一种收放线装置及带有收放线装置的机器人的制作方法

1.本实用新型涉及智能机器人技术领域，特别涉及一种收放线装置及带有收放线装置的机器人。


背景技术：

2.目前，在家装领域还是以人工施工为主，虽然有些公司已经制造出了一些建筑机器人，但现有的建筑机器人难以避免以下缺点：
3.首先，大多建筑机器人太大太重，很难上楼，尤其是对于没有电梯的楼房来说就更为困难。
4.其次，家装行业施工工序很多，有些工序所需设备的功率比较大，这样的设备或建筑机器人如果采用电池供电，则需要较大容量的电池，而大容量电池的尺寸和重量也会比较大，而且家装场景大电池入户施工存在着一定的安全隐患。
5.再次，现有的建筑机器人也有做成拖线施工的，而拖线施工比较适合那种大空间、较为空阔的房间，可是家装场景中的大部分户型的尺寸都较小而且装修比较紧凑，这就导致机器人的运动路线较为复杂，该情况下采用拖线形式，机器人很容易压线或使线缆受到扯拽。
6.因此，需要提供一种收放线装置，该收放线装置可搭载在家装机器人上，通过机器人收发信号来控制收放线，从而提高家装工作效率和自动化水平。
7.需要说明的是，以上背景技术部分所公开的信息仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此其可能包含不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

8.为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种收放线装置及带有收放线装置的机器人，其能够在机器人工作时自动实现收放线，从而克服现有技术中存在的问题。
9.本实用新型提供一种收放线装置，包括：第一支架；主动送线机构，所述主动送线机构包括固定安装在所述第一支架上的第一电机以及与所述第一电机的输出轴连接且可转动地安装在所述第一支架上的第一线辊；从动送线机构，所述从动送线机构包括与所述第一线辊并列布置的第二线辊，所述第二线辊的两端由轴套可转动地支承在轴套支座内，所述轴套支座可滑动地安装在所述第一支架上；以及压紧机构，所述压紧机构包括：挡板，所述挡板固定连接至所述轴套支座；导向轴，所述导向轴可滑动地穿设在所述挡板上并与所述第一支架固定连接；以及弹性部件，所述弹性部件的一端抵接所述导向轴，所述弹性部件的另一端抵接所述挡板，以通过所述弹性部件的弹力将所述第二线辊压向所述第一线辊。
10.根据本实用新型一实施例，所述挡板为条状板件，所述挡板的中部与所述轴套支座固定连接，所述挡板的端部穿设有所述导向轴。
11.根据本实用新型一实施例，所述第一线辊包括第一辊轴和套设在所述第一辊轴外
部的第一辊体，所述第一辊轴与所述第一辊体通过销轴固定在一起，所述第一辊轴的两端分别通过第一轴承对可转动地安装至所述第一支架。
12.根据本实用新型一实施例，所述第二线辊包括第二辊轴、套设在所述第二辊轴外部的第二辊体，所述第二辊轴的两端通过轴套可转动地安装在轴套支座内。
13.根据本实用新型一实施例，所述第一辊体和所述第二辊体由耐磨软性塑料制成。
14.根据本实用新型一实施例，所述收放线装置还包括：存线机构，所述存线机构包括：第二支架、第二电机、缠线桶、托线板和滑环，所述缠线桶的两端通过第二轴承对可转动地支承在所述第二支架上，所述缠线桶固定安装在所述托线板的中心，所述缠线桶和托线板分别用于盘绕和支承线缆，所述缠线桶的一端与所述第二电机的输出轴连接，所述缠线桶的另一端与所述滑环连接，以允许线缆通过所述滑环进行转接。
15.根据本实用新型一实施例，所述第二支架设置为容置所述缠线桶、托线板和线缆的腔体结构，所述第二支架内与所述托线板相对的侧壁上设有与所述缠线桶同轴的环形凹槽，所述凹槽内设有滚珠，以使所述托线板的转动更顺畅。
16.根据本实用新型一实施例，所述收放线装置还包括：电机罩，所述电机罩同时与所述第一支架和所述第二支架连接，并将所述第一电机和第二电机容纳在其内部。
17.根据本实用新型的另一方面，还提供一种带有收放线装置的机器人，所述收放线装置根据上文所述来配置。
18.根据本实用新型一实施例，所述带有收放线装置的机器人还包括：检测装置，所述检测装置用于检测所述机器人的行走速度和/或行走方向；以及控制器，所述控制器用于根据检测到的所述机器人的行走速度和/或行走方向来控制所述第一电机和第二电机的转动方向和转动速度。
19.本实用新型所提供的收放线装置及带有收放线装置的机器人，可通过机器人收发信号来控制收放线，实现了收放线的自动化，而且机器人无需安装电池，避免了使用电池使用的安全隐患，也不用考虑电池续航的问题。
附图说明
20.以下将详细参考附图示出的特定示例性实施例，对本实用新型的上述和其他特征进行说明，所述示例性实施例在下文中仅以说明的方式给出，因此并不限制本实用新型，其中：
21.图1示出根据本实用新型一实施例的收放线装置的立体结构示意图。
22.图2示出根据本实用新型一实施例的收放线装置的俯视图。
23.图3示出根据本实用新型一实施例的收放线机构的立体结构示意图。
24.图4示出根据本实用新型一实施例的收放线机构的俯视图。
25.图5示出根据本实用新型一实施例的收放线机构的侧面剖视图。
26.图6示出根据本实用新型一实施例的存线机构的侧面剖视图。
具体实施方式
27.以下通过具体实施例对本实用新型进行详细描述，以使本领域普通技术人员能够容易地根据本说明书公开的内容实施本实用新型。以下所描述的实施例仅是本实用新型的
一部分实施例，而非全部。基于本说明书所描述的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不发生冲突的情况下，本说明书中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
29.图1和图2示意性地示出了根据本实用新型一实施例的收放线装置。该收放线装置允许将线缆3的3a端通过输出端24b连接至用电设备，例如用于建筑或家装的机器人，而将线缆3的3b端连接至电源或配电箱，从而在将该收放线装置搭载在用电设备上时，可通过控制收放线来实现对用电设备的持续供电。
30.具体地，图1和图2中所示的收放线装置包括收放线机构1和存线机构2，其中收放线机构1可用于控制线缆的收放，而存线机构2可用于存放线缆3以及配合收放线机构1对线缆3进行收放。在本实用新型的其他实施例中，收放线装置也可以不包括存线机构2，而是通过本领域技术人员所知晓的其他方式来存放线缆。
31.进一步参考图3～5，它们示意性地示出了根据本实用新型一实施例的收放线机构1。如图3～5所示，在该实施例中，收放线机构1包括第一支架10、主动送线机构11、从动送线机构12以及压紧机构13。其中，主动送线机构11包括固定安装在第一支架10上的第一电机111以及与第一电机111的输出轴连接的第一线辊110。进一步参考图5，第一线辊110包括第一辊轴110a和套设在第一辊轴110a外部的第一辊体110b，第一辊轴110a与第一辊体110b通过销轴112固定在一起，以便在第一电机111转动时带动第一辊轴110a与第一辊体110b一起转动；第一辊轴110a的两端可分别通过第一轴承对113(图中只标注其中一个)可转动地安装至第一支架10，以使第一线辊110可转动地安装在第一支架10上。在本实用新型的其他实施例中，第一线辊110也可以是一体式的，而不是由辊轴和辊体两部分制成。
32.如图5所示，从动送线机构12包括第二线辊120，其中第二线辊120与第一线辊110并列布置，即第二线辊120的轴线与第一线辊110的轴线共面，第二线辊120的两端可通过轴套121a与轴套支座121b的配合支承在第一支架10上，具体地，第二线辊120的两端由轴套121a可转动地支承在轴套支座121b内，轴套支座121b可滑动地安装在第一支架10上，即轴套支座121b通过第一支架10的支承，可在靠近或远离第一线辊110的方向上滑动。进一步参考图5，第二线辊120包括第二辊轴120a、套设在第二辊轴外部的第二辊体120b，第二辊轴120a的两端分别通过两个轴套121a(图中只标注其中一个)可转动地安装在轴套支座121b内。在该实施例中，第二辊轴120a和第二辊体120b之间可通过过盈配合、粘接等方式固定在一起，可替代地，第二辊轴120a和第二辊体120b之间也可不固定在一起，即二者之间可以存在相对运动，这是因为在第一线辊110转动时，由于线缆与第一线辊110和第二线辊120之间的摩擦，在收放线缆的同时，第二线辊120的第二辊体120b也会随之转动，而第二辊轴120a是否转动并不会影响线缆的收放。在本实用新型的其他实施例中，第二线辊120也可以是一体式的，而不是由辊轴和辊体两部分制成。
33.如图3～5所示，压紧机构13包括挡板130、导向轴131以及压簧132，其中，在该实施
例中，挡板130为长条形板件。进一步参考图3～4，两个挡板130的中部分别与上下两个轴套支座121b固定连接，而在挡板130的两个端部附近的位置上分别穿设有导向轴131，即通过挡板130的两个端部附近位置上的开孔(图中未具体标出)，导向轴131可滑动地穿设在挡板130上并与第一支架10固定连接；压簧132绕设在导向轴131上，压簧132的一端抵接在导向轴131上，压簧132的另一端抵接挡板130，由于轴套支座121b与第一支架10之间存在预定的滑动空间，因此通过压簧132的弹力可将第二线辊120压向第一线辊110，从而在收放线时允许线缆3经由第一线辊110与第二线辊120之间的间隙14穿过，这样做不仅能够适应线缆3的不同材质、软硬程度、粗细等特点，还能够防止线缆3与第一线辊110与第二线辊120之间发生相对滑动。在本实用新型的其他实施例中，挡板130可设置为其他形状的板件，而不限于图中所示的长条形板件，例如还可设置为椭圆形等的总体上为条状的板件，或者设置为方形、圆形等其他形状；额外地，挡板130也可以设置为一个，而不是图3中所示的两个，即可设置为将图3中的两个挡板130制造为一体的；另外，导向轴131也可设置在挡板130的不同位置上，而不仅仅限定于图中所示的布置，而且，导向轴131也可根据实际需求设置为不同的数量；另外，压簧132也可设置为其他具有弹力的弹性部件。
34.在本实用新型一优选实施例中，为了增加线缆3与第一线辊110和第二线辊120之间的摩擦，并且延长第一线辊110和第二线辊120的使用寿命，第一线辊110和/或第二线辊120(第一线辊110和/或第二线辊120为一体式时)或者第一辊体110b和/或第二辊体120b可由耐磨软性塑料制成。
35.参考图6，其示出了根据本实用新型一实施例的存线机构2的侧面剖视图。如图6所示，存线机构2包括：第二支架20、第二电机21、缠线桶22、托线板23和滑环24。其中，第二支架20设置为能够将缠线桶22、托线板23和线缆3容纳在其中的圆柱形腔体结构，该圆柱形腔体结构可分为20a和20b上下两部分，这两部分可通过卡扣等方式可拆卸地配合连接，以便更换线缆或进行维修等；缠线桶22的上下两端通过第二轴承对220(图中只标注其中一个)分别可转动地支承在第二支架20的20a和20b部分的中心位置处，并且缠线桶22的下端还与第二电机21的输出轴连接；设置为圆盘形的托线板23经由圆心位置套设在缠线桶22上，从而与托线板23固定连接在一起；线缆3可盘绕在缠线桶22上且由托线板23支承，缠线桶22的上端设有滑环24，以允许线缆3的3a端通过滑环24进行转接，从而用于与用电设备连接，且当缠线桶22转动时线缆3不会被扭转。更具体地，本领域技术人员容易理解，滑环24的转子端可与缠线桶22固定连接，滑环24的定子端与第二支架20的20a部分连接，缠线桶22上的线缆3的3a端经穿线孔与滑环24的转子导线输入端24a电连接，滑环24的定子导线输出端24b即可与用电设备电连接。同时，线缆3的3b端可从第一线辊110与第二线辊120之间的间隙14引出，从而连接至电源或配电箱。
36.进一步参考图6，位于托线板23下方的第二支架20上可设有与缠线桶22同轴的环形凹槽230，所述凹槽内设有滚珠231，以减小托线板23转动时的摩擦，使其能够更顺畅地转动。可选地，根据需要和实际情况，环形凹槽230的数量可以为一个也可以为多个；同样，环形凹槽230内的滚珠231的数量也可以设置为一个或多个，本实用新型对此不加以限制。
37.在本实用新型的其他实施例中，第二支架20还可根据不同需要设置为其他结构，而不仅仅限于图6中所示出的示例。
38.进一步参考图1、图2和图6，图中所示实施例的收放线装置还包括电机罩4，电机罩
4同时与第一支架10和第二支架20固定连接在一起，并可将第一电机111和第二电机21容纳在其内部，以保护第一电机111和第二电机21不受污染或损坏。
39.在图1～6所示的实施例中，当需要放线时，主动送线结构11和从动送线机构12相互配合将线缆3送出，具体地，第一电机111带动第一线辊110转动，通过压紧机构13和第二线辊120的配合，线缆3经由第一线辊110与第二线辊120之间的间隙14输出，此时托线板23和缠线桶22随之转动，以供应输出的线缆，而此情况下的第二电机21可以转动也可以不转动；当需要收线时，主动送线结构11和从动送线机构12相互配合将线缆3收回，具体地，第一电机111带动第一线辊110反向转动，通过压紧机构13和第二线辊120的配合，线缆3经由第一线辊110与第二线辊120之间的间隙14收回，而此情况下的第二电机21转动，以带动缠线桶22和托线板23转动，从而将收回的线缆顺利缠绕在缠线桶22上。
40.本实用新型还提供了一种带有收放线装置的机器人，所述收放线装置根据上文所述的实施例来配置。更进一步地，该带有收放线装置的机器人还包括：检测装置，所述检测装置用于检测所述机器人的行走速度和/或行走方向；以及控制器，所述控制器用于根据检测到的所述机器人的行走速度和/或行走方向来控制第一电机111和第二电机21的转动方向和转动速度。在该实施例中，所述控制器可电连接至第一电机111和第二电机21，所使用的连接线可穿过电机罩4连接至第一电机111和第二电机21。
41.以加装场景为例，用户可预先将户型格局、面积等信息输入机器人，机器人可根据输入的信息自动生成行走路线，可替代地，用户也可直接将预定路线输入机器人；在该实施例中，用于装修的机器人与线缆3的3a端的转接端连接，户型内的电源或配电箱与线缆3的3b端连接，以将电量供应给装修机器人；当机器人开始沿预定路线行走时，该机器人可通过雷达、传感器等检测装置检测其行走速度和方向，同时，控制器根据检测到的行走速度和方向来发出信号指令，以控制第一电机111和第二电机21的转动方向和速度，即控制是收线还是放线，以及收线和放线的速度，从而在机器人行走和工作时，使线缆始终能够保持适当的长度，避免冗余的线缆导致缠绕或者收放线的速度与机器人的行走速度不匹配。例如，当机器人前进时，控制器控制第一电机111和第二电机21转动以便放线；当机器人后退时，控制器控制第一电机111和第二电机21反向转动以便收线。需要说明的是，第一电机111和第二电机21的转动速度可以相同也可以不同，这可决定于收放线装置的结构和尺寸以及线缆3的长度，也可决定于实际需要。
42.需要说明的是，本实用新型所述的收放线装置可以用于各种机器人，以为机器人的各种作业提供智能化、自动化的支撑。
43.通过本实用新型所述的收放线装置及带有收放线装置的机器人，可为机器人上下楼提供持续的电力供应；同时，还可避免携带大尺寸和大重量的电池，保证了安全；也避免了线缆收放时长度不适当造成的压线或使线缆受到扯拽，真正实现了智能收放线。
44.本实用新型中所述的固定连接可以指粘接、焊接、机械连接等本领域所知晓的连接方式。
45.可以理解，附图中所示的结构仅为示意，还可包括比图中所示更多或者更少的模块或组件，或者具有与图中所示不同的配置。值得说明的是，当采用本说明书未能穷尽列举的实施例来实施本实用新型时，本领域技术人员可以对相关的部件的结构、位置或功能的设置进行适应性的调整。
46.应当理解的是，在技术上可行的情况下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本实用新型范围内的另外实施例。此外，本文所述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以对以上所阐述的结构、尺寸、材料做出相应修改而不脱离本实用新型的保护范围。
47.在本技术中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。
48.上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实施方式的可能示例，并且仅仅为了清楚理解本实用新型的原理而提出。在基本上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内。
49.在本说明书中提及的所有文献都在本技术中引用作为参考，就如同每一篇文献被完整引用至本说明书作为参考。
50.此外应理解，在阅读了本实用新型的上述说明内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型做出各种改动或修改，这些等同形式同样落入本实用新型的保护范围。