一种机器人的制作方法

本申请涉及天线技术，尤其涉及一种机器人。

背景技术：

目前，机器人已经广泛应用于仓储、物流等领域，用于实现对货物的自动化运输。

当前，用于机器人与外界通信的天线都是内置在机壳内部，其被包围在轮底盘、喷漆的外壳以及支持立柱的铁板等金属部件之间，因为金属器件对电磁波的反射和吸收，造成信号强度衰减，进而导致整机接收灵敏度下降，影响了搬运设备的通信的可靠性。

技术实现要素：

本申请提供一种机器人，以实现机器人能够可靠地与外界进行通信。

本申请提供了一种机器人，包括底盘，所述底盘设置有外壳，所述外壳的侧壁处设置有至少一个天线，每个所述天线均设置有触点；所述触点通过馈线与所述机器人主板相连；且所述外壳对应于所述天线处设有金属净空区。

可选的，所述外壳的侧壁处设置有至少一个容置区，所述天线设置于所述容置区内；所述容置区朝向所述底盘内腔的一侧设有开口，且所述开口与所述触点位置对应，所述馈线穿过所述开口与所述触点相连。

可选的，所述金属净空区覆盖所述容置区；所述触点伸出所述开口与所述馈线相连。

可选的，所述底盘内腔对应于每个所述容置区的位置处均设有转接板，所述天线通过所述转接板与所述机器人主板相连，其中，

所述转接板朝向所述天线的一侧设有弹针，所述弹针与所述触点相抵，以通过所述弹针将所述转接板与所述天线的触点相导通；

所述转接板还设置有射频连接器，所述射频连接器通过馈线与所述机器人主板相连。

可选的，所述触点包括馈电点和馈地点，所述弹针为具有信号针和接地针的双针结构，且所述信号针与所述接地针隔离设置；其中，

所述馈电点与所述信号针相导通，所述馈地点与所述接地针相导通；

所述射频连接器的信号管脚通过信号线与所述信号针相连，所述射频连接器的接地管脚与通过另一信号线与所述接地针相连。

可选的，所述转接板通过具有设定高度的固定柱固定于所述底盘，通过所述固定柱设置所述转接板正对所述金属净空区；

所述射频连接器为sma型连接器。

可选的，所述天线的长度和形状根据所述金属净空区的介电常数以及所述金属净空区的厚度进行调节。

可选的，所述容置区为两个，两个所述容置区对称设置在所述外壳的两侧，且每个所述容置区内均设置一个所述天线。

可选的，设置于两个所述容置区的天线为第一天线和第二天线，所述第一天线为垂直极化天线，且所述第一天线与水平方向具有第一预设夹角；所述第二天线为水平极化天线，且所述第二天线与水平方向具有第二预设夹角；所述第一预设夹角与所述第二预设夹角之和为90度。

可选的，每个所述天线均包括第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体匹配2.4ghz频段，所述第二辐射体匹配5ghz频段。

本申请通过在机器外壳处设置天线，使得天线离开底盘的金属覆盖区，从而降低了机器人底盘区域的金属器件对天线的屏蔽和遮挡影响，提高了天线的通信效果；通过在外壳对应天线的位置设置金属净空区，让天线不失真地接收和辐射电磁波信号，最大程度发挥天线性能，提高了天线的信号强度，确保了机器人具有良好的通信效果。

附图说明

图1是本申请提供的一种机器人的结构示意图；

图2是图1中天线区域的局部放大图；

图3是本申请提供的转接板的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本申请提供的一种机器人的结构示意图，该机器人可以为自动搬运机器人，机器人通过所设置的天线向外辐射或接收电磁波信号，实现机器人与外界的通信。该机器人包括底盘10，底盘10设置有外壳20，外壳20的侧壁处设置有至少一个天线，每个天线30均设置有触点；触点通过馈线50与机器人主板40相连；外壳20对应于天线30处设有金属净空区。

其中，底盘10为机器人的承重部件，可用于承载电池、电机等机器人配件。同时可在底盘设置行走轮，以让机器人通过行走轮按照预设指令移动。底盘上设置铁板和金属立柱，用于支撑机器人的传动机构等部件，使得机器人能够具有搬运功能。

底盘10设置有外壳20，以保护底盘及布设在底盘内的相关器件。在一个实施例中，通过所设置的外壳20和底盘上的铁板，使得底盘内部形成空腔结构，将机器人的电池、电机等配件均布设在该空腔内，同时将机器人主板40等电子器件设置在该空腔内。

外壳20选用塑料或者其他非金属材料制作而成，避免因为使用金属材料对天线造成屏蔽影响。外壳20的侧壁设置至少一个天线，即所布设的天线30的数量为一个或多个，且一个或多个天线均设置在机器人的外壳20上，例如，可将天线30固定在外壳的外侧壁，使得天线30离开底盘腔体。底盘10的四周因为布设有大量金属器件，考虑到金属对电磁波具有吸收和反射作用，因而当天线30设置在底盘内腔时，这些金属器件会对天线30形成屏蔽作用，降低了天线30的辐射效果。将天线30设置在机器人外壳20处，相当于是将天线30移出了金属器件的屏蔽空间，从而降低了金属器件对天线30的屏蔽、干扰影响。同时，将天线30设置在外壳20处，使得天线30远离底盘内部的射频器件的影响，从而也降低了这些射频器件所产生的射频信号对天线30通信效果的干扰。

因为外壳20具有一定的厚度，在一个实施例中，将天线30设置于外壳20侧壁内，使得天线30与外壳20融为一体。图2为本申请提供的天线区域的局部放大图，从图2可以看出，外壳20的侧壁处设置有至少一个容置区202，天线30设置于容置区202内；容置区202朝向底盘内腔的一侧设有开口，且开口与触点301位置对应，馈线50穿过开口与触点301相连。馈线50可选用常用的同轴电缆。通过在外壳20侧壁设置容置区202，可以实现将天线30布设在容置区202内，使得天线30与外壳20具有一体结构，不仅能稳定地固定天线30，避免了天线在使用过程中因为反复晃动而脱落的可能；同时，相比于将天线30设置在外壳20外部，天线30受到外壳20的保护，避免了与其他器件发生碰撞而损坏天线30的可能。在另一实施例中，通过注塑方式将天线30与外壳20一体成型，实现将天线30与外壳20融为一体。

外壳20对应于天线30处设有金属净空区201，是为了降低天线30所受到的屏蔽影响，进一步提高了天线30的辐射效果。具体地，如图2所示，外壳20对应于容置区202位置处设有金属净空区201，且金属净空区201至少覆盖容置区202，金属净空区201不含有金属、磁性物质，使得金属净空区201对电磁波信号不具有屏蔽作用，从而保证了天线30能够不失真地接收外界的电磁波信号以及不失真地向外辐射电磁波信号。例如，通常是通过喷涂的方法对外壳20进行处理，以使外壳20呈现既定的外观效果，在进行喷涂前，先根据容置区202的面积确定金属净空区201的位置及尺寸，使得金属净空区201能够覆盖容置区和容置区周围一定的范围，然后对该区域喷涂无金属漆，形成金属净空区201。

在另一个实施例中，为了更好地保护馈线50，避免馈线50因为长期悬空而产生脱落或松动现象，在底盘10空间内还设置有转接板80，具体地，底盘内腔对应于每个容置区202的位置处均设有转接板80，天线30通过转接板80与机器人主板40相连。

图3为本申请提供的转接板的结构示意图，其中，转接板80朝向天线30的一侧设有弹针801，弹针801与触点301相抵，以通过弹针801将转接板80与天线30的触点301相导通；

转接板80还设置有射频连接器802，射频连接器802通过馈线50与机器人主板40相连。

转接板80可以采用pcb电路板，转接板80上至少设置有两根信号线，其中一根用于传输射频信号，一根用于接地，再通过对转接板80进行封装，使得转接板80具有一定的支撑强度。

通常，机器人主板40上设置射频信号口60，馈线50与该射频信号口60相连。在转接板80的一侧设置弹针801，另一侧设置射频连接器802，并将设置有弹针801的一侧朝向天线30，这样设置的好处在于，一方面因为弹针801的弹性作用，使得转接板80能够始终与天线30触点301相导通，保证射频信号的稳定传输；另一方面，射频连接器802朝向机器人主板40，使得馈线50无需转换方向即可直接与转接板80相连，最大程度地避免馈线50在小范围内的弯折，因为馈线50为硬线，因而避免馈线在小范围内的弯折，从而保护了馈线50不受到损坏。通常在使用时，馈线50都具有一定的富余长度，若不对馈线50进行固定，则全部馈线50重量将由馈线与天线的连接点承载，这样很容易导致天线30接触处出现松动和脱落风险，通过设置转接板80，并将馈线50固定在转接板上，这样，馈线50的重量便由转接板80承载，使得馈线50与天线30的连接处不再承受额外重力，从而最大限度地确保馈线50与天线30的连接处能够处于稳定状态，保证了馈线50与天线30之间能够可靠地进行信号传输且延长了馈线的使用寿命。

在一个实施例中，转接板80通过具有设定高度的固定柱90固定于底盘10，通过固定柱90设置转接板80正对容置区202，具体是将转接板80的弹针801正对天线的触点301位置，且触点301伸出开口与弹针801相接触。使得弹针801正好与触点301相抵。固定柱90可采用具有高度调节功能的固定柱90，使得经过高度调节后，转接板80上的弹针801能够正对天线30触点301。在另一实施例中，固定柱90设置有两根，两个固定柱90相隔一定距离分别与转接板80通过螺杆100和螺母110配合的方式固定连接，从而让转接板80同时在两个位置受到支撑和限位的作用力，提高了转接板80的稳定性，保证了转接板80与天线30间始终能够稳定、可靠连接。同时，通过螺杆100和螺母110配合的方式将转接板80与固定柱90进行固定，可以根据需要对转接板80进行拆除，以方便在转接板80出现故障时，进行维修或更换。例如，在某些情况下，可能会出现弹针801弹性减弱，导致转接板与天线触点接触松动而使得机器人通信信号减弱，此时，通过松动螺母110可快速拆除转接板80，更换弹针801，提高了维修和保养的效率。

触点301是天线30与射频器件的信号转接点，具体地，天线30将接收到的电磁波信号经由触点301通过馈线50传送至机器人主板40，同时，天线30通过馈线50经由触点301接收机器人主板40发射的射频信号，完成机器人主板40与外部的通信。

在一个实施例中，触点301包括隔离设置的馈电点和馈地点，弹针801为具有信号针和接地针的双针结构，且信号针与接地针隔离设置；其中，

馈电点与信号针相导通，馈地点与接地针相导通；

射频连接器802的信号管脚通过信号线与信号针相连，射频连接器802的接地管脚与通过另一信号线与接地针相连。

由上可见，通过设置转接板80，并在转接板80的一侧设置射频连接器802，与馈线50相连；在转接板80的另一侧设置弹针801，与天线30相导通，从而通过转接板80实现了天线30与馈线50的连接，在不影响信号传输的情况下，提高了馈线的连接稳定性，延长了馈线50的使用寿命。

在一个实施例中，射频连接器802采用sma型转接器，sma型转接器因为具有四个固定管脚，从而提升了射频连接器802与转接板80的接触稳定性。

为了进一步提高天线30的通信效果，在一个实施例中，容置区为两个，两个容置区对称设置在外壳20的两侧，且每个容置区202内均设置一个天线。具体地，一个容置区202设置在机器人的正前方，另一个容置区202设置在机器人的正后方，这样，两个容置区202内的天线30分别在机器人的前方和后方呈现较好的辐射效果。通过设置两个天线，形成空间分集，在机器人主板40上通过设置相应的合并电路，从两个天线信号中自动选用信号幅度较大、信噪比最佳的一路信号，作为当前的通信信号，从而降低了信道衰落的影响，提高了天线的通信灵敏度，让机器人始终能够得到可靠的通信信号。

进一步的，两个天线采用不同的极化方式，且两个天线具有最大隔离度，以保证机器人在任何时刻都能得到最佳的通信信号。具体地，置于两个容置区202的天线30为第一天线和第二天线，第一天线为垂直极化天线，第二天线为水平极化天线；两天线夹角为90度。

其中，第一天线为垂直极化，第二天线为水平极化。在一个实施例中，将第一预设夹角设置为90度，将第二预设夹角设置为0度，实现第一预设夹角与第二预设夹角之和为90度。在另一实施例中，将第一预设夹角和第二预设夹角均设置为45度，实现第一预设夹角与第二预设夹角之和为90度。注意，上述对于第一预设夹角和第二预设夹角的设置方法仅为示例，不应理解为对本实施例的限定。将两个天线与水平方向夹角之和设置为90度的好处在于(当然，也可以是两个天线都与竖直方向的夹角之和为90度)，当其中的一个天线在某一时刻对信号衰减较大时，另一个天线在该时刻对信号的衰减则较小，因而，通过上述设置，可以实现两个天线具有最大隔离度，进而通过将两个天线进行切换，使得机器人在任何时刻都能够得到最佳的通信信号。

在上述技术方案的基础上，每个天线30均为双频天线，具体地，每个天线30均包括第一辐射体和第二辐射体；其中，第一辐射体匹配2.4ghz频段，第二辐射体匹配5ghz频段。在一个实施例中，天线30采用pifa天线，通过调节pifa天线的源点与接地端和开路端的距离，实现对天线的长度进行调节。

因为在外壳20上设置了金属净空区201，而不同材料制成的金属净空区具有不同的介电常数，不同的介电常数会对电磁波的波长产生影响。因而需要根据所采用的金属净空区的介电常数和金属净空区的厚度调节天线的长度，以使得天线达到最佳谐振频率，从而让机器人得到最佳的通信信号。

该机器人的工作原理为：通过在机器人外壳处设置天线，并对天线区域进行隔离处理，使得天线最大程度地避开金属器件和金属材料的屏蔽作用，从而提高了机器人的通信信号强度。

本申请通过在机器外壳处设置天线，使得天线离开底盘的金属覆盖区，从而降低了机器人底盘区域的金属器件对天线的屏蔽和遮挡影响，提高了天线的通信效果；通过在外壳对应天线的位置设置金属净空区，让天线不失真地接收或辐射电磁波信号，从而进一步提高了信号强度，最大程度发挥天线性能，使得机器人具有良好的通信信号。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。