本实用新型涉及智能机器人技术领域,具体涉及一种机器人行走装置。
背景技术:
随着技术的发展,智能机器人慢慢走进了人们的生活。智能机器人能够用于儿童陪护、学习辅导、语音对话聊天等,为人们的生活带来了诸多便利。
现有的智能机器人大多设计有一块显示屏,用于文字显示或播放多媒体内容,增强与用户间的互动性。同时不少智能机器人还能够自行行走或移动,以提高智能机器人的便携性和使用的趣味性。但是由于行走机构的限制,现有的智能机器人在改变运动方向时,需要较大的转弯半径。同时,智能机器人运动方向改变会导致其显示屏的朝向改变,使显示屏脱离用户的视线,不便于用户观看显示的内容。用户需要改变观看位置或者调整姿势才能观看显示屏。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本实用新型提出一种机器人行走装置。本实用新型提供的机器人行走装置用于安装机器人主体,机器人行走装置能够原地改变运动方向,且其运动方向改变时,机器人的显示屏的朝向能够保持不变。
本实用新型提供的机器人行走装置包括:
安装底座;
行走模块,包括支撑座、转向齿轮、轮轴和行走轮;所述支撑座可转动的安装在所述安装底座上;所述转向齿轮固设在所述支撑座的一端上并与所述支撑座的转动轴同轴;所述轮轴可旋转地设置在所述支撑座的另一端,所述行走轮设置在所述轮轴上;所述行走模块不少于三组,并分布在所述安装底座上的同一圆上;
调向齿轮,可转动的安装在所述安装底座上,并与各所述转向齿轮啮合;
转向电机,安装所述安装底座上,用于驱动所述调向齿轮;
驱动模块,用于驱动所述轮轴转动,并与所述轮轴连接。
根据上述技术方案,本实用新型提供的机器人行走装置装配时,调节转向齿轮与调向齿轮的配合角度,使各个行走轮相互平行。使用时,机器人主体安装在安装底座上,显示屏安装在机器人主体上,并与安装底座保持相对静止。机器人行走装置转向时,转向电机驱动调向齿轮转动,调向齿轮带动各转向齿轮和支撑座转动。由于各转向齿轮相同,且都与调向齿轮啮合,各支撑座的转动角度和方向均相同,各行走轮也具有相同的偏转角度和方向。从而使机器人行走装置原地改变运动方向,并能够沿改变后的运动方向直线运动。同时,安装底座能够保持原朝向不变,所以显示屏朝向也不改变,从而便于用户观看。
进一步地,所述轮轴上设有冠齿轮,所述轮轴通过所述冠齿轮与所述驱动模块传动连接。
冠齿轮传递驱动模块输出的驱动力,使轮轴带动行走轮转动。传动结构紧凑,占用较小的空间。
进一步地,所述行走模块还包括传动轴,所述传动轴可转动的设置在所述支撑座上,所述传动轴一端设有与所述冠齿轮啮合的下传动齿轮,所述传动轴的另一端设有与所述驱动模块传动连接的上传动齿轮。
传动轴通过下传动齿轮和上传动齿轮传递驱动模块输出的驱动力,使行走轮转动。传递高效、稳定且可靠。
进一步地,所述驱动模块包括驱动齿轮和驱动电机;所述驱动齿轮可转动的安装在所述安装底座上,并与所述上传动齿轮啮合连接;所述驱动电机安装在所述安装底座上,所述驱动齿轮与所述驱动电机通过齿轮啮合连接。
驱动电机驱动驱动齿轮转动,驱动齿轮带动上传动齿轮转动,从而驱动行走轮转动。
进一步地,所述驱动模块的数量为一组,所述驱动齿轮同时与各所述上传动齿轮啮合。
驱动电机通过驱动齿轮使各行走轮能够同步转动,使种机器人行走装置能直线行走,每一个行走轮均为驱动轮,提高了机器人行走装置的通过能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型一实施例提供的机器人行走装置的结构示意图;
图2为图1所示的行走模块的主视剖视图;
图3为图1所示的安装底座的结构示意图;
附图标记:
1-安装底座,11-电机支架,12-阶梯轴;
2-行走模块,21-支撑座,22-转向齿轮,23-行走轮,24-轮轴,25-冠齿轮,26-传动轴,261-上传动齿轮,262-下传动齿轮;
31-调向齿轮,32-转向电机,4-驱动模块,41-驱动齿轮,42-驱动电机。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
在本申请中,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。
请参阅图1至图3,本实用新型提供的一实施方式中的机器人行走装置,包括:安装底座1、调向齿轮31、转向电机32、驱动模块4及不少于三个的行走模块2。转向电机32能够驱动调向齿轮31控制各走行模块2,使其同步转向,从而使机器人行走装置原地改变运动方向,同时安装底座1的朝向不会改变。
具体的,安装底座1作为机器人行走装置主体,用于承载相关部件及机器人主体。用于人机交互的显示屏安装在机器人主体上,并与安装底座1保持相对静止。
行走模块2包括支撑座21、转向齿轮22、轮轴24和行走轮23。支撑座21可转动的安装在安装底座1上。具体的,安装底座1上设有竖直方向的安装孔,用于安装支撑座21。一实施方式中,支撑座21成圆柱形结构,支撑座21竖直穿设在安装孔中。转向齿轮22固设在支撑座21的一端上并与支撑座21的转动轴同轴。具体的,转向齿轮22安装在支撑座21的上端。转向齿轮22的轴线与支撑座21在安装底座1上转动的轴线重合。转向齿轮22可以与支撑座21一体成型,也可以通过焊接、粘接、紧固件安装的方式紧固连接。轮轴24可旋转地设置在支撑座21的另一端,行走轮23设置在轮轴24上。具体的,轮轴24可转动的穿设在支撑座21的下端,行走轮23安装在轮轴24上,随轮轴转动。一实施方式中,轮轴24两端分别设有行走轮23,支撑座21处于两行走轮23之间。行走模块2不少于三组,并分布在安装底座1上的同一圆上。一实施方式中,安装底座1上设有三组行走模块2,行走模块2成等腰三角形分布在同一个圆上。可以理解的是,由于行走模块2各部件均安装在支撑座21上,支撑座21转动意味着整个行走模块2转动。
调向齿轮31可转动的安装在安装底座1上,并同时与各转向齿轮22啮合。具体的,行走模块2分布圆的圆心上设有阶梯轴12,调向齿轮31可转动的安装在阶梯轴12上,与各转向齿轮22啮合。调向齿轮31转动,驱动各转向齿轮22及支撑座21同步转动。从而使各行走模块2同步转向,使机器人行走装置能够原地转向。行走模块2安装在安装底座1上,行走模块2的转动不会导致安装底座1转动,安装底座1的朝向不会改变。
转向电机32安装安装底座1上,用于驱动所述调向齿轮31。具体的,安装底座1上设有电机支架11用于安装转向电机32。转向电机32输出轴上安装有齿轮与调向齿轮31啮合。一实施方式中,转向电机32为步进电机。转向电机32控制并驱动调向齿轮31转动,实现机器人行走装置的转向功能。通过齿轮啮合传动,能够使转向控制更加准确、可靠。
驱动模块4用于驱动轮轴24转动,并与轮轴24连接。具体的,轮轴24上设有冠齿轮25,轮轴24通过冠齿轮25与驱动模块4传动连接。行走模块2还包括传动轴26。传动轴26可转动的设置在支撑座21上,传动轴26一端设有与冠齿轮25啮合的下传动齿轮262,传动轴26的另一端设有与驱动模块4传动连接的上传动齿轮261。驱动模块4包括驱动齿轮41和驱动电机42。驱动齿轮41可转动的安装在安装底座1上,并与上传动齿轮261啮合连接。驱动电机42安装在安装底座1上,驱动齿轮41与驱动电机42通过齿轮啮合连接。一实施方式中,冠齿轮25固设在轮轴24上。传动轴26穿设在支撑座21上,传动轴26与支撑座21共轴。下传动齿轮262为圆柱直齿轮,下传动齿轮262与冠齿轮25啮合。驱动电机42驱动驱动齿轮41转动,驱动齿轮41带动上传动齿轮261转动,传动轴26通过下传动齿轮262和上传动齿轮261传递驱动模块4输出的驱动力,通过冠齿轮25使轮轴24带动行走轮23转动。传动机构结构紧凑,占用空间较小,动力传递高效、稳定且可靠。可以理解的是,下传动齿轮262和冠齿轮25可以分别换成锥齿轮。一实施方式中,驱动模块4的数量为一组,驱动齿轮41同时与各上传动齿轮261啮合。具体的,驱动齿轮41与调向齿轮31同轴设置,并可转动的安装在阶梯轴12上,驱动齿轮41与各个上传动齿轮261啮合,驱动电机42的输出轴上设有齿轮与驱动齿轮41啮合。驱动电机42输出的动力能够均匀分配给每一个行走轮23,使每一个行走轮23均为驱动轮。提高了机器人行走装置的通过能力,同时,减少了驱动电机42的使用数量。可以理解的是,也可以设置多组驱动模块4,每组驱动模块4单独驱动每一组行走轮23。当然,通过调整驱动齿轮41的位置和尺寸,还能够使驱动齿轮41只与一个或多个上传动齿轮261啮合,驱动部分行走轮23转动。
本实用新型提供的机器人行走装置装配时,调节转向齿轮22与调向齿轮31的配合角度,使各个行走轮23相互平行。使用时,机器人主体安装在安装底座1上,显示屏安装在机器人主体上,并与安装底座1保持相对静止。机器人行走装置转向时,转向电机32驱动调向齿轮31转动,调向齿轮31带动各转向齿轮22和支撑座21转动。由于各转向齿轮22相同,且都与调向齿轮31啮合,各支撑座21的转动角度和方向均相同,各行走轮23也具有相同的偏转角度和方向。从而使机器人行走装置原地改变运动方向,并能够沿改变后的运动方向直线运动。同时,安装底座1能够保持原朝向不变,所以显示屏朝向也不改变,从而便于用户观看。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
1.一种机器人行走装置,其特征在于,包括:
安装底座;
行走模块,包括支撑座、转向齿轮、轮轴和行走轮;所述支撑座可转动的安装在所述安装底座上;所述转向齿轮固设在所述支撑座的一端上并与所述支撑座的转动轴同轴;所述轮轴可旋转地设置在所述支撑座的另一端,所述行走轮设置在所述轮轴上;所述行走模块不少于三组,并分布在所述安装底座上的同一圆上;
调向齿轮,可转动的安装在所述安装底座上,并与各所述转向齿轮啮合;
转向电机,安装所述安装底座上,用于驱动所述调向齿轮;
驱动模块,用于驱动所述轮轴转动,并与所述轮轴连接。
2.根据权利要求1所述的机器人行走装置,其特征在于,所述轮轴上设有冠齿轮,所述轮轴通过所述冠齿轮与所述驱动模块传动连接。
3.根据权利要求2所述的机器人行走装置,其特征在于,所述行走模块还包括传动轴,所述传动轴可转动的设置在所述支撑座上,所述传动轴一端设有与所述冠齿轮啮合的下传动齿轮,所述传动轴的另一端设有与所述驱动模块传动连接的上传动齿轮。
4.根据权利要求3所述的机器人行走装置,其特征在于,所述驱动模块包括驱动齿轮和驱动电机;所述驱动齿轮可转动的安装在所述安装底座上,并与所述上传动齿轮啮合连接;所述驱动电机安装在所述安装底座上,所述驱动齿轮与所述驱动电机通过齿轮啮合连接。
5.根据权利要求4所述的机器人行走装置,其特征在于,所述驱动模块的数量为一组,所述驱动齿轮同时与各所述上传动齿轮啮合。
技术总结