CN114852214A - 机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人,该机器人包括:箱体(10)、门体(20)以及门体驱动机构(30),所述箱体(10)具有用于容纳物品的容纳空间和进出所述容纳空间的门口;所述门体(20)贴近所述箱体(10)的内壁设置,用于关闭和打开所述门口;所述门体驱动机构(30)与所述门体(20)传动连接,以驱动所述门体(20)沿所述箱体(10)的内壁往复移动。通过将门体设置于箱体的内壁,并限定门体的移动轨迹为沿箱体的内壁可以使门体在打开时不占用外部空间,从而使得机器人在狭小的空间内作业更加灵活。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域,尤其涉及一种机器人
背景技术
随着人工智能技术的飞速发展,机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,拥有移动能力的机器人逐渐进入更多领域,为人们提供各种服务。多种场景下,机器人可以完成餐饮运送,医疗物品运送、垃圾运送等重复性的工作,运送类机器人行业正在快速发展。
运送类机器人通常设置有至少一个箱体,用于容纳所要运送的物品。每个箱体均设置有的门体,相关技术中,门体通常设计为向外打开的方式,这种设计需要占用外部空间,当机器人在狭小空间内作业时候,容易出现门体无法打开或者打开后无法关闭的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一,尤其是解决机器人在开门时占用外部空间,而无法在狭小空间内作业的问题。为此,本发明的实施例提出一种机器人,包括:
箱体,所述箱体具有用于容纳物品的容纳空间和进出所述容纳空间的门口;
门体,所述门体贴近所述箱体的内壁设置,用于关闭和打开所述门口;
门体驱动机构,所述门体驱动机构与所述门体传动连接,以驱动所述门体沿所述箱体的内壁往复移动,以关闭和打开所述门口。
通过将门体设置于箱体的内壁,并限定门体的移动轨迹为沿箱体的内壁可以使门体在打开时不占用外部空间,从而使得机器人在狭小的空间内作业更加灵活。
在一些实施例中,所述门体的形状为圆弧形,所述箱体的内壁至少在所述门体的可移动范围内与所述门体的形状相适配。
在一些实施例中,所述门体驱动机构包括转盘和驱动组件;
所述转盘的固定部固定于所述箱体,所述门体固定连接于所述转盘的旋转部,并能够随所述旋转部移动;
所述驱动组件与所述转盘的旋转部传动连接,以驱动所述转盘的旋转部旋转。
在一些实施例中,所述驱动组件包括驱动部件、第一齿轮以及第二齿轮;
所述第一齿轮设置于所述驱动部件的转轴上,所述第二齿轮设置于所述箱体,并与所述转盘的旋转部连接,所述第二齿轮与所述转盘的旋转部同轴设置,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
在一些实施例中,所述驱动部件为舵机,所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径;
所述转盘为轴承。
在一些实施例中,所述转盘为第一皮带轮,所述驱动组件包括驱动部件和固定在所述驱动部件的转轴上的第二皮带轮,所述第一皮带轮和所述第二皮带轮通过同步带传动连接。
在一些实施例中,所述门体的形状为平板状,所述箱体的内壁至少在所述门体的可移动范围内与所述门体的形状相适配。
在一些实施例中,所述门体驱动机构包括直线电机,所述直线电机与所述门体传动连接,以驱动所述门体沿所述箱体的内壁往复移动。
在一些实施例中,所述机器人具有至少两个所述箱体,每个所述箱体均设置有所述门体和所述门体驱动机构。
在一些实施例中,所述机器人还包括通用底盘,所有所述箱体均设置于所述通用底盘的上部,所有所述箱体在竖直方向上分部。
本发明的其他有益效果将在具体实施方式中详细介绍。
附图说明
图1是本发明一实施例中机器人的侧视图,其中两个门体均处于关闭状态;
图2是本发明一实施例中机器人的侧视图,其中两个门体均处于部分打开状态;
图3是本发明一实施例中机器人的侧视图,其中隐藏了部分结构,两个门体均处于打开状态;
图4是本发明一实施例中机器人的侧视图,其中隐藏了部分结构,两个门体均处于关闭状态。
附图标记:
10-箱体;20-门体;
30-门体驱动机构;31-转盘;32-驱动组件;321-驱动部件;322-第一齿轮;323-第二齿轮;
40-通用底盘。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本实施方式提供一种机器人,该机器人可以是运送机器人,本实施方式的技术方案主要围绕机器人门体相关的改进,首先解决门体在打开时候占用空间大的问题。
参阅图1-图4,图1展示的是机器人的1的侧视图,其中两个门体均处于关闭状态,与之相对应的是图4;图2展示的机器人的侧视图,其中两个门体均处于部分打开状态;与之相对应的是图3;图3和图4均隐藏了机器人的部分结构,以便于展示内部结构。该机器人包括:箱体10、门体20以及门体驱动机构30;箱体10可用于容纳餐饮、医疗物品或垃圾等物品,从而使机器人可分别用于餐饮运送,医疗物品运送、垃圾运送。机器人其他未介绍的部件不是本发明的主要改进点,因此不予一一介绍。
箱体10可以由支架和壳体组成,支架提供结构支撑,壳体包围在支架外侧形成防护。具体地,箱体10具有用于容纳物品的容纳空间和进出容纳空间的门口;物品从门口进入容纳空间内,容纳空间内的物品也可以从门口出来。门体20贴近箱体10的内壁设置,用于关闭和打开门口;门体驱动机构30与门体20传动连接,以驱动门体20沿箱体10的内壁往复移动。门体20的面积略大于门口的面积,以使门体20能够完全封闭门口。
机器人在关门时门体驱动机构30驱动门体20沿箱体10的内壁移动至箱体10内的容纳空间内,不占用外部空间,而由于门体20靠近箱体10的内壁,因此也仅仅占用箱体10内的很小的容纳空间。若箱体10的内壁设置有中空夹层,则门体20可以移动至该中空夹层内,从而完全不占用箱体10内的容纳空间。机器人在开门时门体驱动机构30驱动门体20沿箱体10的内壁反向移动至能够封闭门口的位置。可见,通过将门体20设置于箱体10的内壁,并限定门体20的移动轨迹为沿箱体10的内壁可以使门体20在打开时不占用外部空间,从而使得机器人在狭小的空间内作业更加灵活。
在一些实施例中,门体20的形状为圆弧形,箱体10的内壁至少在门体20的可移动范围内与门体20的形状相适配。也就是说箱体10的内壁可以全部是圆弧状,也可以部分是圆弧状,只要在门体20的行程范围内与门体20的形状相适配即可。箱体10的内壁可以为门体20的移动提供导向作用。在本实施方式中,箱体10为圆柱状结构,箱体10的内壁全部为圆弧状。在这种实施例中,门体20的移动轨迹为圆弧曲线。
参阅图3,门体驱动机构30包括转盘31和驱动组件32;转盘31的固定部固定于箱体10,门体20固定连接于转盘31的旋转部,并能够随旋转部移动;驱动组件32与转盘31的旋转部传动连接,以驱动转盘31的旋转部旋转。转盘31作为门体20的安装基础,能够使门体20具有稳定的运动轨迹。门体20的上下端均可设置一个转盘31,只需其中一个转盘31与驱动组件32传动连接即可,另一个转盘31为从动盘。转盘31包括固定部和能够绕固定部旋转的旋转部,固定部和旋转部同轴设置,其中,固定部与箱体10固定连接,具体可以连接在箱体10的支架上,保证固定部的稳定。
进一步,参阅图3,驱动组件32包括驱动部件321、第一齿轮322以及第二齿轮323;第一齿轮322设置于驱动部件321的转轴上,第二齿轮323设置于箱体10,并与转盘31的旋转部连接,第二齿轮323与转盘31的旋转部同轴设置,第一齿轮322与第二齿轮323啮合,第二齿轮323能够绕自身中心轴转动。驱动部件321可以为舵机,舵机启动,驱动第一齿轮322转动,进一步带动第二齿轮323转动,第二齿轮323可以与转盘31的旋转部固定连接,从而使转盘31的旋转部与第二齿轮323同步旋转,从而使固定在转盘31上的门体20转动,并移动到指定位置(开门位置或者关门位置)。
在一些实施例中,驱动部件321为舵机,舵机由电动机、传动部件和离合器组成,能够实现精准地驱动。驱动部件321也可以根据需求选择其他能够实现转动驱动的部件。
其中,第一齿轮322的直径小于第二齿轮323的直径,使两者具有良好的传动比,保证电动机正常运转。转盘31可以采用轴承。轴承的尺寸与圆柱状的箱体10的直径相当,具体以门体20的设置位置而定。转盘31的固定部为轴承的内圈,转盘31的旋转部为轴承的外圈。门体20的转动速度由电动机的转速以及第一齿轮322和第二齿轮323的传动比决定,可以先确定第一齿轮322和第二齿轮323的传动比,然后根据设计要求门体20的转动速度选择电机的型号和规格。
在一些实施例中,转盘31也可以为第一皮带轮,驱动组件32包括驱动部件和固定在驱动部件的转轴上的第二皮带轮,驱动部件具体可以为电机,第一皮带轮和第二皮带轮通过同步带传动连接。驱动部件驱动第二皮带轮,第二皮带轮通过同步带带动第一皮带轮旋转,从而使第一皮带轮上的门体20转动,并移动到指定位置(开门位置或者关门位置)。第一皮带轮的直径大于第二皮带的直径,使两者具有良好的传动比,保证电动机正常运转。该实施例中,门体20的转动速度由驱动部件的转速以及第一皮带轮和第二皮带轮的传动比决定,可以先确定第一皮带轮和第二皮带轮的传动比,然后根据设计要求门体20的转动速度选择电机的型号和规格。
在一些实施例中,门体20的形状也可以为平板状,箱体10的内壁至少在门体20的可移动范围内与门体20的形状相适配。在这种实施例中,门体20的移动轨迹为直线。箱体10的内壁可以是部分为圆弧状,部分为平板状,在这种实施例中门体20设置在箱体10的平板状的位置。当然,箱体10的内壁也可以是全部为平板状,例如有四块平板围成的方形结构,那么平板状状的门体20可以设置在箱体10的任意一内壁上。
进一步,门体驱动机构30包括直线电机,直线电机与门体20传动连接,以驱动门体20沿箱体10的内壁往复移动。直线电机也可以更换为气缸等能够直线往复移动的部件,本领域技术人员可以根据实际的设计需求选择。
在一些实施例中,机器人具有至少两个箱体10,每个箱体10均设置有上述任一实施例的门体20和门体驱动机构30。参阅图1和图4,机器人具有两个箱体10,两个箱体10上下分布。本领域技术人员可以根据此发明构思设置更多个箱体10,多个箱体10均可以上下分布,也可以左右分布,也可以成矩阵式分布,本领域技术人员根据实际需求选择即可。
参阅图1-图4,机器人还包括通用底盘40,所有箱体10均设置于通用底盘40的上部,所有箱体10在竖直方向上分布。通用底盘40具有行走机构,能够控制机器人行走。通用底盘40内还设置有其他电器元件,例如电池、控制模块、电路板充电模块、信号发射模块、信号接收模块等。
具体地,通用层40内包含电池总成,电池总成可以包括电池和电源模块,该电源模块可以将电池提供的电压按照需要转换为多个所需电压进行输出。例如,电源模块可以包括多个直流/直流(DC/DC)转换器。电池主要提供直流电源,为运送机器人提供电能。电源模块的主要作用将电池输出的48V直流电源,通过DC/DC转化为24V、12V的输出电压,以及按所需通道数和数量提供不同类型的电源。为了提升电源维护便捷度,可以设置电源背板,以实现电源模块的可在线插拔的更换模式。
通用层40内还包含动力总成和中央处理器,动力总成可以包括底盘动力总成和顶升动力总成。底盘动力总成可以包括底盘运动控制器、增量编码器和底盘动力电机,其中,底盘运动控制器将增量编码器采集的脉冲信息基于第一通信协议发送给中央处理器,以及底盘运动控制器根据来自中央处理器的第一控制指令控制所述底盘动力电机的第二工作状态。顶升动力总成包括电动顶升部件,电动顶升部件响应来自中央处理器的第二控制指令以调整第三工作状态。
具体地,底盘运动控制器通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,简称PMW)的方式控制电机运转的方向和速度,并且,通过CAN总线给中央处理器反馈信息(如增量编码器获得的距离信息、速度信息等)或接收来自中央处理器的信号以按照规划路径行驶。底盘驱动电机的主要作用是控制底盘的前进后退和转弯和运动方向,按照一定的规律要求和控制要求实现机器人地面行动的工作需求。电动顶升部件包括电动顶缸,电动顶缸主要用于抬升通用底盘40和下放通用底盘40,按照客户指定的抬升位置。
中央处理器可以以X86为载体架构,结合交换机和CAN分析仪处理来自各传感器返回的数据,以及底盘运动控制器、人机交互模块返回的所有数据。负责整个运送机器人的信号处理和通信控制功能。
在一个实施例中,所述顶升动力总成还可以包括:接近开关和触位开关。其中,所述接近开关用于获取所述电动顶升部件的目标位和当前位之间的距离,并且发送给所述中央处理器。所述触位开关用于在所述电动顶升部件的目标位和当前位之间的距离小于预设距离时,给所述中央处理器发送触位信息,以使得所述中央处理器控制所述电动顶升部件保持第三工作状态或者控制所述电池总成停止向所述电动顶升部件供电。
例如,接近开关主要用于反馈电动顶缸的上升和下降时距离目标位的距离,防止过量上升或过量下降,并且可以以模拟量的形式将距离信息通过CAN总线发送至中央处理器。触位开关主要作用时当电动顶缸的上升和下降的位置到达设定位置时,触发限位开关并将触发信号通过CAN总线发送给中央处理器,以实现控制电动顶缸保持或切断电动顶缸的电源,防止误动作。
此外,为了降低电机启动时电流过大导致部件受损,所述动力总成还包括:软启动器,设置在所述底盘动力电机和/或所述电动顶升部件与所述电池总成之间,以降低启动浪涌电流。通过设置软启动器可以有效防止电机启动冲击过大,对电源和其它负载造成冲击影响,实现小电流启动,恢复正常运行时切除的目的。
在另一个实施例中,所述顶升动力总成可以包括互锁装置,用于防止电动顶升部件异常下降。例如,通用底盘40内的电动顶缸可以抬起预定重量的货物,与容纳部(如可以设置成卡车头形式)处的电磁体形成磁力互锁,防止其脱落和不稳定的状态出现,从电气角度保证动力安全。同时,还可以根据不同的使用场景随时调换通用底盘40,如医院送餐,工厂运料等等。
如果运送场景比较复杂,可能出现多种紧急情况需要现场对运送机器人进行人工干预。具体地,所述机器人还可以包括安全急停模组,用户可以在紧急情况下通过安全急停模组关停运送机器人。
在一个具体实施例中,所述安全急停模组可以包括双冗余通道以提升系统的可靠度。
具体地,一个冗余通道用于发出检测脉冲以确定急停回路状态,并且在停回路状态异常时切断电源,另一个冗余通道用于响应于用户操作切断电源,所述安全急停模组通过安全继电器控制外围中间继电器的方式,控制所述电池总成以切断电源。
进一步,安全急停模组独立于整个电池总成,通过安全继电器控制外围中间继电器的方式控制整个动力电路,安全继电器内部组成双冗余通道,防止继电器误动作造成的损害。一方面安全继电器内部发出安全检测脉冲,一直检测安全回路的通断状态,当整个急停回路存在异常时自动切断电源以保证整机安全。另一方面独立的安全急停模组可以至少部分解决运送机器人的电源系统或中央处理器故障时导致无法实现急停的事件发生。
在紧急情况下,用户可以按下急停开关,安全继电器收到急停断开信号,断开对应的安全继电器输出触点,进而断开对应的功率继电器模组,以实现断开对应的电源,使得运送机器人处于用户希望的工作状态。
通用层40内还可以设置第一监测总成,第一监测总成可以包括:防跌落传感器、超声波传感器和防碰撞传感器。其中,防跌落传感器用于获取路面信息。超声波传感器用于获取障碍物信息。防碰撞传感器用于获取碰撞信息。
其中,超声传感器的主要作用是检测周围物体与运送机器人的距离,当物体与运送机器人靠近时,发出相应电信号,运算结果反馈给协议转换器,协议转换器通过CAN总线反馈给中央处理器,使得中央处理器可以根据控制切断底盘动力电机的电源。防碰撞传感器的主要作用检测到运送机器人与物体相碰时,发出相应电信号,运算结果反馈给协议转换器,协议转换器通过CAN总线反馈给中央处理器,使得中央处理器可以根据控制切断底盘动力电机的电源。防跌落传感器主要检测地面是否有坑和洞,反馈给协议转换器,协议转换器通过CAN总线反馈给中央处理器,使得中央处理器可以根据控制切断底盘动力电机的电源,防止掉坑。
为了降低整个系统的通信复杂度。可以将防跌落传感器、超声波传感器和防碰撞传感器的输出信息转换为支持相同的通信协议。例如,第一监测总成还包括:协议转换器,用于将来自所述防跌落传感器、所述超声波传感器和所述防碰撞传感器的输出信号转换为符合第一通信协议的信号。例如,防跌落传感器输出模拟信号,可以将该模拟信号转换为支持CAN协议的格式。超声波传感器输出的符合RS485协议的输出信号转换为支持CAN协议的格式。防碰撞传感器输出的数字信号转换为支持CAN协议的格式。这也可以有效降低系统通信的复杂度。协议转换器可以采集来自防碰撞传感器、超声传感器、防跌落传感器的数据,并且将分析处理运算结果通过CAN总线传送给中央处理器。
在另一个实施例中,为了便于用户及时了解运送机器人的工作状态,所述机器人还可以包括:状态指示灯。该状态指示灯可以设置在所述通用底盘40或所述容纳部上,以提示所述运送机器人的整机状态。具体地,状态指示灯可以为显示灯带,主要作用是根据运送机器人的运行状态,反馈出不同的颜色给用户,从视觉上反馈运行状态。例如,绿色表示正常运转状态,黄色表示待机状态,红色表示故障状态等。
在其他实施例中,所述机器人还可以包括:第三监测总成,以获取道路状态信息等,例如,前方障碍物信息、环境图像信息等。
具体地,所述第三监测总成可以包括以下至少一种:图像传感器和激光雷达。其中,图像传感器基于第二通信协议与所述中央处理器通信,用于获取图像信息,并将图像信息发送给中央处理器。激光雷达基于第二通信协议与所述中央处理器通信,用于获取周围环境的多维信息,并将所述多维信息发送给中央处理器。所述图像信息和所述周围环境的多维信息中至少一种用于规划路径。
此外,运送机器人还可以具有运送环境信息采集的功能。例如,机器人还可以包括:第二监测总成。该第二监测总成基于第二通信协议与所述中央处理器通信,用于获取环境信息,并且将所述环境信息发送给所述中央处理器。
在一个实施例中,所述控制总成和所述电池总成采用不同的接地。具体地,动力总成的供电回路与控制总成的供电回路之间采用隔离供电方式,例如,动力总成和控制总成之间不共地,这样可以保证电气隔离,保证强电和弱电之间的分开布置,有效降低共地造成的电磁干扰和通行共模干扰。
机器人自带的环境监控模块可以实时监测医院或者工厂的环境数据,如温度、湿度、氧气浓度、烟雾、是否起火或有毒气体的存在等,并可通过无线通信模块发送给服务器端或维护人员的客户端。
例如,机器人包括通用底盘40和箱体两个主要部份。具体地,由底盘运动控制器、中央处理器、电源模块、人机交互模块和第二监测、两个底盘动力电机、2个激光雷达组成和1个电动顶缸组成,当某个模块、激光雷达或电机出现故障时,只需要进行替换即可完成修理过程,有效降低了修理复杂度和提升修理效率。
上述实施例的机器人可以应用为室内运送机器人,采用“激光雷达+机器视觉”的融合技术,拥有自主导航、障碍识别、行人避让等智慧功能;看路识路不堵路,可以最大化避免给医院服务环境运维增负。此外,机器人还能自动与电梯交互,独自乘坐电梯,实现跨楼层配送,将物品精准送达目的地。该运送机器人可以应用于诸如医院、餐饮、商业活动中心、商场等,便于进行物体运输、信息咨询、导航等。
具体地,室内运送机器人在餐食、被服、医疗物资等多场景代替传统人力,减轻医护人员工作压力。尤其是在护士值夜班的场景以及高危环境物资运送方面,机器人的应用将大幅减少医护人员的劳动量。
下面参考图1-4描述根据本发明一个具体示例的机器人。
该实施例的机器人包括:两个箱体10、两个门体20、两个门体驱动机构30以及一个通用底盘40;每个箱体10均设置有门体20和门体驱动机构30,所有箱体10均设置于通用底盘40的上部,所有箱体10在竖直方向上分部。
其中,箱体10具有用于容纳物品的容纳空间和进出容纳空间的门口;门体20贴近箱体10的内壁设置,用于关闭和打开门口;门体驱动机构30与门体20传动连接,以驱动门体20沿箱体10的内壁往复移动。门体20的形状为圆弧形,箱体10的内壁至少在门体20的可移动范围内与门体20的形状相适配。门体驱动机构30包括转盘31和驱动组件32;转盘31的固定部固定于箱体10,门体20固定连接于转盘31的旋转部,并能够随旋转部移动;驱动组件32与转盘31的旋转部传动连接,以驱动转盘31的旋转部旋转。
驱动组件32包括舵机、第一齿轮322以及第二齿轮323;第一齿轮322设置于驱动部件321的转轴上,第二齿轮323设置于箱体10,并与转盘31的旋转部连接,第二齿轮323与转盘31的旋转部同轴设置,第一齿轮322与第二齿轮323啮合。第一齿轮322的直径小于第二齿轮323的直径;转盘31为轴承。
该实施例的机器人在关门时门体驱动机构30驱动门体20沿箱体10的内壁移动至箱体10内的容纳空间内,不占用外部空间,由于门体20靠近箱体10的内壁,因此也仅仅占用箱体10内的很小的容纳空间。可见,通过将门体20设置于箱体10的内壁,并限定门体20的移动轨迹为沿箱体10的内壁可以使门体20在打开时不占用外部空间,使得机器人在狭小的空间内作业更加灵活。
该机器人的使用操作方法如下:
首先,由通用底盘40底部的的行走装置驱动整个机器人至指定位置;
然后,通用底盘40内的控制部件控制门体驱动机构正转,门体驱动机构将动力传递至门体20,使门体20旋转,从而打开门口,运送者将需要搬运的物品,通过该门口放进箱体10的容纳空间内,然后控制部件控制门体驱动机构反转,从而门体驱动机构将动力传递至门体20,使门体20反向旋转,从而打开关闭。
进一步,机器人运送物品到目的地后,控制部件控制门体驱动机构正转,门体驱动机构将动力传递至门体20,使门体20旋转,从而打开门口,接受者从容纳空间内取出物品,控制部件控制门体驱动机构反转,从而门体驱动机构将动力传递至门体20,使门体20反向旋转,从而打开关闭。
最后,机器人根据需要行走至指定位置,等待下一个运送指令。
下面描述根据本发明另外一个具体示例的机器人。
参阅图1-图4,该具体示例的机器人包括:通用底盘40、容纳部、动力总成、控制总成、电池总成、安全急停模组、第一监测总成、第二监测总成、无线通信模块、状态指示灯以及第三监测总成。容纳部主要有两个箱体10组成。其中,动力总成包括多个动力源,多个动力源分别设置在通用底盘40上;控制总成设置在容纳部中,用于控制多个动力源的第一工作状态;以及电池总成用于提供电源;其中,容纳部设置在通用底盘40上方,动力总成和控制总成之间基于第一通信协议通信。本示例的机器人以控制总成、动力总成和电池总成的方式实现整体系统模块化设计,并将控制总成设置在独立于通用底盘40之外的容纳部中,有效改善了目前运送机器人通信复杂,供电复杂,安装布局困难,系统复杂紊乱且电磁干扰较严重,不易维护等缺点。
其中,第二监测总成基于第二通信协议与控制总成,如中央处理器通信,用于获取环境信息,并且发送给中央处理器。无线通信模块设置在通用底盘40中,基于第二通信协议与中央处理器通信,用于通过无线通信方式与客户端或服务器端进行信息交互。状态指示灯设置在通用底盘40上,以提示运送机器人的整机状态。
进一步,动力总成包括底盘动力总成和顶升动力总成;底盘动力总成包括底盘运动控制器、增量编码器和底盘动力电机,其中,底盘运动控制器将增量编码器采集的脉冲信息基于第一通信协议发送给控制总成,底盘运动控制器根据来自控制总成的第一控制指令控制底盘动力电机的第二工作状态。
第三监测总成包括:图像传感器和激光雷达,图像传感器基于第二通信协议与控制总成,如中央处理器通信,用于获取图像信息,并将图像信息发送给中央处理器;激光雷达基于第二通信协议与中央处理器通信,用于获取周围环境的多维信息,并将多维信息发送给中央处理器;其中,图像信息和周围环境的多维信息中至少一种用于规划路径。
顶升动力总成包括电动顶升部件、接近开关、触位开关、软启动器以及互锁装置,电动顶升部件响应来自控制总成的第二控制指令以调整第三工作状态。接近开关用于获取电动顶升部件的目标位和当前位之间的距离,并且发送给控制总成;以及触位开关用于在电动顶升部件的目标位和当前位之间的距离小于预设距离时,给控制总成发送触位信息,以使得控制总成控制电动顶升部件保持第三工作状态或者控制电池总成停止向电动顶升部件供电。软启动器设置在底盘动力电机和/或电动顶升部件与电池总成之间,以降低启动浪涌电流。互锁装置用于防止电动顶升部件异常下降。
安全急停模组包括双冗余通道,其中,一个冗余通道用于发出检测脉冲以确定急停回路状态,并且在停回路状态异常时切断电源,另一个冗余通道用于响应于用户操作切断电源,安全急停模组通过安全继电器控制外围中间继电器的方式,控制电池总成以切断电源。
第一监测总成包括协议转换器、防跌落传感器、超声波传感器、防碰撞传感器,多个传感器分别设置在通用底盘40上,以获取运动相关信息。防跌落传感器用于获取路面信息;超声波传感器用于获取障碍物信息,防碰撞传感器用于获取碰撞信息。协议转换器用于将来自防跌落传感器、超声波传感器和防碰撞传感器的输出信号转换为符合第一通信协议的信号。
控制总成包括中央处理器、人机交互模块,其中,中央处理器基于运动相关信息控制第一工作状态。人机交互模块基于第二通信协议与中央处理器通信,用于将用户操作发送给中央处理器,以及输出与用户操作对应的反馈结果。
第一通信协议包括:控制器局域网总线协议、RS485和传输控制协议/互联协议中任意一种。控制总成和电池总成采用不同的接地。
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”、“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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,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;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种机器人,其特征在于,包括:
箱体(10),所述箱体(10)具有用于容纳物品的容纳空间和进出所述容纳空间的门口;
门体(20),所述门体(20)贴近所述箱体(10)的内壁设置,用于关闭和打开所述门口;
门体驱动机构(30),所述门体驱动机构(30)与所述门体(20)传动连接,以驱动所述门体(20)沿所述箱体(10)的内壁往复移动以关闭和打开所述门口。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述门体(20)的形状为圆弧形,所述箱体(10)的内壁至少在所述门体(20)的可移动范围内与所述门体(20)的形状相适配。
3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,所述门体驱动机构(30)包括转盘(31)和驱动组件(32);
所述转盘(31)的固定部固定于所述箱体(10),所述门体(20)固定连接于所述转盘(31)的旋转部,并能够随所述旋转部移动;
所述驱动组件(32)与所述转盘(31)的旋转部传动连接,以驱动所述转盘(31)的旋转部旋转。
4.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,所述驱动组件(32)包括驱动部件(321)、第一齿轮(322)以及第二齿轮(323);
所述第一齿轮(322)设置于所述驱动部件(321)的转轴上,所述第二齿轮(323)设置于所述箱体(10),并与所述转盘(31)的旋转部连接,所述第二齿轮(323)与所述转盘(31)的旋转部同轴设置,所述第一齿轮(322)与所述第二齿轮(323)啮合。
5.根据权利要求4所述的机器人,其特征在于,所述驱动部件(321)为舵机,所述第一齿轮(322)的直径小于所述第二齿轮(323)的直径;
所述转盘(31)为轴承。
6.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,所述转盘(31)为第一皮带轮,所述驱动组件(32)包括驱动部件和固定在所述驱动部件的转轴上的第二皮带轮,所述第一皮带轮和所述第二皮带轮通过同步带传动连接。
7.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述门体(20)的形状为平板状,所述箱体(10)的内壁至少在所述门体(20)的可移动范围内与所述门体(20)的形状相适配。
8.根据权利要求7所述的机器人,其特征在于,所述门体驱动机构(30)包括直线电机,所述直线电机与所述门体(20)传动连接,以驱动所述门体(20)沿所述箱体(10)的内壁往复移动。
9.根据权利要求1-8任一项所述的机器人,其特征在于,所述机器人具有至少两个所述箱体(10),每个所述箱体(10)均设置有所述门体(20)和所述门体驱动机构(30)。
10.根据权利要求9任一项所述的机器人,其特征在于,所述机器人还包括通用底盘(40),所有所述箱体(10)均设置于所述通用底盘(40)的上部,所有所述箱体(10)在竖直方向上分部。
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