[发明专利]一种多功能全地形运输机器人

说明书

本发明提供了一种多功能全地形运输机器人，属于运输技术领域。它解决了现有运输机器人越障能力差的问题。本多功能全地形运输机器人，包括底盘和车轮组件，底盘上设有沿左右方向水平延伸的倾转轴，倾转轴上设有可绕倾转轴的中轴线摆动的货架，货架上设有用于改变货架倾斜角度的重心调节组件，货架上还设有越障时用于支撑货架并实现辅助越障的辅助组件。本发明具有越障能力强、适用面广等优点。

技术领域

本发明属于运输技术领域，涉及一种运输机器人，特别是一种多功能全地形运输机器人。

背景技术

当前，全自动运输机器人的应用越来越广泛，其优势是：可替代越来越高的人力成本，耐用度高、无疲倦感，而且可在污染环境、危险环境中执行任务，以及可执行对人体有伤害的任务。

现有的运输机器人大都为四轮驱动，或者是万向轮辅助驱动轮进行驱动，底盘尺寸大、造价高，所需的行走空间大，不利于机器人的腾挪转移。为此，中国专利公开了一种两轮自平衡运输机器人[授权公告号为CN209176810U]，包括底盘；左车轮组件和右车轮组件；平衡感应组件；控制电路板；电池模组；货柜；左车轮组件和右车轮组件沿垂直于左右方向的行进方向对称设置；平衡感应组件、控制电路板、电池模组和货柜均沿行进方向对称设置，货柜、控制线路板、电池沿高度方向由上至下依次布置。

上述运输机器人的货柜直接固定在底盘上，无法使货柜相对于底盘倾斜，使其无法进入高度低于运输机器人高度的空间；越障能力差，不具备爬台阶或穿越复杂地面的能力；货柜呈筒状，内部空间大，放入任何偏离货柜重心线的货物均会影响货柜的重心，从而影响运输机器人底盘的平衡性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种越障能力强的多功能全地形运输机器人。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种多功能全地形运输机器人，包括底盘和车轮组件，所述的底盘上设有沿左右方向水平延伸的倾转轴，所述的倾转轴上设有可绕倾转轴的中轴线摆动的货架，所述的货架上设有用于改变货架倾斜角度的重心调节组件，所述的货架上还设有越障时用于支撑货架并实现辅助越障的辅助组件。

由货架、辅助组件、重心调节组件构成了机器人上部分，当货架上设有货物时，机器人上部分则包括货架、辅助组件、重心调节组件和货物。当货架处于竖直状态时，机器人上部分的重心位于倾转轴中轴线的正上方。由于货架可绕倾转轴的中轴线摆动，当货架发生倾斜时不会带动底盘发生倾斜。

当遇到下部障碍时，重心调节组件使货架发生倾斜，配合辅助组件实现下部障碍的翻越。当遇到上部障碍时，重心调节组件使货架发生倾斜从而将机器人降到合适高度，随后在重心调节组件的作用下使处于倾斜状态的机器人上部分的重心位于倾转轴中轴线的正上方，使机器人上部分保持平衡。

由于货架可绕倾转轴的中轴线摆动，可通过控制机器人的行进速度来调节机器人上部分的平衡。具体的，当机器人的上部分具有向前倾斜的趋势时，增加行进速度来抵消倾斜；当机器人的上部分具有向后倾斜的趋势时，降低行进速度来抵消倾斜。

在上述的一种多功能全地形运输机器人中，所述的重心调节组件包括配重体和用于驱动配重体运动的动力单元，当所述的货架处于竖直状态时所述动力单元的重心与配重体的重心均位于倾转轴中轴线的正上方。

动力单元可驱动配重体移动、转动或摆动，当动力单元驱动配重体移动时，配重体的移动方向与倾转轴垂直；当动力单元驱动配重体摆动时，配重体的摆动中心线与倾转轴平行或同轴。配重体具有以下功能：当需要货架倾斜时，动力单元驱动配重体运动从而使配重体的重心发生偏移，使货架向指定方向发生倾斜；当遇到上部障碍且货架发生倾斜时，动力单元驱动配重体的重心向远离货架倾斜的一侧发生偏移，使机器人上部分的重心移动到倾转轴中轴线的正上方，从而使机器人上部分处于平衡状态。

重心调节组件还可以是陀螺仪。