CN108466250A - 双轮配送机器人 - Google Patents

Abstract

双轮配送机器人包括机器人主体和两个车轮，机器人主体内设有容置配送物品的储物箱；控制力矩陀螺装置包括两个控制力矩陀螺、控制陀螺主动偏转的偏摆电机、用于控制该两陀螺偏摆速度相同但偏摆方向相反的反向同步机构；机器人主体上装设有车轮轴，主驱动模块借助传动机构与车轮轴联接，使机器人主体能绕其两端的车轮轴转动；主驱动模块驱动时，带动车轮绕车轮轴旋转，或带动机器人主体绕车轮轴旋转，进而带动装设在机器人主体以及其上的所有部件前倾或者后仰，因此产生重力矩使得陀螺自然偏摆而产生陀螺力矩，和或控制偏摆电机驱动陀螺使得陀螺主动偏摆而产生陀螺力矩，使双轮配送机器人在运动过程中姿态平衡和越障能力大幅度提升，能适用多种工况。

Description

双轮配送机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及双轮配送机器人。

背景技术

现有技术中四轮配送机器人的转弯半径大占用空间大，结构复杂。现有技术中的双轮配送机器人抗外力冲击颠簸能力差、越障能力弱，通常只能在平面上行走，双轮配送机器人在受到外力扰动时，容易失去平衡。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一种装备有控制力矩陀螺装置的双轮配送机器人。本发明解决上述技术问题的技术方案是一种双轮配送机器人，包括机器人主体和两个车轮，所述机器人主体包括躯干模块、控制力矩陀螺装置和用于驱动的主驱动模块，所述躯干模块内部设置有用于容置配送物品的储物箱； 所述控制力矩陀螺装置包括两个控制力矩陀螺、控制陀螺主动偏转的偏摆电机和用于控制两个控制力矩陀螺偏摆速度相同但偏摆方向相反的反向同步机构； 所述机器人主体两侧或下部装设有车轮轴，所述主驱动模块借助传动机构与车轮轴联接；所述主驱动模块驱动时，经传动机构带动车轮绕车轮轴旋转；或者经传动机构带动所述机器人主体绕车轮轴旋转，进而带动装设在所述机器人主体内部以及其上的所有部件前倾或者后仰，即带动所述机器人主体内部以及其上的所有部件相对车轮轴前倾或者后仰；所述机器人主体前倾或者后仰所产生的重力矩使得陀螺自然偏摆而产生的陀螺力矩，和或控制偏摆电机驱动陀螺使得陀螺主动偏摆而产生的陀螺力矩，用于双轮配送机器人的平衡和运动控制。

所述主驱动模块包括第一底盘和第二底盘；该第一底盘和第二底盘上分别设置有一个驱动电机及其传动机构。

所述主驱动模块还包括用于支撑躯干模块和控制力矩陀螺装置的支架，该支架由两个支撑梁和两个连接梁围合形成一个用于容置控制力矩陀螺装置的开放空间；两个连接梁的各一个端部分别跨接在两个支撑梁的各一个端部上；两个连接梁的各端部共同支撑躯干模块。

两个所述支撑梁为弓形下沉梁；两个连接梁和两个支撑梁围合形成一个横截面为梯形的开放容置空间，用于容置控制力矩陀螺装置。

所述双轮配送机器人还包括两个减震器；两个减震器的一端分别和两个所述连接梁连接；两个减震器的另一端分别和第一底盘、第二底盘连接。

所述躯干模块包括四个躯干支撑柱；四个所述躯干支撑柱分别固定在两个连接梁的各一个端部上。

所述躯干模块还包括用于支撑储物箱的第一支撑板；所述第一支撑板与四个躯干支撑柱固定连接；所述储物箱固定在所述第一支撑板上。

所述躯干模块还包括用于支承的第二支撑板；所述第二支撑板与四个躯干支撑柱固定连接。

所述第二支撑板上方设置有用于机器人供电的电池；所述控制力矩陀螺装置设置在所述第二支撑板下方；所述反向同步机构固定在所述第二支撑板的下底面上。

所述双轮配送机器人，还包括两个用于动作执行的机械臂，两个机械臂分别设置在所述躯干模块的两侧；所述机械臂包括依次活动连接的肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节和末端执行器；所述机械臂通过肩关节和所述躯干模块连接；所述末端执行器包括第一夹合部和第二夹合部，所述末端执行器内部设置有用于驱动第一夹合部和第二夹合部运动的末端执行电机。

所述双轮配送机器人，还包括用于安装传感器的头部模块，所述头部模块设置在躯干模块的顶部；所述躯干模块包括第三支撑板、第四支撑板和第五支撑板；所述第三支撑板和第四支撑板两端分别固定在所述躯干模块的上部；第五支撑板的两端分别和所述第三支撑板和第四支撑板固定连接；所述第五支撑板上设置有头部支撑座，头部支撑座和所述头部模块连接，并支撑头部模块。

所述头部模块内还设有采用碳纤维材料制成的头部支承底盘、头部转向控制机构和由碳纤维材料制成的头部支撑柱；头部支撑柱和头部支撑座固定连接；所述头部支承底盘，用于支承所述头部模块内各部件；所述头部转向控制机构包括舵机和舵机安装架；舵机和舵机安装架固定连接，舵机安装架和头部支撑柱固定连接，舵机的舵盘和所述头部支承底盘固定连接；舵机通过舵盘带动头部支承底盘转动，并由头部支承底盘带动整个头部模块转动。

所述头部模块还包括头部俯仰控制机构；所述头部俯仰控制机构包括头部支撑柱管夹和用于头部俯仰运动驱动的俯仰电机；俯仰电机通过俯仰电机支撑架固定在头部支撑座上；头部支撑柱的近端部被头部支撑柱管夹的两侧部夹持，使头部支撑柱套接固定在头部支撑柱管夹上；头部支撑柱管夹下部固定有胀紧套，胀紧套和俯仰电机的输出轴通过胀紧固定连接；俯仰电机的输出轴带动头部支撑柱管夹转动，从而带动头部环支撑柱转动，实现所述头部模块的俯仰运动。

同现有技术相比较，本发明的有益效果是：控制力矩陀螺装置使双轮配送机器人的姿态平衡能力和越障能力大幅度提升，机器人在行走中的抗颠簸和抗外力冲击的能力大大提高，能适用更复杂的工况环境，如越障爬坡，复杂地形行走，有效提高物品配送过程的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明优选实施例之一的轴测投影示意图之一；

图2是本发明优选实施例之一的轴测投影示意图之二，图中只显示了部分模块；

图3是本发明优选实施例之一的轴测投影示意图之三，图中只显示了躯干模块600和头部模块100；

图4是图3中A部分的局部放大示意图；

图5是头部模块100移除部分覆盖件之后的结构示意图；

图6是头部转向控制机构150和头部俯仰控制机构160的连接关系剖视放大示意图；

图7是机械臂200的轴测投影示意图；

图8是机械臂200的正投影主视示意图；

图9是肩关节210的正投影俯视示意图。

具体实施方式

以下结合各附图对本发明的实施方式做进一步详述。

如图1所示，双轮配送机器人的优选实施例中，包括机器人主体和两个车轮400，所述机器人主体包括躯干模块600和用于驱动的主驱动模块800，所述躯干模块600内部设置有用于容置配送物品的储物箱300，所述储物箱300和主驱动模块800之间设置有控制力矩陀螺装置500； 所述控制力矩陀螺装置500包括两个控制力矩陀螺510、控制陀螺主动偏转的偏摆电机和用于控制两个控制力矩陀螺510偏摆速度相同但偏摆方向相反的反向同步机构520； 该所述机器人主体两侧装设有车轮轴，所述主驱动模块800借助传动机构与车轮轴联接；所述主驱动模块800驱动时，经传动机构带动车轮绕车轮轴旋转，或者经传动机构带动所述机器人主体绕车轮轴旋转，进而带动装设在所述机器人主体内部以及其上的所有部件前倾或者后仰，即带动所述机器人主体内部以及其上的所有部件相对车轮轴前倾或者后仰；所述机器人主体前倾或者后仰所产生的重力矩使得陀螺自然偏摆而产生的陀螺力矩，和控制偏摆电机驱动陀螺使得陀螺主动偏摆而产生的陀螺力矩，用于双轮配送机器人的平衡和运动控制。同现有技术相比较，本发明的有益效果是：控制力矩陀螺装置使双轮配送机器人的姿态平衡能力和越障能力大幅度提升，机器人在行走中的抗颠簸和抗外力冲击的能力大大提高，能适用更复杂的工况环境，如越障爬坡，复杂地形行走，有效提高物品配送过程的安全性和可靠性。

所述机器人主体两侧或下部装设有车轮轴；可以是在主驱动模块800上设置车轮轴，也可以在躯干模块600上设置车轮轴，该车轮轴是车轮和机器人主体连接的节点。在一些工况下，通常是自由行走状态下，主驱动模块800驱动车轮相对机器人主体转动；在另外一些工况下，通常是在越障准备或者正在越障时，主驱动模块800驱动机器人主体相对车轮轴或车轮轴转动，获得相应的特征重力矩，用于双轮配送机器人的平衡和运动控制。双轮配送机器人的平衡和运动控制包括越障和***过程中的重心平衡控制、加速控制或减速控制。

如图1所示的实施例中，所述储物箱300设置在躯干模块600的内部偏上位置；所述躯干模块600设置在主驱动模块800上方；所述控制力矩陀螺装置500设置在所述储物箱300和主驱动模块800之间；所述主驱动模块800连接并驱动两个车轮400；两个控制力矩陀螺510对称设置在反向同步机构520下方；各控制力矩陀螺510的一端与反向同步机构520连接，各控制力矩陀螺510的另一端和主驱动模块800连接； 所述反向同步机构520和所述躯干模块600固定连接；所述反向同步机构520设置在储物箱300的下方。

如图2所示的实施例中，所述主驱动模块800包括第一底盘810和第二底盘820；该第一底盘810和第二底盘820上分别设置有一个驱动电机及其传动机构。第一底盘810上设置有第一驱动电机811和第一传动机构812；第一传动机构812和第一车轮410连接，将第一驱动电机811输出的动能输出至第一车轮410，驱动第一车轮410转动；第二底盘820上设置有第二驱动电机821和第二传动机构822；第二传动机构822和第二车轮420连接，将第二驱动电机821输出的动能输出至第二车轮420，驱动第二车轮420转动。同现有技术相比较，本发明进一步的有益效果是：双轮配送机器人双轮独立驱动，使得双轮配送机器人灵活性大大提高，可以实现零半径转弯，且相对四轮机器人占用空间更小，结构更简单。

如图2所示的实施例中，所述主驱动模块800还包括用于支撑躯干模块600和控制力矩陀螺装置500的支架，该支架由两个支撑梁830和两个连接梁840围合形成一个横截面为梯形的开放容置空间，用于容置控制力矩陀螺装置500；任一个连接梁840的两端分别和两个支撑梁830的各一个端连接；两个连接梁840的各两个端部共同支撑躯干模块600。

如图2所示的实施例中，两个所述支撑梁830为弓形下沉梁，且平行设置，两个连接梁840也平行设置；各所述支撑梁830包括支撑底座832和两个支撑臂831；两个支撑臂831和支撑底座832固定连接，两个支撑臂831分别从支撑底座832的两端部向上延展，形成横置弓形下沉的支撑梁830；各所述连接梁840包括支撑顶部842和两个支撑腿841；两个支撑腿841和支撑顶部842固定连接，两个支撑腿841从支撑顶部842的两端部向下延展，形成纵剖面为梯形或敞口倒置U形的连接梁840；任一个连接梁840的两端分别和两个支撑梁830的各一个端连接；使得两个连接梁840和两个支撑梁830连接，共同用于支撑躯干模块600和控制力矩陀螺装置500；两个支撑底座832分别和两个控制力矩陀螺的各一个端部连接，共同支撑起所述控制力矩陀螺装置500；支撑梁830的弓形结构，使得两个支撑梁830和两个连接梁840围合形成横剖面为敞口U形或梯形的开放容置空间，特别适合容置两个控制力矩陀螺510，使控制力矩陀螺能在该空间中自由转动。

如图1和3所示的实施例中，所述躯干模块600包括四个躯干支撑柱680；四个所述躯干支撑柱680通过相应的四个躯干柱固定结构681分别固定在两个连接梁840的各端部上；两个控制力矩陀螺510的一端分别和两个支撑底座832连接。如图5所示的实施例中，所述躯干模块600还包括第一支撑板610和第二支撑板620；所述第一支撑板610通过四角设置的四个通孔分别套接在四个躯干支撑柱680实现第一支撑板610的固定；所述储物箱300固定在所述第一支撑板610上；四个所述躯干支撑柱680上分别设置有四个第二支撑结构682，用于将所述第二支撑板620支撑住，并使所述第二支撑板620和四个躯干支撑柱680固定连接；所述第二支撑板620上方设置有电池；所述控制力矩陀螺装置500设置在所述第二支撑板620下方；所述反向同步机构520固定在所述第二支撑板620的下底面上。

如图2所示的双轮配送机器人实施例中，还包括两个减震器870；两个减震器870的一端分别和两个所述连接梁840连接；两个减震器870的另一端分别和第一底盘810、第二底盘820连接。各减震器870两端部都采用活动连接方式。同现有技术相比较，本发明进一步的有益效果是：减震器的设置，进一步提高了双轮配送机器人抗外力震动干扰的能力，物品配送过程中，有效降低了各种外力对机器人以及储物箱内配送物品的影响。

如图1、7和8所示的双轮配送机器人实施例中， 还包括两个用于动作执行的具有五个运动自由度的机械臂200，两个机械臂200分别设置在所述躯干模块600的两侧；所述机械臂200包括依次活动连接的肩关节210、大臂220、肘关节230、小臂240、腕关节250和末端执行器260；所述机械臂200通过肩关节210和所述躯干模块600连接；所述肩关节210的一端和第三支撑板630和第四支撑板640的端部连接，或所述肩关节210的一端和两个躯干支撑柱680的上端部连接。

如图8所示，所述肩关节210内部设置有用于肩关节和大臂驱动的两个机械臂第一电机211和差速齿轮组213，两个机械臂第一电机211通过差速齿轮组213实现大臂220的旋转驱动和肩关节的旋转驱动；肩关节210相对肩关节210横向中轴的开合角度为-90°~0°，当开合角度为0°时，肩关节210和大臂220相连接的输出轴的轴心和肩关节210的横向中轴平行；当开合角度为-90°时，关节210和大臂220相连接的输出轴的轴心和肩关节210的横向中轴垂直，大臂220位于肩关节210的上方，即大臂220可相对肩关节210顺时针方向旋转90°。

以大臂220垂直地面向下的位置为大臂220旋转运动的基础位置，大臂220相对该基础位置的旋转角度为‐45°~180°，即大臂220相对该基础位置可顺时针方向旋转45°，大臂220相对该基础位置还可逆时针方向旋转180°。肩关节210和大臂220可分别实现一个自由度的运动。

如图7至8所示，所述肩关节210内部还设置有用于肘关节驱动的机械臂第二电机，机械臂第二电机带动肘关节传动同步带222，并通过该肘关节传动同步带222带动肘关节230转动；以肘关节230垂直地面向下的位置为肘关节230旋转运动的基础位置，肘关节230相对该基础位置的的旋转角度范围为0°~120°，即肘关节230相对该基础位置可逆时针方向旋转120°。

所述小臂240、腕关节250以及末端执行器260内部分别设置有用于各自运动驱动控制的驱动电机；以小臂240垂直地面向下的位置为小臂240旋转运动的基础位置，所述小臂240相对该基础位置的旋转角度范围为‐90°~45°，即小臂240相对该基础位置可顺时针方向旋转90°，小臂240相对该基础位置还可逆时针方向旋转45°。

以腕关节250垂直地面向下的位置为腕关节250旋转运动的基础位置，所述腕关节250相对该基础位置的旋转角度范围为‐180°~180°，即腕关节250相对该基础位置可顺时针方向旋转‐180°，腕关节250相对该基础位置还可逆时针方向旋转180°。

肘关节230是具有一个运动自由度的关节，小臂240和腕关节250也都是具有一个运动自由度的部件，肩关节210和大臂220可分别实现一个自由度的运动，因此机械臂具有五个运动自由度。

图7至8所示的实施例中，设置在机械臂末端的末端执行器260形似手抓，包括第一夹合部261和第二夹合部262，所述末端执行器260内部设置的末端执行器电机驱动第一夹合部261和第二夹合部262相向运动或相背运动，分别实现夹合抓取物品或松开被抓物品的动作；从而使配送机器人具有类似人手的抓取功能。具有五个运动自由度的机械臂可使配送机器人能够执行开关门、摁电梯，抓取物品等动作，可完成复杂的配送任务。同现有技术相比较，本发明进一步的有益效果是：3.多自由度的机械臂，使双轮配送机器人能执行开关门、按键、抓取等复杂动作，进一步的拓展了双轮配送机器人的使用范围。如图3所示的实施例中，还包括用于安装传感器的头部模块100，所述头部模块100设置在躯干模块600的顶部；所述躯干模块600包括第三支撑板630、第四支撑板640和第五支撑板650；所述第三支撑板630和第四支撑板640两端分别固定在所述躯干模块600的上部；第五支撑板650的两端分别和所述第三支撑板630和第四支撑板640固定连接；用于头部模块100支撑的头部支撑座670固定在所述第五支撑板650上。

如图4所示的实施例中，四个所述躯干支撑柱680的端部分别设置有四个第三支撑固定结构683，用于将第三支撑板630和第四支撑板640和躯干支撑柱680固定连接；第三支撑板630和第四支撑板640平行设置；所述第三支撑板630和第四支撑板640在所述躯干模块600的上部围合形成一个容置空间，该空间可用于双轮配送机器人手臂控制装置或头部电控装置的容置。

如图4至6所示的实施例中，所述头部模块100内还设有用于支承所述头部模块100内各部件的头部支承底盘110、头部转向控制机构150和由碳纤维材料制成的头部支撑柱170；头部支撑柱170和头部支撑座670固定连接；所述头部支承底盘110，采用碳纤维材料制成；所述头部转向控制机构150包括舵机154和舵机安装架152；舵机154和舵机安装架152固定连接，舵机安装架152和头部支撑柱170固定连接，舵机154的舵盘和所述头部支承底盘110固定连接；舵机154通过舵盘带动头部支承底盘110转动，并由头部支承底盘110带动整个头部模块100的转动。

如图4至6所示的实施例中，所述头部模块100还包括设置头部俯仰控制机构160；所述头部俯仰控制机构160包括头部支撑柱管夹162和用于头部俯仰运动驱动的俯仰电机165；俯仰电机165通过俯仰电机支撑架676固定在头部支撑座670上；头部支撑柱170的近端部被头部支撑柱管夹162的两侧部夹持，使头部支撑柱170套接固定在头部支撑柱管夹162上；头部支撑柱管夹162下部固定有胀紧套163，胀紧套163和俯仰电机165的输出轴通过胀紧固定连接；俯仰电机165的输出轴带动头部支撑柱管夹162转动，从而带动头部环支撑柱170转动，实现所述头部模块100的俯仰运动。

同现有技术相比较，本发明进一步的有益效果是：4.可灵活运动的头部，使机器人能感知到信息范围进一步拓展，具有很好外部信息收集能力，并基于这些信息和外界互动；综合来说本发明设计的双轮配送机器人适用工况更多，更丰富，不仅能实现复杂环境下的行走功能，还能完成一些上肢动作，并且通过头部运动控制实现大范围的环境信息采集和人机交互功能，是一款综合性能卓越的双轮配送机器人，具有独立完成配送任务的能力。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种双轮配送机器人，包括机器人主体和两个车轮（400），所述机器人主体包括躯干模块（600）、控制力矩陀螺装置（500）和用于驱动的主驱动模块（800），其特征在于：所述躯干模块（600）内部设置有用于容置配送物品的储物箱（300）；

所述控制力矩陀螺装置（500）包括两个控制力矩陀螺（510）、控制陀螺主动偏转的偏摆电机和用于控制两个控制力矩陀螺（510）偏摆速度相同但偏摆方向相反的反向同步机构（520）；

所述机器人主体两侧或下部装设有车轮轴，所述主驱动模块（800）借助传动机构与车轮轴联接；所述主驱动模块（800）驱动时，经传动机构带动车轮绕车轮轴旋转；或者经传动机构带动所述机器人主体绕车轮轴旋转，进而带动装设在所述机器人主体内部以及其上的所有部件前倾或者后仰，即带动所述机器人主体内部以及其上的所有部件相对车轮轴前倾或者后仰；

所述机器人主体前倾或者后仰所产生的重力矩使得陀螺自然偏摆而产生的陀螺力矩，和或控制偏摆电机驱动陀螺使得陀螺主动偏摆而产生的陀螺力矩，用于双轮配送机器人的平衡和运动控制。

2.根据权利要求1所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述主驱动模块（800）包括第一底盘（810）和第二底盘（820）；该第一底盘（810）和第二底盘（820）上分别设置有一个驱动电机及其传动机构。

3.根据权利要求1所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述主驱动模块（800）还包括用于支撑躯干模块（600）和控制力矩陀螺装置（500）的支架，该支架由两个支撑梁（830）和两个连接梁（840）围合形成一个用于容置控制力矩陀螺装置（500）的开放空间；两个连接梁（840）的各一个端部分别跨接在两个支撑梁（830）的各一个端部上；两个连接梁（840）的各端部共同支撑躯干模块（600）。

4.根据权利要求3所述的双轮配送机器人，其特征在于：

两个所述支撑梁（830）为弓形下沉梁；两个连接梁（840）和两个支撑梁（830）围合形成一个横截面为梯形的开放容置空间，用于容置控制力矩陀螺装置（500）。

5.根据权利要求3所述的双轮配送机器人，其特征在于：

还包括两个减震器（870）；两个减震器（870）的一端分别和两个所述连接梁（840）连接；两个减震器（870）的另一端分别和第一底盘（810）、第二底盘（820）连接。

6.根据权利要求3所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述躯干模块（600）包括四个躯干支撑柱（680）；四个所述躯干支撑柱（680）分别固定在两个连接梁（840）的各一个端部上。

7.根据权利要求6所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述躯干模块（600）还包括用于支撑储物箱（300）的第一支撑板（610）；所述第一支撑板（610）与四个躯干支撑柱（680）固定连接；所述储物箱（300）固定在所述第一支撑板（610）上。

8.根据权利要求6所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述躯干模块（600）还包括用于支承的第二支撑板（620）；所述第二支撑板（620）与四个躯干支撑柱（680）固定连接。

9.根据权利要求8所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述第二支撑板（620）上方设置有用于机器人供电的电池；所述控制力矩陀螺装置（500）设置在所述第二支撑板（620）下方；所述反向同步机构（520）固定在所述第二支撑板（620）的下底面上。

10.根据权利要求1所述的双轮配送机器人，其特征在于：

还包括两个用于动作执行的机械臂（200），两个机械臂（200）分别设置在所述躯干模块（600）的两侧；

所述机械臂（200）包括依次活动连接的肩关节（210）、大臂（220）、肘关节（230）、小臂（240）、腕关节（250）和末端执行器（260）；

所述机械臂（200）通过肩关节（210）和所述躯干模块（600）连接；

所述末端执行器（260）包括第一夹合部（261）和第二夹合部（262），所述末端执行器（260）内部设置有用于驱动第一夹合部（261）和第二夹合部（262）运动的末端执行电机。

11.根据权利要求1所述的双轮配送机器人，其特征在于：

还包括用于安装传感器的头部模块（100），所述头部模块（100）设置在躯干模块（600）的顶部；

所述躯干模块（600）包括第三支撑板（630）、第四支撑板（640）和第五支撑板（650）；所述第三支撑板（630）和第四支撑板（640）两端分别固定在所述躯干模块（600）的上部；第五支撑板（650）的两端分别和所述第三支撑板（630）和第四支撑板（640）固定连接；

所述第五支撑板（650）上设置有头部支撑座（670），头部支撑座（670）和所述头部模块（100）连接，并支撑头部模块（100）。

12.根据权利要求11所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述头部模块（100）内还设有采用碳纤维材料制成的头部支承底盘（110）、头部转向控制机构（150）和由碳纤维材料制成的头部支撑柱（170）；头部支撑柱（170）和头部支撑座（670）固定连接；

所述头部支承底盘（110），用于支承所述头部模块（100）内各部件；所述头部转向控制机构（150）包括舵机（154）和舵机安装架（152）；舵机（154）和舵机安装架（152）固定连接，舵机安装架（152）和头部支撑柱（170）固定连接，舵机（154）的舵盘和所述头部支承底盘（110）固定连接；舵机（154）通过舵盘带动头部支承底盘（110）转动，并由头部支承底盘（110）带动整个头部模块（100）转动。

13.根据权利要求12所述的双轮配送机器人，其特征在于：

所述头部模块（100）还包括头部俯仰控制机构（160）；所述头部俯仰控制机构（160）包括头部支撑柱管夹（162）和用于头部俯仰运动驱动的俯仰电机（165）；俯仰电机（165）通过俯仰电机支撑架（676）固定在头部支撑座（670）上；头部支撑柱（170）的近端部被头部支撑柱管夹（162）的两侧部夹持，使头部支撑柱（170）套接固定在头部支撑柱管夹（162）上；头部支撑柱管夹（162）下部固定有胀紧套，胀紧套和俯仰电机（165）的输出轴通过胀紧固定连接；俯仰电机（165）的输出轴带动头部支撑柱管夹（162）转动，从而带动头部环支撑柱（170）转动，实现所述头部模块（100）的俯仰运动。