服务机器人的制作方法

1.本实用新型属于餐饮机器人技术领域，尤其涉及一种服务机器人。


背景技术：

2.传统服务机器人中，一些服务机器人采用装配为“单线雷达 rgbd/红外探头 顶部mark相机”的导航避障设计方案，还有一些服务机器人使用激光雷达进行检测导航的导航避障设计方案。两种设计方案相比较而言，使用激光雷达的设计方案仅通过激光雷达检测并制导即可实现导航避障，而使用“单线雷达 rgbd/红外探头 顶部mark相机”的设计方案则需要通过雷达、探头、相机以及mark标记相互配合才能最终实现导向避障，可见，使用激光雷达的设计方案的设计结构更简单，装配组件数量更少，因而更具有应用优势。
3.但是，在传统的使用激光雷达设计方案的服务机器人中，激光雷达被装配在底架的容纳腔内部，并在底架的前侧壁上设置窗口，激光雷达通过该窗口发射检测激光进行检测后实现导航避障。这样，激光雷达只能对窗口前方进行检测，而激光雷达的周向范围被内腔腔壁遮挡而无法进行周向检测。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种服务机器人，旨在解决传统的使用激光雷达的服务机器人无法进行周向检测的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种服务机器人，包括：底架，底架形成有装配内腔；服务机器人还包括：激光雷达，激光雷达安装于装配内腔中，并且激光雷达的部分结构穿出装配内腔，以进行周向检测。
6.可选地，底架包括上壳，上壳上开有供激光雷达穿出的通孔。
7.可选地，上壳包括有主壳部和突出部，主壳部和突出部连接且突出部凸出主壳部设置，通孔开设在突出部远离主壳部的端部上。
8.可选地，突出部相对主壳部沿服务机器人前进方向的前端边缘区域设置。
9.可选地，服务机器人还包括缓冲防护件，缓冲防护件安装在激光雷达的外壁与上壳的内壁之间。
10.可选地，缓冲防护件为一个圆环件；或者，缓冲防护件包括多个弧段件，多个弧段件围绕设置在激光雷达上。
11.可选地，服务机器人还包括雷达支架，激光雷达安装在雷达支架上，雷达支架通过螺钉和/或卡扣结构和上壳固定连接，并设于装配内腔。
12.可选地，服务机器人还包括雷达支架和固定磁铁，固定磁铁固定安装于上壳，雷达支架为金属件，激光雷达安装于雷达支架，雷达支架被固定磁铁磁吸固定；或者，服务机器人还包括雷达支架、固定磁铁和配合磁铁，固定磁铁固定安装于上壳，激光雷达安装于雷达支架，且配合磁铁和雷达支架固定连接，固定磁铁和配合磁铁相互磁吸以固定激光雷达。
13.可选地，雷达支架与激光雷达接触的区域上开设有散热通孔，用于对激光雷达产
生的热量进行散热。
14.可选地，服务机器人还包括放置架，放置架包括有两个支撑柱，两个支撑柱的一端均与底架固定连接，并且激光雷达位于两个支撑柱之间。
15.本实用新型至少具有以下有益效果：
16.应用本实用新型提供的服务机器人在餐厅、会所等地方执行服务工作，由于激光雷达安装于装配内腔中，并且激光雷达的部分结构穿出了装配内腔外，因此，通过激光雷达的穿出装配内腔的部分结构能够进行周向检测，使得激光雷达能够获得更好的周向检测视野以及获得更大的纵向检测广角，从而更准确地确定服务机器人周边范围内的环境情况，然后服务机器人能够针对检测到的环境情况更精确地执行相应的服务行为。而且，由于激光雷达被装配位于装配内腔中，因而能够利用底架对位于装配内腔中的这部分激光雷达进行保护，降低激光雷达受到外界破坏的可能性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例一的服务机器人的装配结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例一的服务机器人中底架、行走机构及激光雷达的装配结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例一的服务机器人中上壳、激光雷达及缓冲防护件装配后的剖视图；
21.图4为本实用新型实施例一的服务机器人中上壳、激光雷达、雷达支架及缓冲防护件的分解图，其中，上壳为局部剖视；
22.图5为图3中a处的放大图；
23.图6为本实用新型实施例一的服务机器人中激光雷达、雷达支架及缓冲防护件的分解图；
24.图7为本实用新型实施例二的服务机器人中上壳、激光雷达、雷达支架、固定磁铁及缓冲防护件的分解图，其中，上壳为局部剖视；
25.图8为本实用新型实施例三的服务机器人中上壳、激光雷达、雷达支架、固定磁铁、配合磁铁及缓冲防护件的分解图，其中，上壳为局部剖视；
26.图9为本实用新型实施例四的服务机器人中上壳、激光雷达、雷达支架及缓冲防护件的分解图，其中，上壳为局部剖视。
27.其中，图中各附图标记：
28.10、底架；11、装配内腔；12、底盘；13、上壳；131、通孔；132、主壳部；133、突出部；20、行走机构；31、激光雷达；33、雷达支架；331、散热通孔；34、固定磁铁；35、配合磁铁；40、支撑柱；321、圆环件；322、弧段件。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.实施例一：
34.如图1至图6所示，其示出了本实用新型实施例一的服务机器人的结构示意图。
35.如图1至图3所示，本实用新型实施例一的服务机器人包括底架10和激光雷达31，底架10形成有装配内腔11。具体地，激光雷达31安装于装配内腔11中，并且激光雷达31的部分结构穿出装配内腔11，激光雷达31穿出装配内腔11的部分结构位于底架10的表面，利用激光雷达31穿出装配内腔11的部分结构进行周向检测，从而获得服务机器人的周向范围的环境情况。
36.应用本实用新型提供的服务机器人在餐厅、会所等地方执行服务工作，由于激光雷达31安装于装配内腔11中，并且激光雷达31的部分结构穿出了装配内腔11外，因此，通过激光雷达31的穿出装配内腔11的部分结构能够进行周向检测，使得激光雷达31能够获得更好的周向检测视野以及获得更大的纵向检测广角，从而更准确地确定服务机器人周边范围内的环境情况，然后服务机器人能够针对检测到的环境情况更精确地执行相应的服务行为。而且，由于激光雷达31被装配位于装配内腔11中，因而能够利用底架10对位于装配内腔11中的这部分激光雷达31进行保护，降低激光雷达31受到外界破坏的可能性。
37.特别地，本实施例中的服务机器人为送餐机器人，因而该服务机器人还包括有行走机构20(本技术以执行送餐工作为例对该服务机器人进行说明)，行走机构20装配于底架10的底部，行走机构20为整个服务机器人提供前进动力，实现行走，并且在前进过程中当服务机器人遇到障碍物或行人时，行走机构20能够及时制动刹车或转向，从而避开障碍物或行人。
38.该服务机器人还包括控制装置(未图示)，控制装置安装于装配内腔11中，控制装
置与行走机构20电性连接，并且激光雷达31与控制装置电性连接。当在餐厅、会所等地方初次使用该服务机器人时，工作人员需要人工推动服务机器人沿着预定的路线走完整个路线，在工作人员推着服务机器人行走的过程中，激光雷达31同步地检测沿线上服务机器人周向预定范围的环境并传送至控制装置中进行记录以形成路线构图，控制装置保存该路线构图(在服务机器人执行送餐工作的过程中，该路线构图则成为路线的历史构图)。这样，当服务机器人正式执行送餐工作时候，服务机器人以历史构图的预定路线为基准路线，在行走过程中，激光雷达31实时同步检测服务机器人的周向预定范围环境，并传送至控制装置，控制装置则将接收到的实时检测数据与历史构图进行对比，从而确定准确的前进路线，实现精准导航，并在激光雷达31检测到障碍物或行人时及时控制装置及时地控制行走机构20制动刹车或转向。
39.应用本实用新型提供的服务机器人在餐厅、会所等地方执行服务工作，由于激光雷达31安装在底架10并位于装配内腔11中，并且激光雷达31部分结构穿出了装配内腔11，因此，通过激光雷达31的穿出装配内腔11的部分结构能够进行周向检测，并将检测到的环境结果反馈给控制装置，控制装置根据接收到的检测数据进行分析，从而确定服务机器人周向范围的环境实况，然后服务机器人能够针对检测到的环境实况执行相应的服务行为。而且，由于激光雷达31被装配位于装配内腔11中，因而能够利用底架10对位于装配内腔11中的这部分激光雷达31进行保护，降低激光雷达31受到外界破坏的可能性。
40.该服务机器人相对于传统的服务机器人而言，特别是相对于使用“单线雷达 rgbd/红外探头 顶部mark相机”设计方案的服务机器人而言，无需多种电子器件配合工作，不仅服务机器人自身无需装配的mark相机，同时免去了房间天花板上安装的二维码标记，减少了服务机器人中导航避障结构的装配组件，降低了制造成本，而且在运行维护过程中仅需重点维护激光雷达31，降低了运行维护成本。
41.在本实施例中，激光雷达31采用多线雷达进行装配，多线激光雷达能够同时发射多路检测激光，每秒能够采集的检测点越多，检测效率就越高，从而实现快速检测制导。
42.如图2所示，底架10包括底盘12和上壳13，上壳13罩盖在底盘12上形成装配内腔11，具体地，上壳13可以通过螺栓与底盘12锁定连接，也可以通过卡扣结构卡合与底盘12固定连接，从而在服务机器人发生故障时候工作人员能够方便地拆卸分离上壳13和底盘12以露出装配内腔11中的各个装配零部件，方便维护。具体地，行走机构20、控制装置均装配于底盘12，激光雷达31安装于上壳13(当然，激光雷达31也可以安装于底盘12，本实施例中，激光雷达31优选安装于上壳13)，并且上壳13上开有供激光雷达31穿出的通孔131，也就是，激光雷达31的检测探头从该通孔131穿出(穿出装配内腔11的激光雷达31的部分结构是检测探头)，使得穿出上壳13的激光雷达31的检测探头在周向上不再受到遮挡，检测探头能够对服务机器人的周向范围进行周向检测。
43.如图1至图4所示，上壳13包括有主壳部132和突出部133，主壳部132的上表面是基本水平的表面，主壳部132和突出部133连接并且突出部133凸出主壳部132设置，通孔131开设于突出部133，激光雷达31的检测探头从通孔131穿出，并且通孔131开设于突出部133背离底盘12的端部(也就是，通孔131开设在突出部133的顶部上)，这样使得从通孔131穿出的激光雷达31的检测探头通过突出部133相对于主壳部132的上表面具有相对高度，也就是，激光雷达31通过突出部133相对于地面的高度更高，大约为30cm至50cm，使得激光雷达31的
检测探头具有更加良好的检测广角，能够实现竖直方向上大角度范围检测，这样，即使遇到在低矮的障碍物，尤其是在地面上爬行的婴幼儿，激光雷达31也能够准确检测到，从而更准确地检测服务机器人的周向预定范围环境的实况。
44.在本实施例中，突出部133的外壁与主壳部132的上表面之间平滑过渡，使得突出部133与主壳部132之间的相接位置自然过渡，使得服务机器人的整体外形更加和谐美观。
45.在服务机器人执行送餐工作的过程中，难免地会发生碰撞的情况，为了避免碰撞产生的碰撞外力损坏激光雷达31的检测探头，因此，如图3至图6所示，服务机器人还包括缓冲防护件，缓冲防护件安装于激光雷达31的外壁与通孔131周向的上壳13内壁之间。这样，当发生碰撞时候，碰撞产生的碰撞外力的大部分被缓冲防护件吸收，也就使得传递到激光雷达31的碰撞外力很小，不会破坏激光雷达31的检测探头，较好地保护了激光雷达31。具体地，缓冲防护件为一个圆环件321，圆环件321套在激光雷达31的上，如此，圆环件321不仅能够缓冲保护激光雷达，而且能够密封住激光雷达31的外壁与通孔131周向的上壳13内壁之间的间隙，减少灰尘进入装配内腔11。
46.如图4和图6所示，服务机器人还包括雷达支架33，在实施例一中，雷达支架33可以是金属件，也可以是注塑件。在安装激光雷达31的过程中，激光雷达31通过螺钉连接或粘接固定的连接方式安装于雷达支架33，然后，将雷达支架33连接固定与上壳13，具体地，雷达支架33可以通过螺钉与上壳13固定连接，也可以通过卡扣结构与上壳13固定连接，还可以通过螺钉和卡扣结构结合的方式与上壳13固定连接，并且雷达支架33设于装配内腔11中。通过螺钉连接和/或卡扣连接方式将雷达支架33与上壳13固定连接，在维护时，工作人员能够方便地将故障损坏的激光雷达31拆卸下来，然后快速地安装好新的激光雷达31，维护工作效率高。
47.如图6所示，在雷达支架33上开设有散热通孔331，该散热通孔331正对于激光雷达31，也就是，该散热通孔331开设于雷达支架33的与激光雷达31接触的区域。这样，激光雷达31在运行过程中产生的热量能够通过散热通孔331快速散发出去，实现对激光雷达31散热降温。在本实施例中，散热通孔331可以是一个，也可以是多个，散热通孔331的数量可以根据雷达支架33与激光雷达31之间的接触面的大小来确定。
48.如图1所示，服务机器人还包括放置架，放置架包括有两个支撑柱40以及多个放置层板(未图示)，两个支撑柱40的一端均与底架10固定连接，并且两个支撑柱40平行设置，多个放置层板间隔地连接固定在两个支撑柱40上，并且相邻两个放置层板之间的间隔距离可调节，餐品食物或者其他需要运送的物品可以放置的各个放置层板上。
49.在实施例一中，突出部133相对主壳部132沿服务机器人前进方向的前端边缘区域设置，并且激光雷达31位于两个支撑柱40之间。两个支撑柱40的一端与底架10固定连接，并且，沿服务机器人前进方向，两个支撑柱40位于激光雷达31的后方。如此，支撑柱40对于激光雷达31向后发射的检测激光只是造成了小范围遮挡，而对于激光雷达31向前发射的检测激光完全没有遮挡。而且，为了保证服务机器人的整体平衡性，两个支撑柱40的另一端相对于水平地面向服务机器人的前进方向的后端倾斜设置，这样，激光雷达31沿前进方向的前方的水平检测广角范围更宽，从而能够更大范围地检测环境情况。
50.实施例二：
51.与实施例一的服务机器人相比较，实施例二的服务机器人具有以下不同之处：
52.如图7所示，实施例二的服务机器人还包括固定磁铁34，固定磁铁34固定安装于上壳13，雷达支架33为金属件，雷达支架33被固定磁铁34磁吸固定。具体地，固定磁铁34为两个条状磁铁，两个条状磁铁分别对雷达支架33延伸出激光雷达31的两侧进行磁吸，从而将雷达支架33固定住。通过固定磁铁34磁吸金属件的雷达支架33的方式将雷达支架33固定于上壳13，这样在维护时，工作人员能够直接地将故障或损坏的激光雷达31拆卸下来，无需旋拧螺钉或拆卸卡扣结构，然后快速地安装好新的激光雷达31，维护工作效率更高。
53.实施例二的服务机器人与实施例一的服务机器人相比较，除了以上结构不同之外，其余结构均相同，因而在此不再赘述。
54.实施例三：
55.与实施例二的服务机器人相比较，实施例三的服务机器人具有以下不同之处：
56.如图8所示，服务机器人还包括固定磁铁34和配合磁铁35，固定磁铁34固定安装于上壳13，配合磁铁35安装于雷达支架33，且配合磁铁35固定安装于上壳13，具体地，固定磁铁34安装于上壳13的内侧壁，并且固定磁铁34位于通孔131的附近，当安装于雷达支架33的配合磁铁35靠近固定磁铁34时，则固定磁铁34与配合磁铁35之间相互磁吸，从而通过固定磁铁34和配合磁铁35相互磁吸以固定激光雷达31。通过固定磁铁34与配合磁铁35相互磁吸的方式将雷达支架33固定于上壳13，这样在维护时，工作人员能够直接地将故障或损坏的激光雷达31拆卸下来，无需旋拧螺钉或拆卸卡扣结构，然后快速地安装好新的激光雷达31，维护工作效率更高。
57.实施例三的服务机器人与实施例二的服务机器人相比较，除了以上结构不同之外，其余结构均相同，因而在此不再赘述。
58.实施例四：
59.实施例四的服务机器人分别与实施例一、实施例二以及实施例三的服务机器人相比较，具有以下不同之处：
60.如图9所示，缓冲防护件包括多个弧段件322，多个弧段件322围绕激光雷达31设置。具体地，多个弧段件322可以首尾相接地围绕住激光雷达31，这样，多个弧段件322组成的缓冲防护件不仅能够缓冲保护激光雷达，而且能够密封住激光雷达31的外壁与通孔131附近的上壳13内壁之间的间隙，减少灰尘进入装配内腔11。或者，相邻两个弧段件322间隔布置，则多个弧段件322相互配合，对从各个方向传递给激光雷达31碰撞外力实现缓冲吸收，避免激光雷达31被破坏。
61.实施例四的服务机器人与实施例一、实施例二以及实施例三的服务机器人相比较，除了以上结构不同之外，其余结构均相同，因而在此不再赘述。
62.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。