一种机器人的底盘及机器人的制作方法

1.本实用新型实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人的底盘及机器人。


背景技术：

2.随着人工智能技术的飞速发展，机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，拥有移动能力的机器人逐渐进入更多领域，为人们提供各种服务。机器人底盘是控制机器人运动的关键部分，对地面的通过性、稳定性、安全性及行走姿势有着决定性影响。按移动方式分类，一般机器人底盘分为轮式、履带式、腿式、蛇形式等。其中轮式机器人底盘因控制简便、成本低、运动效率高等原因，成为移动机器人的移动方式首选。
3.现有机器人轮式底盘有一部分采用两个驱动轮和一个随动轮的三轮结构，这种方式结构简单，不会出现驱动轮悬空现象，可靠性高，但是这种结构稳定性差，遇到外力容易摔倒，无法适用于高重心机器人。还有一部分采用了四轮结构(两个驱动轮位于机器人底盘几何中心，前后各有一个随动万向轮)或六轮机构(两个驱动轮位于机器人底盘几何中心，底盘四角各有一个随动万向轮)，这样的结构实现了机器人的原地旋转功能，但这种结构在过坎时，由于万向轮直径较小，过坎阻力较大。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于提供一种机器人的底盘及机器人，能够降低过坎阻力和冲击力。
5.为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：
6.一种机器人的底盘，包括：
7.安装板；
8.驱动轮组件，设置于所述安装板，用于提供行走驱动力；
9.万向轮组件，包括万向轮安装座和转动设置于所述万向轮安装座上的万向轮，所述万向轮安装座转动连接于所述安装板，且所述万向轮安装座的转动轴线与所述驱动轮组件的转动轴线相平行，以使所述万向轮在行走通过障碍物时能够向背离所述底盘的行进方向的后上方发生偏转；
10.弹性组件，被配置为在所述万向轮通过所述障碍物后使所述万向轮复位至平衡位置。
11.作为机器人的底盘的优选技术方案，所述弹性组件包括：
12.弹性件安装座，设置于所述安装板上；
13.弹性件，一端与所述弹性件安装座连接，另一端与所述万向轮安装座沿所述底盘的行进方向的一端部连接。
14.作为机器人的底盘的优选技术方案，所述安装板上开设有避让口，所述万向轮安装座转动安装于所述避让口内，所述弹性件安装座设置于所述安装板的上端面，所述万向轮安装座包括用于安装所述万向轮的安装座本体和垂直设置于所述安装座本体上的弹性
件安装板，所述弹性件倾斜连接于所述弹性件安装板与所述弹性件安装座之间。
15.作为机器人的底盘的优选技术方案，所述弹性件的数量为两个，所述弹性件安装板上设置有第一安装轴，所述弹性件安装座上设置有第二安装轴，两个所述弹性件的一端分别钩挂于两个所述第一安装轴的两端，两个所述弹性件的另一端分别钩挂于两个所述第二安装轴的两端。
16.作为机器人的底盘的优选技术方案，所述弹性组件还包括限位板，所述限位板设置于所述安装板的上端面，且部分所述限位板覆盖于所述万向轮安装座沿所述底盘的行进方向的另一端部的上方，所述限位板用于与所述弹性件配合使所述万向轮安装座及所述万向轮保持在所述平衡位置。
17.作为机器人的底盘的优选技术方案，还包括外壳和安全围挡，所述外壳设置于所述安装板的外周，所述安全围挡设置于所述外壳的下部，且所述安全围挡凸出于所述外壳的外周面以及下端面设置。
18.作为机器人的底盘的优选技术方案，所述安全围挡凸出于所述外壳的外周面以及下端面的部分均设置有压力传感器，所述压力传感器与控制模块通讯连接。
19.作为机器人的底盘的优选技术方案，所述驱动轮组件包括驱动轮安装座、驱动轮以及减震器，所述驱动轮安装座设置于所述安装板上，所述驱动轮通过所述减震器设置于所述驱动轮安装座上。
20.作为机器人的底盘的优选技术方案，所述驱动轮组件设置有两组，且两组所述驱动轮组件间隔分布于所述安装板的中部，所述万向轮组件设置有四组，且四组所述万向轮组件分置于所述安装板的四角。
21.一种机器人，包括如上任一项所述的机器人的底盘。
22.本实用新型实施例的有益效果：
23.本实用新型实施例提供的机器人的底盘，包括安装板、驱动轮组件、万向轮组件以及弹性组件，其中，驱动轮组件设置于安装板，用于提供行走驱动力；万向轮组件包括万向轮安装座和转动设置于万向轮安装座上的万向轮，万向轮安装座转动连接于安装板，且万向轮安装座的转动轴线与驱动轮组件的转动轴线相平行，以使万向轮在行走通过障碍物时能够向背离底盘的行进方向的后上方发生偏转，从而能够降低底盘通过障碍物时的阻力和冲击力；弹性组件被配置为在万向轮通过障碍物后使万向轮复位至平衡位置，从而能够保证底盘在通过障碍物后能继续正常行进。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的机器人的底盘的结构示意图；
25.图2是本实用新型实施例提供的机器人的底盘隐去一组万向轮组件之后的结构示意图；
26.图3是图2中a处的局部放大图；
27.图4是本实用新型实施例所涉及的万向轮组件的结构示意图；
28.图5是本实用新型实施例所涉及的驱动轮组件的结构示意图；
29.图6是本实用新型实施例所涉及的安全围挡的剖视图。
30.图中：
31.10、安装板；11、避让口；12、旋转支座；
32.20、驱动轮组件；21、驱动轮安装座；22、驱动轮；23、减震器；
33.30、万向轮组件；31、万向轮安装座；311、安装座本体；3111、凸块；312、弹性件安装板；3121、第一安装轴；32、万向轮；
34.40、弹性组件；41、弹性件安装座；411、第二安装轴；42、弹性件；43、限位板；
35.50、外壳；60、安全围挡；70、控制模块。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
40.如图1至图6所示，本实用新型实施例提供一种机器人的底盘，包括安装板10、驱动轮组件20、万向轮组件30以及弹性组件40，其中，驱动轮组件20设置于安装板10，用于提供行走驱动力；万向轮组件30包括万向轮安装座31和转动设置于万向轮安装座31上的万向轮32，万向轮安装座31转动连接于安装板10，且万向轮安装座31的转动轴线与驱动轮组件20的转动轴线相平行，以使万向轮32在行走通过障碍物时能够向背离底盘的行进方向的后上方发生偏转，从而能够降低底盘通过障碍物时的阻力和冲击力；弹性组件40被配置为在万向轮32通过障碍物后使万向轮32复位至平衡位置，从而能够保证底盘在通过障碍物后能继续正常行进。
41.参见图2和图3，弹性组件40包括弹性件安装座41和弹性件42，弹性件安装座41设置于安装板10上，弹性件42一端与弹性件安装座41连接，另一端与万向轮安装座31沿底盘的行进方向的一端部连接。当万向轮32在行走通过障碍物时，在障碍物的作用下，万向轮32和万向轮安装座31能够向压缩弹性件42的方向发生偏转，当万向轮32在通过障碍物后，万向轮32和万向轮安装座31能够在弹性件42的回复力的作用下复位。
42.优选地，安装板10上开设有避让口11，万向轮安装座31转动安装于避让口11内，弹性件安装座41设置于安装板10的上端面，万向轮安装座31包括用于安装万向轮32的安装座本体311和垂直设置于安装座本体311上的弹性件安装板312，弹性件42连接于弹性件安装板312与弹性件安装座41之间。通过上述设置，便于弹性件42的安装。优选地，弹性件42的数量为两个，以提供更加可靠的弹性力。优选地，为便于两个弹性件42的设置，在弹性件安装板312上设置有第一安装轴3121，在弹性件安装座41上设置有第二安装轴411，两个弹性件42的一端分别钩挂于两个第一安装轴3121的两端，两个弹性件42的另一端分别钩挂于两个第二安装轴411的两端。
43.另外优选地，在安装板10的上端面设置有旋转支座12，万向轮安装座31的安装座本体311上设置有凸块3111，旋转支座12与凸块3111通过转轴转动连接，从而使万向轮安装座31与安装板10之间的转动连接更加简单方便。
44.进一步地，弹性组件40还包括限位板43，限位板43设置于安装板10的上端面，且部分限位板43覆盖于万向轮安装座31沿所述底盘的行进方向的另一端部的上方，限位板43用于与弹性件42配合使万向轮安装座31及万向轮32保持在平衡位置。当万向轮32通过障碍物后，万向轮安装座31能够在弹性件42的回复力的作用下抵靠在限位板43上，从而使万向轮安装座31和万向轮32稳定的保持在平衡位置，避免万向轮安装座31和万向轮32发生晃动。
45.参见图4，驱动轮组件20包括驱动轮安装座21、驱动轮22以及减震器23，驱动轮安装座21设置于安装板10上，驱动轮22通过减震器23设置于驱动轮安装座21上。其中驱动轮22为伺服电动轮，其为现有结构，在此对其不再详述。
46.于本实施例中，底盘为六轮机构，即驱动轮组件20设置有两组，万向轮组件30设置有四组，两组驱动轮组件20间隔分布于安装板10的中部，四组万向轮组件30分置于安装板10的四角。于其他实施例中，底盘还可以为四轮机构，即驱动组件设置有两组，万向轮组件30设置有两组，两组驱动轮组件20间隔分布于安装板10的中部，两组万向轮组件30分别设置于安装板10的前部和后部。当然，驱动轮组件20和万向轮组件30的数量并不局限于此，具体可根据需要进行设置。
47.此外，参见图1、图2以及图6，本实用新型实施例提供的机器人的底盘还包括外壳50和安全围挡60，外壳50设置于安装板10的外周，安全围挡60设置于外壳50的下部，且安全围挡60凸出于外壳50的外周面以及下端面设置。通过上述设置，能够保证先于外壳50与障碍物发生碰撞，从而对外壳50以及位于外壳50内的部件起到保护作用。优选地，安全围挡60凸出于外壳50的外周面以及下端面的部分均设置有压力传感器，压力传感器与控制模块70通讯连接，当安全围挡60凸出于外壳50的外周面以及下端面的部分与障碍物发生碰撞时，会触发压力传感器，压力传感器会将碰撞信号传递给控制模块70，控制模块70在接收到碰撞信号后会控制底盘改变行走方向，从而起到防碰撞的作用，而且当人员的脚部不小心伸入到外壳50下方时，也会触发压力传感器，从而起到防压脚的作用。
48.本实用新型实施例还提供一种机器人，包括如上所述的机器人的底盘。通过采用上述底盘，能够降低通过障碍物时的阻力和冲击力。
49.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以
穷举。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权利要求的保护范围之内。