机器人底盘、机器人及防止机器人在爬坡时倾倒的方法技术

本发明专利技术涉及一种机器人底盘、机器人及防止机器人在爬坡时倾倒的方法。一种机器人底盘，包括：底板；从动轮组件，用于辅助机器人底盘运动；电池组件，用于提供电能；以及驱动轮组件，用于驱动机器人底盘运动，驱动轮组件包括活动板、驱动件、弹性件和主动轮，驱动件连接主动轮以驱动主动轮转动，活动板包括第一端和第二端，第一端转动连接于底板，弹性件一端连接活动板的第二端、另一端连接底板，驱动件设置在活动板上。机器人包括上述的机器人底盘。防止机器人在爬坡时倾倒的方法，当机器人爬坡时，机器人的主体的倾斜角度达到预设的安全倾斜角度时，使驱动轮组件的主动轮与地面发生打滑。

Robot chassis, robot and methods to prevent robot from toppling when climbing

【技术实现步骤摘要】
机器人底盘、机器人及防止机器人在爬坡时倾倒的方法
本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种机器人底盘、机器人及防止机器人在爬坡时倾倒的方法。
技术介绍
随着机器人行业的发展，服务机器人也逐渐走进我们的生活，包括银行或商场的迎宾机器人、安防机器人等，都可以自行导航行走。机器人在行走过程中可能遇到多种地面形态，例如地面凹凸起伏或坡度等。如何保证机器人能够适应多种地面形态，提高机器人运动的稳定性，防止机器人意外倾倒，是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机器人底盘、机器人及防止机器人在爬坡时倾倒的方法。一种机器人底盘，包括：底板；电池组件，用于提供电能；驱动轮组件，用于驱动所述机器人底盘运动，所述驱动轮组件包括活动板、驱动件、弹性件和主动轮，所述驱动件电性连接所述电池组件，所述驱动件连接所述主动轮以驱动所述主动轮转动，所述活动板包括第一端和第二端，所述第一端转动连接于所述底板，所述弹性件一端连接所述活动板的第二端、另一端连接所述底板，所述驱动件设置在所述活动板上；以及从动轮组件，用于辅助所述机器人底盘运动。在其中一个实施例中，所述驱动轮组件至少间隔的设置有两组。在其中一个实施例中，分别在所述底盘的中心位置的左右两侧对称的设置驱动轮组件。在其中一个实施例中，所述从动轮组件至少设置有两组，其中一组所述从动轮组件设置在两组所述驱动轮组件之间的一侧，另一组所述从动轮组件设置在两组所述驱动轮组件之间的另一侧。在其中一个实施例中，从动轮组件包括偏心万向轮。在其中一个实施例中，从动轮组件有四组，均匀分布在底盘靠边缘。一种机器人，包括上述任意一项所述的机器人底盘。一种防止机器人在爬坡时倾倒的方法，所述机器人包括底盘和连接于所述底盘的从动轮和主动轮，沿着所述机器人前进的方向，所述主动轮后方设置至少一组从动轮，包括以下步骤：确定所述机器人的重心的位置坐标和所述机器人的重力；以机器人的重心位置位于所述从动轮正上方的状态，确定为机器人的临界状态，在所述临界状态下，所述从动轮与所述主动轮所在平面为P；确定所述机器人在临界状态下，所述机器人的重力在所述平面P方向上的分力F1，以所述分力F1的值确定所述主动轮在所述临界状态下提供的支撑力的值；将所述主动轮通过弹性件弹性连接在所述底盘上，并以所述主动轮在所述临界状态下提供的支撑力的值确定所述弹性件的最小安装高度；调整所述弹性件的安装高度，以使所述弹性件的实际安装高度大于所述最小安装高度。在其中一个实施例中，在所述确定所述机器人的重心的位置坐标和所述机器人的重力中，通过3D软件确定所述机器人的重心的位置坐标和所述机器人的重力。在其中一个实施例中，所述机器人包括转动连接于所述底板的活动板，所述主动轮设于所述活动板上，所述底板上转动连接有导向柱，所述弹性件套接于所述导向柱，所述导向柱上端螺纹连接有锁定件，所述弹性件上端支撑于所述锁定件、下端支撑于所述活动板，在所述调整弹性件安装高度的步骤中，调节所述锁定件相对于所述导向柱的位置以调整所述弹性件的安装高度。有益效果：本申请中的机器人的活动板一端转动连接在底盘上，底盘通过弹性件弹性支撑活动板，从而使主动轮能够跟随地面的凹凸而起伏，能够自动适应地面的凹凸起伏，进而保持直线行驶。防止机器人爬坡时倾倒的方法，使机器人爬坡时，若坡度大于预设的安全倾斜角度时，使驱动轮组件的主动轮与地面发生打滑，保证机器人的重心落在底盘内，从而防止机器人倾倒。附图说明图1为本申请的一个实施例中的机器人底盘的结构示意图；图2为图1所示的机器人底盘的爆炸图；图3为图1或图2中的机器人底盘的包含的驱动轮组件的结构示意图；图4为本申请的一个实施例中的机器人底盘的部分结构示意图；图5为本申请的一个实施例中的机器人在爬坡时的状态图；图6为三个状态的机器人爬坡时的示意图。附图标记：110、底板；120、驱动轮组件；121、活动板；121a、第一端；121b、第二端；122、驱动件；123、弹性件；124、主动轮；125、固定支撑件；126、铰接轴；127、辅助板；128、导向柱；128a、延伸板；129、锁定件；130、从动轮组件；131、偏心万向轮；140、电池组件；150、雷达组件。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本专利技术公开内容的理解更佳透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。图1为一个实施例中的机器人底盘的结构示意图，图2为图1所示的机器人底盘的爆炸图。如图1和图2所示，机器人底盘包括底板110、驱动轮组件120、从动轮组件130、电池组件140和雷达组件150。其中，底板110作为承载体，驱动轮组件120、从动轮组件130、电池组件140和雷达组件150均设置在底板110上。电池组件140与各个需要电能的组件电性连接，以为各个组件提供电能。驱动轮组件120用于驱动机器人底盘运动。从动轮组件130用于辅助机器人底盘运动。雷达组件150用于导航。图3为图1或图2中的驱动轮组件120的结构示意图，驱动轮组件120安装在底板110上，与底板110共同组成了浮动驱动装置。驱动轮组件120包括活动板121、驱动件122、弹性件123和主动轮124。如图3所示，活动板121包括第一端121a和第二端121b，在图3所示的视角中，第一端121a为活动板121的左端，第二端121b为活动板121的右端，第一端121a转动连接于底板110，因此第二端121b能够绕第一端121a相对于底板110转动。弹性件123一端连接第二端121b、另一端连接底板110。驱动件122设置在活动板121上，主动轮124设置在驱动件122的输出轴上。主动轮124在地面上行走时，主动轮124抵触在地面上以与地面形成摩擦，地面对主动轮124提供支撑力，若支撑力增大或减小，均会导致最大静摩擦力改变，若支撑力骤减导致其中一个主动轮124打滑，机器人的两个主动轮124中受到地面的摩擦力不同，进而导致原来直线行走的机器人的运动轨迹发生偏移。上述实施例中，通过设置浮动驱动装置，若地面凹凸起伏，例如主动轮124运动到下凹的地面时，地面对主动轮124瞬间的支撑力减小，导致弹性件123弹性伸长，由于弹性件123一端连接活动板121的第二端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人底盘，其特征在于，包括：/n底板；/n电池组件，用于提供电能；/n驱动轮组件，用于驱动所述机器人底盘运动，所述驱动轮组件包括活动板、驱动件、弹性件和主动轮，所述驱动件电性连接所述电池组件，所述驱动件连接所述主动轮以驱动所述主动轮转动，所述活动板包括第一端和第二端，所述第一端转动连接于所述底板，所述弹性件一端连接所述活动板的第二端、另一端连接所述底板，所述驱动件设置在所述活动板上；以及/n从动轮组件，用于辅助所述机器人底盘运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人底盘，其特征在于，包括：
底板；
电池组件，用于提供电能；
驱动轮组件，用于驱动所述机器人底盘运动，所述驱动轮组件包括活动板、驱动件、弹性件和主动轮，所述驱动件电性连接所述电池组件，所述驱动件连接所述主动轮以驱动所述主动轮转动，所述活动板包括第一端和第二端，所述第一端转动连接于所述底板，所述弹性件一端连接所述活动板的第二端、另一端连接所述底板，所述驱动件设置在所述活动板上；以及
从动轮组件，用于辅助所述机器人底盘运动。


2.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述驱动轮组件至少间隔的设置有两组。


3.根据权利要求2所述的机器人底盘，其特征在于，分别在所述底盘的中心位置的左右两侧对称的设置驱动轮组件。


4.根据权利要求2所述的机器人底盘，其特征在于，所述从动轮组件至少设置有两组，其中一组所述从动轮组件设置在两组所述驱动轮组件之间的一侧，另一组所述从动轮组件设置在两组所述驱动轮组件之间的另一侧。


5.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，从动轮组件包括偏心万向轮。


6.根据权利要求5所述的机器人底盘，其特征在于，从动轮组件有四组，均匀分布在底盘靠边缘。


7.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的机器人底盘。


8.一种防止机器人在爬坡时倾倒的方法，所述机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：金有刚，郑贵聪，
申请(专利权)人：和美深圳信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44