[发明专利]载物台结构及轮式机器人

说明书

本发明提供了一种载物台结构及轮式机器人，属于机器人技术领域。它解决了现有机器人载物平台稳定性差的问题。载物台结构，包括底座和位于底座上方的载物平台，底座上设有沿左右方向水平延伸的旋转轴，载物平台设于旋转轴上且能绕旋转轴的中轴线转动，底座与载物平台之间设有叉形支撑构件，底座上设有用于改变叉形支撑构件形态的驱动组件，当叉形支撑构件的形态改变时载物平台绕旋转轴的中轴线转动；轮式机器人包括上述的载物台结构。本发明稳定性好，让载物平台始终保持水平状态，避免货物脱落，甚至机体倾覆，同时载物平台上的外接设备能够保持水平，满足使用要求。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种载物台结构及轮式机器人。

背景技术

当前信息技术的飞速发展，使得越来越多重复性、复杂性、危险性场景中的工作由机器人替代，机器人辅助人工变为可能，在配送及巡检应用中发挥着越来越重要的作用。轮式机器人虽然具有自重轻、承载大、机构简单、行走速度快以及工作高效等特点，但是由于底盘结构与载物台相对固定，导致其在爬坡时，载物台与地面发生倾斜，造成货物脱落，或者对固定在载物台上的设备造成影响，甚至造成设备无法使用。特别是在两轮机器人上，为了保持平衡，机身倾斜过大，机器人丧失通行能力或导致承载的物体脱落，甚至造成机身倾覆。

为此，中国专利公开了一种基于自稳定平台的移动服务系统[申请公布号CN109099898A]，包括移动服务机器人和自稳定平台；自稳定平台包括底座和安装在底座上的载物台面；载物台面的底面中心通过支柱安装在底座上，载物台面的两相邻侧边的底面分别与两个连杆的一端对应连接，两个连杆的另一端分别与安装在底座对应两相邻侧面的两个执行机构的输出端连接；支柱、连杆与载物台面连接处均安装有万向轴。

上述自稳定平台中，执行机构用于控制连杆的转动，进而调整载物台面的倾斜角度。但其仍存在以下问题：连杆单点支撑载物台面，稳定性不好；每个连杆均连接一个执行机构，成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种稳定性好的载物台结构。

还提出了一种包含上述载物台结构的轮式机器人。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

载物台结构，包括底座和位于底座上方的载物平台，所述底座上设有沿左右方向水平延伸的旋转轴，所述载物平台设于旋转轴上且能绕旋转轴的中轴线转动，所述底座与载物平台之间设有叉形支撑构件，所述底座上设有用于改变叉形支撑构件形态的驱动组件，当所述叉形支撑构件的形态改变时所述载物平台绕旋转轴的中轴线转动。

当底座随轮式机器人发生倾斜时，驱动组件使叉形支撑构件的形态发生改变，从而使载物平台绕旋转轴的中轴线转动，使载物平台始终保持在水平状态，可防止放置其上的货物倾倒。驱动组件不仅用于改变叉形支撑构件的形态，当叉形支撑构件的形态改变后，驱动组件又能使叉形支撑构件维持在当前形态，从而使载物平台保持在当前状态，保证了载物平台的稳定性。叉形支撑构件至少为一个。当叉形支撑构件为多个时，可以由一个驱动组件驱动多个叉形支撑构件同步动作，此时多个叉形支撑构件位于旋转轴的同侧；或每个叉形支撑构件对应一个驱动组件，每个叉形支撑构件由与之对应的驱动组件驱动。

在上述载物台结构中，所述叉形支撑构件包括驱动连杆以及通过第一铰接销与驱动连杆铰接的第一支撑连杆，所述第一支撑连杆远离第一铰接销的一端通过第二铰接销与载物平台连接，所述驱动连杆的一端通过第三铰接销与底座连接，所述第一铰接销、第二铰接销和第三铰接销相互平行。

驱动组件用于改变驱动连杆与第一支撑连杆之间的夹角，当驱动连杆与第一支撑连杆之间的夹角改变时，叉形支撑构件的形态发生改变，此时第一支撑连杆绕第二铰接销的中轴线转动，驱动连杆绕第三铰接销的中轴线转动。其中，第二铰接销位于第三铰接销的上方，第二铰接销至第一铰接销的距离等于第三铰接销至第一铰接销的距离，即三者的连线呈等腰三角形。