底盘及机器人的制作方法

文档序号:17871014发布日期:2019-06-11 23:44阅读:173来源:国知局

本发明涉及移动机器人领域,具体而言,涉及一种底盘及机器人。



背景技术:

现有技术,一般采用防跌落传感器进行探测凹坑或者台阶地面,防止机器坠落或卡在高低台阶路面上。

现有用防跌落传感器的方式来探测凹坑及高低台阶等危险地面的方式,可以进行跌落风险预判,但此种方式依赖于传感器在机器人上的安装精度,且地面凹凸不平、环境光线等因素对传感器有一定干扰影响,仍存在风险,当预判失效,机器人将直接跌落凹坑或者高低台阶。

由上述可知,现有技术中存在机器人无法对路况准确判断的问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种底盘及机器人,以解决现有技术中机器人无法对路况准确判断的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种底盘,包括:底盘本体;至少一个滚动轮,滚动轮通过连接机构长度可调整地设置在底盘本体上;动力组件,动力组件设置在底盘本体上并能够驱动底盘本体运动;检测装置,当至少一个滚动轮的伸长量大于预设伸长量时,检测装置能够向动力组件发送制动信号,以对动力组件进行制动。

进一步地,动力组件包括:驱动轮;驱动装置,驱动装置能够为驱动轮提供动力,且驱动装置还具有抱闸;控制器,控制器与检测装置信号连接且能够接收检测装置发送的制动信号,以控制抱闸对驱动轮进行制动。

进一步地,驱动轮是一个或多个,滚动轮为多个,且滚动轮的个数大于驱动轮的个数。

进一步地,底盘本体相对设置的两侧分别设置有至少一个驱动轮,底盘本体的四个角部处设置分别设置有一个滚动轮,且滚动轮是万向轮。

进一步地,动力组件包括:驱动装置,驱动装置能够为滚动轮提供动力,且驱动装置还具有抱闸;控制器,控制器与检测装置信号连接且能够接收检测装置发送的制动信号,以控制抱闸对滚动轮进行制动。

进一步地,连接机构包括与滚动轮的个数一致的连接杆,各滚动轮对应设置在连接杆的第一端,各连接杆的第二端穿过底盘本体并滑动设置在底盘本体上;底盘还包括与滚动轮的个数一致的触发件,各触发件设置在对应连接杆或滚动轮上,当滚动轮向远离底盘本体的方向伸出时,触发件随连接杆和滚动轮运动并触发检测装置,以使检测装置发送制动信号,底盘正常运行时,触发件与检测装置分离,预设伸长量为底盘正常运行时触发件与检测装置之间的距离。

进一步地,连接机构还包括与滚动轮的个数一致的连接架,滚动轮通过连接架与连接杆连接,触发件的第一端固定在连接架上且沿连接杆的长度方向延伸,且触发件的第二端具有触发凸起,当滚动轮朝向远离底盘本体的一侧伸出时,触发凸起能够触发检测装置。

进一步地,底盘还包括与滚动轮的个数一致的固定架,固定架设置在底盘本体的远离滚动轮一侧的表面上并向远离滚动轮的方向凸出,以使固定架与底盘本体之间形成容置空间,底盘本体上对应滚动轮的位置处设置有避让开口,连接杆穿过避让开口、固定架后在连接杆的第二端处设置有止挡结构,以防止连接杆与固定架脱离,触发件和检测装置均位于容置空间内。

进一步地,连接机构还包括弹簧,弹簧套设在连接杆上并抵接在滚动轮与固定架之间。

进一步地,固定架包括相互叠置的第一倒u形架体和第二倒u形架体,第二倒u形架体通过第一倒u形架体固定在底盘本体上,第一倒u形架体与底盘本体之间形成第一让位空间,第二倒u形架体与第一倒u形架体之间形成第二让位空间,第一让位空间和第二让位空间构成容置空间,滚动轮位于第一让位空间内且在滚动轮向底盘本体一侧运动时与第一倒u形架体止挡,检测装置位于第二让位空间内。

根据本发明的另一方面,提供了一种机器人,包括上述的底盘。

应用本发明的技术方案,本申请中的底盘包括底盘本体、至少一个滚动轮、动力组件及检测装置;滚动轮通过连接机构长度可调整地设置在底盘本体上;动力组件设置在底盘本体上并能够驱动底盘本体运动;当至少一个滚动轮的伸长量大于预设伸长量时,检测装置能够向动力组件发送制动信号,以对动力组件进行制动。

使用上述结构的底盘时,动力组件能够驱动底盘本体正常运动。当底盘遇到凹坑或者由高到低的台阶后,进入凹坑或者台阶的滚动轮回向底盘下方伸长,当滚动轮的伸长量大于预设的伸长量时,则会触发检测装置向动力组件发送信号并对动力组件进行制动。在此过程中,由于只要一个滚动轮的伸长量大于预设伸长量便会对动力组件进行制动,所以整个底盘会在滚动轮陷入凹坑或者台阶的瞬间停止运动,从而可以有效地避免底盘受到损坏。因此,通过这样设置能够保证底盘可以有效地对路况做出准确的判断,特别是对凹坑和台阶等类似结构进行有效判断。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的底盘的结构示意图;

图2示出了图1中的底盘的滚动轮全部伸长时的结构示意图;

图3示出了图1中的底盘的滚动轮未伸长时滚动轮与固定架的位置关系示意图;

图4示出了图1中的底盘的滚动轮伸长时滚动轮与固定架的位置关系示意图;

图5示出了底盘的制动方法实施的流程图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、底盘本体;20、滚动轮;30、动力组件;31、驱动轮;32、驱动装置;40、检测装置;50、连接机构;51、连接杆;52、连接架;60、触发件;70、固定架;71、第一倒u形架体;72、第二倒u形架体;80、容置空间;90、弹簧;100、止挡结构。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中机器人无法对路况准确判断的问题,本申请提供了一种底盘及机器人。

其中,本申请中的机器人具有下述的底盘。

如图1至图4所示,本申请中的底盘包括底盘本体10、至少一个滚动轮20、动力组件30及检测装置40;滚动轮20通过连接机构50长度可调整地设置在底盘本体10上;动力组件30设置在底盘本体10上并能够驱动底盘本体10运动;当至少一个滚动轮20的伸长量大于预设伸长量时,检测装置40能够向动力组件30发送制动信号,以对动力组件30进行制动。

使用上述结构的底盘时,动力组件30能够驱动底盘正常运动。当底盘遇到凹坑或者由高到低的台阶后,进入凹坑或者台阶的滚动轮20回向底盘下方伸长,当滚动轮20的伸长量大于预设的伸长量时,则会触发检测装置40向动力组件30发送信号并对动力组件30进行制动。在此过程中,由于只要一个滚动轮20的伸长量大于预设伸长量便会对动力组件30进行制动,所以整个底盘会在滚动轮20陷入凹坑或者台阶的瞬间停止运动,从而可以有效地避免底盘受到损坏。因此,通过这样设置能够保证底盘可以有效地对路况做出准确的判断,特别是对凹坑和台阶等类似结构进行有效判断。

并且,在本申请中预设伸长量可以根据实际的使用情况进行设定。

具体地,动力组件30包括驱动轮31、驱动装置32及控制器;驱动装置32能够为驱动轮31提供动力,且驱动装置32还具有抱闸;控制器与检测装置40信号连接且能够接收检测装置40发送的制动信号,以控制抱闸对驱动轮31进行制动。通过这样设置,在底盘的正常运动过程中,通过驱动装置32驱动驱动轮31实现底盘的运动,当滚动轮20的伸长量大于预设伸长量后,便可以通过检测装置40向控制器发送信号,并通过控制器控制驱动装置32的抱闸,从而实现对动力组件30的制动,使底盘停止运动。

在本实施例中,控制器是mcu。

可选地,驱动轮31是一个或多个,滚动轮20为多个,且滚动轮20的个数大于驱动轮31的个数。由于在底盘移动的过程中,是通过驱动轮31来带动滚动轮20转动的,并通过滚动轮20来检测底盘周围的路面情况,所以需要设置多个滚动轮20对底盘的周围进行检测。并且滚动轮20的数量越多,检测的精度越高。

在本实施例中,如图1和图2所示,驱动轮31为2个,滚动轮20为4个。

具体地,底盘本体10相对设置的两侧分别设置有至少一个驱动轮31,底盘本体10的四个角部处设置分别设置有一个滚动轮20,且滚动轮20是万向轮。通过这样设置,能够保证底盘的运动更加稳定。并且,将滚动轮20设置为万向轮,这样可以使底盘的运动更加灵活。

在另一个实施例中,动力组件30中的驱动装置32对滚动轮20直接进行驱动。其中,动力组件30包括驱动装置32和控制器。驱动装置32能够为滚动轮20提供动力,且驱动装置32还具有抱闸;控制器与检测装置40信号连接且能够接收检测装置40发送的制动信号,以控制抱闸对滚动轮20进行制动。通过这样设置,能够使抱闸直接对滚动轮20进行制动。但需要注意的是,当选用此种制动方式时,需要考虑抱闸对伸长的滚动轮20需要有足够的制动效果。

具体地,连接机构50包括与滚动轮20的个数一致的连接杆51,各滚动轮20对应设置在连接杆51的第一端,各连接杆51的第二端穿过底盘本体10并滑动设置在底盘本体10上;底盘还包括与滚动轮20的个数一致的触发件,各触发件设置在对应连接杆51或滚动轮20上,当滚动轮20向远离底盘本体的方向伸出时,触发件随连接杆51和滚动轮20运动并触发检测装置40,以使检测装置40发送制动信号,底盘正常运行时,触发件与检测装置40分离,预设伸长量为底盘正常运行时触发件与检测装置40之间的距离。通过这样设置,由于连接杆51滑动设置在底盘本体10上,所以在滚动轮20遇到凹坑或者高低台阶时,滚动轮20便可以通过连接杆51的滑动实现在远离底盘本体方向上的伸长。并且,在滚动轮20伸长的过程中,触发件会同时出发检测装置40,从而使检测装置40能够向控制器发送信号进行制动。

在本申请中所提到的滚动轮20的伸长,是滚动轮20向远离底盘本体10的方向上伸长,即滚动轮20与底盘本体10之间的距离变大,而在此过程中连接杆51的长度可以保持不变。

具体地,连接机构50还包括与滚动轮20的个数一致的连接架52,滚动轮20通过连接架52与连接杆51连接,触发件的第一端固定在连接架52上且沿连接杆51的长度方向延伸,且触发件的第二端具有触发凸起,当滚动轮20朝向远离底盘本体10的一侧伸出时,触发凸起能够触发检测装置40。通过设置连接架52,能够使滚动轮20可以更加容易地与连接杆51连接。并且,在触发件上设置触发凸起,这样可以避免触发件对检测装置40的误触,从而保证底盘对周围路况的判断更加准确。

具体地,底盘还包括与滚动轮20的个数一致的固定架70,固定架70设置在底盘本体10的远离滚动轮20一侧的表面上并向远离滚动轮20的方向凸出,以使固定架70与底盘本体10之间形成容置空间80,底盘本体10上对应滚动轮20的位置处设置有避让开口,连接杆51穿过避让开口、固定架70后在连接杆51的第二端处设置有止挡结构100,以防止连接杆51与固定架70脱离,触发件和检测装置40均位于容置空间80内。通过这样设置,能够防止外界物体与检测装置40接触并产生对检测装置40的误触,从而减少外界对检测装置40产生干扰。并且由于在滚动轮20伸长的过程中,只要能够保证触发件能够触发检测件即可,所以设置止挡结构100可以防止滚动轮20向外伸出过长,从而避免滚动轮20产生不必要的损坏。

在本实施例中,止挡结构100为自锁螺母。相对应地,连接为螺纹杆。

具体地,连接机构50还包括弹簧90,弹簧90套设在连接杆51上并抵接在滚动轮20与固定架70之间。通过设置弹簧90,在底盘正常运行的过程中,滚动轮20可以使弹簧90处于压缩状态,当滚动轮20伸长时,被压缩的弹簧90将会同时延伸,所以能够通过弹簧90保证滚动轮20的伸长效果从而保证底盘对周围路况的判断更加灵敏。

具体地,固定架70包括相互叠置的第一倒u形架体71和第二倒u形架体72,第二倒u形架体72通过第一倒u形架体71固定在底盘本体10上,第一倒u形架体71与底盘本体10之间形成第一让位空间,第二倒u形架体72与第一倒u形架体71之间形成第二让位空间,第一让位空间和第二让位空间构成容置空间80,滚动轮20位于第一让位空间内且在滚动轮20向底盘本体10一侧运动时与第一倒u形架体71止挡,检测装置40位于第二让位空间内。通过设置第一倒u形架体71和第二倒u形架体72,这样能够对滚动轮20和检测装置40进行隔离,防止底盘在运动到凸起的路面时,滚动轮20对检测装置40产生影响和破坏。并且,将滚动轮20设置在第一让位空间内,这样可以有效地减少底盘的整体高度,从而可以降低底盘的重心,使底盘在运动的过程中更加稳定。

如图5所示,为底盘的制动方法实施的流程图,mcu监测检测装置40的触发状态,判断任意检测装置40被触发,若是,则mcu控制驱动抱闸开启制动,底盘刹车制动,若否,则mcu继续处于监测检测装置40的状态。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

1、结构简单,对凹坑的判断准确可靠;

2、装置要求的安装精度低,方便安装;

3、成本低廉,方便量产。

显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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