CN114393607A - 面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人辅助设备，具体地说，涉及面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备。其包括垫面收放机构和垫座收放机构，所述垫面收放机构和垫座收放机构分别设置在车身的两侧。本发明中通过车身的双波峰抬升固定板和转动架的连接高度，这样不仅延长了固定板和抬升架之间的距离，为抬升架折叠提供空间，同时双波峰之间形成的收纳腔还能收纳垫座收组件，使垫面收放机构或者垫座收放机构工作时相对的结构都不会被影响，而且不工作时，抬升架折叠，垫座收组件被收纳，这样整个辅助设备的整体长度都会被缩减，进而在一些无障碍通道或者其他狭窄通道上辅助设备的转弯更加方便。

Description

面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备

技术领域

本发明涉及一种机器人辅助设备，具体地说，涉及面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备。

背景技术

随着智能化领域的提高，很多园区、小区以及一些快递服务点都配设有轮式机器人，通过机器人辅助人们拿取一些物品，例如物流上的快递或者外卖等，但这些轮式机器人，为了降低高度以适合人们最佳拿取高度、方便进出电梯、减少空间占用等方面因素，都会将车轮设置的较小，这样面对一些门槛等障碍物都无法越过，而且通过倾斜的无障碍通道时，在雨天或者雪天很容易打滑甚至倾覆。现有的辅助设备需要配合人工进行完成，例如：通过辅助设备装载防滑垫，然后人工垫在打滑路面上，而且辅助设备装载较大的零件也不方便进行移动。

发明内容

本发明的目的在于提供面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，包括辅助设备本体，所述辅助设备本体包括车座，所述车座的底部设置两组车轮，两组车轮分部设置在车座的前后侧，其中一组车轮用于转向，所述车座的顶部设置车身，所述辅助设备本体还包括垫面收放机构和垫座收放机构，所述垫面收放机构和垫座收放机构分别设置在车身的两侧，其中：

所述车身为双波峰结构，并在车身的双波峰之间形成一个弧形的收纳腔；

所述垫面收放机构包括两个固定板、抬升架和卷辊，两个所述固定板与车身其中一个波峰的侧壁固定连接，所述卷辊设置在抬升架的端部，所述卷辊用于对缠绕在其外部的防滑垫进行收放操作；

所述垫座收放机构包括转动架和垫座收组件，所述垫座收组件设置在转动架的端部。

作为本技术方案的进一步改进，所述抬升架包括两个主转板和设置在主转板端部的收放板，两个主转板之间通过转轴固定连接，所述主转板通过转轴与固定板的底端内壁转动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述垫座收组件包括收放盒和垫座，所述收放盒底部设置开口，所述垫座经过开口容置在收放盒内，并与收放盒进行可拆卸连接，其中：

所述垫座包括抬高板，所述抬高板的横截面为“梯形”的缓坡结构，且所述抬高板底部开设卡接腔。

作为本技术方案的进一步改进，所述垫座还包括侧吸板，所述侧吸板设置在抬高板的两侧，然后卡接腔延伸到侧吸板的底部，其中：

所述收放盒内设置一级磁感应线圈；

所述侧吸板的外围设置一级磁吸层。

作为本技术方案的进一步改进，所述转动架包括转动板和滑板，所述转动板通过铰轴与车身的另一个波峰侧壁转动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述卡接腔内相对设置有两个适应块，所述适应块与抬高板滑动连接，且二者之间固定连接有复位弹簧，且所述适应块相对的一侧为锲形面。

作为本技术方案的进一步改进，所述转动板外位于滑板的顶部设置连接顶板，所述连接顶板的底部设置电动推杆，所述电动推杆的伸缩端与滑板固定连接，其中：

所述滑板与转动板滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述卷辊外表面设置勾面。

作为本技术方案的进一步改进，所述卷辊的外层设置二级磁感应线圈，并且所述防滑垫内沿长度方向等间距设置多个二级磁吸层。

作为本技术方案的进一步改进，所述主转板上靠近收放板顶部的位置设置主转顶板，所述主转顶板的底部设置滑杆，所述滑杆与收放板滑动连接，所述主转顶板与收放板之间设置调节弹簧，所述调节弹簧的顶端与主转顶板底壁固定连接，所述调节弹簧底端与收放板顶壁固定连接，且收放板的外端转动连接有侧轮，所述侧轮与卷辊同轴连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备中，通过车身的双波峰抬升固定板和转动架的连接高度，这样不仅延长了固定板和抬升架之间的距离，为抬升架折叠提供空间，同时双波峰之间形成的收纳腔还能收纳垫座收组件，使垫面收放机构或者垫座收放机构工作时相对的结构都不会被影响，而且不工作时，抬升架折叠，垫座收组件被收纳，这样整个辅助设备的整体长度都会被缩减，进而在一些无障碍通道或者其他狭窄通道上辅助设备的转弯更加方便。

2、该面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备中，卷辊与铺设在地面的防滑垫接触，然后通过勾面产生的作用力使防滑垫在卷辊转动的过程中卷在其外部，从而实现防滑垫的回收，以供下次铺设使用。

3、该面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备中，卷辊转动的过程中通过电磁力吸住防滑垫内的铁条，使防滑垫逐渐卷在卷辊外，而且卷完后铁条受电磁力作用牢牢地固定在卷辊外，从而提高了防滑垫卷完后的稳定性，同时整个过程中不会对防滑垫造成损伤，降低成本的投入。

4、该面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备中，侧轮与卷辊同轴连接，这样通过侧轮与地面接触带动卷辊转动，同时受到调节弹簧施加的弹力作用，侧轮能够更稳定的与地面贴合，从而进一步保证卷辊转动的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构拆分图；

图3为本发明的车身结构示意图；

图4为本发明的垫面收放机构结构示意图；

图5为本发明的垫座收放机构结构示意图；

图6为本发明的折叠收纳后辅助设备本体结构示意图；

图7为本发明的抬升架结构示意图；

图8为本发明的卷辊工作原理结构示意图；

图9为本发明的垫座收组件结构示意图；

图10为本发明的垫座结构示意图；

图11为本发明的垫座收组件工作原理结构示意图；

图12为本发明的转动架结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、辅助设备本体；

110、车座；111、车轮；120、车身；121、收纳槽；122、收纳腔；

130、垫面收放机构；131、固定板；132、抬升架；1321、主转板；1322、收放板；1322A、侧轮；1323、主转顶板；1323A、滑杆；1323B、调节弹簧；133、卷辊；

140、垫座收放机构；141、转动架；1411、转动板；1411A、连接顶板；1412、滑板；1413、电动推杆；142、垫座收组件；1421、收放盒；1422、垫座；1422A、抬高板；1422B、侧吸板；1422C、适应块；1422D、复位弹簧；1422E、卡接腔。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，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”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1和图2所示，本实施例目的在于，提供了面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，包括辅助设备本体100，辅助设备本体100包括车座110，车座110的底部设置两组车轮111，两组车轮111分部设置在车座110的前后侧，其中一组车轮111用于转向，车座110的顶部设置车身120，辅助设备本体100还包括垫面收放机构130和垫座收放机构140，垫面收放机构130和垫座收放机构140分别设置在车身120的两侧，车身120设置的主要目的是在车座110上为垫面收放机构130和垫座收放机构140提供一个安装支点，其中：

请参阅图3，车身120为双波峰结构，并在车身120的双波峰之间形成一个弧形的收纳腔122；

请参阅图4所示，垫面收放机构130包括两个固定板131、抬升架132和卷辊133，两个固定板131与车身120其中一个波峰的侧壁固定连接，其主要目的是降低抬升架132与固定板131的转接高度，方便抬升架132向两个固定板131之间折叠，而且为了提供折叠的空间，在该车身120波峰的两侧开设收纳槽121，卷辊133设置在抬升架132的端部，卷辊133主要目的是完成缠绕在其外部防滑垫的收放；

请参阅图5所示，垫座收放机构140包括转动架141和垫座收组件142，垫座收组件142设置在转动架141的端部，且转动架141为弯折结构，弯折形成的开口朝下，以适应收纳腔122的弧形面，从而在垫面收放机构130工作时能够通过收纳腔122对垫座收组件142进行收纳。

工作原理：

请参阅图6所示，当垫面收放机构130工作时，整个辅助设备是处于移动状态的，如果在移动的路径上出现陡坡，就会导致相对于垫面收放机构130一侧的垫座收放机构140重心下降，这样位于底端的垫座收组件142很容易与地面接触受损，为此，通过车身120的双波峰抬升固定板131和转动架141的连接高度，这样不仅延长了固定板131和抬升架132之间的距离，为抬升架132折叠提供空间，同时双波峰之间形成的收纳腔122还能收纳垫座收组件142，使垫面收放机构130或者垫座收放机构140工作时相对的结构都不会被影响，而且不工作时，抬升架132折叠，垫座收组件142被收纳，这样整个辅助设备的整体长度都会被缩减，进而在一些无障碍通道或者其他狭窄通道上辅助设备的转弯更加方便，垫面收放机构130和垫座收放机构140的工作原理通过以下实施例进行说明：

实施例2

请参阅图7所示，抬升架132包括两个主转板1321和设置在主转板1321端部的收放板1322，两个主转板1321之间通过转轴固定连接，主转板1321通过转轴与固定板131的底端内壁转动连接，且转轴的一侧设置有电机，电机安装在对应侧固定板131的外壁上，电机设置的主要目的是通过其输出轴带动转轴和主转板1321进行旋转。

工作原理：

首先车座110通过车轮111的驱动带动整个辅助设备行驶至防滑垫铺设路段(铺设路段即打滑路段，打滑路段的形成可能是因为积水或者路面结冰等降低地面摩擦力情况造成的)，到达后，辅助设备停止移动，然后通过电机驱动转轴转动，转轴转动带动处于折叠状态的主转板1321下放，下放过程中转动连接在两个收放板1322之间的卷辊133(这里防滑垫缠绕在卷辊133外，且卷辊133的外表面设置成勾面结构)逐渐与地面接触，接触后，辅助设备移动，然后缠绕在卷辊133外表面的防滑垫随着移动逐渐展开，最后由于卷辊133的勾面对最内层的防滑垫产生的作用力不足以克服防滑垫与地面产生的摩擦力，此时最内层的防滑垫也逐渐脱离卷辊133，这样防滑垫整个就铺设在打滑路段上了，以供其他轮式移动设备顺利通过打滑路段；

另外，在收纳铺设的防滑垫时，首先使卷辊133与地面接触，然后辅助设备移动，卷辊133同步转动，转动过程中的卷辊133与铺设在地面的防滑垫接触，然后通过勾面产生的作用力使防滑垫在卷辊133转动的过程中卷在其外部，而与卷辊133勾面接触的防滑垫即为最内层防滑垫，从而实现防滑垫的回收，以供下次铺设使用。

实施例3

考虑到卷辊133勾面对防滑垫作用的同时会对其表面造成一定损失，这样降低防滑垫的使用年限，短时间内就要就行更换，不仅增加成本，而且还非常麻烦，为此，本实施例公开卷辊133的另一种工作方式，请参阅图8所示，卷辊133的外层设置一级磁感应线圈，对应的防滑垫内沿长度方向等间距设置多个一级磁吸层，一级磁吸层可采用铁条，图中a为防滑垫、b为一级磁吸层、c为一级磁感应线圈，回收防滑垫时将一级磁感应线圈通电，此时在卷辊133周围形成电磁力，然后在卷辊133转动的过程中通过电磁力吸住防滑垫内的铁条，使防滑垫逐渐卷在卷辊133外，而且卷完后铁条受电磁力作用牢牢地固定在卷辊133外，从而提高了防滑垫卷完后的稳定性，同时整个过程中不会对防滑垫造成损伤，降低成本的投入。

与此同时，铺设时，只要对一级磁感应线圈断电，即可解除对铁条的固定，然后完成防滑垫的铺设，并且铺设后，铁条增加了防滑垫的重力，提高防滑垫在铺设后的稳定性。

实施例4

考虑到路面并不一定平整，为了保证卷辊133转动的稳定性，请参阅图7所示，主转板1321与收放板1322滑动连接，具体的，在主转板1321上靠近收放板1322顶部的位置设置主转顶板1323，主转顶板1323的底部设置滑杆1323A，滑杆1323A其主要目的是与收放板1322滑动连接，从而实现主转板1321与收放板1322的滑动，这样卷辊133能够适应地面的变化随之改变，保证卷辊133贴地后能够稳定转动；

为了进一步保证卷辊133转动的稳定性，主转顶板1323与收放板1322之间设置调节弹簧1323B，调节弹簧1323B的顶端与主转顶板1323底壁固定连接，调节弹簧1323B底端与收放板1322顶壁固定连接，且收放板1322的外端转动连接有侧轮1322A，侧轮1322A与卷辊133同轴连接，这样通过侧轮1322A与地面接触带动卷辊133转动，同时受到调节弹簧1323B施加的弹力作用，侧轮1322A能够更稳定的与地面贴合，从而进一步保证卷辊133转动的稳定性。

实施例5

本实施例公开垫座收放机构140的工作原理，请参阅图9所示，垫座收组件142包括收放盒1421和垫座1422，收放盒1421底部设置开口，垫座1422经过开口容置在收放盒1421内，并与收放盒1421进行可拆卸连接，其中：

请参阅图10所示，垫座1422包括抬高板1422A和侧吸板1422B，抬高板1422A的横截面为“梯形”的缓坡结构，且抬高板1422A底部开设卡接腔1422E，其主要目的是方便抬高板1422A放置在障碍物上，然后使其他轮式设备通过抬高板1422A完成越障，另外，侧吸板1422B设置在抬高板1422A的两侧，然后卡接腔1422E延伸到侧吸板1422B的底部，保证卡接腔1422E的连贯性，侧吸板1422B可通过螺栓与收放盒1421连接，也可以将二者进行卡接，但这些可拆卸连接方式都需要人工进行辅助才能完成拆卸，这样在辅助设备运行过程中无法实现自主完成，工作效率就会降低，本实施例优选采用磁吸的方式，请参阅图11所示，在收放盒1421内设置二级磁感应线圈，然后再在侧吸板1422B的外围设置二级磁吸层，也就是铁条。

工作原理：

当遇到障碍物时辅助设备行驶至障碍物所在位置，然后将垫座收放机构140朝向障碍物，请参阅图12所示，转动架141包括转动板1411和滑板1412，转动板1411通过铰轴与车身120的另一个波峰侧壁转动连接，且铰轴的一端设置电机，电机安装在车身120侧壁上，工作时，电机驱动铰轴使转动板1411带动滑板1412转动，然后使卡接腔1422E落在障碍物的顶部，另外，收放盒1421与滑板1412转动连接，由电机进行驱动，卡接腔1422E落在障碍物顶部后通过驱动收放盒1421转动使其与地面保持水平，然后二级磁感应线圈断电，垫座1422整体落在障碍物上，以供其他轮式设备通过障碍物，通过后，再安装上述方式将收放盒1421移动至垫座1422外部，同时对收放盒1421内设置的二级磁感应线圈通电，通过磁感应力吸住侧吸板1422B外围的铁条，完成固定，这种可拆卸方式辅助设备能够自主完成固定和解除固定。

此外，由于卡接腔1422E不能与障碍物匹配，这样垫座1422放置的稳定性不高，为此，请参阅图10所示，在卡接腔1422E内相对设置有两个适应块1422C，适应块1422C与抬高板1422A滑动连接，且二者之间固定连接有复位弹簧1422D，本实施例中，适应块1422C相对的一侧为锲形面，这样当卡接腔1422E与障碍物对接的过程中适应块1422C受复位弹簧1422D的作用对障碍物形成一个加持力，从而提高了垫座1422放置的稳定性。

除此之外，转动板1411外位于滑板1412的顶部设置连接顶板1411A，连接顶板1411A的底部设置电动推杆1413，电动推杆1413的伸缩端与滑板1412固定连接，带动其沿转动板1411进行滑动，这样可以使调整水平后的垫座1422垂直下落，更便于卡接腔1422E与障碍物的对接。

值得说明的是，为了避免车座110在驱动过程中出现打滑或者无法越障的问题发生，车轮111的外部设置防滑纹路，而且车轮111的轮径远高于轮式移动设备所要经过的障碍，因此辅助设备能够轻松进行越障。

另外辅助设备可以通过物联网与其他轮式设备进行信号传输，以提高整个辅助的效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，包括辅助设备本体(100)，所述辅助设备本体(100)包括车座(110)，所述车座(110)的底部设置两组车轮(111)，两组车轮(111)分部设置在车座(110)的前后侧，其中一组车轮(111)用于转向，所述车座(110)的顶部设置车身(120)，其特征在于：所述辅助设备本体(100)还包括垫面收放机构(130)和垫座收放机构(140)，所述垫面收放机构(130)和垫座收放机构(140)分别设置在车身(120)的两侧，其中：

所述车身(120)为双波峰结构，并在车身(120)的双波峰之间形成一个弧形的收纳腔(122)；

所述垫面收放机构(130)包括两个固定板(131)、抬升架(132)和卷辊(133)，两个所述固定板(131)与车身(120)其中一个波峰的侧壁固定连接，所述卷辊(133)设置在抬升架(132)的端部，所述卷辊(133)用于对缠绕在其外部的防滑垫进行收放操作；

所述垫座收放机构(140)包括转动架(141)和垫座收组件(142)，所述垫座收组件(142)设置在转动架(141)的端部。

2.根据权利要求1所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述抬升架(132)包括两个主转板(1321)和设置在主转板(1321)端部的收放板(1322)，两个主转板(1321)之间通过转轴固定连接，所述主转板(1321)通过转轴与固定板(131)的底端内壁转动连接。

3.根据权利要求2所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述垫座收组件(142)包括收放盒(1421)和垫座(1422)，所述收放盒(1421)底部设置开口，所述垫座(1422)经过开口容置在收放盒(1421)内，并与收放盒(1421)进行可拆卸连接，其中：

所述垫座(1422)包括抬高板(1422A)，所述抬高板(1422A)的横截面为“梯形”的缓坡结构，且所述抬高板(1422A)底部开设卡接腔(1422E)。

4.根据权利要求3所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述垫座(1422)还包括侧吸板(1422B)，所述侧吸板(1422B)设置在抬高板(1422A)的两侧，然后卡接腔(1422E)延伸到侧吸板(1422B)的底部，其中：

所述收放盒(1421)内设置一级磁感应线圈；

所述侧吸板(1422B)的外围设置一级磁吸层。

5.根据权利要求4所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述转动架(141)包括转动板(1411)和滑板(1412)，所述转动板(1411)通过铰轴与车身(120)的另一个波峰侧壁转动连接。

6.根据权利要求5所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述卡接腔(1422E)内相对设置有两个适应块(1422C)，所述适应块(1422C)与抬高板(1422A)滑动连接，且二者之间固定连接有复位弹簧(1422D)，且所述适应块(1422C)相对的一侧为锲形面。

7.根据权利要求6所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述转动板(1411)外位于滑板(1412)的顶部设置连接顶板(1411A)，所述连接顶板(1411A)的底部设置电动推杆(1413)，所述电动推杆(1413)的伸缩端与滑板(1412)固定连接，其中：

所述滑板(1412)与转动板(1411)滑动连接。

8.根据权利要求1所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述卷辊(133)外表面设置勾面。

9.根据权利要求2所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述卷辊(133)的外层设置二级磁感应线圈，并且所述防滑垫内沿长度方向等间距设置多个二级磁吸层。

10.根据权利要求9所述的面向轮式物流机器人的无障碍化辅助设备，其特征在于：所述主转板(1321)上靠近收放板(1322)顶部的位置设置主转顶板(1323)，所述主转顶板(1323)的底部设置滑杆(1323A)，所述滑杆(1323A)与收放板(1322)滑动连接，所述主转顶板(1323)与收放板(1322)之间设置调节弹簧(1323B)，所述调节弹簧(1323B)的顶端与主转顶板(1323)底壁固定连接，所述调节弹簧(1323B)底端与收放板(1322)顶壁固定连接，且收放板(1322)的外端转动连接有侧轮(1322A)，所述侧轮(1322A)与卷辊(133)同轴连接。

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