CN112959303B - 一种基于5g的服务机器人的壳体结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于5G的服务机器人的壳体结构，包括第一壳体、第二壳体、第三壳体、连接机构、布线机构和安装机构；所述连接机构包括第一固定块、第二固定块和固定轴；所述布线机构包括第一固定块、第二固定块、第一销轴和第二销轴；所述安装机构包括隔板、安装板、限位块和插接块。本发明设置可拼接的壳体方便机器人的臂部安装，在传动过程中实现各个壳体之间的有效传动；通过在固定块内部设置空腔实现导线连接，有利于壳体之间导线连接和固定；通过在壳体内部设置安装板实现驱动电机的稳定安装，在壳体固定后能够实现电机的限位，在安装时通过插接块和限位块之间的限位实现有效连接。

Description

一种基于5G的服务机器人的壳体结构

技术领域

本发明属于机械设计制造领域，尤其涉及一种基于5G的服务机器人的壳体结构。

背景技术

机器人是一种目标导向的具有感知信息、规划决策和运动功能的设备。机器人通过感知环境信息，结合工作目标任务，规划决策和执行运动，实现机器人的抓取、焊接、喷漆、装配、码垛等功能或驱动自身到达指定位置，实现清洁、护理和康复等服务。前者的代表是应用广泛的工业机器人，后者的代表是发展迅速的服务机器人，这也是未来机器人的发展趋势。服务机器人面临两类特殊而意义重大的挑战：一是服务机器人的作业和移动环境越来越复杂多变；二是服务机器人须保证服务对象和工作场所的安全。服务机器人是控制、机械、电子信息、数学、计算机、生物学的融合产物，在重工、农业、医学、食品、纺织、建筑、军事等领域中均有重要的用途。

服务机器人一般由支撑结构、感知机构、传输机构、驱动机构、执行机构、控制***和检测机构等组成，其机械臂多由多关节连杆机构和臂部壳体组成。在执行任务过程中，能够实现可编程设计和智能化操作，但机械臂的壳体在使用时线路不易有效连接，在机器人臂部驱动时容易造成导线拉扯，易出现设备故障。另外，壳体安装繁琐不便，不易安装驱动各机械臂部运动的电机，增加了壳体的安装难度，不能协调各臂部的有效传动。因此，针对上述问题提出一种基于5G的服务机器人的壳体结构。

发明内容

一种基于5G的服务机器人的壳体结构，包括第一壳体、第二壳体、第三壳体、连接机构、布线机构和安装机构；

所述连接机构包括第一固定块、第二固定块和固定轴，所述第一固定块和第二固定块分别与第一壳体以及第二壳体固定连接，所述第一固定块和第二固定块内部分别与第一销轴以及第二销轴固定连接，所述第一销轴端部设有或连接有连接轴，所述固定轴与第三壳体固定连接，所述固定轴与第一壳体内部转动连接；

所述布线机构包括第一固定块、第二固定块、第一销轴和第二销轴，所述第一销轴和第二销轴内部都开设有空腔，所述第一固定块和第二固定块都开设有布线槽，所述空腔与布线槽连通，所述第一固定块和第二固定块均与旋钮螺纹连接；

所述安装机构包括隔板、安装板、限位块和插接块，所述隔板与第一壳体内部固定连接，所述隔板与第一壳体之间固定安装有安装板，所述安装板一侧设有限位块，所述限位块内部与插接块活动插接，所述限位块侧壁与金属片固定连接，所述金属片端部设有或连接有插杆，所述限位块通过转轴与齿轮固定连接。

进一步地，所述第一壳体、第二壳体和第三壳体均由两个半圆环状金属壳组成，两个所述金属壳之间通过螺钉固定连接。

进一步地，所述第一固定块和第二固定块形状相同，所述第一固定块一端的厚度大于其另一端的厚度，所述第一固定块和第二固定块内部分别设有第一销轴以及第二销轴，所述第一固定块和第二固定块之间设有连接轴，所述连接轴与第二销轴内部转动连接。

进一步地，所述连接轴中部开设有圆孔，所述连接轴中部的圆孔分别与两个空腔相互连通，每个所述空腔都对应有旋钮。

进一步地，所述第一销轴和第二销轴的端部均与端头固定连接，所述第一销轴和第二销轴开设的空腔一侧均与布线槽连通，所述空腔和布线槽内部均设有导线，所述布线槽一侧的旋钮接触有导线。

进一步地，所述隔板由两个半圆环状板体组成，两个所述隔板之间相互拼接，所述隔板一端设有用于驱动电机安装的安装板，所述安装板一侧开设有用于驱动轴转动的开口。

进一步地，所述固定轴由两个相互拼接的半圆环状板体组成，所述固定轴表面开设有用于齿轮啮合的齿圈，所述固定轴位于第一壳体和隔板之间。

进一步地，所述限位块呈U形结构，所述限位块一侧中部设有转轴，所述转轴与隔板内部转动连接。

进一步地，所述齿轮和限位块分别位于隔板两侧，所述限位块两侧均设有弯折结构的金属片，所述金属片一侧的插杆与限位块内部活动插接。

进一步地，所述插接块为扁平状结构，所述插接块中部开设有用于插杆插接的穿孔，所述插接块与限位块内壁贴合连接。

附图说明

图1为本申请一种实施例的立体结构示意图；

图2为本申请一种实施例的固定轴处正视结构示意图；

图3为本申请一种实施例的外部俯视结构示意图；

图4为本申请一种实施例的第一固定块处俯视结构示意图；

图5为本申请一种实施例的固定轴处侧视结构示意图；

图6为本申请一种实施例的图4中A处局部放大结构示意图；

图7为本申请一种实施例的图2中B处局部放大结构示意图。

图中：1、第一壳体，2、第二壳体，3、第三壳体，4、第一固定块，5、第二固定块，6、第一销轴，7、第二销轴，8、连接轴，9、空腔，10、布线槽，11、端头，12、旋钮，13、固定轴，14、隔板，15、安装板，16、限位块，17、插接块，18、驱动轴，19、金属片，20、插杆，21、转轴，22、齿轮，23、螺钉。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定顺序或先后次序。应该理解这种数据在适当情况下可以互换，以便于描述本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，譬如，包含了一系列步骤或单元的***、过程、方法和产品不必限于清楚地列出的步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些***、过程、方法和产品固有的其他步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语是为更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可用于表示方位或位置关系外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体构造；可以是机械连接，或电路连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在无歧义的前提下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1-7所示，一种基于5G的服务机器人的壳体结构，包括第一壳体1、第二壳体2、第三壳体3、连接机构、布线机构和安装机构；

所述连接机构包括第一固定块4、第二固定块5和固定轴13，所述第一固定块4和第二固定块5分别与第一壳体1以及第二壳体2固定连接，所述第一固定块4和第二固定块5内部分别与第一销轴6以及第二销轴7固定连接，所述第一销轴6端部设有或连接有连接轴8，所述固定轴13与第三壳体 3固定连接，所述固定轴13与第一壳体1内部转动连接；

所述布线机构包括第一固定块4、第二固定块5、第一销轴6和第二销轴 7，所述第一销轴6和第二销轴7内部都开设有空腔9，所述第一固定块4和第二固定块5都开设有布线槽10，所述空腔9与布线槽10连通，所述第一固定块4和第二固定块5均与旋钮12螺纹连接；

所述安装机构包括隔板14、安装板15、限位块16和插接块17，所述隔板14与第一壳体1内部固定连接，所述隔板14与第一壳体1之间固定安装有安装板15，所述安装板15一侧设有限位块16，所述限位块16内部与插接块17活动插接，所述限位块16侧壁与金属片19固定连接，所述金属片19 端部设有或连接有插杆20，所述限位块16通过转轴21与齿轮22固定连接。

所述第一壳体1、第二壳体2和第三壳体3均由两个半圆环状金属壳组成，两个金属壳之间通过螺钉23固定连接；所述第一固定块4和第二固定块5形状相同，所述第一固定块4一端的厚度大于其另一端的厚度，所述第一固定块4和第二固定块5内部分别设有第一销轴6以及第二销轴7，所述第一固定块4和第二固定块5之间设有连接轴8，所述连接轴8与第二销轴7内部转动连接；所述连接轴8中部开设有圆孔，所述连接轴8中部的圆孔分别与两个空腔9相互连通，每个所述空腔9都对应有旋钮12；所述第一销轴6和第二销轴7端部均与端头11固定连接，所述第一销轴6和第二销轴7开设的空腔9一侧均与布线槽10连通，所述空腔9和布线槽10内部均设有导线，所述布线槽10一侧的旋钮12接触有导线；所述隔板14由两个半圆环状板体组成，两个所述隔板14之间相互拼接，所述隔板14一端设有用于驱动电机安装的安装板15，所述安装板15一侧开设有用于驱动轴18转动的开口；所述固定轴13由两个相互拼接的半圆环状板体组成，所述固定轴13表面开设有用于齿轮22啮合的齿圈，所述固定轴13位于第一壳体1和隔板14之间；所述限位块16呈U形结构，所述限位块16一侧中部设有转轴21，所述转轴21与隔板14内部转动连接；所述齿轮22和限位块16分别位于隔板14两侧，所述限位块16两侧均设有弯折结构的金属片19，所述金属片19一侧的插杆20与限位块16内部活动插接；所述插接块17为扁平状结构，所述插接块17中部开设有用于插杆20插接的穿孔，所述插接块17与限位块16内壁贴合连接。

本申请出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，将用于驱动的电机安装在安装板15内部，使电机的驱动轴18位于安装板15一侧的开口内部，此时驱动轴18端部的插接块17插接至限位块16内部，并通过具有弹性结构的金属片19将插杆20压紧，使其与插接块17内部插接固定，实现插接块17和限位块16之间的限位，在操作完成后依次将第一壳体1、第二壳体2和第三壳体3进行拼接固定，并通过螺钉23进行依次连接；在驱动第一壳体1和第三壳体3之间转动时，通过安装板15内部电机带动插接块17旋转，插接块17与限位块16的限位能够带动转轴21在隔板14内部转动，使转轴21带动齿轮22转动，齿轮22与固定轴13表面的齿圈啮合，实现固定轴13的转动，进而带动第一壳体1围绕第三壳体3旋转，实现机器人臂部的传动，且驱动装置安装方便，提升了操作便利性和传动稳定性；

第一壳体1和第二壳体2之间通过第一固定块4和第二固定块5进行连接，第二壳体2转动时使其带动第二固定块5和其内部的第二销轴7转动，第二销轴7与连接轴8之间的转动连接实现第一销轴6和第二销轴7之间的稳定传动，在导线连接时，将导线穿过布线槽10和空腔9进行第一壳体1和第二壳体2之间的导线连接，将导线弯曲并置于空腔9内部，通过拧紧旋钮 12使其压紧导线，防止空腔9内部的导线被拉直而扯断，在第二壳体2转动时不会造成导线松动问题，提升了使用寿命，降低了检修风险；通过5G通讯设备传递到天线上，通过5G传输到外部智能通讯设备进行显示，并根据机器人的服务场所的温度、湿度、压强、光照等数据场景进行自动调节和控制，信号通过5G通讯设备传递到单片机进行控制处理，控制安装在第一壳体1和第二壳体2之间的驱动电机进行整个机器人臂部的传动，导线安装在布线槽 10内部进行电路传输，实现整个服务机器人***的控制，采用5G芯片的通讯设备，信号传输几乎不存在时间延迟，信号传输质量的可靠度高，有效降低了数据传输时间，更好地实现机器人的服务功能。

本申请的有益之处在于：

1.本申请通过设置可拼接的壳体方便快速安装机器人的臂部，在传动过程中能够实现各个壳体之间的有效传动，而且设置有固定块和销轴能够保证壳体的稳定转动，提升了机器人的传动稳定性；

2.本申请通过在固定块内部设置空腔实现导线的连接，在进行壳体之间导线连接时，有利于固定导线，防止壳体之间转动时因导线受到拉扯而松动问题，提高了连接稳定性，降低了检修风险；

3.本申请通过在壳体内部设置安装板实现驱动电机的稳定安装，在壳体固定后能够实现电机的限位，通过插接块和限位块之间的限位实现有效连接，有利于快速安装驱动部件，提高了机器人壳体安装的便利性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员，本申请可有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：包括第一壳体(1)、第二壳体(2)、第三壳体(3)、连接机构、布线机构和安装机构；

所述连接机构包括第一固定块(4)、第二固定块(5)和固定轴(13)，所述第一固定块(4)和第二固定块(5)分别与第一壳体(1)以及第二壳体(2)固定连接，所述第一固定块(4)和第二固定块(5)内部分别与第一销轴(6)以及第二销轴(7)固定连接，所述第一销轴(6)端部设有或连接有连接轴(8)，所述固定轴(13)与第三壳体(3)固定连接，所述固定轴(13)与第一壳体(1)内部转动连接；

所述布线机构包括第一固定块(4)、第二固定块(5)、第一销轴(6)和第二销轴(7)，所述第一销轴(6)和第二销轴(7)内部都开设有空腔(9)，所述第一固定块(4)和第二固定块(5)都开设有布线槽(10)，所述空腔(9)与布线槽(10)连通，所述第一固定块(4)和第二固定块(5)均与旋钮(12)螺纹连接；

所述安装机构包括隔板(14)、安装板(15)、限位块(16)和插接块(17)，所述隔板(14)与第一壳体(1)内部固定连接，所述隔板(14)与第一壳体(1)之间固定安装有安装板(15)，所述安装板(15)一侧设有限位块(16)，所述限位块(16)内部与插接块(17)活动插接，所述限位块(16)侧壁与金属片(19)固定连接，所述金属片(19)端部设有或连接有插杆(20)，所述限位块(16)通过转轴(21)与齿轮(22)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述第一壳体(1)、第二壳体(2)和第三壳体(3)均由两个半圆环状金属壳组成，两个所述金属壳之间通过螺钉(23)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述第一固定块(4)和第二固定块(5)形状相同，所述第一固定块(4)一端的厚度大于其另一端的厚度，所述第一固定块(4)和第二固定块(5)内部分别设有第一销轴(6)以及第二销轴(7)，所述第一固定块(4)和第二固定块(5)之间设有连接轴(8)，所述连接轴(8)与第二销轴(7)内部转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述连接轴(8)中部开设有圆孔，所述连接轴(8)中部的圆孔分别与两个空腔(9)相互连通，每个所述空腔(9)都对应有旋钮(12)。

5.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述第一销轴(6)和第二销轴(7)端部均与端头(11)固定连接，所述第一销轴(6)和第二销轴(7)开设的空腔(9)一侧均与布线槽(10)连通，所述空腔(9)和布线槽(10)内部均设有导线，所述布线槽(10)一侧的旋钮(12)接触有导线。

6.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述隔板(14)由两个半圆环状板体组成，两个所述隔板(14)之间相互拼接，所述隔板(14)一端设有用于驱动电机安装的安装板(15)，所述安装板(15)一侧开设有用于驱动轴(18)转动的开口。

7.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述固定轴(13)由两个相互拼接的半圆环状板体组成，所述固定轴(13)表面开设有用于齿轮(22)啮合的齿圈，所述固定轴(13)位于第一壳体(1)和隔板(14)之间。

8.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述限位块(16)呈U形结构，所述限位块(16)一侧中部设有转轴(21)，所述转轴(21)与隔板(14)内部转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述齿轮(22)和限位块(16)分别位于隔板(14)两侧，所述限位块(16)两侧均设有弯折结构的金属片(19)，所述金属片(19)一侧的插杆(20)与限位块(16)内部活动插接。

10.根据权利要求1所述的一种基于5G的服务机器人的壳体结构，其特征在于：所述插接块(17)为扁平状结构，所述插接块(17)中部开设有用于插杆(20)插接的穿孔，所述插接块(17)与限位块(16)内壁贴合连接。