CN216374065U - 一种阻尼装置、移动底盘及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种阻尼装置、移动底盘及机器人，阻尼装置包括支撑壳和调节组件，支撑壳内设有调节腔，调节腔内设有隔离板，调节组件至少部分位于调节腔内，调节组件和隔离板将调节腔分隔成阻尼腔和释压腔，支撑壳上设有排气通道，排气通道用于释压腔与外界连通，调节组件能够调节阻尼腔和释压腔之间的相对大小。那么当将本实用新型的阻尼装置安装在移动底盘上万向轮时的独立悬挂装置中，可以起到很好的缓冲作用，从而减少万向轮在过坎时受到的冲击，有效提高减震效果，使上部盛放的物品稳定。

Description

一种阻尼装置、移动底盘及机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种阻尼装置、移动底盘及机器人。

背景技术

送餐机器人一般通过驱动装置带动安装在底盘上的万向轮实现行走，目前送餐机器人位于前部的万向轮一般采用独立悬挂结构，在过坎时一般仅通过弹簧进行减震。

但是采用这种方式减震方式，由于弹簧在长久使用中，容易出现机械疲劳，影响弹簧的弹性系数和减震效果，并且弹簧本身在遇到外力碰撞时，其弹性变化较快，其本身减震效果也不好，当万向轮过坎时会有很大的撞击，这样的撞击不仅会对送餐机器人形成一定的破坏，而且会使送餐机器人的使用效果不理想，容易出现物品泼洒的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阻尼装置、移动底盘及机器人，旨在解决现有技术中的送餐机器人过坎时，减震效果不好的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种阻尼装置，包括支撑壳和调节组件，所述支撑壳内设有调节腔，所述调节腔内设有隔离板，所述调节组件至少部分位于所述调节腔内，所述调节组件和所述隔离板将所述调节腔分隔成阻尼腔和释压腔，所述支撑壳上设有排气通道，所述排气通道用于所述释压腔与外界连通，所述调节组件能够调节所述阻尼腔和所述释压腔之间的相对大小。

可选地，所述调节组件上设有调节块，所述调节块设于所述调节腔内，所述调节块和所述隔离板将所述调节腔分隔成所述阻尼腔和所述释压腔，所述调节组件用于带动所述调节块活动，以使得所述调节块调节所述阻尼腔和所述释压腔之间的相对大小。

可选地，所述调节腔为环状结构，所述调节组件用于带动所述调节块沿着所述调节腔的周向转动。

可选地，所述调节组件包括转动件和转动轴，所述转动件可转动地安装在所述支撑壳上，所述调节块设于所述转动件上，所述转动轴与所述转动件连接，能够带动所述转动件沿着所述调节腔的周向转动。

可选地，所述转动轴包括轴杆和绕设于所述轴杆外周的螺旋体，所述螺旋体与所述转动件螺旋连接，所述轴杆能够通过所述螺旋体带动所述转动件转动。

可选地，所述支撑壳上设有安装体，所述转动件可转动地安装在所述安装体上，所述转动件与所述安装体之间设有第一密封圈。

可选地，所述支撑壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合形成所述调节腔，所述排气通道设于所述第一壳体和/或所述第二壳体上。

可选地，所述第一壳体和所述第二壳体之间设有第二密封圈。

本实用新型实施例提供的阻尼装置的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的阻尼装置通过调节组件在外力的作用下调节阻尼腔和释压腔之间的相对大小，能够实现阻尼的调节，通过阻尼的变化实现缓冲减震的效果。当阻尼腔的腔体变小时，由于阻尼腔呈密封状态，此时调节块在调节组件的带动下压缩阻尼腔内的空气，从而产生缓冲阻尼；相反，当阻尼腔的腔体变大时，调节块在调节组件的带动下压缩释压腔，使得释压腔变小，由于释压腔处设有排气通道，释压腔内的空气可由排气通道向外排出，释压腔内的空气不会被压缩，从而不会产生缓冲阻尼，以此实现调节块的快速复位。那么在使用时，可以将本实用新型实施例提供的阻尼装置安装在移动底盘上，将阻尼装置的调节组件与万向轮的独立悬挂装置连接，通过阻尼装置实现万向轮的缓冲减震，从而减少万向轮在过坎时受到的冲击，有效提高减震效果，使上部盛放的物品更加稳定。

本实用新型实施例提供的另一技术方案：一种移动底盘，包括底盘架和上述的阻尼装置，所述阻尼装置的支撑壳安装于所述底盘架上，万向轮通过所述阻尼装置设于所述底盘架上。

本实用新型实施例的移动底盘，由于使用有上述的阻尼装置，万向轮与轴杆连接，在受到外界撞击时，能够将撞击传递到轴杆处，并带动轴杆在上下方向移动，轴杆能够带动转动件转动，转动件能够带动调节块运动，调节块在沿着调节腔的周向转动过程中，可以实现对阻尼腔和释压腔之间的相对大小的调节，并产生缓冲阻尼，为机器人提供很好的缓冲减震能力，使得机器人行走更加平稳。

本实用新型实施例提供的还一技术方案：一种机器人，包括上述的移动底盘。

本实用新型实施例的机器人，由于使用有上述的移动底盘，使得机器人底部的万向轮在过坎时，转动件能够带动调节块运动，调节块在沿着调节腔的周向转动过程中，可以实现对阻尼腔和释压腔之间的相对大小的调节，并产生缓冲阻尼，为机器人提供很好的缓冲减震能力，使得机器人行走更加平稳，从而不仅可以减少机器人因受到撞击而产生损伤，而且可以使得机器人上盛放的物品稳定，使用效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种阻尼装置的结构示意图；

图2为图1的纵向剖面构示意图；

图3为图1中阻尼装置的内部结构示意图；

图4为图1中阻尼装置的***结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种移动底盘的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—支撑壳；

11—调节腔；12—隔离板；13—排气通道；14—第一壳体；15—第二壳体； 16—安装体；111—阻尼腔；112—释压腔；

20—调节组件；

21—调节块；22—转动件；23—转动轴；231—轴杆；232—螺旋体；

30—万向轮；

40—底盘架；

50—驱动轮。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～5描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，现对本实用新型实施例提供的阻尼装置进行说明。具体的，在本实施例中，阻尼装置包括支撑壳10和调节组件20，支撑壳10内设有调节腔11，调节腔11内设有隔离板12，调节组件20至少部分位于调节腔 11内，调节组件20和隔离板12将调节腔11分隔形成阻尼腔111和释压腔112，支撑壳10上位于释压腔112处设有将释压腔112与外界连通的排气通道13，调节组件20能够调节阻尼腔111和释压腔112之间的相对大小。

与现有技术相比，由于调节组件20可在外力的作用下调节阻尼腔111和释压腔112之间的相对大小，当阻尼腔111的腔体变小时，由于阻尼腔111呈密封状态，此时压缩阻尼腔111内的空气，从而产生缓冲阻尼；相反，当阻尼腔 111的腔体变大时，此时释压腔112变小，由于释压腔112处设有排气通道13，释压腔112内的空气可由排气通道13向外排出，释压腔112内的空气不会被压缩，从而不会产生缓冲阻尼，以此实现阻尼的调节。那么在使用时，结合图5，可以将本实用新型实施例提供的阻尼装置安装在移动底盘上万向轮30的独立悬挂装置中进行缓冲，从而减少万向轮30在过坎时受到的冲击，有效提高减震效果，使上部盛放的物品稳定。

如图3和图4所示，在本申请的一个实施例中，调节组件20上设有调节块 21，调节块21设于调节腔11内，调节块21和隔离板12将调节腔11分隔形成阻尼腔111和释压腔112，调节组件20用于带动调节块21活动，以使得调节块 21调节阻尼腔111和释压腔112之间的相对大小。具体地，调节组件20在外力的作用下带动调节块21活动，调节块21在调节腔11内活动的过程中调节阻尼腔111和释压腔112之间的相对大小，当调节块21在朝向阻尼腔111运动时，阻尼腔111呈密封状态，此时阻尼腔111的腔体变小，压缩阻尼腔111内的空气，产生缓冲阻尼。

当调节块21在朝向释压腔112运动时，由于释压腔112处设有排气通道13，释压腔112内的空气可由排气通道13向外排出，此时即使释压腔112的腔体变小，释压腔112内的空气不会被压缩，从而不会产生缓冲阻尼，以此实现阻尼的调节。

也就是说，当调节块21朝向阻尼腔111的方向转动时，此时阻尼腔111的体积减小，释压腔112的体积增大，由于释压腔112体积的变化不影响阻尼的变化，而阻尼腔111的体积减小后，压缩阻尼腔111内的空气，这样实现调节块21朝向阻尼腔111的方向转动时阻尼增大的调节。当调节块21朝向释压腔 112的方向转动时，此时释压腔112的体积减小，阻尼腔111的体积增大，由于释压腔112体积的变化不影响阻尼的变化，并且此过程中阻尼腔111的体积增大也不压缩阻尼腔111内的空气，因此阻尼无变化，这样实现调节块21朝向释压腔112的方向转动时阻尼不变的调节。

需要说明的是，本申请对排气通道的具体结构不作限定，可以根据实际需要进行合理的选择和设置，只要能够实现释压腔与外界连通即可。具体地，在本实施例中，排气通道13为排气孔，在其他实施例中，排气通道可以为槽状、缝状或者间隙等形状，可以具有一个，也可以具有多个，可以设置在支撑壳10 的一侧，也可以设置支撑壳10的多个侧面上。

如图3和图4所示，具体地，本实施例中的调节腔11为环状结构，具体可以呈圆环状设置，调节组件20用于带动调节块21沿着调节腔11的周向转动。通过使得调节腔11呈圆环状设置，这样使得调节块21在沿着调节腔11的周向转动的过程中，实现对阻尼腔111和释压腔112之间的相对大小的调节，便于调节组件20带动调节块21运动，防止调节块21出现卡死的情况。

如图1和图2所示，在本申请的一个实施例中，调节组件20包括转动件22 和转动轴23，转动件22可转动地安装在支撑壳10上，调节块21设于转动件 22上，转动轴23与转动件22连接，转动轴23能够带动转动件22沿着调节腔 11的周向转动。

具体地，当机器人在不平坦的路面时，转动轴23在外力的作用下转动(如万向轮的悬挂结构带动转动轴转动)，从而带动转动件22转动，调节块21同时随着转动件22朝向阻尼腔111的方向转动，此时阻尼腔111的体积减小，空气被压缩，产生缓冲阻尼，从而有效地减小机器人受到的冲击，很好的实现缓冲减震的效果。当机器人在平坦的路面行驶时，转动轴23不受外力作用而不转动，从而保持阻尼腔111的体积保持相对稳定内，此时不产生阻尼，对机器人的行走不产生影响。具体地，调节块21和转动件22均可以为橡胶材质制成，在其他实施例中，两者也可以为其他材料，本申请对此不作限定。

如图2和图4所示，在本申请的一个实施例中，转动轴23包括轴杆231和绕设于轴杆231外周的螺旋体232，螺旋体232与转动件22螺旋连接，轴杆231 能够通过螺旋体232带动转动件22转动。

具体地，在本实施例中，轴杆231竖直地安装在机器人的移动底盘上，并与移动底盘下方的万向轮30连接，当万向轮30过坎时，此时万向轮30受到外界撞击，并将撞击传递到轴杆231处，此时轴杆231在上下方向移动，从而带动螺旋体232在上下方向移动，而螺旋体232在上下方向移动的过程中，能够将上下的运动转化成螺旋的转动，从而带动转动件22转动。转动件22能够带动调节块21运动，调节块21在沿着调节腔11的周向转动过程中，可以实现对阻尼腔111和释压腔112之间的相对大小的调节，并产生缓冲阻尼，为机器人提供很好的缓冲减震能力，使得机器人行走更加平稳。

如图4所示，在本申请的一个实施例中，支撑壳10上设有安装体16，转动件22可转动地安装在安装体16上。具体地，安装体16位于调节腔11的中部位置，转动件22安装在安装体16上，通过设置安装体16，不仅能够使得转动件22可以稳定地安装在调节腔11的中心位置，还能够为转动件22的转动提供支撑，从而使得转动件22可以稳定可靠地调节阻尼腔111和释压腔112之间的相对大小。

为了实现阻尼腔111的密封效果，保证缓冲阻尼的可靠性，如图4所示，在本申请的一个实施例中，转动件22与安装体16之间设有第一密封圈(图中未示)。具体地，通过在转动件22与安装体16之间设置第一密封圈，以填充转动件22与安装体16之间的安装间隙，可以有效地保证阻尼腔111的密封性，从而保证缓冲阻尼的可靠性。更为具体的，在本实施例中，第一密封圈可以为橡胶圈。

如图1和图4所示，在本申请的一个实施例中，支撑壳10包括第一壳体14 和第二壳体15，第一壳体14和第二壳体15相互扣合形成调节腔11，排气通道 13设于第一壳体14和/或第二壳体15上。通过将支撑壳10设置为第一壳体14 和第二壳体15拼装而成，这样利于调节组件20的安装。具体地，在本实施例中，第一壳体14和第二壳体15通过上下扣合的形式实现两者的连接，在其他实施例中，第一壳体14和第二壳体15还可以通过左右两个半环的扣合形式实现连接或者其他的形式实现连接，本申请对此不作限定。同时，支撑壳也可以包括更多的壳体部件，如在第一壳体和第二壳体之间设置环状中空段，增大腔室的容积，实现更大范围内阻尼的调节和控制。

如图1和图4所示，在本申请的一个实施例中，第一壳体14和第二壳体15 之间设有第二密封圈。具体地，通过在第一壳体14和第二壳体15之间设置第二密封圈，以填充第一壳体14和第二壳体15之间的安装间隙，可以有效地保证阻尼腔111的密封性，从而保证缓冲阻尼的可靠性。更为具体的，在本实施例中，第二密封圈可以为橡胶圈。

如图5所示，本实用新型实施例还提供了一种移动底盘，包括底盘架40和上述各实施例中任意一种阻尼装置，阻尼装置的支撑壳10安装于底盘架40上，万向轮通过阻尼装置设于底盘架40上。具体的，万向轮与轴杆231连接，在受到外界撞击时，能够将撞击传递到轴杆231处，并带动轴杆231在上下方向移动，轴杆231能够带动转动件22转动，转动件22能够带动调节块21运动，调节块21在沿着调节腔11的周向转动过程中，可以实现对阻尼腔111和释压腔 112之间的相对大小的调节，并产生缓冲阻尼，为机器人提供很好的缓冲减震能力，使得机器人行走更加平稳。

本实用新型实施例的移动底盘，由于使用有上述的阻尼装置，使得万向轮 30在过坎时，底盘架40可以得到很好的缓冲，使上部盛放的物品稳定。

本实用新型实施例还提供的一种机器人，包括上述的移动底盘。由于使用了上述带有阻尼装置的移动底盘，使得机器人底部的万向轮30在过坎时，可以得到很好的缓冲，从而不仅可以减少机器人因受到撞击而产生损伤，而且能够实现更好的缓冲减震的效果，使得机器人上盛放的物品更加稳定，使用效果好。

进一步地，移动底盘上设置至少两个驱动轮50，每个驱动轮50分别位于底盘架40一侧；元件控制器控制驱动轮50的行进速度。移动底盘上设置的驱动轮50中，至少一个驱动轮50用作左驱动轮，同时，至少一个驱动轮50用作右驱动轮，左驱动轮和右驱动轮位于底盘架40的相对相侧。

进一步地，移动底盘上还可以设置至少两组从动轮，一个驱动轮50对应一组从动轮，其中，至少一组从动轮用作左从动轮，同时，至少一组从动轮用作右从动轮，左从动轮和右从动轮用于协助左驱动轮和右驱动轮带动底盘架40运动，减轻驱动轮50的负载压力。

本实用新型实施例提供的机器人还包括承载物品的壳体、提供用户操作的功能控制器、地图生成和路径规划的底层控制器、以及控制移动单元和环境检测单元的元件控制器等。

本实用新型实施例提供的机器人可以根据环境自主行走，在行走时其路径规划方法包括如下步骤：

S01：确定当前工作区域的定位地图，其中，所述定位地图为所述机器人对其所处环境进行的建图所形成的地图。

具体地，机器人配置采集传感器和建模处理器，建模处理器通过采集传感器采集的环境数据进行建模以构建环境地图。在本实施方式中，采集传感器包括激光雷达、超声波传感器和红外传感器，通过激光雷达、超声波传感器和红外传感器对机器人所处的工作区域数据进行采集，建模处理器利用这些传感器采集的数据进行创建地图，在创建地图的过程中通过不同的传感器生成不同的地图图层，例如，静态图层、动态障碍物图层、超声波图层、视觉图层等，通过将这些图层进行融合以得到供对机器人进行定位导航的定位地图。

S02：根据所述定位地图规划路径；

S03：根据所述定位地图确定所述机器人的当前位置和目标位置；

S04：根据所述定位地图确定障碍物位置；

S05：根据所述当前位置、所述目标位置和所述障碍物位置规划路径；

具体地，在步骤S03中，目标位置为使用者设定的位置，或是由机器人的处理***确定的需要移动至的位置，其中，该目标位置可以是在移动过程中确定的接下来需要移动到的位置，也可以是机器人最终需要达到的位置。当前位置为机器人通过位置传感器确定的机器人的实时位置信息。

在步骤S04中，通过述定位地图进行，以确定定位地图上的障碍物的位置。通过此种实施方式，使得机器人可以在不改变导航精度的前提下，确定障碍物的位置并规划路线。

S06：根据所述路径进行移动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻尼装置，其特征在于：包括支撑壳和调节组件，所述支撑壳内设有调节腔，所述调节腔内设有隔离板，所述调节组件至少部分位于所述调节腔内，所述调节组件和所述隔离板将所述调节腔分隔成阻尼腔和释压腔，所述支撑壳上设有排气通道，所述排气通道用于所述释压腔与外界连通，所述调节组件能够调节所述阻尼腔和所述释压腔之间的相对大小。

2.根据权利要求1所述的阻尼装置，其特征在于：所述调节组件上设有调节块，所述调节块设于所述调节腔内，所述调节块和所述隔离板将所述调节腔分隔成所述阻尼腔和所述释压腔，所述调节组件用于带动所述调节块活动，以使得所述调节块调节所述阻尼腔和所述释压腔之间的相对大小。

3.根据权利要求2所述的阻尼装置，其特征在于：所述调节腔为环状结构，所述调节组件用于带动所述调节块沿着所述调节腔的周向转动。

4.根据权利要求2所述的阻尼装置，其特征在于：所述调节组件包括转动件和转动轴，所述转动件可转动地安装在所述支撑壳上，所述调节块设于所述转动件上，所述转动轴与所述转动件连接，能够带动所述转动件沿着所述调节腔的周向转动。

5.根据权利要求4所述的阻尼装置，其特征在于：所述转动轴包括轴杆和绕设于所述轴杆外周的螺旋体，所述螺旋体与所述转动件螺旋连接，所述轴杆能够通过所述螺旋体带动所述转动件转动。

6.根据权利要求4所述的阻尼装置，其特征在于：所述支撑壳上设有安装体，所述转动件可转动地安装在所述安装体上，所述转动件与所述安装体之间设有第一密封圈。

7.根据权利要求1至6任一项所述的阻尼装置，其特征在于：所述支撑壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合形成所述调节腔，所述排气通道设于所述第一壳体和/或所述第二壳体上。

8.根据权利要求7所述的阻尼装置，其特征在于：所述第一壳体和所述第二壳体之间设有第二密封圈。

9.一种移动底盘，其特征在于：包括底盘架和权利要求1至8任一项所述的阻尼装置，所述阻尼装置的支撑壳安装于所述底盘架上，万向轮通过所述阻尼装置设于所述底盘架上。

10.一种机器人，其特征在于：包括权利要求9所述的移动底盘。

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