[發明專利]一種全向移動式桌面協作機器人

在審

• 申請號: 202110355067.7
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113134821A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 穆世博;周云川;段宇軒;郝子越
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 姜威

本發明公開了一種全向移動式桌面協作機器人，包括驅使機身全向移動的主動腳輪，主動腳輪安裝在機身外側面；主動腳輪包括輪子支撐軸，輪子支撐軸一端通過螺絲固定在輪子支架上，輪子支撐軸另一端通過襯套固定在齒輪箱蓋上，輪子支撐軸外套裝有輪子，輪子支架上設有止推軸承，止推軸承上方設有側面與機身固定的伺服電機，伺服電機的驅動端通過聯軸器與止推軸承連接，伺服電機驅動時，通過驅使輪子支架旋轉來調整輪子角度，齒輪箱蓋上安裝有電機支架，電機支架上安裝有無刷直流電機，無刷直流電機通過帶動輪子旋轉來移動機身。本發明將腳輪設置在機身外側，不僅能夠降低腳輪維修難度，還可以通過調節腳輪安裝位置控制底盤高度，提高適用性。

技術領域

本發明涉及移動平臺技術領域，尤其涉及一種全向移動式桌面協作機器人。

背景技術

目前用于全向移動機器人的驅動輪有麥克納姆輪、球輪和主動腳輪。其中，麥克納姆輪與地面的接觸點不連續，運行過程中會產生噪音和震動，且小輪的附加運動會導致機器人能效低下。球輪難以加工制造，且灰塵容易在驅動表面累積，使工作條件變差、驅動穩定性降低。相比于前兩者主動萬向腳輪運行平穩，能效高載重大，更適合應用于全向移動機器人。

而面向實驗室、工作臺等小空間局限性作業場景，具有較小尺寸、運動靈活、更為智能化的桌面級協作機器人，可運用于實驗監管、智能巡檢、短距運輸、教學研究或對人具有一定傷害性的人機協作復雜場景中，以提高人的工作效率。較小的尺寸、全面的感知系統和更為靈活的運動執行機構，為室內小空間作業的全向移動機器人提供了一個理想的、更經濟更靈活的解決方案。

現有全向移動機器人的腳輪通常設置在底盤下部，但這樣會使機身底盤升高，對于有高度限制的場景無法適用。還有的全向移動機器人的腳輪是設置在機身下部凹槽中，這導致車身內部安裝空間受限，影響其他功能組件的安裝，而且這種結構的機器人的腳輪拆裝不便，維修難度大。

發明內容

本發明的目的是提供一種全向移動式桌面協作機器人，其將主動腳輪安裝在機身外側，不僅方便了腳輪拆裝，還可以通過調節腳輪安裝位置控制底盤高度。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種全向移動式桌面協作機器人，包括機械臂、搭載機械臂的機身，以及驅使機身全向移動的主動腳輪，所述主動腳輪安裝在機身外側面；主動腳輪包括輪子支撐軸，輪子支撐軸一端通過螺絲固定在輪子支架上，輪子支撐軸另一端通過襯套固定在齒輪箱蓋上，齒輪箱蓋上端與輪子支架固定連接，輪子支撐軸外套裝有輪子，輪子支架上設有止推軸承，止推軸承上方設有側面與機身固定的伺服電機，伺服電機的驅動端通過聯軸器與止推軸承連接，伺服電機驅動時，通過驅使輪子支架旋轉來調整輪子角度，輪子支架上還安裝有電機支架，電機支架上安裝有無刷直流電機，無刷直流電機的驅動端連接有轉軸，轉軸下端延伸至齒輪箱蓋內，轉軸末端與輪子通過錐齒輪傳動，用于通過帶動輪子旋轉來移動機身。

進一步地，所述主動腳輪數量為四個，分別設置在機身四角。

進一步地，所述機身上安裝有導航系統，導航系統包括分別設置在機身下表面四周的八路光電傳感器，利用不同顏色的檢測面對光的反射程度不同來檢測標定線。

進一步地，所述機身四周分別安裝有檢測障礙物的激光雷達。

本發明的有益效果是：本發明結構簡單、組裝方便，將腳輪設置在機身外側，不僅能夠降低腳輪維修難度，還可以通過調節腳輪安裝位置控制底盤高度，提高適用性。

附圖說明

圖1為本發明一種全向移動式桌面協作機器人的結構示意圖；

圖2為本發明主動腳輪的外觀示意圖；

圖3為本發明主動腳輪的裝配示意圖；

圖4為本發明機身的仰視圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。