根杆，将第五铰接轴301、铰接轴五410和第二同步杆502设计成一根杆。

其中，第一配重体601为机器人的其中一个电气箱，第二配重体602为机器人的另一电气箱，在电气箱内设置电池、控制线路板等。

如图11所示，在第一配重体601的上部设有两个分别位于左右两端处的连接部，在每个连接部的上端均设有第一穿孔，第一穿孔的孔径大于第一同步杆501的外径，第一同步杆501穿设在第一穿孔内，第一配重体601可绕着第一同步杆501转动。

如图2和图6所示，第二配重体602的上部设有两个分别位于左右两端处的连接部，在每个连接部的上端均设有第二穿孔，第二穿孔的孔径大于第二同步杆502的外径，第二同步杆502穿设在第二穿孔内，第二配重体602可绕着第二同步杆502转动。

在第一配重体601下部靠近前端的位置设置刹车垫1000，在第二配重体602的下部靠近后端的位置也设置由橡胶等防滑材料制成的刹车垫1000，机器人在正常行走的过程中，刹车垫1000不会与地面接触，当机器人的上部分发生较大幅度的倾斜时，刹车垫1000优先接触地面，降低第一配重体601和第二配重体602的磨损，同时增大与地面的摩擦力。

如图2所示，第一摆臂301与摆臂一401位于第二摆臂302与摆臂二402之间，第一摆臂301上固连有与第一支撑轴104同轴设置的驱动杆700，驱动杆700的另一端与摆臂一401固连，形态调节组件设于底座101与第一驱动杆700之间。如图1所示，形态调节组件包括设于底座101上的第一电机801、设于第一电机801的输出轴上的主动轮802以及同轴固连在驱动杆700上的从动轮803，主动轮802与从动轮803通过传动带804传动连接。启动第一电机801后，第一电机801的输出轴带动主动轮802旋转，主动轮802带动从动轮803转动，从动轮803带动驱动杆700绕自身中轴线转动，从而带动第一摆臂301和摆臂一401同步摆动，当第一摆臂301和摆臂一401摆动时，通过第一平行四边形构件和第二平行四边形构件带动第二摆臂302和摆臂二402同步摆动，最终通过第一铰接轴303、第四铰接轴308、铰接轴一403和铰接轴四408使货架200上升或下降。第一电机801具备锁死功能，当第一电机801停止后可使驱动杆700保持在当前状态，第一配重体601与第二配重体602平衡货物的重量。

如图9-12所示，第一摆臂301与摆臂一401之间之间可拆卸连接有沿第一摆臂301的长度方向倾斜向上延伸的延伸架900，延伸架900的顶部设有用于调节重心位置的重心调节组件。

如图9-12所示，重心调节组件包括设于延伸架900顶端的第二电机901以及由第二电机901驱动的摆杆902，摆杆902远离第二电机901的一端设有第三配重体903。在未放置货物时由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体601、第二配重体602、货架200和延伸架900构成的整体的重心在水平面上的投影位于驱动杆700的中轴线在水平面上投影的前部，为了维持平衡，第三配重体903的重心在水平面上的投影位于驱动杆700中轴线在水平面上投影的后方。当放入货物后，可通过摆动摆杆902的角度来调节重心的位置，从而使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体601、第二配重体602、货架200、延伸架900、第三配重体903和货物构成的整体保持平衡。

摆杆902的旋转中心线沿水平方向左右延伸，配重体为滚轮，滚轮的旋转中心线与摆杆902的旋转中心线平行。如图12所示，摆杆902可在第二电机901的作用下摆动至整个机器人的前部，当摆动到合适位置时滚轮与地面接触，与车轮组件共同对机器人进行支撑。其中，可将滚轮替换为摄像机/传感器/照明光源/牵引接口等，可实现摄像、气体检测、线缆牵引等操作。同时，配重体可配合车轮组件的移动可实现触碰/挤压各种开关按钮、触发信号等动作。

在货架200内设有陀螺仪芯片，用于感应货架200是否处于水平状态，当货架200倾斜时陀螺仪芯片将信号传递给电气箱内的控制线路板，控制线路板控制第二电机901工作来调节货架200的水平状态。

机器人空载时，由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体601、第二配重体602、货架200、延伸架900和第三配重体903构成的整体的重心位于驱动杆700中轴线的正上方；当放入货物后，通过第二电机901带动摆杆902的摆动来改变第三配重体903的位置，从而达到调节重心的目的，使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重体601、第二配重体602、货架200、延伸架900和第三配重体903构成的整体的重心回到驱动杆700中轴线的正上方。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种多功能运输机器人，包括底座(101)和设于底座(101)上的车轮组件，所述的底座(101)上设有第一支撑板(102)以及与第一支撑板(102)相对设置的第二支撑板(103)，所述的第一支撑板(102)上设有水平延伸的第一支撑轴(104)，所述的第二支撑板(103)上设有与第一支撑轴(104)同轴的第二支撑轴(105)，其特征在于，所述的第一支撑轴(104)上设有第一平行四边形构件，所述的第二支撑轴(105)上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，所述的第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架(200)，所述的底座(101)上还设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件。

2.根据权利要求1所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的第一平行四边形构件包括套设在第一支撑轴(104)上的第一摆臂(301)和第二摆臂(302)，所述的第一摆臂(301)与第二摆臂(302)交叉设置，所述第一摆臂(301)的上部通过第一铰接轴(303)铰接有与第二摆臂(302)平行的第一连杆(304)，所述的第一连杆(304)远离第一摆臂(301)的一端通过第二铰接轴(305)铰接有与第一摆臂(301)平行的第二连杆(306)，所述第二连杆(306)远离第一连杆(304)的一端与第二摆臂(302)的下部通过第三铰接轴(307)铰接，所述第二摆臂(302)的上部通过第四铰接轴(308)铰接有与第一摆臂(301)平行的第三连杆(309)，所述的第三连杆(309)远离第二摆臂(302)的一端通过第五铰接轴(310)铰接有与第二摆臂(302)平行的第四连杆(311)，所述第四连杆(311)远离第三连杆(309)的一端与第一摆臂(301)的下部通过第六铰接轴(312)铰接，所述第一铰接轴(303)的中心线与第四铰接轴(308)的中心线位于同一水平面。

3.根据权利要求2所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的第二平行四边形构件包括套设在第二支撑轴(105)上的摆臂一(401)和摆臂二(402)，所述的摆臂一(401)与摆臂二(402)交叉设置，所述摆臂一(401)的上部通过铰接轴一(403)铰接有与摆臂二(402)平行的连杆一(404)，所述的连杆一(404)远离摆臂一(401)的一端通过铰接轴二(405)铰接有与摆臂一(401)平行的连杆二(406)，所述连杆二(406)远离连杆一(404)的一端与摆臂二(402)的下部通过铰接轴三(407)铰接，所述摆臂二(402)的上部通过铰接轴四(408)铰接有与摆臂一(401)平行的连杆三(409)，所述的连杆三(409)远离摆臂二(402)的一端通过铰接轴五(410)铰接有与摆臂二(402)平行的连杆四(411)，所述连杆四(411)远离连杆三(409)的一端与摆臂一(401)的下部通过铰接轴六(412)铰接。

4.根据权利要求3所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的货架(200)靠近第一平行四边形构件的一端具有沿前后方向水平延伸的第一导槽(201)以及与第一导槽(201)位于同一高度的第二导槽(202)，所述的第一铰接轴(303)插入第一导槽(201)，所述的第四铰接轴(308)插入第二导槽(202)；所述的货架(200)靠近第二平行四边形构件的一端具有与第一导槽(201)对称设置的第三导槽(203)以及与第二导槽(202)对称设置的第四导槽(204)，所述的铰接轴一(403)插入第三导槽(203)，所述的铰接轴四(408)插入第四导槽(204)。

5.根据权利要求3所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的第二铰接轴(305)与铰接轴二(405)之间同轴设有第一同步杆(501)，所述的第一同步杆(501)上设有第一配重体(601)；所述的第五铰接轴(310)与铰接轴五(410)之间同轴设有第二同步杆(502)，所述的第二同步杆(502)上设有第二配重体(602)。

6.根据权利要求5所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述第一配重体(601)的上部设有第一穿孔，所述的第一同步杆(501)穿设在第一穿孔内；所述第二配重体(602)的上部设有第二穿孔，所述的第二同步杆(502)穿设在第二穿孔内。

7.根据权利要求3所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的第一摆臂(301)与摆臂一(401)位于第二摆臂(302)与摆臂二(402)之间，所述的第一摆臂(301)上固连有与第一支撑轴(104)同轴设置的驱动杆(700)，所述驱动杆(700)的另一端与摆臂一(401)固连，所述的形态调节组件设于底座(101)与第一驱动杆(700)之间。

8.根据权利要求7所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的形态调节组件包括设于底座(101)上的第一电机(801)、设于第一电机(801)的输出轴上的主动轮(802)以及同轴固连在驱动杆(700)上的从动轮(803)，所述的主动轮(802)与从动轮(803)传动连接。

9.根据权利要求3所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的第一摆臂(301)与摆臂一(401)之间/第二摆臂(302)与摆臂二(402)之间连接有沿第一摆臂(301)/第二摆臂(302)的长度方向向上延伸的延伸架(900)，所述的延伸架(900)上设有用于调节重心位置的重心调节组件。

10.根据权利要求9所述的多功能运输机器人，其特征在于，所述的重心调节组件包括设于延伸架(900)顶端的第二电机(901)以及由第二电机(901)驱动的摆杆(902)，所述摆杆(902)远离第二电机(901)的一端设有第三配重体(903)。

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