CN208196767U - 移动机器人及其机构、系统 - Google Patents

Abstract

一种移动机器人及其机构、系统，包括：机器人本体，其一侧开设有用于放置外置移动终端的凹槽，外置移动终端可装配机器人控制系统，凹槽底部设置有控制器放置位；转向机构，设置在机器人本体上相对于凹槽一侧的另一侧，转向机构用于导向机器人本体的移动方向；驱动机构，设置在机器人本体上相对于凹槽一侧的另一侧，驱动机构和转向机构分别位于机器人本体的尾端和首端；驱动机构在驱动信号的激励下驱动机器人本体按驱动信号表征的方向移动；控制器，设置在控制器放置位内；控制器在接收到外置移动终端提供的控制信号后向驱动机构提供驱动信号。在需要升级控制系统时，只需对外置移动终端进行替换，减少淘汰移动机器人整机的发生概率。

Description

移动机器人及其机构、系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种移动机器人及其机构、系统。

背景技术

近年来，机器人技术快速发展。扫地机器人、外卖机器人、娱乐机器人等服务机器人已经融入人们的生活，给人们的生活带来便利和乐趣。然而，市场上的机器人存在更新换代快、价格昂贵等特点，所以机器人的普及程度并不高。

机器人一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器、输入输出系统等多部分组成。机械本体是机器人的支承基础和执行机构，往往为适应特定的工作环境而设计，驱动器是用来使机械本体发出动作的动力机构。传感器可以用来感知周围环境信息，使机器人具备类似人类的知觉功能和反应能力。控制系统可以根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或任务。经申请人研究发现，在特定的工作环境中，机器人的机械本体、驱动器往往不需要更新，而控制系统则需要根据新的需求不断调整升级。

随着科技的发展，硬件更新换代较快，为适应新的需求，常常要在保留驱动器、传感器等部件的同时对控制系统进行升级改造，但是，现有技术中，机器人的控制系统通常集成在机器人本体中，难以对控制系统升级。目前，在机器人更新换代时，通常直接淘汰整机，造成资源浪费。因此，如何实现降低因控制系统更新导致机器人整机淘汰的淘汰率成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于控制系统升级更新导致机器人整机淘汰的淘汰率高。

为此，根据第一方面，本实用新型实施例公开了一种移动机器人机构，包括：

机器人本体，其一侧开设有用于放置外置移动终端的凹槽，外置移动终端可装配机器人控制系统，凹槽底部设置有控制器放置位；转向机构，设置在机器人本体上相对于凹槽一侧的另一侧，转向机构用于导向机器人本体的移动方向；驱动机构，设置在机器人本体上相对于凹槽一侧的另一侧，驱动机构和转向机构分别位于机器人本体的尾端和首端；驱动机构在驱动信号的激励下驱动机器人本体按驱动信号表征的方向移动；控制器，设置在控制器放置位内；控制器在接收到外置移动终端提供的控制信号后向驱动机构提供驱动信号。

可选地，驱动机构包括：第一支撑臂，其一端可相对机器人本体转动固定在机器人本体上的尾端；第一驱动轮，设置在第一支撑臂的另一端；第二支撑臂，其一端可相对机器人本体转动固定在机器人本体上的尾端；第一支撑臂相对于机器人本体的转动轴和第二支撑臂相对于机器人本体的转动轴共轴；第二驱动轮，设置在第二支撑臂的另一端；驱动器，固定在第一支撑臂和第二支撑臂之间，用于在驱动信号的驱动下分别驱动第一驱动轮和/或第二驱动轮转动，以移动机器人本体。

可选地，机器人本体上的尾端开设有第一卡槽和第二卡槽，用于分别在第一支撑臂和第二支撑臂向靠近机器人本体方向转动后收纳第一支撑臂和第二支撑臂。

可选地，转向机构包括：万向轮；万向轮支架，将万向轮固定在机器人本体的首端；旋转台，连接万向轮支架和机器人本体之间，用于在外力的作用下带动万向轮支架旋转变向。

可选地，万向轮支架铰接在旋转台上；机器人本体上的首端开设有支架收纳槽，用于在万向轮支架向靠近机器人本体方向转动后收纳万向轮和万向轮支架。

可选地，还包括：摄像头，设置在机器人本体的首端的外侧，摄像头在控制器提供的采集控制信号驱动下采集机器人本体外部的图像数据；摄像头与控制器信号连接；控制器接收摄像头采集到的图像数据，或者控制器将接收到的摄像头采集到的图像数据发送给放置在凹槽内的外置移动终端。

可选地，还包括：盖体，用于盖合机器人本体的尾端，以限位放置在凹槽内的外置移动终端；盖体相对于凹槽的内侧设置有与控制器电连接的电接口，电接口用于连通控制器和放置在凹槽内的外置移动终端，以使放置在凹槽内的外置移动终端和控制器进行数据交互。

可选地，还包括：导轨，套覆在机器人本体内，导轨可相对机器人本体远离或靠近机器人本体的尾端平移；盖体设置在导轨上远离机器人本体的一端。

根据第二方面，本实用新型实施例公开了一种移动机器人，包括：

上述第一方面公开的移动机器人机构；移动终端，放置在机器人本体的凹槽内，与控制器进行数据交互。

根据第三方面，本实用新型实施例公开了一种移动机器人系统，包括：上述第一方面公开的移动机器人机构；第一移动终端，放置在机器人本体的凹槽内，与控制器进行数据交互；第二移动终端，与第一移动终端进行数据交互。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型实施例提供的移动机器人及其机构、系统，机器人本体一侧开设有放置外置移动终端的凹槽，外置移动终端可装配机器人控制系统，控制器设置在控制器放置位内，控制器在接收到外置移动终端提供的控制信号后向驱动机构提供驱动信号，驱动机构在驱动信号的激励下可以驱动机器人本体按驱动信号的方向移动，从而，使得该移动机器人机构能够适应于不同的装配机器人控制系统后的外置移动终端，继而，在需要升级控制系统时，只需对外置移动终端进行替换，减少淘汰移动机器人整机的发生概率，避免资源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例公开的一种移动机器人机构俯视立体结构示意图；

图2为本实施例公开的一种移动机器人机构仰视立体结构示意图；

图3为本实施例公开的一种移动机器人俯视立体结构示意图；

图4a为本实施例公开的一种移动机器人机构的第一种状态示意图；

图4b为本实施例公开的一种移动机器人机构的第二种状态示意图；

图4c为本实施例公开的一种移动机器人机构的第三种状态示意图；

图5为本实施例公开的一种移动机器人机构另一实施例俯视立体结构示意图；

图6为本实施例公开的一种移动机器人另一实施例俯视立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为了实现降低因控制系统更新导致机器人整机淘汰的淘汰率，本实施例公开了一种移动机器人机构，请参考图1和图2，图1为该移动机器人机构俯视立体结构示意图，图2为该移动机器人机构仰视立体结构示意图，该移动机器人机构包括：机器人本体1、转向机构2、驱动机构3和控制器(图中未示出附图标记)，其中：

请参考图1，机器人本体1其一侧开设有用于放置外置移动终端的凹槽，请参考图3，示意了外置移动终端4置于机器人本体1凹槽后的状态图，在具体实施过程中，凹槽大小可以适应于目标移动终端即可，本实施例并不限制具体的凹槽尺寸。在具体实施例中，外置移动终端4可装配机器人控制系统，外置移动终端4可以是平板电脑、手机、PDA等能够装配机器人控制系统的智能终端。本实施例中，请参考图1，凹槽底部设置有控制器放置位11，在具体实施例中，可以在凹槽底部再开设凹槽来提供控制器放置位11，控制器放置位11可以通过可旋转盖体来盖合和打开。

请参考图2，转向机构2设置在机器人本体1上相对于凹槽一侧的另一侧，转向机构2用于导向机器人本体1的移动方向。本实施例中，转向机构2采用被动转向的方案，相对于通过舵机来主动转向的方案，能够节省驱动器。具体地，请参考图2，转向机构2包括：万向轮21、万向轮支架22和旋转台23，其中，万向轮支架22将万向轮21固定在机器人本体1的首端，旋转台23连接万向轮支架22和机器人本体1之间，用于在外力的作用下带动万向轮支架22旋转变向。本实施例中，旋转台23通过转动副可旋转地安装在机器人本体1上，具体地，旋转台23的旋转轴垂直于机器人本体1上与旋转台23安装的平面。

请参考图2，驱动机构3设置在机器人本体1上相对于凹槽一侧的另一侧，驱动机构3和转向机构2分别位于机器人本体1的尾端和首端，驱动机构3在驱动信号的激励下驱动机器人本体1按驱动信号表征的方向移动。

在具体实施例中，驱动机构3包括：第一支撑臂31、第二支撑臂32、第一驱动轮33、第二驱动轮34和驱动器35，其中：第一支撑臂31其一端可相对机器人本体1转动固定在机器人本体1上的尾端，在具体实施例中，第一支撑臂31的一端可以通过铰接的方式可转动固定在机器人本体1上的尾端，具体地，可以通过阻尼铰链来固定第一支撑臂31的一端和机器人本体1，从而使得第一支撑臂31在相对机器人本体1转动任意角度后可以相对限位；本实施例中，第一驱动轮33设置在第一支撑臂31的另一端，第一驱动轮33在驱动器的驱动下转动。第二支撑臂32其一端可相对机器人本体1转动固定在机器人本体1上的尾端，具体地，可以通过阻尼铰链来固定第二支撑臂32的一端和机器人本体1，从而使得第二支撑臂32在相对机器人本体1转动任意角度后可以相对限位。本实施例中，第一支撑臂相对于机器人本体1的转动轴和第二支撑臂相对于机器人本体的转动轴共轴；本实施例中，第二驱动轮34设置在第二支撑臂32的另一端，第二驱动轮34在驱动器的驱动下转动。驱动器35固定在第一支撑臂31和第二支撑臂32之间，用于在驱动信号的驱动下分别驱动第一驱动轮33和/或第二驱动轮转动34，以移动机器人本体。本实施例中，第一驱动轮33和第二驱动轮转动34可以通过独立的驱动器来驱动，例如，可以通过两个电机来分别驱动第一驱动轮33和第二驱动轮转动34转动。通过独立的驱动器来驱动第一驱动轮33和第二驱动轮转动34，可以实现第一驱动轮33和第二驱动轮转动34差速转动，从而带动机器人本体1向预设方向移动，譬如：当第一驱动轮33转动速度大于第二驱动轮转动34时，可以使机器人本体1由第一驱动轮33朝向第二驱动轮转动34的方向进行移动。

请参考图1，控制器(图中未示出附图标记)设置在控制器放置位11内，控制器在接收到外置移动终端提供的控制信号后向驱动机构提供驱动信号。本实施例中，所称控制器为移动机器人机构的底层控制电路，在具体实施例中，控制器可以通过单片机或DSP等微控单元、电机驱动电路、电源电路等来实现。

请参考图2，为了便于收纳驱动机构，在可选的实施例中，机器人本体1上的尾端开设有第一卡槽341和第二卡槽342，用于分别在第一支撑臂31和第二支撑臂32向靠近机器人本体方向转动后收纳第一支撑臂31和第二支撑臂32。

为了便于收纳转向机构，在可选的实施例中，万向轮支架22铰接在旋转台23上，机器人本体1上的首端开设有支架收纳槽221，支架收纳槽221用于在万向轮支架22向靠近机器人本体1方向转动后收纳万向轮21和万向轮支架22。

请参考图4a，示意了第一支撑臂31和第二支撑臂32收纳至第一卡槽341和第二卡槽342以及转向机构收纳至支架收纳槽221后的状态结构。通过第一卡槽341和第二卡槽342的收纳以及支架收纳槽221的收纳，方便不工作时的移动机器人机构，此外，也利于实现外置终端保护壳功能，便于用户手持外置移动终端。

请参考图4b和图4c，分别示意了不同的收纳状态结构，其中，当第一支撑臂31和第二支撑臂32收纳至第一卡槽341和第二卡槽342，转向机构从支架收纳槽221展开后，可以通过转向机构来实现移动终端支架功能，如图4b所示；当第一支撑臂31和第二支撑臂32分别从第一卡槽341和第二卡槽342展开，以及转向机构从支架收纳槽221展开后，则可以按照上述实施例公开的方案来实现移动机器人机构功能。

在可选的实施例中，该移动机器人机构还包括：摄像头(图中未示出)，摄像头设置在机器人本体的首端的外侧，摄像头在控制器提供的采集控制信号驱动下采集机器人本体外部的图像数据。摄像头与控制器信号连接，控制器接收摄像头采集到的图像数据，或者控制器将接收到的摄像头采集到的图像数据发送给放置在凹槽内的外置移动终端。具体地，采集控制信号可以通过控制器提供，也可以由外置移动终端提供给控制器采集控制信号，而后控制器将其接收到的采集控制信号提供给摄像头。在具体实施过程中，摄像头采集到的图像数据可以存储于控制器的存储器中，也可以存储到外置移动终端。

本实施例中，通过在机器人本体的首端的外侧设置摄像头，可以实现对周边环境进行图像采集，实现安防和远程采集图像数据的有益效果。需要说明的是，在其它可替代的实施例中，可以根据实际需要或者实际应用场景，在机器人本体加设其它具有数据采集功能的传感器，例如距离传感器、温湿度传感器等，应当认为是摄像头的等同替换。

请参考图5和图6，在可选的实施例中，该移动机器人机构还包括：盖体5，盖体5用于盖合机器人本体1的尾端，以限位放置在凹槽内的外置移动终端4。在具体实施例中，盖体5相对于凹槽的内侧设置有与控制器电连接的电接口51，电接口51用于连通控制器和放置在凹槽内的外置移动终端4，以使放置在凹槽内的外置移动终端4和控制器进行数据交互。在具体实施过程中，电接口51可以是USB接口、miniUSB接口、typeC接口等，只要能够实现与外置移动终端4进行数据交互的接口即可。

在可选的实施例中，请参考图5，该移动机器人机构还包括：导轨52，导轨52套覆在机器人本体1内，导轨52可相对机器人本体1远离或靠近机器人本体的尾端平移，盖体5设置在导轨上远离机器人本体1的一端。在具体实施例中，盖体5靠近机器人本体1的一侧上设置有第一快接件，机器人本体1靠近盖体5的一侧上设置有第二快接件，第一快接件和第二快接件相匹配，实现可拆卸连接。第一快接件和第二快接件可以通过卡扣、弹性件等方式来实现，当盖体5沿导轨52靠近机器人本体1时，第一快接件和第二快接件贴合固定，从而对外置移动终端进行限位；当盖体5沿导轨52远离机器人本体1时，第一快接件和第二快接件分离，从而便于对移动终端进行充电等操作。

需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要在机器人本体上设置相应的技术特征，譬如，可以在机器人本体上开设贯穿其上下表面的通孔，使得外置移动终端自带的图像采集装置可以通过该通孔进行图像采集。

本实施例还公开了一种移动机器人，请参考图3，为该移动机器人俯视立体结构示意图，该移动机器人包括：

上述实施例公开的移动机器人机构以及移动终端，其中，移动终端放置在机器人本体的凹槽内，与控制器进行数据交互。

本实施例还公开了一种移动机器人系统，包括：

上述实施例公开的移动机器人机构；第一移动终端放置在机器人本体的凹槽内，与控制器进行数据交互；第二移动终端与第一移动终端进行数据交互。

本实施例中，通过第二移动终端与第一移动终端进行数据交互，可以实现通过第二移动终端对机器人机构进行移动控制、图像采集控制等远程控制，当然，也可以通过第二移动终端接收第一移动终端发送的图像数据，从而实现了远程监控。

本实施例公开的移动机器人及其机构、系统，机器人本体一侧开设有放置外置移动终端的凹槽，外置移动终端可装配机器人控制系统，控制器设置在控制器放置位内，控制器在接收到外置移动终端提供的控制信号后向驱动机构提供驱动信号，驱动机构在驱动信号的激励下可以驱动机器人本体按驱动信号的方向移动，从而，使得该移动机器人机构能够适应于不同的装配机器人控制系统后的外置移动终端，继而，在需要升级控制系统时，只需对外置移动终端进行替换，减少淘汰移动机器人整机的发生概率，避免资源浪费。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种移动机器人机构，其特征在于，包括：

机器人本体，其一侧开设有用于放置外置移动终端的凹槽，所述外置移动终端可装配机器人控制系统，所述凹槽底部设置有控制器放置位；

转向机构，设置在所述机器人本体上相对于所述凹槽一侧的另一侧，所述转向机构用于导向所述机器人本体的移动方向；

驱动机构，设置在所述机器人本体上相对于所述凹槽一侧的另一侧，所述驱动机构和所述转向机构分别位于所述机器人本体的尾端和首端；所述驱动机构在驱动信号的激励下驱动所述机器人本体按所述驱动信号表征的方向移动；

控制器，设置在所述控制器放置位内；所述控制器在接收到外置移动终端提供的控制信号后向所述驱动机构提供所述驱动信号。

2.如权利要求1所述的移动机器人机构，其特征在于，所述驱动机构包括：

第一支撑臂，其一端可相对所述机器人本体转动固定在所述机器人本体上的尾端；

第一驱动轮，设置在所述第一支撑臂的另一端；

第二支撑臂，其一端可相对所述机器人本体转动固定在所述机器人本体上的尾端；所述第一支撑臂相对于所述机器人本体的转动轴和所述第二支撑臂相对于所述机器人本体的转动轴共轴；

第二驱动轮，设置在所述第二支撑臂的另一端；

驱动器，固定在所述第一支撑臂和所述第二支撑臂之间，用于在驱动信号的驱动下分别驱动所述第一驱动轮和/或所述第二驱动轮转动，以移动所述机器人本体。

3.如权利要求2所述的移动机器人机构，其特征在于，所述机器人本体上的尾端开设有第一卡槽和第二卡槽，用于分别在所述第一支撑臂和所述第二支撑臂向靠近所述机器人本体方向转动后收纳所述第一支撑臂和所述第二支撑臂。

4.如权利要求1所述的移动机器人机构，其特征在于，所述转向机构包括：

万向轮；

万向轮支架，将所述万向轮固定在所述机器人本体的首端；

旋转台，连接所述万向轮支架和所述机器人本体之间，用于在外力的作用下带动所述万向轮支架旋转变向。

5.如权利要求4所述的移动机器人机构，其特征在于，所述万向轮支架铰接在所述旋转台上；所述机器人本体上的首端开设有支架收纳槽，用于在所述万向轮支架向靠近所述机器人本体方向转动后收纳所述万向轮和所述万向轮支架。

6.如权利要求1所述的移动机器人机构，其特征在于，还包括：摄像头，设置在所述机器人本体的首端的外侧，所述摄像头在所述控制器提供的采集控制信号驱动下采集所述机器人本体外部的图像数据；所述摄像头与所述控制器信号连接；所述控制器接收所述摄像头采集到的所述图像数据，或者所述控制器将接收到的所述摄像头采集到的所述图像数据发送给放置在所述凹槽内的外置移动终端。

7.如权利要求1-6任意一项所述的移动机器人机构，其特征在于，还包括：

盖体，用于盖合所述机器人本体的尾端，以限位放置在所述凹槽内的外置移动终端；

所述盖体相对于所述凹槽的内侧设置有与所述控制器电连接的电接口，所述电接口用于连通所述控制器和放置在所述凹槽内的外置移动终端，以使放置在所述凹槽内的外置移动终端和所述控制器进行数据交互。

8.如权利要求7所述的移动机器人机构，其特征在于，还包括：

导轨，套覆在所述机器人本体内，所述导轨可相对所述机器人本体远离或靠近所述机器人本体的尾端平移；

所述盖体设置在所述导轨上远离所述机器人本体的一端。

9.一种移动机器人，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任意一项所述的移动机器人机构；

移动终端，放置在所述机器人本体的凹槽内，与所述控制器进行数据交互。

10.一种移动机器人系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任意一项所述的移动机器人机构；

第一移动终端，放置在所述机器人本体的凹槽内，与所述控制器进行数据交互；

第二移动终端，与所述第一移动终端进行数据交互。