转向调节机构及机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种转向调节机构及机器人。


背景技术：

2.轮式移动机器人是自动化运输的智能设备，轮式移动机器人在道路情况良好的条件下，能够发挥其移动速度快的优势，正逐步应用于服务领域。例如餐厅酒店送餐、楼宇中送件等场景。
3.对于轮式移动机器人来说，其转向方式主要采用差速转向，采用这种转向方式的机器人无法应用于复杂的运输场景；而利用四轮的差速驱动，实现机器人转弯时，车身旋转角度受到场地摩擦力的限制而难以转动到精确角度，存在转弯运行阻力大，车轮磨损严重的问题，导致机器人的转弯性能受到影响。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种转向调节机构及机器人，以解决现有技术存在的差速驱动方式的机器人存在的转弯性能不佳的技术问题。
5.基于上述目的，第一方面，本技术提供的一种转向调节机构，包括：移动调节组件、驱动杆件和轮体支撑臂；
6.所述移动调节组件包括驱动装置、齿轮和齿条，所述驱动装置通过齿轮驱使所述齿条直线移动；
7.所述驱动杆件的一端部通过连接组件与所述齿条的一端部活动连接，所述驱动杆件的另一端通过第一连接件与所述轮体支撑臂活动连接，轮体支撑臂用于连接轮体，通过驱使所述齿条直线移动，使得所述驱动杆件能够带动所述轮体支撑臂联动轮体沿水平方向进行旋转。
8.进一步地，所述连接组件包括连接板体和第二连接件，所述连接板体的第一端与所述齿条的端部连接，所述连接板体的第二端与所述驱动杆件的一端部之间通过所述第二连接件活动连接。
9.进一步地，所述第一连接件和所述第二连接件采用万向节。
10.进一步地，还包括支撑架，所述支撑架包括底座，所述底座上设置有用于容纳所述齿轮的第一安装孔，以及用于容纳所述齿条的第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔相贯通，并且，所述第一安装孔的轴线与所述第二安装孔的轴线相互垂直。
11.进一步地，所述驱动装置采用电机，所述驱动装置的旋转轴通过轴承与所述第一安装孔转动连接。
12.进一步地，所述第二安装孔贯穿于所述底座的两侧。
13.进一步地，还包括齿条限位组件，所述齿条限位组件包括限位套，所述限位套套设于所述齿条上，并且限位套设置在所述第二安装孔内。
14.进一步地，所述齿条限位组件还包括限位板，所述齿条的远离轮齿的端面设置为
平面状的限位面，所述限位套设置有第一安装槽，所述底座设置有连通第二安装孔的第二安装槽，所述限位板通过螺钉固定于所述第二安装槽内，并且，所述限位板的一侧嵌入至所述第一安装槽内，以使所述限位板的侧面与所述限位面贴合。
15.进一步地，所述移动调节组件配置为两组，两组所述移动调节组件中的所述齿条的调节方向相反，并且，每组所述移动调节组件中齿条分别通过驱动杆件和对应的轮体支撑臂连接。
16.第二方面，本技术提供的一种机器人，包括轮体以及上述的转向调节机构；所述轮体的传动轴与所述轮体支撑臂连接。
17.采用上述技术方案，相比于现有技术，本技术提供的转向调节机构及机器人的技术效果有：
18.该转向调节机构中，移动调节组件包括驱动装置、齿轮和齿条，驱动装置通过齿轮驱使齿条直线移动；驱动杆件的一端部通过连接组件与齿条的一端部活动连接，驱动杆件的另一端通过第一连接件与轮体支撑臂活动连接，轮体支撑臂用于连接轮体，当通过驱动装置驱动齿轮转动时，齿轮带动齿条直线移动，使得驱动杆件能够带动轮体支撑臂联动轮体沿水平方向进行旋转，当轮体在行走转弯时，利用移动调节组件可以即时调整轮体的转向角度，相比于传统的差速式驱动方式，本方案可以直接驱使车轮进行灵活转向，确保机器人具备较佳的转弯性能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型实施例提供的机器人的底面结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的机器人的底面结构示意图(省略底座)；
22.图3是本实用新型实施例提供的转向调节机构的结构示意图；
23.图4是本实用新型实施例提供的移动调节组件的结构示意图；
24.图5是本实用新型实施例提供的底座在第一视角的结构示意图；
25.图6是本实用新型实施例提供的底座在第二视角的结构示意图。
26.附图标记：1-移动调节组件；11-驱动装置；12-齿轮；13-齿条；131-限位面；2-驱动杆件；21-连接组件；211-连接板体；212-第二连接件；22-第一连接件；3-轮体支撑臂；4-底座；41-第一安装孔；42-第二安装孔；5-限位套；51-第一安装槽；52-第二安装槽；6-限位板，10-轮体；20-转向调节机构。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.实施例一
31.本技术实施例提供的一种转向调节机构，主要应用于轮式移动机器人，具体可以作为机器人的可移动底盘的一部分，用于对轮体进行转向调节。
32.具体地，如图1、图2、图3和图4所示，该转向调节机构包括：移动调节组件1、驱动杆件2和轮体支撑臂3；
33.移动调节组件1包括驱动装置11、齿轮12和齿条13，驱动装置11可以采用电机，驱动装置11的输出轴上连接齿轮12，通过齿轮12驱使齿条13，使得齿条13能够沿直线移动；
34.驱动杆件2的一端部通过连接组件21与齿条13的一端部活动连接，驱动杆件2的另一端通过第一连接件22与轮体支撑臂3活动连接，轮体支撑臂3用于连接轮体，通过驱使齿条13直线移动，使得驱动杆件2能够带动轮体支撑臂3联动轮体沿水平方向进行旋转。当轮体在行走转弯时，利用移动调节组件1可以即时调整轮体的转向角度，相比于传统的差速式驱动方式，本方案可以直接驱使车轮进行灵活转向，确保机器人具备较佳的转弯性能。
35.一个较佳实施方案中，参照图3和图4，连接组件21包括连接板体211和第二连接件212，连接板体211的第一端与齿条13的端部连接，连接板体211的第二端与驱动杆件2的一端部之间通过第二连接件212活动连接；
36.具体地，连接板体211的第一端设置连接孔，并套设在齿条13的端部，通过螺钉和螺母经连接板体211固定于齿条13的端部，便于两者拆卸更换，连接板体211的第二端设置连接孔，第二连接件212优选采用万向节，万向节的一端与连接板体211的第二端的连接孔进行装配，万向节的另一端与驱动杆件2通过轴转动连接；
37.驱动杆件2的远离第二连接件212的一端通过第一连接件22与与轮体支撑臂3活动连接，第一连接件22优选采用万向节，万向节的第一端与驱动杆件2连接，万向节的另一端则与轮体支撑臂3的底部预设的装配孔相连接。
38.采用上述技术方案，驱动装置11通过齿轮12驱使齿条13移动，齿条13则通过连接板体211及第二连接件212带动驱动杆件2移动，利用驱动杆件2可以通过第一连接件22同步带动轮体支撑臂3进行旋转，进而实现对轮体的转弯调节功能。
39.本实施例提供的转向调节机构中，还包括支撑架，起到对移动调节组件1的装配作用；
40.具体地，如图5和图6所示，支撑架包括底座4，底座4上设置有用于容纳齿轮12的第一安装孔41，以及用于容纳齿条13的第二安装孔42，第一安装孔41和第二安装孔42相贯通，
并且，第一安装孔41的轴线与第二安装孔42的轴线相互垂直；
41.在具体实施方案中，第一安装孔41的轴向设置为垂直于地面，第二安装孔42轴线设置为平行于地面，第一安装孔41和第二安装孔42的内腔部分区域贯通，使得齿轮12和齿条13能够啮合；
42.此外，第二安装孔42的两端要求贯穿于底座4的两侧，这样，不会妨碍到齿条13的直线移动。
43.当驱动装置11在装配时，驱动装置11的旋转轴通过轴承与第一安装孔41转动连接即可，另外驱动装置11的外壳可以通过螺钉与底座4进行连接，以使两者相对位置固定。
44.本实施例提供的转向调节机构中，还包括齿条限位组件，齿条限位组件包括限位套5，限位套5套设于齿条13上，并且限位套5设置在第二安装孔42内，当齿轮12驱使齿条13直线移动时，限位套5起到对齿条13移动方向的导向作用，确保齿条13能够沿预设路径进行移动。
45.一个较佳实施方案中，齿条限位组件还包括限位板6，齿条13的远离轮齿的端面设置为平面状的限位面131，限位套5设置有第一安装槽51，底座4设置有连通第二安装孔42的第二安装槽52，限位板6通过螺钉固定于第二安装槽52内，并且，限位板6的一侧嵌入至第一安装槽51内，以使限位板6的侧面与限位面贴合，在应用时，利用限位板6配合轮齿形成平面接触，起到避免齿条13在移动时产生转动的情况。
46.一个较佳实施方案中，移动调节组件1配置为两组，两组移动调节组件1中的齿条13的调节方向相反，并且，每组移动调节组件1中齿条13分别通过驱动杆件2和对应的轮体支撑臂3连接；
47.更具体地，两组移动调节组件1中，两个齿条13相平行设置，两个齿条13对应两侧的轮体，并分别通过驱动杆件2与两侧轮体上的轮体支撑臂3连接；
48.相对应地，底座4上设置两个第一安装孔41，用于装配两个调节组件的齿轮12，同时设置两个第二安装孔42，用于装配齿条13，其中，一个第一安装孔41与一个第二安装配构成一组，用于装配两组移动调节组件1。
49.实施例二
50.参照图1和图2，本实施例提供了一种机器人，包括轮体10以及上述实施例一中提供的转向调节机构20；其中，轮体10的传动轴与轮体支撑臂3连接，本实施例中的机器人，由于采用了转向调节结构20，在行驶过程中，可以进行灵活转向。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。