CN114228862B - 机器人底盘及机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种机器人底盘及机器人,机器人底盘包括底板、安装板、驱动轮、导向机构、摆动板和弹性部件;导向机构包括导向轮和连接座,导向轮设置于底板的底部并可转动的连接于连接座,连接座连接于底板并可沿底板摆动,摆动板可转动的连接于安装板的板面,摆动板包括相连接的第一端部和第二端部,第一端部连接于导向机构,第二端部连接于驱动轮;弹性部件一端固定于安装板,另一端连接于摆动板的第一端部,弹性部件用于对第一端部提供预拉力,使得第二端部对驱动轮施加向下的预压力。本申请的技术方案旨在提高驱动轮的抓地能力及过障碍物能力,以提供机器人行进的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及移动机器人技术领域,尤其涉及一种机器人底盘及机器人。
背景技术
移动机器人正逐步应用于服务领域,例如,在餐厅、酒店、写字楼进行配送服务,在楼宇之间进行送件服务等。移动机器人的移动是通过移动机器人的行走机构完成的,行走机构通常设置在机器人底盘上,机器人底盘也决定了机器人移动的稳定性。在实际应用中,倘若遇到崎岖地面,两侧的驱动轮易悬空而出现打滑的现象,甚至导致机器人倾倒事故的发生。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种机器人底盘及机器人,能够缓解机器人在崎岖地面移动不稳定的问题。
第一方面,本申请提供了一种机器人底盘,包括底板、安装板和驱动轮,所述安装板连接于所述底板,所述驱动轮至少部分设置于所述底板的底部且所述驱动轮可转动的连接于所述底板或安装板;该机器人底盘还包括导向机构、摆动板和弹性部件。导向机构包括导向轮和连接座,所述导向轮设置于所述底板的底部并可转动的连接于所述连接座,所述连接座连接于所述底板,并可沿所述底板摆动,摆动轴线与所述导向轮的转动轴线平行。摆动板可转动的连接于所述安装板的板面,所述摆动板包括相连接的第一端部和第二端部,所述第一端部连接于所述导向机构,所述第二端部连接于所述驱动轮。弹性部件,一端固定于所述安装板,另一端连接于所述摆动板的第一端部,所述弹性部件用于对所述第一端部提供预拉力,使得所述第二端部对所述驱动轮施加向下的预压力。
在申请的技术方案中,当机器人底盘经过障碍物时,障碍物对驱动轮产生垂直方向上的振动力,引起机器人底盘在垂直方向上的抖动,此时,弹性部件发生弹性形变,在弹性力的作用下,弹性部件可驱动摆动板相对安装板的板面转动,使得摆动板可以对驱动轮施加方向朝下的压力,以减少机器人底盘在竖直方向上的抖动,并且可提升驱动轮的抓地能力;同时,导向轮可在底板的底部前后摆动,当机器人底盘过障碍物时,导向轮旋转并带动第一端部向上抬起,使得第二端部再次对驱动轮提供下压力,从而便于抬起底板使得导向轮升起,由于驱动轮的向前驱动底盘移动,使得导向轮会逐渐滚动至障碍物的上方,并在障碍物的上方支撑机器人底盘,此时机器人底盘则可轻松越过整个障碍物,并且由于弹性部件和摆动板的作用,使得机器人底盘在过障碍物时具有缓冲减震功能,从而使得机器人底盘平稳过障碍物。
根据本申请的一些实施例,所述导向机构还包括第一连接块、第二连接块、第三连接块、第一铰接轴、第二铰接轴、第三铰接轴和连接杆。在所述底板的板面,沿垂直于所述导向轮转动轴线的方向,所述连接座设置有第一铰接部和第二铰接部。所述第一连接块一端固定于所述底板,另一端通过所述第一铰接轴与所述第一铰接部铰接,所述第二连接块的一端通过所述第二铰接轴与所述第二铰接部铰接,所述第二连接块的另一端通过所述第三铰接轴与所述第三连接块的一端铰接,所述第三连接块的另一端通过所述连接杆连接于摆动板的第一端部,其中所述第一铰接轴、第二铰接轴和第三铰接轴均与所述导向轮的轴线平行。在所述连接座朝靠近所述驱动的方向转动的状态下,所述连接座带动所述第二连接块向上移动,所述第二连接块朝上推抵所述第三连接块,使得所述第三连接块朝上推抵所述连接杆,以带动所述摆动板转动。
当机器人底盘过障碍物时,由于障碍物的阻挡,连接座会绕第一转轴顺时针旋转,此时第二铰接部会沿连接座的旋转方向向上抬起,以推动第二连接块,第二连接块则推动第三连接块,使得第三连接块向上抬起,以使的第三连接块对摆动板的第一端部施加向上的作用力,从而使得摆动板的第二端部对驱动轮施加向下的压力。由于导向轮的摆动以及摆动板的压力作用,使得驱动轮的抓地力及过障碍物能力更强,以便于机器人底盘轻松平稳过障碍物。
根据本申请的一些实施例,所述安装板为两个,两个所述安装板相对设置于所述底板,每个所述安装板上均设置有一个所述摆动板和一个所述弹性部件,所述连接杆的一端连接于一个安装板上的摆动板,所述连接杆的另一端连接于另一个安装板上的摆动板。所述机器人底盘还包括两个从动轮,两个所述驱动轮相对设置于所述底板的左右两侧,所述导向轮和所述从动轮分别设置于所述底板的前后两端。
每个安装板上设置一个摆动板及弹性部件,以使得两个驱动轮均具有减震作用,从而提高机器人底盘的过障碍物稳定性;设置从动轮使得机器人底盘在多个方位都具有着地点,驱动轮可支撑机器人底盘,增加导向轮和从动轮可提高机器人行进的稳定性,以便于机器人可平稳过障碍物,从而减少机器人因晃荡而产生的异响。
根据本申请的一些实施例,两个所述安装板相对连接于所述底板的两侧,所述机器人底盘还包括顶板、主控制盒、电机控制盒和主板。顶板连接于所述两个安装板,所述顶板、两个安装板和底板共同围合成安装腔,所述顶板开设有维护口,所述维护口与所述安装腔连通。主控制盒设于所述安装腔且连接于两个所述安装板之间,所述主控制盒与所述底板之间具有第一预设间隙,所述主控制盒的面向所述顶板的表面设有第一散热部件,所述第一散热部件朝向所述维护口设置。电机控制盒,安装于所述安装腔并与所述主控制盒间隔设置,所述电机控制盒与所述底板之间具有第二预设间隙。主板,设于所述安装腔并连接于所述顶板的维护口处,所述主控制盒和电机控制盒均与所述主板间隔设置。
主控制盒与底板之间具有第一预设间隙,使得主控制盒在安装腔内悬空,以便于主控制盒的热量排出;电机控制盒与底板之间具有第二预设间隙,以便于电机控制盒的热量排出;主控制盒、电机控制盒和主板间隔错落分布,可有效缓解各用电元器件之间的热量传递,且在顶板设置维护口,可在该维护口对各用电元器件进行插、排线,以便于用电元件的安装以及后续的维护,同时维护口更有利于散热。
根据本申请的一些实施例,所述主控制盒的面向所述底板的表面还设有第二散热部件,所述第二散热部件朝向所述底板设置。
第二散热部件可将热量往底板的方向传递,经底板或底板上的部件阻挡,热量则从前后两端的敞口排出,从而可分散传递主控制盒所产生的热量,以便于在多个方向将主控制盒的热量排出。
根据本申请的一些实施例,所述机器人底盘还包括支撑板。所述支撑板设于所述安装腔且所述支撑板连接于两个所述安装板之间,所述支撑板与所述主控制盒间隔设置。所述电机控制盒连接于所述支撑板,所述电机控制盒与所述支撑板之间贴合有第三散热部件,所述第三散热部件朝向所述支撑板设置。
在电机控制盒与支撑板之间贴合设置第三散热部件,可进一步使得电机控制盒的热量向外排出。电机控制盒产生的热量可经第三散热部件向外排出。
根据本申请的一些实施例,所述机器人底盘还包括第一连接带和第二连接带。所述第一连接带和第二连接带均连接于所述维护口处且所述第一连接带和所述第二连接带间隔设置。所述第一连接带和第二连接带均朝所述安装腔内凹陷以形成两个凹陷部,所述主板连接于所述两个凹陷部。
通过两个连接带将主板托起,以使得主板在安装腔内悬挂,同时将主板设置于维护口处,以便于主板的热量从维护口排出。
根据本申请的一些实施例,所述维护口的外形尺寸大于所述主板的外形尺寸,所述第一连接带和所述第二连接带均与所述顶板可拆卸连接。
将维护口的外形尺寸设置为大于主板的外形尺寸,以缓解主板将热量阻挡在安装腔内;同时,第一连接带和第二连接带均与顶板可拆卸连接,安装或维护时,可随时拆卸第一连接带和第二连接带。
根据本申请的一些实施例,所述机器人底盘还包括激光雷达,所述激光雷达设置于所述顶板,所述激光雷达用于在所述机器人底盘移动时,对所述底盘进行导航探路。
激光雷达与上述实施例的主控制盒电性连接,激光雷达用于在机器人行进方向的预设范围内进行扫描,主控制盒通过定位导航算法以确定机器人的行进路线上是否存在障碍物,以对机器人进行导航定位。
第二方面,本申请提供了一种机器人,包括上述任一实施例所述的机器人底盘。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请一些实施例的机器人底盘的结构示意图;
图2为图1的局部放大图A;
图3为本申请一些实施例的机器人底盘的部分结构示意图;
图4为本申请一些实施例的机器人底盘的过障碍物示意图;
图5为本申请一些实施例的摆动板的结构示意图;
图6为本申请一些实施例的机器人底盘的结构示意图;
图7为本申请一些实施例的机器人底盘的结构示意图;
图8为本申请一些实施例的机器人底盘的爆炸视图;
图9为本申请一些实施例的机器人底盘的结构示意图;
图10为本申请一些实施例的主控制盒的结构示意图;
图11为本申请一些实施例的第一连接带的结构示意图。
具体实施例方式中的附图标号如下:
10、底板;
20、安装板;
30、驱动轮;31、转轴;32、限位部件;
40、导向机构;41、导向轮;42、连接座;421、第一铰接部;422、第二铰接部;43、第一连接块;44、第二连接块;45、第三连接块;46、第一铰接轴;47、第二铰接轴;48、第三铰接轴;49、连接杆;
50、摆动板;51、第一端部;52、第二端部;53、弯折处;54、轴孔;
60、弹性部件;
70、从动轮;
80、顶板;81、维护口;
90、主控制盒;91、第一散热部件;92、第二散热部件;
100、电机控制盒;101、第三散热部件;
110、主板;
120、支撑板;
130、第一连接带;131、第一凹陷部;
140、第二连接带;141、第二凹陷部;
150、激光雷达;
160、障碍物;
170、滑条。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
移动机器人是一种智能控制移动以进行各种任务的设备,移动机器人正逐步应用于服务领域,例如,在餐厅、酒店、写字楼进行配送服务,在楼宇之间进行送件服务等。移动机器人的移动是通过移动机器人的行走机构完成的,行走机构通常设置在机器人底盘上,机器人底盘也决定了机器人移动的稳定性。在实际应用中,倘若遇到崎岖地面,两侧的驱动轮易悬空而出现打滑的现象,甚至导致机器人倾倒事故的发生。
为了缓解机器人在过障碍物时易发生打滑或倾倒的问题,本申请的实施例提出了一种机器人底盘,请参照图1,机器人底盘包括底板10、安装板20、驱动轮30、导向机构40、摆动板50和弹性部件60。
底板10,请参照图1,底板10设置于机器人底盘的底部且底板10水平设置,底板10是机器人底盘的支撑部件,并且机器人底盘上还可安装各类移动轮,例如底板10的左右两侧可用于安装驱动轮30,底板10的前端用于安装导向轮41等。
安装板20,请参照图1和图3,两个安装板20相对连接于底板10的两侧。如图3所示,两个安装板20垂直于底板10的板面,且两个安装板20分别连接在底板10的左右两侧,安装板20上也设有通槽(通槽未在途中示出),上述驱动轮30的转轴31的穿过该通槽以连接于底板10。
驱动轮30,请参照图1,驱动轮30至少部分设置于底板10的底部以使得驱动轮30可在地面上滚动,驱动轮30可转动的连接于底板10或安装板20。两个驱动轮30分别设置在底板10的左右两侧,两个驱动轮30相对设置,且两个驱动轮30的转轴31可设置在一条直线上,根据图1和图4可知,两个驱动轮30的轴线可设置为与底板10的板面平行并与安装板20的板面垂直;可以理解的是,两个安装板20可均延伸于底板10的底部,两个驱动轮30还可分别连接在两个安装板20上。
导向机构40,请参照图1,包括导向轮41和连接座42,导向轮41设置于底板10的底部并可转动的连接于连接座42,连接座42连接于底板10并可沿底板10摆动,摆动轴线与导向轮41的转动轴线平行。
对于上述导向轮41,请参照图1和图4,两个驱动轮30的转轴31设置在一条直线上,由于导向轮41具有导向作用,其用于引导机器人的移动,因此导向轮41不能与两个驱动轮30在一条直线上,导向轮41可设置在两个驱动轮30的前端。对于上述连接座42,连接座42可通过转动机构连接于底板10,使得连接座42可绕底板10摆动,请参照图1和图4,导向轮41可转动连接在连接座42上,连接座42在底板10上的转轴31与导向轮41的转轴31平行设置,使得连接座42的可绕底板10前后摆动。请参照图4,当机器人过障碍物160时,导向轮41首先与障碍物160接触,受到障碍物160的阻挡,导向轮41则会带动连接座42向后摆动,即图4中的顺时针旋转,旋转一定角度后,由于驱动轮30的向前驱动底盘移动,使得导向轮41会逐渐滚动至障碍物160的上方,并在障碍物160的上方支撑机器人,此时则可轻松越过整个障碍物160。
摆动板50,请参照图1,摆动板50可转动的连接于安装板20的板面,摆动板50包括相连接的第一端部51和第二端部52,第一端部51连接于导向机构40,第二端部52连接于驱动轮30。
请参照图1和图5,摆动板50的第一端部51可设置为与第二端部52一体成型,且摆动板50可设置为弯折状,如图1和图5所示,在摆动板50的弯折处53,摆动板50通过一转轴可转动的连接在安装板20的板面,使得摆动板50可在安装板20的板面转动,摆动板50上还设置有轴孔54,驱动轮30的转轴31则可以设置在该轴孔54内。
弹性部件60,请参照图1,弹性部件60一端固定于安装板20,另一端连接于摆动板50的第一端部51,弹性部件60用于对第一端部51提供预拉力,使得第二端部52对驱动轮30施加向下的预压力。
请参照图1,弹性部件60可选择拉簧,拉簧的一端固定在摆动板50的斜上方,另一端连接于摆动板50的第一端部51。如图6-8所示,安装板20的通槽的两侧设置有两个竖直设置的滑条170,驱动轮30设置在该通槽内并可沿两个滑动上下滑动,驱动轮30的转轴31上设置有限位部件32,限位部件32设置在滑条170和安装板20之间,限位部件32用于限制驱动轮30转轴31的位置,使得驱动轮30的转轴31仅在上述通槽内上下滑动。在拉簧的拉动下,摆动板50会逆时针旋转,旋转到预设位置时,限位部件32会与底板10之间存在一定的间隙,该间隙作为驱动轮30上下滑动的缓冲空间,且此时拉簧对第一端部51提供预拉力,第二端部52则对驱动轮30施加向下的预压力。
在申请的技术方案中,当机器人经过障碍物时,障碍物对驱动轮30产生垂直方向上的振动力,引起机器人底盘在垂直方向上的抖动,此时,弹性部件60发生弹性形变,在弹性力的作用下,弹性部件60可驱动摆动板50相对安装板20的板面转动,使得摆动板50可以对驱动轮30施加方向朝下的压力,以减少机器人底盘在竖直方向上的抖动,并且可提升驱动轮30的抓地能力;同时,导向轮41可在底板10的底部前后摆动,当机器人过障碍物160时,导向轮41旋转并带动第一端部51向上抬起,使得第二端部52再次对驱动轮30提供下压力,从而便于抬起底板10使得导向轮41升起,由于驱动轮30的向前驱动底盘移动,使得导向轮41会逐渐滚动至障碍物160的上方,并在障碍物160的上方支撑机器人,此时机器人则可轻松越过整个障碍物160,并且由于弹性部件60和摆动板50的作用,可使得驱动轮30转轴31上的限位部件32与底板10和上述通槽的顶端之间存在一定间隙,使得机器人在过障碍物160时具有缓冲减震功能,从而使得机器人平稳过障碍物160。
根据本申请的一些实施例,请参照图1和图2,导向机构40还包括第一连接块43、第二连接块44、第三连接块45、第一铰接轴46、第二铰接轴47、第三铰接轴48和连接杆49。在底板10的板面,沿垂直于导向轮41转动轴线的方向,连接座42设置有第一铰接部421和第二铰接部422;可以理解,在底板10的板面,沿垂直于导向轮41转动轴线的方向即为图1中的前后方向。第一连接块43一端固定于底板10,另一端通过第一铰接轴46与第一铰接部421铰接,第二连接块44的一端通过第二铰接轴47与第二铰接部422铰接,第二连接块44的另一端通过第三铰接轴48与第三连接块45的一端铰接,第三连接块45的另一端通过连接杆49连接于摆动板50的第一端部51,其中第一铰接轴46、第二铰接轴47和第三铰接轴48均与导向轮41的轴线平行。在连接座42朝靠近驱动的方向转动的状态下,连接座42带动第二连接块44向上移动,第二连接块44朝上推抵第三连接块45,使得第三连接块45朝上推抵连接杆49,以带动摆动板50转动。
请参照图4,当机器人过障碍物160时,由于障碍物160的阻挡,连接座42会绕第一转轴31顺时针旋转,此时第二铰接部422会沿连接座42的旋转方向向上抬起,以推动第二连接块44,第二连接块44则推动第三连接块45,使得第三连接块45向上抬起,以使的第三连接块45对摆动板50的第一端部51施加向上的作用力,从而使得摆动板50的第二端部52对驱动轮30施加向下的压力。由于导向轮41的摆动以及摆动板50的压力作用,使得驱动轮30的抓地力及过障碍物160能力更强,以便于机器人轻松平稳过障碍物160。
根据本申请的一些实施例,请参照图1和图3,安装板20为两个,两个安装板20相对设置于底板10,每个安装板20上均设置有一个摆动板50和一个弹性部件60,连接杆49的一端连接于一个安装板20上的摆动板50,连接杆49的另一端连接于另一个安装板20上的摆动板50。机器人底盘还包括两个从动轮70,两个驱动轮30相对设置于底板10的左右两侧,导向轮41和从动轮70分别设置于底板10的前后两端。
每个安装板20上设置一个摆动板50及弹性部件60,以使得两个驱动轮30均具有减震作用,从而提高机器人的过障碍物160稳定性;设置从动轮70使得机器人底盘在多个方位都具有着地点,驱动轮30可支撑机器人底盘,增加导向轮41和从动轮70可提高机器人行进的稳定性,以便于机器人可平稳过障碍物160,从而减少机器人因晃荡而产生的异响。
本申请的发明人注意到,在移动机器人技术中,移动机器人的主机壳内设置有主板110以及开关板等电路板,主板110和开关板上集成了大量的电子元器件。电子元器件工作时会产生大量热量,传动的移动机器人结构复杂且热量难以及时排出,过多的热量会严重影响电子元器件的性能。
为了缓解机器人难以及时散热的问题,根据本申请的一些实施例,请参照图9,两个安装板20相对连接于底板10的两侧,机器人底盘还包括顶板80、主控制盒90、电机控制盒100和主板110。
顶板80,请参照图9,顶板80连接于两个安装板20,顶板80、两个安装板20和底板10共同围合成安装腔,顶板80开设有维护口81,维护口81与安装腔连通。顶板80的外形轮廓可设置为与底板10相似,顶板80连接于上述两个安装板20的顶端,且顶板80和底板10相对设置,机器人的各类元器件则可安装在该安装腔内。顶板80上的维护口81与安装腔连通。如图9所示,顶板80、两个安装板20和底板10围合成安装腔后,使得安装腔的前后两端敞口,两个敞口连通且顶板80上还开设有维护口81,三处通风,更有利于后续对热量的排出。
主控制盒90,主控制盒90相当于机器人的大脑,是机器人的处理中心,可用于处理定位导航算法和各类控制等。请参照图9,主控制盒90设于安装腔内且连接于两个安装板20之间,主控制盒90与底板10之间具有第一预设间隙(第一预设间隙为主控制盒90到底板10之间的间隔空间),主控制盒90的面向顶板80的表面设有第一散热部件91,第一散热部件91朝向维护口81设置,以便于热量从维护口81向外排出。
电机控制盒100,电机控制盒100用于控制各类移动轮。请参照图9,电机控制盒100安装在安装腔内并与主控制盒90间隔设置,电机控制盒100与底板10之间具有第二预设间隙(第二预设间隙为电机控制盒100与底板10之间的间隔空间),电机控制盒100与主控制盒90和底板10间隔设置,以防止热量混杂,便于热量的排出。
主板110,主板110是电源管理的控制板,请参照图9,主板110设于安装腔并连接于顶板80的维护口81处,主控制盒90和电机控制盒100均与主板110间隔设置。
可以理解的是,主控制盒90、电机控制盒100和主板110上均设有各类电子元器件,电子元器件在工作时会产生大量热量。
在本实施例的技术方案中,主控制盒90与底板10之间具有第一预设间隙,使得主控制盒90在安装腔内悬空,以便于主控制盒90的热量排出;电机控制盒100与底板10之间具有第二预设间隙,以便于电机控制盒100的热量排出;主控制盒90、电机控制盒100和主板110间隔错落分布,可有效缓解各用电元器件之间的热量传递,且在顶板80设置维护口81,可在该维护口81对各用电元器件进行插、排线,以便于用电元件的安装以及后续的维护,同时维护口81更有利于散热。
根据本申请的一些实施例,请参照图9和图10,主控制盒90的面向底板10的表面还设有第二散热部件92,第二散热部件92朝向底板10设置。
主控制盒90相当于机器人的大脑,机器人产生的大部分热量可能均来自于主控制盒90,而主控制盒90又是机器人的核心部件,一旦损坏就可能导致整个机器人瘫痪,因此,对主控制盒90的散热显得尤为关键。
请参照图10,主控制盒90的上下表面均设置有散热部件,第一散热部件91和第二散热部件92均包括导热板和散热翅片(导热板和散热翅片均未在图中标出),散热翅片连接于导热板的一个表面;如图10所示,第一散热部件91的导热板贴合于主控制盒90的上表面,第一散热部件91的散热翅片则背离主控制盒90设置,主控制盒90产生的热量经第一散热部件91的导热板传递至散热翅片,而第一散热部件91的散热翅片又朝向维护口81设置,以便于热量从维护口81排出。第二散热部件92的导热板贴合于主控制盒90的下表面,第二散热部件92的散热翅片背离主控制盒90设置,主控制盒90产生的热量可经第二散热部件92的导热板传递至散热翅片,第二散热部件92的散热翅片则将热量往底板10的方向传递,经底板10或底板10上的部件阻挡,热量则从前后两端的敞口排出,从而可分散传递主控制盒90所产生的热量,以便于在多个方向将主控制盒90的热量排出。
可以理解的是,为提高导热板与主控制盒90之间热传递效率,也可在导热板和主控盒之间设置导热硅脂,导热硅脂填充主控制盒90与导热板之间的间隙,使得导热板与主控制盒90紧密贴合,以提高热传递效率。
根据本申请的一些实施例,请参照图3,机器人底盘还包括支撑板120,支撑板120设于安装腔且支撑板120连接于两个安装板20之间,支撑板120与主控制盒90间隔设置。电机控制盒100连接于支撑板120,电机控制盒100与支撑板120之间贴合有第三散热部件101,第三散热部件101朝向支撑板120设置。
可以理解,上述实施例中,主控制盒90的部分热量会朝底板10的方向传递,底板10会得到部分热量;电机控制盒100也会产生较多的热量,电机控制盒100若直接连接在底板10上,间接的,主控制盒90的热量就会通过底板10传递至电机控制盒100。因此,本实施例中,通过设置一个悬空的支撑板120以将电机控制盒100托起,使得电机控制盒100与底板10之间具有第二预设间隙,从而可减少底板10对电机控制盒100的热量传递。
而在电机控制盒100与支撑板120之间贴合设置第三散热部件101,是为了进一步使得电机控制盒100的热量向外排出。基于上述实施例,第三散热部件101也包括导热板和散热翅片,第三散热部件101的导热板贴合于电机控制盒100的下表面,第三散热部件101的散热翅片则背离电机控制盒100设置。电机控制盒100产生的热量经第三散热部件101的导热板传递至散热翅片,第三散热部件101的散热翅片则将热量向底板10排放,经底板10阻挡,热量再向前后两端的敞口排出。
需要说明的是,只要是安装腔内的热量,均可从维护口81或前后两端的敞口排出。
可以理解的是,为减少主控制盒90产生的热量传递至电机控制盒100,也可去掉支撑板120直接将电机控制盒100悬空设置,但电机控制盒100通常尺寸较小,难以直接连接两侧的安装板20,直接将悬空设置可能会造成安装不便,因此,本实施例中采用了支撑板120的方式,以托起电机控制盒100。
根据本申请的一些实施例,请参照图9和图11,机器人底盘还包括第一连接带130和第二连接带140,第一连接带130和第二连接带140均连接于维护口81处且第一连接带130和第二连接带140间隔设置,第一连接带130朝安装腔内凹陷以形成第一凹陷部131,第二连接带140朝安装腔内凹陷以形成第二凹陷部141,主板110则连接于两个凹陷部。
可以理解的是,主板110也会产生热量,为便于主板110的热量排出且避免热量对主板110的传递,主板110也可悬挂设置。本实施例中,通过在维护口81处设置两个连接带,两个连接带向内凹陷以形成两个凹陷部,如图9所示,两个凹陷部的上端面为平面,以用于支撑主板110,通过两个连接带将主板110托起,以使得主板110在安装腔内悬挂,同时将主板110设置于维护口81处,以便于主板110的热量从维护口81排出。
根据本申请的一些实施例,请参照图9,维护口81的外形尺寸大于主板110的外形尺寸,第一连接带130和第二连接带140均与顶板80可拆卸连接。
维护口81除了便于热量排出,还可便于各类用电元器件的安装及排出,安装时,可直接从维护口81处对用电元器件进行安装和插、排线。本实施例中,将维护口81的外形尺寸设置为大于主板110的外形尺寸,以缓解主板110将热量阻挡在安装腔内;同时,第一连接带130和第二连接带140均与顶板80可拆卸连接,安装或维护时,可随时拆卸第一连接带130和第二连接带140。
根据本申请的一些实施例,请参照图1,机器人底盘还包括激光雷达150,激光雷达150设置于顶板80,激光雷达150用于在机器人移动时,对底盘进行导航探路。激光雷达150与上述实施例的主控制盒90电性连接,激光雷达150用于在机器人行进方向的预设范围内进行扫描,主控制盒90通过定位导航算法以确定机器人的行进路线上是否存在障碍物,以对机器人进行导航定位。
根据本申请的一些实施例,第二方面,本申请还提供了一种机器人,包括上述任一项实施例所述的机器人底盘
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种机器人底盘,包括底板、安装板和驱动轮,所述安装板连接于所述底板,所述驱动轮至少部分设置于所述底板的底部且所述驱动轮可转动的连接于所述底板或安装板;其特征在于,还包括:
导向机构,包括导向轮和连接座,所述导向轮设置于所述底板的底部并可转动的连接于所述连接座,所述连接座连接于所述底板,并可沿所述底板摆动,摆动轴线与所述导向轮的转动轴线平行;
摆动板,可转动的连接于所述安装板的板面,所述摆动板包括相连接的第一端部和第二端部,所述第一端部连接于所述导向机构,所述第二端部连接于所述驱动轮;
弹性部件,一端固定于所述安装板,另一端连接于所述摆动板的第一端部,所述弹性部件用于对所述第一端部提供预拉力,使得所述第二端部对所述驱动轮施加向下的预压力;
所述导向机构还包括第一连接块、第二连接块、第三连接块、第一铰接轴、第二铰接轴、第三铰接轴和连接杆;
在所述底板的板面,沿垂直于所述导向轮转动轴线的方向,所述连接座设置有第一铰接部和第二铰接部;
所述第一连接块一端固定于所述底板,另一端通过所述第一铰接轴与所述第一铰接部铰接,所述第二连接块的一端通过所述第二铰接轴与所述第二铰接部铰接,所述第二连接块的另一端通过所述第三铰接轴与所述第三连接块的一端铰接,所述第三连接块的另一端通过所述连接杆连接于摆动板的第一端部,其中所述第一铰接轴、第二铰接轴和第三铰接轴均与所述导向轮的轴线平行。
2.根据权利要求1所述的机器人底盘,其特征在于,所述安装板为两个,两个所述安装板相对设置于所述底板,每个所述安装板上均设置有一个所述摆动板和一个所述弹性部件,所述连接杆的一端连接于一个安装板上的摆动板,所述连接杆的另一端连接于另一个安装板上的摆动板;
所述机器人底盘还包括两个从动轮,两个所述驱动轮相对设置于所述底板的左右两侧,所述导向轮和所述从动轮分别设置于所述底板的前后两端。
3.根据权利要求2所述的机器人底盘,其特征在于,两个所述安装板相对连接于所述底板的两侧,所述机器人底盘还包括:
顶板,连接于两个所述安装板,所述顶板、两个安装板和底板共同围合成安装腔,所述顶板开设有维护口,所述维护口与所述安装腔连通;
主控制盒,设于所述安装腔且连接于两个所述安装板之间,所述主控制盒与所述底板之间具有第一预设间隙,所述主控制盒的面向所述顶板的表面设有第一散热部件,所述第一散热部件朝向所述维护口设置;
电机控制盒,安装于所述安装腔并与所述主控制盒间隔设置,所述电机控制盒与所述底板之间具有第二预设间隙;
主板,设于所述安装腔并连接于所述顶板的维护口处,所述主控制盒和电机控制盒均与所述主板间隔设置。
4.根据权利要求3所述的机器人底盘,其特征在于,所述主控制盒的面向所述底板的表面还设有第二散热部件,所述第二散热部件朝向所述底板设置。
5.根据权利要求4所述的机器人底盘,其特征在于,所述机器人底盘还包括支撑板;
所述支撑板设于所述安装腔且所述支撑板连接于两个所述安装板之间,所述支撑板与所述主控制盒间隔设置;
所述电机控制盒连接于所述支撑板,所述电机控制盒与所述支撑板之间贴合有第三散热部件,所述第三散热部件朝向所述支撑板设置。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的机器人底盘,其特征在于,所述机器人底盘还包括第一连接带和第二连接带;
所述第一连接带和第二连接带均连接于所述维护口处且所述第一连接带和所述第二连接带间隔设置;
所述第一连接带和第二连接带均朝所述安装腔内凹陷以形成两个凹陷部,所述主板连接于所述两个凹陷部。
7.根据权利要求6所述的机器人底盘,其特征在于,所述维护口的外形尺寸大于所述主板的外形尺寸,所述第一连接带和所述第二连接带均与所述顶板可拆卸连接。
8.根据权利要求3-5中任一项所述的机器人底盘,其特征在于,所述机器人底盘还包括激光雷达,所述激光雷达设置于所述顶板,所述激光雷达用于在所述机器人底盘移动时,对所述底盘进行导航探路。
9.一种机器人,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的机器人底盘。
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