CN212473711U - 一种运载机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种运载机器人，属于机器人技术领域。它解决了现有的机器人负载能力差、行驶稳定性差的问题。本运载机器人，包括底座和设于底座上的车轮组件，底座上设有水平延伸的第一支撑轴以及与第一支撑轴同轴设置的第二支撑轴，第一支撑轴上设有第一平行四边形构件，第二支撑轴上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架，底座上还设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件。本实用新型具有负载能力强、行驶稳定性好、功能性强等优点。

Description

一种运载机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种运载机器人。

背景技术

当前，全自动运输机器人的应用越来越广泛，其优势是：可替代越来越高的人力成本，耐用度高、无疲倦感，而且可在污染环境、危险环境中执行任务，以及可执行对人体有伤害的任务。中国专利公开了一种两轮自平衡运输机器人[授权公告号CN209176810U]，包括底盘；左车轮组件和右车轮组件；平衡感应组件；控制电路板；电池模组以及货柜；左车轮组件和右车轮组件沿垂直于左右方向的行进方向对称设置；平衡感应组件、控制电路板、电池模组和货柜均沿行进方向对称设置，货柜、控制线路板、电池沿高度方向由上至下依次布置。

上述运输机器人的货柜直接固定在底盘上，无法使货柜相对于底盘倾斜，使其无法进入层高较低的空间；由于货柜的高度无法调节，当将重物放置到货柜上时，货柜的重心升高，导致机器人的稳定性变差，极易向前或向后倾倒，负载能力差。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种负载能力强的运载机器人。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

运载机器人，包括底座和设于底座上的车轮组件，所述的底座上设有水平延伸的第一支撑轴以及与第一支撑轴同轴设置的第二支撑轴，所述的第一支撑轴上设有第一平行四边形构件，所述的第二支撑轴上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，所述的第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架，所述的底座上还设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件。

第一支撑轴和第二支撑轴沿左右方向水平延伸，形态调节组件用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态，两者的调节幅度相同，货架的高度随第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态变化而发生改变。当放入较重的货物时，可降低货架的重心从而降低机器人整体的重心，提高稳定性，同时降低高度后可降低机器人的高度，适用范围广。其中，第一平行四边形构件与第二平行四边形构件始终处于对称状态。

在上述的运载机器人中，所述的第一平行四边形构件包括套设在第一支撑轴上的第一摆臂和第二摆臂，所述的第一摆臂与第二摆臂交叉设置，所述的第一摆臂上铰接有位于第一支撑轴下方的与第二摆臂平行的第一连杆，所述的第一连杆远离第一摆臂的一端铰接有与第一摆臂平行的第二连杆，所述的第二连杆远离第一连杆的一端与第二摆臂铰接；所述的第二平行四边形构件包括套设在第二支撑轴上的第三摆臂和第四摆臂，所述的第三摆臂与第四摆臂交叉设置，且所述的第三摆臂与第一摆臂对称设置，所述的第四摆臂和第二摆臂对称设置，所述的第三摆臂上铰接有位于第二支撑轴下方的与第四摆臂平行的第三连杆，所述的第三连杆远离第三摆臂的一端铰接有与第三摆臂平行的第四连杆，所述的第四连杆远离第三连杆的一端与第四摆臂铰接，所述的第三连杆与第一连杆对称设置，所述的第四连杆与第二连杆对称设置。

第一连杆相对第一摆臂旋转的旋转中心线与第一支撑轴平行，第二连杆相对第一连杆旋转的旋转中心线与第一支撑轴平行，第二连杆相对第二摆臂旋转的旋转中心线与第一支撑轴平行；第三连杆相对第三摆臂旋转的旋转中心线与第二支撑轴平行，第四连杆相对第三连杆旋转的旋转中心线与第二支撑轴平行，第四连杆相对第四摆臂旋转的旋转中心线与第二支撑轴平行。

在上述的运载机器人中，所述的底座上设有第一支撑板和第二支撑板，所述的第一支撑轴设于第一支撑板上，所述的第二支撑轴设于第二支撑板上，所述的第一支撑板上设有纵向延伸的第一导向槽，所述的第二支撑板上设有与第一导向槽对称设置的第二导向槽，上述的第一连杆与第二连杆通过第一铰接轴铰接，所述的第一铰接轴伸入第一导向槽，上述的第三连杆与第四连杆通过第二铰接轴铰接，所述的第二铰接轴伸入第二导向槽。

第一支撑板和第二支撑板分别垂直固定在底座的左右两端处，第一平行四边形构件、第一导向槽位于第一支撑板靠近第二支撑板的一侧，第二平行四边形构件、第二导向槽位于第二支撑板靠近第一支撑板的一侧。第一铰接轴位于第一支撑轴的正下方，第二铰接轴位于第二支撑轴的正下方，第一铰接轴与第一导向槽滑动配合，当第一平行四边形构件的形态发生改变时，第一铰接轴沿第一导向槽滑动。第二铰接轴与第二导向槽滑动配合，当第二平行四边形构件的形态发生改变时，第二铰接轴沿第二导向槽滑动。

在上述的运载机器人中，所述的第一摆臂上还铰接有位于第一支撑轴上方的与第二摆臂平行的第五连杆，所述的第五连杆远离第一摆臂的一端铰接有与第一摆臂平行的第六连杆，所述的第六连杆远离第五连杆的一端与第二摆臂铰接；所述的第三摆臂上还铰接有位于第二支撑轴上方的与第四摆臂平行的第七连杆，所述的第七连杆远离第三摆臂的一端铰接有与第三摆臂平行的第八连杆，所述的第八连杆远离第七连杆的一端与第四摆臂铰接，所述的第七连杆与第五连杆对称设置，所述的第八连杆与第六连杆对称设置。

第一摆臂与第二摆臂沿竖直方向倾斜设置，两者与水平面所形成的夹角相等；第三摆臂与第四摆臂沿竖直方向倾斜设置，两者与水平面所形成的夹角相等。当第一摆臂摆动时，在第一连杆、第二连杆、第五连杆和第六连杆的作用下带动第二摆臂反方向同角度摆动；同时第三摆臂同第一摆臂同方向同角度摆动，在第三连杆、第四连杆、第七连杆和第八连杆的作用下带动第四摆臂反方向同角度摆动。

在上述的运载机器人中，所述的货架靠近第一平行四边形构件的一端具有沿前后方向水平延伸的第一导槽以及与第一导槽位于同一高度的第二导槽，所述第一摆臂的上部设有沿左右方向水平延伸的第一转轴，所述的第一转轴上同轴设有在第一导槽内滚动的第一滚轮，所述第二摆臂的上部设有沿左右方向水平延伸的第二转轴，所述的第二转轴上同轴设有在第二导槽内滚动的第二滚轮；所述的货架靠近第二平行四边形构件的一端具有沿前后方向水平延伸的第三导槽以及与第三导槽位于同一高度的第四导槽，所述第三摆臂的上部设有沿左右方向水平延伸的第三转轴，所述的第三转轴上同轴设有在第三导槽内滚动的第三滚轮，所述第四摆臂的上部设有沿左右方向水平延伸的第四转轴，所述的第四转轴上同轴设有在第四导槽内滚动的第四滚轮。

第一导槽与第三导槽对称设置，第二导槽与第四导槽对称设置，当第一摆臂、第二摆臂、第三摆臂和第四摆臂在摆动时，第一滚轮在第一导槽内滚动，第二滚轮在第二导槽内滚动，第三滚轮在第三导槽内滚动，第四滚轮在第四导槽内滚动。第一转轴与第三转轴同轴，第二转轴与第四转轴同轴。第一导槽、第二导槽、第三导槽和第四导槽的前后两端均封闭，防止第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮和第四滚轮从与之对应设置的导槽内脱出。

在上述的运载机器人中，所述第一摆臂的下部设有沿左右方向水平延伸的第一挂杆，所述第二摆臂的下部设有沿左右方向水平延伸的第二挂杆，所述第三摆臂的下部设有沿左右方向水平延伸的第三挂杆，所述第四摆臂的下部设有沿左右方向水平延伸的第四挂杆，所述的第一挂杆与第三挂杆之间挂设有第一配重，所述的第二挂杆与第四挂杆之间挂设有第二配重。

由于第一配重挂在第一挂杆与第三挂杆之间，第一配重可相对于第一挂杆和第三挂杆转动，由于第二配重挂在第二挂杆和第四挂杆之间，第二配重可相对于第二挂杆和第四挂杆转动。当机器人突然停止时，第一配重/第二配重与地面接触，实现机器人的刹车，同时第一配重/第二配重可对第一摆臂和第三摆臂/第二摆臂和第四摆臂进行支撑，防止机器人倾倒。

为了不增加机器人额外的负担，将机器人的必不可少的部件作为第一配重和第二配重，如将机器人的两个电气箱分别作为第一配重和第二配重，在电气箱内设置电池、控制线路板等。为了便于第一配重的安装，在第一挂杆与第三挂杆之间挂设第一托盘，将第一配重置于第一托盘内。为了便于第二配重的安装，在第二挂杆与第四挂杆之间挂设第二托盘，将第二配重置于第二托盘内。

在上述的运载机器人中，所述的第一支撑轴与第二支撑轴之间设有驱动轴，所述的驱动轴靠近第一支撑轴的一端套设在第一支撑轴上且两者之间设置轴承，所述的驱动轴靠近第二支撑轴的一端套设在第二支撑轴上且两者之间设置轴承，所述的第一摆臂与第三摆臂固定在驱动轴上，所述的第二摆臂与第四摆臂套设在驱动轴上，所述的形态调节组件设于底座与驱动轴之间。

驱动轴、第一支撑轴和第二支撑轴三者同轴，驱动轴的两端分别为呈套筒状。当形态调节组件驱动驱动轴转动时，驱动轴带动第一摆臂和第三摆臂同步摆动，在第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的作用下带动第三摆臂和第四摆臂摆动。

在上述的运载机器人中，所述的形态调节组件包括设于底座上的第一电机、设于第一电机的输出轴上的主动轮以及同轴固连在驱动轴上的从动轮，所述的主动轮与从动轮传动连接。

启动第一电机后，第一电机的输出轴带动主动轮旋转，主动轮通过传动带或其他传动方式与从动轮传动连接，从而带动从动轮转动，从动轮带动驱动轴绕自身中轴线转动，从而带动第一摆臂和第三摆臂同步摆动，当第一摆臂和第三摆臂摆动时，通过第一平行四边形构件和第二平行四边形构件带动第二摆臂和第四摆臂同步摆动，最终通过第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴使货架上升或下降。第一电机具备锁死功能，当第一电机停止后可使驱动轴保持在当前状态。

在上述的运载机器人中，所述第一摆臂的上部设有第一连接架，所述第三摆臂的上部设有第二连接架，所述的第一连接架与第二连接架之间设有位于驱动轴正上方的支撑架，所述的支撑架上设有重心调节组件。

第一摆臂与第三摆臂沿机器人的行走方向向前向上倾斜，第一连接架和第二连接架对称设置，且第一连接架与第二连接架沿机器人的行走方向向后向上倾斜。为了保持平稳状态，在重心调节组件的作用下使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重、第二配重、货架、第一连接架、第二连接架、支撑架和重心调节组件构成的整体的重心位于驱动轴中轴线的正上方。

第一连接架可拆卸连接在第一摆臂的上部，可对第一连接架的倾斜角度进行调节，第二连接架可拆卸连接在第三摆臂的上部，可对第三连接架的倾斜角度进行调节，支撑架可拆卸连接在第一连接架与第二连接架之间，可调节支撑架的倾斜角度。

可在支撑架上设置摄像机/传感器/照明光源/牵引接口等，可实现摄像、气体检测、线缆牵引等操作。

在上述的运载机器人中，所述的重心调节组件包括铰接在支撑架侧部的摆杆和用于驱动摆杆摆动的第二电机，所述摆杆的旋转中心线沿左右方向水平延伸。

当将货物放到货架后，可通过摆动摆杆的角度来调节重心的位置，从而使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重、第二配重、货物、货架、第一连接架、第二连接架、支撑架和重心调节组件构成的整体的重心位于驱动轴中轴线的正上方。摆杆可实现触碰/挤压各种开关按钮、触发信号等动作。

为了降低重心，将第二电机设置在支撑架的下部，摆杆位于支撑架的上部，第二电机与摆杆为传动连接：在第二电机的输出轴上设置第一钢丝轮，在摆杆的旋转轴上设置第二钢丝轮，第一钢丝轮与第二钢丝轮通过钢丝传动连接。当第二电机的输出轴转动时，带动第一钢丝轮转动，第一钢丝轮通过钢丝带动第二钢丝轮转动，从而使摆杆摆动。

在上述的运载机器人中，所述的车轮组件包括设于第一支撑板上的由轮毂电机驱动的右车轮和设于第二支撑板上的由轮毂电机驱动的左车轮，所述的左车轮与右车轮同轴设置。

用于驱动右车轮动作的轮毂电机设于右车轮内，用于驱动左车轮运动的轮毂电机设于左车轮内，两者转速相同时机器人直行，两者速度不同时，可实现机器人的转向。轮毂电机包括内定子和套设在内定子上的外转子，工作时外转子绕着内定子的中轴线转动，将车轮固定在轮毂电机的外转子上。

在上述的运载机器人中，所述的右车轮与第一支撑轴同轴，所述的左车轮与第二支撑轴同轴。第一支撑轴与位于右车轮内的轮毂电机的转子轴同轴固连或为一根轴，第一支撑板与第一支撑轴固连，第二支撑轴与位于左车轮内的轮毂电机的转子轴同轴固连或为一根轴，第二支撑板与第二支撑轴固连。

在上述的运载机器人中，所述的货架内设有陀螺仪芯片。陀螺仪芯片用于感应货架是否处于水平状态，当货架倾斜时陀螺仪芯片将信号传递给电气箱内的控制线路板，控制线路板控制第二电机的工作来驱动摆杆摆动，从而调节货架的水平状态。

在上述的运载机器人中，所述的货架靠近第一平行四边形构件的一端设有第一连接板，上述的第一导槽和第二导槽设于第一连接板上；所述的货架靠近第二平行四边形构件的一端设有第二连接板，上述的第三导槽和第四导槽设于第二连接板上。

在上述的运载机器人中，所述的第一转轴穿过第一导槽后延伸至第一连接板靠近第二连接板的一侧，所述的第二转轴穿过第二导槽后延伸至第一连接板靠近第二连接板的一侧，所述的第一连接板靠近第二连接板的一侧设有位于第一导槽与第二导槽之间的第一限位柱，所述的第一限位柱与第一转轴之间设有第一拉簧，所述的第一限位柱与第二转轴之间设有第二拉簧；所述的第三转轴穿过第三导槽后延伸至第二连接板靠近第一连接板的一侧，所述的第四转轴穿过第四导槽后延伸至第二连接板靠近第一连接板的一侧，所述的第二连接板靠近第一连接板的一侧设有位于第三导槽与第四导槽之间的第二限位柱，所述的第二限位柱与第三转轴之间设有第三拉簧，所述的第二限位柱与第四转轴之间设有第四拉簧。

第一限位柱至第一转轴的距离等于第一限位柱至第二转轴的距离，第一拉簧的一端作用在第一限位柱上，另一端作用在第一转轴上，第二拉簧的一端作用在第一限位柱上，另一端作用在第二转轴上，第一拉簧与第二拉簧的拉力相等；第二限位柱至第三转轴的距离等于第二限位柱至第四转轴的距离，第三拉簧的一端作用在第二限位柱上，另一端作用在第三转轴上，第四拉簧的一端作用在第二限位柱上，另一端作用在第四转轴上，第三拉簧与第四拉簧的拉力相等。通过各拉簧施加拉力在第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴上，一方面可防止货架相对底座的前后位置发生改变，另一方面对货架的升降起缓冲作用。

与现有技术相比，本运载机器人具有以下优点：

在货架的下部通过第一平行四边形构件和第二平行四边形构件连接有第一配重和第二配重，货物越重，第一配重与第二配重之间的距离越远，可有效对货物进行平衡，提高了稳定性，同时由于其具有独特的可调姿态，可承受较大载荷，载重能力强；通过陀螺仪芯片、第二电机和摆杆，可精准对机器人的重心进行调节，有效保证机器人的稳定性；在第一支撑板上设置第一导向槽，可对第一平行四边形构件的形变进行限位，在第二支撑板上设置第二导向槽，可对第二平行四边形构件的形变进行限位，使货架始终保持在水平状态，保证了货物的平稳性。

附图说明

图1是本实用新型提供的较佳实施例的结构示意图。

图2是本实用新型提供的较佳实施例的部分结构示意图。

图3是本实用新型提供的较佳实施例的又一部分结构示意图。

图4是本实用新型提供的较佳实施例的前后方向的剖视图。

图5是本实用新型提供的较佳实施例的又一部分结构示意图。

图6是本实用新型提供的较佳实施例的又一部分结构示意图。

图7是本实用新型提供的较佳实施例的又一部分结构示意图。

图8是本实用新型提供的较佳实施例的左右方向的剖视图。

图中，1、底座；2、第一支撑轴；3、第二支撑轴；4、货架；5、第一摆臂；6、第二摆臂；7、第一连杆；8、第二连杆；9、第三摆臂；10、第四摆臂；11、第三连杆；12、第四连杆；13、第一支撑板；14、第二支撑板；15、第一导向槽；16、第二导向槽；17、第一铰接轴；18、第二铰接轴；19、第五连杆；20、第六连杆；21、第七连杆；22、第八连杆；23、第一导槽；24、第二导槽；25、第一转轴；26、第二转轴；27、第三导槽；28、第四导槽；29、第三转轴；30、第四转轴；31、第一挂杆；32、第二挂杆；33、第三挂杆；34、第四挂杆；35、第一配重；36、第二配重；37、驱动轴；38、第一电机；39、主动轮；40、从动轮；41、第一连接架；42、第二连接架；43、支撑架；44、摆杆；45、第二电机；46、右车轮；47、左车轮；48、第一连接板；49、第二连接板；50、第一限位柱；51、第一拉簧；52、第二拉簧；53、第二限位柱；54、第三拉簧；55、第四拉簧；56、第一托盘；57、第二托盘。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示的运载机器人，包括底座1和设于底座1上的车轮组件，底座1上设有第一支撑板13和第二支撑板14，第一支撑板13和第二支撑板14分别垂直固定在底座1的左右两端处，第一支撑板13与第二支撑板14相对设置。

如图1所示，车轮组件包括设于第一支撑板13上的由轮毂电机驱动的右车轮46和设于第二支撑板14上的由轮毂电机驱动的左车轮47，左车轮47与右车轮46同轴设置。轮毂电机包括内定子和套设在内定子上的外转子，工作时外转子绕着内定子的中轴线转动，将车轮固定在轮毂电机的外转子上。其中，用于驱动右车轮46动作的轮毂电机设于右车轮46内，用于驱动左车轮47运动的轮毂电机设于左车轮47内，两者转速相同时机器人直行，两者速度不同时，可实现机器人的转向。

本实施例中，如图8所示，右车轮46与第一支撑轴2同轴，左车轮47与第二支撑轴3同轴。第一支撑轴2与位于右车轮46内的轮毂电机的转子轴同轴固连或为一根轴，第一支撑板13与第一支撑轴2固连，第二支撑轴3与位于左车轮47内的轮毂电机的转子轴同轴固连或为一根轴，第二支撑板14与第二支撑轴3固连。

如图2所示，在第一支撑板13上设有沿左右方向水平设置的第一支撑轴2，在第二支撑板14上设有与第一支撑轴2同轴设置的第二支撑轴3，第一支撑轴2上设有第一平行四边形构件，第二支撑轴3上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，底座1还设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件。形态调节组件用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态，两者的调节幅度相同。第一平行四边形构件与第二平行四边形构件始终处于对称状态。

如图2、图3和图4所示，第一平行四边形构件包括套设在第一支撑轴2上的第一摆臂5和第二摆臂6，第一摆臂5与第二摆臂6交叉设置，第一摆臂5上铰接有位于第一支撑轴2下方的与第二摆臂6平行的第一连杆7，第一连杆7远离第一摆臂5的一端铰接有与第一摆臂5平行的第二连杆8，第二连杆8远离第一连杆7的一端与第二摆臂6铰接。第一连杆7相对第一摆臂5旋转的旋转中心线与第一支撑轴2平行，第二连杆8相对第一连杆7旋转的旋转中心线与第一支撑轴2平行，第二连杆8相对第二摆臂6旋转的旋转中心线与第一支撑轴2平行。

如图5所示，第二平行四边形构件包括套设在第二支撑轴3上的第三摆臂9和第四摆臂10，第三摆臂9与第四摆臂10交叉设置，且第三摆臂9与第一摆臂5对称设置，第四摆臂10和第二摆臂6对称设置，第三摆臂9上铰接有位于第二支撑轴3下方的与第四摆臂10平行的第三连杆11，第三连杆11远离第三摆臂9的一端铰接有与第三摆臂9平行的第四连杆12，第四连杆12远离第三连杆11的一端与第四摆臂10铰接，第三连杆11与第一连杆7对称设置，第四连杆12与第二连杆8对称设置。第三连杆11相对第三摆臂9旋转的旋转中心线与第二支撑轴3平行，第四连杆12相对第三连杆11旋转的旋转中心线与第二支撑轴3平行，第四连杆12相对第四摆臂10旋转的旋转中心线与第二支撑轴3平行。

第一支撑板13靠近第二支撑板14的一侧设有纵向延伸的第一导向槽15，第二支撑板14靠近第一支撑板13的一侧设有与第一导向槽15对称设置的第二导向槽16，第一连杆7与第二连杆8通过第一铰接轴17铰接，第一铰接轴17伸入第一导向槽15，第三连杆11与第四连杆12通过第二铰接轴18铰接，第二铰接轴18伸入第二导向槽16。第一平行四边形构件、第一导向槽15位于第一支撑板13靠近第二支撑板14的一侧，第二平行四边形构件、第二导向槽16位于第二支撑板14靠近第一支撑板13的一侧。第一铰接轴17位于第一支撑轴2的正下方，第二铰接轴18位于第二支撑轴3的正下方，第一铰接轴17与第一导向槽15滑动配合，当第一平行四边形构件的形态发生改变时，第一铰接轴17沿第一导向槽15滑动。第二铰接轴18与第二导向槽16滑动配合，当第二平行四边形构件的形态发生改变时，第二铰接轴18沿第二导向槽16滑动。

如图5所示，第一摆臂5上还铰接有位于第一支撑轴2上方的与第二摆臂6平行的第五连杆19，第五连杆19远离第一摆臂5的一端铰接有与第一摆臂5平行的第六连杆20，第六连杆20远离第五连杆19的一端与第二摆臂6铰接。由第一摆臂5、第二摆臂6、第五连杆19和第六连杆20构成菱形。如图5所示，第三摆臂9上还铰接有位于第二支撑轴3上方的与第四摆臂10平行的第七连杆21，第七连杆21远离第三摆臂9的一端铰接有与第三摆臂9平行的第八连杆22，第八连杆22远离第七连杆21的一端与第四摆臂10铰接，第七连杆21与第五连杆19对称设置，第八连杆22与第六连杆20对称设置。由第三摆臂9、第四摆臂10、第七连杆21和第八连杆22构成菱形。

如图4所示，第一摆臂5与第二摆臂6沿竖直方向倾斜设置，两者与水平面所形成的夹角相等。如图5所示，第三摆臂9与第四摆臂10沿竖直方向倾斜设置，两者与水平面所形成的夹角相等。当第一摆臂5摆动时，在第一连杆7、第二连杆8、第五连杆19和第六连杆20的作用下带动第二摆臂6反方向同角度摆动；同时第三摆臂9同第一摆臂5同方向同角度摆动，在第三连杆11、第四连杆12、第七连杆21和第八连杆22的作用下带动第四摆臂10反方向同角度摆动。

在第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架4，货架4的高度随第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的形态变化而发生改变，当放入较重的货物时，可降低货架4的重心从而降低机器人整体的重心，提高稳定性，同时降低高度后可降低机器人的高度，适用范围广。

具体的，如图4所示，货架4靠近第一平行四边形构件的一端设有第一连接板48，第一连接板48上具有沿前后方向水平延伸的第一导槽23以及与第一导槽23位于同一高度的第二导槽24，第一摆臂5的上部设有沿左右方向水平延伸的第一转轴25，第一转轴25上同轴设有在第一导槽23内滚动的第一滚轮，第二摆臂6的上部设有沿左右方向水平延伸的第二转轴26，第二转轴26上同轴设有在第二导槽24内滚动的第二滚轮。

如图5所示，货架4靠近第二平行四边形构件的一端设有第二连接板49，第二连接板49上具有沿前后方向水平延伸的第三导槽27以及与第三导槽27位于同一高度的第四导槽28，第三摆臂9的上部设有沿左右方向水平延伸的第三转轴29，第三转轴29上同轴设有在第三导槽27内滚动的第三滚轮，第四摆臂10的上部设有沿左右方向水平延伸的第四转轴30，第四转轴30上同轴设有在第四导槽28内滚动的第四滚轮。其中，第一导槽23与第三导槽27对称设置，第二导槽24与第四导槽28对称设置，当第一摆臂5、第二摆臂6、第三摆臂9和第四摆臂10在摆动时，第一滚轮在第一导槽23内滚动，第二滚轮在第二导槽24内滚动，第三滚轮在第三导槽27内滚动，第四滚轮在第四导槽28内滚动。第一转轴25与第三转轴29同轴，第二转轴26与第四转轴30同轴。第一导槽23、第二导槽24、第三导槽27和第四导槽28的前后两端均封闭，防止第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮和第四滚轮从与之对应设置的导槽内脱出。在第一导槽23的前端、第三导槽27的前端、第二导槽24的后端和第四导槽28的后端均设置调节螺栓，用于调节各导槽的有效长度，对各转轴的运动范围进行限位。

如图6所示，第一转轴25穿过第一导槽23后延伸至第一连接板48靠近第二连接板49的一侧，第二转轴26穿过第二导槽24后延伸至第一连接板48靠近第二连接板49的一侧，第一连接板48靠近第二连接板49的一侧设有位于第一导槽23与第二导槽24之间的第一限位柱50，第一限位柱50与第一转轴25之间设有第一拉簧51，第一限位柱50与第二转轴26之间设有第二拉簧52。第一限位柱50至第一转轴25的距离等于第一限位柱50至第二转轴26的距离，第一拉簧51的一端作用在第一限位柱50上，另一端作用在第一转轴25上，第二拉簧52的一端作用在第一限位柱50上，另一端作用在第二转轴26上，第一拉簧51与第二拉簧52的拉力相等。本实施例中，第一限位柱50为两个。

如图7所示，第三转轴29穿过第三导槽27后延伸至第二连接板49靠近第一连接板48的一侧，第四转轴30穿过第四导槽28后延伸至第二连接板49靠近第一连接板48的一侧，第二连接板49靠近第一连接板48的一侧设有位于第三导槽27与第四导槽28之间的第二限位柱53，第二限位柱53与第三转轴29之间设有第三拉簧54，第二限位柱53与第四转轴30之间设有第四拉簧55。第二限位柱53至第三转轴29的距离等于第二限位柱53至第四转轴30的距离，第三拉簧54的一端作用在第二限位柱53上，另一端作用在第三转轴29上，第四拉簧55的一端作用在第二限位柱53上，另一端作用在第四转轴30上，第三拉簧54与第四拉簧55的拉力相等。本实施例中，第二限位柱53为两个。通过各拉簧施加拉力在第一转轴25、第二转轴26、第三转轴29和第四转轴30上，可防止货架4相对底座1前后位移，同时对货架4的升降起缓冲作用。

如图3和图5所示，第一摆臂5的下部设有沿左右方向水平延伸的第一挂杆31，第二摆臂6的下部设有沿左右方向水平延伸的第二挂杆32，第三摆臂9的下部设有沿左右方向水平延伸的第三挂杆33，第四摆臂10的下部设有沿左右方向水平延伸的第四挂杆34，第一挂杆31与第三挂杆33之间挂设有第一配重35，第二挂杆32与第四挂杆34之间挂设有第二配重36。由于第一配重35挂在第一挂杆31与第三挂杆33之间，第一配重35可相对于第一挂杆31和第三挂杆33转动，由于第二配重36挂在第二挂杆32和第四挂杆34之间，第二配重36可相对于第二挂杆32和第四挂杆34转动。

当机器人突然停止时，第一配重35/第二配重36与地面接触，实现机器人的刹车，同时第一配重35/第二配重36可对第一摆臂5和第三摆臂9/第二摆臂6和第四摆臂10进行支撑，防止机器人倾倒。为了不增加机器人额外的负担，将机器人的必不可少的部件作为第一配重35和第二配重36，如将机器人的两个电气箱分别作为第一配重35和第二配重36，在电气箱内设置电池、控制线路板等。

如图4所示，为了便于第一配重35的安装，在第一挂杆31与第三挂杆33之间挂设第一托盘56，将第一配重35置于第一托盘56内。为了便于第二配重36的安装，在第二挂杆32与第四挂杆34之间挂设第二托盘57，将第二配重36置于第二托盘57内。

如图8所示，第一支撑轴2与第二支撑轴3之间设有驱动轴37，驱动轴37靠近第一支撑轴2的一端套设在第一支撑轴2上且两者之间设置轴承，驱动轴37靠近第二支撑轴3的一端套设在第二支撑轴3上且两者之间设置轴承，第一摆臂5与第三摆臂9固定在驱动轴37上，第二摆臂6与第四摆臂10套设在驱动轴37上，形态调节组件设于底座1与驱动轴37之间。驱动轴37、第一支撑轴2和第二支撑轴3三者同轴，驱动轴37的两端分别为呈套筒状。当形态调节组件驱动驱动轴37转动时，驱动轴37带动第一摆臂5和第三摆臂9同步摆动，在第一平行四边形构件与第二平行四边形构件的作用下带动第三摆臂9和第四摆臂10摆动。

如图8所示，形态调节组件包括设于底座1上的第一电机38、设于第一电机38的输出轴上的主动轮39以及同轴固连在驱动轴37上的从动轮40，主动轮39与从动轮40传动连接。启动第一电机38后，第一电机38的输出轴带动主动轮39旋转，主动轮39通过传动带或其他传动方式与从动轮40传动连接，从而带动从动轮40转动，从动轮40带动驱动轴37绕自身中轴线转动，从而带动第一摆臂5和第三摆臂9同步摆动，当第一摆臂5和第三摆臂9摆动时，通过第一平行四边形构件和第二平行四边形构件带动第二摆臂6和第四摆臂10同步摆动，最终通过第一转轴25、第二转轴26、第三转轴29和第四转轴30使货架4上升或下降。第一电机38具备锁死功能，当第一电机38停止后可使驱动轴37保持在当前状态。

如图1-5所示，第一摆臂5的上部设有第一连接架41，第三摆臂9的上部设有第二连接架42，第一连接架41与第二连接架42之间设有位于驱动轴37正上方的支撑架43，支撑架43上设有重心调节组件。第一摆臂5与第三摆臂9沿机器人的行走方向向前向上倾斜，第一连接架41和第二连接架42对称设置，且第一连接架41与第二连接架42沿机器人的行走方向向后向上倾斜。为了保持平稳状态，在重心调节组件的作用下使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重35、第二配重36、货架4、第一连接架41、第二连接架42、支撑架43和重心调节组件构成的整体的重心位于驱动轴37中轴线的正上方。

第一连接架41可拆卸连接在第一摆臂5的上部，可对第一连接架41的倾斜角度进行调节，第二连接架42可拆卸连接在第三摆臂9的上部，可对第三连接架的倾斜角度进行调节，支撑架43可拆卸连接在第一连接架41与第二连接架42之间，可调节支撑架43的倾斜角度。可在支撑架43上设置摄像机/传感器/照明光源/牵引接口等，可实现摄像、气体检测、线缆牵引等操作。

如图1-5所示，重心调节组件包括铰接在支撑架43侧部的摆杆44和用于驱动摆杆44摆动的第二电机45，摆杆44的旋转中心线沿左右方向水平延伸。当将货物放到货架4后，可通过摆动摆杆44的角度来调节重心的位置，从而使由第一平行四边形构件、第二平行四边形构件、第一配重35、第二配重36、货物、货架4、第一连接架41、第二连接架42、支撑架43和重心调节组件构成的整体的重心位于驱动轴37中轴线的正上方。摆杆44可实现触碰/挤压各种开关按钮、触发信号等动作。

如图3所示，为了降低重心，将第二电机45设置在支撑架43的下部，摆杆44位于支撑架43的上部，第二电机45与摆杆44为传动连接：在第二电机45的输出轴上设置第一钢丝轮，在摆杆44的旋转轴上设置第二钢丝轮，第一钢丝轮与第二钢丝轮通过钢丝传动连接。当第二电机45的输出轴转动时，带动第一钢丝轮转动，第一钢丝轮通过钢丝带动第二钢丝轮转动，从而使摆杆44摆动。

在货架4内设有陀螺仪芯片，陀螺仪芯片用于感应货架4是否处于水平状态，当货架4倾斜时陀螺仪芯片将信号传递给电气箱内的控制线路板，控制线路板控制第二电机45的工作来驱动摆杆44摆动，从而调节货架4的水平状态。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (12)

1.一种运载机器人，包括底座(1)和设于底座(1)上的车轮组件，所述的底座(1)上设有水平延伸的第一支撑轴(2)以及与第一支撑轴(2)同轴设置的第二支撑轴(3)，其特征在于，所述的第一支撑轴(2)上设有第一平行四边形构件，所述的第二支撑轴(3)上设有与第一平行四边形构件对称设置的第二平行四边形构件，所述的第一平行四边形构件与第二平行四边形构件之间设有货架(4)，所述的底座(1)上还设有用于同时调节第一平行四边形构件与第二平行四边形构件形态的形态调节组件。

2.根据权利要求1所述的运载机器人，其特征在于，所述的第一平行四边形构件包括套设在第一支撑轴(2)上的第一摆臂(5)和第二摆臂(6)，所述的第一摆臂(5)与第二摆臂(6)交叉设置，所述的第一摆臂(5)上铰接有位于第一支撑轴(2)下方的与第二摆臂(6)平行的第一连杆(7)，所述的第一连杆(7)远离第一摆臂(5)的一端铰接有与第一摆臂(5)平行的第二连杆(8)，所述的第二连杆(8)远离第一连杆(7)的一端与第二摆臂(6)铰接；所述的第二平行四边形构件包括套设在第二支撑轴(3)上的第三摆臂(9)和第四摆臂(10)，所述的第三摆臂(9)与第四摆臂(10)交叉设置，且所述的第三摆臂(9)与第一摆臂(5)对称设置，所述的第四摆臂(10)和第二摆臂(6)对称设置，所述的第三摆臂(9)上铰接有位于第二支撑轴(3)下方的与第四摆臂(10)平行的第三连杆(11)，所述的第三连杆(11)远离第三摆臂(9)的一端铰接有与第三摆臂(9)平行的第四连杆(12)，所述的第四连杆(12)远离第三连杆(11)的一端与第四摆臂(10)铰接，所述的第三连杆(11)与第一连杆(7)对称设置，所述的第四连杆(12)与第二连杆(8)对称设置。

3.根据权利要求2所述的运载机器人，其特征在于，所述的底座(1)上设有第一支撑板(13)和第二支撑板(14)，所述的第一支撑轴(2)设于第一支撑板(13)上，所述的第二支撑轴(3)设于第二支撑板(14)上，所述的第一支撑板(13)上设有纵向延伸的第一导向槽(15)，所述的第二支撑板(14)上设有与第一导向槽(15)对称设置的第二导向槽(16)，上述的第一连杆(7)与第二连杆(8)通过第一铰接轴(17)铰接，所述的第一铰接轴(17)伸入第一导向槽(15)，上述的第三连杆(11)与第四连杆(12)通过第二铰接轴(18)铰接，所述的第二铰接轴(18)伸入第二导向槽(16)。

4.根据权利要求2或3所述的运载机器人，其特征在于，所述的第一摆臂(5)上还铰接有位于第一支撑轴(2)上方的与第二摆臂(6)平行的第五连杆(19)，所述的第五连杆(19)远离第一摆臂(5)的一端铰接有与第一摆臂(5)平行的第六连杆(20)，所述的第六连杆(20)远离第五连杆(19)的一端与第二摆臂(6)铰接；所述的第三摆臂(9)上还铰接有位于第二支撑轴(3)上方的与第四摆臂(10)平行的第七连杆(21)，所述的第七连杆(21)远离第三摆臂(9)的一端铰接有与第三摆臂(9)平行的第八连杆(22)，所述的第八连杆(22)远离第七连杆(21)的一端与第四摆臂(10)铰接，所述的第七连杆(21)与第五连杆(19)对称设置，所述的第八连杆(22)与第六连杆(20)对称设置。

5.根据权利要求2所述的运载机器人，其特征在于，所述的货架(4)靠近第一平行四边形构件的一端具有沿前后方向水平延伸的第一导槽(23)以及与第一导槽(23)位于同一高度的第二导槽(24)，所述第一摆臂(5)的上部设有沿左右方向水平延伸的第一转轴(25)，所述的第一转轴(25)上同轴设有在第一导槽(23)内滚动的第一滚轮，所述第二摆臂(6)的上部设有沿左右方向水平延伸的第二转轴(26)，所述的第二转轴(26)上同轴设有在第二导槽(24)内滚动的第二滚轮；所述的货架(4)靠近第二平行四边形构件的一端具有沿前后方向水平延伸的第三导槽(27)以及与第三导槽(27)位于同一高度的第四导槽(28)，所述第三摆臂(9)的上部设有沿左右方向水平延伸的第三转轴(29)，所述的第三转轴(29)上同轴设有在第三导槽(27)内滚动的第三滚轮，所述第四摆臂(10)的上部设有沿左右方向水平延伸的第四转轴(30)，所述的第四转轴(30)上同轴设有在第四导槽(28)内滚动的第四滚轮。

6.根据权利要求2或5所述的运载机器人，其特征在于，所述第一摆臂(5)的下部设有沿左右方向水平延伸的第一挂杆(31)，所述第二摆臂(6)的下部设有沿左右方向水平延伸的第二挂杆(32)，所述第三摆臂(9)的下部设有沿左右方向水平延伸的第三挂杆(33)，所述第四摆臂(10)的下部设有沿左右方向水平延伸的第四挂杆(34)，所述的第一挂杆(31)与第三挂杆(33)之间挂设有第一配重(35)，所述的第二挂杆(32)与第四挂杆(34)之间挂设有第二配重(36)。

7.根据权利要求2所述的运载机器人，其特征在于，所述的第一支撑轴(2)与第二支撑轴(3)之间设有驱动轴(37)，所述的驱动轴(37)靠近第一支撑轴(2)的一端套设在第一支撑轴(2)上且两者之间设置轴承，所述的驱动轴(37)靠近第二支撑轴(3)的一端套设在第二支撑轴(3)上且两者之间设置轴承，所述的第一摆臂(5)与第三摆臂(9)固定在驱动轴(37)上，所述的第二摆臂(6)与第四摆臂(10)套设在驱动轴(37)上，所述的形态调节组件设于底座(1)与驱动轴(37)之间。

8.根据权利要求7所述的运载机器人，其特征在于，所述的形态调节组件包括设于底座(1)上的第一电机(38)、设于第一电机(38)的输出轴上的主动轮(39)以及同轴固连在驱动轴(37)上的从动轮(40)，所述的主动轮(39)与从动轮(40)传动连接。

9.根据权利要求2所述的运载机器人，其特征在于，所述第一摆臂(5)的上部设有第一连接架(41)，所述第三摆臂(9)的上部设有第二连接架(42)，所述的第一连接架(41)与第二连接架(42)之间设有位于驱动轴(37)正上方的支撑架(43)，所述的支撑架(43)上设有重心调节组件。

10.根据权利要求9所述的运载机器人，其特征在于，所述的重心调节组件包括铰接在支撑架(43)侧部的摆杆(44)和用于驱动摆杆(44)摆动的第二电机(45)，所述摆杆(44)的旋转中心线沿左右方向水平延伸。

11.根据权利要求3所述的运载机器人，其特征在于，所述的车轮组件包括设于第一支撑板(13)上的由轮毂电机驱动的右车轮(46)和设于第二支撑板(14)上的由轮毂电机驱动的左车轮(47)，所述的左车轮(47)与右车轮(46)同轴设置，所述的右车轮(46)与第一支撑轴(2)同轴，所述的左车轮(47)与第二支撑轴(3)同轴。

12.根据权利要求5所述的运载机器人，其特征在于，所述的货架(4)靠近第一平行四边形构件的一端设有第一连接板(48)，上述的第一导槽(23)和第二导槽(24)设于第一连接板(48)上；所述的货架(4)靠近第二平行四边形构件的一端设有第二连接板(49)，上述的第三导槽(27)和第四导槽(28)设于第二连接板(49)上；所述的第一转轴(25)穿过第一导槽(23)后延伸至第一连接板(48)靠近第二连接板(49)的一侧，所述的第二转轴(26)穿过第二导槽(24)后延伸至第一连接板(48)靠近第二连接板(49)的一侧，所述的第一连接板(48)靠近第二连接板(49)的一侧设有位于第一导槽(23)与第二导槽(24)之间的第一限位柱(50)，所述的第一限位柱(50)与第一转轴(25)之间设有第一拉簧(51)，所述的第一限位柱(50)与第二转轴(26)之间设有第二拉簧(52)；所述的第三转轴(29)穿过第三导槽(27)后延伸至第二连接板(49)靠近第一连接板(48)的一侧，所述的第四转轴(30)穿过第四导槽(28)后延伸至第二连接板(49)靠近第一连接板(48)的一侧，所述的第二连接板(49)靠近第一连接板(48)的一侧设有位于第三导槽(27)与第四导槽(28)之间的第二限位柱(53)，所述的第二限位柱(53)与第三转轴(29)之间设有第三拉簧(54)，所述的第二限位柱(53)与第四转轴(30)之间设有第四拉簧(55)。

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