CN216332387U - 机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种机器人，该机器人至少包括：底盘、行走腿、云台、相机、机械臂和控制器；底盘的底部设置有行走腿，底盘的顶部两端分别设置有云台和机械臂，云台的承载面上设置有相机，底盘内设置有控制器，控制器用于控制行走腿移动、相机沿云台的转轴转动和/或机械臂作业。能够最大程度地扩展机器人的使用场景，进而提高机器人的使用率。

Description

机器人

技术领域

本申请涉及自动化技术领域，尤其涉及一种机器人。

背景技术

随着科技的发展，人工逐渐被机器所取代。例如：采用机器人代替人工进行作业。

一般来说，进行作业的机器人主要采用的是轮式机器人。所谓轮式机器人，就是通过其底部安装的车轮进行移动作业的机器人。并且，可以在轮式机器人上搭载相机。这样，机器人通过相机即可进行巡检作业。

然而，现有的轮式机器人对于通行路面的要求较高，其难以在凹凸不平或存在障碍的路面上行驶。并且，在进行巡检作业时，如遇到突发情况，轮式机器人无法针对突发情况进行操作处理，使得机器人的使用场景过于局限，降低了机器人的使用率。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种机器人，以扩展机器人的使用场景，提高机器人的使用率。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请实施例提供一种机器人，所述机器人至少包括：底盘、行走腿、云台、相机、机械臂和控制器；所述底盘的底部设置有所述行走腿，所述底盘的顶部两端分别设置有所述云台和所述机械臂，所述云台的承载面上设置有所述相机，所述底盘内设置有所述控制器，所述控制器用于控制所述行走腿移动、所述相机沿所述云台的转轴转动和/或所述机械臂作业。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述机械臂包括：第一机械臂、第二机械臂、第一转轴、第二转轴、第三转轴和转台；所述第一机械臂的一端通过所述第一转轴与所述第二机械臂的一端连接，所述第二机械臂的另一端通过所述第二转轴与所述转台连接，所述转台通过所述第三转轴与所述底盘的顶部转动连接，所述控制器用于控制所述转台相对于所述底盘转动、所述第二机械臂相对于所述转台转动和/或所述第一机械臂相对于所述第二机械臂转动。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述机械臂还包括：操作杆；所述操作杆设置于所述第一机械臂的另一端，所述操作杆的截面面积小于所述第一机械臂的截面面积。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述操作杆套接于所述第一机械臂内，所述控制器用于控制所述操作杆相对于所述第一机械臂伸缩。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述机械臂还包括：操作头；所述操作头与所述第一机械臂的另一端可拆卸连接。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述操作头包括爪形操作头、杆形操作头、螺丝刀头中的至少一个。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述机器人还包括：支撑座；所述支撑座设置于所述底盘的顶部，所述支撑座与所述转台之间的距离小于或等于所述第二机械臂的长度，所述支撑座用于承载处于收起状态的所述第二机械臂的一端。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述相机包括：双光相机。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述云台包括：第一转盘、第二转盘、连接件、承载件、第四转轴和第五转轴；所述第一转盘设置于所述底盘的顶部，所述第二转盘通过所述第四转轴与所述第一转盘连接，所述连接件与所述第二转盘固定连接，所述承载件通过所述第五转轴与所述连接件连接，使得所述承载件上放置的所述相机能够沿水平和/或垂直方向转动。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述机器人还包括：第一磁吸件和第二磁吸件；所述第一磁吸件与所述第二磁吸件能够通过磁力相互吸附；所述第一磁吸件设置于所述相机的底部，所述第二磁吸件设置于所述云台的承载面上，使得所述相机与所述云台磁性连接。

相较于现有技术，本申请实施例提供的机器人，至少包括：底盘、设置于底盘底部的行走腿、分别设置于底盘顶部两端的云台和机械臂、设置于云台承载面上的相机和设置于底盘内的控制器。通过控制器，能够控制行走腿移动、相机沿云台的转轴转动以及机械臂作业。即便机器人需要通行的路面情况复杂，通过行走腿，也能够平稳顺利地通过。即便机器人移动的位置不够精准，通过云台，能够使相机在水平或垂直方向上转动，从而顺利地扫描到其周围的环境。即便机器人在作业过程中遇到突发情况，通过机械臂的各种运动，能够对突发情况(例如：目标设备发出警报，需要点击目标设备中的指定按钮等)进行各种处理。这样，能够最大程度地扩展机器人的使用场景，进而提高机器人的使用率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本申请实施例中第一视角下机器人的结构示意图；

图2为本申请实施例中第二视角下处于第一状态的机器人的结构示意图；

图3为本申请实施例中第三视角下机器人的结构示意图；

图4为本申请实施例中第二视角下处于第二状态的机器人的结构示意图；

图5为本申请实施例中相机与云台连接的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

本申请实施例提供一种机器人，图1为本申请实施例中第一视角下机器人的结构示意图，参见图1所示，该机器人可以包括：底盘101、行走腿102、云台103、相机104、机械臂105和控制器(图中未示出)。

底盘101，相当于机器人的躯干。机器人中的其它部件大多都是依靠底盘101而设置的。

行走腿102，相当于机器人的腿部，设置于底盘101的底部，其作用是供机器人进行移动的。

一般来说，行走腿102可以包括四肢。每肢分别设置于底盘101底部的四角。四肢中可以包括有关节，进而能够模仿人或动物行走时的姿态。当然，行走腿102还可以是其它样式的腿部形态。例如：含有关节的三肢、无关节的四肢等。对于行走腿的具体样式，此处不做限定。

云台103，相当于机器人的脖子，设置于底盘101的顶部，其作用是使安装在其承载面上的物体能够灵活转动。

相机104，相当于机器人的眼睛，设置于云台103的承载面上。相机104通过云台103能够相对于底盘101水平和/或垂直转动。相机104能够对周围的环境进行扫描，进而协助机器人确定其当前的位置，或者待被操作的目标设备相对于机器人的姿态，从而协助机器人对目标设备进行操作。

机械臂105，相当于机器人的手臂，设置于底盘101的顶部，其作用是使得机器人能够对目标设备进行点击、拧螺丝、抓取等操作。

由于云台103和机械臂105都设置于底盘101的顶部，为了避免机械臂105在工作过程中误触碰云台103以及云台103上安装的相机104，进而避免机械臂105对云台103和相机104造成损伤，可以将云台103和机械臂105分别设置于底盘101顶部的两端。一般来说，可以将云台103和机械臂105分别设置于底盘101顶部距离最远的两端。并且，将云台103设置于机器人行走时的前端，避免云台103上的相机104在对周围环境进行扫描时被机器人中的其它部件遮挡，进而提高机器人对环境和目标设备识别的准确性。以及将机械臂105设置于机器人行走时的后端，以便在相机104确定周围环境后对目标设备进行操作。

控制器，相当于机器人的大脑，设置于底盘101内，其作用是控制行走腿102移动、相机104沿云台103的转轴转动和/或机械臂105作业，也就是控制机器人行走、控制机器人对其周围各方向的环境进行扫描、控制机器人对目标设备进行操作。

由上述内容可知，本申请实施例提供的机器人，至少包括：底盘、设置于底盘底部的行走腿、分别设置于底盘顶部两端的云台和机械臂、设置于云台承载面上的相机和设置于底盘内的控制器。通过控制器，能够控制行走腿移动、相机沿云台的转轴转动以及机械臂作业。即便机器人需要通行的路面情况复杂，通过行走腿，也能够平稳顺利地通过。即便机器人移动的位置不够精准，通过云台，能够使相机在水平或垂直方向上转动，从而顺利地扫描到其周围的环境。即便机器人在作业过程中遇到突发情况，通过机械臂的各种运动，能够对突发情况(例如：目标设备发出警报，需要点击目标设备中的指定按钮等)进行各种处理。这样，能够最大程度地扩展机器人的使用场景，进而提高机器人的使用率。

进一步地，作为对图1所示机器人的细化和扩展，本申请实施例还提供了一种机器人。图2为本申请实施例中第二视角下处于第一状态的机器人的结构示意，参见图2所示，该机器人可以包括：底盘101、行走腿102、云台103、相机104、机械臂105和控制器(图中未示出)。

图2中的底盘101、行走腿102、云台103、相机104和控制器(图中未示出)与图1中的底盘101、行走腿102、云台103、相机104和控制器(图中未示出)相同，此处仅针对机械臂105进行详细说明。

为了避免机器人在移动过程中机械臂105误碰到周围环境中的设备，对机械臂105或者环境设备造成损伤，可以将机械臂105设置成折叠结构。具体来说，仍参见图2所示，机械臂105可以包括：第一机械臂1051、第二机械臂1052、第一转轴1053、第二转轴1054、第三转轴1055和转台1056。

其中，第一机械臂1051的一端通过第一转轴1053与第二机械臂1052的一端连接，第二机械臂1052的另一端通过第二转轴1054与转台1056连接，转台1056通过第三转轴1055与底盘101的顶部转动连接。

而控制器用于控制转台1056相对于底盘101转动、第二机械臂1052相对于转台1056转动和/或第一机械臂1051相对于第二机械臂1052转动。这样，第一机械臂1051和第二机械臂1052通过第一转轴1053和第二转轴1054能够使得机械臂105进行伸展和收缩，以及第一机械臂1051和第二机械臂1052通过转台1056能够使得机械臂105转动。通过控制器，当机械臂105未被使用时，可以使机械臂105收缩起来，节省机械臂105在机器人中所占用的空间，以及避免机器人在移动过程中，伸展开的机械臂105误触到环境中的设备，确保机械臂105和环境设备的安全。而当机械臂105需要被使用时，再使机械臂105伸展开来，使得机械臂105对目标设备进行操作。

为了使机械臂105能够对目标设备中各种微小的部件进行操作，可以在第一机械臂1051的前端再加上一个细小的操作部。具体来说，机械臂105还可以包括：操作杆1057。

其中，操作杆1057设置于第一机械臂1051的另一端。并且，操作杆1057的截面面积小于第一机械臂1051的截面面积。

这样，当需要对目标设备中的细小部件进行操作时，通过机械臂105前端上细小的操作杆1057，能够实现对目标设备中细小部件的精细化操作，从而进一步扩展了机器人的使用场景，进一步提高了机器人的使用率。

为了避免细小的操作杆1057在未使用时受到外界的损害，进而造成操作杆1057弯折、折断等问题，可以使操作杆1057在未使用的状态下收在机械臂105的某一个部位中。具体来说，可以使操作杆1057套接于第一机械臂1051内。

图3为本申请实施例中第三视角下机器人的结构示意图，参见图3所示，在第一机械臂1051远离第二机械臂1052的一端，设置有操作杆1057。实际上，第一机械臂1051内存在一个腔体(图中未示出)。在该腔体内，可以容纳操作杆1057。而操作杆1057套接于第一机械臂1051内，并且可以在第一机械臂1051的空腔内外来回伸缩。

这样，当无需使用操作杆1057对目标设备中的细小部件进行操作时，可以将操作杆1057收于第一机械臂1051的空腔内，避免操作杆1057受到损伤。而当需要使用操作杆1057对目标设备中的细小部件进行操作时，可以将操作杆1057从第一机械臂1051的空腔内伸出，以使用操作杆1057对目标设备中的细小部件进行操作。

为了使机械臂105能够对各种目标设备进行不同种类的操作，可以将第一机械臂1051的前端设置成灵活的能够连接各种类型操作部的连接端，使得机械臂能够实现各种类型的操作。具体来说，机械臂还可以包括：操作头(图中未示出)。

其中，操作头与第一机械臂1051远离第二机械臂1052的一端(即第一机械臂1051的另一端)可拆卸连接。

这样，当需要对目标设备进行不同类型的操作时，可以在第一机械臂1051的另一端更换不同操作类型对应的操作头，而无需更换另一种作业类型的机器人，使得同一个机器人能够实现各种类型的操作，提高机器人的使用场景。

这里需要说明的是，此处的操作头与前述的操作杆1057的本质相同，都是安装于第一机械臂1051的另一端，以扩展机械臂105的使用场景。

在实际应用中，操作头可以包括：爪形操作头、杆形操作头、螺丝刀头中的至少一个。当操作头为爪形操作头时，机器人就可以通过机械臂对目标设备中的物体进行抓取。当操作头为杆形操作头时，机器人就可以通过机械臂对目标设备中的按钮进行点击。当操作头为螺丝刀头时，机器人就可以通过机械臂将目标设备中松动的螺丝拧紧或者将目标设备中的某些螺丝拧下。当然，操作头还可以是能够实现其它各种功能的操作头。对于操作头的具体类型，此处不做限定。

为了使机械臂105在收起状态下能够停放的更加稳定，可以在收起状态下的机械臂105中第二机械臂1052远离转台1056的一端对应的位置处设置一个支撑物。

图4为本申请实施例中第二视角下处于第二状态的机器人的结构示意图，参见图4所示，机器人还可以包括：支撑座106。

其中，支撑座106设置于底盘101的顶部。支撑座106与转台1056之间的距离小于或等于第二机械臂1052的长度。支撑座106用于承载处于收起状态的第二机械臂1052的一端。

这样，当机械臂105处于收起状态时，第一机械臂1051坐落于第二机械臂1053上，第二机械臂1052的一端坐落于支撑座106上，第二机械臂1052的另一端坐落于转台1056上。从而使第二机械臂1052的两端都有物体支撑，使得机械臂105在收起状态下能够稳定地停放于机器人的底盘101上。

进一步地，作为对图1所示机器人的细化和扩展，本申请实施例还提供了一种机器人。仍参见图4所示，该机器人可以包括：底盘101、行走腿102、云台103、相机104、机械臂105和控制器(图中未示出)。

图4中的底盘101、行走腿102、机械臂105和控制器(图中未示出)与图1中的底盘101、行走腿102、机械臂105和控制器(图中未示出)相同，此处仅针对相机104和云台103进行详细说明。

为了丰富相机104的功能，可以将多种拍摄功能集中于同一个相机中。具体来说，相机104可以包括：双光相机。

所谓双光相机，是指集可见光拍摄和红外光拍摄于一体的相机。将双光相机安装于云台103上，能够使得机器人无论在白天还是夜晚，都能够实现对其周围的环境进行扫描，进而扩大了机器人的使用时长。

当然，除了双光相机，相机104还可以包括可见光相机和红外相机。也就是说，可以在云台103的承载面上同时安装可见光相机和红外相机这两台相机。这样，也能够使得机器人无论在白天还是夜晚，实现对其周围的环境的扫描，从而扩大机器人的使用时长。对于相机104的具体存在形式，此处不做限定。

为了使得云台103能够带动相机104在相对于底盘101的水平和垂直方向转动，以便对机器人周围的环境进行全方位扫描，可以将云台103自身设置成能够沿两轴方向转动的承载体。具体来说，仍参见图4所示，云台103可以包括：第一转盘1031、第二转盘1032、连接件1033、承载件1034、第四转轴1035和第五转轴1036。

其中，第一转盘1031设置于底盘101的顶部，第二转盘1032通过第四转轴1035与第一转盘1031连接，连接件1033与第二转盘1032固定连接，承载件1034通过第五转轴1036与连接件1033连接，使得承载件1034上放置的相机104能够沿水平和/或垂直方向转动。

在相机104固定于云台103中的承载件1034上后，通过云台103中第二转盘1032的旋转，能够带动相机104沿水平方向转动。而通过云台103中承载件1034的旋转，能够带动相机104沿垂直方向转动。这样，相机104通过云台103就能够实现全方位360°的扫描，从而扩大了机器人的巡检范围。

为了便于相机104在云台103上的安装以及拆卸，可以采用磁吸的方式将相机104固定于云台103上。

图5为本申请实施例中相机与云台连接的示意图，参见图5所示，机器人还包括：第一磁吸件107和第二磁吸件108。

其中，第一磁吸件107与第二磁吸件108能够通过磁力相互吸附。第一磁吸件107设置于相机104的底部，第二磁吸件108设置于云台103的承载面上，使得相机104与云台103磁性连接。

也就是说，在相机104的底部，固定有第一磁吸件107。在云台103的承载面上，固定有第二磁吸件108。在将相机104放置于云台103的承载面上之后，通过第一磁吸件107和第二磁吸件108，能够使相机104和云台103紧紧吸附，从而使得云台103带动相机104沿水平或垂直方向转动。而当需要更换相机104时，仅需用力，即可将相机104从云台103中拿下。而当需要安装新的相机104时，只需将新的相机104放置于云台103的承载面上，新相机104上的第一磁吸件107与云台103上的第二磁吸件108就能够将新相机104与云台103仅仅吸附。这样，能够避免使用螺丝或者卡扣繁复地对相机104在云台103上进行安装与拆卸，极大方便了机器人中相机104的安装与拆卸。

这里需要说明的是，图5中第一磁吸件107与第二磁吸件108的安装位置与数量仅仅是一种示意，并于意在限定第一磁吸件107与第二磁吸件108的数量只能是一个，并且只能分别安装于相机104的底部和云台103的承载面上。当然，第一磁吸件107与第二磁吸件108的数量可以分别为三个，并且三个第一磁吸件107可以分别设置于相机104的底部和两个侧面，以及第二磁吸件108可以分别设置于云台103的承载面正上方以及左侧和右侧这三个位置。对于第一磁吸件107与第二磁吸件108的具体数量和具体位置，此处不做限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机器人，其特征在于，所述机器人至少包括：底盘、行走腿、云台、相机、机械臂和控制器；

所述底盘的底部设置有所述行走腿，所述底盘的顶部两端分别设置有所述云台和所述机械臂，所述云台的承载面上设置有所述相机，所述底盘内设置有所述控制器，所述控制器用于控制所述行走腿移动、所述相机沿所述云台的转轴转动和/或所述机械臂作业。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机械臂包括：第一机械臂、第二机械臂、第一转轴、第二转轴、第三转轴和转台；

所述第一机械臂的一端通过所述第一转轴与所述第二机械臂的一端连接，所述第二机械臂的另一端通过所述第二转轴与所述转台连接，所述转台通过所述第三转轴与所述底盘的顶部转动连接，所述控制器用于控制所述转台相对于所述底盘转动、所述第二机械臂相对于所述转台转动和/或所述第一机械臂相对于所述第二机械臂转动。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述机械臂还包括：操作杆；

所述操作杆设置于所述第一机械臂的另一端，所述操作杆的截面面积小于所述第一机械臂的截面面积。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述操作杆套接于所述第一机械臂内，所述控制器用于控制所述操作杆相对于所述第一机械臂伸缩。

5.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述机械臂还包括：操作头；

所述操作头与所述第一机械臂的另一端可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述操作头包括爪形操作头、杆形操作头、螺丝刀头中的至少一个。

7.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：支撑座；

所述支撑座设置于所述底盘的顶部，所述支撑座与所述转台之间的距离小于或等于所述第二机械臂的长度，所述支撑座用于承载处于收起状态的所述第二机械臂的一端。

8.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述相机包括：双光相机。

9.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述云台包括：第一转盘、第二转盘、连接件、承载件、第四转轴和第五转轴；

所述第一转盘设置于所述底盘的顶部，所述第二转盘通过所述第四转轴与所述第一转盘连接，所述连接件与所述第二转盘固定连接，所述承载件通过所述第五转轴与所述连接件连接，使得所述承载件上放置的所述相机能够沿水平和/或垂直方向转动。

10.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：第一磁吸件和第二磁吸件；所述第一磁吸件与所述第二磁吸件能够通过磁力相互吸附；

所述第一磁吸件设置于所述相机的底部，所述第二磁吸件设置于所述云台的承载面上，使得所述相机与所述云台磁性连接。

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