CN113635288A - 一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，涉及商用机器人领域。本发明中包括底座，底座的外圈设置有多组等均分布的缓冲机构，底座内固定连接有对称分布的限位套，限位套的内壁转动连接有从动轴，当底座需要改向时，通过主控制器对电力控制模块进行控制，使得电磁铁为断电状态，第一弹簧复位是得到连接盘移动带动连接轴移动，进而带动圆盘移动使得卡块进入卡槽内，主动锥齿轮转动带动安装板转动进而带动连接轴转动，连接轴转动时通过滑条和固定槽配合使得套筒转动进而带动转向轮转动，使得转向轮对底座进行改向移动，通过监控模块监控底座与障碍物的距离，提前进行控制，便于操作，便于底座的避障。

Description

一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统

技术领域

本发明涉及商用机器人领域，具体是一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠按照柳抃形象所营造的木偶机器人，施有机关，有坐、起、拜、伏等能力。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。

本申请在现有技术上进行改进，现有的商用机器人的底座不具备避障功能，其次，商用机器人无法在即将触碰障碍物时，提前进行改向，避障效果较差，商用机器人在使用中常常会触碰活动的障碍物，在触碰时，商用机器人无法快速做出改向的反应，不便于使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，包括底座，所述底座的外圈设置有多组等均分布的缓冲机构，所述底座内固定连接有对称分布的限位套，所述限位套的内壁转动连接有从动轴，两组所述从动轴相互靠近的一侧均固定连接有从动锥齿轮，两组所述从动轴相互远离的一端外壁均固定连接有行走轮，所述底座内部固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有转轴，所述转轴的外壁转动连接有与底座内壁固定连接的固定套，所述转轴伸出固定套的一端固定连接有主动锥齿轮，且主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述底座内设置有主控制器，所述主控制器上设置有电力控制模块、监控模块和报警模块。

作为本发明进一步的方案：所述缓冲机构包括缓冲板，所述缓冲板靠近底座的一侧活动连接有中心对称分布的转杆，两组所述转杆之间设置有连接销，且两组转杆通过连接销铰接，所述连接销与底座固定连接，所述连接销远离缓冲板的一侧设有连接杆，且连接杆与转杆活动连接，所述连接销的两侧设有对称分布的第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与两组转杆固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述缓冲板靠近底座的一侧开设有对称分布的弧形槽，所述弧形槽内壁滑动连接有滑块，且滑块与转杆铰接。

作为本发明再进一步的方案：所述连接杆的两侧开设有对称分布的活动槽，所述转杆上固定连接有活动柱，且活动柱与活动槽相适配，所述连接杆靠近缓冲板的一侧固定连接有对称分布的导向杆，所述导向杆的外壁滑动连接有导向板，且导向板与底座固定连接，所述导向杆伸出导向板的一端固定连接有限位盘，所述导向杆的外圈套接有第三弹簧，所述第三弹簧的一端与导向板固定连接，且第三弹簧的另一端与限位盘固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述连接杆远离缓冲板的一侧固定连接有触发杆，且触发杆的形状为L形，所述底座上沿其圆周方向开设有多组等距分布的导向槽，且导向槽与触发杆相适配，所述底座上安装有多组等距分布的触发开关，所述触发开关位于导向槽靠近连接销的一侧，且触发开关与触发杆位于同一直线上。

作为本发明再进一步的方案：所述主动锥齿轮远离转轴的一侧固定连接有安装板，所述安装板远离主动锥齿轮的一侧设有对称分布的固定板，且固定板与底座固定连接，所述固定板内壁转动连接有套筒，两组所述固定板之间设有与套筒外壁固定套接的转向轮，所述套筒的内壁滑动连接有连接轴，所述连接轴靠近安装板的一端固定连接有圆盘。

作为本发明再进一步的方案：所述连接轴的两侧均固定连接有滑条，所述滑条与套筒滑动连接，所述套筒的内壁开设有对称分布的固定槽，且固定槽与滑条相适配。

作为本发明再进一步的方案：所述圆盘靠近安装板的一侧固定连接有对称分布的卡块，所述安装板靠近圆盘的一侧开设有对称分布的卡槽，且卡槽与卡块相适配，所述圆盘远离安装板的一侧固定连接有对称分布的铁块，所述圆盘远离安装板的一侧设有对称分布的立板，所述立板上固定安装有电磁铁，且电磁铁与铁块位于同一直线上，所述电磁铁与触发开关电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述转向轮远离圆盘的一侧设有与底座固定连接的支板，所述连接轴伸出支板的一端固定连接有连接盘，所述连接盘靠近支板的一侧固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧与连接轴套接，且第一弹簧的另一端固定连接有转环，所述转环与支板转动连接，所述支板上开设有通槽，且通槽内径大于连接轴的外径。

作为本发明再进一步的方案：所述底座的底部外壁安装有对称分布的万向轮，所述万向轮位于转向轮远离行走轮的一侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，当底座需要改向时，通过主控制器对电力控制模块进行控制，使得电磁铁为断电状态，此时，第一弹簧复位是得到连接盘移动带动连接轴移动，进而带动圆盘移动使得圆盘上的卡块进入安装板上的卡槽内，此时，主动锥齿轮转动带动安装板转动进而带动连接轴转动，连接轴转动时通过滑条和固定槽配合使得套筒转动进而带动转向轮转动，使得转向轮对底座进行改向移动，通过监控模块监控底座与障碍物的距离，提前进行控制，便于操作，便于底座的避障；

2、本发明中，当底座与障碍物触碰时，缓冲板与障碍物接触，缓冲板移动带动两组转杆转动，第二弹簧形变，同时转杆转动时带动连接杆移动进而带动触发杆移动，触发杆移动并与触发开关触碰，触发开关关闭使得电磁铁为断电状态，之后经上述操作，对底座进行避障，便于商用机器人在与障碍物时触碰时的避障，便于使用。

附图说明

图1为一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统的结构示意图。

图2为一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统中底座的仰视图。

图3为一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统中套筒结构示意图。

图4为一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统中图1的A处放大图。

图5为一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统中图4的C处放大图。

图6为一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统中图1的B处放大图。

图7为一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统中系统框图。

图中标记：底座1、缓冲板2、转杆3、触发杆4、电机5、从动锥齿轮6、限位套7、行走轮8、从动轴9、转轴10、主动锥齿轮11、安装板12、卡槽13、卡块14、圆盘15、铁块16、立板17、电磁铁18、转向轮19、套筒20、连接轴21、滑条22、固定板23、支板24、第一弹簧25、连接盘26、转环27、缓冲机构28、连接杆29、连接销30、滑块31、第二弹簧32、触发开关33、导向槽34、活动槽35、活动柱36、导向杆37、导向板38、限位盘39、固定槽40、万向轮41、主控制器42、电力控制模块43、监控模块44、报警模块45、第三弹簧46。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1～7，本发明实施例中，一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，1、包括底座1，底座1的外圈设置有多组等均分布的缓冲机构28，底座1内固定连接有对称分布的限位套7，限位套7的内壁转动连接有从动轴9，两组从动轴9相互靠近的一侧均固定连接有从动锥齿轮6，两组从动轴9相互远离的一端外壁均固定连接有行走轮8，底座1内部固定连接有电机5，电机5的输出轴固定连接有转轴10，转轴10的外壁转动连接有与底座1内壁固定连接的固定套，转轴10伸出固定套的一端固定连接有主动锥齿轮11，且主动锥齿轮11与从动锥齿轮6啮合，底座1内设置有主控制器42，主控制器42上设置有电力控制模块43、监控模块44和报警模块45。

参照图1和图4，本发明实施例中，缓冲机构28包括缓冲板2，缓冲板2靠近底座1的一侧活动连接有中心对称分布的转杆3，两组转杆3之间设置有连接销30，且两组转杆3通过连接销30铰接，连接销30与底座1固定连接，连接销30远离缓冲板2的一侧设有连接杆29，且连接杆29与转杆3活动连接，连接销30的两侧设有对称分布的第二弹簧32，第二弹簧32的两端分别与两组转杆3固定连接。

参照图4，本发明实施例中，缓冲板2靠近底座1的一侧开设有对称分布的弧形槽，弧形槽内壁滑动连接有滑块31，且滑块31与转杆3铰接，便于转杆3的转动。

参照图4和图5，本发明实施例中，连接杆29的两侧开设有对称分布的活动槽35，转杆3上固定连接有活动柱36，且活动柱36与活动槽35相适配，连接杆29靠近缓冲板2的一侧固定连接有对称分布的导向杆37，导向杆37的外壁滑动连接有导向板38，且导向板38与底座1固定连接，导向杆37伸出导向板38的一端固定连接有限位盘39，导向杆37的外圈套接有第三弹簧46，第三弹簧46的一端与导向板38固定连接，且第三弹簧46的另一端与限位盘39固定连接，便于连接杆29拉动触发杆4的移动。

参照图4，本发明实施例中，连接杆29远离缓冲板2的一侧固定连接有触发杆4，且触发杆4的形状为L形，底座1上沿其圆周方向开设有多组等距分布的导向槽34，且导向槽34与触发杆4相适配，底座1上安装有多组等距分布的触发开关33，触发开关33位于导向槽34靠近连接销30的一侧，且触发开关33与触发杆4位于同一直线上，触发杆4便于在触碰障碍物时，快速触碰触发开关33使得电磁铁18断电。

参照图6，本发明实施例中，主动锥齿轮11远离转轴10的一侧固定连接有安装板12，安装板12远离主动锥齿轮11的一侧设有对称分布的固定板23，且固定板23与底座1固定连接，固定板23内壁转动连接有套筒20，两组固定板23之间设有与套筒20外壁固定套接的转向轮19，套筒20的内壁滑动连接有连接轴21，连接轴21靠近安装板12的一端固定连接有圆盘15。

参照图6和图3，本发明实施例中，连接轴21的两侧均固定连接有滑条22，滑条22与套筒20滑动连接，套筒20的内壁开设有对称分布的固定槽40，且固定槽40与滑条22相适配，使得连接轴21既能移动还能够带动套筒20转动，进而带动改向轮19转动。

参照图6，本发明实施例中，圆盘15靠近安装板12的一侧固定连接有对称分布的卡块14，安装板12靠近圆盘15的一侧开设有对称分布的卡槽13，且卡槽13与卡块14相适配，圆盘15远离安装板12的一侧固定连接有对称分布的铁块16，圆盘15远离安装板12的一侧设有对称分布的立板17，立板17上固定安装有电磁铁18，且电磁铁18与铁块16位于同一直线上，电磁铁18与触发开关33电性连接，便于圆盘15与安装板12的连接和脱离。

参照图6，本发明实施例中，转向轮19远离圆盘15的一侧设有与底座1固定连接的支板24，连接轴21伸出支板24的一端固定连接有连接盘26，连接盘26靠近支板24的一侧固定连接有第一弹簧25，第一弹簧25与连接轴21套接，且第一弹簧25的另一端固定连接有转环27，转环27与支板24转动连接，支板24上开设有通槽，且通槽内径大于连接轴21的外径，转环27的设置避免了连接盘26转动时带动第一弹簧25转动导致第一弹簧25过渡形变，使得连接盘26转动带动第一弹簧25转动时能够带动转环27一起转动。

参照图2，本发明实施例中，底座1的底部外壁安装有对称分布的万向轮41，万向轮41位于转向轮19远离行走轮8的一侧。

本发明的工作原理是：

本申请中，使用时，电机5启动，电机5的输出轴转动带动转轴10转动进而带动主动锥齿轮11转动，主动锥齿轮11使得两组从动锥齿轮6转动进而带动从动轴9转动，使得行走轮8转动，通过行走轮8和万向轮41进行移动，此时，电磁铁18为通电状态，使得电磁铁18与铁块16磁吸；

本申请中，当底座1需要改向时，通过主控制器42对电力控制模块43进行控制，使得电磁铁18为断电状态，此时，第一弹簧25复位是得到连接盘26移动带动连接轴21移动，进而带动圆盘15移动使得圆盘15上的卡块14进入安装板12上的卡槽13内，此时，主动锥齿轮11转动带动安装板12转动进而带动连接轴21转动，连接轴21转动时通过滑条22和固定槽40配合使得套筒20转动进而带动转向轮19转动，使得转向轮19对底座1进行改向移动，通过监控模块44监控底座1与障碍物的距离，提前进行控制，便于操作，便于底座的避障；

本申请中，当底座1与障碍物触碰时，缓冲板2与障碍物接触，缓冲板2移动带动两组转杆3转动，第二弹簧32形变，同时转杆3转动时带动连接杆29移动进而带动触发杆4移动，触发杆4移动并与触发开关33触碰，触发开关33关闭使得电磁铁18为断电状态，之后经上述操作，对底座1进行避障，便于商用机器人在与障碍物时触碰时的避障，便于使用。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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)

1.一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的外圈设置有多组等均分布的缓冲机构(28)，所述底座(1)内固定连接有对称分布的限位套(7)，所述限位套(7)的内壁转动连接有从动轴(9)，两组所述从动轴(9)相互靠近的一侧均固定连接有从动锥齿轮(6)，两组所述从动轴(9)相互远离的一端外壁均固定连接有行走轮(8)，所述底座(1)内部固定连接有电机(5)，所述电机(5)的输出轴固定连接有转轴(10)，所述转轴(10)的外壁转动连接有与底座(1)内壁固定连接的固定套，所述转轴(10)伸出固定套的一端固定连接有主动锥齿轮(11)，且主动锥齿轮(11)与从动锥齿轮(6)啮合，所述底座(1)内设置有主控制器(42)，所述主控制器(42)上设置有电力控制模块(43)、监控模块(44)和报警模块(45)。

2.根据权利要求1所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述缓冲机构(28)包括缓冲板(2)，所述缓冲板(2)靠近底座(1)的一侧活动连接有中心对称分布的转杆(3)，两组所述转杆(3)之间设置有连接销(30)，且两组转杆(3)通过连接销(30)铰接，所述连接销(30)与底座(1)固定连接，所述连接销(30)远离缓冲板(2)的一侧设有连接杆(29)，且连接杆(29)与转杆(3)活动连接，所述连接销(30)的两侧设有对称分布的第二弹簧(32)，所述第二弹簧(32)的两端分别与两组转杆(3)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述缓冲板(2)靠近底座(1)的一侧开设有对称分布的弧形槽，所述弧形槽内壁滑动连接有滑块(31)，且滑块(31)与转杆(3)铰接。

4.根据权利要求2所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述连接杆(29)的两侧开设有对称分布的活动槽(35)，所述转杆(3)上固定连接有活动柱(36)，且活动柱(36)与活动槽(35)相适配，所述连接杆(29)靠近缓冲板(2)的一侧固定连接有对称分布的导向杆(37)，所述导向杆(37)的外壁滑动连接有导向板(38)，且导向板(38)与底座(1)固定连接，所述导向杆(37)伸出导向板(38)的一端固定连接有限位盘(39)，所述导向杆(37)的外圈套接有第三弹簧(46)，所述第三弹簧(46)的一端与导向板(38)固定连接，且第三弹簧(46)的另一端与限位盘(39)固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述连接杆(29)远离缓冲板(2)的一侧固定连接有触发杆(4)，且触发杆(4)的形状为L形，所述底座(1)上沿其圆周方向开设有多组等距分布的导向槽(34)，且导向槽(34)与触发杆(4)相适配，所述底座(1)上安装有多组等距分布的触发开关(33)，所述触发开关(33)位于导向槽(34)靠近连接销(30)的一侧，且触发开关(33)与触发杆(4)位于同一直线上。

6.根据权利要求1所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述主动锥齿轮(11)远离转轴(10)的一侧固定连接有安装板(12)，所述安装板(12)远离主动锥齿轮(11)的一侧设有对称分布的固定板(23)，且固定板(23)与底座(1)固定连接，所述固定板(23)内壁转动连接有套筒(20)，两组所述固定板(23)之间设有与套筒(20)外壁固定套接的转向轮(19)，所述套筒(20)的内壁滑动连接有连接轴(21)，所述连接轴(21)靠近安装板(12)的一端固定连接有圆盘(15)。

7.根据权利要求6所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述连接轴(21)的两侧均固定连接有滑条(22)，所述滑条(22)与套筒(20)滑动连接，所述套筒(20)的内壁开设有对称分布的固定槽(40)，且固定槽(40)与滑条(22)相适配。

8.根据权利要求6所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述圆盘(15)靠近安装板(12)的一侧固定连接有对称分布的卡块(14)，所述安装板(12)靠近圆盘(15)的一侧开设有对称分布的卡槽(13)，且卡槽(13)与卡块(14)相适配，所述圆盘(15)远离安装板(12)的一侧固定连接有对称分布的铁块(16)，所述圆盘(15)远离安装板(12)的一侧设有对称分布的立板(17)，所述立板(17)上固定安装有电磁铁(18)，且电磁铁(18)与铁块(16)位于同一直线上，所述电磁铁(18)与触发开关(33)电性连接。

9.根据权利要求6所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述转向轮(19)远离圆盘(15)的一侧设有与底座(1)固定连接的支板(24)，所述连接轴(21)伸出支板(24)的一端固定连接有连接盘(26)，所述连接盘(26)靠近支板(24)的一侧固定连接有第一弹簧(25)，所述第一弹簧(25)与连接轴(21)套接，且第一弹簧(25)的另一端固定连接有转环(27)，所述转环(27)与支板(24)转动连接，所述支板(24)上开设有通槽，且通槽内径大于连接轴(21)的外径。

10.根据权利要求1所述的一种基于商用机器人的避障型底座及其避障系统，其特征在于：所述底座(1)的底部外壁安装有对称分布的万向轮(41)，所述万向轮(41)位于转向轮(19)远离行走轮(8)的一侧。

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