CN221048449U - 支撑机构及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种支撑机构及移动机器人。支撑机构用于对移动机器人进行固定支撑，所述支撑机构包括：连接部，用于与所述移动机器人连接；与所述连接部连接的驱动结构；与所述驱动结构的输出端连接的支撑部，所述支撑部配置为在所述驱动结构的驱动下沿靠近或远离所述连接部的方向运动；以及压力传感器，设置于所述连接部和所述驱动结构之间，所述压力传感器配置为检测所述支撑机构的承载压力。有利于提高支撑的稳定性和可靠性。

Description

支撑机构及移动机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种支撑机构及移动机器人。

背景技术

随着工业智能化的发展，越来越多的移动机器人被应用于工业、农业、医疗、服务等行业中，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。

移动机器人在工作过程中，存在静止作业的情况。因此，需要使用支撑机构将移动机器人固定下来。当作业完成后，支撑机构收起，移动机器人再次恢复动态行走。

相关技术中，支撑机构对移动机器人的支撑平衡性不佳，当遇见较为恶劣的承载环境时，移动机器人可能会出现侧翻、悬空的状况，进而不利于提高对移动机器人支撑的可靠性和稳定性。

实用新型内容

基于此，本申请提出了一种支撑机构及移动机器人，以利于提高对移动机器人支撑的可靠性和稳定性。

本申请第一方面的实施例提出一种支撑机构，用于对移动机器人进行固定支撑。所述支撑机构包括：连接部，用于与所述移动机器人连接；与所述连接部连接的驱动结构；与所述驱动结构的输出端连接的支撑部，所述支撑部配置为在所述驱动结构的驱动下沿靠近或远离所述连接部的方向运动；以及压力传感器，设置于所述连接部和所述驱动结构之间，所述压力传感器配置为检测所述支撑机构的承载压力。

在一些实施例中，所述连接部包括安装板以及与所述安装板的边缘连接的侧板，所述安装板以及所述侧板上设置有多个用于与所述移动机器人连接的安装孔。

在一些实施例中，所述驱动结构为滚珠丝杠驱动结构、同步带驱动结构、电动推杆驱动结构、气缸驱动结构、液压缸驱动结构中的一种。

在一些实施例中，所述驱动结构包括顶板以及固定于所述顶板背离所述连接部一侧的电动推杆，所述压力传感器设置于所述连接部和所述顶板之间，所述电动推杆的输出端与所述支撑部连接。

在一些实施例中，所述支撑部包括与电动推杆的输出端连接的关节轴承以及与所述关节轴承连接的支撑头。

在一些实施例中，所述支撑机构还包括与所述驱动结构连接的位置传感器，所述位置传感器配置为检测所述驱动结构的输出端的位置信号。

在一些实施例中，所述位置传感器包括电感式接近传感器、电容式位置传感器、电阻式位置传感器、磁致伸缩位置传感器、霍尔位置传感器、超声波位置传感器。

在一些实施例中，所述压力传感器包括应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器、电感式压力传感器、霍尔压力传感器。

在一些实施例中，所述位置传感器包括感应片以及感应探头，所述感应片与所述驱动结构的输出端连接且位于所述驱动结构的输出端和所述支撑部之间，所述感应探头与所述驱动结构的固定端连接，所述感应探头的探测端与所述感应片相对设置。

在一些实施例中，所述支撑机构还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器、所述位置传感器以及所述驱动结构均电连接；所述控制器配置为接收所述压力传感器的压力信号，并根据所述压力信号与预设的压力阈值的大小关系，控制所述驱动结构关闭或驱动所述支撑部沿远离所述连接部的方向运动；所述控制器还配置为接收所述位置信号，并根据所述位置信号与预设的位置阈值的大小关系，控制所述驱动结构关闭或驱动所述支撑部沿靠近所述连接部的方向运动。

本申请第二方面的实施例提出一种移动机器人，包括至少一个如第一方面所述的支撑机构，所述支撑机构配置为对所述移动机器人进行支撑。

本申请的支撑机构，在连接部和驱动结构之间设置有压力传感器。这样，可以根据压力传感器的压力大小，来获取支撑部所受到的承载力大小，从而判断支撑机构对移动机器人的支撑状态。这样，即使在恶劣条件下，例如路面、墙面不平时，也可以通过压力传感器对支撑机构的支撑状态进行调整，避免支撑机构出现悬空、支撑不平衡的情况，进而有利于提高支撑机构对移动机器人支撑的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例的支撑机构的结构示意图；

图2为本申请实施例的支撑机构的另一视角的结构示意图；

图3为图1中M处的放大的局部剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本申请第一方面的实施例提出一种支撑机构100，用于对移动机器人进行固定支撑。如图1所示，支撑机构100包括连接部110、与连接部110连接的驱动结构120、与驱动结构120的输出端连接的支撑部130以及压力传感器140。连接部110用于与移动机器人连接。支撑部130配置为在驱动结构120的驱动下沿靠近或远离连接部110的方向运动。压力传感器140设置于连接部110和驱动结构120之间。压力传感器140配置为检测支撑机构100的承载压力。

本申请中，支撑机构100包括连接部110、驱动结构120、支撑部130以及压力传感器140。连接部110用于与移动机器人固定连接，从而使得支撑机构100可以对移动机器人进行支撑。驱动结构120与连接部130连接，并且，驱动结构120的输出端还与支撑部130连接。这样，驱动结构120即可驱动支撑部130沿靠近或远离支撑部130的方向运动。支撑部130是指用于与地面、墙面等进行支撑接触的部件。在驱动结构120的驱动下，支撑部130即可与地面、墙面等接触，从而对移动机器人形成支撑。

压力传感器140设置在连接部110和驱动结构120之间，压力传感器141可以检测支撑机构100的承载压力。当压力传感器141的压力大小为0时，表明支撑部130未受到支撑力，支撑机构100没有对移动机器人形成支撑。此时，驱动结构120可以驱动支撑部130沿远离连接部110的方向运动，以使支撑机构100的长度变长。当压力传感器141的压力逐渐增大时，表明支撑部130已接触地面、墙面等，支撑机构100对移动机器人形成了有力支撑。当压力传感器141的压力达到预设的压力值时，表明支撑机构100对移动机器人的支撑到位。此时，驱动结构120可以关闭，使支撑机构100维持住该状态。这样，移动机器人即可在稳定的支撑下进行静态作业。其中，预设的压力值是指当支撑机构100安装于移动机器人的某一部位时，该部位所需要的支撑力大小。

本申请的支撑机构100，在连接部110和驱动结构120之间设置有压力传感器140。这样，可以根据压力传感器140的压力大小，来获取支撑部130所受到的承载力大小，从而判断支撑机构100对移动机器人的支撑状态。这样，即使在恶劣条件下，例如路面、墙面不平时，也可以通过压力传感器对支撑机构100的支撑状态进行调整，避免支撑机构100出现悬空、支撑不平衡的情况，进而有利于提高支撑机构100对移动机器人支撑的可靠性和稳定性。

在一些实施例中，如图1和图2所示，连接部110包括安装板111以及与安装板111的边缘连接的侧板112，安装板111以及侧板112上设置有多个用于与移动机器人连接的安装孔1111。通过设置安装板111，从而可以通过连接件实现支撑机构100与移动机器人的连接。进一步地，在连接板111的边缘还设置有侧板112，侧板112和安装板111均可以作为与移动机器人的连接部件，从而还有利于提高连接的可靠性和适配性。

在另一些实施例中，连接部110还可以只设置安装板111，以实现与移动机器人的连接。或者，连接部110还可以为其他结构，从而通过其他的方式实现与移动机器人的连接，而不限于使用连接件的机械连接。例如，还可以通过榫卯结构实现连接部110和移动机器人的连接；或者，通过销轴固定的方式实现连接部110和移动机器人的连接；或者，连接部110为电磁块，从而可以通过磁力吸附的方式实现连接部110和移动机器人的连接。本申请对此不作限制。

在一些实施例中，驱动结构120为滚珠丝杠驱动结构、同步带驱动结构、电动推杆122驱动结构、气缸驱动结构、液压缸驱动结构中的一种。上述结构均可以驱动支撑部130沿靠近或远离连接部110的方向运动，从而有利于提高支撑机构100的制作便利性，降低其生产成本。

在一些实施例中，如图1所示，驱动结构120包括顶板121以及固定于顶板121背离连接部110一侧的电动推杆122，压力传感器140设置于连接部110和顶板121之间，电动推杆122的输出端与支撑部130连接。本实施例中，驱动结构120具体为电动推杆驱动结构。在电动推杆122的驱动作用下，支撑部130可以伸长或收缩。电动推杆122的结构简单，运动可靠，并且具备一定的自动化功能，从而有利于提高支撑机构100的自动化和可靠性。

在一些实施例中，如图1和图3所示，支撑部130包括与电动推杆122的输出端连接的关节轴承132以及与关节轴承132连接的支撑头131。本实施例中，支撑部130包括支撑头131以及位于支撑头131和电动推杆122的输出端之间的关节轴承132。这样设置，当遇见恶劣环境例如地面、墙面不平时，支撑头131可以通过关节轴承132调节支撑角度，以使支撑头131更为稳固的与地面或墙面形成接触，从而有利于进一步提高支撑机构100对移动机器人支撑的可靠性和稳定性。

在另一些实施例中，支撑部130可以仅包括支撑头131，从而有利于降低支撑机构100的生产成本。

在一些实施例中，支撑机构100还包括与驱动结构120连接的位置传感器150，位置传感器150配置为检测驱动结构120的输出端的位置信号。本实施例中，支撑机构100还包括位置传感器150。移动机器人静态作业完成后，需要收起支撑机构100，以使移动机器人恢复运动状态。因此，驱动结构120需要驱动支撑部130沿靠近连接部110的方向运动。通过设置位置传感器150，可以获知驱动结构120的运动行程，从而判断支撑机构100是否收起到位。当位置传感器150的位置信号与预设的位置信号不相同时，表明支撑机构100未收起到位。此时，驱动结构120需要继续驱动支撑部130沿靠近连接部110的方向运动；当位置传感器150的位置信号与预设的位置信号相同时，表明支撑机构100收起到位，支撑机构100不会对移动机器人形成支撑，从而移动机器人可以恢复运动状态。其中，预设的位置信号是指，当支撑机构100不对移动机器人形成支撑时，驱动结构120的输出端相较于驱动机构120的固定端的位置。驱动机构120的固定端是指不发生运动、与连接部110处于相对静止状态的部件。例如，当驱动结构120为气缸时，若缸体与连接部110固定连接，则缸体为固定端，预设的位置信号即是指支撑机构100不对移动机器人形成支撑时，活塞杆相对于缸体的位置。

在一些实施例中，位置传感器150包括电感式接近传感器、电容式位置传感器、电阻式位置传感器、磁致伸缩位置传感器、霍尔位置传感器、超声波位置传感器。本实施例中，提出了上述多种位置传感器，其均可以实现对驱动结构120的输出端和固定端的相对位置的测量，从而获取实时的位置信号。

在一些实施例中，压力传感器140包括应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器、电感式压力传感器、霍尔压力传感器。本实施例中，提出了上述多种压力传感器，其均可以实现对支撑机构100的承载压力的测量，从而获取实时的压力信号。

在一些实施例中，如图2所示，位置传感器150包括感应片151以及感应探头152，感应片151与驱动结构120的输出端连接且位于驱动结构120的输出端和支撑部130之间，感应探头152与驱动结构120的固定端连接，感应探头152的探测端与感应片151相对设置。

本实施例提出了位置传感器150的一种具体结构。位置传感器150包括感应片151以及感应探头152。其中，感应片151设置于驱动结构120的输出端和支撑部130之间，感应探头152与驱动结构120的固定端连接。如图1所示，驱动结构120为电动推杆结构。驱动结构120包括顶板121以及电动推杆122。电动推杆122包括缸体1221和推杆1222。支撑部130包括支撑头131和关节轴承132。则感应片151可以设置于关节轴承132和推杆1222之间。驱动结构120的固定端可以为顶板121，也可以为电动推杆122的缸体1221，感应探头152可以与顶板121连接，也可以与电动推杆122的缸体连接。在图1中，感应探头152通过连接支架153与顶板121实现连接，以使感应探头152的探测端和感应片151相对，从而实现对电动推杆122的运动行程的检测。

在一些实施例中，支撑机构100还包括控制器（图未示出），控制器与压力传感器140、位置传感器150以及驱动结构120均电连接。控制器配置为接收压力传感器140的压力信号，并根据压力信号与预设的压力阈值的大小关系，控制驱动结构120关闭或驱动支撑部130沿远离连接部110的方向运动。控制器配置为接收位置信号，并根据位置信号与预设的位置阈值的大小关系，控制驱动结构120关闭或驱动支撑部130沿靠近连接部110的方向运动。

本实施例中，支撑机构100还包括控制器。通过设置控制器，从而有利于提高支撑机构100的集成化和智能化。本实施例的支撑机构100的具体工作过程为：将至少一个支撑机构100与移动机器人连接在一起，并分别设定稳定支撑的压力阈值和不形成支撑的位置阈值。当移动机器人需要静态作业时，设置控制器控制驱动结构120驱动支撑部130沿远离连接部110的方向运动。当检测到压力传感器140的压力信号达到压力阈值时，控制器控制驱动结构120停止。移动机器人即可进行静态作业。当静态作业完成后，控制器控制驱动结构120驱动支撑部130沿靠近连接部110的方向运动，以使支撑机构100收起。当检测到位置传感器150的位置信号达到位置阈值时，控制器控制驱动结构120停止。此时，支撑机构100不会对移动机器人形成支撑，移动机器人即恢复运动状态。

本申请第二方面的实施例提出一种移动机器人，包括至少一个如第一方面所述的支撑机构100，支撑机构100配置为对移动机器人进行支撑。本申请使用第一方面的支撑机构100对移动机器人进行支撑。支撑机构100在连接部110和驱动结构120之间设置有压力传感器140。这样，可以根据压力传感器140的压力大小，来获取支撑部130所受到的承载力大小，从而判断支撑机构100对移动机器人的支撑状态。这样，即使在恶劣条件下，例如路面、墙面不平时，也可以通过压力传感器对支撑机构100的支撑状态进行调整，避免支撑机构100出现悬空、支撑不平衡的情况，进而有利于提高支撑机构100对移动机器人支撑的可靠性和稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种支撑机构，用于对移动机器人进行固定支撑，其特征在于，所述支撑机构包括：

连接部，用于与所述移动机器人连接；

与所述连接部连接的驱动结构；

与所述驱动结构的输出端连接的支撑部，所述支撑部配置为在所述驱动结构的驱动下沿靠近或远离所述连接部的方向运动；以及

压力传感器，设置于所述连接部和所述驱动结构之间，所述压力传感器配置为检测所述支撑机构的承载压力。

2.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述连接部包括安装板以及与所述安装板的边缘连接的侧板，所述安装板以及所述侧板上设置有多个用于与所述移动机器人连接的安装孔。

3.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述驱动结构为滚珠丝杠驱动结构、同步带驱动结构、电动推杆驱动结构、气缸驱动结构、液压缸驱动结构中的一种。

4.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述驱动结构包括顶板以及固定于所述顶板背离所述连接部一侧的电动推杆，所述压力传感器设置于所述连接部和所述顶板之间，所述电动推杆的输出端与所述支撑部连接。

5.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述支撑部包括与电动推杆的输出端连接的关节轴承以及与所述关节轴承连接的支撑头。

6.根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述支撑机构还包括与所述驱动结构连接的位置传感器，所述位置传感器配置为检测所述驱动结构的输出端的位置信号。

7.根据权利要求6所述的支撑机构，其特征在于，所述位置传感器包括电感式接近传感器、电容式位置传感器、电阻式位置传感器、磁致伸缩位置传感器、霍尔位置传感器、超声波位置传感器；

所述压力传感器包括应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器、电感式压力传感器、霍尔压力传感器。

8.根据权利要求6所述的支撑机构，其特征在于，所述位置传感器包括感应片以及感应探头，所述感应片与所述驱动结构的输出端连接且位于所述驱动结构的输出端和所述支撑部之间，所述感应探头与所述驱动结构的固定端连接，所述感应探头的探测端与所述感应片相对设置。

9.根据权利要求6所述的支撑机构，其特征在于，所述支撑机构还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器、所述位置传感器以及所述驱动结构均电连接；

所述控制器配置为接收所述压力传感器的压力信号，并根据所述压力信号与预设的压力阈值的大小关系，控制所述驱动结构关闭或驱动所述支撑部沿远离所述连接部的方向运动；

所述控制器还配置为接收所述位置信号，并根据所述位置信号与预设的位置阈值的大小关系，控制所述驱动结构关闭或驱动所述支撑部沿靠近所述连接部的方向运动。

10.一种移动机器人，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-9中任一项所述的支撑机构，所述支撑机构配置为对所述移动机器人进行支撑。