驱动轮组件、移动底座及搬运机器人的制作方法

1.本公开实施例涉及智能仓储技术领域，尤其涉及一种驱动轮组件、移动底座及搬运机器人。


背景技术：

2.随着人工智能技术、自动化技术、信息技术的飞速发展，物流的智能化程度也随之不断提高，而搬运机器人是实现物流智能化的主要设备之一，通过搬运机器人能够减轻人类繁重的体力劳动，并提高搬运效率。
3.相关技术中，搬运机器人通常包括移动底座以及设置在移动底座上的本体。其中，移动底座包括底盘以及设置在底盘上的驱动轮组件，通过驱动轮组件带动本体在仓库中移动，以实现搬运机器人转运货物的功能。
4.但是，上述的驱动轮组件的结构比较复杂，不利于搬运机器人的组装和拆卸。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本公开实施例提供一种驱动轮组件、移动底座及搬运机器人，便于搬运机器人的组装和拆卸。
6.为了实现上述目的，本公开实施例提供如下技术方案：
7.本公开实施例的第一方面提供一种驱动轮组件，其包括：电机轴、行星传动机构和轮毂；
8.所述电机轴具有齿轮端，所述齿轮端与所述电机轴一体件；所述轮毂具有安装腔，所述行星传动机构设置在所述安装腔内，并与所述轮毂的内表面连接；
9.所述行星传动机构包括行星架以及设置在所述行星架上的多个行星轮，各个所述行星轮均与所述齿轮端啮合；
10.所述电机轴被配置为：通过所述行星传动机构带动所述轮毂转动。
11.在一种可能的实现方式中，电机轴包括顺次连接的第一段、第二段和第三段，所述齿轮端设置在所述第三段背离所述第二段的端部，所述第二段的直径大于所述第一段的直径和所述第三段的直径，以使所述第一段与所述第二段之间形成第一台阶面，所述第三段与所述第二段之间形成第二台阶面；
12.所述第一段和/或所述第三段上设置有第一轴承。
13.在一种可能的实现方式中，还包括电机壳以及设置在所述电机壳内的转子；所述电机轴的第一段、第二段以及部分所述第三段位于所述电机壳内，且所述第一段与所述转子连接；所述电机轴的齿轮端位于所述电机壳外。
14.在一种可能的实现方式中，所述第一轴承为圆锥滚子轴承。
15.在一种可能的实现方式中，所述驱动轮组件还包括制动机构，所述制动机构套设所述第一段上，并位于所述第一轴承与所述第一台阶面之间。
16.在一种可能的实现方式中，所述驱动轮组件还包括具有啮合部的轴承安装支架和
第二轴承，所述啮合部与所述至少两个行星轮啮合；
17.所述第二轴承套设在所述轴承安装支架上，并与所述行星架抵接。
18.在一种可能的实现方式中，所述第二轴承的个数为两个，两个所述第二轴承间隔套设在所述轴承安装支架上。
19.在一种可能的实现方式中，所述行星架包括本体和第一环形安装板，所述第一环形安装板设置在所述本体朝向所述电机轴的一侧，且所述第一环形安装板与所述轴承安装支架连接；
20.所述轴承安装支架包括与所述行星轮啮合的齿圈和第二环形安装板，所述第二环形安装板设置在所述齿圈远离所述行星架的一侧，所述第二环形安装板与所述第一环形安装板围成容置空间；
21.所述第二轴承位于所述容置空间内，且所述第二轴承的外表面分别与所述齿圈的外表面和所述第一环形安装板的内表面抵接。
22.在一种可能的实现方式中，所述第一环形安装板与所述第二环形安装板通过螺钉固定连接。
23.在一种可能的实现方式中，还包括弹性件，所述弹性件包覆在所述轮毂的外周面上。
24.与相关技术相比，本公开实施例提供的驱动轮组件具有如下的优点：
25.本公开实施例提供的驱动轮组件，通过将电机轴、行星传动机构和轮毂集成在一个部件中，避免了再与移动底座的其他部件装配时再次装配驱动轮组件，具有集成化程度高的优势。
26.此外，将电机轴的末端加工成齿轮状，充当了行星齿轮系中的太阳轮，起到简化驱动轮组件的结构，进一步地提高驱动轮组件的集成度。
27.本公开实施例的第二方面提供一种移动底座，其包括：包括底盘和第一方面所述的驱动轮组件，所述驱动轮组件设置在所述底盘上。
28.本公开实施例的第三方面提供一种搬运机器人，包括第二方面提供的移动底座。
29.除了上面所描述的本公开实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本公开实施例提供的驱动轮组件、移动底座及搬运机器人所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
30.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，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。
31.图1为本公开实施例提供的驱动轮组件的立体图；
32.图2为本公开实施例提供的驱动轮组件的剖视图一；
33.图3为本公开实施例提供的电机轴的示意图；
34.图4为本公开实施例提供的驱动轮组件的剖视图二；
35.图5为本公开实施例提供的驱动轮组件的剖视图三；
36.图6为本公开实施例提供的搬运机器人的示意图。
37.附图标记说明：
38.10：电机轴；11：第一段；111：第一子段；112：第二子段；113：第三子段；12：第二段；13：第三段；14：齿轮端；15：第一台阶面；16：第二台阶面；17：第三台阶面；18：第四台阶面；
39.20：行星传动机构；21：行星架；211：本体；212：第一环形安装板；22：行星轮；
40.30：轮毂；
41.40：第一轴承；
42.50：电机壳；51：转子；60：制动机构；
43.70：轴承安装支架；71：齿圈；72：第二环形安装板；
44.80：第二轴承；
45.90：弹性件；
46.100：移动底座；110：机架；120：货叉；130：隔板。
具体实施方式
47.正如背景技术所述，相关技术中驱动轮组件通常为分体结构。例如，驱动轮组件通常包括驱动轮以及与驱动轮连接的驱动系统。但是该驱动轮组件具有集成化程度低的缺陷。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于：驱动系统通常包括驱动电机、制动机构和减速器机构，这些部件都是单独存在，使用者也是单独购买此类部件。当使用者组装驱动轮组件时，需要将驱动轮、驱动电机、制动机构和减速器机构一一装配组合到一起。如此，具有装配难度大和集成化程度低的缺陷。
48.针对上述技术问题，本公开实施例提供了一种驱动轮组件、移动底座及搬运机器人，通过将电机轴、行星传动机构和轮毂集成在一个部件中，避免了再与移动底座的其他部件装配时再次装配驱动轮组件的各个部件，具有集成化程度高的优势。
49.此外，将电机轴的末端加工成齿轮状，充当了行星齿轮系中的太阳轮，起到简化驱动轮组件的结构，进一步地提高驱动轮组件的集成度。
50.为了使本公开实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本公开保护的范围。
51.请参考附图1至附图5，本公开实施例提供了一种驱动轮组件，该驱动组件可以应用到搬运机器人的移动底座上，以带动搬运机器人移动到指定区域内，进行货物的搬运。
52.驱动轮组件包括电机轴10、行星传动机构20和轮毂30；电机轴10具有齿轮端14，齿轮端14与电机轴10为一体件。例如，请参考附图3，沿电机轴10的长度方向，电机轴10具有相对设置的第一端和第二端。其中，第一端用于与其他的动力部件连接，利用动力部件的动力输出，带动电机轴进行转动，进而带动轮毂30转动。第二端的外周面用于加工成齿轮结构，以形成齿轮端14。
53.轮毂30具有安装腔，行星传动机构20设置在安装腔内，并与轮毂30的内表面连接。
安装腔的形状可以为规则形状，也可以为不规则的形状。
54.行星传动机构20包括行星架21以及设置在行星架21上的多个行星轮22，各个行星轮22均与齿轮端14啮合；电机轴10被配置为：通过行星传动机构20带动轮毂30转动。
55.当电机轴10工作时，电机轴10的齿轮端14与各个行星轮22啮合，以使得驱动载荷通过行星轮22传递至行星架21，进而通过行星架21带动轮毂30转动，以实现驱动轮组件的移动功能。本实施例通过将电机轴的末端加工成齿轮状，充当了行星齿轮系中的太阳轮，不必像相关技术中再去配置行星齿轮系中的太阳轮，起到简化驱动轮组件的结构，进一步地提高驱动轮组件的集成度。
56.此外，轮毂30内具有安装腔，如此，可以将行星传动机构和电机轴的部分集成在轮毂30的安装腔内。当需要与移动底座的其他部件装配时，可以避免再次装配驱动轮组件中各个部件，具有集成化程度高的优势。
57.请参考附图3，在一些实施例中，电机轴10包括顺次连接的第一段11、第二段12和第三段13。以附图3所示的方位为例，第一段11、第二段12和第三段13从左往右依次排布。为了方便对第一段11、第二段12以及第三段13的位置的描述，不妨将附图3中，将电机轴10的左端部到第一条虚线之间的区域为记为第一段11，第一条虚线与第二条虚线之间的区域记为第二段12，第二条虚线与电机轴10的右端部之间的区域记为第三段13。
58.齿轮端14设置在第三段13背离第二段12的端部。也就是说，齿轮端14设置在第三段13的右端部。
59.第二段12的直径大于第一段11的直径和第三段13的直径，以使第一段11与第二段12之间形成第一台阶面15，第三段13与第二段12之间形成第二台阶面16。第一段11和/或第三段13上设置有第一轴承40。也就是说，第一段11和第三段13中之一上设置有第一轴承40。或者第一段11和第三段13上均设置有第一轴承40。
60.第一轴承40可以用作行星架21的支撑轴承，用于保证行星传动机构20的平稳运行。其中，第一轴承40可以为圆锥滚子轴承。如此，可以防止电机轴10沿垂直于其轴线的方向发生滑动，提高了驱动轮组件的安全性。
61.第一轴承40的个数可以为一个，也可以为多个。可以根据驱动轮组件在使用过程中的实际受力情况选择第一轴承40的个数。如此，既可以保证驱动轮组件的正常运行，也可以降低驱动轮组件的成本。
62.从第一段11指向第三段13的方向上，第一段11的直径可以处处相等，也可以不等。示例性地，第一段11至少包括依次连接的第一子段111、第二子段112和第三子段113，其中，第一子段111、第二子段112和第三子段113的直径依次增加，以使得第一子段111与第二子段112之间形成第三台阶面17，第二子段112与第三子段113之间形成第四台阶面18。
63.第一段11中也具有第三台阶面17，第三台阶面17可以用作套设在第一段11上的第一轴承40的止挡面，用于给设置在第一段11上的第一轴承40进行限位，方便第一轴承40的安装。
64.第四台阶面18可以方便其他部件的安装。比如，第四台阶面18可以方便制动机构的安装。
65.示例性地，驱动轮组件还包括制动机构60，制动机构60套设第一段11上，并位于第一轴承40与第一台阶面15之间。其中，第四台阶面18可以作为制动机构60的止挡面，用于给
设置在第一段11上的制动机构60进行限位，方便制动机构60的安装。
66.制动机构60可以为抱闸式结构，例如，制动机构60可以包括第一制动部、第二制动部以及分别与第一制动部和第二制动部连接的驱动部。第一制动部和第二制动部分别位于电机轴的两侧，驱动部能够带动第一制动部和第二制动部朝向或者背离电机轴运动。
67.当驱动部带动第一制动部和第二制动部朝向电机轴10运动，并与电机轴10抵接时，可以对电机轴10的刹车制动。
68.当驱动部带动第一制动部和第二制动部沿背离电机轴10的一侧运动时，与电机轴10解除接触，以保证电机轴10正常工作。
69.本实施例通过将制动机构60集成在驱动轮组件中，如此，可以最大程度地提高驱动轮组件的集成度。
70.在一些实施例中，驱动轮组件还包括电机壳50以及设置在电机壳50内的转子51。电机壳50用于给转子51和部分的电机轴10提供安装空间。
71.电机轴10的第一段11、第二段12以及部分第三段13位于电机壳50内，且第一段11与转子51连接。电机轴10的齿轮端14位于电机壳50外。
72.当转子51的转动时，带动电机轴10和行星架21转动，进而带动轮毂30转动，实现驱动轮组件的移动功能。
73.在一些实施例中，驱动轮组件还包括轴承安装支架70和第二轴承80。其中，轴承安装支架70包括啮合部(图中未示出)，啮合部与至少两个行星轮22啮合。
74.第二轴承80套设在轴承安装支架70上，第二轴承80的外周面与行星架21抵接。本实施例中，第二轴承80既可以作为行星架21的支撑部件，也可以支撑轮毂30和行星架21转动，使得驱动轮组件的结构更加简单，进一步地减小了驱动轮组件的体积和重量。此外，第二轴承80还可以保证行星传动机构20的受力平衡，增加行星架21和轮毂30在转动过程中的稳定性。
75.第二轴承80的个数可以为一个，也可以为两个。当第二轴承80的个数为两个时，两个第二轴承80间隔套设在轴承安装支架70上。如此，可以最大程度地增加行星架21和轮毂30在转动过程中的平稳性。
76.第二轴承80的类型可以有多种选择，例如，请参考附图2和附图4，第二轴承80可以为深沟球轴承，深沟球轴承在承受径向载荷的同时，也能承受一定的轴向载荷，且该类轴承还具有摩擦系数小和极限转速高的优势。
77.又例如，请参考附图5，第二轴承80的类型可以为圆柱滚子轴承，此类轴承具有安装和拆卸比较方便的优势。
78.在一些实施例中，请继续参考附图2，行星架21包括本体211和第一环形安装板212。
79.本体211可以包括盖板，电机轴10延伸至电机壳50外的一端与盖板固定连接。第一环形安装板212设置在本体211朝向电机轴10的一侧，并与轴承安装支架70固定连接。鉴于轴承安装支架70与行星轮22啮合传动，电机轴10与行星轮22啮合传动，如此，电机轴10可以通过行星轮22和轴承安装支架70带动行星架21转动，进而带动轮毂30转动。
80.在本实施例中，本体211可以对行星轮22、第一轴承40和第二轴承80进行保护，防止外部环境的杂质或者污染物对上述的部件造成损坏，提高了驱动轮组件的使用寿命。
81.轴承安装支架70包括与行星轮22啮合的齿圈71和第二环形安装板72，齿圈71构成啮合部。
82.第二环形安装板72设置在齿圈71远离行星架21的一侧，第二环形安装板72与第一环形安装板212围成容置空间；第二轴承80位于容置空间内，第二轴承80的外表面分别与齿圈71的外表面和第一环形安装板212的内表面抵接。如此，容置空间的设置一方面可以对第二轴承80进行防护，防止外部环境的污染，另一方面又可以占用更小的空间，提高了驱动轮组件的集成度。
83.在一些实施例中，第一环形安装板212与第二环形安装板72通过螺钉固定连接。例如，第一环形安装板212上设置有螺纹孔，第二环形安装板72上具有与螺纹孔相对应的连接孔，螺钉的螺纹段依次穿过连接孔后螺纹连接的螺纹孔内。如此，具有连接强度高的优势。
84.需要说明的是，螺钉可以为沉头螺钉，螺钉的头部位于连接孔内。如此，可以避免螺钉剐蹭其他的部件，提高了驱动轮组件的安全性。
85.第一环形安装板212与第二环形安装板72的连接方式并不仅限于此，例如，第一环形安装板212和第二环形安装板72还可以通过键连接、过盈配合或者粘结的方式固定连接。
86.在一些实施例中，驱动轮组件还包括弹性件90，弹性件90包覆在轮毂30的外周面上。弹性件90的材质可以包括聚氨酯或者橡胶，采用包胶工艺包覆于轮毂30的外表面上，起到耐磨和抗冲击的功能。
87.本公开实施例还提供一种移动底座，包括底盘和上述实施例中的驱动轮组件，驱动轮组件设置在底盘上。其中，驱动轮组件的个数至少为两个。驱动轮组件带动底盘以及位于底盘上的其他部件在仓库或者其他空间内移动。
88.驱动轮组件集电机轴10、行星传动机构20、制动机构60以及轮毂30于一体。当电机轴10旋转时，带动行星传动机构20的行星轮22和行星架21旋转，进而带动轮毂30转动。
89.在实际使用过程中，可以将驱动轮组件作为整体部件进行售卖，如此，使用者可以直接将驱动轮组件与底盘进行安装即可。与相关技术中，使用者需要对驱动轮、驱动将、行星传动机构20以及制动机构60均与底盘进行单独装配的技术方案相比，可以简化使用者对移动底座的装配操作，提高了装配效率。
90.请参考附图6，本公开实施例还提供了一种搬运机器人，该搬运机器人包括移动底座100、机架110和货叉120。移动底座100用于承载机架110和货叉120，并带动机架110和货叉120移动至作业位置。其中，移动底座100的结构和工作原理已在上述实施例中进行了详细的阐述，在此，本实施例不再多加赘述。
91.机架110的底端安装在移动底座100上，例如，机架110的底端焊接在移动底座100的上表面上，其中，机架110可以包括两个间隔设置的立柱，立柱的底端固定在移动底座上。
92.立柱之间设置多个隔板130，多个隔板将机架分隔成多层，以形成多层存储货架，多层存储货架的任意一层均可以用于暂存货物，这样，搬运机器人可以一次搬运多个货物，从而提高搬运机器人的搬运效率。
93.货叉120滑动安装在机架110上，例如，货叉120可以滑动安装在立柱上，且货叉120能够沿垂直于移动底座110的方向移动，以调整货叉120距离地面的高度，进而方便货叉取放位于不同高度处的货物。
94.本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都
是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
95.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
96.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，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公开各实施例技术方案的范围。