机器人舵轮和搬运器的制作方法

1.本公开涉及运输设备领域，尤其是一种机器人舵轮和搬运器。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.随着机器人的发展，其行走驱动多采用舵轮方式。当前常见的舵轮有立式舵轮与卧式舵轮。卧式舵轮为避免行走轮转向时出现绞线现象的发生，线缆常通过行走轮旋转中心轴线方向进行走线，容易出现绞线的问题。


技术实现要素：

4.鉴于以上内容，有必要提供一种机器人舵轮和搬运器，旨在改善机器人舵轮容易绞线的技术缺陷。
5.为此，本公开首先提供了一种机器人舵轮，包括：
6.连接座；
7.舵轮组件，包括行走轮和转向盘，所述转向盘沿竖直方向的轴线转动地连接于所述连接座，所述行走轮包括驱动器和轮体，所述轮体沿水平方向的轴线转动地连接于所述转向盘，所述驱动器连接所述轮体，用于驱动所述行走轮转动；
8.绕线组件，包括固定块、滑轮和第一弹性件，所述固定块连接于所述转向盘，连接所述驱动器的电缆固定于所述固定块，绕过所述滑轮并且固定于所述第一弹性件，所述第一弹性件牵引所述电缆以张紧所述电缆。
9.优选地，所述第一弹性件的数量为首尾连接的多个，所述电缆固定于首部的第一弹性件。
10.优选地，所述绕线组件还包括张紧绳，所述张紧绳固定于所述固定块，绕过所述滑轮并且固定于所述第一弹性件以拉伸所述第一弹性件。
11.优选地，还包括转向电机，所述转向盘设有至少部分沿圆周方向设置的锥形齿，所述转向电机连接于所述连接座，并且通过锥形齿轮啮合于所述转向盘的锥形齿。
12.优选地，所述锥形齿设于所述转向盘的相对所述连接座的端面，所述转向电机沿水平方向配置并且所述锥形齿轮的转轴沿水平方向延伸。
13.优选地，还包括编码器和定位齿轮，所述转向盘的旋转面还设有定位轮齿，所述定位齿轮连接于所述编码器并且与所述定位轮齿啮合。
14.此外，本公开还提供了一种搬运器，包括基体，还包括所述的机器人舵轮，所述机器人舵轮的连接座连接于所述基体，所述滑轮转动地连接于所述基体或者连接座，所述第一弹性件连接于所述基体或者连接座。
15.优选地，还包括悬挂组件，所述悬挂组件包括：
16.拉杆，沿竖直方向连接于所述连接座并且穿过所述基体的通孔；
17.第二弹性件，一端抵接于所述拉杆，另外一端抵接所述基体以承载所述基体。
18.优选地，所述悬挂组件还包括固定件，所述固定件连接于所述拉杆，所述第二弹性件抵接于所述固定件和所述基体之间。
19.优选地，还包括吊耳，所述吊耳连接于所述基体，所述拉杆连接于所述连接座，所述第二弹性件为套设于所述拉杆的压簧，所述固定件螺纹连接于所述拉杆，所述压簧抵接于所述固定件和所述吊耳之间。
20.相较于现有技术，上述的机器人舵轮和搬运器将行走轮安装于转向盘，电缆固定于连接转向盘的固定块，绕过滑轮并固定于第一弹性件，电缆在第一弹性件的牵引下始终处于拉伸状态。在行走轮跟随转向盘的转动过程中，固定块跟随转向盘转动而牵引电缆，电缆始终能够保持拉伸状态，从而可以降低舵轮在转向过程中出现绞线的现象。
附图说明
21.为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是搬运器的结构示意图。
23.图2是舵轮的结构示意图。
24.图3是舵轮组件的结构示意图。
25.图4是绕线组件的结构示意图。
26.图5是悬挂组件的结构示意图。
27.主要元件符号说明
[0028][0029][0030]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。
具体实施方式
[0031]
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。
[0032]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。
[0033]
在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0034]
图1是搬运器的结构示意图。如图1所示，搬运器包括基体1和机器人舵轮2，所述机器人舵轮2的连接座10连接于所述基体1。本实施方式中，机器人舵轮2的数量为四个，分别连接于基体1的四个角落，用于实现搬运器的行走功能。
[0035]
图2是舵轮的结构示意图。如图2所示，机器人舵轮2包括连接座10、舵轮组件20和绕线组件30。连接座10连接于搬运器的基体1。舵轮组件20连接于连接座10，用于实现搬运器的行走功能。绕线组件30用于固定连接舵轮组件20的电缆35，防止电缆35绞线。
[0036]
图3是舵轮组件20的结构示意图。如图3所示，舵轮组件20包括行走轮21和转向盘 22，行走轮21连接于转向盘22
[0037]
所述转向盘22沿竖直方向的轴线转动地连接于所述连接座10，例如可以通过轴承转动地连接于连接座10。为了实现转向盘22的转向驱动，转向盘22的相对连接座10的端面(即垂直于轴线的侧面)至少部分设有沿圆周方向的锥形齿221，本领域技术人员可以根据转向盘22的转向角度设置锥形齿221延伸的角度，也可以360
°
设置该锥形齿221。此外，该舵轮组件20还包括转向电机23和锥形齿轮24。所述转向电机23通过第二安装座231连接于所述连接座10的底面，即朝向转向盘22的侧面，并且沿水平方向配置，即卧式配置。锥形齿轮24连接于转向电机23的输出轴，所述锥形齿轮24的转轴沿水平方向延伸并且啮合于所述转向盘22的锥形齿221。这样，转向盘22通过锥形齿221与锥形齿轮24啮合，避免电机沿竖直方向延伸而增加机器人舵轮2的高度，转向电机23可以通过锥形齿轮24驱动转向盘22转向，实现转向盘22的转动作用。为了确定转向盘22的转向角度，在一些实施方式中，机器人舵机还可以包括编码器25和定位齿轮26，所述转向盘22的旋转面还设有定位轮齿222，所述定位齿轮26连接于所述编码器25并且与所述定位轮齿222啮合。在转向盘22 转动时，转向盘22可以通过定位轮齿222带动定位齿轮26转动，从而经编码器25记录转向盘22的转向角度。
[0038]
所述行走轮21包括驱动器和轮体，所述轮体可以通过第一安装座211沿水平方向的轴线转动地连接于所述转向盘22，这样，在转向盘22转动地过程中，可以带动行走轮21的轮体转动，完成转向动作。所述驱动器可以是电机等部件，连接所述轮体，用于驱动所述行走轮21转动。在一些实施方式中，驱动器可以内置于轮体内，在另外一些实施方式中，驱动
器也可以安装于轮体的外部，通过驱动器的输出轴连接于轮体以驱动轮体转动。
[0039]
图4是绕线组件30的结构示意图。如图4所示，绕线组件30包括固定块31、滑轮32 和第一弹性件33。所述固定块31连接于所述转向盘22靠近驱动器的位置，用于固定驱动器的电缆35。所述滑轮32转动地连接于所述基体1。本实施方式中，所述滑轮32为定滑轮32，转动地连接于基体1，数量可以是一个，也可以是两个或者更多数量，本领域技术人员可以根据电缆35的延伸路径设置滑轮32的数量。所述第一弹性件33连接所述基体1，用于张紧电缆35。本实施方式中，所述弹性体可以是弹簧，数量为首尾连接的多个，所述电缆35固定于首部的弹性体，尾部的弹性体钩挂于所述基体1。连接驱动器的电缆35用于为驱动器传输信号以及为驱动器提供电源。电缆35自驱动器引出后，被固定于固定块31，并且依次绕过滑轮32，穿过首位的第一弹性件后被固定在第一弹性件，然后引出至搬运器的基体1。在使用过程中，通过设置第一弹性件和固定块31之间的电缆35的长度，第一弹性件始终牵引第一固定块31，防止绞线现象。在转向盘22转向过程中，固定块31连接于转向盘22而跟随转向盘22转动，这样，固定块31可以牵引第一弹性件伸缩，进而带动电缆35自适应行走轮21的转向动作。为了降低电缆35的受力，在一些实施方式中，绕线组件30还可以包括张紧绳34，张紧绳34固定于所述固定块31，沿电缆35相同的路径绕过所述滑轮32并且固定于所述第一弹性件33以拉伸所述第一弹性件33。通过设置张紧绳34和电缆35在固定块31和第一弹性件之间部分的长度，使得张紧绳34可以承担第一弹性件的大部分的张紧力，而电缆35进行承担使其处于拉伸状态下的张紧力，这样可以起到保护电缆35的作用，而且也可以通过控制张紧绳34的长度，使第一弹性件处于合适的形变状态，提供适度的张紧力。
[0040]
在一些实施方式中，该搬运器还可以包括悬挂组件40，上述的机器人舵轮2通过悬挂组件40连接于搬运器的基体1。具体的，所述基体1可以包括一个或者多个悬出的吊耳11，所述机器人舵轮2通过悬挂组件40悬挂于吊耳11，实现机器人舵轮2和基体1的弹性连接。
[0041]
图5是悬挂组件40的结构示意图。如图5所示，悬挂组件40包括拉杆41、第二弹性件和固定件43。拉杆41沿竖直方向连接于所述连接座10并且穿过所述基体1的通孔。本实施方式中，所述拉杆41沿竖直方向依次穿过所述吊耳11的通孔和所述连接座10的通孔，并且拉杆41的首部具有沿径向方向延伸的凸起可以悬挂于吊耳11和连接座10。所述固定件 43连接于所述拉杆41，具体可以是一个或者多个螺母，通过螺纹连接于拉杆41的底部。第二弹性件42一端通过固定件43抵接于所述拉杆41，另外一端抵接所述基体1以承载所述基体1。本实施方式中，所述第二弹性件42为套设于所述拉杆41的压簧，所述固定件43通过螺纹连接于所述拉杆41并且压紧所述第二弹性件42。此外，在吊杆的靠近吊耳11的端部还套设有压环411，吊耳11通过压环411抵接第二弹性件；吊杆在靠近固定件43的端部还设有垫片412，第二弹性件通过垫片412抵接固定件43。
[0042]
如图5所述，基体1承载的负重传递至吊耳11(如图5示出的负载g)，吊耳11的负载依次通过压环411、第二弹性件和固定件43传递至拉杆41，通过拉杆41传递至机器人舵轮 2的连接座10。由于吊耳11和拉杆41之间设置有第二弹性件，第二弹性件不仅可以缓解吊耳11传导的振动，可以降低搬运器行走过程中产生的振动，提高搬运器移动的平稳性，而且，还可以起到自适应调整机器人舵轮2的高度，在机器人舵轮2处于洼地位置时，机器人舵轮2在自重作用下压缩第二弹性件而伸长，避免行走轮21悬空打滑。进一步，悬挂组件 40还可以通过调整固定件43压缩第二弹性件42的程度，调整机器人舵轮2的高度，便于机器人舵轮
2的安装和调试。
[0043]
上述的机器人舵轮2和搬运器将行走轮21安装于转向盘22，电缆35固定于连接转向盘 22的固定块31，绕过滑轮32并固定于第一弹性件33，电缆35在第一弹性件33的牵引下始终处于拉伸状态。在行走轮21跟随转向盘22的转动过程中，固定块31跟随转向盘22转动而牵引电缆35，电缆35始终能够保持拉伸状态，从而可以降低舵轮在转向过程中出现绞线的现象。
[0044]
在本公开所提供的几个具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本公开内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0045]
以上实施方式仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本公开的技术方案的精神和范围。