CN114440067B - 雷达装置及其物流机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种物流机器人的雷达装置，包括底盘支架、设于底盘支架上的雷达组件，雷达组件包括雷达模块、转动筒、驱动器和限位件；雷达模块位于转动筒内，且雷达模块与转动筒的内壁螺接；转动筒沿底盘支架的厚度方向穿设底盘支架，且转动筒的两端分别位于底盘支架的两侧；驱动器设于底盘支架上并用于驱动转动筒转动；限位件与底盘支架连接，并穿设于雷达模块，以使驱动器驱动转动筒转动时雷达模块沿转动筒的轴向方向滑移。驱动电机的正反转实现控制与转动筒内壁螺接的雷达模块在转动筒内的滑移位置，驱动电机的正转，使转动筒驱动雷达模块沿转动筒的延伸方向朝向远离地面的方向移动，反之则朝向地面方向移动。

Description

雷达装置及其物流机器人
技术领域
本发明属于物流机器人领域，尤其涉及雷达装置及其物流机器人。
背景技术
随着电子商务的日益发展，与之配套的物流产业也在不断发展创新，物流效率一直是各个电商巨头的痛点。为了提高仓库运营效率，降低物流成本，电商巨头们纷纷研发物流配送机器人，助推企业仓储物流系统升级优化。
目前在道路上进行运输的物流机器人所设置的扫描雷达基本都是固定的，无法在垂直方向进行活动，当道路上的石头位于所述物流机器人的底盘支架下时，扫描雷达难以扫描到，易导致物流机器人在转向时因位于所述物流机器人的底盘支架下的石子而卡住的情况发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种雷达装置，旨在解决现有技术中扫描模块无法在垂直方向上进行移动的技术问题。
本发明是这样实现的：
一种雷达装置，包括底盘支架、设于所述底盘支架上的雷达组件，所述雷达组件包括雷达模块、转动筒、驱动器和限位件；所述雷达模块位于所述转动筒内，且所述雷达模块与所述转动筒的内壁螺接；所述转动筒沿所述底盘支架的厚度方向穿设所述底盘支架，且所述转动筒的两端分别位于所述底盘支架的两侧；所述驱动器设于所述底盘支架上并用于驱动所述转动筒转动；所述限位件与所述底盘支架连接，并穿设于所述雷达模块，以使所述驱动器驱动所述转动筒转动时所述雷达模块沿所述转动筒的轴向方向滑移。
进一步地，所述雷达模块包括具有两个相对设置的转动轴的驱动电机，以及分别与所述转动轴连接的上雷达扫描器和下雷达扫描器；所述驱动电机上套接有与所述转动筒内壁螺接的固定筒；所述固定筒套设于所述限位件上并能够沿所述限位件进行滑移，滑移后的所述固定筒带动所述驱动电机沿所述转动筒的轴向方向滑移。
进一步地，所述限位件包括依次连接的固定部、连接部和限位部；所述固定部与所述转动筒的外圈沿轴向方向平行设置，且所述固定部的一端与底盘支架固定连接，另一端连接于所述连接部；所述连接部位于所述转动筒远离地面的一端的端部；所述限位部与所述转动筒的内圈沿轴向方向平行设置，且所述限位部的一端与所述连接部连接，另一端自所述连接部的一端沿所述转动筒的轴向穿过所述固定筒并穿出于所述转动筒。
进一步地，所述转动筒的两端均连接有环片，所述限位部的两端分别与两个所述环片的内圈相邻。
进一步地，所述上雷达扫描器和所述下雷达扫描器均包括扫描器本体和底座；所述扫描器本体和所述底座同轴设置；所述转动筒的两个端部均设有霍尔感应器，所述上雷达扫描器和所述下雷达扫描器上均套设有与所述霍尔感应器感应的磁性环。
进一步地，所述转动筒上套设有转动外齿轮，所述驱动器上设有与所述转动外齿轮啮合的驱动齿轮。
进一步地，所述底盘支架上设有两个相对设置的采集模块，两个所述采集模块与所述驱动电机电性连接；所述采集模块用于采集所述物流机器人移动路线上的障碍的障碍信息，并将所述障碍信息发出。
进一步地，所述底盘支架上还设有分析模块和处理模块；所述分析模块、所述处理模块和所述驱动电机电性连接；
所述分析模块用于接收所述采集模块所发出的所述障碍信息，并根据所述障碍信息分析所述障碍的高度与所述底盘支架的离地间隙之差，若所述障碍的高度高于所述底盘支架的离地间隙，则产生对比信息并发送所述对比信息至所述处理模块。
进一步地，所述处理模块根据所述对比信息控制所述驱动电机，驱使所述转动筒转动以使所述下雷达扫描器移动至所述转动筒靠近地面的一端。
一种物流机器人，包括上述雷达装置，以及设于所述底盘支架上方的货仓；所述底盘支架的两侧分别设有驱动轮。
本发明的有益效果在于：通过将转动筒穿设底盘支架，以使得转动筒的一端位于底盘支架与地面之间的区域内，另一端位于底盘支架远离地面的一侧上，以使得的雷达模块能够在转动筒的驱动下滑移至底盘支架与地面之间的区域内；通过驱动器驱动转动筒转动并结合与底盘支架固定的限位件，以实现驱动器驱动转动筒时，雷达模块沿限位件的延伸方向在转动筒内滑移；在本实施例中，通过驱动电机的正反转实现控制与转动筒内壁螺接的雷达模块在转动筒内的滑移位置，本实施例中，通过驱动电机的正转，使得转动筒驱动雷达模块沿转动筒的延伸方向朝向远离地面的方向移动，反之则朝向地面方向移动。
附图说明
图1是本发明实施例提供的物流机器人的结构示意图；
图2是图1中A处放大示意图，以表示本发明实施例提供的物流机器人的雷达装置的结构示意图一；
图3是本发明实施例提供的物流机器人的物流机器人的雷达装置的结构示意图二；
图4是图3中的B处放大图；
图5是本发明实施例提供的采集模块、分析模块、处理模块、霍尔感应器和驱动器的电性连接的结构示意图。
附图标记：
10、底盘支架；201、转动筒；211、环片；221、转动外齿轮；202、驱动器；212、驱动齿轮；203、限位件；213、固定部；223、连接部；233、限位部；30、驱动电机；301、上雷达扫描器；302、下雷达扫描器；303、扫描器本体；304、底座；305、固定筒；50、采集模块；60、分析模块；70、处理模块；80、货仓；90、驱动轮；100、磁性环；200、霍尔感应器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”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。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1至图4所示，为本发明实施例提供的一种物流机器人的雷达装置，包括底盘支架10、设于所述底盘支架10上的雷达组件(图中未标记)，所述雷达组件包括雷达模块(图中未标记)、转动筒201、驱动器202和限位件203；所述雷达模块位于所述转动筒201内，且所述雷达模块的外壁与所述转动筒201的内壁螺接；所述转动筒201沿所述底盘支架10的厚度方向穿设所述底盘支架10，且所述转动筒201的两端分别位于所述底盘支架10的两侧；所述驱动器202设于所述底盘支架10上并用于驱动所述转动筒201转动；所述限位件203与所述底盘支架10连接，并穿设于所述雷达模块，以使所述驱动器202驱动所述转动筒201转动时所述雷达模块沿所述转动筒201的轴向方向滑移。
通过将转动筒201穿设底盘支架10，以使得转动筒201的一端位于底盘支架10与地面之间的区域内，另一端位于底盘支架10远离地面的一侧上，以使得雷达模块20能够在转动筒201的驱动下滑移至底盘支架10与地面之间的区域内；通过驱动器202驱动转动筒201转动并结合与底盘支架10固定的限位件203，以实现驱动器202驱动转动筒201时，雷达模块20沿限位件203的延伸方向在转动筒201内滑移；在本实施例中，通过驱动器202的正反转实现控制与转动筒201内壁螺接的雷达模块20在转动筒201内的滑移位置，本实施例中，通过驱动电机30的正转，使得转动筒201驱动雷达模块20沿转动筒201的延伸方向朝向远离地面的方向移动，反之则朝向地面方向移动。
其中，雷达模块20和转动筒201的内壁也可以是以往复丝杆的形式连接，使得转动筒201只需要在一个方向转动即可实现雷达模块20在转动筒201的内部沿转动筒201的延伸方向往复移动。
参见图2和图3，所述雷达模块20包括具有两个相对设置的转动轴的驱动电机30，以及分别与所述转动轴连接的上雷达扫描器301和下雷达扫描器302，以通过具有两个相对设置的转动轴，实现驱动上雷达扫描器301和下雷达扫描器302能够转动，以便于雷达模块20实现360度转动扫描的工作；所述驱动电机30上套接有与所述转动筒201内壁螺接的固定筒305，通过固定筒305与驱动电机30的装配实现转动筒201驱动驱动电机30沿转动筒201的延伸方向滑移的目的，其中，固定筒305可以是与转动筒201内壁螺接的，也可以与转动筒201的内壁以往复丝杆的形式连接的，实现通过驱动器202驱动转动筒201转动而实现驱动雷达模块20在转动筒201内的移动；所述限位件203穿设于所述固定筒305上，通过限位件203穿设固定筒305，以实现转动筒201转动并驱动固定筒305沿限位件203的延伸方向在转动筒201内滑移；当所述转动筒201转动时驱动所述固定筒305带动所述驱动电机30沿所述限位件203的延伸方向滑移。
参见图2和图3，所述限位件203包括依次连接的固定部213、连接部223和限位部233；所述固定部213与所述转动筒201的外圈相邻设置，且所述固定部213的一端与底盘支架10固定连接，另一端连接于所述连接部223；所述连接部223位于所述转动筒201远离地面的一端的端部；所述限位部233与所述转动筒201的内圈相邻设置，且所述限位部233的一端与连接部223连接，另一端自所述连接部223的一端穿过所述固定筒305并穿出于所述转动筒201远离所述连接部223的一端。其中，限位部233与转动筒201平行设置。
通过固定部213、连接部223和限位部233的依次连接构成U型结构，并通过分别将固定部213和限位部233设于与转动筒201的外圈和内圈相邻，使得当转动筒201转动有偏差时，转动筒201转动时与限位部233、固定部213、或限位部233存在摩擦，而提醒用户，物流机器人的雷达装置需要维修；并通过固定部213与底盘支架10的固定连接，而使连接部223和限位部233为悬空状态，使得限位件203难以对转动筒201的转动造成干扰，并能够确保转动筒201转动后雷达模块20能够沿限位部233的延伸方向在转动筒201内移动。
参见图3和图4，所述转动筒201的两端均连接有环片211，所述限位部233的两端分别与两个所述环片211的内圈相邻。通过设置环片211以缩小转动筒201的两个端部的开口，进而限制雷达模块20难以脱离转动筒201。
参见图2和图3，所述上雷达扫描器301和所述下雷达扫描器302均包括均为圆柱状的扫描器本体303和底座304；设置与扫描器本体303连接的底座304的目的在于，以便于驱动电机30通过底座304带动扫描器本体303转动；所述扫描器本体303、所述底座304和所述驱动电机30的转动轴同轴设置，以使得雷达模块20在转动筒201内转动时难以与转动筒201内产生干扰。所述转动筒201的两个端部均设有霍尔感应器200，所述上雷达扫描器301和所述下雷达扫描器302上均套设有与所述霍尔感应器200感应的磁性环100；通过霍尔感应器200感应到磁性环100时，即雷达模块20抵达至转动筒201的端部，进而停止转动筒201的转动，实现雷达模块20的定位；当所述霍尔感应器200感应到所述磁性环100时，所述转动筒201停止转动，且所述扫描器本体303突出于所述转动筒201的端部。
参见图2和图3，所述转动筒201上套设有转动外齿轮221，所述驱动器202上设有与所述转动外齿轮221啮合的驱动齿轮212。设置转动外齿轮221的目的在于，使转动筒201通过转动外齿轮221与驱动齿轮212啮合，便于驱动器202驱动转动筒201转动。
参见图1和图5，所述底盘支架10上设有两个相对设置的采集模块50，本实施例中的采集模块50为工业相机，两个所述采集模块50与所述驱动电机30电性连接；所述采集模块50用于采集所述物流机器人移动路线上的障碍并生成障碍信息，并将所述障碍信息发出。其中，两个采集模块50分别位于底盘支架10的前端和后端，前端即用于采集物流机器人的前进方向上的障碍，后端即用于采集物流机器人的后退方向上的障碍。
参见图5，所述底盘支架10内还设有分析模块60和处理模块70；所述分析模块60、所述处理模块70、所述采集模块50和所述驱动电机30电性连接；分析模块60用于接收所述障碍信息，并根据所述障碍信息分析出障碍的高度与所述底盘支架10的离地间隙之差，若所述障碍的高度低于所述底盘支架10的离地间隙，则发送对比信息至所述处理模块70。
参见图2至图5，所述处理模块70根据所述对比信息，控制所述驱动电机30，驱使所述转动筒201使所述下雷达扫描器302移动至所述转动筒201靠近地面的一侧。通过分析模块60分析出障碍信息是否低于离地间隙，而将高于离地间隙的障碍信息发送至处理模块70，以通过处理模块70来实现控制驱动器202的转动，进而实现调整雷达模块20在转动筒201内的位置；其中，当分析得出障碍信息是低于离地间隙时，处理器控制驱动器202反转，以使雷达模块20沿转动筒201的延伸方向朝向地面的移动，反之则背向地面移动。
其中，霍尔感应器200与处理模块70电性连接，当所述霍尔感应器200感应到所述磁性环100时，霍尔感应器200将感应信号发送至所述处理模块70，所述处理模块70控制所述驱动器202停止转动，以使所述转动筒201停止转动，且所述扫描器本体303突出于所述转动筒201的端部。
一种物流机器人，包括上述物流机器人的雷达装置，以及设于所述底盘支架10上方的货仓80；所述底盘支架10的两侧分别设有驱动轮90。通过雷达装置中的驱动电机30的正反转，实现调整雷达模块在底盘支架10竖直方向上的位置，当驱动电机30的正转时，转动筒201驱动雷达模块沿转动筒的延伸方向朝向货仓80的方向移动，反之，则朝向地面方向移动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种雷达装置，其特征在于：包括底盘支架、设于所述底盘支架上的雷达组件，所述雷达组件包括雷达模块、转动筒、驱动器和限位件；所述雷达模块位于所述转动筒内，且所述雷达模块与所述转动筒的内壁螺接；所述转动筒沿所述底盘支架的厚度方向穿设所述底盘支架，且所述转动筒的两端分别位于所述底盘支架的两侧；所述驱动器设于所述底盘支架上并用于驱动所述转动筒转动；所述限位件与所述底盘支架连接，并穿设于所述雷达模块，以使所述驱动器驱动所述转动筒转动时所述雷达模块沿所述转动筒的轴向方向滑移；
所述雷达模块包括具有两个相对设置的转动轴的驱动电机，以及分别与所述转动轴连接的上雷达扫描器和下雷达扫描器；所述驱动电机上套接有与所述转动筒内壁螺接的固定筒；所述固定筒套设于所述限位件上并能够沿所述限位件进行滑移，滑移后的所述固定筒带动所述驱动电机沿所述转动筒的轴向方向滑移；
所述限位件包括依次连接的固定部、连接部和限位部；所述固定部与所述转动筒的外圈沿轴向方向平行设置，且所述固定部的一端与底盘支架固定连接，另一端连接于所述连接部；所述连接部位于所述转动筒远离地面的一端的端部；所述限位部与所述转动筒的内圈沿轴向方向平行设置，且所述限位部的一端与所述连接部连接，另一端自所述连接部的一端沿所述转动筒的轴向穿过所述固定筒并穿出于所述转动筒；
所述转动筒的两端均连接有环片，所述限位部的两端分别与两个所述环片的内圈相邻；
所述上雷达扫描器和所述下雷达扫描器均包括扫描器本体和底座；所述扫描器本体和所述底座同轴设置；所述转动筒的两个端部均设有霍尔感应器，所述上雷达扫描器和所述下雷达扫描器上均套设有与所述霍尔感应器感应的磁性环；
所述转动筒上套设有转动外齿轮，所述驱动器上设有与所述转动外齿轮啮合的驱动齿轮；
所述底盘支架上设有两个相对设置的采集模块，两个所述采集模块与所述驱动电机电性连接；所述采集模块用于采集物流机器人移动路线上的障碍的障碍信息，并将所述障碍信息发出；
所述底盘支架上还设有分析模块和处理模块；所述分析模块、所述处理模块和所述驱动电机电性连接；
所述分析模块用于接收所述采集模块所发出的所述障碍信息，并根据所述障碍信息分析所述障碍的高度与所述底盘支架的离地间隙之差，若所述障碍的高度高于所述底盘支架的离地间隙，则产生对比信息并发送所述对比信息至所述处理模块；
所述处理模块根据所述对比信息控制所述驱动电机，驱使所述转动筒转动以使所述下雷达扫描器移动至所述转动筒靠近地面的一端。
2.一种物流机器人，其特征在于，包括如权利要求1所述的雷达装置，以及设于所述底盘支架上方的货仓；所述底盘支架的两侧分别设有驱动轮。
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