机器人底盘结构及机器人的制作方法

1.本技术涉及机器人及智能装备技术领域，特别是涉及一种机器人底盘结构及机器人。


背景技术：

2.自从第一台真正意义上的智能机器人研发至今，机器人及智能设备领域得到了快速发展。现有机器人类型主要分为工业机器人和服务机器人，其中，工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人，主要包括人机协作机器人和工业移动机器人；服务机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，主要包括个人服务机器人、家用服务机器人和公共服务机器人。
3.对于轮式机器人来讲，底盘是整个系统的重要承载部件，用于安装电池模组、控制主板、传动系统等部件；所以需要保证底盘部分具有一定的防护性能，具有较高的安全性；同时，也需要便于售后对底盘部分关键部件的安装与更换。
4.但是，在现有技术中，常用的轮式移动机器人大多采用固定式底盘设计，机器人的底盘与机身固定后很难拆卸，这样就会给后期底盘部分的维修及重要零部件的更换带来不便。同时，底盘部分缺少必要的防护装置，这样就会导致机器人在一些复杂的环境下运行时出现故障，具体像其底盘线束，容易被一些小动物啃咬损坏，或在潮湿的地面运行时水珠进入底盘主板而引起其短路或损坏，进而不能提供一个安全、稳定的行进状态。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种机器人底盘结构及机器人，用于解决现有技术中机器人的底盘结构单一且存在较大的安全隐患的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本技术的第一方面，提供一种机器人底盘结构，所述机器人底盘结构包括底盘底板、机器人电池模组以及多个定位组件，所述机器人电池模组可拆卸安装于多个所述定位组件所形成的安装腔体内进而安装于所述底盘底板上；所述定位组件具有四个，各个定位组件分别与机器人电池模组的四个顶点适配安装；所述定位组件包括一体弯折的连接部和定位部；所述连接部包括贯穿其上下表面的连接孔，所述定位组件通过安装于所述连接孔中的螺丝与底盘底板固定连接；所述定位部包括第一侧板、第二侧板和顶板，所述第一侧板和第二侧板为一体固接的l型结构，所述第一侧板的两端分别与所述顶板及连接部一体固接。
7.在本技术第一方面的某些实施方式中，所述机器人底盘结构还包括主板安装机构，所述主板安装机构包括主板支架和相对设置的两个支撑组件；机器人主板固定安装于所述主板支架上，并通过所述支撑组件固定连接于所述底盘底板上。
8.在本技术第一方面的某些实施方式中，所支撑组件包括一体弯折的支撑连接部和支撑安装部；所述支撑连接部包括贯穿其上下表面的支撑连接孔，所述支撑组件通过安装于所述支撑连接孔中的螺丝与底盘底板固定连接；所述支撑安装部包括第一支撑板和第二
支撑板，所述第一支撑板的一端与所述支撑连接部连接，另一端与第二支撑板的部分侧边一体固接形成 l型结构；所述第二支撑板包括垂直于所述第二支撑板的定位连接件和固定连接件，所述定位连接件包括定位插孔，所述固定连接件包括固定连接孔，所述主板支架的一端卡接于所述定位插孔中，另一端通过螺丝与所述固定连接孔固定连接。
9.在本技术第一方面的某些实施方式中，所述主板支架包括主板固定部和多个主板定位柱；所述主板定位柱包括至少部分贯穿所述主板定位柱的定位孔，所述主板支架通过安装于所述定位孔的螺丝与机器人主板固定连接；所述主板固定部包括贯穿于其上下表面的主板连接孔，所述主板支架通过安装于所述主板连接孔中的螺丝与所述支撑组件固定连接。
10.在本技术第一方面的某些实施方式中，所述机器人底盘结构还包括与驱动轮适配的防水机构，所述防水机构包括一体固接的紧固端和弧形件，所述紧固端分设所述弧形件两端，所述紧固端包括贯穿其上下表面的紧固孔，所述防水机构通过安装于所述紧固孔的螺丝与底盘底板固定连接。
11.在本技术第一方面的某些实施方式中，所述防水机构包括防呆部，所述防呆部与底盘底板的防呆孔匹配安装。
12.在本技术第一方面的某些实施方式中，所述机器人底盘结构还包括安装于驱动轮内侧且与底盘底板固定连接的外壳保护结构。
13.本技术的第二方面，提供一种机器人，所述机器人包括前述任一项所述的机器人底盘结构。
14.如上所述，本技术的机器人底盘结构及机器人，具有以下有益效果：
15.1)本技术的机器人底盘结构中，电池模组安装于多个定位组件形成的腔体内，所述定位组件通过螺丝与底盘底板连接，在更换电池模组时仅需要拆卸两个定位组件上的螺丝即可实现；
16.2)同时本技术的主板支架与支撑组件通过螺丝固定连接，因此在更换主板时也仅需要对螺丝进行拆卸，通过这样的方式，不仅极大地提高了维护效率而且还有效地降低了维修成本；
17.3)进一步地，本技术的底盘结构还包括防水机构和外壳保护结构，从而有效地保护了底盘系统，提高了底盘的安全性。
附图说明
18.图1显示为本技术机器人的结构示意图；
19.图2显示为本技术机器人底盘结构实施例一的结构示意图；
20.图3显示为本技术机器人底盘结构与电池模组的装配结构示意图；
21.图4显示为本技术中定位组件的结构示意图；
22.图5显示为本技术机器人底盘结构实施例二的结构示意图；
23.图6显示为本技术主板支架的结构示意图；
24.图7显示为本技术主板支架的俯视图；
25.图8显示为本技术支撑组件的结构示意图；
26.图9显示为本技术支撑组件的俯视图；
27.图10显示为本技术机器人底盘结构实施例三的结构示意图；
28.图11显示为本技术防水机构的结构示意图；
29.图12显示为本技术防水机构的右视图；
30.图13显示为本技术机器人底盘结构实施例四的结构示意图；
31.图14显示为本技术外壳保护结构的结构示意图；
32.图15显示为本技术外壳保护结构的仰视图。
33.图中标号：
34.1机器人外壳；
35.2机器人底盘结构、21底盘底板、22定位组件、23机器人电池模组、221连接部
36.222定位部、223第一侧板、224第二侧板、225顶板、24主板支架、241主板定位柱
37.242主板固定部、25支撑组件、251支撑连接部、252第一支撑板、253第二支撑板、
38.254定位连接件、255固定连接件、26防水机构、261紧固端、262弧形件、263防呆部
39.27外壳保护结构。
具体实施方式
40.以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
41.在下述描述中，参考附图，附图描述了本技术的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本技术的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定.这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本技术。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
42.虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一侧板可以被称作第二侧板，并且类似地，第一支撑板可以被称作第二支撑板，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一侧板和第二侧板均是在描述定位部中的两个侧板，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个侧板。
43.再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、 b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
44.正如前面所述，在现有技术中，机器人底盘结构通常为固定式结构，在这样的结构下，机器人的底盘与机身固定后很难拆卸，从而提高了底盘的维修成本，同时现有的底盘结构缺少必要的防护装置，从而影响机器人的安全性能。本技术通过多个定位组件及主板安
装机构有效的提高了电池模组及主板的更换效率，从而提高机器人的适用性；同时，增加了驱动防护装置及防水机构，从而提高了底盘的安全性能。
45.请参阅图1，图1显示为本技术机器人的结构示意图；如图所示，所述配送机器人包括机器人外壳1、机器人底盘结构2。
46.在本技术中，对于所述机器人的类型并不做限制，例如可以为室内的服务机器人如送餐机器人等。所述机器人的外壳1可以根据实际需求选用不同的材质，如玻璃钢材质、金属材质等等，本技术对此不做限制。
47.需要说明的是，所述配送机器人还可以包括处理系统、存储单元等。所述存储单元用于存储所述深度感知装置所获取到的图像数据。所述存储单元可以包括各类存储器。所述存储器可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储器还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由rf电路或外部端口以及通信网络(未示出)访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网(lan)、广域网(wlan)、存储局域网(san)等，或其适当组合。存储器控制器可控制设备的诸如cpu和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。
48.所述处理系统用于对深度感知装置获取到的图像进行处理，并控制机器人进行有效规避。所述处理系统可以为可以采用中央处理器(cpu，central processing unit)、cmu实现。cpu 是整个系统的运算和控制核心，通过cpu这个核心硬件单元来实现对所有硬件资源(如存储器、输入输出单元)的控制调配，以及各类通用运算；系统中所有软件层的操作，都将通过指令集映射为cpu的操作，从而最终实现机器人的有效运行。
49.请参阅图2～图4，图2显示为本技术机器人底盘结构实施例一的结构示意图，图3显示为机器人底盘结构与电池模组的装配结构示意图；图4显示为本技术中定位组件的结构示意图。
50.如图2～图4所示，所述机器人底盘结构包括底盘底板21、多个定位组件22和机器人电池模组23。所述机器人电池模组23可拆卸安装于多个所述定位组件22形成的安装腔体内进而安装于所述底盘底板21上。在本实施例中的底盘结构中包括四个定位组件22，各个定位组件分别与机器人电池模组23的四个顶点适配安装。当然，也可以采用三个、五个或五个以上的定位组件以进行机器人电池模组的定位安装，本技术对此不做限制。
51.具体地参考图4，所述定位组件包括一体弯折的连接部221和定位部222；所述连接部包括贯穿其上下表面的连接孔，所述连接孔可以为通孔或者螺丝孔。与所述连接孔相对应地，在所述底盘底板21上也具有通孔或螺纹孔，所述定位组件22通过安装于所述连接孔中的螺丝与底盘底板固定连接。在具体应用中，所述底盘底板上的通孔或者螺丝也可以贯穿底盘底板的上下表面，也可以只贯穿底盘底板的一部分表面，本技术对此不做限制。
52.继续参考图4，所述定位部包括第一侧板223、第二侧板224和顶板225，所述第一侧板 223和第二侧板224为一体固接的l型结构，所述第一侧板223的两端分别与所述顶板225 及连接部221一体固接。更为具体地，所述顶板225与第二侧板224不直接固接，而是形成一间隙，通过这样的方式，提高了机器人电池模组在装配及拆卸的便利性，进一步提高了机器人的性能。
53.在本实施例中，各个定位组件中的连接孔数量均为一个，但是在其他实施例中，也
可以在各个定位组件中设置两个或两个以上的连接孔；当然可以按照实际需求，对各个定位组件中的连接也数量做不同的设置，本技术对此不做限制。例如可以将靠近底盘底板内侧的定位组件的连接孔设置为两个或两个以上，而将靠近底盘底板外侧的定位组件的连接也为一个。这样，在拆卸机器人电池模组时，仅需要将底盘底板外侧的定位组件上的两个螺丝拆掉，即可从定位组件形成的腔体中取出机器人电池模组，不仅其结构简单，而且降低了电池模组更新的效率，从而提高了机器人的性能。
54.请参阅图5～图9，图5显示为本技术机器人底盘结构实施例二的结构示意图；图6显示为本技术主板支架的结构示意图；图7显示为本技术主板支架的俯视图；图8显示为本技术支撑组件的结构示意图；图9显示为本技术支撑组件的俯视图；
55.参考图5，与实现例一的机器人底盘结构相比，本实施例的机器人底盘结构还包括主板安装机构，所述主板安装机构包括主板支架24和相对设置的两个支撑组件25；机器人主板固定安装于所述主板支架24上，并通过所述支撑组件25固定连接于所述底盘底板21上。
56.参考图6，所支撑组件包括一体弯折的支撑连接部251和支撑安装部；所述支撑连接部 251包括贯穿其上下表面的支撑连接孔，所述支撑组件25通过安装于所述支撑连接孔中的螺丝与底盘底板21固定连接。所述支撑连接孔可以为通孔也可以为螺纹孔，与所述支撑连接孔相对应地，所述底盘底板21上也开设有安装孔以便完成安装，开设在底盘底板上的安装孔同样可以为通孔或螺丝孔，且所述安装孔可以至少部分的贯穿所述底盘底板，本技术对此不做限制。
57.继续参考图6和图7，所述支撑安装部包括第一支撑板252和第二支撑板253，所述第一支撑板252的一端与所述支撑连接部251连接，另一端与第二支撑板253的部分侧边一体固接形成l型结构；所述第二支撑板253包括垂直于所述第二支撑板的定位连接件254和固定连接件255，所述定位连接件254包括定位插孔，所述固定连接件255包括固定连接孔，所述主板支架24的一端卡接于所述定位插孔中，另一端通过螺丝与所述固定连接孔固定连接。具体地，所述定位连接件中的定位插孔的形状与大小与主板支架相适配。另外，所述固定连接孔贯穿所述固定连接件255的上下表面，且在所述固定连接件255靠近第二支撑板253的侧面形成一凸起，从而提高紧固性能。在本实施例中，固定连接件中包括一个固定连接孔，在具体应用中，还可以设置其他数量的固定连接孔，本技术对此不做限制。
58.在本实施例中，所述两个支撑组件的第二支撑板253位于机器人电池模组的上方，与所述定位组件中的顶板基本处于同一平面内。当然，在其他实施例中，还可以根据需求设置多个支撑组件从而提高支撑强度。另外，本实施例中，所述固定连接件255分别包括一个固定连接孔，通过这样的方式，仅需要拆卸两颗螺丝即可实现主板的更换，从而提高了更换的效率，降低了成本。
59.参考图8和图9，所述主板支架24包括主板固定部242和多个主板定位柱241；所述主板定位柱241包括至少部分贯穿所述主板定位柱的定位孔，所述主板支架24通过安装于所述定位孔的螺丝与机器人主板固定连接；所述主板固定部242包括贯穿于其上下表面的主板连接孔，所述主板支架24通过安装于所述主板连接孔中的螺丝与所述支撑组件25固定连接。
60.在本实施例中，所述主板定位柱上的定位孔与主板结构相适配，并且凸出于所述
主板支架的表面，从而可以使得所述主板具有良好的散热功能，提高主板的性能。所述主板固定部 242与主板定位孔241所在的平面相垂直，并在所述主板固定部的两个端部设置所述主连接孔。在本实施例中，所述主板固定部242为分立的两个端部，在其他实施例中，所述主板固定部可以为一体结构，本技术对此不做限制，所述主板连接孔的数量及位置也可以根据实际需求与主板进行适配。本实施例中的定位孔及主板连接孔均可以为通孔或螺纹孔，本技术对此不做限制。
61.本实施例的底盘结构，其结构简单、成本较低。在进行主板安装时只需要把主板及其主板支架插入固定在底盘底板上面的支撑组件，再用两颗螺丝锁紧即可；需要拆卸或更换主板时只需要打开机器人塑料外壳的维修盖，再拧掉固定底盘主板支架的两颗螺丝，即可将主板及其支架拿出，最后把主板从主板支架上面拆卸下来。通过这样的方式，简化了底盘结构，降低了其成本，还提高了机器人的性能。
62.请参阅图10～图12，图10显示为本技术机器人底盘结构实施例三的结构示意图；图11 显示为本技术防水机构的结构示意图；图12显示为本技术防水机构的右视图。
63.本实施例中，所述机器人底盘结构包括与驱动轮适配的防水机构26，所述防水机构26 包括一体固接的紧固端261和弧形件262，所述紧固端261分设所述弧形件262两端，所述紧固端261包括贯穿其上下表面的紧固孔，所述防水机构26通过安装于所述紧固孔的螺丝与底盘底板21固定连接。所述紧固孔可以为通孔，也可以为螺纹孔，并且各个紧固端261上的紧固孔的数量也不限于图示的两个，本技术对此不做限制。
64.继续参考图10～图12，所述防溅装26置还包括防呆部263，所述防呆部263与底盘底板 21的防呆孔匹配安装。具体地，所述防呆部263可以设置于一个紧固端261上，例如可以设置于两个紧固孔的中间。当然，也可以根据要求做其他位置的安排，只需要实现防呆功能即可。另外，所述防呆部263的形状可以为柱体、正方形或长方形，并且所述防呆部可以为一个也可以为多个，其位置、形状或数量并不限制本技术的保护范围。
65.本实施例中的防水机构可以与前述实施例一中的多个定位组件或实施例二中的主板安装机构组合使用，从而进一步提高机器人的性能。
66.本实施例中，在机器人的两个驱动轮上面安装防水机构，这样可以有效地防止机器人在潮湿或者有水珠等路面运行时其驱动轮溅起的水珠进入底盘，从而引起底盘主板短路损坏或者底盘生锈；同时也可以防止老鼠等小动物进入底盘内部而损坏底盘内部的线束。另外，为了避免左右两个驱动轮防溅板装反，做了防呆设计，其结构简单，不仅降低了成本，而且提高了机器人的安全性能。
67.请参阅图13～图15；图13显示为本技术机器人底盘结构实施例四的结构示意图；图14 显示为本技术外壳保护结构的结构示意图；图15显示为本技术外壳保护结构的仰视图。
68.如图13～图15所示，所述机器人底盘结构包括安装于驱动轮内侧且与底盘底板21固定连接的外壳保护结构27，所述外壳保护结构27为一体成型的腔体结构；并且所述外壳保护结构包括多个安装孔，从而实现与底盘底板的固定连接。所述安装孔的类型及数量并不限制本实施例的保护范围。
69.在本实施例中，通过在机器人底盘下面的两个驱动轮内测安装保护装置，可以有效地保护机器人驱动轮处的拉簧装置及驱动轮自身的线束，从而避免了机器人在运行时其
拉簧装置受到损坏；同时也可以防止老鼠等小动物进入底盘内部而损坏底盘内部的线束或驱动轮自身的线束。
70.本实施例的外壳保护结构可以与前述三个实施例中的多个定位组件、主板安装机构、防水机构单一结合或组合使用，本技术对此不做限制。同时，在组合使用时，为简化结构，降低成本，还可以将各个孔进行适应性配对，从而减化安装过程，提高效率。例如将本实施例的外壳保护结构与多个定位组件配合使用时，可以将定位组件中的连接孔与外壳保护结构上的安装孔相适配，通过一个螺丝安装于底盘底板上。
71.本技术机器人底盘结构及机器人其结构简单、安装方便并且能够有效地保护底盘部分的元器件，同时也便于更换底盘部分的重要组件；同时对底盘重要部件设计了相关保护装置及可拆卸结构，不但可以有效地保护机器人底盘系统不受到损坏，而且也给重要部件的安装更换及拆卸带来了便利，不仅降低了其成本、还有效的提高了机器人的安全性能。
72.上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。