CN113664799A - 一种机器人机架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人机架，包括机架本体，所述机架本体包括两相对设置的安装侧板、及架设于两安装侧板之间的多组的横梁轴；连接面板，安装于横梁轴并位于机架本体的上表面；感应安装机构，安装于机架本体的前端；控制安装机构，安装于机架本体并位于感应安装机构的上侧，所述控制安装机构安装有控制板；前轮组件，安装于安装侧板且靠近感应安装机构的一侧；后轮组件，安装于机架本体且远离感应安装机构一侧；电池组件，安装于机架本体内部并与控制板电性连接；本发明将多个结构集成在机架本体上，整体结构设计合理，结构稳固可靠。

Description

一种机器人机架

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人机架。

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，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。

随着科技的进步，机器人的应用越来越普遍化，比如清洁机器人、货运机器人、巡检机器人等等，可实现智能控制，现有的机器人一般包括机架和移动轮组，一些机器人包含有腿部结构与移动轮组配合实现各种动作，而在动作过程中需要辅助轮配合机器人的机身移动，故机器人的机身上具有辅助轮，一般辅助轮为万向传动轮组。机器人的机架是结构的必备结构，现有的机器人及其结构单一，稳定性较差，影响机器人做出各种动作。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种将多个结构集成在机架本体上，整体结构设计合理，结构稳固可靠的机器人机架。

本发明所采用的技术方案是：一种机器人机架，包括机架本体，所述机架本体包括两相对设置的安装侧板、及架设于两安装侧板之间的多组的横梁轴；连接面板，安装于横梁轴并位于机架本体的上表面；感应安装机构，安装于机架本体的前端；控制安装机构，安装于机架本体并位于感应安装机构的上侧，所述控制安装机构安装有控制板；前轮组件，安装于安装侧板且靠近感应安装机构的一侧；后轮组件，安装于机架本体且远离感应安装机构一侧；电池组件，安装于机架本体内部并与控制板电性连接。

对上述方案的进一步改进为，所述安装侧板的外沿包覆有橡胶外沿；所述安装侧板均布有若干个的减重槽；

对上述方案的进一步改进为，所述安装侧板顶端开设有握持槽，所述安装侧板位于握持槽的下侧开设有驱动安装位，所述驱动安装位开设有若干个驱动连接孔；

对上述方案的进一步改进为，所述横梁轴两端设有固定元件固定安装于安装侧板，所述固定元件为螺钉或螺帽。

对上述方案的进一步改进为，所述连接面板包括安装于横梁轴的第一安装面板、及可拆卸安装于第一安装面板的第二安装面板，所述第二安装面板设有安装区。

对上述方案的进一步改进为，所述感应安装机构包括连接于安装侧板的横梁下板和横梁上板、将横梁下板、横梁上板及安装侧板固定连接的固定连接座、套设于横梁上板和横梁下板的防护罩、安装于横梁下板并对应防护罩的感应安装板、及连接于感应安装板底部并与安装侧板连接的前端底托。

对上述方案的进一步改进为，所述横梁下板设有第一插接部，所述横梁上板设有第二插接部，所述安装侧板开设有第一插槽和第二插槽，所述第一插接部插设于第一插槽，所述第二插接部插设于第二插槽，所述第一插槽的内侧端设有第一扩张槽，所述第二插槽的内侧端开设有第二扩张槽。

对上述方案的进一步改进为，所述控制安装机构包括连接于电池组件的安装面板、设于机架本体的上端连接部、可开合连接于上端连接部的开合盖板、及连接于感应安装机构的下端连接部；所述上端连接部设有连接铰链，所述开合盖板与连接铰链连接，所述开合盖板与安装面板之间设有安置腔，所述控制板置于安置腔内、并与安装面板连接。

对上述方案的进一步改进为，所述前轮组件包括连接于安装侧板的前轮支架、及安装于前轮支架的前万向轮组，所述前轮支架包括连接于安装侧板的前轮连接柱、连接于前轮连接柱的前轮连接板、连接于前轮连接板与安装侧板之间的加固筋、及架设于前轮连接板与安装侧板之间的前轮轴，所述前万向轮组可旋转安装于前轮轴；所述前万向轮组包括前轮架、环向开设于前轮架的前横向槽、及安装于前横向槽的前轮横向滚轮，所述前万向轮组横向设有两组、且两组的前横向槽相互交错设置。

对上述方案的进一步改进为，所述后轮组件包括后轮支架、架设于安装侧板并与后轮支架连接的后轮轴、及安装于后轮轴的后万向轮组，所述后轮支架包括与后轮轴连接的后端板和底托板，所述后轮轴居中设有轮轴连接座，所述轮轴连接座与后端板和底托板连接；所述后万向轮组包括后轮架、环向开设于后轮架的后横向槽、及安装于后横向槽的后轮横向滚轮，所述后万向轮组横向设有两组、且两组的后横向槽相互交错设置。

对上述方案的进一步改进为，所述电池组件包括安装框架、安装于所述安装框架内的电池模组、设于安装框架一侧的电源开关、及连接于安装框架的连接组件；所述电池模组覆盖有柔性板，所述柔性板贴合于安装框架，所述连接组件包括设于安装框架顶端的上端连接座、及设于安装框架底部的下端连接座，所述安装框架通过上端连接座和下端连接座固定安装。

对上述方案的进一步改进为，所述安装框架包括框架底板、竖设于框架底板两侧的两组的框架侧板、分别连接于框架侧板和框架底板两端的框架前端板和框架后端板、及设于框架前端板和框架后端板并与框架侧板连接的框架顶板，所述上端连接座安装于框架顶板，所述下端连接座安装于框架底板；所述框架底板、框架侧板、框架前端板和框架后端板均开设有减重散热槽；所述框架底板、框架侧板、框架前端板和框架后端板相互卡合形成一个矩形安置腔，所述电池模组置于矩形安置腔内；两组的框架侧板之间设有连接柱相互连接；框架前端板朝两侧设有延伸部，所述延伸部均布有若干个的连接孔，所述上端连接座设有第一连接轴，所述第一连接轴安装于安装框架，所述上端连接座设有两组、且分布于安装框架的两侧，所述下端连接座设有第二连接轴，所述第二连接轴安装于安装框架，所述下端连接座设有两组、且分布于安装框架的两侧。

本发明的有益效果是：

相比普通的机器人机架，本发明将多个结构集成在机架本体上，整体结构设计合理，结构稳固可靠，分别设置连接面板用于负载的连接，可任意更换不同的负载使用，设置感应安装机构用于机器人感应元器件的安装，控制安装机构用于控制板等结构的安装，前轮组件和后轮组件保证机器人在卧式移动时整体的稳定性，另外，设置电池组件用于机器人供电，结构稳定性好。具体是，设置了机架本体，所述机架本体包括两相对设置的安装侧板、及架设于两安装侧板之间的多组的横梁轴；连接面板，安装于横梁轴并位于机架本体的上表面；感应安装机构，安装于机架本体的前端；控制安装机构，安装于机架本体并位于感应安装机构的上侧，所述控制安装机构安装有控制板；前轮组件，安装于安装侧板且靠近感应安装机构的一侧；后轮组件，安装于机架本体且远离感应安装机构一侧；电池组件，安装于机架本体内部并与控制板电性连接。整体结构简单，设计合理，运行稳定，适合机器人做出各种动作，结构刚性强。

附图说明

图1为本发明机器人机架的立体结构示意图；

图2为图1中机器人机架的爆炸结构示意图；

图3为图1中机器人机架另一视角的爆炸结构示意图；

图4为图1中机器人机架的前轮组件的结构示意图；

图5为图1中机器人机架的后轮组件的结构示意图；

图6为图1中机器人机架的电池组件的爆炸结构示意图。

附图标记说明：机架本体1、安装侧板11、橡胶外沿111、减重槽112、握持槽113、驱动安装位114、第一插槽115、第一扩张槽115a、第二插槽116、第二扩张槽116a、横梁轴12、固定元件121、连接面板2、第一连接面板21、第二安装面板22、安装区23、感应安装机构3、横梁下板31、第一插接部311、横梁上板32、第二插接部321、固定连接座33、防护罩34、感应安装板35、前端底托36、控制安装机构4、控制板41、安装面板42、上端连接部43、连接铰链431、开合盖板44、下端连接部45、前轮组件5、前轮支架51、前轮连接柱511、前轮连接板512、加固筋513、前轮轴514、万向轮组52、前轮架521、前横向槽522、前轮横向滚轮523、后轮组件6、后轮支架61、后轮轴62、轮轴连接座621、后万向轮组63、后轮架631、后横向槽632、后轮横向滚轮633、后端板64、底托板65、电池组件7、安装框架71、框架底板711、框架侧板712、框架前端板713、延伸部713a、框架后端板714、框架顶板715、减重散热槽716、电池模组72、电源开关73、连接组件74、上端连接座741、第一连接轴741a、下端连接座742、第二连接轴742a。

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例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

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。

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例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1～图6所示，一种机器人机架，包括机架本体1，所述机架本体1包括两相对设置的安装侧板11、及架设于两安装侧板11之间的多组的横梁轴12；连接面板2，安装于横梁轴12并位于机架本体1的上表面；感应安装机构3，安装于机架本体1的前端；控制安装机构4，安装于机架本体1并位于感应安装机构3的上侧，所述控制安装机构4安装有控制板41；前轮组件5，安装于安装侧板11且靠近感应安装机构3的一侧；后轮组件6，安装于机架本体1且远离感应安装机构3一侧；电池组件7，安装于机架本体1内部并与控制板41电性连接。

参阅图2所示，安装侧板11的外沿包覆有橡胶外沿111；安装侧板11均布有若干个的减重槽112，整体使用强度高，重量轻，同时在加工后外沿为锐角，通过橡胶外沿111的包覆，对锐角进行包边处理，保证使用的安全系数，安装侧板11均布有若干个的减重槽112；设置减重槽112可进一步减轻结构的重量，降低机器人的负载。

安装侧板11顶端开设有握持槽113，所述安装侧板11位于握持槽113的下侧开设有驱动安装位114，所述驱动安装位114开设有若干个驱动连接孔；设置握持槽113可用于握持用于结构的提手，通过驱动安装位114用于驱动结构的安装，通过驱动连接孔用于穿入螺钉与驱动结构锁紧固定，结构安装方便。

横梁轴12两端设有固定元件121固定安装于安装侧板11，所述固定元件121为螺钉或螺帽；根据横梁轴12两端的加工情况选择为螺纹柱则固定元件121为螺帽，为螺纹孔则采用螺钉，一般两者连接设置垫片，在保证结构连接稳定的情况下也预防对安装侧板11造成损伤。

参阅图2所示，连接面板2包括安装于横梁轴12的第一连接面板2、及可拆卸安装于第一连接面板21的第二安装面板22，所述第二安装面板22设有安装区23，通过第一连接面板21和第二安装面板22的配合下，用于安装不同的负载，可任意更换第二安装面板22进行安装，安装区23根据负载的结构可任意设计，通用性强。

参阅图3所示，感应安装机构3包括连接于安装侧板11的横梁下板31和横梁上板32、将横梁下板31、横梁上板32及安装侧板11固定连接的固定连接座33、套设于横梁上板32和横梁下板31的防护罩34、安装于横梁下板31并对应防护罩34的感应安装板35、及连接于感应安装板35底部并与安装侧板11连接的前端底托36，通过横梁上板32和横梁下板31再结合固定连接座33使得结构与安装侧板11固定连接，在保证机架本体1的结构刚性的同时，也方便防护罩34和感应安装板35的安装，安装后通过防护罩34对内部结构起到防护作用，既是出现碰撞也能对内部感应结构起到防护作用。

横梁下板31设有第一插接部311，所述横梁上板32设有第二插接部321，所述安装侧板11开设有第一插槽115和第二插槽116，所述第一插接部311插设于第一插槽115，所述第二插接部321插设于第二插槽116，所述第一插槽115的内侧端设有第一扩张槽115a，所述第二插槽116的内侧端开设有第二扩张槽116a，通过插接部与插接槽的配合连接，进一步保证结构的稳定性和连接强度，另外设置扩张槽可起到扩张缓冲作用，在机架本体1受到冲击等情况时能够减少机架本体1的冲击力。

参阅图3所示，控制安装机构4包括连接于电池组件7的安装面板42、设于机架本体1的上端连接部43、可开合连接于上端连接部43的开合盖板44、及连接于感应安装机构3的下端连接部45；所述上端连接部43设有连接铰链431，所述开合盖板44与连接铰链431连接，所述开合盖板44与安装面板42之间设有安置腔，所述控制板41置于安置腔内、并与安装面板42连接，采用开合盖板44可用于安置腔开合，对控制板41进行检修或写入数据等操作，并通过连接铰链431进行连接，整体结构简单，使用方便。

参阅图4所示，前轮组件5包括连接于安装侧板11的前轮支架51、及安装于前轮支架51的前万向轮组52，所述前轮支架51包括连接于安装侧板11的前轮连接柱511、连接于前轮连接柱511的前轮连接板512、连接于前轮连接板512与安装侧板11之间的加固筋513、及架设于前轮连接板512与安装侧板11之间的前轮轴514，所述前万向轮组52可旋转安装于前轮轴514；通过前轮支架51用于前万向轮组52的安装，在结构配合上整体稳定性好，安装方便，支撑强度高，并设置加固筋513连接，抗冲击强度高。

前万向轮组52包括前轮架521、环向开设于前轮架521的前横向槽522、及安装于前横向槽522的前轮横向滚轮523，所述前万向轮组52横向设有两组、且两组的前横向槽522相互交错设置，设置前轮横向滚轮523可实现横向移动，移动稳定性好。

参阅图5所示，后轮组件6包括后轮支架61、架设于安装侧板11并与后轮支架61连接的后轮轴62、及安装于后轮轴62的后万向轮组63，所述后轮支架61包括与后轮轴62连接的后端板64和底托板65，所述后轮轴62居中设有轮轴连接座621，所述轮轴连接座621与后端板64和底托板65连接；通过后端板64和底托板65用于后轮轴62连接固定，方便后万向轮组63传动，保持稳定移动。

后万向轮组63包括后轮架631、环向开设于后轮架631的后横向槽632、及安装于后横向槽632的后轮横向滚轮633，所述后万向轮组63横向设有两组、且两组的后横向槽632相互交错设置，设置后横向滚轮可实现横向移动，移动稳定性好。

参阅图6所示，电池组件7包括安装框架71、安装于所述安装框架71内的电池模组72、设于安装框架71一侧的电源开关73、及连接于安装框架71的连接组件74；所述电池模组72覆盖有柔性板，所述柔性板贴合于安装框架71，所述连接组件74包括设于安装框架71顶端的上端连接座741、及设于安装框架71底部的下端连接座742，所述安装框架71通过上端连接座741和下端连接座742固定安装，对电池模组72保护效果好，并在电池模组72上覆盖柔性板，减少在机器人工作过程中的震动，进一步提升结构的保护效果。

安装框架71包括框架底板711、竖设于框架底板711两侧的两组的框架侧板712、分别连接于框架侧板712和框架底板711两端的框架前端板713和框架后端板714、及设于框架前端板713和框架后端板714并与框架侧板712连接的框架顶板715，所述上端连接座741安装于框架顶板715，所述下端连接座742安装于框架底板711；采用绝缘板材加工成型的安装框架71，对电池模组72保护效果好，并在电池模组72上覆盖柔性板，减少在机器人工作过程中的震动，进一步提升结构的保护效果，另外，设置连接组件74用于安装框架71与机器人的机身结构连接，结构安装方便，稳定可靠。

框架底板711、框架侧板712、框架前端板713和框架后端板714均开设有减重散热槽716；所述框架底板711、框架侧板712、框架前端板713和框架后端板714相互卡合形成一个矩形安置腔，所述电池模组72置于矩形安置腔内；两组的框架侧板712之间设有连接柱相互连接；两组的框架侧板712之间设有连接柱相互连接，采用相互卡合的组装方式，组装方便，结构可靠，并且设置连接柱进行固定连接，进一步保证了结构的稳定性和可靠性。

框架前端板713朝两侧设有延伸部713a，所述延伸部713a均布有若干个的连接孔，通过延伸部713a和连接孔可用于机器人的控制模组进行配合安装，结构安装方便，且可根据结构对多个连接孔调节安装，适用范围广。

上端连接座741设有第一连接轴741a，所述第一连接轴741a安装于安装框架71，所述上端连接座741设有两组、且分布于安装框架71的两侧，所述下端连接座742设有第二连接轴742a，所述第二连接轴742a安装于安装框架71，所述下端连接座742设有两组、且分布于安装框架71的两侧；在两侧设置第一连接轴741a和第二连接轴742a进行连接，结构连接稳定，安装方便。

本发明将多个结构集成在机架本体1上，整体结构设计合理，结构稳固可靠，分别设置连接面板2用于负载的连接，可任意更换不同的负载使用，设置感应安装机构3用于机器人感应元器件的安装，控制安装机构4用于控制板41等结构的安装，前轮组件5和后轮组件6保证机器人在卧式移动时整体的稳定性，另外，设置电池组件7用于机器人供电，结构稳定性好。具体是，设置了机架本体1，所述机架本体1包括两相对设置的安装侧板11、及架设于两安装侧板11之间的多组的横梁轴12；连接面板2，安装于横梁轴12并位于机架本体1的上表面；感应安装机构3，安装于机架本体1的前端；控制安装机构4，安装于机架本体1并位于感应安装机构3的上侧，所述控制安装机构4安装有控制板41；前轮组件5，安装于安装侧板11且靠近感应安装机构3的一侧；后轮组件6，安装于机架本体1且远离感应安装机构3一侧；电池组件7，安装于机架本体1内部并与控制板41电性连接。整体结构简单，设计合理，运行稳定，适合机器人做出各种动作，结构刚性强。

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本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)

1.一种机器人机架，其特征在于：包括

机架本体，所述机架本体包括两相对设置的安装侧板、及架设于两安装侧板之间的多组的横梁轴；

连接面板，安装于横梁轴并位于机架本体的上表面；

感应安装机构，安装于机架本体的前端；

控制安装机构，安装于机架本体并位于感应安装机构的上侧，所述控制安装机构安装有控制板；

前轮组件，安装于安装侧板且靠近感应安装机构的一侧；

后轮组件，安装于机架本体且远离感应安装机构一侧；

电池组件，安装于机架本体内部并与控制板电性连接。

2.根据权利要求1所述的机器人机架，其特征在于：所述安装侧板的外沿包覆有橡胶外沿；所述安装侧板均布有若干个的减重槽；

所述安装侧板顶端开设有握持槽，所述安装侧板位于握持槽的下侧开设有驱动安装位，所述驱动安装位开设有若干个驱动连接孔；

所述横梁轴两端设有固定元件固定安装于安装侧板，所述固定元件为螺钉或螺帽。

3.根据权利要求1所述的机器人机架，其特征在于：所述连接面板包括安装于横梁轴的第一安装面板、及可拆卸安装于第一安装面板的第二安装面板，所述第二安装面板设有安装区。

4.根据权利要求1所述的机器人机架，其特征在于：所述感应安装机构包括连接于安装侧板的横梁下板和横梁上板、将横梁下板、横梁上板及安装侧板固定连接的固定连接座、套设于横梁上板和横梁下板的防护罩、安装于横梁下板并对应防护罩的感应安装板、及连接于感应安装板底部并与安装侧板连接的前端底托。

5.根据权利要求4所述的机器人机架，其特征在于：所述横梁下板设有第一插接部，所述横梁上板设有第二插接部，所述安装侧板开设有第一插槽和第二插槽，所述第一插接部插设于第一插槽，所述第二插接部插设于第二插槽，所述第一插槽的内侧端设有第一扩张槽，所述第二插槽的内侧端开设有第二扩张槽。

6.根据权利要求1所述的机器人机架，其特征在于：所述控制安装机构包括连接于电池组件的安装面板、设于机架本体的上端连接部、可开合连接于上端连接部的开合盖板、及连接于感应安装机构的下端连接部；所述上端连接部设有连接铰链，所述开合盖板与连接铰链连接，所述开合盖板与安装面板之间设有安置腔，所述控制板置于安置腔内、并与安装面板连接。

7.根据权利要求1所述的机器人机架，其特征在于：所述前轮组件包括连接于安装侧板的前轮支架、及安装于前轮支架的前万向轮组，所述前轮支架包括连接于安装侧板的前轮连接柱、连接于前轮连接柱的前轮连接板、连接于前轮连接板与安装侧板之间的加固筋、及架设于前轮连接板与安装侧板之间的前轮轴，所述前万向轮组可旋转安装于前轮轴；所述前万向轮组包括前轮架、环向开设于前轮架的前横向槽、及安装于前横向槽的前轮横向滚轮，所述前万向轮组横向设有两组、且两组的前横向槽相互交错设置。

8.根据权利要求1所述的机器人机架，其特征在于：所述后轮组件包括后轮支架、架设于安装侧板并与后轮支架连接的后轮轴、及安装于后轮轴的后万向轮组，所述后轮支架包括与后轮轴连接的后端板和底托板，所述后轮轴居中设有轮轴连接座，所述轮轴连接座与后端板和底托板连接；所述后万向轮组包括后轮架、环向开设于后轮架的后横向槽、及安装于后横向槽的后轮横向滚轮，所述后万向轮组横向设有两组、且两组的后横向槽相互交错设置。

9.根据权利要求1所述的机器人机架，其特征在于：所述电池组件包括安装框架、安装于所述安装框架内的电池模组、设于安装框架一侧的电源开关、及连接于安装框架的连接组件；所述电池模组覆盖有柔性板，所述柔性板贴合于安装框架，所述连接组件包括设于安装框架顶端的上端连接座、及设于安装框架底部的下端连接座，所述安装框架通过上端连接座和下端连接座固定安装。

10.根据权利要求9所述的机器人机架，其特征在于：所述安装框架包括框架底板、竖设于框架底板两侧的两组的框架侧板、分别连接于框架侧板和框架底板两端的框架前端板和框架后端板、及设于框架前端板和框架后端板并与框架侧板连接的框架顶板，所述上端连接座安装于框架顶板，所述下端连接座安装于框架底板；所述框架底板、框架侧板、框架前端板和框架后端板均开设有减重散热槽；所述框架底板、框架侧板、框架前端板和框架后端板相互卡合形成一个矩形安置腔，所述电池模组置于矩形安置腔内；两组的框架侧板之间设有连接柱相互连接；所述框架前端板朝两侧设有延伸部，所述延伸部均布有若干个的连接孔，所述上端连接座设有第一连接轴，所述第一连接轴安装于安装框架，所述上端连接座设有两组、且分布于安装框架的两侧，所述下端连接座设有第二连接轴，所述第二连接轴安装于安装框架，所述下端连接座设有两组、且分布于安装框架的两侧。

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