机器人的制作方法

文档序号:11347676阅读:376来源:国知局
机器人的制造方法与工艺

本实用新型涉及机器人领域,具体而言,涉及一种机器人。



背景技术:

机器人的结构设计需要至少兼顾其结构的牢固性和机器人的各种功能性需求,在功能性需求方面又十分多样,如抗碰撞强度、避障功能、跟随功能、导航功能、人机交互功能等等;因此,机器人的结构设计是非常复杂的工作。本实用新型期望提出一种具备一定抗碰撞强度、且兼顾一些特定功能的机器人的躯体结构。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种机器人,以解决现有技术中的机器人跌倒后容易损坏的问题。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种机器人,包括:行走结构;身体结构,身体结构设置在行走结构上,行走结构至少具有带动身体结构沿第一方向运动的前进方向和沿与第一方向背离方向运动的后退方向;防撞部,防撞部设置在行走结构上,防撞部突出于行走结构设置;和/或防撞部设置在身体结构上,防撞部突出于身体结构设置。

进一步地,防撞部为两个,两个防撞部分别设置在身体结构的沿宽度方向的两侧。

进一步地,机器人还包括把手部,把手部设置在身体结构上并突出于身体结构设置。

进一步地,防撞部包括防撞杆和包覆在防撞杆外周的软体结构,把手部与防撞部相连接地设置。

进一步地,身体结构包括:躯体结构;头部结构,头部结构可枢转地设置在躯体结构上,头部结构至少具有在躯体结构上枢转的第一位置和第二位置,第一位置与第二位置为不同位置。

进一步地,躯体结构包括相连接的支撑梁、躯体骨架和第一电机,支撑梁、躯体骨架和第一电机共同围成容纳空间,其中,第一电机包括定子外壳和转子,转子可旋转地设置在定子外壳内,定子外壳的至少一部分构成了电机的定子,转子的至少一部分构成了电机的转子。

进一步地,头部结构包括U型架和可枢转地设置在U型架上的俯仰部。

进一步地,机器人还包括电脑操作面板和与电脑操作面板电连接的电源结构,其中,电源结构设置在容纳空间内并与第一电机连接,电脑操作面板设置在俯仰部上。

进一步地,机器人还包括连接组件,头部结构和躯体结构通过连接组件连接,连接组件包括:第一连接件、弹性缓冲件和第二连接件,其中,第二连接件嵌套在第一连接件内,弹性缓冲件夹设在第一连接件和第二连接件之间,且第一连接件、弹性缓冲件和第二连接件周向止转连接,第一连接件与U型架连接,第二连接件与转子连接。

进一步地,机器人还包括:第一锁止部,第一锁止部设置在头部结构上或连接组件上;第二锁止部,第二锁止部设置在躯体结构上,第一锁止部与第二锁止部具有将头部结构限定在第一位置时的锁紧状态,以及第一锁止部与第二锁止部还具有使头部结构在第一位置时相对于躯体结构可枢转的打开状态。

进一步地,第一锁止部选择性地设置在转子上或第一连接件上或第二连接件上,第二锁止部可枢转地设置在定子外壳上。

进一步地,第一锁止部上设置有卡槽,第二锁止部上设置有与卡槽配合的卡块;或第一锁止部上设置有卡块,第二锁止部上设置有与卡块配合的卡槽。

进一步地,躯体骨架包覆一部分定子外壳的设置,定子外壳上设置有突出于躯体骨架的卡槽结构,支撑梁的第一端可拆卸地插接在卡槽结构内,躯体结构还包括支撑梁支座,支撑梁的第二端与支撑梁支座连接。

进一步地,机器人还包括障碍物探测部,障碍物探测部设置在躯体结构上以探测躯体结构的周围的障碍物。

进一步地,障碍物探测部为超声波探测装置和/或红外线探测装置。

进一步地,机器人还包括扬声装置,扬声装置设置在躯体结构上。

进一步地,机器人还包括电机安装壳、第二电机和第一电路板,电机安装壳设置在容纳空间内并与第一电机的远离头部结构的一端连接,第二电机设置在电机安装壳内并驱动第一电路板转动。

进一步地,机器人还包括主控板,主控板设置在容纳空间内并与支撑梁连接。

进一步地,机器人还包括主接插件结构,主接插件结构与支撑梁连接并位于支撑梁的背离容纳空间的一侧。

进一步地,机器人还包括照明装置,照明装置可旋转地设置在身体结构上。

进一步地,行走结构包括车架、车轮和中舱,中舱设置在车架上,车轮可旋转地设置在车架的两侧。

应用本实用新型的技术方案,由于机器人包括行走结构、身体结构和防撞部,身体结构设置在行走结构上,行走结构具有带动身体结构沿第一方向上运动的前进方向和沿第一方向背离前进方向运动的后退方向,防撞部设置在行走结构上,防撞部沿前进方向突出于行走结构设置;和/或防撞部设置在身体结构上,防撞部沿前进方向突出于身体结构设置。这样,无论机器人处于机器人模式工作还是处于驾驶模式工作时,防撞部会先于行走结构或身体结构与人或障碍物发生碰撞接触,同样地,当机器人跌倒后,防撞部也会先于行走结构或身体结构与地面发生碰撞接触,防撞部起到了对碰撞接触过程的缓冲作用,从而不仅能够避免机器人撞人而造成人员受伤,同时还能起到对行走结构或身体结构的保护作用,避免了行走结构或身体结构磕碰受损而影响机器人的正常工作。

需要说明的是,为了保证机器人整体结构的合理性,使机器人整体重量均匀分配,防撞部能够根据设计需要选择性地设置在行走结构上或身体结构上,也能够在行走结构上和身体结构上均设置防撞部。

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实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的机器人处于驾驶模式时的结构示意图;

图2示出了图1中的机器人的主视示意图;

图3示出了图2中的机器人的右视示意图;

图4示出了图1中的机器人处于机器人模式时的结构示意图;

图5示出了图4中的机器人的主视示意图;

图6示出了图5中的机器人的右视示意图;

图7示出了图1中的机器人的躯体结构和连接组件的结构示意图;

图8示出了图7中的机器人的躯体结构和连接组件的主视示意图;

图9示出了图7中的机器人的躯体结构和连接组件的主视剖视示意图;

图10示出了图7中的机器人的躯体结构和连接组件的左视示意图;

图11示出了图1中的机器人的头部结构和部分躯体结构的结构示意图;

图12示出了图11中的机器人的头部结构和部分躯体结构的主视示意图;

图13示出了图1中的机器人的第一锁止部和第二锁止部处于锁紧状态时的状态示意图;

图14示出了图1中的机器人的第一锁止部和第二锁止部处于打开状态时的状态示意图;

图15示出了图1中的机器人的主接插件结构未装配时的结构示意图;

图16示出了图15中的主接插件结构装配后的结构示意图;

图17示出了图15中的主接插件结构的第一装配件的结构示意图;

图18示出了图15中的主接插件结构的第二装配件的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

11、容纳空间;12、安装间隙;100、行走结构;110、车架;120、车轮;130、中舱;200、身体结构;210、躯体结构;211、支撑梁;212、躯体骨架;213、第一电机;2131、定子外壳;2132、转子;2133、卡槽结构;214、支撑梁支座;220、头部结构;221、U型架;222、俯仰部;300、防撞部;400、把手部;500、电脑操作面板;600、电源结构;700、连接组件;710、第一连接件;720、弹性缓冲件;730、第二连接件;800、第一锁止部;900、第二锁止部;1000、障碍物探测部;1001、超声波探测装置;1002、红外线探测装置;1100、扬声装置;1200、电机安装壳;1300、主控板;1400、主接插件结构;10、第一装配件;13、第一连接头;20、第二装配件;21、第二连接头;30、固定部;31、连接凸台;32、连接孔;40、限位部;41、卡勾;42、限位槽;43、凸块;44、容纳部;50、防水结构;60、安装部;1500、照明装置;1600、第一电路板;1700、限位弹片;1800、磁性元件;1900、霍尔元件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

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、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

为了解决现有技术中的机器人跌倒后容易损坏的问题,本实用新型提供了一种机器人。

需要说明的是,本实用新型实施例的机器人可以有多种不同种类,本实用新型实施例不做限制,实际应用中凡适用本实用新型实施例所述躯体结构的机器人应当都属于本实用新型实施例的保护范围。例如:本实用新型实施例的机器人的行走结构可以为平衡车的运动底盘,甚至也可以是飞行翼等等。以地面移动的机器人为例,通常的机器人工作状态可以包括驾驶状态(如骑行状态)和非驾驶状态,处于非驾驶状态的机器人可以自主移动,也可以被遥控。

需要说明的是,本实用新型的机器人具有未站立使用者时,处于自控状态或被控状态的机器人模式,和机器人作为代步工具以使使用者站立在机器人的行走结构上的驾驶模式,处于驾驶模式的机器人作为平衡车使用。

如图1至图12所示,机器人包括行走结构100、身体结构200和防撞部300;身体结构200设置在行走结构100上,行走结构100能够带动身体结构200沿第一方向前进或后退,防撞部300设置在行走结构100上,防撞部300突出于行走结构100设置;和/或防撞部300设置在身体结构200上,防撞部300突出于身体结构200设置。

由于机器人包括行走结构100、身体结构200和防撞部300,身体结构200设置在行走结构100上,行走结构100能够带动身体结构200沿第一方向前进或后退,防撞部300设置在行走结构100上,防撞部300沿前进方向突出于行走结构100设置;和/或防撞部300设置在身体结构200上,防撞部300沿前进方向突出于身体结构200设置。这样,无论机器人处于机器人模式工作还是处于驾驶模式工作时,防撞部300会先于行走结构或身体结构与人或障碍物发生碰撞接触,同样地,当机器人跌倒后,防撞部300也会先于行走结构100或身体结构200与地面发生碰撞接触,防撞部300起到了对碰撞接触过程的缓冲作用,从而不仅能够避免机器人撞人而造成人员受伤,同时还能起到对行走结构100或身体结构200的保护作用,避免了行走结构100或身体结构200磕碰受损而影响机器人的正常工作。

需要说明的是,为了保证机器人整体结构的合理性,使机器人整体重量均匀分配,防撞部300能够根据设计需要选择性地设置在行走结构100上或身体结构200上,也能够在行走结构100上和身体结构200上均设置防撞部300。

如图1、图2、图4和图5所示,防撞部300为两个,两个防撞部300分别设置在身体结构200的沿宽度方向的两侧。这样,防撞部300模拟人的双臂,有效地增加了机器人跌倒后防撞部300与地面的接触面积,提高了防撞部300对机器人的支撑作用,避免机器人与地面发生二次磕碰而造成的进一步损伤。

如图1、图3、图4和图6所示,为了便于使用者对机器人进行提拿取放,机器人还包括把手部400,把手部400设置在身体结构200上并突出于身体结构200设置。这样,当机器人作为代步工具使用时,使用者遇到不便驾驶的路况,能够通过把手部400将机器人提运到便于驾驶的路面处,从而提高了机器人的操作便捷性,不仅如此,当机器人向其后退方向跌倒时,把手部400同样能够起到对碰撞接触过程的缓冲作用,从而不仅能够避免机器人撞人而造成人员受伤,同时还能起到对行走结构100或身体结构200的保护作用,避免了行走结构100或身体结构200磕碰受损而影响机器人的正常工作。

可选地,防撞部300包括防撞杆和包覆在防撞杆外周的软体结构,把手部400与防撞部300相连接地设置。由于防撞部300包括防撞杆和包覆在防撞杆外周的软体结构,防撞杆起到了对软体结构的支撑作用,软体结构能够延长机器人与外界物体发生碰撞时的时间,起到对碰撞过程的缓冲效果,从而减小了机器人受到的磕碰力,起到了保护机器人的作用。由于把手部400与防撞部300相连接地设置,这样,机器人的把手部400与防撞部300更像人的手臂,不仅提高了机器人的外观美感度,而且还便于将把手部400和防撞部300装配到行走结构100和/或身体结构200上。

可选地,为了更大限度地简化机器人的加工制造复杂程度,提高机器人的装配效率,防撞部300和把手部400为一体结构。

如图1至图12所示,身体结构200包括躯体结构210和头部结构220,头部结构220可枢转地设置在躯体结构210上,头部结构220至少具有在躯体结构210上枢转的第一位置和第二位置,第一位置与第二位置为不同位置。当机器人在机器人模式和驾驶模式之间切换时,头部结构220适配性地在第一位置和第二位置之间切换。

如图7至图10所示,躯体结构210包括相连接的支撑梁211、躯体骨架212和第一电机213,支撑梁211、躯体骨架212和第一电机213共同围成容纳空间11,其中,第一电机213包括定子外壳2131和转子2132,转子2132可旋转地设置在定子外壳2131内,定子外壳2131的至少一部分构成了电机的定子,转子2132的至少一部分构成了电机的转子。这样,转子2132能够相对于定子外壳2131发生转动,转子2132的转动能够带动头部结构220发生转动,从而使头部结构220在第一位置和第二位置之间切换,以适应机器人在机器人模式与驾驶模式之间的转换。

可选地,第一电机213为无刷电机。

如图1、图2、图6、图11和图12所示,头部结构220包括U型架221和可枢转地设置在U型架221上的俯仰部222。具体地,俯仰部222通过俯仰转轴与U型架221连接。可选地,俯仰部222设置有摄像装置,通过俯仰部222相对于U型架221的旋转俯仰,便能够使摄像装置获取空间内更大范围内的图像信息。

为了满足机器人的功能多样性并保证机器人结构的完整性,机器人还包括电脑操作面板500和与电脑操作面板500电连接的电源结构600,其中,电源结构600设置在容纳空间11内并与第一电机213连接,电脑操作面板500设置在俯仰部222上。这样,提高了电源结构600与第一电机213之间的连接稳定性并合理地利用了容纳空间11的容积,不仅如此,电源结构600还能够为电脑操作面板500提供电源。

如图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示,机器人还包括连接组件700,头部结构220和躯体结构210通过连接组件700连接,连接组件700包括:第一连接件710、弹性缓冲件720和第二连接件730,其中,第二连接件730嵌套在第一连接件710内,弹性缓冲件720夹设在第一连接件710和第二连接件730之间,且第一连接件710、弹性缓冲件720和第二连接件730周向止转连接,第一连接件710与U型架221连接,第二连接件730与转子2132连接。

由于弹性缓冲件720夹设在第一连接件710和第二连接件730之间,当头部结构220在受到外部载荷的情况下会带动第一连接件710与第二连接件730发生碰撞,弹性缓冲件720起到了使第一连接件710与第二连接件730柔性连接的作用,能够有效地吸收第一连接件710与第二连接件730之间的冲击能量,同时对U型架221、定子外壳2131和转子2132和躯体结构210等相连接的部分起到缓冲保护作用,弹性缓冲件720的变形能够增长第一连接件710与第二连接件730之间的磕碰接触时间,减小了第一连接件710与第二连接件730的接触冲量,避免了第一连接件710或第二连接件730发生磕碰损坏,也避免了机器人长时间使用后,第一连接件710与第二连接件730之间因摩擦碰撞而导致头部结构220和躯体结构210之间发生连接松动的现象发生。

可选地,弹性缓冲件720为橡胶、硅胶、泡沫或海绵体中的一种。

优选地,弹性缓冲件720为经过硫化的橡胶。

如图9所示,弹性缓冲件720的朝向第一连接件710的表面呈凹凸结构状,和/或弹性缓冲件720的朝向第二连接件730的表面呈凹凸结构状。

由于弹性缓冲件720的朝向第一连接件710的表面呈凹凸结构状,这样进一步增加了弹性缓冲件720与第一连接件710的接触表面积,提高了对第一连接件710的运动的缓冲效果。

同样地,由于弹性缓冲件720的朝向第二连接件730的表面呈凹凸结构状,能够进一步增加弹性缓冲件720与第二连接件730之间的接触表面积,提高了对第一连接件710与第二连接件730之间运动的缓冲作用,起到了对连接组件700的有效保护。

需要说明的是,为了提高弹性缓冲件720装配在第一连接件710与第二连接件730之间的装配紧密性,凹凸结构状为锯齿形。

如图11、图13和图14所示,机器人还包括第一锁止部800和第二锁止部900,第一锁止部800设置在头部结构220或连接组件700上,第二锁止部900设置在躯体结构210上,第一锁止部800与第二锁止部900具有将头部结构220限定在第一位置时的锁紧状态,以及第一锁止部800与第二锁止部900还具有使头部结构220在第一位置时相对于躯体结构210可枢转的打开状态。

通过在头部结构220上设置第一锁止部800,并在躯体结构210上设置第二锁止部900,第一锁止部800与第二锁止部900具有将头部结构220限定在第一位置时的锁紧状态,以及第一锁止部800与第二锁止部900具有使头部结构220相对于躯体结构210可枢转的打开状态。这样,通过第一锁止部800和第二锁止部900的配合作用,当机器人在驾驶模式工作时,躯体结构210与头部结构220被整体限位,避免了头部结构220相对于躯体结构210发生旋转,只有当将第一锁止部800与第二锁止部900切换至打开状态后,机器人的头部结构220才能发生旋转,因此保证了使用者驾驶机器人时的安全性,提高了机器人自身的使用可靠性。

当然,将第一锁止部800设置在连接组件700上,同样能起到对头部结构220的限位作用,同样能够提高机器人自身的使用可靠性。

可选地,第一锁止部800选择性地设置在转子2132上或第一连接件710或第二连接件730上,第二锁止部900可枢转地设置在定子外壳2131上。这样,设计人员可以根据使用者的使用习惯,将第一锁止部800设置在转子2132上或第一连接件710或第二连接件730上,转子2132和第一连接件710和第二连接件730之间止转连接,因此,当第二锁止部900与第一锁止部800配合情况下,均能够将头部结构220锁紧在第一位置,方便使用者对机器人进行驾驶。

需要说明的是,转子2132与第二连接件730可拆卸地连接,且转子2132与第二连接件730周向止转,第二连接件730和第一连接件710可拆卸地连接,且第二连接件730和第一连接件710周向止转,第二连接件730呈筒状,第一连接件710的一部分设置在呈筒状的第二连接件730的安装腔内,第一连接件710的另一部分由安装腔向外伸出并与U型架221可拆卸地连接,当转子2132转动时,转子2132会带动第二连接件730、第一连接件710和U型架221一同转动,从而使头部结构220相对于躯体结构210转动,以适应机器人在机器人模式与驾驶模式之间的转换。

如图13和图14所示,第一锁止部800上设置有卡槽,第二锁止部900上设置有与卡槽配合的卡块;或第一锁止部800上设置有卡块,第二锁止部900上设置有与卡块配合的卡槽。

在本实用新型图13和图14示出的可选实施例中,第一锁止部800上设置有卡槽,第二锁止部900上设置有与卡槽配合的卡块,这样,当使用者需要驾驶机器人时,将机器人切换至驾驶模式后,旋扭第二锁止部900,使第二锁止部900的卡块卡入到第一锁止部800的卡槽内,因此第二锁止部900的卡块的与卡槽配合的表面作为止挡第一锁止部800的止挡端面,从而有效地限制了转子2132发生旋转,保证了头部结构220稳定地处于第一位置,进而使机器人处于驾驶模式,方便使用者驾驶,同时可靠地保证了使用者的安全,避免了使用者在驾驶机器人的过程中,头部结构220突然旋转而碰撞使用者,造成使用者失去平衡而跌落机器人的危险状况发生。

当然,在本实用新型的一个未图示的可选实施例中,第一锁止部800上设置有卡块,第二锁止部900上设置有与卡块配合的卡槽,这种结构设置同样能够有效地限制了转子2132发生旋转,保证头部结构220稳定地处于第一位置,使机器人稳定地处于驾驶模式。

如图13和图14所示,第二锁止部900与躯体结构210之间形成安装间隙12,机器人还包括限位弹片1700,限位弹片1700设置在安装间隙12处。限位弹片1700能够对第二锁止部900提供弹性支撑力的作用,稳定地将第二锁止部900限位在与第一锁止部800接触时的状态,或将第二锁止部900限位在与第一锁止部800分离时的状态,只有当第二锁止部900受到的拉力大于预设拉力值时,第二锁止部900才能压迫限位弹片1700发生形变而克服限位弹片1700的弹性支撑力与第一锁止部800分离,使第一锁止部800和第二锁止部900处于打开状态;同样地,只有当第二锁止部900受到的推力大于预设推力值时,第二锁止部900才能压迫限位弹片1700发生形变而克服限位弹片1700的弹性支撑力由与第一锁止部800的分离状态运动到与第一锁止部800接触状态以使第一锁止部800和第二锁止部900处于锁紧状态。

可选地,限位弹片1700呈几字型。这样,呈几字型的限位弹片1700的凸起部作为限位弹片1700的形变段,为第二锁止部900提供了弹性支撑力,且当第二锁止部900位于凸起部的一侧时,第二锁止部900与第一锁止部800接触,当第二锁止部900位于凸起部的另一侧时,第二锁止部900与第一锁止部800分离。

需要说明的是,使用者能够根据使用需要手动旋钮第二锁止部900相对于躯体结构210发生旋转。

当然,在本实用新型的一个未图示的可选实施例中,机器人还包括驱动系统,驱动系统与第二锁止部900驱动连接,这样便能够实现对第二锁止部900的旋转进行自动控制,进一步提高了机器人的自动化程度,提高了机器人的使用便捷性。

如图9、图12、图13和图14所示,躯体骨架212包覆一部分定子外壳2131的设置,定子外壳2131上设置有突出于躯体骨架212的卡槽结构2133,支撑梁211的第一端可拆卸地插接在卡槽结构2133内,躯体结构210还包括支撑梁支座214,支撑梁211的第二端与支撑梁支座214连接。卡槽结构2133的设置,不仅能够使支撑梁211的第一端与定子外壳2131稳定地连接,而且使支撑梁211与定子外壳2131可拆卸地设置,便于对支撑梁211或第一电机213进行维修更换。

需要说明的是,如图1至图6所示,躯体结构210通过支撑梁支座214与行走结构100可枢转的连接,当机器人处于驾驶模式时,躯体结构210能够作为腿控杆使用,具体地,使用者站立在行走结构上,使用者通过控制腿部施加给躯体结构210的大小而控制机器人实现转向功能,此时的机器人作为具有代步功能的平衡车使用。

可选地,为了进一步提高卡槽结构2133与定子外壳2131的连接稳定性,合理地设置第一电机213的结构,使第一电机213具有转子2132与定子外壳2131可拆卸拼装的安装特性,卡槽结构2133与定子外壳2131为一体结构。

需要说明的是,如图13和图14所示,机器人还包括磁性元件1800和与磁性元件1800配合使用的霍尔元件1900,磁性元件1800设置在第二锁止部900上,霍尔元件1900为两个,两个霍尔元件1900均设置在定子外壳2131的与第二锁止部900相对的位置处,且当第二锁止部900处于锁紧状态时,第二锁止部900与一个霍尔元件1900对应,当第二锁止部900处于打开状态时,第二锁止部900与另一个霍尔元件1900对应;其中两个霍尔元件1900均与机器人的主控板电连接。这样,霍尔元件1900能够感知第二锁止部900的位置,从而实现机器人对第二锁止部900的位置进行自动检测。

如图1至图10所示,机器人还包括障碍物探测部1000,障碍物探测部1000设置在躯体结构210上以探测躯体结构210的周围的障碍物。

通过在躯体结构210的躯体骨架212上设置障碍物探测部1000,这样,当躯体结构随机器人运动时,障碍物探测部1000能够有效地探测机器人周围的障碍物以及坑洞,便于机器人避让开障碍物或坑洞,提高了机器人的运动可靠性。

可选地,障碍物探测部1000为超声波探测装置1001和/或红外线探测装置1002。

由于障碍物探测部1000包括超声波探测装置1001,因此,超声波探测装置1001能够有效地探测出位于机器人前方较远距离处的大型障碍物,并可靠地计算出大型障碍物与机器人之间的距离,这样使机器人有足够的时间能够避让开大型障碍物运动。

可选地,超声波探测装置1001的安装轴线沿水平方向设置以探测位于躯体结构210的前方的障碍物;或超声波探测装置1001的安装轴线与水平方向呈一定夹角(如:10度、15度、20度、60度等等)设置以探测位于躯体结构210的前方的障碍物。

需要说明的是,本实用新型实施例的超声波探测装置1001能够有效地发射出振荡频率在20KHz的超声波,发射出的超声波具有频率高、波长短、绕射现象小、以及方向性好和能够成为射线而定向传播等特点,本实用新型实施例的超声波探测装置1001发出的超声波在遇到障碍物或者坑洞的洞壁后会立即产生回波,超声波探测装置1001接收到回波后能够迅速地将回波转换成电信号并对电信号进行分析以得到障碍物或者坑洞的具体位置、大小以及与本实用新型实施例的机器人之间的距离等信息,从而便于机器人在最短的时间内迅速做出反应而躲避障碍物或坑洞,进而能够实现机器人的智能行走。

在本实用新型的图1至图4示出的可选实施例中,超声波探测装置1001的安装轴线沿水平方向设置以探测位于躯体结构210的前方的障碍物;这样,超声波探测装置1001发出的超声波以安装轴线为中心线,向机器人的前方的空间内持续传播。

当然,为了使机器人在特殊环境中工作时,保证机器人能够对与水平方向具有特定夹角的方向可靠地进行探测,超声波探测装置1001的安装轴线与水平方向呈一定夹角设置以探测位于躯体结构2的前方的障碍物。

在本实用新型的一个未图示的可选实施例中,为了提高超声波探测装置1001的多方位探测能力,保证超声波探测装置1001能够精确地探测到位于机器人运动前方的环境中各位置处的障碍物或坑洞,超声波探测装置1001可旋转地设置在躯体骨架212上。优选地,超声波探测装置1001与躯体骨架212铰接。

由于障碍物探测部1000包括红外线探测装置1002,红外线探测装置1002能够有效地探测出位于机器人脚下的小型障碍物和坑洞(尤其当以地面运动底盘为行走结构时,红外线探测装置1002能够有效地探测出车轮前方的障碍物和坑洞等),从而使机器人避免压过小型障碍物跌倒或掉落坑洞而发生运行事故,从而使机器人能够选择平坦的路径运动,进而提高了机器人运动的稳定性。

使用超声波探测装置1001和红外线探测装置1002结合的形式,还能利用红外线探测装置1002的电路结构简单、便于加工制造和成本低的特点而降低机器人的整体成本,提高机器人的使用经济性,增强了机器人的市场竞争力。

可选地,在本实用新型的图1至图4示出的可选实施例中,红外线探测装置1002的安装轴线倾斜向下设置以探测位于躯体结构2的斜下方的障碍物。这样,有效地避免了因机器人运动过快而遗漏未探测到位于其斜下方附近的障碍物,从而保证了机器人在其前进方向上正常地运动,也防止了当机器人处于驾驶模式时,站立在机器人的行走结构上的使用者从机器人上跌落而摔伤,进而提高了机器人的使用安全性。

可选地,红外线探测装置1002为至少两个,至少两个红外线探测装置1002分设在超声波探测装置1001的纵向轴线的两侧,且超声波探测装置1001在与地面垂直方向上的高度大于红外线探测装置1002在与地面垂直方向上的高度。这样,两个红外线探测装置1002分别对机器人脚下两侧的障碍物进行探测,使机器人实现了对其前进方向上的斜下方空间充分探测,进一步保证了机器人运动的稳定性。

如图1至图9所示,机器人还包括扬声装置1100,扬声装置1100设置在躯体结构210上。

可选地,为了提高扬声装置1100发出声音以机器人为中心向空间各个方向有效地扩散传播,扬声装置1100为两个,两个扬声装置1100对称设置在躯体骨架212的两侧。

如图7至图9所示,机器人还包括电机安装壳1200、第二电机和第一电路板1600,电机安装壳1200设置在容纳空间11内并与第一电机213的远离头部结构220的一端连接,第二电机设置在电机安装壳1200内并驱动第一电路板1600转动。其中,第一电路板1600可以是基于遥控感应的电路板,即在有外部遥控下,第一电路板1600能在第二电机的驱动下转动。第一电路板1600还可以是基于无线载波通信的电路板,如第一电路板1600可以是集成了UWB天线的电路板,那么所述第一电路板1600作为UWB通信的锚节点端,能够实现对作为UWB通信的信标(tag)端进行跟踪,从而第一电路板1600能够基于信标端的位置变化进行相应的转动角度调整(由第二电机驱动第一电路板1600转动),从而实现机器人对信标端的跟踪,

由于第二电机设置在容纳空间11内并与第一电机213的远离头部结构220的一端连接,这样不仅合理地利用了容纳空间11,在满足机器人具有功能多样性的前提下,减小了机器人的整体体积,提高了使用者的使用便捷性,而且提高了机器人的电器部件的安装紧凑性,实现了机器人的模块化设计。

当第一电路板1600作为遥控器感应电路板时,由于第二电机驱动第一电路板1600转动,这样,有利于第一电路板1600全方位地对位于机器人外部的遥控器进行扫描追踪,寻找到遥控器的位置并迅速地前往遥控器的位置处,从而方便使用者通过遥控器实现对机器人的运动控制或实现机器人的自动充电功能。

可选地,第一电路板为遥控器感应电路板。

为了满足机器人的功能多样性并保证机器人结构的完整性,躯体结构210还包括与机器人的电脑操作面板电连接的电源结构600,电源结构600设置在容纳空间11内并与第一电机213连接。这样,而且提高了电源结构600与第一电机213之间的连接稳定性并合理地利用了容纳空间11的容积,电源结构600还能够为第二电机提供稳定的能源输出,保证第二电机运动的可靠性,同样地电源结构600还能够为位于机器人头部结构上的电脑操作面板提供电源。

如图7至图10所示,机器人还包括主控板1300,主控板1300设置在容纳空间11内并与支撑梁211连接。主控板1300的设置实现了对机器人的多种功能动作的分析和控制,实现了机器人的工作智能化。而且主控板1300处产生的热量还能够通过支撑梁211稳定地向容纳空间11外传递,提高了主控板1300的散热效果,保证了机器人能够长时间稳定地工作。

如图4、图6和图7至图10所示,机器人还包括主接插件结构1400,主接插件结构1400与支撑梁211连接并位于支撑梁211的背离容纳空间11的一侧。通过主接插件结构1400能够实现机器人与外部结构(如机器人的机械臂)的电连接或信号连接,方便数据的输送、操控机械臂或者对机器人进行充电。

如图15至图18所示,主接插件结构1400包括:第一装配件10、第二装配件20、固定部30以及安装部60。其中,在第一装配件10上设置有第一连接头13,在第二装配件20上设置有与第一连接头13相适配的第二连接头21。固定部30设置在第一装配件10和第二装配件20之间,通过固定部30以使第一装配件10与第二装配件20可拆卸连接。这样,可以在第一连接头13和第二连接头21连接的同时,将第一装配件10与第二装配件20通过固定部30连接,如此可增加装置连接稳定性。并且,在第一装配件10和/或第二装配件20上设置有安装部60,通过设置安装部60能够方便第一装配件10或第二装配件20的固定安装,使第一装配件10或第二装配件20能够安装在其它零部件上。

其中,第一连接头13可以为公连接头,第二连接头21可以为母连接头;也可将第一连接头13设置为母连接头,将第二连接头21设置为公连接头。

固定部30可以为卡扣结构、抱箍结构、插接结构等,只要能实现第一装配件10与第二装配件20可拆卸连接即可。

在本实施例中,将安装部60设置在第二装配件20上,通过安装部60对第二装配件20进行安装固定,具体的,安装部60可以为设置有连接孔的安装板,也可以为连接杆等其它连接结构。安装部60可根据安装的位置、部件的不同针对性设置,如此可便于第二装配件20的安装。

通过本实施例提供的主接插件结构1400,在将第一装配件10上的第一连接头13与第二装配件20上的第二连接头21连接时,通过固定部30实现第一装配件10与第二装配件20的可拆卸连接。通过上述结构,可以在方便第一连接头13与第二连接头21拆卸的同时,可以稳固第一连接头13与第二连接头21连接,提高第一连接头13与第二连接头21连接稳定性。

如图15、图17和图18所示,在本实施例中,该固定部30包括连接凸台31和连接孔32,连接凸台31与连接孔32为过盈配合或螺纹连接。其中,可以将连接凸台31设置在第一装配件10上,将连接孔32设置在第二装配件20上。也可以将连接凸台31设置在第二装配件20上,将连接孔32设置在第一装配件10上。

在将第一连接头13与第二连接头21对准连接时,将连接凸台31对应插接在连接孔32内,由于连接凸台31与连接孔32为过盈配合或螺纹连接,因此可通过连接凸台31和连接孔32配合,以固定第一装配件10和第二装配件20的连接,进而能够提高第一连接头13和第二连接头21连接稳定性。

如图15和图18所示,在本实施例中,该连接凸台31包括相对设置的固定端和自由端。其中,固定端用于与第一装配件10或第二装配件20连接,连接凸台31通过其固定端固定在第一装配件10或第二装配件20上,然后通过其自由端与连接孔32配合连接。具体的,该连接凸台31从固定端至自由端横截面积逐渐减小,如此便于连接凸台31与连接孔32插接,并且通过该连接凸台31的结构,能够避免由于加工误差导致连接凸台31与连接孔32无法连接的情况发生。

其中,连接凸台31可以设置为棱柱结构,也可设置为圆柱形结构,在本实施例中,将连接凸台31设置为圆锥形,如此可便于连接凸台31插接在连接孔32中。进一步的,可将连接凸台31的自由端的直径设置为小于该连接孔32的直径,将连接凸台31的固定端的直径设置为大于该连接孔32的直径。

如图15至图18所示,该主接插件结构1400还包括限位部40,限位部40设置在第一装配件10和第二装配件20之间。在第一装配件10和第二装配件20之间增加限位部40,通过限位部40和固定部30配合,能够进一步提高第一连接头13和第二连接头21连接的稳定性。

具体的,该限位部40包括卡勾41和限位槽42。其中,限位槽42与卡勾41配合以实现第一装配件10与第二装配件20的卡接。通过卡勾41和限位槽42配合,以增加第一连接头13和第二连接头21连接可靠性。

在本实施例中,将卡勾41设置在第一装配件10上,将限位槽42设置在第二装配件20上。连接时,先将第一连接头13与第二连接头21对准,然后将卡勾41钩在限位槽42上,然后,将连接凸台31和连接孔32对准并进行插接,在插接的同时,实现第一连接头13和第二连接头21的连接,如此可完成整体线路的连接和固定。通过上述结构,在设置固定部30的基础上增加限位结构,能够进一步提高第一连接头13和第二连接头21连接的稳定性和可靠性,避免由于晃动或碰撞导致第一连接头13和第二连接头21脱开。

在图中未示出的实施例中,也可将卡勾设置在第二连接件上,限位槽设置在第一连接件上。连接时,先将第一连接头与第二连接头对准,然后将卡勾钩在限位槽上,然后,将连接凸台和连接孔对准并进行插接,在插接的同时,实现第一连接头和第二连接头的连接,如此可完成整体线路的连接和固定。通过上述结构,在设置固定部的基础上增加限位结构,能够进一步提高第一连接头和第二连接头连接的稳定性和可靠性,避免由于晃动或碰撞导致第一连接头和第二连接头脱开。

如图17和图18所示,在本实施例中,可以将卡勾41与连接孔32同侧设置,将限位槽42与连接凸台31同侧设置。具体的,在本实施例中,可以将卡勾41和连接孔32设置在第一装配件10上,将限位槽42以及连接凸台31设置在第二装配件20上,通过卡勾41与限位槽42配合、连接孔32与连接凸台31配合,实现第一装配件10与第二装配件20的固定连接。

在图中未示出的又一实施例中,也可将可以将卡勾41和连接孔32设置在第二装配件20上,将限位槽42以及连接凸台31设置在第一装配件10上,通过卡勾41与限位槽42配合、连接孔32与连接凸台31配合,实现第一装配件10与第二装配件20的固定连接。

在图中未示出的又一实施例中,也可以将卡勾与连接凸台同侧设置,将限位槽与连接孔同侧设置。并将卡勾与连接凸台设置在第一连接件上,将限位槽与连接孔设置在第二连接件上,通过卡勾与限位槽配合、连接孔与连接凸台配合,实现第一连接件与第二连接件的固定连接。

在图中未示出的又一实施例中,也可以将卡勾与连接凸台设置在第二连接件上,将限位槽与连接孔设置在第一连接件上,通过卡勾与限位槽配合、连接孔与连接凸台配合,实现第一连接件与第二连接件的固定连接。

如图17和图18所示,其中,该限位部40还包括凸块43和容纳部44。其中,容纳部44用于容纳凸块43,凸块43与容纳部44配合以实现第一装配件10与第二装配件20的卡接。通过凸块43与容纳部44配合以对第一装配件10与第二装配件20进行进一步限位。

其中,可以将凸块43设置在第一装配件10上,将容纳部44设置在第二装配件20上。也可以将凸块43设置在第二装配件20上,将容纳部44设置在第一装配件10上,设计者可根据实际需要进行选择。在本实施例中,将凸块43设置在第一装配件10上,将容纳部44设置在第二装配件20上。

具体的,可以将凸块43设置在第一装配件10的与第二装配件20连接的连接面的任意位置,凸块43可以靠近连接孔32设置,也可设置在第一连接头13的一侧,或者在第一连接头13的两侧分别设置,也可设置在卡勾41的一侧。在本实施例中,为了简化装置结构,方便加工,提高连接便利性,将凸块43与卡勾41设置为一体成型结构。

其中,容纳部44可以设置为第一装配件10或第二装配件20上的凹部,也可设置为其它结构。在本实施例中,由于凸块43设置在第一装配件10上,则容纳部44对应设置在第二装配件20上。具体的,限位部40包括两个限位槽42,两个限位槽42间隔设置,两个限位槽42之间形成容纳部44。通过两个限位槽42之间的空间形成容纳部44以配合凸块43连接,如此可简化装置结构,降低加工成本,方便工作人员进行安装和连接。

如图15至图18所示,在本实施例中,将第一连接头13设置在固定部30和限位部40之间,并对应将第二连接头21设置在固定部30和限位部40之间。如此可保证第一连接头13在与第二连接头21连接时,通过两侧的固定部30和限位部40配合连接,以对第一连接头13与第二连接头21连接提供保障。

并且,在本实施例中,该主接插件结构1400还包括防水结构50,其中,该防水结构50设置在第一装配件10和第二装配件20之间,且位于第一连接头13和第二连接头21连接的连接处。通过设置防水结构50能够防止在连接使用时,有水或其它导电液体流到第一连接头13和第二连接头21连接的连接处,造成线路短路。具体地,防水结构50可以为防水垫圈、防水胶层等其它结构。在本实施例中,防水结构50具体采用防水圈,防水圈设置在第二连接头21的外周。为了便于安装防水圈,还可在第二连接头21的外周设置安装槽,将防水圈固定在安装槽内。

通过上述实施例提供的主接插件结构1400,通过连接凸台31与连接孔32配合,实现对于第一装配件10和第二装配件20的定位;通过卡勾41和限位槽42配合,实现第一装配件10与第二装配件20在上下方向上的限位;通过凸块43与容纳部44配合,实现第一装配件10与第二装配件20在左右方向上的限位。通过第二装配件20两侧设置的安装部60,可以方便第二装配件20的安装。通过上述结构的连接配合,使得第一连接头13在于第二连接头21连接能更加稳定、可靠,并且上述结构方便工作人员进行拆装,在提高连接头连接可靠性的同时能够保证连接效率,极大方便人员进行操作。

如图1至图7所示,机器人还包括照明装置1500,照明装置1500可旋转地设置在身体结构200上。当然,可选地,照明装置1500固定设置在身体结构200上。

如图1至图6所示,行走结构100包括车架110、车轮120和中舱130,中舱130设置在车架110上,车轮120可旋转地设置在车架110的两侧。

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。

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

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