前撞碰撞机构及机器人的制作方法

1.本技术属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种前撞碰撞机构及机器人。


背景技术：

2.机器人在运动的过程中可能会撞击到前方的物体，为了防止机器人在运动的过程中由于撞击而导致损坏，需要在机器人上安装前撞结构。前撞结构通常包括前撞本体和支撑结构，支撑结构用于固定连接于机器人本体，前撞本体固定连接于支撑结构上，并且前撞本体和支撑结构之间具有间隙，在机器人向前运动和前方的物体发生撞击的时候，前撞本体会产生形变，以吸收撞击过程中的动能，为机器人提供保护。为了使前撞本体在产生形变之后可以恢复至原来的形状，需要将前撞本体活动连接于支撑结构，相关技术中，通常采用利用机器人本体的结构和压条对前撞的位置进行固定，这种方式不便于拆装与维护。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种前撞碰撞机构及机器人，以解决现有技术中存在的前撞碰撞机构难以拆装与维护的技术问题。
4.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
5.提供一种前撞碰撞机构，包括：前撞本体，形成滑动槽；支撑结构，至少部分位于所述滑动槽内，以沿水平方向滑动连接于所述前撞本体，所述支撑结构和所述前撞本体之间具有间隙；弹性结构，一端抵接于所述前撞本体，与所述一端相对的另一端抵接于所述支撑结构，用于限制所述前撞本体沿水平方向靠近于所述支撑结构。
6.在一个实施例中，所述前撞本体包括：本体结构；顶壁，固定连接于所述本体结构的顶部，用于限制所述支撑结构沿竖直方向向上运动；底壁，固定连接于所述本体结构的底部，用于限制所述支撑结构沿竖直方向向下运动；所述本体结构、所述顶壁以及所述底壁共同形成所述滑动槽。
7.在一个实施例中，所述本体结构包括：第一侧面、与所述第一侧面的一端固定连接的第二侧面以及与所述第一侧面的与所述一端相对的另一端固定连接的第三侧面；其中，所述第二侧面和所述第三侧面相对设置；所述顶壁的部分连接于所述第二侧面，所述顶壁的部分连接于所述第三侧面；所述底壁的部分连接于所述第二侧面，所述底壁的部分连接于所述第三侧面。
8.在一个实施例中，所述支撑结构包括：第四侧面、与所述第四侧面的一端固定连接的第五侧面以及与所述第四侧面的与所述一端相对的另一端固定连接的第六侧面；其中，所述第五侧面和所述第六侧面相对设置；所述第五侧面设置于与所述第二侧面连接的所述顶壁和所述底壁之间；所述第六侧面设置于与所述第三侧面连接的所述顶壁和所述底壁之间。
9.在一个实施例中，所述弹性结构包括：第一弹性件，一端抵接于所述第一侧面，与所述一端相对的另一端抵接于所述第四侧面；和/或，第二弹性件，一端抵接于所述第二侧
面，与所述一端相对的另一端抵接于所述第五侧面；和/或，第三弹性件，一端抵接于所述第三侧面，与所述一端相对的另一端抵接于所述第六侧面。
10.在一个实施例中，所述弹性结构为弹片，所述弹片的一端固定安装于所述前撞本体，所述弹片的与所述一端相对的另一端抵接于所述支撑结构。
11.在一个实施例中，还包括：缓冲结构，设置于所述间隙内，一端固定安装于所述前撞本体，与所述一端相对的另一端用于抵接于所述支撑结构，用于限制所述前撞本体沿水平方向靠近于所述支撑结构。
12.在一个实施例中，所述缓冲结构设置为多个，所述多个缓冲结构相互间隔分布。
13.在一个实施例中，还包括：第一霍尔检测件，固定安装于所述前撞本体；第二霍尔检测件，固定安装于所述支撑结构，所述第二霍尔检测件和所述第一霍尔检测件间隔分布，所述第二霍尔检测件用于和所述第一霍尔检测件配合以利用霍尔效应检测所述间隙的宽度。
14.还提供一种机器人，包括上述的前撞碰撞结构。
15.本技术提供的前撞碰撞机构及机器人的有益效果在于：本技术提供的前撞碰撞机构包括：前撞本体、支撑结构以及弹性结构；前撞本体形成滑动槽，支撑结构至少部分位于滑动槽内，支撑结构沿水平方向滑动连接于前撞本体，利用支撑结构可以限制前撞本体相对于支撑结构在竖直方向上的运动，从而为前撞本体提供竖直方向上的支撑；支撑结构和前撞本体之间可以具有间隙，该间隙的大小根据支撑结构和前撞本体之间的距离确定，弹性结构的一端抵接于前撞本体，弹性结构的另一端抵接于支撑结构，弹性结构用于限制前撞本体沿水平方向靠近于支撑结构，利用弹性结构可以限制前撞本体相对于支撑结构在水平方向上的运动，从而为前撞本体提供水平方向上的支撑；综上，利用支撑结构和弹性结构可以将前撞本体的位置固定于预设范围内，在碰撞之后可以快速使前撞本体和支撑结构的相对位置恢复至初始位置，并且结构简单易于拆装。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
17.图1为本技术实施例提供的机器人的结构示意图；
18.图2为本技术实施例提供的前撞碰撞机构的结构示意图；
19.图3为本技术实施例提供的前撞碰撞机构的爆炸图。
20.其中，图中各附图标记：
21.100
‑
机器人；110
‑
机器人本体；200
‑
前撞碰撞机构；210
‑
前撞本体；211
‑
第一侧面；212
‑
第二侧面；213
‑
第三侧面；214
‑
顶壁；215
‑
底壁；220
‑
支撑结构；221
‑
第四侧面；222
‑
第五侧面；223
‑
第六侧面；230
‑
弹性结构；231
‑
第一弹性件；232
‑
第二弹性件；233
‑
第三弹性件；240
‑
第一霍尔检测件；241
‑
第二霍尔检测件；250
‑
缓冲结构。
具体实施方式
22.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
24.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技术和简化描述，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技术的限制。
25.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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.现对本技术实施例提供的机器人进行说明。
27.如图1所示，本技术实施例提供的机器人100包括：机器人本体110和前撞碰撞机构200。
28.如图1所示，机器人本体110可以为扫地机器人、洗地机器人等，前撞碰撞机构200固定安装于机器人本体110，在机器人本体110运动的过程中会带动前撞碰撞机构200运动，在机器人100向前运动而和前方的物体发生撞击的过程中前撞碰撞机构200会首先和前方的物体发生碰撞，从而对机器人本体110实现保护。
29.如图2和图3所示，本技术实施例提供的前撞碰撞机构200包括：前撞本体210、支撑结构220以及弹性结构230。
30.前撞本体210形成滑动槽。具体的，该滑动槽可以设置为两端封堵的形式，即位于该滑动槽内的结构仅能在该滑动槽的内滑动有限的距离。例如，位于该滑动槽内的结构在滑动槽内沿第一方向滑动至该滑动槽的一端的情况下，则无法沿第一方向继续滑动，仅能掉头沿第一方向的相反方向滑动，在沿第一方向的相反方向滑动至该滑动槽的另一端的情况下，则无法沿第一方向的相反方向继续滑动，仅能掉头沿第一方向滑动。其中，该第一方向可以为水平方向。
31.支撑结构220至少部分位于滑动槽内，支撑结构220用于沿水平方向滑动连接于前撞本体210，支撑结构220位于滑动槽内的部分可以沿水平方向相对于滑动槽滑动，由于滑动槽可以设置为两端封堵的形式，因此前撞本体210相对于支撑结构220滑动的范围有限，支撑结构220和前撞本体210之间的相对位置关系被固定于预设的范围内，即支撑结构220和前撞本体210之间具有间隙，但是该间隙的宽度在预设的范围内。具体的，该预设范围可以为前撞本体210相对于支撑结构220可以沿水平方向由二者之间的间距为第一间距(例如可以为0～2cm)的最近距离运动至二者之间的间距为第二间距(例如可以为5～10cm)的最远距离。
32.弹性结构230的一端抵接于前撞本体210，弹性结构230与该一端相对的另一端抵
接于支撑结构220，弹性结构230用于限制前撞本体210沿水平方向靠近于支撑结构220。具体的，弹性结构230可以设置于支撑结构220和前撞本体210之间的间隙内，该间隙可以为弹性结构230提供空间。在前撞本体210发生碰撞的过程中，前撞本体210会沿水平方向靠近于支撑结构220，前撞本体210和支撑结构220之间的间隙过小，会导致弹性结构230被压缩并储蓄弹性势能，在弹性势能的作用下，弹性结构230会恢复至初始状态，从而可以带动前撞本体210相对于支撑结构220运动至前撞本体210和支撑结构220在碰撞之前的初始位置。
33.本技术提供的前撞碰撞机构200包括：前撞本体210、支撑结构220以及弹性结构230；前撞本体210形成滑动槽，支撑结构220至少部分位于滑动槽内，支撑结构220沿水平方向滑动连接于前撞本体210，利用支撑结构220可以限制前撞本体210相对于支撑结构220在竖直方向上的运动，从而为前撞本体210提供竖直方向上的支撑；支撑结构220和前撞本体210之间可以具有间隙，该间隙的大小根据支撑结构220和前撞本体210之间的距离确定，弹性结构230的一端抵接于前撞本体210，弹性结构230的另一端抵接于支撑结构220，弹性结构230用于限制前撞本体210沿水平方向靠近于支撑结构220，利用弹性结构230可以限制前撞本体210相对于支撑结构220在水平方向上的运动，从而为前撞本体210提供水平方向上的支撑；综上，利用支撑结构220和弹性结构230可以将前撞本体210的位置固定于预设范围内，在碰撞之后可以快速使前撞本体210和支撑结构220的相对位置恢复至初始位置，并且结构简单易于拆装。
34.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，前撞本体210可以包括：本体结构、顶壁214以及底壁215。
35.本体结构可以具有顶部和底部，具体的，本体结构可以设置为长板状，本体结构的长度方向和宽度方向所形成的两个相对的侧面中，其中一个侧面可以为顶面，靠近于顶面的部分可以为该本体结构的顶部；另外一个侧面可以底面，靠近于底面的部分可以为该本体结构的底部。在工作的状态下，本体结构的顶面和底面可以在竖直方向间隔分布，并且顶面设置于底面上方。
36.顶壁214固定连接于本体结构的顶部，用于限制支撑结构220沿竖直方向向上运动。具体的，顶壁214可以沿水平方向伸出于本体结构，以在支撑结构220在和本体结构之间具有间隙的情况下抵接于支撑结构220的顶部，从而限制支撑结构220沿竖直方向向上运动。
37.底壁215固定连接于本体结构的底部，用于限制支撑结构220沿竖直方向向下运动。具体的，底壁215可以沿水平方向伸出于本体结构，并且底壁215伸出于本体结构的部分和顶壁214伸出于本体结构的部分位于本体结构的同一侧，在此情况下，本体结构、顶壁214和底壁215之间可以形成滑动槽，以容纳支撑结构220的至少部分。并且底壁215沿水平方向伸出的部分可以在制成结构和本体结构之间具有间隙的情况下抵接于支撑结构220的底部，从而限制支撑结构220沿竖直方向向下运动。
38.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，本体结构可以包括：第一侧面211、第二侧面212以及第三侧面213。第一侧面211的一端固定连接于第二侧面212。第一侧面211和第二侧面212之间可以形成预设角度，具体的，该预设角度可以为60
°
～120
°
之间，例如，该预设角度可以为90
°
。第一侧面211的与该一端相对的另一端固定连接于第三侧面213。第一侧面211和第三侧面213之间可以形成预设角度，具体的，该预设角度可以为60
°
～120
°
之
间，例如，该预设角度可以为90
°
。第二侧面212和第三侧面213可以均位于第一侧面211的同一侧，即第二侧面212和第三侧面213相对设置。在此情况下，第一侧面211、第二侧面212以及第三侧面213之间可以形成凹形。
39.顶壁214的部分可以连接于第二侧面212，顶壁214的部分也可以连接于第三侧面213。具体的，顶壁214可以固定连接于第二侧面212和第三侧面213，由于第二侧面212和第三侧面213相对设置，第二侧面212和第三侧面213可以对支撑结构220在水平方向的运动进行限制，使支撑结构220相对于前撞本体210仅能有较小的运动范围，而连接于第二侧面212的顶壁214的部分和连接于第三侧面213的顶壁214的部分可以在支撑结构220所能运动的范围内均可以抵接于支撑结构220，以限制支撑结构220相对于前撞本体210在竖直方向上向上运动。
40.底壁215的部分可以连接于第二侧面212，底壁215的部分也可以连接于第三侧面213。具体的，底壁215可以固定连接于第二侧面212和第三侧面213，由于第二侧面212和第三侧面213相对设置，第二侧面212和第三侧面213可以对支撑结构220在水平方向的运动进行限制，使支撑结构220相对于前撞本体210仅能有较小的运动范围，而连接于第二侧面212的底壁215的部分和连接于第三侧面213的底壁215的部分可以在支撑结构220所能运动的范围内均可以抵接于支撑结构220，以限制支撑结构220相对于前撞本体210在竖直方向上向下运动。
41.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，顶壁214的部分也可以连接于第一侧面211，顶壁214的部分也可以连接于第一侧面211。连接于第一侧面211的顶壁214和连接于第一侧面211的底壁215均可以在支撑结构220相对于前撞本体210在预设范围内运动的时候抵接于支撑结构220，以限制支撑结构220相对于前撞本体210在竖直方向上的运动。
42.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，支撑结构220可以包括：第四侧面221、第五侧面222以及第六侧面223。第四侧面221的一端固定连接于第五侧面222。第四侧面221和第五侧面222之间可以形成预设角度，具体的，该预设角度可以为60
°
～120
°
之间，例如，该预设角度可以为90
°
。第四侧面221的与该一端相对的另一端固定连接于第六侧面223。第四侧面221和第六侧面223之间可以形成预设角度，具体的，该预设角度可以为60
°
～120
°
之间，例如，该预设角度可以为90
°
。第五侧面222和第六侧面223可以均位于第四侧面221的同一侧，即第五侧面222和第六侧面223相对设置。在此情况下，第四侧面221、第五侧面222以及第六侧面223之间可以形成凹形。
43.第五侧面222设置于与第二侧面212连接的顶壁214和底壁215之间。与第二侧面212连接的顶壁214和底壁215可以对第五侧面222在竖直方向上的运动进行限制。第六侧面223设置于与第三侧面213连接的顶壁214和底壁215之间。与第三侧面213连接的顶壁214和底壁215可以对第六侧面223在竖直方向上的运动进行限制。
44.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，第四侧面221设置于与第一侧面211连接的顶壁214和底壁215之间。与第一侧面211连接的顶壁214和底壁215可以对第四侧面221在竖直方向上的运动进行限制。
45.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，弹性结构230可以包括：第一弹性件231。
46.第一弹性件231的一端抵接于第一侧面211，第一弹性件231的与该一端相对的另
一端抵接于第四侧面221。在前撞本体210发生碰撞的碰撞点位于第一侧面211的情况下，在碰撞的过程中，第一侧面211靠近于第四侧面221，此时第一弹性件231被压缩并积蓄弹性势能，在碰撞结束之后，在第一弹性件231的作用下，第一侧面211朝向相对于第四侧面221远离的方向运动，直至第一侧面211运动至和第四侧面221的间距为碰撞之前的间距为止，从而第一侧面211和第四侧面221之间的间隙可以保持在碰撞之前的初始状态。具体的，第一弹性件231可以设置为多个，多个第一弹性件231相互间隔分布。在第一侧面211的长度较长的情况下，可以使多个第一弹性件231沿第一侧面211的长度方向相互间隔分布，使第一侧面211上不同位置受到的第一弹性件231的弹性力均匀，使第一侧面211上的不同位置在撞击之后均可以恢复至初始位置。
47.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，弹性结构230还可以包括：第二弹性件232。
48.第二弹性件232的一端抵接于第二侧面212，第二弹性件232的与该一端相对的另一端抵接于第五侧面222。在前撞本体210发生碰撞的碰撞点位于第二侧面212的情况下，在碰撞的过程中，第二侧面212靠近于第五侧面222，此时第二弹性件232被压缩并积蓄弹性势能，在碰撞结束之后，在第二弹性件232的作用下，第二侧面212朝向相对于第五侧面222远离的方向运动，直至第二侧面212运动至和第五侧面222的间距为碰撞之前的间距为止，从而第二侧面212和第五侧面222之间的间隙可以保持在碰撞之前的初始状态。
49.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，弹性结构230还可以包括：第三弹性件233。
50.第三弹性件233的一端抵接于第三侧面213，第三弹性件233的与该一端相对的另一端抵接于第六侧面223。在前撞本体210发生碰撞的碰撞点位于第三侧面213的情况下，在碰撞的过程中，第三侧面213靠近于第六侧面223，此时第三弹性件233被压缩并积蓄弹性势能，在碰撞结束之后，在第三弹性件233的作用下，第三侧面213朝向相对于第六侧面223远离的方向运动，直至第三侧面213运动至和第六侧面223的间距为碰撞之前的间距为止，从而第三侧面213和第六侧面223之间的间隙可以保持在碰撞之前的初始状态。
51.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，弹性结构230可以为弹片。由于弹片具有体积小的特点，可以较少地占用间隙内的空间，使整体的结构更加紧凑。弹片的一端可以固定安装于前撞本体210，在此情况下，弹片的与一端相对的另一端抵接于支撑结构220，由于在碰撞发生的情况下，弹片的另一端相对于支撑结构220会发生相对位移，因此弹片仅需要抵接于支撑结构220，以防止弹片固定连接于支撑结构220而导致弹片难以产生形变而积蓄弹性势能。
52.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，该前撞碰撞机构200还可以包括：缓冲结构250。
53.缓冲结构250可以设置于间隙内，利用间隙为缓冲结构250提供工作空间，并且由于间隙内的环境较为稳定，可以为缓冲结构250提供稳定工作环境，防止异物等对缓冲结构250的工作产生不利影响。缓冲结构250的一端固定安装于前撞本体210，缓冲结构250与一端相对的另一端用于抵接于支撑结构220，在前撞本体210和支撑结构220之间的相对位置处于初始状态时，缓冲结构250的另一端距离支撑结构220可以有一定间距，以在前撞本体210在撞击过程中朝向靠近于支撑结构220的方向运动一定距离之后抵接于支撑结构220，
从而提供缓冲作用，防止前撞本体210发生损坏。当然，在前撞本体210和支撑结构220之间的相对位置处于初始状态时，缓冲结构250的另一端也可以抵接于支撑结构220，以在前撞本体210在撞击过程中朝向靠近于支撑结构220的方向运动的过程中持续抵接于支撑结构220，从而提供缓冲作用，防止前撞本体210发生损坏。
54.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，缓冲结构250可以采用具有弹性的软性橡胶材料制成。由于软性橡胶材料可以发生较大的形变，从而可以在前撞本体210发生碰撞的过程中持续抵接于支撑结构220，以持续提供缓冲作用。
55.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，缓冲结构250可以设置为多个，多个缓冲结构250之间可以间隔分布。在前撞本体210的长度较长的情况下，可以使多个缓冲结构250沿前撞本体210的长度方向相互间隔分布，使前撞本体210上不同位置受到的缓冲结构250的弹性力均匀，使前撞本体210上的不同位置在撞击的过程中均可以受到缓冲结构250的缓冲作用。
56.如图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，该前撞碰撞机构200还可以包括：第一霍尔检测件240和第二霍尔检测件241。
57.第一霍尔检测件240固定安装于前撞本体210，第二霍尔检测件241固定安装于支撑结构220，第一霍尔检测件240和第二霍尔检测件241间隔分布，第一霍尔检测件240用于和第二霍尔检测件241配合以利用霍尔效应检测间隙的宽度，即利用第一霍尔检测件240和第二霍尔检测件241可以检测前撞本体210和支撑结构220之间的间距。具体的，第一霍尔检测件240可以为霍尔元件，在此情况下，第二霍尔检测件241为磁铁。当然，第一霍尔检测件240也可以为磁铁，在此情况下，第二霍尔检测件241为霍尔元件。由于霍尔元件和磁铁占用的空间都较小，从而可以保障整体结构的紧凑。
58.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。