一种移动机构的制作方法

本实用新型涉及运动控制装置技术领域，尤其涉及一种移动机构。

背景技术：

为了协助机器人实现各种作业能力，如到指定位置进行送餐、搬运货物等，一般在机器人的下方设置移动底盘。目前常见的移动机构一般有以下几种驱动形式：轮式驱动、履带式驱动、关节式驱动和混合式驱动。履带驱动机构常用于野外工作，如军事侦察、勘探等；轮式驱动机构一般应用于室内室外，路面较为平坦的场合；而关节式驱动机构及混合式驱动机构的结构复杂，甚少运用于服务机器人上。也就是说，用于机器人的移动底盘一般都是通过轮式驱动的。

一般地，用于机器人的移动底盘是一种自动导引运输车(AGV，Automated Guided Vehicle)，其一般以电池为动力。AGV装有非接触导航(导引)装置，它能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能，从而实现无人驾驶的运输作业。AGV以轮式移动为特征，与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

但是，现有的移动底盘一般是与机器人一体成型，相互间不可拆卸的，也就是说，不同的机器人均需各自配置相应的移动底盘。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种移动机构，该移动机构能够与机器人通过可拆卸的方式进行连接，适用于不同的机器人，实用性强；并且，该移动机构的传动平稳，噪声小，高度低。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种移动机构，包括用于连接机器人的连接件、底盘和驱动机构；所述连接件设置于所述底盘上；所述驱动机构包括信息采集器、左驱动轮、左电机、左电机驱动器、右驱动轮、右电机、右电机驱动器、电池和电路板；所述信息采集器设置于所述底盘的下方；所述左电机、左电机驱动器、右电机、右电机驱动器、电池、电路板均设置于所述底盘上；所述左驱动轮设置于所述底盘的左侧，由所述左电机驱动；所述右驱动轮设置于所述底盘的右侧，由所述右电机驱动；所述信息采集器的信号输出端与所述电路板的第一信号输入端连接；所述电路板的第一信号输出端与所述左电机驱动器的信号输入端连接，其第二信号输出端与所述右电机驱动器的信号输入端连接；所述左电机驱动器的信号输出端与所述左电机的信号输入端连接；所述右电机驱动器的信号输出端与所述右电机的信号输入端连接；由所述电池为所述信息采集器、电路板、左电机、左电机驱动器、右电机和右电机驱动器供电。

需要说明的是，所述电路板是集成了中央处理器的电路板，可以接收信号，并对信号进行处理。

优选的，所述连接件包括第一柱体和第二柱体；所述第一柱体和所述第二柱体分别对称设置于所述底盘上。

优选的，还包括第一脚架块和第二脚架块，所述第一脚架块和所述第二脚架块分别对称设置于所述底盘上；所述第一柱体通过螺接的方式设置于所述第一脚架块上，所述第二柱体通过螺接的方式设置于所述二脚架块上。

优选的，还包括第一万向轮、第二万向轮和第三万向轮；所述第一万向轮和所述第二万向轮分别对称设置于所述底盘底部的前侧，所述第三万向轮设置于所述底盘底部的后侧，使得所述第一万向轮、第二万向轮和第三万向轮形成等腰三角形的排布方式。

优选的，还包括左齿轮传动机构和右齿轮传动机构；所述左齿轮传动机构包括第一左齿轮、第二左齿轮和第一左轮轴；所述第一左齿轮设置于所述第二左齿轮的上方，且与所述第二左齿轮匹配啮合；所述第一左齿轮与所述左电机的动力输出端连接；所述第一左轮轴的一端与所述第二左齿轮联接，其另一端与所述左驱动轮联接；所述右齿轮传动机构包括第一右齿轮、第二右齿轮和第一右轮轴；所述第一右齿轮设置于所述第二右齿轮的上方，且与所述第二右齿轮匹配啮合；所述第一右齿轮与所述右电机的动力输出端连接；所述第一右轮轴的一端与所述第二右齿轮联接，其另一端与所述右驱动轮联接。

优选的，所述左齿轮传动机构还包括第二左轮轴；所述第二左轮轴的一端与所述左电机的动力输出端联接，其另一端与所述第一左齿轮联接；所述右齿轮传动机构还包括第二右轮轴；所述第二右轮轴的一端与所述右电机的动力输出端联接，其另一端与所述第一右齿轮联接。

优选的，所述第一左齿轮、所述第二左齿轮、所述第一右齿轮和所述第二右齿轮均为斜齿轮；或者，述第一左齿轮、所述第二左齿轮、所述第一右齿轮和所述第二右齿轮均为锥齿轮。

优选的，所述信息采集器包括磁感应传感器和RFID传感器，所述磁感应传感器设置于所述底盘底部的前侧，所述RFID传感器设置于所述底盘的底部上，并位于所述磁感应传感器的后方。

优选的，还包括电池固定箱；所述电池固定箱匹配盖合在所述电池上，并与所述底盘固定连接；所述电路板设置在所述电池固定箱的背部，或者，所述电路板设置于所述底盘的中央；所述左电机驱动器和所述右电机驱动器分别设置于所述电池固定箱的左右两侧，并均与所述底盘固定连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型所提供的移动机构，打破了传统的机器人与移动底盘一体化设计的思路，把机器人和移动底盘模块化，移动底盘上设置有连接件，机器人通过此连接件与移动底盘可拆卸连接。一般的，把机器人的腿部插入连接件上，并与连接件固定即可。这种设置方式，符合定制服务机器人的趋势，满足了需要频繁更换机器人模特的服装、配饰等要求。模块化设计，将使机器人的可定制性得到显著的提高。该移动机构应用范围广，包括应用于迎宾机器人等需要移动功能的服务机器人，在保留原有机器人功能的同时，通过简单连接即可完成与移动底盘的组合，使机器人具有移动的功能。

(2)本实用新型所提供的移动机构，左驱动轮和右驱动轮通过齿轮驱动机构实现运转，特别的是，齿轮可以设置为斜齿轮或锥齿轮，斜齿轮或锥齿轮的啮合性好，传动平稳、噪声小；重合度大，能够降低每对齿轮的载荷，从而提高齿轮的承载能力。并且，这种设置方式，可以有效降低底盘的高度，从而使得机器人与底盘结合后，整体高度变化不大。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的移动机构的整体示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的移动机构的爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的移动机构中右驱动装置的爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的移动机构中齿轮传动机构的连接示意图；

图中：1、预设机器人腿部；2、第一柱体；3、第一脚架块；4、右驱动装置；5、传感器安装板；6、磁感应传感器；7、万向轮安装板；8、第一万向轮；9、旋钮；10、左驱动装置；11、电池固定箱；12、电池；13、电路板；14、左电机驱动器；15、底盘；16、RFID传感器；17、前灯板；18、前灯板安装板；19、后灯板；20、后灯板安装板；40、第二轴承盖；41、车轮垫片；42、右驱动轮；43、第一轴承盖；44、第一套筒；45、第一右轮轴；46、第二右齿轮；47、第二套筒；48、右电机；49、第一右齿轮；411、电机架；412、齿轮下箱体；413、齿轮上箱体；414、第二右轮轴；415、第三套筒；416、第四套筒；417、第三轴承盖。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1-2所示，一种移动机构，包括用于连接机器人的连接件、底盘15和驱动机构；所述连接件设置于底盘15上；所述驱动机构包括信息采集器、电池12、电路板13、左驱动装置10和右驱动装置4；左驱动装置10包括左驱动轮、左电机、左电机驱动器14；右驱动装置4包括右驱动轮42、右电机48、右电机驱动器；所述信息采集器设置于底盘15的下方；所述左电机、左电机驱动器14、右电机48、右电机驱动器、电池12、电路板13均设置于底盘15上；所述左驱动轮设置于底盘15的左侧，由所述左电机驱动；右驱动轮42设置于底盘15的右侧，由右电机48驱动；所述信息采集器的信号输出端与电路板13的第一信号输入端连接；电路板13的第一信号输出端与左电机驱动器14的信号输入端连接，其第二信号输出端与所述右电机驱动器的信号输入端连接；左电机驱动器14的信号输出端与所述左电机的信号输入端连接；所述右电机驱动器的信号输出端与右电机48的信号输入端连接；由电池12为所述信息采集器、电路板13、左电机、左电机驱动器14、右电机48和右电机驱动器供电。

具体地，用于连接机器人的连接件包括第一柱体2和第二柱体；第一柱体2和所述第二柱体分别对称设置于底盘15上，一般设置在底盘上的后侧。另外，还包括第一脚架块3和第二脚架块，第一脚架块3和所述第二脚架块分别对称设置于底盘15上；第一柱体2通过螺接的方式设置于第一脚架块3上，所述第二柱体通过螺接的方式设置于所述二脚架块上。预设机器人腿部1设置为腔体结构，能够套设在第一柱体2或第二柱体上，并且，预设机器人腿部1上设置有螺纹孔。当组合预设机器人和该移动底盘时，预设机器人腿部1分别插入第一柱体2和第二柱体，然后把合适的旋钮9拧进预设机器人腿部1上的螺纹孔内，使得第一柱体2和第二柱体均与预设机器人腿部1固定连接。当需要更换机器人时，重新拧松旋钮9，拔出预设机器人腿部1，再重复上述安装操作即可。

另外，为了使得移动底盘的移动更加平稳顺畅，还包括第一万向轮8、第二万向轮和第三万向轮；第一万向轮8和所述第二万向轮分别对称设置于底盘15底部的前侧，所述第三万向轮设置于底盘15底部的后侧，使得第一万向轮8、第二万向轮和第三万向轮形成等腰三角形的排布方式。当然，可以设置万向轮安装板7，万向轮安装板7上设置有螺纹孔，第一万向轮8、第二万向轮和第三万向轮均与相应的万向轮安装板7螺纹连接固定，且三块万向轮安装板7分别与底盘15螺纹连接固定，从而把第一万向轮8、第二万向轮和第三万向轮固定在底盘15上。组装形式简单，操作方便。

另一方面，该移动机构还可以安装前灯板17和后灯板19，首先，把前灯板17固定在前灯板安装板18上，后灯板19安装在后灯板安装板20上，然后通过前灯板安装板18和后灯板安装板20把它们分别安装到底盘15的前方和后方。

同时，为了使得该移动底盘的传动更加平稳，运行噪声更小。该移动底盘还包括左齿轮传动机构和右齿轮传动机构；所述左齿轮传动机构包括第一左齿轮、第二左齿轮和第一左轮轴；所述第一左齿轮设置于所述第二左齿轮的上方，且与所述第二左齿轮匹配啮合；所述第一左齿轮与所述左电机的动力输出端连接；所述第一左轮轴的一端与所述第二左齿轮联接，其另一端与所述左驱动轮联接。如图4所示，所述右齿轮传动机构包括第一右齿轮49、第二右齿轮46和第一右轮轴45；第一右齿轮49设置于第二右齿轮46的上方，且与第二右齿轮46匹配啮合；第一右齿轮49与右电机48的动力输出端连接；第一右轮轴45的一端与第二右齿轮46联接，其另一端与右驱动轮42联接。当左电机启动时，驱动第一左齿轮旋转，第一左齿轮带动第二左齿轮旋转，而第二左齿轮、第一左轮轴和左驱动轮是联动的，因此，左驱动轮实现了运转。右驱动轮42实现运转的方式跟左驱动轮的原理一致。

另外，为了保护左电机和右电机48，可以设置第二左轮轴和第二右轮轴414。具体如下：所述左齿轮传动机构还包括第二左轮轴；所述第二左轮轴的一端与所述左电机的动力输出端联接，其另一端与所述第一左齿轮联接；所述右齿轮传动机构还包括第二右轮轴414；第二右轮轴414的一端与右电机48的动力输出端联接，其另一端与所述第一右齿轮联接。这种设置方式，避免了齿轮与电机直接联接，减少了对电机的损害，延长电机的使用寿命。

左驱动装置10和右驱动装置4的驱动方式是一样的，下面以右驱动装置4的设置方式为例，做更具体的描述。如图3所示，还包括车轮垫片41、第一轴承盖43、第二轴承盖40、第一套筒44、第二套筒47、电机架411、齿轮下箱体412、齿轮上箱体413、第三套筒415、第四套筒416和第三轴承盖417。组装时，将第一轴承盖43和第一套筒44从第一右轮轴45的一端穿入，并压紧到第一右轮轴45的轴肩处；将第二右齿轮46和第二套筒47从第一右轮轴45的另一端穿入，并压紧到第一右轮轴45的轴肩处；将右驱动轮42装入第一右轮轴45上，并放入车轮垫片41，用内六角螺栓将车轮垫片41和右驱动轮42拧紧在第一右轮轴45上；将第二右轮轴414的一端与右电机48的动力输出端连接，其另一端与第一右齿轮49联接，并且把第三套筒415、第四套筒416和第三轴承盖417设置在第二右轮轴414的相应位置上；然后将右电机48安装到电机架411上，用螺栓拧紧；将第一轴承盖43和第二轴承盖40贴合在齿轮下箱体412的相应位置，用螺栓拧紧，第一右齿轮49和第二右齿轮46均设置在齿轮上箱体413和齿轮下箱体412装配形成的容纳腔内。如此，便完成组装。采取这种设置方式，可以有效降低底盘15的高度，从而使得机器人与底盘15结合后，整体高度变化不大。

另外，所述第一左齿轮、所述第二左齿轮、第一右齿轮49和第二右齿轮46均为斜齿轮；或者，述第一左齿轮、所述第二左齿轮、第一右齿轮49和第二右齿轮46均为锥齿轮。斜齿轮或锥齿轮的啮合性好，传动平稳、噪声小；重合度大，能够降低每对齿轮的载荷，从而提高齿轮的承载能力。

如图2所示，还包括电池固定箱11；电池固定箱11匹配盖合在电池12上，并与底盘15固定连接；电路板13设置在电池固定箱11的背部，或者，电路板13设置于底盘15的中央；左电机驱动器14和所述右电机驱动器分别设置于电池固定箱11的左右两侧，并均与底盘15固定连接。

下面，对信息采集器的设置方式作进一步描述，信息采集器的具体类型不同，则该移动底盘实现运作的原理不同。下面，列举几种设置方式，但是不限于下述方式；

第一种，电磁制导方式；可以把信息采集器包括磁感应传感器6和RFID传感器16，磁感应传感器6设置于底盘15底部的前侧，可以通过传感器安装板5把磁感应传感器6进行安装；RFID传感器16设置于底盘15的底部上，并位于磁感应传感器6的后方。具体的工作过程如下：在移动底盘行走的路线下埋设专用的磁条。磁感应传感器6可以检测磁条的位置，在小车沿线路行走时，输出磁条位置信号，车上控制器根据该信号进行纠偏控制。同时，电机驱动器接收电路板13的信号，通过脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到导航的功能，RFID传感器16可以识别到固定在磁条上的RFID卡片，RFID卡片包含了位置信息，从而达到定位的目。

第二种，光学控制带导引方式；所述信息采集器设置为红外光源，红外光源有发射和接收功能，用以照射漆带。利用地面颜色与漆带颜色的反差，漆带在明亮的地面上涂为黑色，或在黑暗的地面上涂为白色。在漆带及两侧位置均匀分布设有光学检测器，用于检测不同的组合信号，以控制移动底盘的方向，使其跟踪路轨。

第三种，激光雷达制导方式；所述信息采集器设置为激光雷达传感器。在移动底盘前方位置处，安装了激光雷达传感器。事先先让机器人在所需定位的环境中行走，自主扫描环境地图并保存在本地。机器人在正式行走的过程中，通过处理激光雷达的反馈信息、行走电机的行走距离信息，控制板上的陀螺仪信息，并通过相关算法处理确定了机器人在环境中的位置信息，从而实现准确定位和定向。

本实用新型实施例所提供的移动机构，打破了传统的机器人与移动底盘一体化设计的思路，把机器人和移动底盘模块化，移动底盘上设置有连接件，机器人通过此连接件与移动底盘可拆卸连接，符合定制服务机器人的趋势，满足了需要频繁更换机器人模特的服装、配饰等要求。模块化设计，将使机器人的可定制性得到显著的提高。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。