CN119927937B - 一种防碰撞式智能引导机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防碰撞式智能引导机器人，涉及机器人领域，包括底座，底座的下方设置有为装置提供驱动力的驱动座，且底座的上方设置有安装座，安装座的上方设置有机器人主体，所述安装座的外侧设置有防撞板，且防撞板的俯视截面呈圆弧状结构设计，防撞板在安装座的外侧均匀分布形成环装结构，所述防撞板的外侧安装有监测机构，对防撞板外侧的障碍物进行探测。该防碰撞式智能引导机器人通过在安装座外侧形成的环装结构防撞板可对安装座提供防撞保护，且可进行圆周的全方位防护，并且防撞板位于安装座外侧，可避免撞击直接作用到安装座上，提高装置的防撞效果。

Description

一种防碰撞式智能引导机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种防碰撞式智能引导机器人。

背景技术

智能机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透，结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器人，通过引导机器人可代替人工提供一些信息的指引，机器人可设置机械手进行一些手势指引或是帮助，用于引导、转运和讲解作业。

现有技术1（申请号为CN202221726963.6，2022年11月18日公开的中国专利）一种智能服务引导机器人，涉及到智能服务引导机器人技术领域，包括机体，所述机体的前表面固定连接有显示屏，所述显示屏内部的上侧开设有第一空腔，所述第一空腔内壁的前侧开设有斜口，所述显示屏内壁的上侧开设有移动槽，所述移动槽内壁的前侧固定连接有微型泵，所述微型泵的输出端固定连接有弹性管，所述显示屏内壁的左右两侧均开设有第二空腔，两个所述第二空腔内壁的上侧均设置有移动机构。该申请能够自行对内部显示装置进行消毒擦拭处理，避免操作人员进行设备消毒的工作强度，增大设备消毒的效率，保证设备的正常使用功能，提高了设备的适应性能；现有技术2（申请号为CN202111556467.0，2022年4月12日公开的中国专利）一种景区游玩智能引导机器人，包括基座以及机器人主体，所述基座的上方固定安装有机器人主体，所述机器人主体与所述基座之间固定连接有连接支架，所述机器人主体的正面固定安装有机器人胸腔，所述机器人胸腔的外表面固定连接有指令输入机构。该景区游玩智能引导机器人，通过在机器人主体下方设置有路线规划器以及显示屏，当游客不熟悉景区路线时，可以在路线规划器上输入想要去的地点，显示屏上方即可出现路线规划图，对游客进行引导，也有导航服务，当游客年龄过小或者实在不熟悉路线规划时，机器人也可以进行“人工导航”，带领游客前往想要去的地方。

目前的引导机器人在使用时，机械手的活动范围大于机身，容易和外部发生磕碰，且机器人在移动时，其碰撞监测模块设置在机身上，在遇到一些突然的碰撞时撞击直接施加到机身上容易造成机身的损坏，不能防止周围物体的靠近，降低了引导机器人的防碰撞效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防碰撞式智能引导机器人，以解决上述背景技术提出的目前的引导机器人在使用时，机械手的活动范围大于机身，容易和外部发生磕碰，且机器人在移动时，其碰撞监测模块设置在机身上，在遇到一些突然的碰撞时撞击直接施加到机身上容易造成机身的损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防碰撞式智能引导机器人，包括底座，底座的下方设置有为装置提供驱动力的驱动座，且底座的上方设置有安装座，安装座的上方设置有机器人主体，所述安装座的外侧设置有防撞板，且防撞板的俯视截面呈圆弧状结构设计，防撞板在安装座的外侧均匀分布形成环装结构，所述防撞板的外侧安装有监测机构，对防撞板外侧的障碍物进行探测，所述防撞板的内侧连接有连接轴，且连接轴的内端位于安装座的内部，并且连接轴的外侧设置有旋转控制机构，通过连接轴旋转带动防撞板旋转，所述连接轴的内端连接有移动控制机构，控制连接轴在安装座内的水平移动，将防撞板收起。

进一步优化本技术方案，所述驱动座下方的驱动源为履带式驱动源，通过两组履带的差速实现转向效果。

进一步优化本技术方案，所述监测机构由探测传感器构成，且探测传感器安装在位于驱动座移动方向上的防撞板外侧，并且探测传感器分别设置在防撞板的上下两侧和前侧。

进一步优化本技术方案，所述旋转控制机构包括驱动齿轮、传动齿环、传动齿轮和第一电机；

驱动齿轮，转动安装在安装座的内部，驱动齿轮和安装座之间构成转动连接，驱动齿轮的外侧设置有滚珠，连接轴贯穿驱动齿轮的中部；

传动齿环，设置在驱动齿轮的下方和驱动齿轮之间构成啮合连接，且传动齿环和安装座之间构成转动连接；

传动齿轮，设置在传动齿环的内侧和传动齿环之间构成啮合连接；

第一电机，设置在传动齿轮的下方控制传动齿轮的旋转。

进一步优化本技术方案，所述安装座的外侧开设有收纳槽，且收纳槽竖向开设，防撞板提供收纳空间，所述驱动齿轮的内侧固定有连接块，驱动齿轮通过连接块带动连接轴旋转，且连接轴和连接块之间构成水平滑动连接。

进一步优化本技术方案，所述移动控制机构包括第一弹簧、滑动圈和内拉机构；

第一弹簧，设置在连接轴的内端为连接轴提供外推力；

滑动圈，固定在第一弹簧的外端和连接轴相贴合；

内拉机构，和连接轴相连接为连接轴提供拉力。

进一步优化本技术方案，所述内拉机构包括第一控制绳、转动头、驱动板、第一控制轴和第二电机；

第一控制绳，设置在连接轴的内端；

转动头，转动安装在连接轴的内端，且转动头和第一控制绳相连接；

驱动板，设置在安装座的内部和安装座之间构成上下滑动结构，且驱动板和第一控制绳的内端相连接；

第一控制轴，贯穿驱动板和驱动板之间构成螺纹连接，且第一控制轴和安装座之间构成转动连接；

第二电机，和第一控制轴相连接控制第一控制轴的旋转。

进一步优化本技术方案，所述驱动座的和底座之间构成上下滑动结构，且驱动座的上方固定有第二弹簧，为驱动座提供下推力，所述驱动座的外侧设置有辅助定位机构。

进一步优化本技术方案，所述辅助定位机构包括第二控制轴、驱动架、第二控制绳、活动板、第三弹簧和吸附机构；

第二控制轴，设置在第一控制轴的下方和第一控制轴保持同步的旋转；

驱动架，设置在第二控制轴的外侧和第二控制轴之间构成螺纹连接，且驱动架和安装座之间构成上下滑动结构；

第二控制绳，固定在驱动座的上方；

活动板，设置在驱动架的的下方，且活动板和第二控制绳的上端相连接；

第三弹簧，设置在活动板的下方为活动板提供上推力，且第三弹簧的弹力大于第二弹簧的弹力；

吸附机构，设置在驱动架的下方。

进一步优化本技术方案，所述吸附机构包括吸附腔、活动塞、第四弹簧和第三控制绳；

吸附腔，开设在底座的下方；

活动塞，设置在吸附腔的内部和吸附腔之间构成上下滑动结构；

第四弹簧，设置在活动塞的上方为活动塞提供下推力；

第三控制绳，设置在活动塞的上方，且第三控制绳的上端和驱动架相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过在安装座外侧形成的环装结构防撞板可对安装座提供防撞保护，且可进行圆周的全方位防护，并且防撞板位于安装座外侧，可避免撞击直接作用到安装座上，提高装置的防撞效果，更好的为机械手提供范围保护。

（2）防撞板可进行旋转收纳，防撞板旋转后可收纳到安装座的表面，从而实现对防撞板的收纳，防撞板收纳后可减小装置的摆放占地空间，在装置停止移动后可将其收起以方便存放。

（3）通过连接轴的伸缩设置使的防撞板收到撞击可压缩第一弹簧实现对撞击力的缓冲，后续防撞板也可通过第一弹簧进行复位伸出，使其能堆撞击进行缓冲保护。

（4）通过传动齿环的设置可同步对多组连接轴的旋转提供控制，使其能同步的进行旋转，配合后续驱动板的移动对连接轴进行同步的伸缩控制，使多组连接轴运行保存一致。

（5）通过吸附腔的设置可将底座吸附在支撑面上，装置停止移动时将驱动座收起，吸附腔产生吸力，可提高底座在支撑面上的摆放稳定性，增加装置的功能性。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明仰视结构示意图；

图3为本发明防撞板俯视结构示意图；

图4为本发明防撞板立体结构示意图；

图5为本发明防撞板收起结构示意图；

图6为本发明安装座主剖结构示意图；

图7为本发明传动齿轮俯视结构示意图；

图8为本发明连接轴俯视结构示意图；

图9为本发明图8中a处放大结构示意图；

图10为本发明底座侧剖结构示意图。

图中：1、底座；2、安装座；3、机器人主体；4、机器手；5、驱动座；6、防撞板；7、探测传感器；8、连接轴；9、驱动齿轮；901、连接块；10、传动齿环；11、传动齿轮；12、第一电机；13、第一弹簧；14、滑动圈；15、第一控制绳；16、转动头；17、驱动板；18、第一控制轴；19、第二电机；20、收纳槽；21、第二弹簧；22、第二控制轴；23、驱动架；24、第二控制绳；25、活动板；26、第三弹簧；27、吸附腔；28、活动塞；29、第四弹簧；30、第三控制绳。

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。

请参阅图1-图10，实施例一：本发明提供如下技术方案：一种防碰撞式智能引导机器人，包括底座1，底座1的下方设置有为装置提供驱动力的驱动座5，且底座1的上方设置有安装座2，安装座2的上方设置有机器人主体3，安装座2的外侧设置有防撞板6，且防撞板6的俯视截面呈圆弧状结构设计，防撞板6在安装座2的外侧均匀分布形成环装结构，防撞板6的外侧安装有监测机构，对防撞板6外侧的障碍物进行探测，防撞板6的内侧连接有连接轴8，且连接轴8的内端位于安装座2的内部，并且连接轴8的外侧设置有旋转控制机构，通过连接轴8旋转带动防撞板6旋转，连接轴8的内端连接有移动控制机构，控制连接轴8在安装座2内的水平移动，将防撞板6收起，驱动座5下方的驱动源为履带式驱动源，通过两组履带的差速实现转向效果，监测机构由探测传感器7构成，且探测传感器7安装在位于驱动座5移动方向上的防撞板6外侧，并且探测传感器7分别设置在防撞板6的上下两侧和前侧。

机器人主体3的外侧设置有用于辅助指引的机器手4，使机器人主体3的指引方式更加多样化，通过驱动座5为装置提供动力，安装座2外侧的防撞板6可对其提供防撞保护，配合探测传感器7对外部的障碍物进行探测，防止其和防撞板6发生磕碰，后续防撞板6可通过旋转收纳的方式收纳到安装座2的外侧，减小其占地空间。

实施例二：在实施例一的基础上，公开了旋转控制机构包括驱动齿轮9、传动齿环10、传动齿轮11和第一电机12，驱动齿轮9，转动安装在安装座2的内部，驱动齿轮9和安装座2之间构成转动连接，驱动齿轮9的外侧设置有滚珠，连接轴8贯穿驱动齿轮9的中部，传动齿环10，设置在驱动齿轮9的下方和驱动齿轮9之间构成啮合连接，且传动齿环10和安装座2之间构成转动连接，传动齿轮11，设置在传动齿环10的内侧和传动齿环10之间构成啮合连接，第一电机12，设置在传动齿轮11的下方控制传动齿轮11的旋转，安装座2的外侧开设有收纳槽20，且收纳槽20竖向开设，防撞板6提供收纳空间，驱动齿轮9的内侧固定有连接块901，驱动齿轮9通过连接块901带动连接轴8旋转，且连接轴8和连接块901之间构成水平滑动连接，移动控制机构包括第一弹簧13、滑动圈14和内拉机构，第一弹簧13，设置在连接轴8的内端为连接轴8提供外推力，滑动圈14，固定在第一弹簧13的外端和连接轴8相贴合，内拉机构，和连接轴8相连接为连接轴8提供拉力，内拉机构包括第一控制绳15、转动头16、驱动板17、第一控制轴18和第二电机19，第一控制绳15，设置在连接轴8的内端，转动头16，转动安装在连接轴8的内端，且转动头16和第一控制绳15相连接，驱动板17，设置在安装座2的内部和安装座2之间构成上下滑动结构，且驱动板17和第一控制绳15的内端相连接，第一控制轴18，贯穿驱动板17和驱动板17之间构成螺纹连接，且第一控制轴18和安装座2之间构成转动连接，第二电机19，和第一控制轴18相连接控制第一控制轴18的旋转。

防撞板6收到磕碰时可压缩第一弹簧13对撞击进行缓冲，在需要将防撞板6收起时，可先通过第一电机12控制传动齿轮11旋转，使传动齿轮11带动传动齿环10旋转，传动齿环10通过和驱动齿轮9之间的啮合带动驱动齿轮9进行旋转，使其带动连接轴8和防撞板6进行旋转，将防撞板6转至竖直状态，然后通过第二电机19控制第一控制轴18旋转，使其带动驱动板17移动，驱动板17通过第一控制绳15拉动连接轴8内移动，将防撞板6内收起。

实施例三：在实施例二的基础上，公开了驱动座5的和底座1之间构成上下滑动结构，且驱动座5的上方固定有第二弹簧21，为驱动座5提供下推力，驱动座5的外侧设置有辅助定位机构，辅助定位机构包括第二控制轴22、驱动架23、第二控制绳24、活动板25、第三弹簧26和吸附机构，第二控制轴22，设置在第一控制轴18的下方和第一控制轴18保持同步的旋转，驱动架23，设置在第二控制轴22的外侧和第二控制轴22之间构成螺纹连接，且驱动架23和安装座2之间构成上下滑动结构，第二控制绳24，固定在驱动座5的上方，活动板25，设置在驱动架23的的下方，且活动板25和第二控制绳24的上端相连接，第三弹簧26，设置在活动板25的下方为活动板25提供上推力，且第三弹簧26的弹力大于第二弹簧21的弹力，吸附机构，设置在驱动架23的下方，吸附机构包括吸附腔27、活动塞28、第四弹簧29和第三控制绳30，吸附腔27，开设在底座1的下方，活动塞28，设置在吸附腔27的内部和吸附腔27之间构成上下滑动结构，第四弹簧29，设置在活动塞28的上方为活动塞28提供下推力，第三控制绳30，设置在活动塞28的上方，且第三控制绳30的上端和驱动架23相连接。

在控制防撞板6向内移动时，第一控制轴18带动第二控制轴22旋转，第二控制轴22带动驱动架23移动，驱动架23通过第二控制绳24将驱动座5向上拉起，使其收纳到底座1的内部，驱动座5停止移动后驱动架23继续移动，活动板25压缩第三弹簧26，同时驱动架23通过第三控制绳30继续带动活动塞28在吸附腔27内移动，吸附腔27产生吸附力将底座1吸附在支撑面上，底座1的下方可采用橡胶等材质制作，提高底座1的摆放稳定性。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防碰撞式智能引导机器人，包括底座（1），底座（1）的下方设置有为装置提供驱动力的驱动座（5），且底座（1）的上方设置有安装座（2），安装座（2）的上方设置有机器人主体（3）；

其特征在于：所述安装座（2）的外侧设置有防撞板（6），且防撞板（6）的俯视截面呈圆弧状结构设计，防撞板（6）在安装座（2）的外侧均匀分布形成环装结构，所述防撞板（6）的外侧安装有监测机构，对防撞板（6）外侧的障碍物进行探测，所述防撞板（6）的内侧连接有连接轴（8），且连接轴（8）的内端位于安装座（2）的内部，并且连接轴（8）的外侧设置有旋转控制机构，通过连接轴（8）旋转带动防撞板（6）旋转，所述连接轴（8）的内端连接有移动控制机构，控制连接轴（8）在安装座（2）内的水平移动，将防撞板（6）收起；

所述旋转控制机构包括驱动齿轮（9）、传动齿环（10）、传动齿轮（11）和第一电机（12）；

驱动齿轮（9），转动安装在安装座（2）的内部，驱动齿轮（9）和安装座（2）之间构成转动连接，驱动齿轮（9）的外侧设置有滚珠，连接轴（8）贯穿驱动齿轮（9）的中部；

传动齿环（10），设置在驱动齿轮（9）的下方和驱动齿轮（9）之间构成啮合连接，且传动齿环（10）和安装座（2）之间构成转动连接；

传动齿轮（11），设置在传动齿环（10）的内侧和传动齿环（10）之间构成啮合连接；

第一电机（12），设置在传动齿轮（11）的下方控制传动齿轮（11）的旋转；

所述安装座（2）的外侧开设有收纳槽（20），且收纳槽（20）竖向开设，防撞板（6）提供收纳空间，所述驱动齿轮（9）的内侧固定有连接块（901），驱动齿轮（9）通过连接块（901）带动连接轴（8）旋转，且连接轴（8）和连接块（901）之间构成水平滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种防碰撞式智能引导机器人，其特征在于：所述驱动座（5）下方的驱动源为履带式驱动源，通过两组履带的差速实现转向效果。

3.根据权利要求1所述的一种防碰撞式智能引导机器人，其特征在于：所述监测机构由探测传感器（7）构成，且探测传感器（7）安装在位于驱动座（5）移动方向上的防撞板（6）外侧，并且探测传感器（7）分别设置在防撞板（6）的上下两侧和前侧。

4.根据权利要求1所述的一种防碰撞式智能引导机器人，其特征在于：所述移动控制机构包括第一弹簧（13）、滑动圈（14）和内拉机构；

第一弹簧（13），设置在连接轴（8）的内端为连接轴（8）提供外推力；

滑动圈（14），固定在第一弹簧（13）的外端和连接轴（8）相贴合；

内拉机构，和连接轴（8）相连接为连接轴（8）提供拉力。

5.根据权利要求4所述的一种防碰撞式智能引导机器人，其特征在于：所述内拉机构包括第一控制绳（15）、转动头（16）、驱动板（17）、第一控制轴（18）和第二电机（19）；

第一控制绳（15），设置在连接轴（8）的内端；

转动头（16），转动安装在连接轴（8）的内端，且转动头（16）和第一控制绳（15）相连接；

驱动板（17），设置在安装座（2）的内部和安装座（2）之间构成上下滑动结构，且驱动板（17）和第一控制绳（15）的内端相连接；

第一控制轴（18），贯穿驱动板（17）和驱动板（17）之间构成螺纹连接，且第一控制轴（18）和安装座（2）之间构成转动连接；

第二电机（19），和第一控制轴（18）相连接控制第一控制轴（18）的旋转。

6.根据权利要求5所述的一种防碰撞式智能引导机器人，其特征在于：所述驱动座（5）的和底座（1）之间构成上下滑动结构，且驱动座（5）的上方固定有第二弹簧（21），为驱动座（5）提供下推力，所述驱动座（5）的外侧设置有辅助定位机构。

7.根据权利要求6所述的一种防碰撞式智能引导机器人，其特征在于：所述辅助定位机构包括第二控制轴（22）、驱动架（23）、第二控制绳（24）、活动板（25）和第三弹簧（26）；

第二控制轴（22），设置在第一控制轴（18）的下方和第一控制轴（18）保持同步的旋转；

驱动架（23），设置在第二控制轴（22）的外侧和第二控制轴（22）之间构成螺纹连接，且驱动架（23）和安装座（2）之间构成上下滑动结构；

第二控制绳（24），固定在驱动座（5）的上方；

活动板（25），设置在驱动架（23）的下方，且活动板（25）和第二控制绳（24）的上端相连接；

第三弹簧（26），设置在活动板（25）的下方为活动板（25）提供上推力，且第三弹簧（26）的弹力大于第二弹簧（21）的弹力。