CN216940783U - 机器人及其舱门装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机器人及其舱门装置，舱门装置包括：舱门，其可开合的设置于机身主体；动力传动部，其带动舱门开合；随动部，其随舱门的开合而移动或转动；限位开关，其用于检测随动部；控制器，用于根据限位开关检测到随动部时，控制动力传动部的工作状态。本申请提供的舱门装置在使用的过程中不需要设置伺服电机等结构，仅仅通过限位开关对舱门的开合状态进行检测，降低了装置成本。

Description

机器人及其舱门装置

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种舱门装置。此外，本申请还涉及一种包括上述舱门装置的机器人。

背景技术

当需要机器人向酒店、会所等场所配送货物时，考虑到货物的保密性、防丢性等要求，一般会在机器人上设置可开闭的舱门，现有技术中，一般通过伺服电机对舱门的开闭进行控制，并增加各种传感器对舱门的位置进行检测，成本较高。

综上所述，如何降低舱门装置的成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种舱门装置，通过限位开关便可以检测舱门的对应位置，从而实现对舱门开合的控制，相比于现有技术，不需要购买昂贵的伺服电机，降低了成本，简化了控制流程。

本申请的另一目的是提供一种包括上述舱门装置的机器人。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种舱门装置，用于安装于所述机身主体，包括：

舱门，所述舱门可开合的设置于所述机身主体；

动力传动部，所述动力传动部设置于所述机身主体，并用于带动所述舱门开合；

随动部，所述随动部连接于所述舱门，并随所述舱门的开合而移动；

限位开关，所述限位开关安装于所述机身主体，用于检测所述随动部；

控制器，用于根据所述限位开关检测到所述随动部时，控制所述动力传动部的工作状态；

所述限位开关与所述控制器电连接。

在一具体实施例中，所述限位开关包括第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关用于在所述舱门处于打开状态时检测到所述随动部，所述第二限位开关用于在所述舱门处于闭合状态时检测到所述随动部。

在一具体实施例中，所述动力传动部包括动力件、与所述动力件的输出端连接的转轴、垂直于所述转轴的轴向设置的主轴以及随所述主轴同步转动的主动连杆；所述转轴设置有第一锥齿轮，所述主轴设置有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；

所述动力件与所述控制器电连接。

在一具体实施例中，所述主动连杆包括一端固定连接于所述主轴上端、另一端铰接于所述舱门上端的第一主动连杆以及一端固定连接于所述主轴下端、另一端铰接于所述舱门下端的第二主动连杆。

在一具体实施例中，所述第一主动连杆与所述主轴的连接端、所述第二主动连杆与所述主轴的连接端均位于所述机身主体内侧。

在一具体实施例中，还包括可转动的安装于所述机身主体的副轴，所述副轴的中心轴线与所述主轴的中心轴线平行，所述随动部包括从动连杆和拨杆，所述从动连杆的一端与所述舱门铰接，另一端与所述副轴固定连接，所述拨杆固定连接于所述副轴；

所述第一限位开关用于检测所述拨杆的位置，所述第二限位开关用于检测所述从动连杆的位置。

在一具体实施例中，所述从动连杆设置有凸出部，所述凸出部用于在所述舱门关闭状态下与所述第二限位开关抵接配合。

在一具体实施例中，所述副轴贯穿所述机身主体的顶板设置，且所述拨杆设置于所述顶板的上部，所述从动连杆设置于所述顶板的下部。

在一具体实施例中，还包括套设于所述副轴的外周并与所述顶板的上表面接触的第一轴承、套设于所述副轴的外周并与所述顶板的下表面接触的第二轴承以及与所述副轴螺纹配合的预紧螺母；

所述从动连杆设置于所述第二轴承的下部，所述拨杆设置于所述第一轴承与所述预紧螺母之间。

一种机器人，包括机身主体以及上述任一项所述的舱门装置，所述舱门装置安装于所述机身主体。

在使用本申请提供的舱门装置的过程中，动力传动部将动力传动至舱门，可以带动舱门开合，舱门在开合的过程中，随动部会与舱门同步动作，通过限位开关检测到随动部，便可以实现对舱门开合状态的检测，从而实现对舱门开合的控制。

相比于现有技术，本申请提供的舱门装置在使用的过程中不需要设置伺服电机等结构，仅仅通过限位开关对舱门的开合状态进行检测，降低了装置成本。

此外，本申请还提供了一种包括上述舱门装置的机器人。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的机器人的部分结构的具体实施例的结构示意图；

图2为图1中的机器人舱门处于打开状态的结构示意图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图4为图1中的机器人舱门处于打开状态的另一角度的结构示意图；

图5为图4中B部分的局部放大图；

图6为图1中的机器人舱门处于关闭状态的结构示意图；

图7为图6中C部分的局部放大图；

图8为图1中的机器人舱门处于关闭状态的另一角度的结构示意图；

图9为图8中D部分的局部放大图；

图10为副轴、从动连杆、拨杆的连接关系示意图；

图11为图10的俯视图；

图12为图11的部分剖面示意图；

图13为图12中E部分的局部放大图；

图14为从动连杆与副轴的连接关系的局部剖面图；

图15为图14中F部分的局部放大图。

图1-图15中：

1为顶板、2为中板、3为底板、4为舱门、5为左立柱、6为右立柱、7为动力件、8为联轴器、9为轴承座、10为锥齿轮模组、11为第一主动连杆、12为从动连杆、121为凸出部、13为主动杆活动铰链、14为从动杆活动铰链、15为主轴、16为副轴、17为第一限位开关、18为拨杆、19为第二限位开关、20为第一轴承、21为第二轴承、22为预紧螺母、23锁紧螺母、24为转轴、25第二主动连杆、26为机身主体。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的核心是提供一种舱门装置，通过限位开关便可以检测舱门的对应位置，从而实现对舱门开合的控制，相比于现有技术，不需要购买昂贵的伺服电机，降低了成本，简化了控制流程。本申请的另一核心是提供一种包括上述舱门装置的机器人。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的机身主体为带有储物空间的储物仓，且机身主体设置有开口处，舱门装置安装于机身主体的开口处，通过舱门装置的开合，实现机身主体开口的打开和关闭，以便由机身主体内取出或放入物品。

请参考图1-图15。

本具体实施例公开了一种舱门装置，用于安装于机身主体26，包括：

舱门4，舱门4可开合的设置于机身主体26；

动力传动部，动力传动部设置于机身主体26，并用于带动舱门4开合；

随动部，随动部连接于舱门4，并随舱门4的开合而移动；

限位开关，限位开关安装于机身主体26，用于检测随动部；

控制器，用于根据限位开关检测到随动部时，控制动力传动部的工作状态；

限位开关与控制器电连接。

需要进行说明的是，机身主体26为用于安装舱门4及其它零部件的安装部，当舱门装置用于机器人时，机身主体26可以是机器人的主体结构部分，具体如图1所示，机身主体26包括顶板1、中板2、底板3、左立柱5、右立柱6等结构构成的可以储存货物的储货仓。

动力传动部包括动力件7和传动件，动力件7用于提供动力，传动件用于将动力件7的动力传递至舱门4，以带动舱门4实现开合。

限位开关的数量需要根据实际进行确定，可以是多个，在一实施例中，设置有两个限位开关，分别为第一限位开关17和第二限位开关19，并且，当第一限位开关17检测到随动部时，舱门4刚好处于打开状态，此时的打开状态可以是完全打开到位的状态；当第二限位开关19检测到随动部时，舱门4刚好处于闭合状态，此时的关闭状态可以是闭合到位的状态。

在使用本具体实施例提供的舱门装置的过程中，动力传动部将动力传动至舱门4，可以带动舱门4开合，舱门4在开合的过程中，随动部会与舱门4同步动作，通过限位开关检测随动部，便可以实现对舱门4开合状态的检测，从而实现对舱门4开合的控制。

相比于现有技术，本具体实施例提供的舱门装置在使用的过程中不需要设置伺服电机等结构，仅通过限位开关检测随动部以反映舱门4的开合状态，降低了装置成本。

在上述实施例的基础上，可以使动力传动部包括动力件7、与动力件7的输出端连接的转轴24、垂直于转轴24的轴向设置的主轴15以及随主轴15同步转动的主动连杆；转轴24设置有第一锥齿轮，主轴15设置有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；

动力件7与控制器电连接。

如图1所示，机身主体26的顶板1上设置有两组对称设置动力传动部，分别对应两扇舱门4，动力件7为电机，其中顶板1上设置有用于安装电机的电机支架，电机的输出端连接有联轴器8，转轴24穿过轴承组件通过联轴器8与电机连接，轴承组件安装于轴承座9，转轴24的一端设置有第一锥齿轮，主轴15设置有与第一锥齿轮啮合配合的第二锥齿轮，锥齿轮组的设置可以减少动力传动过程中，零部件在竖直方向空间的占用，有利于实现装置的小型化。

在一具体实施例中，轴承座9内背对背安装有一组角接触轴承，在锥齿轮模组10啮合传动的过程中，第二锥齿轮对第一锥齿轮施加轴向力和径向力，其中轴向力可以使背对背安装的角接触轴承实现预紧。

在上述实施例的基础上，主动连杆包括一端固定连接于主轴15上端、另一端铰接于舱门4上端的第一主动连杆11以及一端固定连接于主轴15下端、另一端铰接于舱门4下端的第二主动连杆25；如图1所示，设置有相互垂直的坐标轴X轴和坐标轴Z轴，主轴15的轴向为图1中z轴的轴向，主轴15的上端伸出顶板1设置，且主轴15伸出顶板1的部分连接有第二锥齿轮；第一主动连杆11与主轴15连接的一端、第二主动连杆25与主轴15连接的一端均位于机身主体26的内侧，且第一主动连杆连接于主轴15的偏上部位置，第二主动连杆25连接于主轴15的偏下部位置。机身主体26的内侧为机身主体26中用于储存货物的内部储物空间。

第一主动连杆11和第二主动连杆25均通过主动杆活动铰链13与舱门4铰接。

主轴15的上端伸出顶板1设置，主轴15位于机身主体26的内侧的部分中靠近顶板1的一端安装有与顶板1的下表面接触的上推力轴承，主轴15位于机身主体26的内侧的部分中靠近中板2的一端安装有与中板2的上表面接触的下推力轴承，其中顶板1的下表面为顶板1中朝向中板2的表面，中板2的上表面为中板2中朝向顶板1的表面；第一主动连杆11固定连接于主轴15靠近上推力轴承的一端，第二主动连杆25固定连接于主轴15靠近下推力轴承的一端，主轴15的外周部设置有外螺纹以及与外螺纹配合的预紧用螺母结构和锁紧用螺母结构，旋拧预紧用螺母结构，可以对上推力轴承和下推力轴承施加轴向力，以便使上推力轴承和下推力轴承实现轴向的预紧，从而实现对第一主动连杆11和第二主动连杆25在轴向的预紧，预紧过程调节方便，对零部件的加工精度要求低，可以降低加工成本。

并且在舱门4开闭的过程中，第一主动连杆11和第二主动连杆25分别作用于舱门4的上部和下部，使舱门4的上部和下部同时均匀受力，相比于现有技术中只在上部设置连杆的方案，可以提高舱门4开闭过程的顺畅性。

还包括可转动的安装于机身主体26的副轴16，副轴16的轴线与主轴15的轴线平行，随动部包括从动连杆12和拨杆18，从动连杆12的一端与舱门4铰接，从动连杆12的另一端与副轴16固定连接，拨杆18固定连接于副轴16；

第一限位开关17用于检测拨杆18的位置，第二限位开关19用于检测从动连杆12的位置。

拨杆18、从动连杆12与副轴16的连接关系如图10-图11所示所示，如图12-图15所示，从动连杆12的一端通过方孔与副轴16连接，拨杆18也通过方孔与副轴16连接，以使副轴16转动时，拨杆18与从动连杆12可以同步转动。如图1所示，从动连杆12的另一端通过从动杆活动铰链14铰接于舱门4。

副轴16贯穿机身主体26的顶板1设置，且拨杆18设置于顶板1的上部，从动连杆12设置于顶板1的下部，因此，对应的第一限位开关17安装于顶板1的上表面，第二限位开关19安装于顶板1的下表面。

还包括套设于副轴16并与顶板1的上表面接触的第一轴承20、套设于副轴16并与顶板1的下表面接触的第二轴承21以及与副轴16螺纹配合的预紧螺母22；

从动连杆12设置于第二轴承21的下部，拨杆18设置于第一轴承20与预紧螺母22之间。

在一具体实施例中，还包设置于预紧螺母22上部的锁紧螺母23，旋拧锁紧螺母23并拧紧，可以起到有效的防松效果。

在使用本申请文件提供的舱门装置的过程中，如图1-5所示，为舱门4处于打开的状态，当需要控制舱门4打开时，首先控制器控制电机转动，电机转动带动转轴24转动，转轴24转动过程中锥齿轮模组10啮合传动，从而带动主轴15转动，主轴15带动第一主动连杆11和第二主动连杆25转动，第一主动连杆11与第二主动连杆25带动舱门4向打开方向移动，由于第一主动连杆11、舱门4、从动连杆12以及顶板1形成四连杆结构，在舱门4打开的过程中，会带动从动连杆12转动，从动连杆12带动副轴16转动，副轴16转动的过程中，带动拨杆18转动，直至拨杆18触发第一限位开关17，第一限位开关17将信号传递至控制器，控制器接到第一限位开关17发送的信号后控制电机停止转动，此时舱门4打开到位；当需要关闭舱门4时，首先控制器控制电机转动，电机转动带动转轴24转动，转轴24转动过程中锥齿轮模组10啮合传动，从而带动主轴15转动，主轴15带动第一主动连杆11和第二主动连杆25转动，第一主动连杆11与第二主动连杆25带动舱门4向关闭方向移动，由于第一主动连杆11、舱门4、从动连杆12以及顶板1形成四连杆结构，在舱门4关闭的过程中，会带动从动连杆12转动，从动连杆12带动副轴16转动，副轴16转动的过程中，带动拨杆18转动，当拨杆18由第一限位开关17移出时，则舱门4不在处于打开到位状态；直至从动连杆12触发第二限位开关19，第二限位开关19将信号传递至控制器，控制器接到第二限位开关19发送的信号后控制电机停止转动，此时舱门4关闭到位。

在一具体实施例中，如图9、12所示，从动连杆12设置有凸出部121，凸出部121用于在舱门关闭状态下与第二限位开关19抵接配合，以触发第二限位开关19。

除了上述的，本申请还提供一种包括机身主体26以及上述实施例公开的舱门装置的机器人，舱门装置安装于机身主体26，该机器人的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

如图1所示，该机器人包括机身主体26、机身主体26包括顶板1、中板2、底板3、左立柱5以及右立柱6，以构成具有开口的壳体类结构，对称设置有四扇舱门4，在用的过程中，可以在机身主体26的下部设置行走用底盘结构，并可以通过控制器控制四扇舱门4同时开闭，或单独开闭，具体根据实际情况确定；在一具体实施例中，可以设置罩设于顶板1的上壳和罩设于底部的底盘壳，将相关零部件全部进行包裹，避免外露。

当然，机器人还可以是其它的结构形式，在此不做赘述。

本申请文件中提到的第一主动连杆11和第二主动连杆25，第一限位开关17和第二限位开关19的“第一”、“第二”仅仅是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本申请所提供的所有实施例的任意组合方式均在此申请的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本申请所提供的机器人及其舱门装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种舱门装置，用于安装于机身主体，其特征在于，包括：

舱门，所述舱门可开合的设置于所述机身主体；

动力传动部，所述动力传动部设置于所述机身主体，并用于带动所述舱门开合；

随动部，所述随动部连接于所述舱门，并随所述舱门的开合而移动；

限位开关，所述限位开关安装于所述机身主体，用于检测所述随动部；

控制器，用于在所述限位开关检测到所述随动部时，控制所述动力传动部的工作状态；

所述限位开关与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的舱门装置，其特征在于，所述限位开关包括第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关用于在所述舱门处于打开状态时检测到所述随动部，所述第二限位开关用于在所述舱门处于闭合状态时检测到所述随动部。

3.根据权利要求2所述的舱门装置，其特征在于，所述动力传动部包括动力件、与所述动力件的输出端连接的转轴、垂直于所述转轴的轴向设置的主轴以及随所述主轴同步转动的主动连杆；所述转轴设置有第一锥齿轮，所述主轴设置有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；

所述动力件与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的舱门装置，其特征在于，所述主动连杆包括一端固定连接于所述主轴上端、另一端铰接于所述舱门上端的第一主动连杆以及一端固定连接于所述主轴下端、另一端铰接于所述舱门下端的第二主动连杆。

5.根据权利要求4所述的舱门装置，其特征在于，所述第一主动连杆与所述主轴的连接端、所述第二主动连杆与所述主轴的连接端均位于所述机身主体内侧。

6.根据权利要求3-5任一项所述的舱门装置，其特征在于，还包括可转动的安装于所述机身主体的副轴，所述副轴的轴线与所述主轴的轴线平行，所述随动部包括从动连杆和拨杆，所述从动连杆的一端与所述舱门铰接，另一端与所述副轴固定连接，所述拨杆固定连接于所述副轴；

所述第一限位开关用于检测所述拨杆，所述第二限位开关用于检测所述从动连杆。

7.根据权利要求6所述的舱门装置，其特征在于，所述从动连杆设置有凸出部，所述凸出部用于在所述舱门关闭状态下与所述第二限位开关抵接配合。

8.根据权利要求6所述的舱门装置，其特征在于，所述副轴贯穿所述机身主体的顶板设置，且所述拨杆设置于所述顶板的上部，所述从动连杆设置于所述顶板的下部。

9.根据权利要求8所述的舱门装置，其特征在于，还包括套设于所述副轴的外周并与所述顶板的上表面接触的第一轴承、套设于所述副轴的外周并与所述顶板的下表面接触的第二轴承以及与所述副轴螺纹配合的预紧螺母；

所述从动连杆设置于所述第二轴承的下部，所述拨杆设置于所述第一轴承与所述预紧螺母之间。

10.一种机器人，其特征在于，包括机身主体以及权利要求1-9任一项所述的舱门装置，所述舱门装置安装于所述机身主体。

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