移动底盘及机器人

摘要

本发明提供一种移动底盘，包括车架和轮组机构，车架安装有锁紧装置和定位装置，锁紧装置和定位装置相对设置且信号连接。轮组机构包括多个底轮组件，每个底轮组件均包括机械连接的悬臂和舵轮模块，悬臂可滑动地安装于车架，且位于锁紧装置和定位装置之间，舵轮模块安装于悬臂远离车架的一端，用于带动悬臂相对于车架滑动，悬臂与定位装置相邻的一侧设置有第一定位片，当悬臂相对于车架滑动而使得定位装置感应到第一定位片时，锁紧装置将悬臂锁紧于所述车架。本发明还提供一种机器人，包括机器人执行主体以及移动底盘。本发明提供的移动底盘及机器人，通过设置锁紧装置与定位装置的配合，实现了悬臂的伸出与锁紧，减少了移动底盘占用的空间，扩大了移动底盘的适用范围。

权利要求

1.一种移动底盘，其特征在于，包括：

车架，安装有锁紧装置和定位装置，所述锁紧装置和所述定位装置相对设置且信号连接；及

轮组机构，包括多个底轮组件，每个底轮组件均包括机械连接的悬臂和舵轮模块，所述悬臂可滑动地安装于所述车架，且位于所述锁紧装置和所述定位装置之间，所述舵轮模块安装于所述悬臂远离所述车架的一端，用于带动所述悬臂相对于所述车架滑动，所述悬臂与所述定位装置相邻的一侧设置有第一定位片，当所述悬臂相对于所述车架滑动而使得所述定位装置感应到所述第一定位片时，所述锁紧装置将所述悬臂锁紧于所述车架。

2.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述悬臂与所述锁紧装置相邻的一侧设置有第一防滑排齿，所述锁紧装置与所述悬臂相邻的一侧设置有第二防滑排齿，当所述悬臂相对于所述车架滑动而使得所述定位装置感应到所述第一定位片时，所述锁紧装置驱动所述第二防滑排齿向靠近所述悬臂的方向移动以与所述第一防滑排齿接触，从而将所述悬臂锁紧于所述车架。

3.根据权利要求2所述的移动底盘，其特征在于，所述锁紧装置还包括安装板和电缸，所述电缸固定安装于所述车架，所述安装板可滑动地安装于所述电缸并与所述第二防滑排齿固定连接，所述电缸包括可伸缩的推杆，所述推杆远离所述电缸的一端与所述第二防滑排齿固定连接，用于驱动所述第二防滑排齿相对于所述悬臂移动。

4.根据权利要求3所述的移动底盘，其特征在于，所述悬臂与所述定位装置相邻的一侧还设置有第二定位片，所述第一定位片与所述第二定位片沿平行于所述悬臂的延伸方向间隔设置，当所述悬臂相对于所述车架滑动而使得所述定位装置感应到所述第二定位片时，所述锁紧装置将所述悬臂锁紧于所述车架。

5.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述定位装置为光电传感器，所述定位装置固定安装于所述车架靠近所述舵轮模块的一端。

6.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述定位装置用于在感应到所述第一定位片时发出感应信号，所述轮组机构还包括控制模块，所述控制模块用于接收所述定位装置发出的感应信号，并根据所述感应信号控制所述锁紧装置将所述悬臂锁紧于所述车架。

7.根据权利要求1所述的移动底盘，其特征在于，所述车架设有多个滑槽，每个悬臂均具有滑轨，每个滑轨对应收容于一个所述滑槽，从而使得所述悬臂相对于所述车架滑动。

8.根据权利要求7所述的移动底盘，其特征在于，所述车架包括相对的上框架和下框架，所述上框架包括上边框和多个上轮辐，所述下框架包括下边框和多个下轮辐，所述上边框和所述下边框相对且固定连接，所述多个上轮辐和所述多个下轮辐一一对应，且和所述多个底轮组件一一对应，每个悬臂收容于一个对应的上轮辐和一个对应的下轮辐之间，每个上轮辐设有一个所述滑槽，每个悬臂与所述上轮辐相邻的一侧设有所述滑轨。

9.根据权利要求8所述的移动底盘，其特征在于，所述轮组机构包括四个底轮组件，所述上框架包括环形的上边框和四个上轮辐，每个上轮辐均自所述上框架的中心向所述上边框延伸，相邻的两个所述上轮辐的延伸方向相互垂直，所述下框架包括环形的下边框和四个下轮辐，每个下轮辐均自所述下框架的中心向所述下边框延伸，相邻的两个所述下轮辐的延伸方向相互垂直。

10.一种机器人，其特征在于，包括机器人执行主体以及如权利要求1‑9任一项所述的移动底盘，所述机器人执行主体安装于所述移动底盘的车架。

说明书

移动底盘及机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种移动底盘及机器人。

背景技术

[0002] 目前在众多作业的机器人平台方案中，采用AVG底盘与上装工作部件结合的这种方案是目前的主流。人们往往会在AGV底盘上增加支腿系统保证机器人在工作的时候，让其不易倾覆，一般都是让支腿展开，让支腿与地面的接触点与机器人重心的距离大于轮子与地面的接触点与机器人的重心的距离。但这种方案往往会占用机器人的空间，限制了机器人的适用范围，无法满足需求。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种移动底盘及机器人，以解决上述问题。本发明实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

[0004] 第一方面，本发明提供一种移动底盘，包括车架和轮组机构，车架安装有锁紧装置和定位装置，锁紧装置和定位装置相对设置且信号连接。轮组机构包括底轮组件，每个底轮组件均包括机械连接的悬臂和舵轮模块，悬臂可滑动地安装于车架，且位于锁紧装置和定位装置之间，舵轮模块安装于悬臂远离车架的一端，用于带动悬臂相对于车架滑动，悬臂与定位装置相邻的一侧设置有第一定位片，当悬臂相对于车架滑动而使得定位装置感应到第一定位片时，锁紧装置将悬臂锁紧于车架。

[0005] 在一种实施方式中，悬臂与锁紧装置相邻的一侧设置有第一防滑排齿，锁紧装置与悬臂相邻的一侧设置有第二防滑排齿，当悬臂相对于车架滑动而使得定位装置感应到第一定位片时，锁紧装置驱动第二防滑排齿向靠近悬臂的方向移动以与第一防滑排齿接触，从而将悬臂锁紧于车架。

[0006] 在一种实施方式中，锁紧装置还包括安装板和电缸，电缸固定安装于车架，安装板可滑动地安装于电缸并与第二防滑排齿固定连接，电缸包括可伸缩的推杆，推杆远离电缸的一端与第二防滑排齿固定连接，用于驱动第二防滑排齿相对于悬臂移动。

[0007] 在一种实施方式中，悬臂与定位装置相邻的一侧还设置有第二定位片，第一定位片与第二定位片沿平行于悬臂的延伸方向间隔设置，当悬臂相对于车架滑动而使得定位装置感应到第二定位片时，锁紧装置将悬臂锁紧于车架。

[0008] 在一种实施方式中，定位装置为光电传感器，定位装置固定安装于车架靠近舵轮模块的一端。

[0009] 在一种实施方式中，定位装置用于在感应到第一定位片时发出感应信号，轮组机构还包括控制模块，控制模块用于接收定位装置发出的感应信号，并根据感应信号控制锁紧装置将悬臂锁紧于车架。

[0010] 在一种实施方式中，车架设有多个滑槽，每个悬臂均具有滑轨，每个滑轨对应收容于一个滑槽，从而使得悬臂相对于车架滑动。

[0011] 在一种实施方式中，车架包括相对的上框架和下框架，上框架包括上边框和多个上轮辐，下框架包括下边框和多个下轮辐，上边框和下边框相对且固定连接，多个上轮辐和多个下轮辐一一对应，且和多个底轮组件一一对应，每个悬臂收容于一个对应的上轮辐和一个对应的下轮辐之间，每个上轮辐设有一个滑槽，每个悬臂与上轮辐相邻的一侧设有滑轨。

[0012] 在一种实施方式中，轮组机构包括四个底轮组件，上框架包括环形的上边框和四个上轮辐，每个上轮辐均自上框架的中心向上边框延伸，相邻的两个上轮辐的延伸方向相互垂直，下框架包括环形的下边框和四个下轮辐，每个下轮辐均自下框架的中心向下边框延伸，相邻的两个下轮辐的延伸方向相互垂直。

[0013] 第二方面，本发明还提供一种机器人，包括机器人执行主体以及移动底盘，机器人执行主体安装于移动底盘的车架。

[0014] 相较于现有技术，本发明提供的移动底盘及机器人，通过设置锁紧装置与定位装置的配合，实现了悬臂的伸出与锁紧，减少了移动底盘占用的空间，扩大了移动底盘的适用范围。

[0015] 本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

[0017] 图1是本发明实施例提供的移动底盘在一种状态下的结构示意图。

[0018] 图2是本发明实施例提供的移动底盘的拆分结构示意图。

[0019] 图3是本发明实施例提供的移动底盘在另一种状态下的结构示意图。

[0020] 图4是本发明实施例提供的轮组机构在一种视角下的结构示意图。

[0021] 图5是图4在A处的放大图。

[0022] 图6是本发明实施例提供的锁紧装置的结构示意图。

[0023] 图7是本发明实施例提供的轮组机构在另一种视角下的结构示意图。

[0024] 图8是本发明实施例提供的机器人的结构示意图。

[0025] 其中，上述附图包括以下附图标记：

[0026] 机器人1、移动底盘10、车架11、锁紧装置112、第二防滑排齿1121、安装板1123、电缸1125、推杆1126、定位装置113、滑槽116、上框架117、上边框1172、上轮辐1174、下框架118、下边框1182、下轮辐1184、轮组机构13、底轮组件131、悬臂132、第一定位片1321、第二定位片1322、第一防滑排齿1323、滑轨1324、舵轮模块134、控制模块136、机器人执行主体20具体实施方式

[0027] 为了便于理解本实施例，下面将参照相关附图对本实施例进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

[0028] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

[0029] 请参阅图1和图2，本发明提供一种移动底盘10，包括车架11和轮组机构13，车架11安装有锁紧装置112和定位装置113，锁紧装置112和定位装置113相对设置且信号连接。轮组机构13包括底轮组件131，每个底轮组件131均包括机械连接的悬臂132和舵轮模块134，悬臂132可滑动地安装于车架11，且位于锁紧装置112和定位装置113之间，舵轮模块134安装于悬臂132远离车架11的一端，用于带动悬臂132相对于车架11滑动，悬臂132与定位装置113相邻的一侧设置有第一定位片1321，当悬臂132相对于车架11滑动而使得定位装置113感应到第一定位片1321时，锁紧装置112将悬臂132锁紧于所述车架11。在本实施例中，第一定位片1321可以用于在悬臂132相对车架11完全展开时与定位装置113配合，从而实现了移动底盘10在悬臂132完全展开时悬臂132的固定，提升了移动底盘10在悬臂132完全展开时的抗倾覆性能。

[0030] 请继续参阅图2，在本实施例中，悬臂132与定位装置113相邻的一侧还设置有第二定位片1322，第一定位片1321与第二定位片1322沿平行于悬臂132的延伸方向间隔设置，当悬臂132相对于车架11滑动而使得定位装置113感应到第二定位片1322时，锁紧装置112将悬臂132锁紧于车架11。第一定位片1321和第二定位片1322之间的距离即为悬臂132相对车架11移动的最大距离。第二定位片1322相对于第一定位片1321更靠近舵轮模块134。通过第二定位片1322、定位装置113及锁紧装置112的配合，可以使悬臂132在收回时相对车架11固定，适用于作业空间较狭窄的情况。

[0031] 定位装置113固定安装于车架11靠近舵轮模块134的一端，定位装置113用于在感应到第一定位片1321时发出感应信号。在本实施例中，定位装置113为光电传感器。在其他实施方式中，定位装置113还可以是微动开关或者其他结构。

[0032] 请参阅图2和图3，在本实施例中，车架11设有多个滑槽116，滑槽116自车架11的中心向靠近舵轮模块134的方向延伸，滑槽116可以用于安装悬臂132。

[0033] 具体地，车架包括相对的上框架117和下框架118。上框架117包括上边框1172和多个上轮辐1174，在本实施例中，上边框1172大致为八边形的杆体，上轮辐1174自上边框1172的中心至侧边延伸且相邻的两个上轮辐1174之间相互垂直，使上轮辐1174呈“十”字形安装于上轮辐1174，并以车架11为中心均匀分布。每个上轮辐1174设有一个滑槽116。

[0034] 下框架118包括下边框1182和多个下轮辐1184。上边框1172和下边框1182相对且固定连接，多个上轮辐1174和多个下轮辐1184一一对应，且和多个底轮组件131一一对应。下边框1182和下轮辐1184的结构可以分别参照上边框1172和上轮辐1174的结构，此处不再细述。

[0035] 请参阅图3和图4，在本实施例中，轮组机构13包括四个底轮组件131，上框架117包括环形的上边框1172和四个上轮辐1174，每个上轮辐1174均自上框架117的中心向上边框1172延伸，相邻的两个上轮辐1174的延伸方向相互垂直，下框架118包括环形的下边框1182和四个下轮辐1184，每个下轮辐1184均自下框架118的中心向下边框1182延伸，相邻的两个下轮辐1184的延伸方向相互垂直。

[0036] 悬臂132大致为长条形的杆体，在本实施例中，杆体为空心结构，这样可以减少移动底盘10的重量以及生产成本。悬臂132远离车架11的一端焊接有安装盘，安装盘可以用于安装舵轮模块134。

[0037] 请参阅图3和图5，悬臂132与锁紧装置112相邻的一侧设置有第一防滑排齿1323，第一防滑排齿1323与第一定位片1321设置于悬臂132的相对两个侧面，第一防滑排齿1323沿平行于悬臂132的延伸方向延伸。第一防滑排齿1323包括多个防滑齿，防滑齿沿垂直于悬臂132的延伸方向延伸，并用于阻挡悬臂132相对车架11的移动。在其他实施方式中，防滑齿的延伸方向还可以于悬臂132的延伸方向呈其他角度，具体可以根据实际情况设定，满足阻挡悬臂132相对车架11的移动即可。

[0038] 每个悬臂132均收容于一个对应的上轮辐1174和一个对应的下轮辐1184之间，具体地，每个悬臂132与上轮辐1174相邻的一侧均设有滑轨1324，滑轨1324沿平行于悬臂132的延伸方向延伸，每个滑轨1324对应收容于一个滑槽116，从而使得悬臂相对于车架滑动。

[0039] 请参阅图5和图6，锁紧装置112与悬臂132相邻的一侧设置有第二防滑排齿1121，当悬臂132相对于车架11滑动而使得定位装置113感应到第一定位片1321时，锁紧装置112驱动第二防滑排齿1121向靠近悬臂132的方向移动以与第一防滑排齿1323接触，从而将悬臂132锁紧于车架11。第二防滑排齿1121与第一防滑排齿1323的结构大致相同，并且与第一防滑排齿1323相互错开设置，以实现第一防滑排齿1323与第一防滑排齿1323的卡合。第二防滑排齿1121的延伸长度可以小于第一防滑排齿1323的延伸长度，具体可以根据实际情况设定，满足对悬臂132的锁紧作用即可。

[0040] 在本实施例中，锁紧装置112还包括安装板1123和电缸1125，安装板1123可滑动地安装于电缸1125并与第二防滑排齿1121固定连接。电缸1125固定安装于车架11，电缸1125包括可伸缩的推杆1126，推杆1126远离电缸1125的一端与第二防滑排齿1121固定连接，推杆1126用于驱动第二防滑排齿1121相对于悬臂132移动。当需要对悬臂132进行锁紧时，电缸1125的推杆1126会伸出，将第二防滑排齿1121推出并将第二防滑排齿1121抵在第一防滑排齿1323上，防止第一个防滑排齿和第二防滑排齿1121之间的相对移动。

[0041] 在其他实施方式中，安装板1123和电缸1125还可以用液压缸或者气缸等其他驱动装置代替。作为一种示例，锁紧装置112包括液压缸时，液压缸设置有无杆腔的一端可以固定于车架11，液压缸设置有杆腔的一端可以与第二防滑排齿1121固定连接，通过液压缸的活塞杆的移动同样可以实现第二防滑排齿1121的推出。

[0042] 请参阅图2、图6和图7，轮组机构13还包括控制模块136，控制模块136与定位装置113和锁紧装置112均信号连接，以根据感应信号控制锁紧装置112将悬臂132锁紧于车架
11。具体地，控制模块136与锁紧装置112的电缸1125信号连接。控制模块136用于接收定位装置113发出的感应信号，并根据接受到的感应信号发出第一控制信号控制锁紧装置112将悬臂132锁紧于车架11，具体地，控制模块136控制的电缸1125的启动，电缸1125的推杆1126将第二防滑排齿1121推抵于第一防滑排齿1323，以实现悬臂132相对车架11的固定。控制模块136可以安装于车架11或者舵轮模块134或者其他任意位置，满足接受到感应信号并对电缸1125进行控制即可。

[0043] 在本实施例中，舵轮模块134用于在检测到锁紧装置112与悬臂132分离时，转动至与悬臂132的延伸方向相同的方向。具体地，电缸1125与悬臂132分离时会发出信号，舵轮模块134根据该信号发生转动，待舵轮模块134的方向与悬臂132的延伸方向平行，舵轮模块134再带动悬臂132向远离车架11的方向移动。

[0044] 以下对本发明提供的移动底盘10的展开过程进行说明。

[0045] 正常状态，也就是悬臂132没有展开时，四个轮组机构13均最位于靠近车架11中心的位置。此时定位装置113刚好感应到第二定位片1322，也就是第二定位片1322对光电传感器进行遮挡时，电缸1125的推杆1126伸出，推杆1126推动第二防滑排齿1121压住悬臂132上的第一防滑排齿1323，从而将悬臂132锁紧于车架11，避免由于悬臂132的滑动导致的移动底盘10的移动、倾覆或者转动。

[0046] 单个悬臂132的展开过程是：电缸1125的推杆1126收缩，使第二防滑排齿1121与第一防滑排齿1323分离，同时电缸1125发出信号，舵轮模块134根据该信号发生转动，待舵轮模块134的方向与悬臂132的延伸方向平行，舵轮模块134再带动悬臂132向远离车架11的方向移动。悬臂132向外移动时，带动设置于悬臂132上的第一定位片1321和第二定位片1322移动，当第一定位片1321被定位装置113感应到时，定位装置113发出感应信号，控制模块136根据接受到的感应信号发出第一控制信号控制锁紧装置112的电缸1125的启动，电缸
1125的推杆1126将第二防滑排齿1121推抵于第一防滑排齿1323，以实现悬臂132相对车架
11的固定。

[0047] 在本实施例中，悬臂132的展开过程是：其中两个悬臂132先展开，另外两个保持静止，目的是保持移动底盘10相对地面的位置固定，待前面两个悬臂132展开完成，另外两个悬臂132再展开。这种展开过程的优点是：在提升移动底盘10的抗倾覆性能的同时依然可以保留移动底盘10的行走能力，也就是移动底盘10可以在作业的同时进行状态的切换，节省了移动底盘10在切换状态时所需要的时间。

[0048] 请参阅图8，本发明还提供一种机器人1，包括机器人执行主体20以及移动底盘10，机器人执行主体20安装于移动底盘10的车架11。

[0049] 机器人执行主体20可以包括机械臂和末端执行器，可以根据作业任务的不同设置不同的末端执行器，如机械手、吸盘或者磁铁等。

[0050] 本发明提供的移动底盘10及机器人1，通过设置锁紧装置112与定位装置113的配合，实现了悬臂132的伸出与锁紧，减少了移动底盘10占用的空间，扩大了移动底盘10及机器人1的适用范围。

[0051] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。