CN111730609A - 具有万向轮组的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有万向轮组的机器人，包括：第一限位件、第二限位件、万向轮及安装结构，所述万向轮可转动的设置于所述安装结构，所述第一限位件和所述第二限位件靠近所述万向轮设置，所述万向轮转动至与所述第一限位件接触时停止于第一极限位置，所述万向轮转动至与所述第二限位件接触时停止于第二极限位置。根据本发明提供的具有万向轮组的机器人，通过第一限位件和第二限位件可以限制万向轮的转动角度。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种具有万向轮组的机器人。
背景技术
送餐机器人已经可以自主地执行配送菜品的任务，机器人可通过驱动轮驱动并且无需借助轨道。这样的机器人需要具有底盘结构，用于驱动机器人的移动。底盘上通常设置驱动轮和万向轮，万向轮用于使机器改变移动方向。目前，万向轮在底盘上可进行360旋转，这样的万向轮设置位置通常距离驱动轮较近，降低了机器人移动过程中的平稳性。
发明内容
本发明有鉴于上述的现有状况而完成的，其目的在于提供一种具有万向轮组的机器人，既可以保障机器人移动平稳性，而且可以实现自由转向。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：
本发明提供一种万向轮组，包括：
底盘结构，所述底盘结构包括两个驱动轮组、框架和两个万向轮组，所述万向轮组包括第一限位件、第二限位件、万向轮及安装结构，所述万向轮可转动的设置于所述安装结构，所述第一限位件和所述第二限位件靠近所述万向轮设置，所述万向轮转动至与所述第一限位件接触时停止于第一极限位置，所述万向轮转动至与所述第二限位件接触时停止于第二极限位置，所述两个驱动轮组和两个所述万向轮组均设置于所述框架的两侧，所述驱动轮组与所述万向轮组平行设置，所述框架包括底板，所述底板大体呈圆形，两个所述万向轮组靠近所述底板的边缘设置，并且使所述第一壁设置于所述边缘，所述万向轮转动至第一极限位置或者第二极限位置时，所述万向轮与所述底板的切线方向平行。
在这种情况下，通过第一限位件和第二限位件可以限制万向轮的转动角度，万向轮转动至第一极限位置或者第二极限位置时，机器人可以底板中心为转轴进行自转，保障了机器人的转动灵活性，并且将万向轮组设置于底板边缘，增加了万向轮与驱动轮组之间的距离，确保了机器人移动过程中的稳定性，避免了万向轮悬空。
其中，所述第一限位件与所述第二限位件并排设置，并且所述万向轮位于所述第一极限位置或者所述第二极限位置时，所述万向轮与所述第一限位件及所述第二限位件垂直。
由此，可限制万向轮的转角为180度。
其中，所述万向轮组包括保护壳，所述万向轮设置于所述保护壳中，所述保护壳包括第一壁和与所述第一壁的两端连接的圆弧壁，所述第一限位件和所述第二限位件设置于所述第一壁，所述万向轮停止于所述第一极限位置和所述第二极限位置时，均不与所述圆弧壁接触。
在这种情况下，可避免万向轮与圆弧壁发生碰撞，导致万向轮卡死。
其中，所述两个驱动轮组关于所述底板的中心呈中心对称。
在这种情况下，可使两个驱动轮组的轮间距最大化。
其中，所述第一壁具有平坦的内表面，所述第一限位件和第二限位件分别垂直设置于所述内表面。
在这种情况下，便于设置限位件。
其中，所述第一限位件及所述第二限位件采用橡胶材料。
其中，还包括装载结构，所述装载结构设置于所述底盘结构，所述装载结构设置视觉组件，所述视觉组件设置于所述装载结构的前部，所述前部朝向所述机器人前进的方向。
在这种情况下，视觉组件可识别机器人前进方向上的障碍物，并且驱动轮朝向万向轮组的方向转动时，可使万向轮处于第一极限位置或者第二极限位置，此时驱动轮继续朝向万向轮组的方向转动可驱动机器人自转，以改变机器人的前进方向，由此，无需在机器人后部设置视觉组件，机器人只需使用前部的视觉组件即可实现向各个方向移动，同时节省了制造成本。
其中，所述两个驱动轮组之间的距离大于所述两个万向轮组之间的距离。
由此，使得驱动轮之间的距离最大化，提升了机器人移动过程中的平稳性。
其中，所述万向轮的转动半径大于所述万向轮的转动中心到所述第一壁的距离。
在这种情况下，可以最大限度提升万向轮组与驱动轮组之间的距离，进而提升机器人移动的平稳性。
其中，所述底板设置两个驱动轮安装槽和两个万向轮安装槽，所述驱动轮组包括驱动轮和与所述驱动轮固定连接的锁紧件，所述驱动轮设置于所述驱动轮安装槽中，所述锁紧件固定于所述底板的外部，所述保护壳设置于所述万向轮安装槽中，所述保护壳从所述底板的外部固定。
由此，从底板的外部可将驱动轮组通过驱动轮安装槽与底盘分离，将万向轮组通过万向轮安装槽与底盘分离，提升了拆装驱动轮组及万向轮组的便捷性。
根据本发明提供的具有万向轮组的机器人，通过第一限位件和第二限位件可以限制万向轮的转动角度，万向轮转动至第一极限位置或者第二极限位置时，机器人可以底板中心为转轴进行自转，保障了机器人的转动灵活性，并且将万向轮组设置于底板边缘，增加了万向轮与驱动轮组之间的距离，确保了机器人移动过程中的稳定性，避免了万向轮悬空。
附图说明
图1示出了本发明的实施方式所涉及的机器人的立体结构示意图；
图2示出了本发明的实施方式所涉及的机器人的万向轮组的立体结构示意图；
图3示出了本发明的实施方式所涉及的机器人的底盘结构的平面结构示意图；
图4示出了本发明的实施方式所涉及的机器人的底盘结构的立体结构示意图；
图5示出了本发明的实施方式所涉及的机器人的驱动轮组的立体结构示意图。
具体实施方式
以下，参考附图，详细地说明本发明的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
如图1至图5所示，本发明实施方式涉及一种具有万向轮组的机器人100。可用于执行配送任务。
在本实施方式中，机器人100包括底盘结构1。所述底盘结构1包括两个驱动轮组10、框架30和两个万向轮组200。所述万向轮组200第一限位件210、第二限位件220、万向轮230及安装结构240。所述万向轮230可转动的设置于所述安装结构240。所述第一限位件210和所述第二限位件220靠近所述万向轮 230设置。所述万向轮230转动至与所述第一限位件210接触时停止于第一极限位置。所述万向轮230转动至与所述第二限位件220接触时停止于第二极限位置。所述两个驱动轮组10和两个所述万向轮组200均设置于所述框架30的两侧。所述驱动轮组10与所述万向轮组200平行设置。所述框架30包括底板31。所述底板31大体呈圆形。两个所述万向轮组10靠近所述底板31的边缘设置，并且使所述第一壁251设置于所述边缘。所述万向轮230转动至第一极限位置或者第二极限位置时，所述万向轮230与所述底板31的切线方向平行。在这种情况下，通过第一限位件和第二限位件可以限制万向轮的转动角度，万向轮转动至第一极限位置或者第二极限位置时，机器人可以底板中心为转轴进行自转，保障了机器人的转动灵活性，并且将万向轮组设置于底板边缘，增加了万向轮与驱动轮组之间的距离，确保了机器人移动过程中的稳定性，避免了万向轮悬空。
在本实施方式中，所述第一限位件210与所述第二限位件220并排设置。并且所述万向轮230位于所述第一极限位置或者所述第二极限位置时，所述万向轮230与所述第一限位件210及所述第二限位件220垂直。由此，可限制万向轮的转角为180度。
在本实施方式中，万向轮组200还包括保护壳250。所述万向轮230设置于所述保护壳250中。所述保护壳250包括第一壁251和与所述第一壁251的两端连接的圆弧壁252。所述第一限位件210和所述第二限位件220设置于所述第一壁251。所述万向轮230停止于所述第一极限位置和所述第二极限位置时，均与所述圆弧壁252无接触。在这种情况下，可避免万向轮与圆弧壁发生碰撞，导致万向轮卡死。
在一些示例中，圆弧壁的圆心角大于180度且小于360度。
在一些示例中，两个万向轮组200的连线的垂直平分线经过底板31的圆心。
在一些示例中，万向轮230的转动半径大于万向轮230的转动中心到所述第一壁251的距离。由此，可以最大限度提升万向轮组200与驱动轮组10之间的距离，进而提升机器人移动的平稳性。可以理解的是，万向轮230的转动半径为万向轮230的转动中心到万向轮230边缘的距离。
在一些示例中，所述边缘具有缺口。所述第一壁位于所述缺口。在这种情况下，使得万向轮的位置可以最大限度远离驱动轮，从而增加机器人移动过程中的平稳性。
在本实施方式中，所述两个驱动轮组10关于所述底板31的中心呈中心对称。换而言之，两个驱动轮组10连线的中点为底板31的中心。在这种情况下，可使两个驱动轮组的轮间距最大化。
在本实施方式中，所述第一壁251具有平坦的内表面。所述第一限位件210 和第二限位件220分别垂直设置于所述内表面。在这种情况下，便于设置限位件。
在本实施方式中，所述第一限位件210和第二限位件220采用橡胶材料。
由此，可对万向轮进行缓冲。
在本实施方式中，机器人100还包括装载结构110。所述装载结构110设置于所述底盘结构1。所述装载结构110设置视觉组件112。所述视觉组件112设置于所述装载结构110的前部。所述前部朝向所述机器人100前进的方向。在这种情况下，视觉组件可识别机器人前进方向上的障碍物，并且驱动轮朝向万向轮组的方向转动时，可使万向轮处于第一极限位置或者第二极限位置，此时驱动轮继续朝向万向轮组的方向转动可驱动机器人自转，以改变机器人的前进方向，由此，无需在机器人后部设置视觉组件，机器人只需使用前部的视觉组件即可实现向各个方向移动，同时节省了制造成本。
在一些示例中，装载结构110可以设置若干托盘111。若干托盘111可以平行设置。
在本实施方式中，所述两个驱动轮组10之间的距离大于所述两个万向轮组 200之间的距离。由此，使得驱动轮之间的距离最大化，提升了机器人移动过程中的平稳性。
如图3至图5所示，在本实施方式中，所述底板31设置驱动轮安装槽311。所述驱动轮组10包括驱动轮11和与所述驱动轮11固定连接的锁紧件12。所述驱动轮11设置于所述驱动轮安装槽311中。所述锁紧件12固定于所述底板31 的外部。在这种情况下，从底板的外部可拆掉锁紧件，从而将驱动轮通过驱动轮安装槽与底盘分离，提升了拆装驱动轮组的便捷性。
在本实施方式中，底板31的外部朝向地面。
在本实施方式中，所述驱动轮安装槽311包括两个。两个所述驱动轮安装槽311对称设置于所述底板31的两侧。所述驱动轮安装槽311包括第一槽道3111 和第二槽道3112。所述第一槽道3111和所述第二槽道3112连通。所述第一槽道3111和所述第二槽道3112的延伸方向相同。具体而言，所述第一槽道3111 和所述第二槽道3112可以大体呈长条状。所述驱动轮11设置于所述第一槽道3111。所述驱动轮组10还包括减震结构13。所述减震结构13与所述驱动轮11 连接且设置于所述驱动轮11旁。所述减震结构13可从所述第二槽道3112穿出。由此，通过将减震结构与驱动轮集成为整体结构，通过设置第一槽道和第二槽道可将减震结构与驱动轮一起从底板拆卸和安装，提升了维护的便捷性。
在本实施方式中，可以理解的是，减震结构13的尺寸应小于第二槽道3112 的尺寸。
在本实施方式中，所述锁紧件12包括板件。所述减震结构13固定于所述板件。所述板件的一部分覆盖所述第二槽道3112并与所述底板31锁紧。在这种情况下，通过板件使减震结构与底板固定，驱动轮可在第二槽道内具有一定的上下运动幅度，以实现减震效果。
在一些示例中，板件与底板31可以通过螺丝锁紧。板件的一部分可以完全覆盖第二槽道3112。板件的另一部分可以覆盖第二槽道3112的边缘部分。由此，以固定板件于底板。
在本实施方式中，所述减震结构包括弹簧。
在本实施方式中，底盘结构1还包括两个第二万向轮组40。所述驱动轮组 10设置于所述万向轮组200和所述第二万向轮组40之间。具体而言，万向轮组 200、驱动轮组10、第二万向轮组40依次排成三排设置。所述底板31设置两个第一安装槽312。所述两个第一安装槽312分别与所述两个第二槽道3112连通。所述第二万向轮组40设置于所述第二安装槽3112中。由此，由于第一安装槽与第二槽道连通，提升了组件安装或者拆卸过程中的通过空间，可以将第二万向轮组从底板下方拆卸，整体提升了对底盘组件包括万向轮组和驱动轮组维护的便捷性。
在本实施方式中，所述第二万向轮组40与所述驱动轮组10集成为一体结构。由此，第二万向轮组与驱动轮组可通过驱动轮安装槽和第一安装槽整体实现拆装，方便维护。
在本实施方式中，所述底板31设置两个万向轮安装槽314。所述保护壳250 设置于所述万向轮安装槽314中。所述保护壳250从所述底板31的外部固定。由此，从底板的外部可将驱动轮组通过驱动轮安装槽与底盘分离，将万向轮组通过万向轮安装槽与底盘分离，提升了拆装驱动轮组及万向轮组的便捷性。
在一些示例中，万向轮安装槽314的形状与保护壳250的外轮廓匹配。由此，提升了保护壳250设置于万向轮安装槽314中的结构稳定性。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同更换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有万向轮组的机器人，其特征在于，包括：
底盘结构，所述底盘结构包括两个驱动轮组、框架和两个万向轮组，所述万向轮组包括第一限位件、第二限位件、万向轮及安装结构，所述万向轮可转动的设置于所述安装结构，所述第一限位件和所述第二限位件靠近所述万向轮设置，所述万向轮转动至与所述第一限位件接触时停止于第一极限位置，所述万向轮转动至与所述第二限位件接触时停止于第二极限位置，所述两个驱动轮组和两个所述万向轮组均设置于所述框架的两侧，所述驱动轮组与所述万向轮组平行设置，所述框架包括底板，所述底板大体呈圆形，两个所述万向轮组靠近所述底板的边缘设置，并且使所述第一壁设置于所述边缘，所述万向轮转动至第一极限位置或者第二极限位置时，所述万向轮与所述底板的切线方向平行。
2.如权利要求1所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述第一限位件与所述第二限位件并排设置，并且所述万向轮位于所述第一极限位置或者所述第二极限位置时，所述万向轮与所述第一限位件及所述第二限位件垂直。
3.如权利要求1所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述万向轮组包括保护壳，所述万向轮设置于所述保护壳中，所述保护壳包括第一壁和与所述第一壁的两端连接的圆弧壁，所述第一限位件和所述第二限位件设置于所述第一壁，所述万向轮停止于所述第一极限位置和所述第二极限位置时，均不与所述圆弧壁接触。
4.如权利要求1-3任一项所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述两个驱动轮组关于所述底板的中心呈中心对称。
5.如权利要求1所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述第一壁具有平坦的内表面，所述第一限位件和第二限位件分别垂直设置于所述内表面。
6.如权利要求1所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述第一限位件及所述第二限位件采用橡胶材料。
7.如权利要求1所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，还包括装载结构，所述装载结构设置于所述底盘结构，所述装载结构设置视觉组件，所述视觉组件设置于所述装载结构的前部，所述前部朝向所述机器人前进的方向。
8.如权利要求1所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述两个驱动轮组之间的距离大于所述两个万向轮组之间的距离。
9.如权利要求1所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述万向轮的转动半径大于所述万向轮的转动中心到所述第一壁的距离。
10.如权利要求3所述的具有万向轮组的机器人，其特征在于，所述底板设置两个驱动轮安装槽和两个万向轮安装槽，所述驱动轮组包括驱动轮和与所述驱动轮固定连接的锁紧件，所述驱动轮设置于所述驱动轮安装槽中，所述锁紧件固定于所述底板的外部，所述保护壳设置于所述万向轮安装槽中，所述保护壳从所述底板的外部固定。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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