一种机器人底盘机构的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人底盘机构。

背景技术：

目前，管道在使用一段时间后，由于污垢或者大块物体的堵塞，会使得管道内的液体流通不顺畅，从而使得管道堵塞，而无法实现正常的工作。

而人工爬进管道内清理污浊物，又很难实现。

因此，需要提供一种机器人底盘机构以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种机器人底盘机构，利用小型机器人自动完成拐弯、爬坡、抓取物放入废料收集箱的动作，高度自动化，便于对管道的内部进行顺畅的清洁。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种机器人底盘机构，包括废料收集箱2、双目摄像头3、机械手组件4、万向摄像头5、驱动单元6，废料收集箱2设置在驱动单元6顶上，双目摄像头3、机械手组件4设置在废料收集箱2的前端，万向摄像头5设置在废料收集箱2的后端；

所述驱动单元6包括两个转向电机组64以及依次顺序连接的主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62、主动轮毂机构三63，主动轮毂机构一61的尾端和主动轮毂机构二62的前端转动连接在一个转向电机组64的横向轴上，主动轮毂机构二62的尾端和主动轮毂机构三63的前端转动连接在另一个转向电机组64的竖向轴，主动轮毂机构一61靠近双目摄像头3，主动轮毂机构三63靠近万向摄像头5；

所述双目摄像头3和万向摄像头5带有LED灯。

优选，所述主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62、主动轮毂机构三63包括板一611、板二612、两个行走轮组613，板一611、板二 612构成十字支撑架，所述两个行走轮组613关于板一611对称的设置在十字支撑架上；

行走轮组613包括行走轮6131、连接在行走轮6131上的行走轮轴 6132、弹簧6133、销轴6134，行走轮轴6132内尾端连接弹簧6133的底端，弹簧6133的顶端连接在与之对应的板二612上，销轴6134设置于板二612上并平行于板一611的延伸方向，行走轮轴6132的中部转动连接在销轴6134上，所述弹簧6133与竖直方向的夹角始终保持小于 90度；

所述主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62和主动轮毂机构三63所包括的行走轮6131设置有驱动其绕其行走轮轴6132转动的驱动电机；

常态下，行走轮轴6132平行于废料收集箱1的底面。

优选，每个十字支撑架各设置有两个关于板一611对称的电磁铁 614。

优选，所述一个转向电机组64驱动主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62绕对应的横向轴同步反向转动，且各自转动的角度小于等于 30度；

所述另一个转向电机组64驱动主动轮毂机构二62、主动轮毂机构三63绕对应的竖向轴同步反向转动，且各自转动角度小于等于30度。

优选，所述行走轮轴6132相对于销轴6134转动的过程中，行走轮轴6132与废料收集箱1的底面的最大夹角为20度。

优选，所述机器人底盘机构的长度小于等于600mm，关于板一611对称的一对行走轮6131外缘距离最大时，所述机器人底盘机构沿着板二方向剖切的剖面边缘所在的圆周的直径为300mm。

优选，所述机械手组件4包括设置在废料收集箱2前端的机械手41、连接在机械手41尾端的机械爪42以及吸盘43，所述吸盘43被机械爪 42围绕。

优选，所述机械爪42为气动爪，所述气动爪的气泵和气罐设置在废料收集箱2上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种机器人底盘机构，利用小型机器人自动完成拐弯、爬坡、抓取物放入废料收集箱的动作，高度自动化，便于对管道的内部进行顺畅的清洁；进一步的电磁铁的设置，为适应较陡的管道的清洁，提供了吸附力，保证机器人底盘机构稳定爬坡；更进一步的，吸盘的设置，使得机械爪在在抓取较大较重的废料时，能够牢牢的抓住废料；此底盘机构可以用于有垂直直角的管道(管道为金属材质)，或者需要大角度爬坡的管道。

附图说明

图1是本实用新型的一种机器人底盘机构的第一优选实施例的正视结构示意图；

图2是图1中的机器人底盘机构的俯视结构示意图；

图3是本实用新型的一种机器人底盘机构的驱动单元6的第一优选实施例的结构示意图；

图4是沿着图3中的箭头的方向看过去所获得的驱动单元6的结构示意图。

说明书附图中的数字标识对应的部件名称分别如下：

1-线缆；2-废料收集箱；3-双目摄像头；4-机械手组件；41-机械手； 42-机械爪；43-吸盘；5-万向摄像头；6-驱动单元；61-主动轮毂机构一； 611-板一；612-板二；613-行走轮组；6131-行走轮；6132-行走轮轴；6133- 弹簧；6134-销轴；614-电磁铁；62-主动轮毂机构二；63-主动轮毂机构三；64-转向电机组。

具体实施方式

下面结合图示对本实用新型的技术方案进行详述。

请参见图1和图2所示，本实施例的机器人底盘机构，包括废料收集箱2、双目摄像头3、机械手组件4、万向摄像头5、驱动单元6，废料收集箱2设置在驱动单元6顶上，双目摄像头3、机械手组件4设置在废料收集箱2的前端，万向摄像头5设置在废料收集箱2的后端；

如图3所示，所述驱动单元6包括两个转向电机组64以及依次顺序连接的主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62、主动轮毂机构三63，一个转向电机组64的横向轴转动连接主动轮毂机构一61的尾端和主动轮毂机构二62的前端，另一个转向电机组64的竖向轴转动连接主动轮毂机构二62的尾端和主动轮毂机构三63的前端，主动轮毂机构一61靠近双目摄像头3，主动轮毂机构三63靠近万向摄像头5；

所述双目摄像头3和万向摄像头5带有LED灯。

本实施例的机器人底盘机构，在管道内进行清洁工作时，双目摄像头3和万向摄像头5保持工作，通过将图1和图2中的线缆1连接管道外的显示设备，或者也可以采用无线通信的方式，将机器人底盘机构的电信号发送到管道外的显示设备上，通过摄像头摄取到管道内的场景数据，工作人员在管道外就可以观察到管道内机器人底盘机构的前方以及后方的环境条件，在发现前方有需要收集的废料时，便可停止机器人底盘机构的前进，向机械手组件4发出指令，进而机械手组件4抓取目标废料到废料收集箱2内。

而且，本实施例的机器人底盘机构在需要拐弯的时候，通过靠近万向摄像头5的转向电机组64驱动相邻的主动轮毂机构二62和主动轮毂机构三63绕竖向轴反向转动，进而实现拐弯操作，实现机器人底盘机构的横向转弯；而在上坡或者下坡时候，通过靠近双目摄像头3的转向电机组64驱动相邻的毂机构一61和主动轮毂机构二62绕横向轴反向转动，实现机器人底盘机构的竖向拐弯。

本实施例的机器人底盘机构，在移动时，转向电机组和主动轮毂机构提供动力，驱动单元6沿着管道移动。

本实施例的机器人底盘机构，能够便捷的抓取废料物体，且可便捷的实现拐弯操作，对于清理管道内的废料，非常方便实用。

在本实用新型的一个优选实施例中，如图3和图4所示，所述主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62、主动轮毂机构三63包括板一611、板二612、两个行走轮组613，板一611、板二612构成十字支撑架，所述两个行走轮组613关于板一611对称的设置在十字支撑架上；

行走轮组613包括行走轮6131、连接在行走轮6131上的行走轮轴 6132、弹簧6133、销轴6134，行走轮轴6132内尾端连接弹簧6133的底端，弹簧6133的顶端连接在与之对应的板二612上，销轴6134设置于板二612上并平行于板一611的延伸方向，行走轮轴6132的中部转动连接在销轴6134上，所述弹簧6133与竖直方向的夹角始终保持小于 90度；

所述主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62和主动轮毂机构三63 所包括的行走轮6131设置有驱动其绕其行走轮轴6132转动的驱动电机；

常态下，行走轮轴6132平行于废料收集箱2的底面。

本实施例中，驱动单元6在平面上行走时，在弹簧6133的弹力拉动下，行走轮轴6132平行于所行走的平面。而当驱动单元在管道内行走时，行走轮6131的行走轮轴6132不再平行于废料收集箱2的底面，行走轮轴6132的顶面开始朝向板一611倾斜，但是在弹簧6133的弹力拉动下会慢慢的实现倾斜，弹簧的缓冲力，有效的保证了驱动单元6的稳定性，这为机器人底盘机构稳定运行提供了保证。

本实施例中，行走轮组613的设计方式，是为了能够适应不同内径的管道，在不同内径的管道内，行走轮组613的自适应结构，使得机器人底盘机构不再局限于单一内径管道清洁的需要，拓宽了机器人底盘机构适应不同尺寸的管道的范围。

如图3所示，在本实用新型的一个优选实施例中，每个十字支撑架各设置有两个关于板一611对称的电磁铁614，这使得机器人底盘机构行走在比较光滑的管道内时，能够增加行走轮6131与管道内壁的摩擦力，使得机器人底盘机构能够稳定的在管道内前进。尤其在机器人底盘机构行走在有坡度的管道内时，比如当管道的倾斜度大于45时，电磁铁通电，在电磁铁与管道内壁产生吸附作用，使得行走轮6131稳定的沿着管道内壁爬行；

在本实用新型的一个优选实施例中，所述一个转向电机组64驱动主动轮毂机构一61、主动轮毂机构二62绕对应的横向轴同步反向转动，且各自转动的角度小于等于30度；所述另一个转向电机组64驱动主动轮毂机构二62、主动轮毂机构三63绕对应的竖向轴同步反向转动，且各自转动角度小于等于30度。当然，在具体的设计中，可以根据需要将轮毂机构绕对应的轴转动的角度限制到小于20度以下，对此不作限制。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述行走轮轴6132相对于销轴6134转动的过程中，行走轮轴6132与废料收集箱2的底面的最大夹角为20度。

在本实用新型的优选实施例中，所述机器人底盘机构的长度小于等于600mm，关于板一611对称的一对行走轮6131外缘距离最大时，所述机器人底盘机构沿着板二方向剖切的剖面边缘所在的圆周的直径为 300mm，这样就可以自动适应直径在200mm以上的管道。当然对于机器人底盘机构的具体尺寸可以做相适应性的改变以适应目标管道的尺寸。

请进一步参看图1和图2所示，优选，所述机械手组件4包括设置在废料收集箱2前端的机械手41、连接在机械手41尾端的机械爪42以及吸盘43，所述吸盘43被机械爪42围绕。进一步优选，所述机械爪 42为气动爪，所述气动爪的气泵和气罐设置在废料收集箱2上，这种结构适应大型较重的废料，以较大的吸附力将废料牢牢的抓住。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。