一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构的制作方法

本发明属于机器人底盘，尤其涉及一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构。

背景技术：

1、工业配送机器人是智能工厂物流系统的核心执行单元，其底盘结构承载着行走驱动、定位导航以及与上层作业机构对接等关键功能。随着产线自动化程度的不断提升，工业配送机器人需要适配货架顶升、物料转运等多种作业场景，其中顶升机构作为实现货物举升与承载的核心功能模块，其与底盘结构的连接方式及协同工作性能直接决定了机器人的作业能力与可靠性。

2、然而，现有工业配送机器人的顶升机构与底盘之间的连接结构仍存在明显不足。一方面，顶升机构与底盘本体通常采用一体化集成设计或简单的上下叠放式组装。一体化设计导致顶升机构与底盘耦合度过高，一旦顶升机构发生机械故障，整个底盘即需停机维修，严重影响产线作业的连续性；而简单的上下叠放式组装虽然在一定程度上实现了模块化，但顶升机构与底盘之间缺乏可靠的机械连接与定位约束，在重载顶升作业过程中容易产生相对位移或晃动，既影响顶升精度也威胁作业安全。如何在保证重载顶升作业稳定性的前提下，实现顶升机构与底盘本体的快速机械连接与分离，使两者既能协同工作又能在故障时独立拆换，是现有技术尚未妥善解决的难题。另一方面，现有顶升结构在执行重载顶升作业时，顶升产生的反力、偏心倾覆力矩全部由底盘的驱动轮、从动轮悬架进行承受。当顶升平台上物料载荷分布偏心时，则容易造成底盘发生倾斜、扭转，进而影响顶升机构的对中精度和整体稳定性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，旨在解决现有机器人底盘难以兼顾顶升机构快速拆装与重载作业时的稳定性，以及重载顶升作业下载荷偏心容易造成底盘倾斜扭转的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，包括底盘本体、顶升机构、快拆机构和姿态保持机构；所述顶升机构包括底座、驱动组件、旋转组件和平台，其中，所述底座与所述底盘本体可拆卸连接，所述驱动组件设置于所述底座上并用于带动所述旋转组件相对所述底座升降，且所述旋转组件上设置有所述平台，所述平台用于承载物料；

3、所述快拆机构包括连接组件和定位组件，所述底盘本体通过所述连接组件与所述底座可拆卸连接，且所述底座与所述底盘本体之间设置有所述定位组件，所述定位组件用于对所述底座与所述底盘本体的相对位置进行定位约束；

4、所述姿态保持机构包括支撑组件和检测组件，所述支撑组件包括沿所述底盘本体周向均匀且间隔设置的多个支腿，多个所述支腿均用于驱动所述底盘本体升降，且所述检测组件设置于所述平台上并用于检测所述平台上对应位置的载荷。

5、优选地，所述驱动组件包括基座和多个第一驱动件，多个所述第一驱动件对称设置于所述底座的两侧，且多个所述第一驱动件的动力输出端均与所述基座可拆卸连接，所述基座上设置有所述旋转组件。

6、优选地，所述旋转组件包括转台、传动单元和第二驱动件，所述转台及第二驱动件分别可拆卸地安装于所述基座上，且所述第二驱动件通过所述传动单元能够带动所述转台相对所述基座转动，所述转台用于与所述平台可拆卸连接。

7、优选地，所述旋转组件还包括设置于所述基座上的多个支撑轮，多个所述支撑轮沿所述转台的周向均匀且间隔设置，并所述转台及基座之间，且多个所述支撑轮均与所述转台的底面滚动接触配合。

8、优选地，所述连接组件的数量为多个，多个所述连接组件分别对称且间隔设置于所述底盘本体上，多个所述连接组件均包括支座、弹性件、插销和锁紧件，所述支座与所述底盘本体可拆卸连接，所述插销穿设于所述支座上，且所述弹性件套设于所述插销的外壁，以使所述插销能够相对所述支座限位活动；所述底座上对应所述插销的位置设置有插孔。

9、优选地，所述定位组件包括多个定位锥台，多个所述定位锥台沿所述底座的周向均匀且间隔地设置于所述底盘本体上，且所述底座上开设有供所述定位锥台伸入定位孔。

10、优选地，多个所述支腿均包括第三驱动件和脚垫，所述底盘本体的底面上开设有多个安装孔，多个所述第三驱动件分别一一对应地容置于多个所述安装孔内，且多个所述第三驱动件的动力输出端均设置有用于与所述地面接触的所述脚垫。

11、优选地，所述检测组件包括多个压力传感器，多个所述压力传感器分别设置于所述平台的四个边角处，且多个所述压力传感器均与所述第三驱动件通信连接，以使所述底盘本体的控制系统根据多个所述压力传感器的读数差值判断所述平台上载荷的偏心方向，并根据所述偏心方向分别调整对应位置所述支腿的伸出高度，以补偿载荷偏心带来的倾斜趋势。

12、有益效果：

13、1. 本发明一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构通过快拆机构的连接组件能够实现顶升机构与底盘本体的快速拆换，有效解决了现有技术中一体化集成设计所导致的停机维修时间长、产线作业连续性受影响的问题，大幅降低了设备的维护成本和停机损失。

14、2. 本发明一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构通过快拆机构中连接组件与定位组件的协同配合，在实现顶升机构快速拆装的同时兼顾了精确定位与重载作业稳定性，有效解决了现有技术中简单叠放式组装所导致的缺乏可靠机械连接与定位约束的技术缺陷。

15、3. 本发明一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构通过姿态保持机构的支撑组件与检测组件的协同配合，实现了对重载顶升作业过程中底盘姿态的实时监测与主动调节，有效解决了现有技术中载荷偏心所导致的底盘倾斜扭转问题，显著提升了重载顶升作业的平稳性和安全性。

1.一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，包括底盘本体（1）、顶升机构（2）、快拆机构（3）和姿态保持机构（4）；所述顶升机构（2）包括底座（5）、驱动组件、旋转组件和平台（6），其中，所述底座（5）与所述底盘本体（1）可拆卸连接，所述驱动组件设置于所述底座（5）上并用于带动所述旋转组件相对所述底座（5）升降，且所述旋转组件上设置有所述平台（6），所述平台（6）用于承载物料；

2.根据权利要求1所述的一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，所述驱动组件包括基座（8）和多个第一驱动件（9），多个所述第一驱动件（9）对称设置于所述底座（5）的两侧，且多个所述第一驱动件（9）的动力输出端均与所述基座（8）可拆卸连接，所述基座（8）上设置有所述旋转组件。

3.根据权利要求2所述的一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，所述旋转组件包括转台（10）、传动单元（11）和第二驱动件（12），所述转台（10）及第二驱动件（12）分别可拆卸地安装于所述基座（8）上，且所述第二驱动件（12）通过所述传动单元（11）能够带动所述转台（10）相对所述基座（8）转动，所述转台（10）用于与所述平台（6）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，所述旋转组件还包括设置于所述基座（8）上的多个支撑轮（13），多个所述支撑轮（13）沿所述转台（10）的周向均匀且间隔设置，并位于所述转台（10）及基座（8）之间，且多个所述支撑轮（13）均与所述转台（10）的底面滚动接触配合。

5.根据权利要求1所述的一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，所述连接组件的数量为多个，多个所述连接组件分别对称且间隔设置于所述底盘本体（1）上，多个所述连接组件均包括支座（14）、弹性件、插销（15）和锁紧件（16），所述支座（14）与所述底盘本体（1）可拆卸连接，所述插销（15）穿设于所述支座（14）上，且所述弹性件套设于所述插销（15）的外壁，以使所述插销（15）能够相对所述支座（14）限位活动；所述底座（5）上对应所述插销（15）的位置设置有插孔。

6.根据权利要求5所述的一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，所述定位组件包括多个定位锥台（17），多个所述定位锥台（17）沿所述底座（5）的周向均匀且间隔地设置于所述底盘本体（1）上，且所述底座（5）上开设有供所述定位锥台（17）伸入定位孔（18）。

7.根据权利要求1所述的一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，多个所述支腿（7）均包括第三驱动件（19）和脚垫（20），所述底盘本体（1）的底面上开设有多个安装孔，多个所述第三驱动件（19）分别一一对应地容置于多个所述安装孔内，且多个所述第三驱动件（19）的动力输出端均设置有用于与所述地面接触的所述脚垫（20）。

8.根据权利要求7所述的一种重载顶升式工业配送机器人底盘结构，其特征在于，所述检测组件包括多个压力传感器（21），多个所述压力传感器（21）分别设置于所述平台（6）的四个边角处，且多个所述压力传感器（21）均与所述第三驱动件（19）通信连接，以使所述底盘本体（1）的控制系统根据多个所述压力传感器（21）的读数差值判断所述平台（6）上载荷的偏心方向，并根据所述偏心方向分别调整对应位置所述支腿（7）的伸出高度，以补偿载荷偏心带来的倾斜趋势。