CN208468369U - 一种智能机器人基座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能机器人基座，包括机架、位于机架底部的若干可伸缩万向轮装置；所述的机架包括第一机架、第二机架和第三机架；第二机架和第三机架对称设置在第一机架的两侧，并与第一机架铰接，所述的第一机架和第二机架之间以及第一机架和第三机架之间可在任意铰接角度锁死；所述的可伸缩万向轮装置包括：滚轮、驱动所述滚轮滚动的电机、改变所述滚轮行进方向的转向装置和调节所述滚轮伸缩长度的伸缩部，所述的机架内设有倾斜程度传感器。本实用新型克服了现有技术中机器人基座在转向时存在的问题，提供了一种智能机器人基座，基座可保持在水平的状态，为构建功能复杂的机器人提供了良好的平台。

Description

一种智能机器人基座

技术领域

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种智能机器人基座。

背景技术

机器人基座是一种广泛应用与智能家居、精密制造、建筑施工等领域的设备，其主要作为设备的主体，搭载相应的机械臂或传感器，而实现各种功能；另外机器人基座通常需要有移动的功能。

精密设备或智能机器人在使用过程中通常需要万向轮能合理的调整行进方向并要求万向轮自身具备驱动行进的功能。而且对于尖端的智能机器人，其往往还要求万向轮装置具有伸缩功能，以调整精密设备或智能机器人的水平平整程度或整体高度；现有的万向轮装置完全无法满足上述需求。

如图6所示，现有的能实现转向功能的万向轮，其滚轮支架的上部连接点与下部的连接点均不处于同一竖直线上，存在偏移(CN201730006142.3；CN201730061064.7；CN201630634703.X等也均为此类型的万向轮)，其目的是提供转向的可能性或更便于转向，但这样的转向方式必然带动智能机器人或精密设备自身的转动，即转向时，万向轮和其上的设备主体是整体转动的，无法实现设备主体不动就能改变主体行进方向的效果。

在建筑施工领域，如墙面抹灰、墙地面整平、打磨抛光等工种中，通常需要机器人来回作反复运动。施工人员希望机器人来回运动时，机器人主体尽量不动，这样其上的机械臂不需要重新调整姿态就可以保持上一工作位置的姿态对下一工作位置进行施工，这样既可免去重新调整的过程，提高工作效率；又可使得机器人对每一工作位置的施工姿态均是一样的，保证各处的施工一致性，提高施工精度。

发明内容

本实验新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种智能机器人基座。

本实用新型的技术方案如下：

一种智能机器人基座包括机架、位于机架底部的若干可伸缩万向轮装置；所述的机架包括第一机架、第二机架和第三机架；第二机架和第三机架对称设置在第一机架的两侧，并与第一机架铰接，所述的第一机架和第二机架之间以及第一机架和第三机架之间可在任意铰接角度锁死；所述的可伸缩万向轮装置包括：滚轮、驱动所述滚轮滚动的电机、改变所述滚轮行进方向的转向装置和调节所述滚轮伸缩长度的伸缩部，所述的机架内设有倾斜程度传感器。本实用新型的机器人基座由倾斜程度传感器检测基座的倾斜情况，由可伸缩万向轮装置调整基座的高度并消除倾斜；倾斜程度传感器可安装在任一机架组成部分上。倾斜程度传感器可以是水平陀螺仪、倾角传感器等用来测量相对于水平面的倾角变化量的设备。

第一机架和第二机架之间以及第一机架和第三机架之间采用铰接的方式是为了使智能机器人基座具备折叠的功能，这样机器人基座的整体外形就能具备变化的可能，以适应不用的应用场合，且可折叠的设计也便于安置和运输。

优选的，所述的转向装置包括：转向电机；与所述转向电机输出轴相连的传动组件；与所述传动组件配合实现传动的从动组件；所述伸缩部与所述从动组件固定相连，所述伸缩部可在从动组件带动下绕伸缩部轴线转动。

优选的，所述的滚轮中心位于所述的伸缩部轴线上。

优选的，所述的伸缩部由固定端和可伸缩端组成；所述固定端与转向装置的从动组件固定相连；所述可伸缩端通过滚轮支架与滚轮固定相连；可伸缩端可相对固定端沿伸缩部轴线方向运动。

优选的，所述的固定端包括丝杠电机、丝杠；所述的可伸缩端包括滑块和推杆；

其中所述的丝杠电机连接丝杠；滑块套设在丝杆上，推杆一端通过滚轮支架与滚轮中心相连，另一端与滑块固定相连。

优选的，所述的智能机器人基座还包括横向导轨；所述的横向导轨固定在展开状态下的基座上，所述的基座在展开状态下，第二机架和第三机架分别垂直于第一机架，且第二机架和第三机架处于同一竖直平面，横向导轨两端分别与所述的第二机架和第三机架固定。横向导轨用于提供本实用新型智能机器人基座的一种扩展应用，可以将机械臂安装在横向导轨上，实现应用。

优选的，所述的基座上设有竖直方向的基座滑轨；基座滑轨位于所述的第一机架上。竖向导轨也是用于提供本实用新型智能机器人基座的一种扩展应用，可以将机械臂安装在竖向导轨上。

本实用新型克服了现有技术中机器人基座在转向时存在的问题，提供了一种智能机器人基座，基座可保持在水平的状态，为构建功能复杂的机器人提供了良好的平台。

附图说明

图1为本实用新型基座的结构示意图；

图2为本实用新型基座的后视图；

图3为本实用新型可伸缩万向轮装置的外形图；

图4为本实用新型可伸缩万向轮装置的主视图；

图5为本实用新型的伸缩部结构示意图；

图6为传统万向轮装置结构示意图；

图中，可调万向轮伸缩装置1，第一机架2，第二机架3，第三机架5，基座滑轨5，锁止杆6，滚轮11，转向电机12，伸缩部13，传动组件14，从动组件15，滚轮支架16，固定架17，丝杠电机131，丝杠132，滑块33，推杆34。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1-3所示，一种智能机器人基座包括机架、位于机架底部的若干可伸缩万向轮装置1；所述的机架内设有倾斜程度传感器；所述的机架包括第一机架2、第二机架3和第三机架4；第二机架2和第三机架3对称设置在第一机架1的两侧，并与第一机架铰接，所述的第一机架和第二机架之间以及第一机架和第三机架之间可在任意铰接角度锁死；所述的可伸缩万向轮装置包括：滚轮11、驱动所述滚轮滚动的电机、改变所述滚轮行进方向的转向装置和调节所述滚轮伸缩长度的伸缩部13。

所述的倾斜程度检测传感器用于检测机架主体的倾斜状况，可以是水平陀螺仪、倾角传感器等用来测量相对于水平面的倾角变化量的设备。当得到倾斜状况后即判断是否需要进行调整，当倾斜大于设定精度要求时即进行调整。调整方式为控制伸缩部的升降，如当机架主体朝某一万向轮装置倾斜时，即控制该万向轮装置升起，或控制与该万向轮装置对应的万向轮装置下降；经多次调整直到符合精度的要求。上述判断和调整的过程可以由人工完成，也可由控制系统(如单片机)完成。

第一机架和第二机架之间以及第一机架和第三机架之间采用铰接的方式是为了使智能机器人基座具备折叠的功能，这样机器人基座的整体外形就能具备变化的可能，以适应不用的应用场合，且可折叠的设计也便于安置和运输。

如图2，在本实用新型的一个具体实施例中，所述的第一机架和第二机架之间以及第一机架和第三机架之间采用锁止杆6锁死铰接角度；当机架展开到相应的角度时，即采用锁止杆6，锁止杆6两端分别连接与两个机架上。

如图4所示，所述的转向装置包括：转向电机12；与所述转向电机输出轴相连的传动组件14；与所述传动组件配合实现传动的从动组件15；所述伸缩部与所述从动组件固定相连，所述伸缩部可在从动组件带动下绕伸缩部轴线转动。所述的可伸缩万向轮装置还包括固定架17，所述的转向电机12安装在固定架17上，固定架17与机架固定相连。

如图5所示，在本实用新型的一个具体实施例中，所述的伸缩部由固定端和可伸缩端组成；所述固定端与转向装置的从动组件固定相连；所述可伸缩端通过滚轮支架与滚轮固定相连。所述的固定端包括丝杠电机131、丝杠132；所述的可伸缩端包括滑块133和推杆134；其中所述的丝杠电动连接丝杠；滑块套设在丝杆上，推杆一端通过滚轮支架与滚轮相连，另一端与滑块固定相连。

当丝杠电机131转动时，丝杠132随之旋转，滑块133内设有螺纹，与丝杠132的螺纹配合连接，随丝杠132的转动，滑块133在丝杠上上下移动(移动方向取决于丝杠的旋转方向)；滑块133通过推杆134与滚轮支架16相连。滑块133、推杆134、滚轮支架16和滚轮11组成的单元相对于丝杠可上下运动，即实现了本实用新型万向轮装置的伸缩功能。

如图6为所示，传统万向轮装置结构示意图；本实用新型的万向轮装置与其的不同之处在于，本实用新型所述的滚轮中心位于所述的伸缩部轴线上。本实用新型所述的万向轮装置，在需要转向时，由转向电机进行驱动，通过传动装置使伸缩部整体发生旋转，旋转动作绕伸缩部轴线进行，由于滚轮中心位于伸缩部轴线上(延长线上)，且伸缩部整体与滚轮通过支架刚性连接，因此当伸缩部旋转时，滚轮也进行旋转。且旋转过程中，整个万向轮装置并不发生移动；这样位于其上的机架主体就是静止的。传统的精密仪器或智能机器人在转向时需要整体移动，转向后通常需要重新定位。

优选的，所述的智能机器人基座还包括横向导轨；所述的横向导轨固定在展开状态下的基座上，所述的基座在展开状态下，第二机架和第三机架分别垂直于第一机架，且第二机架和第三机架处于同一竖直平面，横向导轨两端分别与所述的第二机架和第三机架固定。横向导轨用于提供本实用新型智能机器人基座的一种扩展应用，可以将机械臂安装在横向导轨上，实现应用。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述的基座上设有竖直方向的基座滑轨5；基座滑轨5位于所述的第一机架上。竖向导轨也是用于提供本实用新型智能机器人基座的一种扩展应用，可以将机械臂安装在竖向导轨上。

在本实用新型的一个具体实施例中，驱动滚轮滚动的电机优选为轮毂电机。轮毂电机位于滚轮轮毂内。轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内。由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，因此无论是前驱、后驱还是四驱形式，它都可以比较轻松地实现，除了结构更为简单之外，采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率，同时传动效率也要高出不少。

Claims (8)

1.一种智能机器人基座，其特征在于包括：

机架；所述的机架内设有倾斜程度传感器；

位于机架底部的若干可伸缩万向轮装置；

所述的机架包括第一机架、第二机架和第三机架；第二机架和第三机架对称设置在第一机架的两侧，并与第一机架铰接，所述的第一机架和第二机架之间以及第一机架和第三机架之间可在任意铰接角度锁死；

所述的可伸缩万向轮装置包括：

滚轮；

驱动所述滚轮滚动的电机；

改变所述滚轮行进方向的转向装置；和

调节所述滚轮伸缩长度的伸缩部。

2.根据权利要求1所述的智能机器人基座，其特征在于：

所述的转向装置包括：

转向电机；

与所述转向电机输出轴相连的传动组件；

与所述传动组件配合实现传动的从动组件；所述伸缩部与所述从动组件固定相连，所述伸缩部可在从动组件带动下绕伸缩部轴线转动。

3.根据权利要求2所述的智能机器人基座，其特征在于：

所述的滚轮中心位于所述的伸缩部轴线上。

4.根据权利要求1-3任一条所述的智能机器人基座，其特征在于：

所述的伸缩部由固定端和可伸缩端组成；

所述固定端与转向装置的从动组件固定相连；

所述可伸缩端通过滚轮支架与滚轮固定相连；

可伸缩端可相对固定端沿伸缩部轴线方向运动。

5.根据权利要求4所述的智能机器人基座，其特征在于：

所述的固定端包括丝杠电机、丝杠；所述的可伸缩端包括滑块和推杆；

其中所述的丝杠电机连接丝杠；滑块套设在丝杆上，推杆一端通过滚轮支架与滚轮中心相连，另一端与滑块固定相连。

6.根据权利要求2所述的智能机器人基座，其特征在于：所述的可伸缩万向轮装置还包括固定架，所述的转向电机安装在固定架上，固定架与基座固定相连。

7.根据权利要求1所述的智能机器人基座，其特征在于：

还包括横向导轨；所述的横向导轨固定在展开状态下的基座上，所述的基座在展开状态下，第二机架和第三机架分别垂直于第一机架，且第二机架和第三机架处于同一竖直平面，横向导轨两端分别与所述的第二机架和第三机架固定。

8.根据权利要求1所述的智能机器人基座，其特征在于所述的基座上设有竖直方向的基座滑轨；基座滑轨位于所述的第一机架上。