一种机器人底盘技术领域
本发明涉及一种机器人底盘。
背景技术
机器人在行驶过程中需要避免碰撞墙体、家具和人体等,防止被碰撞物体发生损
坏的现象,为了解决上述问题的出现,现有的机器人采用了传感器和机械防碰撞结合的方
式,其中机械防碰撞作为传感器防碰撞失效后的保险措施。目前现有的机械防碰撞措施里,
大都在外壳的突出部位增加触发凸起,由于触发凸起的高度固定,因此不能适应复杂的墙
体和家具等情况,进而影响机械防碰撞的效果。
另一方面,用于带动机器人行驶的两驱动轮,具有相同的水平高度,但是受地面不
平等限制时,机器人会发生倾斜,或者两驱动轮无法紧贴地面的问题,进而影响机器人运行
的平稳性。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种受到碰撞而停止运行的机器人底盘。
为达到以上目的,本发明提供了一种机器人底盘,包括一个底板,所述底板上设置
有至少一防撞装置,所述防撞装置包括电机、电机安装板、驱动轮、连接板、滑动机构、触发
轴、触发压簧、第一挡板、第二挡板和微动开关,所述电机固定在所述电机安装板上,且所述
电机的输出轴穿过所述电机安装板连接所述驱动轮,所述电机安装板设置在所述连接板
上,所述连接板通过所述滑动机构设置在所述底板上,所述连接板能够沿着所述滑动机构
的轴线方向移动,所述连接板上还连接有所述触发轴,所述触发轴的轴线与所述滑动机构
的轴线相互平行,所述触发轴上套设有所述触发压簧,所述触发压簧的两端分别与所述第
一挡板和所述第二挡板配合,其中所述第一挡板与所述触发轴能够相互滑动,且所述第一
挡板固定在所述底板上,所述第二挡板位于所述触发压簧和所述连接板之间,所述底板上
还设置有与所述触发轴配合的所述微动开关,所述微动开关和所述连接板分别位于所述触
发轴的两端,所述微动开关和所述电机信号连接。
进一步,所述连接板上分别套设有两个导向套,每个所述导向套内分别套设一导
向柱,每个所述导向柱上分别套设有一所述驱动压簧,所述驱动压簧的两端分别与所述第
三挡板和所述套筒配合,其中所述套筒和所述导向柱能够相互滑动,且所述套筒位于所述
驱动压簧和所述底板之间,每个套筒外分别套设有一安装块,两安装块设置在电机安装板
上。
进一步,所述第三挡板为螺母,所述螺母与所述导向柱螺纹连接。
进一步,所述第二挡板为螺母,所述螺母与所述触发轴螺纹连接。
进一步,所述微动开关和所述底板之间设置有第一限位块。
进一步,所述底板上还设置有第二限位块,所述第一限位块和所述第二限位块分
别位于所述连接板的两端。
进一步,所述连接板上设置有所述电机安装板穿过的避让孔,且所述避让孔从连
接板上延伸至所述底板上,所述驱动轮穿过所述避让孔,且所述底板两侧均露出所述驱动
轮,所述电机穿过所述避让孔,且所述底板两侧均露出所述电机。
进一步,所述滑动机构包括两第一导轨和一第二导轨,所述第二导轨的长度长于
所述第一导轨的长度,两所述第一导轨同轴设置,且所述第一导轨的轴线和所述第二导轨
的轴线相互平行,两所述第一导轨设置在所述驱动轮的第一侧,且两所述第一导轨分别设
置在所述避让孔的两侧,所述第二导轨设置在所述驱动轮的第二侧。
进一步,所述防撞装置的数量为两个。
进一步,所述底板上还设置有万向轮,所述万向轮和所述滑动机构分别位于所述
底板的两侧。
本发明提供了如下优点:
(1)本发明的安装在底板上的机器人外壳受到碰撞时,连接板在冲击力的作用下
向前滑动,此时触发轴克服触发压簧压力触动微动开关,微动开关控制电机关闭,使驱动轮
停止运行,进而控制机器人停止前进,自动化程度高,且撞击位置不受高度和形状的限制。
(2)本发明的两个驱动轮可克服驱动压簧压力向上或向下移动,可见两驱动轮的
水平高度可不同,因此两驱动轮均能够始终紧贴地面,使机器人运行平稳。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
图1为本发明所述机器人底盘的结构示意图;
图2为本发明所述机器人底盘的部分剖视图;
图3为本发明所述驱动轮、电机和电机安装板组装的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优
选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定
的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背
离本发明的精神和范围的其他技术方案。
参见图1,示出了根据本发明优选实施例所述的一种机器人底盘,包括一个底板1,
底板1上设置有至少一防撞装置,防撞装置包括电机22、电机安装板21、驱动轮11、连接板
12、滑动机构、触发轴4、触发压簧6、第一挡板5、第二挡板7和微动开关3,电机22固定在电机
安装板21上,且电机22的输出轴穿过电机安装板21连接驱动轮11,其中电机安装板21设置
在连接板12上,连接板12通过滑动机构设置在底板1上,连接板12能够沿着滑动机构的轴线
方向移动,电机22的输出轴轴线和滑动机构的轴线相互垂直,且电机22的输出轴轴线和底
板1相互平行,另外,连接板12上还连接有触发轴4,触发轴4的轴线与滑动机构的轴线相互
平行,触发轴4上套设有触发压簧6,触发压簧6的两端分别与第一挡板5和第二挡板7配合,
其中第一挡板5与触发轴4能够相互滑动,且第一挡板5固定在底板1上,第二挡板7位于触发
压簧6和连接板12之间,底板1上还设置有与触发轴4配合的微动开关3,微动开关3和连接板
12分别位于触发轴4的两端,微动开关3和电机22信号连接,驱动轮11带动底板1向触发轴4
和微动开关3连接端的方向(即前进方向)运行,当安装在底板1上的机器人外壳受到碰撞
时,该撞击力与驱动力之和大于触发压簧6的压力,即可破坏平衡,此时连接板12在冲击力
的作用下向前滑动,此时触发轴4克服触发压簧6压力触动微动开关3,微动开关3控制电机
22关闭,使驱动轮11停止运行,因此机器人外壳都可作为触发信号,故撞击位置不受高度、
形状的限制,另外,防撞装置相对于机器人整体的改动只在机器人的底盘上,无需改动机器
人外壳。
第二挡板7可为螺母,螺母与触发轴4螺纹连接,通过旋转螺母,以调节触发压簧6
的长度,进而调节触发压簧6的压力。
微动开关3和底板1之间设置有第一限位块2,第一限位块2除了提升微动开关3的
安装高度,使微动开关3和触发轴4能够碰触的作用外,还具有防止触发轴4继续向前运动,
而造成微动开关3损坏的作用。
底板1上还设置有第二限位块15,第一限位块2和第二限位15块分别位于连接板12
的两端,第二限位块15用以防止连接板12向后运行后,该滑动机构无法复位。
参考图1和图2,连接板12上分别套设有两个导向套19,每个导向套19内分别套设
一导向柱20,每个导向柱20上分别套设有一驱动压簧9,两驱动压簧9分别位于连接板12的
同一侧,驱动压簧9的两端分别与第三挡板10和套筒8配合,套筒8可为铜材料制成的套筒,
其中套筒8和导向柱20能够相互滑动,且套筒8位于驱动压簧9和底板1之间,每个套筒8外分
别套设有一安装块23,两安装块23分别设置在电机安装板21上。
在本实施例中,两安装块23和电机安装板21为一体化结构,且两安装块23分别位
于电机安装板21的同一侧。
在其它实施例中,两安装块23和电机安装板21为组装结构。
第三挡板10可为螺母,螺母与导向柱20螺纹连接,通过旋转螺母,以调节驱动压簧
9的长度,进而调节驱动压簧9的压力。
两导向柱20的中心连线与滑动机构的轴线相互平行。
连接板12上设置有电机安装板21穿过的避让孔27,且避让孔27从连接板12上延伸
至底板1上,驱动轮11穿过避让孔27,且底板1两侧均露出驱动轮11,电机22穿过避让孔27,
且底板1两侧均露出电机22。
滑动机构包括两第一导轨14和一第二导轨13,第二导轨13的长度长于第一导轨14
的长度,两第一导轨14同轴设置,且第一导轨14的轴线和第二导轨13的轴线相互平行,两第
一导轨14设置在驱动轮11的第一侧,且两第一导轨14分别设置在避让孔27的两侧,第二导
轨13设置在驱动轮11的第二侧,其中触发轴4和第二限位块15可分别位于第一导轨14和第
二导轨13之间。
防撞装置的数量可为两个,两个防撞装置可对称设置,当地面不平时,每个驱动轮
11分别在驱动压簧9作用下沿着导向柱20轴线向上或向下移动,可见两驱动轮11的水平高
度可不同,因此两驱动轮11均能够始终紧贴地面,使运行更加平稳。
底板1上还设置有万向轮16,万向轮16和滑动机构分别位于底板1的两侧,万向轮
16的数量可以为四个或多个,只要相应数量的万向轮16能够使机器人平稳运行即可。
参考图3,驱动轮11和电机22的输出轴为平键26连接,并通过紧固件25固定,且电
机22的输出轴上还套设有推力轴承24,推力轴承24位于驱动轮11和电机22之间。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点,其目的在于使本领域内
的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,不能仅以本实施例来限定本发明的专利范
围采用,即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰,仍落在本发明的专利范围内。