本实用新型涉及一种舵轮机构及具有该舵轮机构的运载机器人。
背景技术：
自机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。特别是在货物搬运产业，运载机器人得到了广泛的应用。通过运载机器人代替人工作业，解放了生产力，减轻企业对用工的依赖性，降低生产成本，很好的提高生产效率，以及实现工业自动化。
运载机器人的舵轮机构的稳定性及精准性严重影响了其应用，特别是车轮的转向角度直接影响到了运载机器人的行进方向，现有的运载机器人的转角传感器通过齿轮传动或者带传动与转向轮连接，因而工作时容易受到工作现场环境的污染，使得齿轮啮合处带有异物，导致齿轮的啮合不稳定，使转角传感器受损，影响转向角度的测量准确率，进而影响舵轮机构的转向控制精度。而且使用寿命短。
技术实现要素：
本实用新型解决的技术问题是，提供一种转角测量精确的舵轮机构及具有该舵轮机构的运载机器人。
一方面，本实用新型提供了一种舵轮机构，其包括驱动轮单元、转盘轴承、连接板、回转驱动装置及转角测量装置；所述连接板的两端面分别与所述驱动轮单元及所述转盘轴承的内圈固定相连；所述回转驱动装置与所述连接板固定相连，并与所述转盘轴承的外圈传动连接；
所述转角测量装置包括传动轴、连接件及转角传感器；所述传动轴的第一端与所述连接件相连，所述传动轴的第二端与所述转角传感器相连；所述传动轴与所述转盘轴承同轴设置；所述连接件与所述转盘轴承的内圈相连，所述转角传感器与所述转盘轴承的外圈相连；所述转角传感器用于测量所述转盘轴承的转角。
优选地，所述连接件两端部均设置有与所述内圈的内周面匹配的圆弧面，所述圆弧面与所述内圈的内周面相抵接。
优选地，所述连接件的两端延伸设置有固定耳；所述内圈间隔设置有第一螺纹固定孔，所述固定耳设置有与所述第一螺纹固定孔匹配的第一固定孔；所述连接件与所述内圈通过插设在所述第一固定孔及所述第一螺纹固定孔的螺栓紧固连接。
优选地，所述连接件中部设置有与所述传动轴第一端的外周面相匹配的限位沉孔，所述传动轴的第一端与所述限位沉孔插接相连；所述限位沉孔的轴线位于所述圆弧面的中心线上。
优选地，所述传动轴第一端设置有第二螺纹固定孔，所述连接件与所述传动轴通过插设在所述限位沉孔及所述第二螺纹固定孔的螺栓紧固连接。
另一方面，本实用新型还提供一种运载机器人，所述运载机器人包括舵轮机构，其中，所述舵轮机构为上述所述的舵轮机构。
优选地，所述运载机器人还包括车架、移货机构及控制器；所述舵轮机构设置于所述车架底部，所述移货机构设置于所述车架上方，所述舵轮机构及所述移货机构均与所述控制器电连接；所述移货机构包括第一固定件、第二固定件及若干辊筒；所述第一固定件及所述第二固定件并排设置于所述车架位置相对的两侧；若干个所述辊筒间隔预设距离并排设置，所述第一固定件与所述辊筒的第一端相连，所述第二固定件与所述辊筒的第二端相连；所述辊筒包括电动辊筒。
优选地，所述移货机构还包括若干同步链及若干同步链轮；所述同步链轮套设固定于所述辊筒的第一端；所述同步链套设于两两相邻的所述辊筒的所述同步链轮上，两两相邻的所述辊筒通过所述同步链传动连接，使得若干个所述辊筒同步运动。
优选地，所述辊筒还包括若干无动力辊筒，所述无动力辊筒位于所述电动辊筒的两侧。
优选地，所述移货机构还包括第一防护板及第二防护板；所述第一防护板设置于所述第一固定件上，所述第二防护板设置于所述第二固定件上；所述辊筒上方形成有容纳货物的容纳空间，所述第一防护板及所述第二防护板朝向所述容纳空间延伸设置有防护部，用于限制所述货物的在所述辊筒的支撑面内运动。
综上所述，本实用新型具有如下有益效果：由于所述连接件与所述转盘轴承的内圈相连，所述转角传感器与所述转盘轴承的外圈相连。所述传动轴的第一端与所述连接件相连，所述传动轴的第二端与所述转角传感器相连，所述传动轴与所述转盘轴承同轴设置。使得所述转角传感器可以直接测量所述转盘轴承的转动角度，避免由于添加其它传动机构带来的传动误差及传动比例换算影响所述转角测量装置的测量精度，从而影响所述舵轮机构的转向控制精度。因此，所述舵轮机构具有转角测量精确，转向控制精度高，可靠性高，使用寿命长的优点。
附图说明
图1是本实用新型运载机器人的优选实施例的结构示意图。
图2是本实用新型运载机器人的优选实施例的分解图。
图3是本实用新型移货机构的优选实施例的结构示意图。
图4是图3所A区域的放大图。
图5是本实用新型舵轮机构的优选实施例的结构示意图。
图6是本实用新型舵轮机构的优选实施例的分解图。
图7是本实用新型连接件的优选实施例的结构示意图。
图8是本实用新型传动轴及连接件的优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。
请参阅图1至图8，本实用新型提供了一种舵轮机构100，其包括驱动轮单元110、转盘轴承120、连接板130、回转驱动装置140及转角测量装置150；所述转盘轴承120由内圈121、外圈122、滚动体(图中未示出)组成；所述外圈122套设在所述内圈121外；所述滚动体设置于所述内圈121与所述外圈122之间，以使所述内圈121与所述外圈122可以相互转动。所述连接板130的两端面分别与所述驱动轮单元110及所述转盘轴承120的内圈121固定相连。所述回转驱动装置140与所述连接板130固定相连，并与所述转盘轴承120的外圈122传动连接；使得所述回转驱动装置140可以驱动所述连接板130绕所述外圈122作回转运动，从而带动所述驱动轮单元110作回转运动，进而驱动所述驱动轮单元110的驱动轮转向。所述外圈122与外部设置的车架200固定相连。因此，所述转角测量装置150通过测量所述转盘轴承120的所述内圈121与所述外圈122相对转动的角度就可以测量出所述驱动轮的转向角。
所述转角测量装置150包括传动轴151、连接件152及转角传感器153；所述传动轴151的第一端与所述连接件152相连，所述传动轴151的第二端与所述转角传感器153相连；所述传动轴151及所述转角传感器153均与所述转盘轴承120同轴设置，所述连接件152与所述转盘轴承120的内圈121相连，所述转角传感器153与所述转盘轴承120的外圈122固定相连；所述转角传感器153用于测量所述转盘轴承120的转角。由于所述传动轴151及所述转角传感器153均与所述转盘轴承120同轴设置，所述转角传感器153可以直接检测所述转盘轴承120的转动角度，所述转角传感器153检测的转动角度既是所述转盘轴承120的转动角度，不需要进行传动比例换算。同时，避免了不同轴设置需要采用齿轮传动或带传动，从而产生误差的问题。因此，所述转角测量装置150具有测量准确率高，可靠性高及使用寿命长的优点。并且由于所述舵轮机构100的转向控制是根据所述转角测量装置150所测得的转向角度反馈进行地，因此，所述舵轮机构100转向精确。
优选地，所述连接件152两端部均设置有与所述内圈121的内周面123匹配的圆弧面154，所述圆弧面154与所述内圈121的内周面123相抵接。因此，所述连接件152装配定位简便。
优选地，所述连接件152的两端延伸设置有固定耳155；所述内圈121间隔设置有第一螺纹固定孔124，所述固定耳155设置有与所述第一螺纹固定孔124匹配的第一固定孔156；以便于所述连接件152的安装固定。所述连接件152与所述内圈121通过插设在所述第一固定孔156及所述第一螺纹固定孔124的螺栓紧固连接。
优选地，所述连接件152中部设置有与所述传动轴151第一端的外周面相匹配的限位沉孔157，以便于所述传动轴151的装配定位；所述传动轴151的第一端与所述限位沉孔157插接相连。所述限位沉孔157的轴线位于所述圆弧面154的中心线上。在本实施例中，通过所述连接件152上的所述圆弧面154与所述限位沉孔157的相对位置关系限定，所述连接件152可以快速准确的实现所述传动轴151与所述转盘轴承120的对心，装配时不必特意的寻找所述转盘轴承120的旋转中心。因此，所述连接件152具有自动对心，装配简便快捷的优点。
优选地，所述传动轴151第一端设置有第二螺纹固定孔158，所述连接件152与所述传动轴151通过插设在所述限位沉孔157及所述第二螺纹固定孔158的螺栓紧固连接。因此，所述转角测量装置150具有结构紧凑，装配简便，测量精准的优点。
本实用新型还提供一种运载机器人，所述运载机器人包括舵轮机构100，其中，所述舵轮机构100为上述所述的舵轮机构100。
优选地，所述运载机器人还包括车架200、从动轮210、移货机构300及控制器220；所述舵轮机构100及所述从动轮210均设置于所述车架200底部，所述舵轮机构100通过所述内圈121与所述车架200固定相连。所述从动轮210分布于所述车架200的四角，用于支撑所述车架200；所述移货机构300设置于所述车架200上方；所述舵轮机构100及所述移货机构300均与所述控制器220电连接，所述控制器220用于控制所述舵轮机构100带动所述运载机器人运动，所述控制器220还用于控制所述移货机构300移送货物。所述移货机构300包括第一固定件311、第二固定件312及若干辊筒320；所述第一固定件311及所述第二固定件312并排设置于所述车架200位置相对的两侧，用于固定所述辊筒320的轴端；若干个所述辊筒320间隔预设距离并排设置，所述第一固定件311与所述辊筒320的第一端相连，所述第二固定件312与所述辊筒320的第二端相连；所述辊筒320与所述车架200活动连接，以便于所述货物的移送。所述辊筒320包括电动辊筒321。所述电动辊筒321，是将电机和减速器共同置于密封的筒体内部的新型驱动装置，不需额外设置驱动装置驱动所述辊筒320。因此，所述运载机器人具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长的优点。在本实施例中，所述辊筒320仅有部分是电动辊筒321，在其它实施例中，所述辊筒320也可以全部是电动辊筒321，在此不作具体限定。
优选地，所述运载机器人还包括外壳体400，所述外壳体400罩设于所述车架200外，用于防止设置于所述车架200内的零部件受污染。
优选地，所述移货机构300还包括若干同步链331及若干同步链轮332；所述同步链轮332套设固定于所述辊筒320的第一端；所述同步链331套设于两两相邻的所述辊筒320的所述同步链轮332上，两两相邻的所述辊筒320通过所述同步链331传动连接，使得若干个所述辊筒320同步运动。以避免所述辊筒320的转动不同步，个别辊筒320与所述货物产生相对摩擦运动，损坏所述货物及降低所述辊筒320的使用寿命。因此所述移货机构300具有运行平稳及使用寿命长等优点。
优选地，所述辊筒320还包括若干无动力辊筒322，所述无动力辊筒322位于所述电动辊筒321的两侧，以便于所述电动辊筒321带动所述无动力辊筒322运动。所述电动辊筒321通过所述同步链331带动其余的所述无动力辊筒322同步运动，以移送所述货物，节省人力。在本实施例中，所述移货机构300仅配备一个所述电动辊筒321，在其他实施例中，也可以配备多个所述电动辊筒321，在此不作具体限定。因此，所述移货机构300具有结构紧凑，占据空间小并且节能的优点。
优选地，所述移货机构300还包括第一防护板313及第二防护板314；所述第一防护板313设置于所述第一固定件311上，所述第二防护板314设置于所述第二固定件312上；所述辊筒320上方形成有容纳货物的容纳空间，所述第一防护板313及所述第二防护板314朝向所述容纳空间延伸设置有防护部，用于限制所述货物的在所述辊筒320的支撑面内运动。减少所述货物移送过程中的活动，同时避免所述货物撞向所述同步链轮332及所述同步链331。因此，所述移货机构300具有使用寿命长，运行平稳的优点。
在本实施例中，所述第一防护板313及所述第二防护板314均为聚氨酯或橡胶、硅胶等弹性件，以避免所述货物直接撞向所述第一固定件311及所述第二固定件312上。起到了缓冲保护的作用。
优选地，所述第一防护板313包括第一防护板本体315及导向部316；所述导向部316与所述第一防护板本体315相连，用于导引所述货物进入所述移货机构300。
优选地，所述导向部316距所述第二防护板314的距离大于所述第一防护板本体315距所述第二防护板314的距离。所述第二防护板314设置有一样的导向部316，用于导引所述货物进入所述移货机构300。
优选地，所述第一防护板313与所述第一固定件311可拆卸连接，所述第一防护板313与所述第一固定件311的连接处设置有条形孔317，所述条形孔317的长度方向与所述辊筒320的轴向平行，所述条形孔317用于调节所述第一固定件311与所述第二固定件312之间的间距，从而适配不同尺寸的货物。因此，所述移货机构300具有兼容性好的优点。
优选地，所述移货机构300还包括用于阻碍所述辊筒320上的所述货物运动的阻挡件318，所述阻挡件318固定于所述移货机构300的第一端上。以避免所述货物从与所述移货机构300的第一端位置相对的第二端进入时，所述货物从所述移货机构300的第一端甩出。
优选地，所述阻挡件318呈圆柱状，所述阻挡件318位置相对的两端设置有用于防止装配所述阻挡件318时所述阻挡件318滚动的定位平面(图中未示出)，所述定位平面分别与所述第一固定件311的上表面及第二固定件312的上表面相贴合。因此，所述移货机构300具有装配简便的优点。
优选地，所述运载机器人还包括设置于所述车架200内的电池容纳仓230及位于所述电池容纳仓230内的电池231，所述电池容纳仓230的底部设置有若干承重辊232，若干个所述承重辊232并排设置，并与所述车架200活动连接，所述电池231放置于所述承重辊232上，以便于将所述电池231置入所述电池容纳仓230内，或从所述电池容纳仓230内取出所述电池231。
综上所述，本实用新型具有如下有益效果：由于所述连接件152与所述转盘轴承120的内圈121相连，所述转角传感器153与所述转盘轴承120的外圈122相连。所述传动轴151的第一端与所述连接件152相连，所述传动轴151的第二端与所述转角传感器153相连，所述传动轴151与所述转盘轴承120同轴设置。使得所述转角传感器153可以直接测量所述转盘轴承120的转动角度，避免由于添加其它传动机构带来的传动误差及传动比例换算影响所述转角测量装置150的测量精度，从而影响所述舵轮机构100的转向控制精度。因此，所述舵轮机构100具有转角测量精确，转向控制精度高，可靠性高，使用寿命长的优点。
以上对本实用新型所提供的舵轮机构及具有该舵轮机构的运载机器人进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。