CN214734216U - 移动机器人叉臂防甩出组件及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了移动机器人叉臂防甩出组件及防甩出组件及移动机器人，包括本体，本体上设置第一驱动机构；第一驱动机构驱动本体按照指定路径运动；以及叉臂，叉臂上设置第二驱动机构，第二驱动机构驱动叉臂主动完全伸出本体之外；以及滑轨，滑轨设置在叉臂与本体之间；滑轨使叉臂相对本体的滑动行程超出本体；在本体和叉臂之间设置止锁机构、以防叉臂由于惯性被甩出本体之外。止锁机构包括限位销组件和销孔，限位销组件安装在叉臂内，销孔设置在本体上；限位销组件包括导向面、限位销、弹性件；导向面随叉臂的伸缩而产生位移；限位销沿导向面滑动进入销孔、使叉臂与本体锁紧；弹性件反向推动限位销离开销孔、使叉臂与本体分离。使用安全、可靠。

Description

移动机器人叉臂防甩出组件及移动机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人领域，具体涉及一种移动机器人叉臂防甩出组件及移动机器人。

背景技术

移动机器人指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

在移动机器人行业出现一种搬运机器人，例如公开号为“109987554A”，名称为“反向伸缩系统及其自动搬运设备”；再如公开号为“210620154U”，名称为“伸缩叉机构及其自动搬运设备”；以上两件专利公开的叉臂上设置主动驱动机构，可以实现叉臂相对于车体的主动伸出；此种搬运装置结构简单、控制方便；搬运效率高；但是在实际使用过程中，由于叉臂与本体之间无固定连接关系，在叉臂收于本体之后，由于惯性会被甩出本体，造成多个叉臂之间的不同步；并且被甩出的叉臂，对于搬运场所来说也是危险的存在。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种移动机器人叉臂防甩出组件，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：

一种移动机器人叉臂防甩出组件，包括

本体，所述本体上设置第一驱动机构；所述第一驱动机构驱动本体按照指定路径运动。

以及叉臂，所述叉臂上设置第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动叉臂以使所述叉臂可以主动完全伸出所述本体之外。

以及滑轨，所述滑轨设置在所述叉臂与所述本体之间；所述滑轨使叉臂相对本体的滑动行程超出本体。所述叉臂可在滑动过程中以滑轨后端为轴摆动。

在所述本体和叉臂之间设置止锁机构、以防叉臂由于惯性被甩出所述本体之外。

在这里叉臂是主动伸出离开本体之外的，因此叉臂和本体之间没有固定结构连接，沿着叉臂伸出的方向上是没有限制的；因此叉臂伸出时可以通过第二驱动机构控制伸出长度，但是当叉臂收回本体之后，滑动方向上就不受控制受到惯性甩出；因此设置止锁机构之后可以有效的避免收回的叉臂被惯性甩出。

理论上来说，任意可以用于防甩出的结构都适用于本实用新型中的机器人使用。例如最简单的插销结构、或是电磁开关、或是安全带止锁机构、或是其他具有相同或是类似的装置。

进一步的：所述止锁机构设置在叉臂底部和本体底壁之间。根据本移动机器人实际使用的限制空间；限位销和销孔是一种优选的结构，更优选的是将其设置在叉臂底部和本体底部之间。

进一步的：所述止锁机构解锁之后所述叉臂主动向本体之外伸出，所述止锁机构在叉臂完全回到本体之后将所述叉臂和本体锁死。止锁机构具有方向和时序性。

进一步的：所述叉臂上设置举升组件、夹持组件、磁吸组件、真空吸组件中的一种或是多种组合。移动机器人的用途不做限定，根据实际使用需要设置各不同的组件。

进一步的：所述止锁机构为限位销和销孔。

进一步的：所述限位销设置在叉臂上，所述销孔设置在本体上。由于涉及空间限定，因此采用此种设置。

进一步的：所述滑轨前端随所述叉臂滑动超出所述本体之外，所述滑轨后端在叉臂停止滑动时留在本体之内。由于叉臂的作用是用于运送夹持或是托举装置，而不能脱离本体以降低对叉臂运行轨迹的控制难度，因此最佳的方式是“直去直回”，为了避免叉臂路径的偏离，因此需要对运行轨迹进行限制，这里是通过滑轨限制的，因此滑轨的一端是与本体限制连接不离开本体，滑轨的另一端与叉臂之间具有限制使叉臂不脱离滑轨。

移动机器人叉臂防甩出组件，包括上述任意一项所述的移动机器人叉臂防甩出组件：所述止锁机构包括限位销组件和销孔，所述限位销组件安装在叉臂内，所述销孔设置在本体上；所述限位销组件包括导向面、限位销、弹性件。所述导向面为斜面，所述导向面水平移动将会释放竖直的空间，让限位销具有位移空间。所述限位销沿导向面滑动进入销孔、使所述叉臂与本体锁紧；所述弹性件反向推动限位销离开销孔、使所述叉臂与本体分离。

在这里弹性件和导向面的作用可以互换，弹性件推动限位销进入销孔，而导向面推动限位销离开销孔。

导向面的移动方式不做限定，可以单独设置动力机构，或是与移动机器人内的某些结构配合实现移动。在导向面的移动中使限位销与限位孔之间实现插入和拔出的作用。

这里导向面的具体形式不做限定，例如可以是弧面、斜面等。

进一步的：所述导向面与叉臂伸出方向的夹角为钝角。

平面的导向面加工和制造都便利，给定位销的升降空间以及对定位销升降的施加力大小和方向是稳定的。

进一步的：所述弹性件为压缩弹簧；所述压缩弹簧的一端固定在限位销上，所述压缩弹簧的另一端固定在叉臂内壁上。

进一步的：还包括导向轮，所述导向轮安装在限位销顶部，所述导向轮与所述导向面相切滚动。

降低限位销和导向面之间的摩擦，提高使用寿命，同时让运行更顺畅、稳定。

进一步的：所述限位销组件还包括限位轴，所述限位销包括连接部和插销部；所述连接部与限位轴铰接，所述插销部在连接部的带动下摆动进入或离开所述销孔。

限位销的另外一种形式，采用此种形式的限位销对于弹性件的弹力可以更好的控制，避免弹簧件弹性过大而发生限位销复位的错位情况发生。

进一步的：所述弹性件为扭簧，所述扭簧安装在限位轴与限位销连接处。

压缩弹簧可以对限位销起到反作用，同样的扭簧可以对轴起到反作用让限位销离开销孔。

进一步的：还包括限位座，所述限位座安装在叉臂内，所述限位销组件安装在限位座上。整体安装在限位座上，便于检修或是更换零部件。

进一步的：所述导向面安装在直线运动机构上，所述直线运动机构与所述第二驱动机构配合、使所述第二驱动机构带动叉臂主动离开本体。

在这里是导向面与移动机器人的结构相配合，直线运动机构用于将第二驱动机构伸出，使第二驱动轮着地，第二驱动机构驱动第二驱动轮滚动，叉臂主动伸出本体。

这里在叉臂内部的狭小空间、结合叉臂本身的结构，并不改变原结构，实现锁紧或是解锁，构思巧妙、该止锁机构运行稳定可靠，止锁精度要求低、止锁效果高。

直线运动机构包括但不限于气压杆、液压杆、丝杆组件、齿轮齿条组件；导向面在直线运动机构的带动下让限位销实现移动。

一种移动机器人，包括本体和叉臂，所述叉臂可主动离开本体、并实现超行程滑动；包括上述任意所述的移动机器人叉臂防甩出组件。

本实用新型的技术效果是：

本实用新型在叉臂和本体之间设置一个锁止机构，当叉臂收回至车体内后，该锁止机构自动将叉臂和车体进行锁止，限制叉臂在伸缩方向的自由度，从而保证移动机器人在运行过程中叉臂不会被甩出；当需要将叉臂伸出时，该锁止机构自动解锁，此时叉臂可以被伸出车体，进行取放货物操作。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1是本实用新型中移动机器人的结构示意图；

图2是图1中的一个止锁机构位置示意图；

图3是图2中止锁机构的使用状态示意图；

图4是图3中止锁机构位置的局部放大示意图；

图5是一个优选的止锁机构的具体结构示意图；

图6是图5的具体使用状态结构示意图；

图7是另外一个优选的止锁机构的具体结构示意图(局部结构示意图)；

图8是图7的使用状态示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

本体1、叉臂2、滑轨3、叉臂底壁4、限位销组件5、限位座501、限位销502、导向轮503、导向块504、第一导向面5041、第二导向面5042、第三导向面5043、弹性件505、限位轴506、销孔6、轮子7、直线运动组件8。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的不当限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种移动机器人叉臂防甩出组件，包括

本体1，所述本体1上设置第一驱动机构；所述第一驱动机构驱动本体按照指定路径运动。

以及叉臂2，所述叉臂2上设置第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动叉臂以使所述叉臂可以主动完全伸出所述本体之外。

对第一驱动机构和第二驱动机构无需做详细解释说明或是限定。

以及滑轨3，所述滑轨设置在所述叉臂2与所述本体1之间；所述滑轨3使叉臂相对本体的滑动行程超出本体1。叉臂与滑轨之间滚动摩擦。

所述叉臂2可在滑动过程中以滑轨3后端为轴摆动。在滑轨后端安装有轴承或是滚轮，既可以降低摩擦同时可以做为转动的轴。

上述移动机器人的本体和叉臂之间通过滑轨连接，例如背景技术中两件专利详细介绍。

在所述本体和叉臂之间设置止锁机构、以防叉臂由于惯性被甩出所述本体之外。

如图1——图4所示，在某些实施例中：所述止锁机构设置在叉臂底部和本体底壁之间。

这样结构简单，便于维护，不会发生限位销组件与其他组件发生干涉。

在某些实施例中：如图2所示，所述止锁机构解锁之后所述叉臂主动向本体之外伸出，所述止锁机构在所述叉臂外伸过程中解锁。如图3所示，所述止锁机构在叉臂完全回到本体之后将所述叉臂和本体锁死。

止锁机构配合叉臂的伸缩进行解锁和开锁，既不会影响叉臂的使用，同时又防止叉臂被甩出。

在某些实施例中，所述叉臂上设置举升组件、夹持组件、磁吸组件、真空吸组件中的一种或是多种组合。

这需要根据实际的使用情况选定。例如背景技术中提到的两件专利中，设置了具有升降功能的举升组件。

在某些实施例中，如图1—8所示；所述止锁机构为限位销502和销孔6。限位销和销孔是一种优选的止锁机构。

在某些实施例中，所述限位销设置在叉臂上，所述销孔设置在本体上。可以让整个止锁机构与移动机器人的结构精简。

如图1所示，所述滑轨前端随所述叉臂滑动超出所述本体之外，所述滑轨后端在叉臂停止滑动时留在本体之内。

进一步的：所述止锁机构包括限位销组件和销孔，所述限位销组件安装在叉臂内，所述销孔设置在本体上；所述限位销组件包括导向面、限位销、弹性件；

所述导向面随所述叉臂的伸缩而产生位移；此位移使限位销实现竖直方向上的移动，进而完成锁紧或是解锁。

所述限位销沿导向面滑动进入销孔、使所述叉臂与本体锁紧；所述弹性件反向推动限位销离开销孔、使所述叉臂与本体分离。

在某些实施例中，如图5—图8所示：所述导向面与叉臂伸出方向的夹角为钝角。

在上述附图中导向面(第一导向面5041、第二导向面5042、第三导向面5043)设置在导向块504上，504与直线组件连接，由于导向面是斜面，所以在导向面发生横向移动时，同时也会释放出竖直方向的空间，因此限位销可以向上移动。

如图5—图8所示，在某些实施例中的：所述弹性件为压缩弹簧；所述压缩弹簧的一端固定在限位销上，所述压缩弹簧的另一端固定在叉臂内壁上。

在这里弹性件505是压缩弹簧，压缩弹簧依靠自身的弹性将限位销复位。这里压缩弹簧可以替换为其他具有相同功能的组件。

如图5—图8所示，在某些实施例中：还包括导向轮503，所述导向轮503安装在限位销顶部，所述导向轮503与所述导向面(设置在导向块504上)相切滚动。

如图5、图6所示，在某些实施例中，所述限位销组件还包括限位轴506，所述限位销502包括连接部和插销部；所述连接部与限位轴铰接，所述插销部在连接部的带动下摆动进入或离开所述销孔6。

相比于其他结构，此种结构在使用过程中更稳定，定位性能更好，装配公差要求更低。

在某些实施例中，为所述弹性件可以由压缩弹簧替换为扭簧，例如具有限位轴的结构，所述扭簧安装在限位轴与限位销连接处，在限位销以限位轴为轴转动时，将使扭簧绕弹簧中心旋转，该弹簧发生弹性形变；弹性形变将产生扭矩或旋转力将限位销复位弹起解锁。

在某些实施例中，还包括限位座501，所述限位座501安装在叉臂2内(限位做安装在叉臂底壁4上)，所述整个限位销组件安装在限位座501上。只需要通过螺栓连接就可以完成连接，配合导向面完成锁紧或是解锁。限位销穿过叉臂底壁4进入销孔。

限位座同时还可以作为限位销摆动角度的调节件，限位座增加或是减少限位销的摆动角度，根据锁紧机构所在空间进行调节，在此不做限定。

在某些实施例中，例如图5、图6所示，所述导向面安装在直线运动机构8上，所述直线运动机构8与所述第二驱动机构配合、使所述第二驱动机构带动叉臂2主动离开本体1。

导向面(至少具有三种形态第一导向面5041、第二导向面5042、第三导向面5043)是在导向块504上设置的斜面。

直线运动机构的伸缩可以带动脚轮(第二驱动机构中其中一个部件)升降，控制脚轮是否触地；插臂的伸缩靠控制脚轮的转动来实现；直线运动机构在带动脚轮升降的同时控制止锁机构解锁或者锁死；以配合叉臂的伸缩。

在本实用新型中，在狭小的空间内、因地制宜、设计出此种止锁机构，本实用新型的使用既不会对现有结构产生结构干涉等影响、同时也不需要对现有结构进行大的改进，只需要在对应位置安装本止锁机构，本止锁机构就可以配合叉臂的伸缩动作完成锁紧或是解锁工作，工作过程流畅；由于锁紧或是解锁过程是随着直线驱动机构实现的，其与叉臂的伸缩是同步的，当叉臂需要伸出时解锁，当叉臂缩回时锁死；因此锁紧效果好，不会发生不同步的误操作情况。

如图1—图4所示，包括上述任意所述的止锁机构的移动机器人，在使用过程中，更加安全稳定，不会发生叉臂被惯性甩出或是由于叉臂被甩出而发生的多个叉臂之间运动不同步情况发生。

上述移动机器人使用更稳定、可靠，让工作环境也更安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.移动机器人叉臂防甩出组件，包括

本体，所述本体上设置第一驱动机构；所述第一驱动机构驱动本体按照指定路径运动；

以及叉臂，所述叉臂上设置第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动叉臂以使所述叉臂可以主动完全伸出所述本体之外；

以及滑轨，所述滑轨设置在所述叉臂与所述本体之间；所述滑轨使叉臂相对本体的滑动行程超出本体；

其特征在于：

在所述本体和叉臂之间设置止锁机构、以防叉臂由于惯性被甩出所述本体之外。

2.根据权利要求1所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：所述止锁机构设置在叉臂底部和本体底壁之间。

3.根据权利要求1或2所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：所述止锁机构包括限位销组件和销孔，所述限位销组件安装在叉臂内，所述销孔设置在本体上；

所述限位销组件包括导向面、限位销、弹性件；

所述导向面随所述叉臂的伸缩而产生位移；

所述限位销沿导向面滑动进入销孔、使所述叉臂与本体锁紧；所述弹性件反向推动限位销离开销孔、使所述叉臂与本体分离。

4.根据权利要求3所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：所述导向面与叉臂伸出方向的夹角为钝角。

5.根据权利要求3所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧；所述压缩弹簧的一端固定在限位销上，所述压缩弹簧的另一端固定在叉臂内壁上。

6.根据权利要求3所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：还包括导向轮，所述导向轮安装在限位销顶部，所述导向轮与所述导向面相切滚动。

7.根据权利要求3所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：所述限位销组件还包括限位轴，所述限位销包括连接部和插销部；所述连接部与限位轴铰接，所述插销部在连接部的带动下摆动进入或离开所述销孔。

8.根据权利要求3所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：还包括限位座，所述限位座安装在叉臂内，所述限位销组件安装在限位座上。

9.根据权利要求3所述的移动机器人叉臂防甩出组件，其特征在于：所述导向面安装在直线运动机构上，所述直线运动机构与所述第二驱动机构配合、使所述第二驱动机构带动叉臂主动离开本体。

10.一种移动机器人，包括本体和叉臂，所述叉臂可主动离开本体、并实现超行程滑动；其特征在于：包括权利要求1—9任意一项权利要求所述的移动机器人叉臂防甩出组件。

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