CN216030812U - 工作机器人平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工作机器人平台，包括：中央模块，为H型，设置于机器人的中央，用于进行机器人运算、控制以及通信功能；两个机动模块，为L型，分别设置于所述H型的中央模块的下部的两侧并配合所述中央模块的H型安装连接，用于在所述中央模块的控制下带动所述工作机器人平台移动；两个任务工作模块，为Z型，设置于所述H型的中央模块的上部的两侧并配合所述中央模块的H型安装连接，用于在所述中央模块的控制下沿机器人纵向实现收折和伸展动作。

Description

工作机器人平台

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其是涉及一种工作机器人平台。

背景技术

随着国家对各领域智能化建设的重视以及“机器换人”概念的提出，机器人应用越来越广泛，随着对于机器人结构设计的逐步深化，对于机器人结构的改进和优化工作也在逐步实施。由于应用场景和作业环境逐渐精确，对于机器人的轻量化，模块化，快速部署能力的要求也在增加。

现有的机器人普遍采用固定底盘加功能上装的方式，采用整体式布局，下装底盘和上装机构整体连接，整机尺寸相对较大。由于结构借鉴了汽车和拖拉机等传统机械结构，现有机器人的整机尺寸会因为电机等零部件的性能上升而逐渐增大，目前成熟的移动式机器人整机尺寸为1500mm(L)x600mm(W)x1200(H)，整机装备重量在500-600kg。机体运动能力有限，机身笨重，通过能力受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种工作机器人平台，旨在解决现有技术中的上述问题。

本实用新型提供一种工作机器人平台，包括：

中央模块，为H型，设置于机器人的中央，用于进行机器人运算、控制以及通信功能；

两个机动模块，为L型，分别设置于所述H型的中央模块的下部的两侧并配合所述中央模块的H型安装连接，用于在所述中央模块的控制下带动所述工作机器人平台移动；

两个任务工作模块，为Z型，设置于所述H型的中央模块的上部的两侧并配合所述中央模块的H型安装连接，用于在所述中央模块的控制下沿机器人纵向实现收折和伸展动作。

采用本实用新型实施例，根据功能分解采用分布式模块化设计，机器人可根据工作任务，应用场景不同，与各个模块之间灵活组合，具有广泛的适用性。机器人高度模块化，可快速分拆，节约整备空间，降低整备重量，可实现快速运输和部署。采用双折臂设计，可以提高机器人的通过能力，特别是垂直障碍物的通过能力，打破传统越障高度取决于驱动轮半径的限制。在森林巡逻，大跨度钢结构，坍塌通道等复杂地形环境中具有明显效用。机器人中央模块交互单元预留多个通用接口，可根据任务外接各种拓展功能元件，大大提高机器人的应用范围。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

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是本实用新型实施例的工作机器人平台的示意图；

图2是本实用新型实施例的中央模块的示意图；

图3是本实用新型实施例的机动模块的示意图；

图4是本实用新型实施例的任务工作模块的示意图。

具体实施方式

针对现有移动式机器人设计的限制，本实用新型实施例提供一种模块化带双折臂结构的工作机器人平台，机器人由不同功能，采用模块化设计的机体组装，模块之间采用特殊紧固接驳元件。不同模块组件集成机器人各种功能。

下面将结合实施例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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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，可以是两个元件内部的连通。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。

根据本实用新型实施例，提供了一种工作机器人平台，图1是本实用新型实施例的工作机器人平台的示意图，如图1所示，根据本实用新型实施例的工作机器人平台具体包括：

中央模块10，为H型，设置于机器人的中央，用于进行机器人运算、控制以及通信功能；中央模块10的中部模块分层布置机器人的通信单元和主控单元，其中，上层为机器人通信单元；下层为控制机器人的机动动作、行动姿态以及功能实现方式的主控单元，中部模块的通信单元的两侧分别连接两个长型的交互单元，交互单元上设置有机械臂交互驱动元件和多种通用接口。

两个机动模块12，为L型，分别设置于H型的中央模块的下部的两侧并配合中央模块的H型安装连接，用于在中央模块的控制下带动工作机器人平台移动；L型的机动模块12的短端为用于收纳机器人走行电机和电控装置的收纳部分，长端为机器人履带结构骨架，骨架中部为机器人电池仓，机器人电池仓两侧设置有一个轮轴，轮轴与机器人走行电机连接，轮轴连接履带，机器人履带结构骨架内侧为连接板，通过连接板与中央模块的中部模块的下层连接，并与另一个机动模块固定连接。两个L型机动模块12呈中心对称组合，履带采用一组主动轮配一组从动轮的布置。

两个任务工作模块14，为Z型，设置于H型的中央模块的上部的两侧并配合中央模块的H型安装连接，用于在中央模块的控制下沿机器人纵向实现收折和伸展动作。两个任务工作模块14为两组Z型机械折臂。Z型机械折臂两端分别为交互单元和任务单元，其中，交互单元与通信单元连接固定。Z型机械折臂采用单自由度双关节收折，此外，Z型机械折臂上设置有属具。属具具体包括：观察摄像头、机械手、或挖铲。

以下结合附图，对本实用新型实施例的上述技术方案进行详细说明。

根据本实用新型实施例的机器人平台主体主要由以下模块组成：

1.中央模块

如图2所示，中央模块为“H”形布置，集成机器人运算，控制，通信功能模块中部模块中分层布置机器人的通信单元和主控单元。上层为机器人通信单元，配备各种用于机器人与操作人员交互的通讯元件，无线通讯天线等等；下层为主控单元，装配机器人控制系统所需的各种控制元件，主控单元综合处理机器人各传感器的反馈信息，控制机器人的机动动作，行动姿态，以及功能实现方式。两边长型模块为交互单元，与机器人机械臂连接，内置机械臂的交互驱动元件，同时配有多种通用接口，可根据任务需要外接各种模块化元件。用于机器人功能属具的拓展应用。

2.机动模块

如图3所示，机动模块为“L”形布置，短端为机器人走行电机和电控装置收纳部分，走行电机与轮轴相连，为机器人提供动力输出，轮轴对侧为连接机构，与另一组机动模块相连接。长端为机器人履带结构骨架。骨架中部为机器人电池仓，内有锂电池和电池管理系统(BMS)，电池负责为机器人提供能源，BMS负责将机器人能量合理管理。履带采用一组主动轮配一组从动轮的布置。两个“L”型机动模块呈中心对称组合，骨架内侧为连接板，负责机动模块与中央模块、机动模块之间的连接。

3.任务工作模块

如图4所示，任务工作模块为两组“Z”型机械折臂，折臂两端分别为交互单元和任务单元。交互单元与中央模块交互单元连接，是机器人机械臂运行的基础平台，采用单自由度双关节收折，机械臂可沿机器人纵向实现收折，伸展动作。任务单元配备相关属具，可以是观察摄像头，也可以是其他工程用机械手，挖铲等属具。

综上所述本机器人根据功能分解采用分布式模块化设计，机器人可根据工作任务，应用场景不同，与各个模块之间灵活组合，具有广泛的适用性。机器人高度模块化，可快速分拆，节约整备空间，降低整备重量，可实现快速运输和部署。采用双折臂设计，可以提高机器人的通过能力，特别是垂直障碍物的通过能力，打破传统越障高度取决于驱动轮半径的限制。在森林巡逻，大跨度钢结构，坍塌通道等复杂地形环境中具有明显效用。机器人中央模块交互单元预留多个通用接口，可根据任务外接各种拓展功能元件，大大提高机器人的应用范围。

以上所述仅为本文件的实施例而已，并不用于限制本文件。对于本领域技术人员来说，本文件可以有各种更改和变化。凡在本文件的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本文件的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种工作机器人平台，其特征在于，包括：

中央模块，为H型，设置于机器人的中央，用于进行机器人运算、控制以及通信功能；

两个机动模块，为L型，分别设置于所述H型的中央模块的下部的两侧并配合所述中央模块的H型安装连接，用于在所述中央模块的控制下带动所述工作机器人平台移动；

两个任务工作模块，为Z型，设置于所述H型的中央模块的上部的两侧并配合所述中央模块的H型安装连接，用于在所述中央模块的控制下沿机器人纵向实现收折和伸展动作。

2.根据权利要求1所述的工作机器人平台，其特征在于，所述中央模块的中部模块分层布置机器人的通信单元和主控单元，其中，上层为机器人通信单元；下层为控制机器人的机动动作、行动姿态以及功能实现方式的主控单元，所述中部模块的通信单元的两侧分别连接两个长型的交互单元，所述交互单元上设置有机械臂交互驱动元件和多种通用接口。

3.根据权利要求2所述的工作机器人平台，其特征在于，L型的所述机动模块的短端为用于收纳机器人走行电机和电控装置的收纳部分，长端为机器人履带结构骨架，骨架中部为机器人电池仓，机器人电池仓两侧设置有一个轮轴，所述轮轴与所述机器人走行电机连接，所述轮轴连接履带，机器人履带结构骨架内侧为连接板，通过所述连接板与中央模块的中部模块的下层连接，并与另一个机动模块固定连接。

4.根据权利要求3所述的工作机器人平台，其特征在于，两个L型机动模块呈中心对称组合，所述履带采用一组主动轮配一组从动轮的布置。

5.根据权利要求2所述的工作机器人平台，其特征在于，所述两个任务工作模块为两组Z型机械折臂。

6.根据权利要求5所述的工作机器人平台，其特征在于，所述Z型机械折臂两端分别为交互单元和任务单元，其中，交互单元与所述通信单元连接固定。

7.根据权利要求6所述的工作机器人平台，其特征在于，所述Z型机械折臂采用单自由度双关节收折。

8.根据权利要求6所述的工作机器人平台，其特征在于，所述Z型机械折臂上设置有属具。

9.根据权利要求8所述的工作机器人平台，其特征在于，所述属具具体包括：观察摄像头、机械手、或挖铲。

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