CN206825432U - 一种防溢机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人领域，具体涉及一种防溢机器人，包括移动装置、杯座以及用于承托杯座的杯架，移动装置包括底盘，底盘上设有驱动机构，杯架包括支撑部和设于支撑部上端的承托部，支撑部下端与底盘连接，承托部上设有供杯座下部通过的安装孔，承托部上还设有转动机构，杯座通过该转动机构安装在杯架上，杯座的上部与转动机构配合，其下部插入承托部的安装孔，以使杯座的重心位于杯座的下部，杯座通过该转动机构可相对杯架转动。与现有技术相比，本实用新型设有转动机构和杯座，在惯性的作用下，杯座通过转动机构会发生一定角度的转动，从而对容器内液体的晃动起到缓冲作用，避免液面突然波动，降低了液体溢出的风险。

Description

一种防溢机器人

技术领域

本实用新型属于机器人领域，具体涉及一种用于运送饮品的防溢机器人。

背景技术

机器人是一种自动执行工作的机器装置，由于它可以运行预先编制的程序来执行任务，从而可协助或取代人们的工作，广泛地应用于各领域。

特别的，在餐饮行业中，机器人的应用越来越多，目前服务于餐厅中的送餐机器人主要是利用安装在机器人本体上的托盘来运送菜品，当运送用杯盛装的茶水、咖啡等液体饮品时则比较困难，因为该类送餐机器人不能克服在运动过程中由于惯性所引起的液体晃动幅度大甚至出现溢出的问题。专利CN106333591A公开了一种带多功能托盘的送餐机器人，该机器人的托盘上设有水杯放置隔、饮品凹槽等，但这种结构只能防止杯体倾倒，对于无盖杯体，仍难以保证饮品不洒出。当然，针对上述问题，可以通过降低机器人的移动速度来完成送餐，或者在运送的饮品上增设杯盖来防止溢出，但因为降低移动速度会影响送餐效率，增设盖子会增加改造现有容器的成本，因此上述方法不能很好地解决液体晃动大或者液体溢出的问题，所以研发一种防溢的机器人是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过降低液体晃动幅度来防止液体溢出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种防溢机器人，包括移动装置、杯座以及用于承托所述杯座的杯架，所述移动装置包括底盘，所述底盘上设有驱动机构，所述杯架包括支撑部和设于所述支撑部上端的承托部，所述支撑部下端与底盘连接，所述承托部上还设有转动机构，所述杯座通过该转动机构安装在所述杯架上，所述杯座的上部与转动机构配合，其下部悬空，所述杯座的重心位于杯座的下部，所述杯座通过该转动机构可相对所述杯架转动。

与现有技术相比，本实用新型提供的防溢机器人，其设有用于放置装有液体的容器的杯座，该杯座通过转动机构活动设置于杯架上，杯座的上部与转动机构配合，其下部悬空设置，由于杯座的重心在其下部，因此，当机器人在水平面上静止或者匀速直线运动地运输饮品时，即加速度为零时，此时杯座会垂直于水平面，杯座中容器的液面也将处于水平位置；一般情况下，当机器人在加速度(包括线性加速度和向心加速度)忽然发生变化的瞬间，在惯性的影响下，容器内的液体会发生晃动，在那一瞬间的液面表现为：以液面中心为基准，与加速度方向相同的一侧液面低于与加速度方向相反的一侧，而本实用新型提供的杯座在惯性的影响下也会发生转动，其下部(重心所在的部位)转动的方向与此刻加速度的方向相反，即表现为杯座上部的转动方向与加速度方向相同，杯座下部的转动方向与加速度方向相反，因此将装有液体的容器放入杯座后，杯座由于惯性而发生转动会对容器内液体的晃动起到缓冲的作用，从而减缓液面发生的突然波动，降低液体溢出的风险。

进一步的，所述杯座包括位于上部的防溢罩以及位于下部并且连接该防溢罩下端的杯体，所述防溢罩上端设有供容器放入的放置口，该放置口向下延伸以形成用于盛放容器的容纳腔，所述承托部上设有安装孔，所述杯座的下部可插入所述安装孔。该设置方式结构简单，防溢罩可防止容器内液体溢出而洒到杯座以外的地方。

进一步的，所述转动机构包括设于所述承托部上并且与安装孔相对应的环状滚珠保持架，以及环设在所述环状滚珠保持架上的数个滚珠，所述杯座以防溢罩朝上的方向自上往下插入所述环状滚珠保持架中以使防溢罩承托在转动机构上，所述防溢罩外周面与滚珠之间为滚动接触，各滚珠分别相切于防溢罩外周面对应的位置。所述转动机构结构简单，其与防溢罩之间的配合紧凑，转动顺畅，使杯座更好的起到缓冲作用。优选的，所述防溢罩的外周面呈弧面设置，其最大的外径大于环状滚珠保持架的内径，所述防溢罩优选设计成半球状，其外径自上往下递减，所述杯体设于防溢罩中部的下端，杯体的外径均小于安装孔和环状滚珠保持架的内径。

进一步的，所述转动机构还包括安装在所述杯架的承托部与环状滚珠保持架之间的杯座安装板，所述杯座安装板上设有供所述杯座下部通过的安装槽，所述安装槽与所述安装孔相对应，所述杯座安装板和所述环状滚珠保持架之间设有减震组件，所述杯座依次穿过所述环状滚珠保持架、减震组件。

进一步的，所述减震组件包括设于杯座安装板上的缓冲胶圈和压环，所述缓冲胶圈安装在所述安装槽内，其环设于所述杯座的外周，所述压环设于所述缓冲胶圈的下侧，所述杯座穿过所述压环、缓冲胶圈。所述缓冲胶圈由于安装在安装槽内，当杯座转动到接近极限角度时，首先会与缓冲胶圈接触，从而避免了杯座与杯座安装板之间直接发生刚性碰撞，其起到缓冲和限位的作用，并且保证了杯座的转动角度不会超过设计的允许值。

进一步的，所述安装槽的侧壁上设有向内侧延伸的第一凸沿，所述缓冲胶圈的外壁环设有向外侧延伸并且与所述第一凸沿相对应的第二凸沿，所述环状滚珠保持架的外壁还设有向外侧延伸并且与第一凸沿相对应的第三凸沿，所述第二凸沿的下侧抵顶于所述第一凸沿的下侧，所述压环设于所述第二凸沿的下侧，所述第三凸沿抵压于所述第一凸沿的上侧，所述第三凸沿、第二凸沿、压环、第一凸沿可拆卸连接。上述设置方式结构简单，连接紧凑，安装拆卸方便快捷。

进一步的，所述容纳腔内设有稳固容器的固定结构，所述固定结构包括若干个夹紧弹片，所述夹紧弹片设置在所述杯座下部的容纳腔内壁上。所述固定结构可使装有液体的容器放置更稳固，从而提高本实用新型的防溢效果。

进一步的，所述驱动机构包括两组伺服电机，每组伺服电机上均连接有驱动轮，所述底盘下侧设有若干万向轮，所述万向轮优选设有四个，其均布于所述底盘的角落。所述伺服电机输出精准，万向轮起辅助作用，使机器人移动更顺畅。

进一步的，所述杯架的承托部为一环状承托架，所述承托架的外周间隔均布有若干凸臂，所述若干凸臂分别向下侧折弯形成所述支撑部，所述转动机构与所述承托架可拆卸连接。所述承托部与支撑部优选为一体设置。

附图说明

图1为防溢机器人的立体图

图2为除去外壳的防溢机器人的立体图

图3为杯座和转动机构的结构示意图

图4为转动机构的配合示意图

图5为除去外壳的防溢机器人爆炸图

图6为容器放置在机器人杯座以外的位置，当机器人作匀减速直线运动的瞬间液面的示意图

图7为容器放置在杯座中，当机器人作匀减速直线运动的瞬间液面的示意图

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的一种优选的具体实施方式。

参见图1和图2，一种防溢机器人，包括外壳6、移动装置1、设于移动装置1上的杯座2和杯架3，所述杯架3用于承托所述杯座2，所述壳体6设于所述杯座2和杯架3的外侧，其上端设有供容器4通过的过孔61。

参见图1和图5，所述移动装置1包括底盘11，所述底盘11上设有驱动机构，所述驱动机构包括两组伺服电机12，每组伺服电机12上均连接有驱动轮13，所述底盘11下侧设有若干万向轮14，所述万向轮14优选设有四个，其均布于所述底盘11的角落。所述伺服电机12输出精准，万向轮14起辅助作用，使机器人移动更顺畅。

参见图2至图4，所述杯座2包括位于上部的防溢罩21以及位于下部并且连接该防溢罩21下端的杯体22，所述杯体22的高度大于所述防溢罩21的高度，所述防溢罩21上端设有供容器4放入的放置口211，该放置口211沿杯体22的方向向下延伸以形成用于盛放容器4的容纳腔212。该设置方式结构简单，防溢罩21可防止容器4液体溢出而洒到杯座2以外的地方，另外，为进一步避免液体洒到杯座2以外的地方，还可在防溢罩21的上端设置可盖在其放置口211的盖体(所述盖体图中未示)，该盖体设置成与杯座2可拆卸连接，或者通过铰接机构(所述铰接机构图中未示)活动地安装在杯座2上，从而提高杯座2的密封性。具体的，所述防溢罩21的外周面呈弧面设置，例如设置为半球体，所述杯体22设于防溢罩21中部的下端；另外，为了提高防溢效果，所述容纳腔212内设有稳固容器4的固定结构，所述固定结构包括设于容纳腔212内壁上的四个夹紧弹片213，所述夹紧弹片213均布于容纳腔212，夹紧弹片213可以适应不同外径的圆柱形或者圆锥形容器4，优选的，每个夹紧弹片213上设有与所放置容器4的外壁相适应的弧面(所述弧面图中未示)，所述固定结构紧贴与容器4表面，可使装有液体的容器4放置更稳固。

参见图2和图5，所述杯架3包括支撑部31和设于所述支撑部31上端的承托部32，所述支撑部31的下端与底盘11的上侧连接，所述承托部32上设有供所述杯座2下部通过的安装孔321，具体的，所述杯架3的承托部32为一环状承托架，所述承托架的外周间隔均布有三个凸臂322，所述三个凸臂322分别向下侧折弯形成所述支撑部31，该环状承托架内环以内的空间形成所述安装孔321，所述承托部32与支撑部31优选为一体设置，例如通过铸造成型或者焊接成型或者冲压成型。

参见图2至图5，所述承托部32上还设有转动机构5，所述转动机构5与所述承托部32可拆卸连接，所述杯座2通过该转动机构5安装在所述杯架3上，杯座2以防溢罩21朝上的方向由上往下插入杯架3，所述杯座2的上部与转动机构5配合，其下部插入所述承托部32的安装孔321，所述杯座2的重心位于杯座2的下部，即其重心位于杯体22上，所述杯座2通过该转动机构5可相对所述杯架3转动。

参见图2、图3和图5，所述转动机构5包括环状滚珠保持架51、滚珠52、杯座安装板53和减震组件，所述杯座安装板53用于安装所述环状滚珠保持架51和减震组件，所述杯座2依次穿过所述环状滚珠保持架51、减震组件。

具体的，所述环状滚珠保持架51设于所述承托部32的上侧并且与安装孔321相对应，所述滚珠52设有多个，其均匀环设于所述环状滚珠保持架51上，所述防溢罩21的外径自上往下递减，所述杯体22的外径均小于安装孔321和环状滚珠保持架51的内径，所述环状滚珠保持架51的内径小于防溢罩21的最大外径，所述杯座2以防溢罩21朝上的方向自上往下插入所述环状滚珠保持架51中以使防溢罩21承托在转动机构5上，以及使杯体22位于转动机构5的下方并且处于悬空状态，所述防溢罩21外周面与滚珠52之间为滚动接触，各滚珠52分别相切于防溢罩21外周面对应的位置。所述转动机构5结构简单，其与防溢罩21之间的配合紧凑，转动顺畅，使杯座2更好的起到缓冲作用，由于所述滚珠52可相对环状滚珠保持架51进行多个方向转动，因此，杯座2可根据机器人实际行动方向进行转动，从而提高机器人的实用性。

参见图4，所述杯座安装板53设于所述杯架3的承托部32与滚珠保持架51之间并且与两者相连，其设有供杯体22穿过的安装槽531，所述安装槽531与所述安装孔321相对应。

参见图3和图4，所述减震组件包括设于杯座安装板53上的环状缓冲胶圈541和压环542，所述缓冲胶圈541安装在所述安装槽531内，其环设于所述杯座2的外周，所述压环542设于缓冲胶圈541的下侧，所述安装槽531的侧壁上设有向内侧延伸的第一凸沿531a，所述缓冲胶圈541的外壁环设有向外侧延伸并且与所述第一凸沿531a相对应的第二凸沿541a，所述第二凸沿541a的下侧抵顶于所述第一凸沿531a的下侧，所述压环542抵顶于所述第二凸沿541a的下侧，从而夹紧所述缓冲胶圈541，所述环状滚珠保持架51的外壁还设有向外侧延伸并且与第一凸沿531a相对应的第三凸沿511，所述第三凸沿511抵压于所述第一凸沿531a的上侧，所述第三凸沿511、第二凸沿541a、压环542、第一凸沿531a、承托部32通过螺钉可拆卸地连接，所述杯座2穿过所述环状滚珠保持架51、压环542和缓冲胶圈541。所述缓冲胶圈541由于安装在安装槽531内，当杯座2转动到接近极限角度时，首先会与缓冲胶圈541接触，从而避免了杯座2与杯座安装板53之间直接发生刚性碰撞，起到缓冲和限位的作用，并且保证了杯座2的转动角度不会超过设计的允许值。

参见图2、图5、图6、图7，与现有技术相比，本实用新型提供的防溢机器人，其设有用于放置装有液体的容器4的杯座2，该杯座2通过转动机构5可转动的设置于杯架3上，由于转动机构5与杯座2的防溢罩21配合，其杯体22插入杯架3的安装孔321内并且使杯体22处于悬空状态，由于杯座2的重心位于杯体22处，当机器人在水平面上静止或者匀速直线运动地运输饮品时，即加速度为零时，此时杯座2会垂直于水平面，杯座2中容器4的液面也将处于水平位置，不发生液体的晃动；一般情况下，当机器人在加速度(包括线性加速度和向心加速度)忽然发生变化的瞬间，在惯性的影响下，容器4内的液体会发生晃动，在那一瞬间的液面表现为：以液面中心为基准，与加速方向相同的一侧液面低于与加速度方向相反的一侧，而本实用新型提供的杯座2在惯性的影响下也会发生转动，其重心所在部位的转动方向与此刻加速度的方向相反，即表现为防溢罩21的转动方向与加速度方向相同，杯体22的转动方向与加速度方向相反，例如，以机器人从匀速直线运动变为匀减速直线运动的一瞬间为例，如图6所示，图中v表示机器人前进的方向，若将容器4固定在机器人位于杯座2以外的位置，当加速度变化后，液体在惯性的作用下将使其继续向前流动，液面将呈现前高后低的状态，显然，若该容器4不设置盖子，此时容器4内的液体容易洒出。如图7所示，图中v表示机器人前进的方向，若将容器4置于杯座2内，当加速度变化后，容器4将连同杯座2一起顺时针转动一定角度，从而对液体的晃动起到缓冲作用，因而液面不会发生突然的波动，液体便不易溢出容器4，从而实现防溢的功能。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种防溢机器人，包括移动装置、杯座以及用于承托所述杯座的杯架，所述移动装置包括底盘，所述底盘上设有驱动机构，所述杯架包括支撑部和设于所述支撑部上端的承托部，所述支撑部下端与底盘连接，其特征在于：所述承托部上还设有转动机构，所述杯座通过该转动机构安装在所述杯架上，所述杯座的上部与转动机构配合，其下部悬空，所述杯座的重心位于杯座的下部，所述杯座通过该转动机构可相对所述杯架转动。

2.根据权利要求1所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述杯座包括位于上部的防溢罩以及位于下部并且连接该防溢罩下端的杯体，所述防溢罩上端设有供容器放入的放置口，该放置口向下延伸以形成用于盛放容器的容纳腔，所述承托部上设有安装孔，所述杯座的下部可插入所述安装孔。

3.根据权利要求2所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述转动机构包括设于所述承托部上并且与安装孔相对应的环状滚珠保持架，以及环设在所述环状滚珠保持架上的数个滚珠，所述杯座以防溢罩朝上的方向自上往下插入所述环状滚珠保持架中以使防溢罩承托在转动机构上，所述防溢罩外周面与滚珠之间为滚动接触。

4.根据权利要求3所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述转动机构还包括安装在所述杯架的承托部与环状滚珠保持架之间的杯座安装板，所述杯座安装板上设有供所述杯座下部通过的安装槽，所述安装槽与所述安装孔相对应，所述杯座安装板和所述环状滚珠保持架之间设有减震组件，所述杯座依次穿过所述环状滚珠保持架、减震组件。

5.根据权利要求4所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述减震组件包括设于杯座安装板上的缓冲胶圈和压环，所述缓冲胶圈安装在所述安装槽内，其环设于所述杯座的外周，所述压环设于所述缓冲胶圈的下侧，所述杯座穿过所述压环、缓冲胶圈。

6.根据权利要求5所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述安装槽的侧壁上设有向内侧延伸的第一凸沿，所述缓冲胶圈的外壁环设有向外侧延伸并且与所述第一凸沿相对应的第二凸沿，所述环状滚珠保持架的外壁还设有向外侧延伸并且与第一凸沿相对应的第三凸沿，所述第二凸沿的下侧抵顶于所述第一凸沿的下侧，所述压环设于所述第二凸沿的下侧，所述第三凸沿抵压于所述第一凸沿的上侧，所述第三凸沿、第二凸沿、压环、第一凸沿可拆卸连接。

7.根据权利要求3所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述防溢罩设计成半球状，其外径自上往下递减，所述杯体设于防溢罩中部的下端。

8.根据权利要求2所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述容纳腔内设有稳固容器的固定结构，所述固定结构包括若干个夹紧弹片，所述夹紧弹片设置在所述杯座下部的容纳腔内壁上。

9.根据权利要求1所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述驱动机构包括两组伺服电机，每组伺服电机上均连接有驱动轮，所述底盘下侧设有若干万向轮。

10.根据权利要求1所述的一种防溢机器人，其特征在于：所述杯架的承托部为一环状承托架，所述承托架的外周间隔均布有若干凸臂，所述若干凸臂分别向下侧折弯形成所述支撑部，所述转动机构与所述承托架可拆卸连接。