CN219467890U - 一种用于移动机器人的移动机构及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于移动机器人的移动机构及移动机器人，其包括：安装板；回转轴承，所述回转轴承具有内圈和外圈，所述内圈与所述安装板固定连接；回转组件，所述回转组件的驱动端与所述外圈驱动连接；定位组件，所述定位组件具有定位杆，所述外圈处于零度位置时，所述定位杆插设于一所述定位孔内，所述外圈处于90°位置时，所述定位杆插设于另一所述定位孔内；底板，所述底板与所述外圈固定连接；第一轮毂电机，所述第一轮毂电机通过第一轴架与所述底板连接；第二轮毂电机，与所述第一轮毂电机间隔布置，所述第二轮毂电机通过第二轴架与所述底板连接。本实用新型的结构简单、占用空间小，能够有效节省底盘内部空间，使得底盘通过性更好。

Description

一种用于移动机器人的移动机构及移动机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，进一步地涉及一种用于移动机器人的移动机构及移动机器人。

背景技术

移动机器人是一种能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，由于其具有自动化程度高、安全、灵活等特点，因而广泛应用于汽车制造、机械加工等自动化生产和仓储系统。

移动机器人在运输货柜时，为了提高货柜摆放效率，需要底盘在前后和左右方向独立运动，并且能顶升货柜。现有技术一般是回转和顶升机构一体化，采用回转轴承+滚珠丝杠来实现回转和顶升，使用两个伺服电机控制回转角度和顶升距离，这种结构的优点是负载大一般500kg～1T,控制精度高。缺点是整个结构占空间，对于底盘的宽度和高度都比较大，在餐厅，酒店，医院里的通过性比较差，且结构造价高，装配复杂，不适合大批量生产组装。

因此，有必要设计一种结构简单、占用空间小的用于移动机器人的移动机构来解决上述问题。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于移动机器人的移动机构及移动机器人，其结构简单、占用空间小，能够有效节省底盘内部空间，使得底盘通过性更好。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于移动机器人的移动机构，包括：

安装板；

回转轴承，设置于所述安装板的下侧，所述回转轴承具有内圈和外圈，所述内圈与所述安装板固定连接，所述外圈上设置有两个定位孔，两个所述定位孔之间夹角为90°；

回转组件，设置于所述安装板上，所述回转组件的驱动端与所述外圈驱动连接，所述回转组件驱动所述外圈于0-90°范围内转动；

定位组件，所述定位组件具有定位杆，所述外圈处于零度位置时，所述定位杆插设于一所述定位孔内，所述外圈处于90°位置时，所述定位杆插设于另一所述定位孔内；

底板，设置于所述回转轴承的下侧，所述底板与所述外圈固定连接；

第一轮毂电机，设置于所述底板的下侧，所述第一轮毂电机通过第一轴架与所述底板连接；

第二轮毂电机，设置于所述底板的下侧，与所述第一轮毂电机间隔布置，所述第二轮毂电机通过第二轴架与所述底板连接。

在一些实施方式中，所述回转组件包括回转电机和驱动轮，所述回转电机固定于所述安装板上，所述驱动轮设置于所述安装板的下侧，所述回转电机的驱动轴贯穿所述安装板与所述驱动轮固定连接，所述驱动轮上设置有齿形结构，所述外圈的周向上设置有齿形结构，使得所述驱动轮与所述外圈适配啮合。

在一些实施方式中，所述回转组件还包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件设置于所述安装板或所述内圈上，所述第二限位件设置于所述底板或所述外圈上，所述第一限位件与所述第二限位件适配连接，使得所述外圈的转动角度为0-90°。

在一些实施方式中，所述第一限位件包括感应器，所述感应器设置于所述安装板或所述内圈上，所述第二限位件包括编码器和感应片，所述编码器和所述感应片设置于所述底板或所述外圈上，所述编码器处于零度位置时，所述感应片与所述感应器接触。

在一些实施方式中，所述第一限位件还包括安装座，所述安装座固定于所述安装板上，所述感应器固定于所述安装座上；

所述第二限位件还包括安装架，所述安装板上设置有镂空结构，所述安装架的底部穿过所述镂空结构、所述内圈与所述底板固定连接，所述编码器和所述感应片固定于所述安装架的顶部。

在一些实施方式中，所述定位组件包括驱动电机、定位架和定位块，所述驱动电机安装于所述定位架上，所述驱动电机的驱动端与所述定位杆固定连接，所述定位架固定于所述安装板的底部；

所述定位块为弧形结构，所述定位块固定于所述底板上，并与所述外圈间隔布置，所述定位块上设置有两个通孔，两个所述通孔之间夹角为90°，两个所述定位孔设置于所述外圈的侧壁上，一所述通孔与一所述定位孔同轴设置，另一所述通孔与另一所述定位孔同轴设置；

所述外圈处于零度位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于一所述通孔和一所述定位孔内，所述外圈处于90°位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于另一所述通孔和另一所述定位孔内。

在一些实施方式中，所述定位组件包括驱动电机、定位架、连接杆、定位块和两个定位感应器，所述定位架为L型结构，所述定位架的底部固定于所述安装板上，所述驱动电机安装于所述定位架的一侧，所述驱动电机的驱动端贯穿所述定位架与所述连接杆固定连接，所述驱动电机用于驱动所述连接杆做旋转运动；

两个所述定位感应器设置于所述定位架远离所述驱动电机的一侧，且两个所述定位感应器呈角度布置，所述连接杆的第一端位于两个所述定位感应器之间；

所述定位块固定于所述安装板上，所述定位块和所述安装板上设有同轴设置的通孔，两个所述定位孔设置于所述外圈的顶部，所述连接杆的第二端与所述定位杆活动连接，使得所述驱动电机通过所述连接杆能够驱动所述定位杆上下移动；

所述外圈处于零度位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于所述通孔和一所述定位孔内，所述外圈处于90°位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于所述通孔和另一所述定位孔内。

在一些实施方式中，所述第一轮毂电机与所述第二轮毂电机的结构相同，所述第一轴架与所述第二轴架的结构相同，所述第一轮毂电机、所述第一轴架与所述第二轮毂电机、所述第二轴架对称设置于所述底板的下侧。

在一些实施方式中，所述第一轴架和所述第二轴架包括支架、两个轴套、两个导向轴、连接板和两个浮动轴；

所述支架包括顶板和两个侧板，两个所述侧板的顶部分别与所述顶板的两端固定连接，所述第一轮毂电机的驱动轴和所述第二轮毂电机的驱动轴分别与对应的所述顶板连接，所述侧板的底部用于固定于移动机器人的壳体上；

两个所述轴套装设在所述顶板上，两个所述导向轴分别适配插设于对应的所述轴套内，使得所述轴套能够于所述导向轴上往复移动，两个所述导向轴平行间隔布置，每个所述导向轴的顶部分别通过法兰片固定于所述底板，两个所述导向轴远离所述法兰片的一端分别与所述连接板固定连接；

两个所述浮动轴的底部分别固定于对应侧的所述侧板的底部，两个所述浮动轴的顶部分别固定于所述底板。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一种移动机器人，包括上述中任意一项所述的用于移动机器人的移动机构。

与现有技术相比，本实用新型所提供的用于移动机器人的移动机构及移动机器人具有以下有益效果：

1、本实用新型所提供的用于移动机器人的移动机构，其通过90度回转组件搭配双轮毂电机驱动轮差速，使得移动机构采用一个电机即可实现旋转、平移等动作，结构简单、占用空间小，能够有效节省底盘内部空间，车体更加小巧灵活，底盘通过性更好；

2、本实用新型所提供的用于移动机器人的移动机构，驱动轮采用轮毂电机，电机置于轮子内节约移动机器人底盘空间，保证移动机器人底盘离地那一面结构简单，底盘可做到更低，实现与运输料箱配合更方便，移动机器人适用范围更广。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例移动机构的结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例移动机构另一视角的结构示意图；

图3是本实用新型的优选实施例移动机构的内部结构示意图；

图4是本实用新型的优选实施例第一轮毂电机与第二轮毂电机的结构示意图；

图5是本实用新型的优选实施例第一轮毂电机的结构示意图；

图6是本实用新型的优选实施例移动机构的结构示意图；

图7是本实用新型的优选实施例回转轴承的结构示意图；

图8是本实用新型的优选实施例定位组件的结构示意图。

附图标号说明：

安装板1，回转轴承2，内圈21，外圈22，定位孔221，回转组件3，回转电机31，驱动轮32，感应器33，编码器34，感应片35，安装座36，安装架37，定位组件4，定位杆41，驱动电机42，定位架43，连接杆44，定位块45，通孔451，定位感应器46，底板5，第一轮毂电机6，第一轴架61，支架611，顶板6111，侧板6112，轴套612，导向轴613，法兰片6131，连接板614，浮动轴615。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在一个实施例中，参考说明书附图1至图3，本实用新型所提供的一种用于移动机器人的移动机构，包括：安装板1、回转轴承2、回转组件3、定位组件4、底板5、第一轮毂电机6和第二轮毂电机7。回转轴承2设置于安装板1的下侧，回转轴承2具有内圈21和外圈22，内圈21与安装板1固定连接，外圈22上设置有两个定位孔221，两个定位孔221之间夹角为90°。回转组件3设置于安装板1上，回转组件3的驱动端与外圈22驱动连接，回转组件3驱动外圈22于0-90°范围内转动。定位组件4具有定位杆41，外圈22处于零度位置时，定位杆41插设于一定位孔221内，外圈22处于90°位置时，定位杆41插设于另一定位孔221内。底板5设置于回转轴承2的下侧，底板5与外圈22固定连接。第一轮毂电机6设置于底板5的下侧，第一轮毂电机6通过第一轴架61与底板5连接。第二轮毂电机7设置于底板5的下侧，与第一轮毂电机6间隔布置，第二轮毂电机7通过第二轴架71与底板5连接。

本实施例中，用于移动机器人的移动机构，其通过90度回转组件搭配双轮毂电机驱动轮差速，使得移动机构采用一个电机即可实现旋转、平移等动作，结构简单、占用空间小，能够有效节省底盘内部空间，车体更加小巧灵活，底盘通过性更好。

在一个实施例中，参考说明书附图1至图3，回转组件3包括回转电机31和驱动轮32，回转电机31固定于安装板1上，驱动轮32设置于安装板1的下侧，回转电机31的驱动轴贯穿安装板1与驱动轮32固定连接。驱动轮32上设置有齿形结构，外圈22的周向上设置有齿形结构，使得驱动轮32与外圈22适配啮合。

进一步地，回转组件3还包括第一限位件和第二限位件，第一限位件设置于安装板1或内圈21上，第二限位件设置于底板5或外圈22上，第一限位件与第二限位件适配连接，使得外圈22的转动角度为0-90°。

其中，第一限位件包括感应器33，感应器33设置于安装板1或内圈21上，第二限位件包括编码器34和感应片35，编码器34和感应片35设置于底板5或外圈22上，编码器34处于零度位置时，感应片35与感应器33接触。

具体地，第一限位件还包括安装座36，安装座36固定于安装板1上，感应器33固定于安装座36上。第二限位件还包括安装架37，安装架37为类似Z字型结构，安装板1上设置有镂空结构，安装架37的底部穿过镂空结构、内圈21与底板5固定连接，编码器34和感应片35固定于安装架37的顶部。

本实施例中，感应器33与感应片35接触时，编码器34处于零度位置，也即外圈22处于零度位置，此时定位杆41插设于一定位孔221内；当编码器34感应外圈22转动90°时，也即外圈22处于90°位置时，定位杆41插设于另一定位孔221内。此结构能够实现外圈22相对内圈11于90度范围内转动，且结构简单。

需要指出的是，第一限位件、第二限位件的具体结构均是对应于说明书附图进行阐述，在实际使用过程中，只要能够实现外圈22相对内圈21于90度范围内转动的结构或装置均可，这里仅是为了更好地阐述本实用新型，不应当构成对本实用新型的限制。

在一个实施例中，参考说明书附图3，定位组件4包括驱动电机42、定位架43和定位块45，驱动电机42安装于定位架43上，驱动电机42的驱动端与定位杆41固定连接，定位架43固定于安装板1的底部。定位块45为弧形结构，定位块45固定于底板5上，并与外圈22间隔布置，定位块45上设置有两个通孔451，两个通孔451之间夹角为90°。两个定位孔221设置于外圈22的侧壁上，一通孔451与一定位孔221同轴设置，另一通孔451与另一定位孔221同轴设置。外圈22处于零度位置时，驱动电机42驱动定位杆41依次插设于一通孔451和一定位孔221内，外圈22处于90°位置时，驱动电机42驱动定位杆41依次插设于另一通孔451和另一定位孔221内。

在另一实施方式中，参考说明书附图6至图8，定位组件4包括驱动电机42、定位架43、连接杆44、定位块45和两个定位感应器46，定位架43为L型结构，定位架43的底部固定于安装板1上，驱动电机42安装于定位架43的一侧，驱动电机42的驱动端贯穿定位架43与连接杆44固定连接，驱动电机42用于驱动连接杆44做旋转运动。两个定位感应器46设置于定位架43远离驱动电机42的一侧，且两个定位感应器46呈角度布置，如两个定位感应器46之间的夹角为90°，连接杆44的第一端位于两个定位感应器46之间。

定位块45固定于安装板1上，定位块45和安装板1上设有同轴设置的通孔，两个定位孔221设置于外圈22的顶部，连接杆44的第二端与定位杆41活动连接，使得驱动电机42通过连接杆44能够驱动定位杆41上下移动。连接杆44的第一端与一定位感应器46接触时，此时外圈22处于零度位置，驱动电机42驱动定位杆41依次插设于通孔和一定位孔221内。连接杆44的第二端与另一定位感应器46接触时，此时外圈处于90°位置，驱动电机42驱动定位杆41依次插设于通孔和另一定位孔221内。

当移动机器人需要转向时，驱动电机42驱动定位杆41与定位孔221脱离接触，信号传输给控制器，控制器控制回转电机31驱动外圈22带动安装板1开始回转；同时，控制器控制第一轮毂电机6和第二轮毂电机7差速驱动，当编码器34检测外圈22转动90°时，信号传输给控制器，控制器给第一轮毂电机6和第二轮毂电机7信号，使得第一轮毂电机6和第二轮毂电机7停止运动，控制器控制驱动电机42驱动定位杆41插入另一定位孔221，此时移动机器人完成90度转向。

在一个实施例中，参考说明书附图4、图5，第一轮毂电机6与第二轮毂电机7的结构相同，第一轴架61与第二轴架62的结构相同，第一轮毂电机6、第一轴架61与第二轮毂电机7、第二轴架71对称设置于底板5的下侧。

具体地，第一轴架61和第二轴架71包括支架611、两个轴套612、两个导向轴613、连接板614和两个浮动轴615。支架611包括顶板6111和两个侧板6112，两个侧板6112的顶部分别与顶板6111的两端固定连接，第一轮毂电机6的驱动轴和第二轮毂电机7的驱动轴分别与对应的顶板6111连接，侧板6112的底部用于固定于移动机器人的壳体上。

两个轴套612装设在顶板6111上，两个导向轴613分别适配插设于对应的轴套612内，使得轴套612能够于导向轴613上往复移动，两个导向轴613平行间隔布置，每个导向轴613的顶部分别通过法兰片6131固定于底板5，两个导向轴613远离法兰片6131的一端分别与连接板614固定连接。两个浮动轴615的底部分别固定于对应侧的侧板6112的底部，两个浮动轴615的顶部分别固定于底板5。

本实施例中，通过设置两个导向轴613配合两个浮动轴615来实现移动机器人的减震效果，驱动轮采用轮毂电机，电机置于轮子内节约移动机器人底盘空间，保证移动机器人底盘离地那一面结构简单，底盘可做到更低，实现与运输料箱配合更方便，移动机器人适用范围更广。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一种移动机器人，包括上述中任意一项所述的用于移动机器人的移动机构。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于移动机器人的移动机构，其特征在于，包括：

安装板；

回转轴承，设置于所述安装板的下侧，所述回转轴承具有内圈和外圈，所述内圈与所述安装板固定连接，所述外圈上设置有两个定位孔，两个所述定位孔之间夹角为90°；

回转组件，设置于所述安装板上，所述回转组件的驱动端与所述外圈驱动连接，所述回转组件驱动所述外圈于0-90°范围内转动；

定位组件，所述定位组件具有定位杆，所述外圈处于零度位置时，所述定位杆插设于一所述定位孔内，所述外圈处于90°位置时，所述定位杆插设于另一所述定位孔内；

底板，设置于所述回转轴承的下侧，所述底板与所述外圈固定连接；

第一轮毂电机，设置于所述底板的下侧，所述第一轮毂电机通过第一轴架与所述底板连接；

第二轮毂电机，设置于所述底板的下侧，与所述第一轮毂电机间隔布置，所述第二轮毂电机通过第二轴架与所述底板连接。

2.根据权利要求1所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述回转组件包括回转电机和驱动轮，所述回转电机固定于所述安装板上，所述驱动轮设置于所述安装板的下侧，所述回转电机的驱动轴贯穿所述安装板与所述驱动轮固定连接，所述驱动轮上设置有齿形结构，所述外圈的周向上设置有齿形结构，使得所述驱动轮与所述外圈适配啮合。

3.根据权利要求2所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述回转组件还包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件设置于所述安装板或所述内圈上，所述第二限位件设置于所述底板或所述外圈上，所述第一限位件与所述第二限位件适配连接，使得所述外圈的转动角度为0-90°。

4.根据权利要求3所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述第一限位件包括感应器，所述感应器设置于所述安装板或所述内圈上，所述第二限位件包括编码器和感应片，所述编码器和所述感应片设置于所述底板或所述外圈上，所述编码器处于零度位置时，所述感应片与所述感应器接触。

5.根据权利要求4所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述第一限位件还包括安装座，所述安装座固定于所述安装板上，所述感应器固定于所述安装座上；

所述第二限位件还包括安装架，所述安装板上设置有镂空结构，所述安装架的底部穿过所述镂空结构、所述内圈与所述底板固定连接，所述编码器和所述感应片固定于所述安装架的顶部。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述定位组件包括驱动电机、定位架和定位块，所述驱动电机安装于所述定位架上，所述驱动电机的驱动端与所述定位杆固定连接，所述定位架固定于所述安装板的底部；

所述定位块为弧形结构，所述定位块固定于所述底板上，并与所述外圈间隔布置，所述定位块上设置有两个通孔，两个所述通孔之间夹角为90°，两个所述定位孔设置于所述外圈的侧壁上，一所述通孔与一所述定位孔同轴设置，另一所述通孔与另一所述定位孔同轴设置；

所述外圈处于零度位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于一所述通孔和一所述定位孔内，所述外圈处于90°位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于另一所述通孔和另一所述定位孔内。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述定位组件包括驱动电机、定位架、连接杆、定位块和两个定位感应器，所述定位架为L型结构，所述定位架的底部固定于所述安装板上，所述驱动电机安装于所述定位架的一侧，所述驱动电机的驱动端贯穿所述定位架与所述连接杆固定连接，所述驱动电机用于驱动所述连接杆做旋转运动；

两个所述定位感应器设置于所述定位架远离所述驱动电机的一侧，且两个所述定位感应器呈角度布置，所述连接杆的第一端位于两个所述定位感应器之间；

所述定位块固定于所述安装板上，所述定位块和所述安装板上设有同轴设置的通孔，两个所述定位孔设置于所述外圈的顶部，所述连接杆的第二端与所述定位杆活动连接，使得所述驱动电机通过所述连接杆能够驱动所述定位杆上下移动；

所述外圈处于零度位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于所述通孔和一所述定位孔内，所述外圈处于90°位置时，所述驱动电机驱动所述定位杆依次插设于所述通孔和另一所述定位孔内。

8.根据权利要求1所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述第一轮毂电机与所述第二轮毂电机的结构相同，所述第一轴架与所述第二轴架的结构相同，所述第一轮毂电机、所述第一轴架与所述第二轮毂电机、所述第二轴架对称设置于所述底板的下侧。

9.根据权利要求8所述的用于移动机器人的移动机构，其特征在于，

所述第一轴架和所述第二轴架包括支架、两个轴套、两个导向轴、连接板和两个浮动轴；

所述支架包括顶板和两个侧板，两个所述侧板的顶部分别与所述顶板的两端固定连接，所述第一轮毂电机的驱动轴和所述第二轮毂电机的驱动轴分别与对应的所述顶板连接，所述侧板的底部用于固定于移动机器人的壳体上；

两个所述轴套装设在所述顶板上，两个所述导向轴分别适配插设于对应的所述轴套内，使得所述轴套能够于所述导向轴上往复移动，两个所述导向轴平行间隔布置，每个所述导向轴的顶部分别通过法兰片固定于所述底板，两个所述导向轴远离所述法兰片的一端分别与所述连接板固定连接；

两个所述浮动轴的底部分别固定于对应侧的所述侧板的底部，两个所述浮动轴的顶部分别固定于所述底板。

10.一种移动机器人，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的用于移动机器人的移动机构。