CN211167151U - 履带式移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式移动机器人，包括壳体、安装在壳体上的履带行走装置、控制履带行走装置运行的控制模块以及电池，所述履带行走装置包括主动轮、从动轮、环绕主动轮和从动轮的履带、用以驱动主动轮的驱动电机，所述电池安装于环绕主动轮和从动轮的履带之间。本实用新型的履带式移动机器人将电池装配在履带的环绕空间内，且位于主动轮和从动轮之间。有利于研发人员协调电池的安装位置，且无需要增加壳体的体积，能够实现履带式移动机器人的小型化。

Description

履带式移动机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种履带式移动机器人。

背景技术

现有移动机器人的移动机构采用履带移动时，因履带占用了移动机器人较多的安装空间，进而缩小了移动机器人内部其他部件的安装空间。例如：电池的安装空间。研发人员为了协调电池的安装位置，往往通过增加移动机器人的体积或者减少电池的数量从而组装电池，而增加移动机器人的体积，则会增加生产成本；减少电池的数量，虽然相应缩小了电池的体积，方便电池安装，但是也会降低移动机器人的续航性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有利于小型化的履带式移动机器人。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种履带式移动机器人，包括壳体、安装在壳体上的履带行走装置、控制履带行走装置运行的控制模块以及电池，所述履带行走装置包括主动轮、从动轮、环绕主动轮和从动轮的履带、用以驱动主动轮的驱动电机，所述电池安装于环绕主动轮和从动轮的履带之间。

相较于现有技术本发明具有如下有益效果：本发明的履带式移动机器人将电池装配在履带的环绕空间内，且位于主动轮和从动轮之间。有利于研发人员协调电池的安装位置，且无需要增加壳体的体积，能够实现履带式移动机器人的小型化。

优选的，所述履带式移动机器人包括安装所述电池的电池仓，所述电池仓与壳体连接且位于环绕主动轮及从动轮的履带之间。

优选的，所述电池仓上安装有顶持履带的支撑轮。

优选的，所述履带式移动机器人包括分别安装在壳体前端和后端的防坠落检测传感器，每一所述防坠落检测传感器与控制模块连接。

优选的，所述安装在壳体前端的防坠落检测传感器的数量为两个，两个前端的防坠落检测传感器分别位于壳体的左前端和右前端。

优选的，所述支撑轮向下延伸顶持于所述履带。

优选的，所述主动轮、从动轮及支撑轮分别顶持于履带的顶持点处于同一平面。

优选的，所述支撑轮的数量为两个，两个支撑轮共同顶持所述履带。

优选的，所述电池仓上设有安装支撑轮的耳座，所述耳座包括与电池仓一体成型的第一支撑臂和第二支撑臂，所述支撑轮包括转轴和套接于转轴的滚轮；所述第一支撑臂和第二支撑臂均设有与转轴卡接的卡槽。

优选的，所述第一支撑臂和第二支撑臂设计为弹性伸缩结构。

附图说明

图1为本发明履带式移动机器人的立体示意图；

图2为本发明履带式移动机器人移除壳体的示意图；

图3为本发明中履带行走装置与电池仓的连接示意图；

图4为本发明中履带行走装置接触于移动行走面的示意图；

图5为本发明中电池仓与支撑轮的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”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。术语“第一”、“第二”仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系。

参阅图1及图2，本实施例中提供了一种履带式移动机器人，包括壳体1、安装在壳体1上的履带行走装置2、控制履带式移动机器人运行的控制模块3、安装在壳体1上的功能性部件4以及给履带式移动机器人提供工作电力的电源组件。该履带式移动机器人运行于移动行走面。移动行走面为覆盖于床铺上的垫层表面、桌面、台阶平面或其他相较于低处的较高平台表面。功能性部件4为吸尘器、清洁设备或杀菌除螨设备等电子设备。该履带式移动机器人通过装载不同的功能性部件4，能够帮助用户处理相应的劳作，节省了用户的时间和体力。

参阅图2及图3，本实施例中，电源组件包括第一电池51和第二电池52。第一电池51安装在壳体1上，第二电池52安装在履带行走装置2上。履带行走装置2包括主动轮21、从动轮22、环绕主动轮21和从动轮22的履带23、用以驱动主动轮21的驱动电机24。驱动电机24的输出轴与主动轮21连接。驱动电机24受控于控制模块3以驱动主动轮21转动。从动轮22从动于主动轮21。第二电池52安装于环绕主动轮21和从动轮22的履带23之间。履带式移动机器人包括安装第二电池52的电池仓6，能够提高第二电池52的装配安全性。电池仓6与壳体1通过紧固件固定连接，以提高第二电池52的安装牢固性。电池仓6位于环绕主动轮21及从动轮22的履带23之间，使得第二电池52相应位于主动轮21、从动轮22及履带23合围成的中空空间25内，以协调第二电池52的安装位置。本发明的履带式移动机器人将第二电池52装配在履带23的环绕空间内，且位于主动轮21和从动轮22之间。有利于研发人员协调移动机器人电源组件的安装位置，且无需要增加壳体的体积，能够实现履带式移动机器人的小型化；通过将第二电池52组装于履带行走装置2的装配结构，相应增加了电源组件的安装空间，从而增加电源组件的供电容量，并能够增加履带式移动机器人的续航性能。当然在其他实施方式中，电源组件亦可以仅安装在履带行走装置2上，即壳体1上不需要安装电源组件，能够进一步实现履带式移动机器人的小型化。

本实施例中，履带行走装置2的数量为两个。两个履带行走装置2分别位于壳体1的左侧和右侧。通过两个履带23的转速差调整履带式移动机器人的移动方向。两个驱动电机24对角设置，有利于履带式移动机器人的弯向，并减小转向半径。两个履带行走装置2上均安装有第二电池52，进一步增加电源组件的安装空间，以增加总的供电容量。

参阅图2，本实施例中，履带式移动机器人包括分别安装在壳体前端和后端的防坠落检测传感器7。位于壳体前端的防坠落检测传感器7的数量为两个，两个前端的防坠落检测传感器7分别位于壳体1的左前端和右前端。左前端的防坠落检测传感器7能够检测履带式移动机器人前端和左前端的高度落差信号。右前端的防坠落检测传感器7能够检测履带式移动机器人前端和右前端的高度落差信号。位于壳体后端的防坠落检测传感器7的数量为一个，一个后端的防坠落检测传感器7位于壳体后端的中间区域。后端的防坠落检测传感器7能够检测履带式移动机器人后端的高度落差信号。每一防坠落检测传感器7与控制模块3连接，并将检测的移动机器人的高度落差信号传送至控制模块3，以备控制模块3控制两个履带行走装置2作出相应移动，提高履带式移动机器人运行安全性。防坠落检测传感器7采用为红外测距传感器。

履带式移动机器人运行于移动行走面的过程中，当履带式移动机器人移动至移动行走面的边缘时，履带式移动机器人的前端、左前端、右前端或后端将会突出于移动行走面，存在从高处坠落至低处的危险性。此时，安装在壳体1上对应位置的防坠落检测传感器7将检测的高度落差信号传送至控制模块3，控制模块3控制两个驱动电机24反向转动，使得履带式移动机器人向移动行走面的内侧方向移动，避免履带式移动机器人向移动行走面的边缘外侧方向继续移动，防止履带式移动机器人坠落于低处。

补充说明的是：现有技术中，履带行走装置2未设置顶持履带23的支撑轮8，导致履带23存在松散的现象。当履带式移动机器人移动至移动行走面的边缘时，两个履带行走装置2中的任一履带行走装置2的主动轮21或从动轮22容易移动至移动行走面的边缘外侧，此时仅通过仍在移动行走面的边缘内侧的从动轮22或主动轮21独立支撑壳体1，而处于主动轮21和从动轮22之间且与移动行走面接触的履带23则会向内弯曲，进而搁置于移动行走面的边缘位置，导致移动机器人的机身发生倾斜现象，进而导致履带式移动机器人的重心向移动行走面的边缘外侧过度偏移，从而失去重心平衡状态，而坠落至低处。例如：履带式移动机器人移动于覆盖在床铺垫层表面时，因床铺垫层属于柔性材质，床铺垫层因机器人本身向下的重力而会发生形变，尤其是床铺垫层的边缘处，更容易导致履带式移动机器人的重心向床铺垫层表面的边缘外侧过度偏移，容易促使履带式移动机器人坠落至地面。

参阅图3及图4，本实施例中，电池仓6上安装有顶持履带23的支撑轮8。利用电池仓6作为安装支撑轮8的固定结构，能够充分利用履带行走装置2的中空空间25，并能够协调电源组件的安装位置，使得本发明的履带式移动机器人具有小型化的优势。该支撑轮8使得环绕于主动轮21和从动轮22的履带23处于张紧状态。当履带式移动机器人移动至移动行走面的边缘时，张紧状态的履带23不会搁置于移动行走面的边缘位置，提高了履带式移动机器人的运行安全性。

参阅图4，本实施例中，履带23包括与移动行走面接触的移动面接触段231、沿主动轮21边缘布置的主动轮导向段232、与移动面接触段相对布置并远离于移动行走面的悬空导向段233、沿从动轮22边缘布置的从动轮导向段234。移动面接触段为履带式移动机器人在任意移动状态下履带23与移动行走面接触的部分履带。电池仓6位于主动轮21和从动轮22之间，且位于履带23的移动面接触段231和悬空导向段233之间。支撑轮8安装在电池仓6的下方并向下延伸，支撑轮8顶持于履带23的移动面接触段231，使得移动面接触段231贴附于移动行走面，不仅能够张紧履带23，还能够支撑壳体以维持履带式移动机器人的状态稳定性。

本实施例中，支撑轮8位于主动轮21和从动轮22之间的位置。主动轮21、从动轮22及支撑轮8分别顶持于履带23的顶持点处于同一平面，以共同顶持履带23的移动面接触段231，使得移动面接触段231贴附于移动行走面。履带23环绕于主动轮21、从动轮22及支撑轮8，支撑轮8配合主动轮21和从动轮22共同支撑壳体1，以增加履带式移动机器人移动于移动行走面边缘的状态平衡性。当履带式移动机器人移动至移动行走面的边缘时，两个履带行走装置2中的任一履带行走装置2的主动轮21或从动轮22移动至移动行走面的边缘外侧，此时仍在移动行走面的边缘内侧的从动轮22或主动轮21结合支撑轮8仍能够共同支撑壳体1，避免机器人的重心向移动行走面的边缘外侧过度偏移，以保持履带式移动机器人的稳定状态，防止履带式移动机器人因重心偏移从移动行走面坠落于低处。履带式移动机器人再利用安装在壳体1上对应位置的防坠落检测传感器7将检测的高度落差信号传送至控制模块3，控制模块3控制履带式移动机器人向移动行走面的内侧方向移动，避免履带式移动机器人向移动行走面的边缘外侧方向继续移动，提高了履带式移动机器人的运行安全性。例如：履带式移动机器人的某一主动轮21移动至移动行走面的边缘外侧，此时，仍在移动行走面的边缘内侧的从动轮22结合支撑轮8共同支撑壳体1，保持了履带式移动机器人的平衡状态；利用安装在壳体前端的防坠落检测传感器7将检测的高度落差信号传送至控制模块3，控制模块3控制履带式移动机器人向移动行走面的内侧方向移动。

本实施例中，支撑轮8的数量为两个，两个支撑轮8相邻设置并向下延伸。主动轮21、从动轮22及两个支撑轮8共同顶持履带23的移动面接触段231，使得移动面接触段231贴附于移动行走面。主动轮21、从动轮22及两个支撑轮8分别顶持于履带23的移动面接触段231的顶持点处于同一平面，以进一步增加履带式移动机器人移动于移动行走面边缘的状态平衡性。支撑轮8的数量主要根据主动轮21与从动轮22之间的间距设置。间距越大，支撑轮8的数量越多。支撑轮8的数量亦可以为一个或多个。

需要说明的是：在其他实施方式中，履带式移动机器人亦可以仅通过两个支撑轮8顶持履带23的移动面接触段231，即主动轮21与从动轮22远离于移动行走面，两个支撑轮8分别顶持于履带23的移动面接触段231的顶持点处于同一平面，并支撑壳体。因两个支撑轮8的安装位置与主动轮21和从动轮22的安装位置在前后方向上存在一定的距离，当履带式移动机器人移动至移动行走面的边缘时，即使某一履带行走装置2的主动轮21或从动轮22移动至移动行走面的边缘外侧，但是两个支撑轮8仍位于移动行走面的边缘内侧并支撑壳体1，并不会发生机身倾斜现象；而且此时安装在壳体前端或后端的防坠落检测传感器7已经超前将检测的高度落差信号传送至控制模块3，控制模块3迅速控制履带式移动机器人向移动行走面的内侧方向移动。

参阅图5，本实施例中，电池仓6上设有安装支撑轮8的耳座，以方便于安装支撑轮8。耳座包括与电池仓6一体成型的第一支撑臂61和第二支撑臂62。支撑轮8包括转轴81和套接于转轴81的滚轮82。第一支撑臂61和第二支撑臂62均设有与转轴81卡接的卡槽63，通过卡接结构能够快速组装支撑轮8。当然在其他实施方式中，第一支撑臂61和第二支撑臂62亦可以设计为弹性伸缩结构。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种履带式移动机器人，其特征在于：包括壳体、安装在壳体上的履带行走装置、控制履带行走装置运行的控制模块以及电池，所述履带行走装置包括主动轮、从动轮、环绕主动轮和从动轮的履带、用以驱动主动轮的驱动电机，所述电池安装于环绕主动轮和从动轮的履带之间。

2.根据权利要求1所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述履带式移动机器人包括安装所述电池的电池仓，所述电池仓与壳体连接且位于环绕主动轮及从动轮的履带之间。

3.根据权利要求2所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述电池仓上安装有顶持履带的支撑轮。

4.根据权利要求3所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述履带式移动机器人包括分别安装在壳体前端和后端的防坠落检测传感器，每一所述防坠落检测传感器与控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述安装在壳体前端的防坠落检测传感器的数量为两个，两个前端的防坠落检测传感器分别位于壳体的左前端和右前端。

6.根据权利要求3所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述支撑轮向下延伸顶持于所述履带。

7.根据权利要求6所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述主动轮、从动轮及支撑轮分别顶持于履带的顶持点处于同一平面。

8.根据权利要求6所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述支撑轮的数量为两个，两个支撑轮共同顶持所述履带。

9.根据权利要求3所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述电池仓上设有安装支撑轮的耳座，所述耳座包括与电池仓一体成型的第一支撑臂和第二支撑臂，所述支撑轮包括转轴和套接于转轴的滚轮；所述第一支撑臂和第二支撑臂均设有与转轴卡接的卡槽。

10.根据权利要求9所述的履带式移动机器人，其特征在于：所述第一支撑臂和第二支撑臂设计为弹性伸缩结构。

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