机器人的底盘和机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种机器人的底盘和机器人。


背景技术：

2.随着科技的发展，物流机器人不仅仅应用于工业生产线，很多物流行业例如货到人系统、线边搬运等都开始大量引进物流机器人，用于实现仓储自动化。不同于工业生产线，仓储物流物流机器人的需求基数大，物流机器人负载趋于100kg～1000kg，并且，物流机器人整车要求具有体积小、自重轻、速度快和成本低等特点。
3.相关技术中，机器人的底盘结构主要有两种形式：一种是驱动轮可以上下浮动，辅助轮固定，有适应地面的能力。另一种是驱动轮固定，辅助轮可以适应路面。驱动轮固定，辅助轮浮动，随着车体负载的加大，正压力会增大，但在加速或者减速时会出现点头或者仰头的情况，整车的载物平台稳定性差，尤其对于搬运液体类型的货物时存在更大的劣势。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种机器人的底盘，通过在底板的前侧设置限位件，限位件可以限制前万向轮的转动角度，使得底盘在行驶时更加稳定。
5.本实用新型还提出了一种机器人。
6.根据本实用新型第一方面实施例的机器人的底盘，包括：底板；驱动轮，所述驱动轮设置于所述底板；前万向轮，所述前万向轮设置于所述底板且位于所述驱动轮的前侧；后万向轮，所述后万向轮设置于所述底板且位于所述驱动轮的后侧；限位件，所述限位件设置于所述底板且用于限制所述前万向轮的前向转动角度。
7.根据本实用新型实施例的机器人的底盘，通过在底板的前侧设置限位件，限位件可以限制前万向轮的转动角度，使得前万向轮不会向着自身的后侧旋转，从而使得前万向轮与地面之间的支撑点不会向后偏移，即底盘在行驶时更加稳定。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述限位件包括：顶板、第一限位侧板和第二限位侧板，所述第一限位侧板和所述第二限位侧板分别连接于所述顶板的相对两侧，所述顶板设置于所述底板，所述前万向轮位于所述第一限位侧板和所述第二限位侧板之间。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述前万向轮包括：固定座、安装架和轮体，所述轮体可转动地设置于所述安装架，所述安装架可转动地设置于所述固定座，所述固定座设置于所述底板，所述顶板设置有第一避让槽，所述固定座配合在所述第一避让槽内，所述安装架位于所述第一限位侧板和所述第二限位侧板之间。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述限位件还包括：两个弯折板和连接板，两个所述弯折板分别连接于所述顶板且相对所述顶板弯折设置，两个所述弯折板分别抵接于所述第一限位侧板和所述第二限位侧板的前侧，所述连接板连接于两个所述弯折板之间。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述前万向轮为至少两个且设置于所述底板的前
侧边缘处，所述后万向轮为至少两个且设置于所述底板的后侧边缘处。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述前万向轮为三个，相邻的两个所述前万向轮之间的距离相同，位于左侧的所述前万向轮和位于右侧的所述前万向轮关于所述底盘的中垂面对称设置；所述后万向轮为两个，两个所述后万向轮关于所述底盘的中垂面对称设置。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述驱动轮为至少两个且设置于所述底板的中部左右两侧边缘处，所述底板的中部左右两侧边缘处分别设置有第二避让槽，所述驱动轮部分地容置于所述第二避让槽内。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述机器人的底盘还包括：摇臂和阻尼器，所述摇臂设置有第一安装端、第二安装端和第三安装端，所述第一安装端可转动地设置于所述底板，所述第二安装端设置于所述驱动轮，所述第三安装端可转动地设置于所述阻尼器的一端，所述阻尼器的另一端可转动地设置于所述底板。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述底板的顶部设置有阻尼器安装座，所述底板的底部设置有摇臂安装座，所述第一安装端可转动地设置于所述摇臂安装座，所述阻尼器背离所述第三安装端的一端可转动地设置于所述阻尼器安装座。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述机器人的底盘还包括：配重组件，所述配重组件设置于所述底板。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述配重组件包括：配重架，所述配重架设置于所述底板；配重块，所述配重块可拆卸地设置于所述配重架。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述配重块为多个，多个所述配重块在所述配重架内层叠设置。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述配重组件设置于所述底板的顶部且位于所述后万向轮的上方。
20.根据本实用新型的一些实施例，所述配重组件设置于所述底板的底部且位于所述前万向轮和所述后万向轮之间。
21.根据本实用新型第二方面实施例的机器人，包括上述实施例的机器人的底盘。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是根据本实用新型实施例的底盘的结构示意图；
25.图2是根据本实用新型实施例的底盘的爆炸图；
26.图3是根据本实用新型实施例的底盘的剖视图；
27.图4是根据本实用新型实施例的底盘的仰视图；
28.图5是根据本实用新型实施例的驱动轮、摇臂和阻尼器的安装结构示意图；
29.图6是根据本实用新型实施例的从动轮和限位件的结构示意图。
30.附图标记：
31.100、底盘；
32.10、底板；11、第二避让槽；12、阻尼器安装座；13、摇臂安装座；14、减重孔；
33.21、驱动轮；22、前万向轮；23、后万向轮；24、固定座；25、安装架；26、轮体；
34.30、限位件；31、顶板；32、第一限位侧板；33、第二限位侧板；34、弯折板；35、连接板；36、第一避让槽；
35.41、摇臂；411、第一安装端；412、第二安装端；413、第三安装端；42、阻尼器；50、配重组件；51、配重架；52、配重块。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
37.下面参考图1
‑
图6描述根据本实用新型实施例的机器人的底盘100，本实用新型还提出了一种具有上述底盘100的机器人。
38.如图1
‑
图4所示，本实用新型实施例的机器人的底盘100包括：底板10、驱动轮21、前万向轮22、后万向轮23和限位件30，驱动轮21设置于底板10，驱动轮21、前万向轮22、后万向轮23和限位件30均设置于底板10，底板10起到承载上部结构的作用，驱动轮21、前万向轮22和后万向轮23可以起到带动底板10运动的作用，而且通过驱动轮21、前万向轮22和后万向轮23的组合，可以提高底盘100的稳定。其中，如图1所示，在底板10的中间位置处设置有多个减重孔14，从而可以减少底盘100的重量。并且，底板10的轮廓接近为圆形，从而方便底盘100的旋转，即在底盘100转向时底板10趋近于圆形开可以减少碰撞，或者减少碰撞造成的伤害。
39.驱动轮21内可以设置有电机，电机在通电状态下可以驱动驱动轮21在地面上滚动，从而可以带动底盘10运动。其中，参照2和图3所示，前万向轮22位于驱动轮21的前侧，后万向轮23位于驱动轮21的后侧。也就是说，驱动轮21的前侧和后侧均设置有作为从动轮的万向轮，如此设置，可以使得底盘10在行驶时更加稳定，减少侧翻的发生。
40.此外，参照图1、图2和图6所示，限位件30设置于底板10，并且用于限制前万向轮22的前向转动角度。也就是说，前万向轮22在行驶时，通过设置限位件30可以限制前万向轮22的前向转动角度，使得前万向轮22只能朝着自身的前侧旋转，而不能向后旋转，从而使得前万向轮22的重心保持在底板10的前端，避免前万向轮22向后旋转时前万向轮22的重心向后偏移的问题，进而可以避免底盘100的支撑点向内侧偏移而导致底盘100的重心不稳的问题，这样使得底盘100在行驶时更加稳定。
41.此外，在底盘100需要转向时，前万向轮22偏移一定角度就可以实现底盘100的转向。进一步地，在底盘100需要倒退时，前万向轮22偏移一定角度，底盘100自身可以发生旋转，在底盘100的前端旋转至后端后就实现了底盘100的倒退。
42.由此，通过在底板10的前侧设置限位件30，限位件30可以限制前万向轮22的转动角度，使得前万向轮22不会向着自身的后侧旋转，从而使得前万向轮22与地面之间的支撑点不会向后偏移，底盘100的重心不会发生变化，即底盘100在行驶时更加稳定。
43.如图6所示，限位件30包括：顶板31、第一限位侧板32和第二限位侧板33，第一限位侧板32和第二限位侧板33分别连接于顶板31的相对两侧，顶板31设置于底板10，前万向轮22位于第一限位侧板32和第二限位侧板33之间。也就是说，将前万向轮22设置在第一限位
侧板32和第二限位侧板33之间，使得前万向轮22旋转到一定角度时，前万向轮22和第一限位侧板32或第二限位侧板33抵接，从而可以限制前万向轮22的继续旋转，即前万向轮22只能朝着自身的前侧旋转，而不能向后旋转。
44.具体地，当机器人的底盘100在向前行驶过程中，前万向轮22会朝向自身的左边或者右边偏移。例如，前万向轮22在向左偏移时，前万向轮22在旋转小于90
°
时会碰到第一限位侧板32，从而通过第一限位侧板32限制前万向轮22继续向左偏移，这样可以避免底盘100的重心发生偏移；又例如，前万向轮22在向右偏移时，前万向轮22向右偏移小于90
°
时会碰到第二限位侧板33，从而通过第二限位侧板33限制前万向轮22继续向右偏移，这样也可以避免底盘100的重心发生偏移。如此，前万向轮22在行驶时，前万向轮22不会朝向自身的后端运动，从而可以将前万向轮22的重心固定在前万向轮22的前侧，即前万向轮22与地面接触的支撑点更接近底盘100的边缘，这样使得底盘100在行驶时更加稳定。
45.参照图6所示，前万向轮22包括：固定座24、安装架25和轮体26，轮体26可转动地设置于安装架25，安装架25可转动地设置于固定座24，固定座24设置于底板10，顶板31设置有第一避让槽36，固定座24配合在第一避让槽36内，安装架25位于第一限位侧板32和第二限位侧板33之间。也就是说，前万向轮22通过固定座24与底板10固定连接，并且安装架25的一端安装有轮体26，并且另一端可以旋转地设置于固定座24，这样使得轮体26可以相对底板10进行旋转。此外，前万向轮22与限位件30抵接时，即为安装架25与第一限位侧板32或第二限位侧板33抵接。如此设置的前万向轮22和限位件30可以占用较少的底板10空间，而且方便限位件30从前万向轮22的两侧进行限位。
46.其中，后万向轮23也包括：固定座24、安装架25和轮体26，固定座24安装在底板10的后侧，轮体26通过安装架25安装在固定座24上。
47.此外，如图6所示，限位件30还包括：两个弯折板34和连接板35，两个弯折板34分别连接于顶板31，并且两个弯折板34相对顶板31弯折设置，两个弯折板34分别抵接于第一限位侧板32和第二限位侧板33的前侧，连接板35连接于两个弯折板34之间。其中，两个弯折板34相对顶板31弯折设置，并且，两个弯折板34分别抵接于第一限位侧板32和第二限位侧板33的前侧，如此设置可以提升限位件30的结构强度，即限位件30更加稳定，使得前万向轮22碰撞限位件30时，限位件30不会轻易变形。进一步地，两个弯折板34之间还连接有连接板35，连接板35可以进一步地的提升限位件30的结构强度。
48.其中，限位件30为钣金件冲压弯折而成，具体地，两个弯折板34、第一限位侧板32和第二限位侧板33均相对顶板31弯折，并且弯折板34相对第一限位侧板32和第二限位侧板33弯折设置，以及连接板35相对两个弯折板34弯折设置，如此设置，可以方便限位件30的生产。
49.根据本实用新型的一个可选地实施例，前万向轮22为至少两个，并且至少两个前万向轮22设置于底板10的前侧边缘处，同样，后万向轮23可以为至少两个，并且至少两个后万向轮23设置于底板10的后侧边缘处。如此设置，在底盘100的前端和后端均设置有至少两个万向轮，从而使得底盘100在行驶时更加平稳，避免发生侧翻。以及，前万向轮22设置于底板10前侧的边缘处，后万向轮23设置于底板10后侧的边缘处，即底盘100与地面的支撑点位均在底板10的边缘处，从而可以使得底盘100的重心更邻近底盘100的中心位置，可以进一步地保证底盘100的行驶稳定性。
50.进一步地，前万向轮22为三个，相邻的两个前万向轮22之间的距离相同，位于左侧的前万向轮22和位于右侧的前万向轮22关于底盘100的中垂面对称设置，以及后万向轮23可以为两个，两个后万向轮23关于底盘100的中垂面对称设置。如此设置，在底板10的前端设置三个前万向轮22，以及在底板10的后侧设置两个后万向轮23，使得底盘100在保证行驶稳定性的同时，减少前万向轮22和后万向轮23的使用。
51.此外，位于左侧的前万向轮22和位于右侧的前万向轮22关于底盘100的中垂面对称设置，即位于左侧的前万向轮22和位于右侧的前万向轮22关于中间的前万向轮22对称，如此设置，前万向轮22在底盘100的前侧均匀间隔设置，这样使得底盘100的前侧在行驶时更加稳定。以及，两个后万向轮23关于底盘100的中垂面对称设置，如此使得底盘100的后侧在行驶过程中比较稳定，避免产生不必要的偏移。
52.参照图1
‑
图4所示，驱动轮21可以为至少两个，并且至少两个驱动轮21设置于底板10的中部左右两侧边缘处，底板10的中部左右两侧边缘处分别设置有第二避让槽11，驱动轮21部分地容置于第二避让槽11内。如此设置，驱动轮21为至少两个，使得底盘100的左右两侧均设置有驱动轮21，这样使得底盘100在行驶时，至少两个驱动轮21可以起到主要的支撑作用，使底盘100的行驶更加稳定。并且，至少两个驱动轮21使得底盘100的驱动能力强，即底盘100可以拥有更快的速度或者更大的负载。此外，至少两个驱动轮21设置在底板10的中部左右两侧边缘处的第二避让槽11内，如此设置，使得至少两个驱动轮21不会超出底盘100的圆形轮廓线，从而使得底盘100的整体性更好，也方便底盘100进行转向。
53.此外，结合图1
‑
图4所示，机器人的底盘100还包括：摇臂41和阻尼器42，摇臂41设置有第一安装端411、第二安装端412和第三安装端413，第一安装端411可转动地设置于底板10，第二安装端412设置于驱动轮21，第三安装端413可转动地设置于阻尼器42的一端，阻尼器42的另一端可转动地设置于底板10。也就是说，摇臂41的第一安装端411与底板10连接，摇臂41的第二安装端412与驱动轮21连接，摇臂41的第三安装端413与阻尼器42连接。即，摇臂41整体可以相对底板10进行旋转，第二安装端412可以相对驱动轮21旋转，第三安装端413可以相对阻尼器42旋转，如此，在底盘100遇到颠簸路段时，驱动轮21相对底板10上下运动，摇臂41相对底板10发生旋转，摇臂41上连接的阻尼器42被压缩或者伸长，从而产生相应的弹力，进而使得驱动轮21可以平稳的行驶，即底盘100在行驶时更加平稳。
54.结合图1
‑
图5所示，底板10的顶部设置有阻尼器安装座12，底板10的底部设置有摇臂安装座13，第一安装端411可转动地设置于摇臂安装座13，阻尼器42背离第三安装端413的一端可转动地设置于阻尼器安装座12。如此，摇臂41的第一安装端411可转动地设置于底板10底部的摇臂安装座13，如此，摇臂安装座13设置在底板10的下方，不仅可以合理布置底板10的空间，而且摇臂41的第二安装端412位于底板10的下方，使得驱动轮21安装在第二安装端412上时，驱动轮21的旋转轴心离地面近，即不需要很大的驱动轮21尺寸。以及，阻尼器42背离第三安装端413的一端与底板10顶板31的阻尼器安装座12连接，如此可以方便阻尼器42的布置，以及使得阻尼器42可以很好的提供弹力来减少底盘100的振动。
55.此外，如图1
‑
图4所示，机器人的底盘100还包括：配重组件50，配重组件50设置于底板10。如此，底盘100所受的摩擦力与摩擦系数和正压力呈正相关，若底盘100所受的摩擦力较小时，驱动轮21或者前万向轮22以及后万向轮23会发生打滑，底盘100无法正常行驶，如此，若要增加底盘100所受的摩擦力只能通过增大摩擦系数和正压力来提升底盘100所受
的摩擦力。其中，底盘100行驶在固定地形上时，底盘100的摩擦系数不变，只能通过增大底盘100所受的正压力来提升底盘100所受的摩擦力，因此，在底盘100上安装配重组件50，如此可以提升底盘100所受的摩擦力，避免底盘100在行驶时打滑。
56.参照图2和图3所示，配重组件50包括：配重架51和配重块52，配重架51设置于底板10，配重块52可拆卸地设置于配重架51。也就是说，配重组件50由配重架51和配重块52组成，配重架51安装在底板10上，配重块52可以拆卸地设置于配重架51上，其中，配重架51和配重块52均可以用作底盘100的配重。例如，当底盘100所需配重较小时，只需要将配重架51安装在底板10上即可，当底盘100所需配重较大时，将配重架51安装在底板10上，以及将配重块52安装在配重架51内。具体地，配重架51和底板10之间通过螺栓固定连接，螺栓固定连接比较稳定，可以承受较大的冲击力，从而可以将配重组件50牢固的安装在底板10上。其中，配重块52和配重架51的形状类似，这样可以方便将配重块52安装在配重架51内。
57.如图2和图3所示，配重块52可以为多个，多个配重块52在配重架51内层叠设置。如此设置，将配重块52设置为多个，使得可以根据配重块52的数量的多少来调整底盘100所受的配重。例如，在底盘100所需配重较少时，可以减小配重架51内配重块52的数量，甚至配重架51内不设置配重块52；又例如，在底盘100所需配重较多时，可以增加配重架51内配重块52的数量，最多可以增加至配重架51内配重块52数量不能再增加为止。其中，配重架51内配重块52的数量最多为7块，当然其他数量的配重块52也可。
58.根据本实用新型的一个可选地实施例，如图1
‑
图3所示，配重组件50设置于底板10的顶部，并且位于后万向轮23的上方。如此，配重组件50位于后万向轮23的上方，即底盘100的后部所受重量更大，从而可以平衡底盘100前侧的摇臂安装座13、阻尼件安装座、摇臂41和阻尼器42的重量，从而使得底盘100前侧和后端所受重量较为平均，进而使得底盘100在行驶时减小前翻或者后翻的概率。其中，配重架51的上下均设置有第一穿孔，多个配重块52上设置有与第一穿孔对应的第二穿孔，配重组件50还包括销钉，销钉穿过配重架51上方的第一穿孔、配重块52上的第二穿孔和配重架51下方的第二穿孔，从而可以将配重块52固定在配重架51上。
59.根据本实用新型的另一个可选地实施例，如图2
‑
图4所示，配重组件50设置于底板10的底部，并且位于前万向轮22和后万向轮23之间。如此设置，配重组件50安装在底盘100的中心位置处，从而使得配重组件50可以为底盘100进行配重，这样可以提升底盘100所受的摩擦力，避免底盘100在光滑的位置处打滑。并且，配重组件50安装在底板10的下方，可以避免配重组件50占用底板10上方的空间，即这样可以避免减少机器人的底盘100的运货空间。其中，配重组件50通过螺栓固定在底板10上，具体地，螺栓先穿过配重组件50在与底板10固定连接。
60.当然，如图1
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图4所示，配重组件50既可以设置在底板10的顶部，也可以设置在底板10的底部。如此设置，使得底盘100拥有足够的配重，从而避免底盘100在地面湿滑的位置处打滑，提升底盘100的地形适应性。其中，位于底板10下方的配重组件50与底板10上的减重孔14对应。
61.根据本实用新型第二方面实施例的机器人，包括上述实施例的机器人的底盘100。
62.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
64.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。