CN220996572U - 一种机器人底盘及巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及巡检机器人技术领域，公开了一种机器人底盘及巡检机器人，包括底架和第一行走装置；第一行走装置包括安装板、转动轴组件和两个第一独立驱动轮组；安装板的中部通过转动轴组件与底架连接，使得安装板可相对于底架做跷跷板式转动；两个第一独立驱动轮组以转动轴组件所在的位置为分界线，分别设置在安装板的两侧；两个第一独立驱动轮组可跟随所述安装板相对于所述底架做跷跷板式转动。本实用新型中安装板和两个第一独立驱动轮组可相对于底架做跷跷板式转动，有利于行走时适应复杂路面以保证行走稳定，无需人工参与，可节省人力成本，使用方便，巡检效率高，易于大范围推广使用。

Description

一种机器人底盘及巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及巡检机器人技术领域，尤其涉及一种机器人底盘及巡检机器人。

背景技术

在铁路轨道投入使用后，随着使用年限的增长，列车车辆对铁路轨道造成的冲击和磨损会导致铁路轨道的状态发生变化，对列车车辆的行车安全和列车车辆的使用寿命产生重大影响。因此，铁路轨道的日常检查对于确保铁路铁路的安全运营来说是至关重要的。

目前，业内主要采用巡检机器人对铁路轨道进行多点的动态检测，巡检机器人可沿轨道延伸方向进行动态数据采集，但由于轨道存在很多道岔结构，道岔位置尖轨与基本轨及辙叉区域轨道不是连续的，存在中断及过渡区域，巡检机器人在经过这些位置时行进不稳定，容易出现侧翻或轮体悬空的现象，导致巡检机器人无法继续行进，甚至是损坏。为了避免这种情况的发生，现有的做法是，在巡检机器人通过轨道岔区域时，人力推动巡检机器人通过，这给运维部门在使用时增加了大量的人力成本和使用方便，导致巡检效率低。

因此，需要对现有技术进行改进。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种机器人底盘及巡检机器人，以解决现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种机器人底盘，包括底架和第一行走装置；其中，

所述第一行走装置包括安装板、转动轴组件和两个第一独立驱动轮组；

所述安装板的中部通过转动轴组件与所述底架连接，使得所述安装板可相对于所述底架做跷跷板式转动；

两个所述第一独立驱动轮组以所述转动轴组件所在的位置为分界线，分别设置在所述安装板的两侧；两个所述第一独立驱动轮组可跟随所述安装板相对于所述底架做跷跷板式转动。

进一步地，所述机器人底盘中，所述第一行走装置有两个；

一个所述第一行走装置位于所述底架的前端，另一个所述第一行走装置位于所述底架的后端。

进一步地，所述机器人底盘，还包括第二行走装置；

所述第一行走装置位于所述底架的前端，所述第二行走装置位于所述底架的后端；

所述第二行走装置包括两个第二独立驱动轮组；

两个所述第二独立驱动轮组分别设置在所述底架相对的两侧。

进一步地，所述机器人底盘中，所述第一独立驱动轮组包括第一行走轮和第一驱动器；

所述第一驱动器的输出轴与所述第一行走轮的转轴连接；

所述第二独立驱动轮组包括第二行走轮和第二驱动器；

所述第二驱动器的输出轴与所述第二行走轮的转轴连接。

进一步地，所述机器人底盘中，所述第一独立驱动轮组和所述第二独立驱动轮组上分别设置有独立转向机构。

进一步地，所述机器人底盘，还包括控制器；

所述第一驱动器、所述第二驱动器和所述独立转向机构分别与所述控制器连接。

进一步地，所述机器人底盘，还包括电池供电装置；

所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述独立转向机构和所述控制器分别与所述电池供电装置连接。

进一步地，所述机器人底盘中，所述安装板上设置有两个限位挡板；

在所述安装板未相对于所述底架做跷跷板式转动时，两个所述限位挡板均不与所述底架接触；

在所述安装板相对于所述底架做跷跷板式转动时，两个所述限位挡板分别但不同时与所述底架接触，以限制所述安装板的转动角度。

进一步地，所述机器人底盘中，所述底架的周缘设置有防撞缓冲结构。

第二方面，本实用新型提供一种巡检机器人，包括机器人本体和如上述第一方面所述的机器人底盘，所述机器人本体连接于所述底架。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种机器人底盘及巡检机器人，包括底架和组成第一行走装置的安装板、转动轴组件和两个第一独立驱动轮组，通过将两个第一独立驱动轮组分别设置在安装板的两侧，然后将安装板的中部通过转动轴组件与底架连接，使得安装板和两个第一独立驱动轮组可相对于底架做跷跷板式转动，有利于行走时适应复杂路面以保证行走稳定，无需人工参与，可节省人力成本，使用方便，巡检效率高，易于大范围推广使用。

本实用新型具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

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它的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种机器人底盘的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种机器人底盘的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的第一行走装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的第一行走装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的第一行走装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二提供的一种巡检机器人的结构示意图。

附图标记：

底架1，第一行走装置2，第二行走装置3，独立转向机构4，机器人本体5；

安装板21，转动轴组件22，第一独立驱动轮组23，限位挡板24；

第二独立驱动轮组31；

第一行走轮231，第一驱动器232；

第二行走轮311，第二驱动器312。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。此外，本领域普通技术人员可知，随着技术发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

在本申请的描述中，需要理解的是，除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。此外，使用的任何术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

有鉴于上述现有的巡检机器人存在的缺陷，本申请人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得巡检机器人更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

请参考图1-2，本实用新型实施例提供一种机器人底盘，包括底架1和第一行走装置2；其中，

所述第一行走装置2包括安装板21、转动轴组件22和两个第一独立驱动轮组23；

所述安装板21的中部通过转动轴组件22与所述底架1连接，使得所述安装板21可相对于所述底架1做跷跷板式转动；

两个所述第一独立驱动轮组23以所述转动轴组件22所在的位置为分界线，分别设置在所述安装板21的两侧；两个所述第一独立驱动轮组23可跟随所述安装板21相对于所述底架1做跷跷板式转动。

需要说明的是，本实施例通过将两个第一独立驱动轮组23分别设置在安装板21相对的两侧，然后将安装板21的中部通过转动轴组件22与底架1连接，使得安装板21和两个第一独立驱动轮组23可相对于底架1做跷跷板式转动，提高了坡度和过坎的能力。比如当遇到左边的路面有障碍物时，左边的第一独立驱动轮组23和安装板21的左侧在路过该障碍物时向上翘起，右边的第一独立驱动轮组23和安装板21的右侧则相对向下塌下，第一行走装置2整体呈现一种左翘右塌的状态，但此时车架1还依然维持水平状态，从而实现了机器人底盘的自平衡，有利于行走时适应复杂路面，以保证行走稳定。

请再次参考图1，在第一种实施方式中，所述第一行走装置2有两个；

一个所述第一行走装置2位于所述底架1的前端，另一个所述第一行走装置2位于所述底架1的后端。

需要说明的是，图1示出的是底架1前后端的行走装置均是第一行走装置2的情况，这种情况下，在遇到地面有障碍物时，两个第一行走装置2会一前一后地经过该障碍物，从而一前一后地进行行走自平衡。

请再次参考图2，在第二种实施方式中，机器人底盘还包括第二行走装置3；

所述第一行走装置2位于所述底架1的前端，所述第二行走装置3位于所述底架1的后端；

所述第二行走装置3包括两个第二独立驱动轮组31；

两个所述第二独立驱动轮组31分别设置在所述底架1相对的两侧。

需要说明的是，图2示出的是底架1前端的行走装置是第一行走装置2，后端的行走装置则是第二行走装置3的情况，由于第二行走装置3只是正常的轮组，这种情况下，在遇到地面有障碍物时，只有位于前端的第一行走装置2在经过该障碍物时进行行走自平衡。一般情况下，也只需要前端具有行走自平衡功能即可，相对来说可节约成本。

可以理解，只要不与本实用新型中的技术特征存在矛盾，机器人底盘不止可以是四轮，也可以是六轮、八轮甚至更多轮。

请再次参考图2，并结合参考图4-5，在本实施例中，所述第一独立驱动轮组23包括第一行走轮231和第一驱动器232；

所述第一驱动器232的输出轴与所述第一行走轮231的转轴连接；

所述第二独立驱动轮组31包括第二行走轮311和第二驱动器312；

所述第二驱动器312的输出轴与所述第二行走轮311的转轴连接。

需要说明的是，第一驱动器232和第二驱动器312均是用于驱动行走轮转动，实现行走轮的正转、反转。每个行走轮都是通过对应的驱动器，即伺服电机驱动，以实现独立驱动行走。

请再次参考图3和5，在本实施例中，所述第一独立驱动轮组23和所述第二独立驱动轮组31上分别设置有独立转向机构4。

需要说明的是，每个行走轮各用一个独立转向机构4进行转向驱动，在独立转向机构4的驱动下，每个行走轮可原地转向45度，以实现整车原地旋转360度及原地掉头。

在本实施例中，机器人底盘还包括控制器；

所述第一驱动器232、所述第二驱动器312和所述独立转向机构4分别与所述控制器连接。

需要说明的是，控制器控制驱动器驱动行走轮转动，以实现机器人底盘的行走及制动，同时控制器也控制独立转向机构4驱动行走轮的转向，以实现机器人底盘的转向。

在本实施例中，机器人底盘还包括电池供电装置；

所述第一驱动器232、所述第二驱动器312、所述独立转向机构4和所述控制器分别与所述电池供电装置连接。

需要说明的是，电池供电装置可以是蓄电池、干电池等供电源，在此不一一列举。

请再次参考图2和4-5，在本实施例中，所述安装板21上设置有两个限位挡板24；

在所述安装板21未相对于所述底架1做跷跷板式转动时，两个所述限位挡板24均不与所述底架1接触；

在所述安装板21相对于所述底架1做跷跷板式转动时，两个所述限位挡板24分别但不同时与所述底架1接触，以限制所述安装板21的转动角度。

需要说明的是，两个限位挡板24分别用于限制左边的第一独立驱动轮组23和安装板21的左侧的转动角度和右边的第一独立驱动轮组23和安装板21的右侧的转动角度，以防止发生过度转动的情况。

在本实施例中，所述底架1的周缘设置有防撞缓冲结构。

需要说明的是，当发生碰撞时，防撞缓冲结构起到缓冲作用，有利于提高巡检机器人的使用寿命。

尽管本申请中较多的使用了底架，第一行走装置，第二行走装置，独立转向机构等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型提供的一种机器人底盘，包括底架和组成第一行走装置的安装板、转动轴组件和两个第一独立驱动轮组，通过将两个第一独立驱动轮组分别设置在安装板的两侧，然后将安装板的中部通过转动轴组件与底架连接，使得安装板和两个第一独立驱动轮组可相对于底架做跷跷板式转动，有利于行走时适应复杂路面以保证行走稳定，无需人工参与，可节省人力成本，使用方便，巡检效率高，易于大范围推广使用。

实施例二

请参考图6，本实用新型实施例提供一种巡检机器人，包括机器人本体5和如上述实施例一所述的机器人底盘，所述机器人本体5连接于所述底架1。

具体地，机器人本体5固定安装于底架1上，底架1主要起到承载重量的作用。机器人底盘可以带动机器人本体5前进、后退和转向，甚至是爬坡和过坎，进而巡检机器人行走更加灵活。

本实用新型提供的一种巡检机器人，包括底架和组成第一行走装置的安装板、转动轴组件和两个第一独立驱动轮组，通过将两个第一独立驱动轮组分别设置在安装板的两侧，然后将安装板的中部通过转动轴组件与底架连接，使得安装板和两个第一独立驱动轮组可相对于底架做跷跷板式转动，有利于行走时适应复杂路面以保证行走稳定，无需人工参与，可节省人力成本，使用方便，巡检效率高，易于大范围推广使用。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本申请提出，并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本申请的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本申请的目的，本申请将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

最后，应当理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

Claims (10)

1.一种机器人底盘，其特征在于，包括底架(1)和第一行走装置(2)；其中，

所述第一行走装置(2)包括安装板(21)、转动轴组件(22)和两个第一独立驱动轮组(23)；

所述安装板(21)的中部通过转动轴组件(22)与所述底架(1)连接，使得所述安装板(21)可相对于所述底架(1)做跷跷板式转动；

两个所述第一独立驱动轮组(23)以所述转动轴组件(22)所在的位置为分界线，分别设置在所述安装板(21)的两侧；两个所述第一独立驱动轮组(23)可跟随所述安装板(21)相对于所述底架(1)做跷跷板式转动。

2.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述第一行走装置(2)有两个；

一个所述第一行走装置(2)位于所述底架(1)的前端，另一个所述第一行走装置(2)位于所述底架(1)的后端。

3.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，还包括第二行走装置(3)；

所述第一行走装置(2)位于所述底架(1)的前端，所述第二行走装置(3)位于所述底架(1)的后端；

所述第二行走装置(3)包括两个第二独立驱动轮组(31)；

两个所述第二独立驱动轮组(31)分别设置在所述底架(1)相对的两侧。

4.根据权利要求3所述的机器人底盘，其特征在于，所述第一独立驱动轮组(23)包括第一行走轮(231)和第一驱动器(232)；

所述第一驱动器(232)的输出轴与所述第一行走轮(231)的转轴连接；

所述第二独立驱动轮组(31)包括第二行走轮(311)和第二驱动器(312)；

所述第二驱动器(312)的输出轴与所述第二行走轮(311)的转轴连接。

5.根据权利要求4所述的机器人底盘，其特征在于，所述第一独立驱动轮组(23)和所述第二独立驱动轮组(31)上分别设置有独立转向机构(4)。

6.根据权利要求5所述的机器人底盘，其特征在于，还包括控制器；

所述第一驱动器(232)、所述第二驱动器(312)和所述独立转向机构(4)分别与所述控制器连接。

7.根据权利要求6所述的机器人底盘，其特征在于，还包括电池供电装置；

所述第一驱动器(232)、所述第二驱动器(312)、所述独立转向机构(4)和所述控制器分别与所述电池供电装置连接。

8.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述安装板(21)上设置有两个限位挡板(24)；

在所述安装板(21)未相对于所述底架(1)做跷跷板式转动时，两个所述限位挡板(24)均不与所述底架(1)接触；

在所述安装板(21)相对于所述底架(1)做跷跷板式转动时，两个所述限位挡板(24)分别但不同时与所述底架(1)接触，以限制所述安装板(21)的转动角度。

9.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述底架(1)的周缘设置有防撞缓冲结构。

10.一种巡检机器人，其特征在于，包括机器人本体(5)和如权利要求1-9中任一项所述的机器人底盘，所述机器人本体(5)连接于所述底架(1)。