舱盖开关机构及机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种舱盖开关机构及机器人。

背景技术：

移动机器人在多个领域已经得到了广泛应用。特别是配送机器人，需要装载快递、文件、食品或者咖啡等物体。在配送过程中，需要使配送物体妥善放置，因此，通常情况下，机器人具有用于放置物体的舱室，舱室具有舱盖。在机器人将物体送至目标位置时，舱盖需要打开。现有的舱盖打开方式为平开门式。然而平开门打开后会增加机器人的车身尺寸，占用不必要的空间，不利于机器人的实际应用。

技术实现要素：

本发明有鉴于上述的现有状况而完成的，其目的在于提供一种舱盖开关机构，实现自动打开舱门的同时，还减小了舱门打开后占据的空间尺寸。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

本发明提供一种舱盖开关机构，包括：

第一开关部、第二开关部、驱动部、舱盖和支撑部；

所述第一开关部包括平行设置的第一驱动臂和第一从动臂，所述第一驱动臂包括大致垂直或者垂直设置的第一臂和第二臂，所述第一从动臂包括大致平行或者平行设置的第三臂和第四臂；

所述第二开关部包括平行设置的第二驱动臂和第二从动臂，所述第二驱动臂包括大致垂直或者垂直设置的第五臂和第六臂，所述第二从动臂包括大致平行或者平行设置的第七臂和第八臂；；

所述驱动部包括运动件、直线轨道和驱动组件，所述运动件可沿着所述直线轨道移动；

所述支撑部包括第一限位部和第二限位部；

其中，所述第一开关部和所述第二开关部平行设置于所述支撑部，所述第一臂、第三臂、第五臂以及第七臂均铰接于所述支撑部，所述第二臂、第四臂、第六臂以及第八臂均铰接于所述舱盖，所述运动件铰接于所述第一臂，所述驱动组件铰接于所述支撑部，所述第一限位部受到所述第一开关部或者所述第二开关部碰触时，使所述驱动部停止驱动并且所述舱盖保持在第一停止位置，所述第二限位部受到所述第一开关部或者所述第二开关部碰触时，使所述驱动部停止驱动并且所述舱盖保持在第二停止位置。

本发明所涉及的舱盖开关机构，可使舱盖以特定的轨迹自动开闭，避免了在舱盖打开或者关闭过程中与其他遮挡物(例如后壳)产生干涉。

其中，所述支撑部包括平行且对称设置的第一支撑架和第二支撑架，所述第一开关部设置于所述第一支撑架，所述第二开关部设置于所述第二支撑架，所述第一臂铰接于所述第一支撑架。在这种情况下，舱盖的开闭会更加稳定。

其中，所述第一从动臂包括第九臂，所述第九臂的两端连接所述第三臂和第四臂，所述第二从动臂包括第十臂，所述第十臂的两端连接所述第七臂和第八臂。由此，第一从动臂和第二从动臂大体呈u形，结构简单，并且可以使舱盖在开闭过程中绕过障碍物。

其中，所述运动件包括丝杠螺母，所述直线轨道包括丝杠，所述驱动组件包括电机，所述丝杠与所述电机连接。在这种情况下，通过电机驱动丝杠转动可以使运动件直线运动并且可以在指定位置停留。

其中，所述第一限位部和所述第二限位部设置于所述第一支撑架，所述第一臂围绕其与所述第一支撑架的铰接处摆动并碰触所述第一限位部时，所述舱盖停留于所述第一停止位置，所述第一臂碰触所述第二限位部时，所述舱盖停留于所述第二停止位置。由此，在第一停止位置时，舱盖打开，在第二停止位置时，舱盖关闭。

其中，所述第一限位部包括行程开关和支撑片，所述支撑片设置于所述第一支撑架，所述行程开关设置于所述支撑片。在这种情况下，支撑片可以使行程开关布置于指定的位置，进而控制舱盖的打开位置。

其中，所述第一从动臂和所述第二从动臂对称设置，所述第一驱动臂与所述第二驱动臂对称设置。由此，可以使舱盖受力平衡，运动更加稳定。

其中，所述第一开关部和所述第二开关部与所述舱盖共有四个铰接点，并且在舱盖开闭运动的方向上沿着舱盖呈两排设置。在这种情况下，更容易控制舱盖的开闭。

其中，所述第二臂与所述舱盖的铰接位置靠近所述舱盖的一端，所述第四臂与所述舱盖的铰接位置远离所述一端。在这种情况下，可以使舱盖在开闭过程中绕过障碍物。

本发明还提供一种机器人，所述机器人包括如上所述的舱盖开关机构。在这种情况下，可使舱盖以特定的轨迹自动开闭，避免了在舱盖打开或者关闭过程中与其他遮挡物(例如后壳)产生干涉。

根据本发明所提供的舱盖开关机构及机器人，可使舱盖以特定的轨迹自动开闭，避免了在舱盖打开或者关闭过程中与其他遮挡物(例如后壳)产生干涉，并且仅需要采用一个电机进行驱动，降低了制造成本。

附图说明

图1示出了本发明的实施方式所涉及的舱盖开关机构的侧视视图；

图2示出了本发明的实施方式所涉及的舱盖开关机构处于舱盖打开状态(第一停止位置)的侧视视图；

图3示出了本发明的实施方式所涉及的舱盖开关机构处于舱盖关闭状态(第二停止位置)的侧视视图；

图4示出了本发明的实施方式所涉及的舱盖开关机构的立体结构示意图。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本发明的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

如图1至图4所示，本实施方式所涉及的舱盖开关机构1，包括第一开关部10、第二开关部(未图示)、驱动部20、舱盖30和支撑部40。舱盖开关机构1可以应用于移动机器人，使配送机器人的舱盖实现自动开闭。

在本实施方式中，第一开关部10包括平行设置的第一驱动臂11和第一从动臂12。第一驱动臂11包括大致垂直或者垂直设置的第一臂111和第二臂112。第一从动臂12包括大致平行或者平行设置的第三臂121和第四臂122。

在本实施方式中，第二开关部包括平行设置的第二驱动臂和第二从动臂。第二驱动臂包括大致垂直或者垂直设置的第五臂和第六臂。第二从动臂包括大致平行或者平行设置的第七臂和第八臂。

在本实施方式中，驱动部20包括运动件21、直线轨道22和驱动组件23。运动件21可沿着直线轨道22移动。

在本实施方式中，支撑部40包括第一限位部41和第二限位部42。

在本实施方式中，第一开关部10和第二开关部平行设置于支撑部40。第一臂111、第三臂121、第五臂以及第七臂均铰接于支撑部40。第二臂112、第四臂122、第六臂以及第八臂均铰接于舱盖30。运动件21铰接于第一臂111。驱动组件23铰接于支撑部40。第一限位部41受到第一开关部10或者第二开关部碰触时，使驱动部20停止驱动并且舱盖30保持在第一停止位置。第二限位部42受到第一开关部10或者第二开关部碰触时，使驱动部20停止驱动并且舱盖30保持在第二停止位置。

在这种情况下，本发明所涉及的舱盖开关机构1，可使舱盖30以特定的轨迹自动开闭，避免了在舱盖30打开或者关闭过程中与其他遮挡物(例如机器人外壳)产生干涉。

在本实施方式中，第一驱动臂11可以大体呈l形。第一驱动臂11一体成型。可以理解的是，第一臂111和第二臂112之间也可以设置其他连接件，并且第一臂111和第二臂112需大致垂直或者垂直设置。可以理解的是，第二驱动臂也可以大体呈l形。

在本实施方式中，第一从动臂12一体成型。可以理解的是，在一些示例中，第一从动臂12可以由多段连接而成，并且第三臂121和第四臂122大致平行或者平行设置。

在本实施方式中，第一从动臂12包括第九臂123。第九臂123的两端连接第三臂121和第四臂122。具体而言，第九臂123可以与第三臂121垂直或者大致垂直。第二从动臂包括第十臂。第十臂的两端连接第七臂和第八臂。由此，第一从动臂12和第二从动臂大体呈u形，结构简单，并且可以使舱盖30在开闭过程中绕过障碍物。

在本实施方式中，第一从动臂12和第二从动臂对称设置。第一驱动臂11与第二驱动臂对称设置。由此，可以使舱盖30受力平衡，运动更加稳定。

在本实施方式中，舱盖30可以是矩形板体。可以理解的是，在一些示例中，舱盖30也可以呈圆形或者椭圆形等形状。

在本实施方式中，第一开关部10和第二开关部与舱盖30共有四个铰接点。并且在舱盖30开闭运动的方向上沿着舱盖30呈两排设置。在这种情况下，更容易控制舱盖30的开闭。

在本实施方式中，第二臂112与舱盖30的铰接位置靠近舱盖30的一端，第四臂122与舱盖30的铰接位置远离所述一端。在本实施方式中，第四臂122与舱盖30的铰接位置靠近舱盖30的中部。在这种情况下，可以使舱盖在开闭过程绕铰接点转动从而可以绕过障碍物。

在本实施方式中，支撑部40包括平行且对称设置的第一支撑架43和第二支撑架(未图示)。换而言之，第一支撑架43和第二支撑架可以具有相同的结构。第一开关部10设置于第一支撑架43。第二开关部设置于第二支撑架。第一臂111铰接于第一支撑架43。在这种情况下，舱盖的开闭会更加稳定。

在本实施方式中，舱盖开关机构1还可以包括安装台50。安装台50可以设置于机器人移动底盘80上。第一支撑架43和第二支撑架可以为板体。第一支撑架43和第二支撑架可以垂直设置于安装台50的两侧边缘。第一支撑架43和第二支撑架之间可以设置相对的后壳60和前壳70。前壳70、后壳60、第一支撑架43、第二支撑架可以围成舱储空间，用于装载物品，例如快递包裹、文件、食品等等。由于第一支撑架43与第二支撑架的结构相同，在此不赘述第二支撑架的结构。舱盖30朝向后壳60的方向打开，从后壳60朝向前壳70的一侧翻开至后壳60的另一侧。舱盖30打开后，舱盖30大体朝向地面倾斜。第一支撑架43具有相对的第一端411和第二端412。第一端411靠近后壳60，第二端412靠近前壳70。在本实施方式中，第一臂111和第三臂121均铰接于第一端411。驱动组件23铰接于第一支撑架43并且铰接处远离第一端411。

在本实施方式中，第一端411具有支撑柱。支撑柱朝向垂直于安装台50的方向设置。第三臂121铰接于支撑柱的顶端。第一臂111与第一支撑架43的铰接位置低于第三臂121与支撑柱的铰接位置。在这种情况下，可以减小第一从动臂以及第二从动臂的尺寸，提升了空间利用率。

在本实施方式中，运动件21包括丝杠螺母。直线轨道22包括丝杠。驱动组件23包括电机。丝杠与电机连接。在本实施方式中，丝杠与电机通过联轴器连接。在这种情况下，通过电机驱动丝杠转动可以使运动件21直线运动并且可以在指定位置停留，具体而言，电机停止驱动时，丝杠停止转动，丝杠螺母即保持在停止位置，使得驱动臂保持在停止位置，舱盖实现位置停留。

在本实施方式中，第一支撑架43还包括铰接支架24(见图1)。铰接支架24设置于第一支撑架43的外侧。图2至图4省略了铰接支架24。

在本实施方式中，第一限位部41和第二限位部42设置于第一支撑架43。第一臂111围绕其与第一支撑架43的铰接处摆动并碰触第一限位部41时，舱盖30停留于所述第一停止位置。第一臂111碰触第二限位部42时，舱盖30停留于所述第二停止位置。由此，在第一停止位置时，舱盖30打开，在第二停止位置时，舱盖30关闭。具体而言，在第一停止位置，第一臂111与第三臂121大体垂直于安装台50，第四臂122大体平行于舱盖30，第二臂112大体垂直于舱盖30。在第二停止位置，第一臂111与第三臂121大体平行于安装台50，第二臂112与第四臂122大体垂直于舱盖30。

在本实施方式中，第一限位部41包括行程开关413和支撑片414。支撑片414设置于第一支撑架43。在本实施方式中，支撑片414平行于支撑柱并设置于支撑柱上。行程开关413设置于支撑片414。具体而言，支撑片414略微朝向第二端412伸出。在这种情况下，行程开关413可以更靠近第一臂111，支撑片414可以使行程开关413布置于指定的位置，进而控制舱盖30的打开位置。

在本实施方式中，第一驱动臂11的侧面设置运动件支架113。运动件21铰接于运动件支架113。具体而言，运动件支架113可以呈u形的壳体。在本实施方式中，运动件支架113与第一臂111围成运动空间，运动件21设置于运动空间内，并可在运动空间内自由转动。在本实施方式中，运动件支架113大体设置于第一臂111的中部。

在一些示例中，舱盖30在关闭状态下大体与安装台50平行。在本实施方式中，舱盖30略微朝向安装台50倾斜。第一支撑架43与第二支撑架的外侧还可以设置侧壁。在舱盖30关闭状态下，舱盖30紧贴于所述侧壁。

在本实施方式中，舱盖30打开或者关闭工作原理如下：

1)电机驱动丝杠转动，电机和丝杠整体围绕着与第一支撑架43的铰接处相应摆动；

2)丝杠使运动件21沿着丝杠直线移动；

3)运动件21绕着与第一臂111的铰接处转动，并且使第一驱动臂11围绕其与第一支撑架43的铰接处摆动；

4)第一驱动臂11带动舱盖30转动；

5)舱盖30同时带动第一从动臂12、第二从动臂、第二驱动臂从动。具体而言，除驱动部20带动第一驱动臂11摆动外，第一从动臂12、第二从动臂、第二驱动臂均为从动。在这种情况下，舱盖打开和关闭过程的稳定性得到提升，并且降低了制造成本。

本发明还提供一种机器人，机器人包括如上所述的舱盖开关机构1。关于舱盖开关机构1在此不做赘述。在这种情况下，可使舱盖以特定的轨迹自动开闭，避免了在舱盖打开或者关闭过程中与其他遮挡物(例如后壳)产生干涉，并且仅需要采用一个电机进行驱动，降低了制造成本。

在一些示例中，机器人还可以包括移动底盘。移动底盘使机器人自主移动。舱盖开关机构1可以设置于移动底盘上。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同更换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。