顶升机构、底盘结构及机器人的制作方法

1.本实用新型涉及引导运输领域，特别涉及一种顶升机构、底盘结构及机器人。


背景技术：

2.现有的机器人的顶升机构结构不紧凑，导致机器人内部空间利用不足，限制机器人结构布局，且存在顶升效率低，平稳性差的缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的在于提供一种顶升机构、底盘结构及机器人，该顶升机构能够提高机器人的空间利用率和结构紧凑性。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.在本实用新型的一个技术方案中，本实用新型提供一种顶升机构，所述顶升机构包括：
6.回转支承安装座；
7.驱动装置，所述驱动装置与所述回转支承安装座相连，用于驱动所述回转支承安装座升降运动；
8.引导装置，所述引导装置与所述回转支承安装座相连，用于对所述回转支承安装座的升降运动进行导向；
9.其中，所述驱动装置的至少部分和所述引导装置的至少部分位于所述回转支承安装座的下方且所述驱动装置和所述引导装置位于所述回转支承安装座 的下方中心位置的一侧，所述回转支承安装座的下方中心位置的另一侧形成避让空间。
10.在本实用新型的一个技术方案中，所述引导装置设置为至少两个，两个所述引导装置在所述回转支承安装座的左右方向上呈相对且相互隔开设置，且相邻的两个所述引导装置之间设置有所述驱动装置。
11.在本实用新型的一个技术方案中，所述回转支承安装座包括支撑板和设置在所述支撑板下方的用于连接所述引导装置的连接件，所述连接件包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述支撑板连接，所述第二连接段的一端与所述第一连接段靠近所述引导装置的一端连接，所述第二连接段的另一端朝远离所述支撑板的方向延伸，所述第二连接段远离所述支撑板的一端与所述引导装置相连，其中，所述第一连接段位于所述避让空间内，且所述第一连接段的径向高度沿远离所述引导装置的方向逐渐变小。
12.在本实用新型的一个技术方案中，所述引导装置包括导向柱和滑动块，所述导向柱沿所述回转支承安装座的升降方向延伸，所述滑动块滑动设置在所述导向柱上；
13.所述回转支承安装座还包括连接于所述第二连接段远离所述支撑板的一端的连接板，所述连接板与所述滑动块上对应设置有至少一个连接孔，所述滑动块通过穿设在所述连接孔内的紧固件固定在所述连接板上。
14.在本实用新型的一个技术方案中，所述引导装置还包括固定座，所述固定座包括
顶板和底板，所述顶板与所述底板正对且间隔设置，所述导向柱的一端固定于所述顶板，所述导向柱的另一端固定于所述底板，所述顶板的至少部分位于所述回转支承安装座的下方。
15.在本实用新型的一个技术方案中，所述顶升机构还包括传感器和感应片，所述传感器设置于所述固定座，所述感应片设置于所述连接件，所述传感器与所述感应片相配合以使所述回转支承安装座移动至预设初始位置，所述预设初始位置对应所述回转支承安装座的升降运动的起点位置。
16.在本实用新型的一个技术方案中，所述驱动装置包括电动推杆，所述电动推杆的伸缩活动端连接在所述回转支承安装座上，两个引导装置对称布置在所述电动推杆的两侧。
17.在本实用新型的另一个技术方案中，本实用新型提供一种底盘结构，所述底板结构包括：
18.底盘；
19.控制系统；
20.至少两个车轮和用于驱动所述车轮转动的第一驱动机构；以及
21.如上所述的顶升机构，所述顶升机构位于所述底盘前后两端之间的位置，所述两个车轮在所述底盘的左右方向上呈相对且相互隔开设置，所述顶升机构位于所述两个车轮之间的位置处，所述控制系统位于所述避让空间内，所述第一驱动机构和所述驱动装置分别位于所述回转支承安装座的相对两侧。
22.在本实用新型的一个技术方案中，所述底盘结构还包括回转支承，所述回转支承包括回转齿轮和用于驱动所述回转齿轮转动的第二驱动机构，所述回转齿轮可转动地设置在所述回转支承安装座上，所述第二驱动机构位于所述回转支承安装座靠近所述第一驱动机构的一侧并偏离所述底盘的中心设置，且所述第二驱动机构的至少部分位于所述回转支承安装座的下方。
23.在本实用新型的再一个技术方案中，本实用新型提供一种机器人，所述机器人包括如上所述的底盘结构和设置在所述底盘结构上的车身。
24.本实用新型的有益效果：
25.本实用新型的顶升机构通过将驱动装置和引导装置设置在回转支承安装座 的下方中心位置的一侧以及在回转支承安装座的下方中心位置的另一侧避空设置形成避让空间，使得在回转支承安装座的下方形成了适于布局其他部件的空间，提高了空间利用率和结构紧凑性。
26.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
27.通过参照附图详细描述其示例实施例，本实用新型的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
28.图1是本实用新型一实施方式的顶升机构的立体结构示意图。
29.图2是本实用新型一实施方式的回转支承安装座的立体结构示意图。
30.图3是本实用新型一实施方式的回转支承安装座的侧示图。
31.图4是本实用新型一实施方式的回转支承安装座的仰视图。
32.图5是本实用新型一实施方式的引导装置的立体结构示意图。
33.图6是本实用新型一实施方式的驱动装置的立体结构示意图。
34.图7是本实用新型一实施方式的底盘结构的立体结构示意图。
35.图8是本实用新型一实施方式的底盘结构的另一立体结构示意图。
36.附图标记说明如下：
37.100、顶升机构；1、回转支承安装座；11、支撑板；12、连接件；121、第一连接段；122、第二连接段；13、连接板；131、连接孔；2、驱动装置；21、电动推杆；22、驱动电机；23、销轴；3、引导装置；31、导向柱；32、滑动块；33、固定座；331、顶板、332、底板；333、侧板；334、连接孔；4、避让空间；5、传感器；6、感应片；
38.200、底盘结构；201、底盘；202、控制系统；203、车轮；204、第一驱动机构；205、回转齿轮；206、第二驱动机构。
具体实施方式
39.尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。
40.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
41.在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、内、外、左、右、前、后等)用于解释本实用新型的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
42.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本实用新型的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本实用新型的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
43.以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
44.下面参考图1至图6描述根据本实用新型实施例的顶升机构100。
45.如图1所示，所述顶升机构100包括回转支承安装座1、驱动装置2和引导装置3，驱动装置2与回转支承安装座1相连，用于驱动回转支承安装座1升降运动；引导装置3与回转支承安装座1相连，用于对回转支承安装座1的升降运动进行导向；其中，驱动装置2的至少部分和引导装置3的至少部分位于回转支承安装座1的下方且驱动装置2和引导装置3位于
回转支承安装座 的下方中心位置的一侧，回转支承安装座1的下方中心位置的另一侧形成避让空间4。
46.具体地，回转支承安装座1用于托举搭载于其上的物品或设备，以带动搭载的物品或设备升降，回转支承安装座1可设置于底盘上，在驱动装置2的驱动下通过相对于底盘的升降运动实现托举。引导装置3用以对回转支承安装座1的升降运动进行导向，以限制回转支承安装座1沿水平的位移运动，并允许回转支承安装座1能够沿竖直方向运动，使其能够稳定地升降运动。其中，驱动装置2的至少部分和引导装置3的至少部分位于回转支承安装座1的下方，回转支承安装座1的下方中心位置的一侧设置驱动装置2和引导装置3，回转支承安装座1的下方中心位置的另一侧避空设置形成避让空间4，即驱动装置2和引导装置3相对于回转支承安装座1的中心偏置设置，以便于在回转支承安装座1的下方预留能够避空设置以形成避让空间4的位置，该避让空间4一方面可以对已经处在于该空间的其他部件进行避让，另一方面可以为其他部件的设置提供一安置空间，从而可实现对有限空间的有效利用，提高空间利用率和装配结构的紧凑性。
47.在本实用新型一个更具体的实施例中，回转支承安装座1具有相对的第一侧和第二侧，驱动装置2和引导装置3设置于回转支撑安装座的第一侧，驱动装置2以及引导装置3的至少部分位于回转支承安装座1的下方，回转支承安装座1下方的未被驱动装置2和引导装置3占据的区域避空设置形成避让空间4。
48.其中，驱动装置2和引导装置3均设置在底盘上。需要说明的是，当上述顶升机构100应用于机器人时，底盘201为承载机器人主体部件的载体，当将上述顶升机构100应用于其他装置或其他场合时，例如直接安装在地面上用于举升货物或设备时，底盘201可以为地面。
49.在本实用新型的一个技术方案中，引导装置3设置为至少两个，两个引导装置3在回转支承安装座1的左右方向上呈相对且相互隔开设置，且相邻的两个引导装置3之间设置有驱动装置2。
50.具体地，本实用新型的顶升机构100包括两个引导装置3和一个驱动装置2，两个引导装置3在回转支承安装座1的左右方向上相对设置，驱动装置2位于两个引导装置3之间的位置处，使得回转支承安装座1能够稳定且平衡地升降，提升顶升稳定性。
51.在本实用新型的一个技术方案中，如图2至图4所示，回转支承安装座1包括支撑板11和设置在支撑板11下方的用于连接引导装置3的连接件12，连接件12包括第一连接段121和第二连接段122，第一连接段121与支撑板11连接，第二连接段122的一端与第一连接段121靠近引导装置3的一端连接，第二连接段122的另一端朝远离支撑板11的方向延伸，第二连接段122远离支撑板11的一端与引导装置3相连，其中，第一连接段121位于避让空间4内，且第一连接段121的径向高度沿远离引导装置3的方向逐渐变小。
52.具体地，连接件12连接在支撑板11的下方用以与引导装置3相连，其可以通过任何合适的方式固定在支撑板11的下方以实现引导装置3与支撑板11的连接，例如可以采用螺纹紧固件、卡扣连接件可拆卸地固定在支撑板11上，例如也可以采用焊接的方式不可拆卸地固定在支撑板11上。连接件12具有第一连接段121和第二连接段122，第一连接段121与支撑板11相连，第一连接段121的一端靠近引导装置3，另一端向靠近回转支撑安装座的第二侧的方向延伸，第一连接段121位于支撑板11下方未被驱动装置2和引导装置3占据的区域，
即位于避让空间4内，且其径向高度沿远离引导装置3的方向逐渐变小，以减少对避让空间4径向高度的影响，提高避让空间4的利用率。第二连接段122的一端与第一连接段121靠近引导装置3的一端连接，另一端向背向支撑板11的方向延伸，以与引导装置3连接。
53.在本实用新型的一个更具体的技术方案中，回转支承安装座1包括两个连接件12，两个连接件12均设置在支撑板11的下方，且两个连接件12在支撑板11的左右方向上呈相对且相互隔开设置，两个连接件12和两个引导装置3一一对应地连接。
54.在本实用新型的一个技术方案中，如图5所示，所述引导装置3包括导向柱31和滑动块32，所述导向柱31沿所述回转支承安装座1的升降方向延伸，所述滑动块32滑动设置在所述导向柱31上；
55.所述回转支承安装座1还包括连接于所述第二连接段122远离所述支撑板11的一端的连接板13，所述连接板13与所述滑动块32上对应设置有至少一个连接孔，所述滑动块32通过穿设在所述连接孔内的紧固件固定在所述连接板13上。
56.具体地，导向柱31的长度方向沿竖直方向设置，滑动块32滑动设置在导向柱31上，沿导向柱31在竖直方向上往复运动。在连接件12远离支撑板11的一端设有连接板13，连接板13上设有至少一个连接孔131，滑动块32上对应设置有至少一个连接孔334，通过穿设在连接孔内的紧固件实现滑动块32与连接板13的连接，从而通过滑动块32在竖直方向的往复运动对回转支承安装座1的升降运动进行导向。紧固件包括但不限于螺钉或螺栓等。紧固件和连接孔均可以为多个，一实施例中，多个连接孔分别按预设规则阵列或不规则的分布在滑动块32和连接板13上，紧固件与连接孔一一对应设置，以提升引导装置3与回转支承安装座1的连接强度，使得导向作用更稳定。其中，在滑动块32上设有贯穿其上下两端的安装孔，导向柱31穿设在安装孔内，实现滑动块32与导向柱31的滑动连接。当然，滑动块32与导向柱31的滑动连接不限于此，也可以是在导向柱31上设有滑轨，在滑动块32上设有相匹配的滑槽，通过滑轨和滑槽实现两者的滑动连接。
57.在本实用新型的一个更具体的技术方案中，如图4所示，每个连接件12均包括两个子连接件，每个子连接件均包括第一连接段121和第二连接段122，两个子连接件在左右方向上间隔布置，连接板13夹设在两个子连接件之间并与两个子连接件分别连接，以此可更进一步地提高引导装置3与回转支承安装座1的连接强度，使得回转支承安装座1更稳定的升降。
58.在本实用新型的一个技术方案中，如图5所示，引导装置3还包括固定座33，固定座33包括顶板331和底板332，顶板331与底板332正对且间隔设置，导向柱31的一端固定于顶板331，导向柱31的另一端固定于底板332，顶板331的至少部分位于回转支承安装座1的下方。
59.具体地，固定座33包括正对且在竖直方向上间隔设置的顶板331和底板332，导向柱31固定于顶板331和底板332之间，滑动块32沿导向柱31在顶板331和底板332之间往复运动，固定座33一方面用于提高引导装置3的稳定性，另一方面发挥机械限位作用，具体而言，通过将顶板331的至少部分设置于回转支承安装座1的下方，顶板331朝向回转支承安装座1的表面可作为回转支承安装座1升降运动的下机械限位点，在回转支承安装座1的下降运动出现故障时，顶板331会对回转支承安装座1的下降运动产生干涉，在回转支承安装座1下降到与顶板331朝向回转支承安装座1的表面接触时，固定座33对回转支承安装座1发挥支撑
作用，防止其进一步往下移动，从而发挥对回转支承安装座1下降运动的机械限位作用。进一步地，顶板331朝向滑动块32的表面可作为回转支承安装座1升降运动的上机械限位点，在回转支承安装座1的上升运动出现故障时，顶板331会对滑动块32的上升运动产生干涉，在回转支承安装座1上升到滑动块32与顶板331朝向滑动块32的表面接触时，顶板331限制滑动块32往上移动，进而防止回转支承安装座1进一步往上移动，从而发挥对回转支承安装座1上升运动的机械限位作用。在本实用新型的一个技术方案中，固定座33还包括侧板333，侧板333的一端与顶板331连接，侧板333的另一端与底板332连接，以进一步增强引导装置3的稳定性。
60.在本实用新型的一个技术方案中，如图1所示，顶升机构100还包括传感器5和感应片6，传感器5设置于所述固定座33，感应片6设置于连接件12，传感器5与感应片6相配合以使回转支承安装座1移动至预设初始位置，预设初始位置对应回转支承安装座1的升降运动的起点位置。
61.具体地，本技术通过设置传感器5和感应片6，用于在顶升机构100初次上电后，自动寻找零位点，即在顶升机构100初次上电后，回转支承安装座1移动至预设初始位置，在该预设初始位置，回转支承安装座1处于未被顶起的最低点，即处于其升降运动的起点位置，更具体的是处于其上升运动的起点位置，此时，驱动单元不再带动回转支承安装座1下降，而只允许带动回转支承安装座1上升，以避免触碰下机械限位点，保证顶升机构100的运行安全性和稳定性。
62.其中，传感器5可以为光电传感器5，其具有发送器和接收器，发送器发射光束投射到感应片6上，再从感应片6上反射后投射到光电传感器5上，被接收器接收，以此通过光电触发使回转支承安装座1移动至预设初始位置。
63.在本实用新型的一个技术方案中，如图1和图6所示，所述驱动装置2包括电动推杆21，所述电动推杆21的伸缩活动端连接在所述回转支承安装座1上，两个引导装置3对称布置在所述电动推杆21的两侧。
64.具体地，在支承板上设有用于连接电动推杆21的伸缩活动端的安装孔，电动推杆21的伸缩活动端设有销轴23，通过将销轴23穿设于安装孔内实现电动推杆21的伸缩活动端与支承板的连接，以此通过电动推杆21的伸缩运动驱动回转支承安装座1升降，其中电动推杆21的伸缩方向沿竖直方向设置。其中，两个引导装置3对称地分布在电动推杆21的两侧，使得驱动回转支承安装座1升降的升降推力点在两个引导装置3的中心对称位置，以提高顶升机构100的平稳性。
65.进一步地，驱动装置2还包括驱动电机22，驱动电机22驱动电动推杆21伸缩运动，驱动电机22的旋转运动通过电动推杆21的转换，将旋转运动变为竖直运功，从而为顶升机构100提供动力源，并通过对驱动电机22的控制，实现顶升高度的控制。其中，驱动电机22可以为伺服电机，所述伺服电机设有抱闸，用于在伺服电机失电时制动电机。本技术通过驱动装置2和引导装置3的配合使得顶升机构100具有良好的顶升平稳性和较高的顶升效率。
66.本实施例的顶升机构100的工作过程为：初始状态时，顶升机构100处于未升起状态，回转支承安装座1处于预设初始位置。当回转支承安装座1需要升起时，驱动电机22驱动电动推杆21伸长，此时回转支承安装座1向上运动，带动滑动块32沿导向柱31向上滑动；当回转支承安装座1需要下降时，驱动电机22驱动电动推杆21收缩，此时回转支承安装座1向
下运动，带动滑动块32沿导向柱31向下滑动。
67.在本实用新型的另一个技术方案中，本实用新型提供一种底盘结构200。
68.如图7和图8所示，底盘结构200包括底盘201、控制系统202、至少两个车轮203、用于驱动车轮203转动的第一驱动机构204和如上的顶升机构100，控制系统202、两个车轮203、第一驱动机构204和顶升机构100均设置在底盘201上，其中，顶升机构100位于底盘201前后两端之间的位置，两个车轮203在底盘201的左右方向上呈相对且相互隔开设置，顶升机构100位于两个车轮203之间的位置处，控制系统202位于避让空间4内，第一驱动机构204和驱动装置2分别位于所述回转支承安装座1的相对两侧。
69.其中，控制系统202用于控制车轮203的运行以及顶升机构100的升降，其设置在避让空间4中，提升底盘201的空间利用率。驱动装置2位于回转支承安装座1的第一侧，且位于回转支承安装座1的下方，第一驱动机构204位于回转支承安装座1的第二侧，其可以位于回转支承安装座1的下方以容置在避让空间4中，也可以部分地位于避让空间4中或不位于避让空间4中。本技术通过对上述控制系统202、车轮203、第一驱动机构204和顶升机构100在底盘201上的布局位置进行优化，实现了底盘201有限空间的有效利用。
70.在本实用新型的一个技术方案中，如图7和图8所示，底盘结构200还包括回转支承，回转支承包括回转齿轮205和用于驱动回转齿轮205转动的第二驱动机构206，回转齿轮205可转动地设置在回转支承安装座1上，第二驱动机构206位于回转支承安装座1靠近第一驱动机构204的一侧并偏离底盘201的中心设置，且第二驱动机构206的至少部分位于回转支承安装座1的下方。
71.具体地，回转支承能够回转以带动其搭载的物品或设备或机器人的车身回转运动，其中回转齿轮205包括啮合连接的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与第二驱动机构206连接，第二驱动机构206带动第一齿轮转动，进而带动第二齿轮转动。其中，回转支承安装座1呈球拍状结构，第二驱动机构206位于回转支承安装座1的第二侧并偏离底盘201的中心设置，且第二驱动机构206的至少部分位于回转支承安装座1的下方，即第二驱动机构206的至少部分位于避让空间4内。本技术通过在顶升机构100中形成避让空间4，以及结合回转支承安装座1的结构优化布局各部件的位置，使得空间利用率大大提高。
72.在本实用新型的再一个技术方案中，本实用新型提供一种机器人，所述机器人包括如上所述的底盘结构200和设置在所述底盘结构200上的车身。
73.本实施例的机器人通过应用上述的顶升机构100具有空间利用率高，结构紧凑，且稳定性好的有益效果。
74.虽然已参照几个典型实施方式描述了本技术，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本技术能够以多种形式具体实施而不脱离实施例的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。