线缆收放装置及移动机器人的制作方法

1.本实用新型涉及线缆收放技术领域，具体而言，涉及一种线缆收放装置及移动机器人。


背景技术：

2.在工业领域，存在一些需要移动的工业用电设备，由于自身功率过大且工作时间过长，无法使用蓄电池、充电桩，无线供电技术仍不成熟，通常采用的是动力电——使用三相电进行设备供电。这些移动的工业用电设备在使用动力电时存在着一系列的问题，首先是对设备自身的影响，动力线裸露在环境之中，容易接触到环境中设备或自身缠绕打结，产生磨损、破坏的现象，甚至造成线路的短路等情况。
3.有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的线缆收放装置及移动机器人显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种线缆收放装置及移动机器人，其具有能够收放线缆，且能够降低线缆损坏几率的特点。
5.本实用新型提供一种技术方案：
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种线缆收放装置，其包括收卷筒、线缆、单向传动机构及驱动机构；
7.所述线缆用于电连接动力柜和移动机器人，所述收卷筒用于收卷所述线缆，所述驱动机构通过单向传动机构与所述收卷筒传动连接，所述驱动机构能够正转，以通过所述单向传动机构带动所述收卷筒正转，从而使得所述收卷筒收卷所述线缆，所述驱动机构还能够反转，以使得所述单向传动机构处于自由状态，从而使得所述收卷筒能够在所述线缆的拉拽作用下反转，以释放所述线缆。
8.结合第一方面，在第一方面的另一种实现方式中，所述线缆收放装置还包括防过载机构；
9.所述防过载机构包括防过载传感器，所述线缆靠近所述动力柜的一段为防过载段，所述防过载段靠近所述动力柜的一端与所述动力柜连接，所述防过载段呈弯曲设置；所述防过载传感器用于与所述移动机器人通讯连接，且能够检测所述防过载段是否被拉伸，以在所述防过载段被拉伸时向所述移动机器人发送过载信号。
10.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述防过载机构还包括滑动件、滑轨、防过载弹性件；
11.所述防过载段远离所述动力柜的一端与所述滑动件连接，所述滑动件滑动连接于所述滑轨，所述防过载弹性件与所述滑动件连接，以使在所述防过载段被拉伸时，所述滑动件能够克服所述防过载弹性件的弹性靠近所述收卷筒滑动，所述防过载传感器靠近所述滑轨设置，且用于在所述防过载段被拉伸时检测所述滑动件，并能够在检测到所述滑动件时
发送所述过载信号。
12.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述线缆收放装置还包括阻力机构；
13.所述阻力机构与所述收卷筒抵持，以在所述收卷筒转动时施加阻力于所述收卷筒。
14.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述阻力机构包括相互连接的摩擦块和压持弹性件；
15.所述压持弹性件施加弹性力于所述摩擦块，以压持所述摩擦块于所述收卷筒，从而在所述收卷筒转动时通过所述摩擦块施加阻力于所述收卷筒。
16.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述阻力机构还包括压持板，所述压持弹性件的数量为两个；
17.所述摩擦块安装于所述压持板的一侧，两个所述压持弹性件分布设置于所述压持板的另一侧，且所述摩擦块与两个所述压持弹性件之间的间隙对应。
18.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述线缆收放装置还包括引导机构；
19.所述引导机构用于供所述线缆穿出，且在所述收卷筒转动时，所述引导机构能够沿所述收卷筒的轴向方向移动，以引导所述线缆。
20.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述引导机构包括引导丝杆和引导器；
21.所述引导器用于供线缆穿出，并螺纹连接于所述引导丝杆，所述引导丝杆沿所述收卷筒的轴向方向延伸设置，且与所述收卷筒传动连接，从而在所述收卷筒转动时，通过所述引导丝杆带动所述引导器沿所述收卷筒的轴向方向移动。
22.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述线缆收放装置还包括导电滑环；
23.所述导电滑环设置于所述收卷筒的一端，且与所述线缆电连接，并用于与移动机器人电连接，从而电连接动力柜和所述移动机器人。
24.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种移动机器人，其包括所述的线缆收放装置。所述线缆收放装置其包括收卷筒、线缆、单向传动机构及驱动机构；所述线缆用于电连接动力柜和移动机器人，所述收卷筒用于收卷所述线缆，所述驱动机构通过单向传动机构与所述收卷筒传动连接，所述驱动机构能够正转，以通过所述单向传动机构带动所述收卷筒正转，从而使得所述收卷筒收卷所述线缆，所述驱动机构还能够反转，以使得所述单向传动机构处于自由状态，从而使得所述收卷筒能够在所述线缆的拉拽作用下反转，以释放所述线缆。
25.相比现有技术，本实用新型实施例提供的线缆收放装置相对于现有技术的有益效果包括：
26.该线缆收放装置包括收卷筒、线缆、单向传动机构及驱动机构，其中，线缆用于电连接动力柜和移动机器人，收卷筒用于收卷线缆，而驱动机构通过单向传动机构与收卷筒传动连接，驱动机构正转时，可通过单向传动机构带动收卷筒正转，从而使得收卷筒收卷线缆，避免线缆与环境中设备或自身缠绕打结，降低线缆的磨损；而在驱动机构反转时，便使
得单向传动机构处于自由状态，从而使得收卷筒能够在线缆的拉拽作用下反转，以释放线缆，从而降低释放线缆时线缆的受力，进一步提高线缆的使用寿命。
27.本实用新型实施例提供的移动机器人相对于现有技术的有益效果与上述的线缆收放装置相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。
28.为使本实用新型的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置应用于移动机器人的结构示意图。
31.图2为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置的立体结构示意图。
32.图3为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置在另一视角下的立体结构示意图。
33.图4为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置的防过载机构的立体结构示意图。
34.图5为本实用新型第二实施例提供的线缆收放方法的流程示意图。
35.图6为本实用新型第二实施例提供的线缆收放方法的步骤s200的子步骤的流程示意图。
36.图7为本实用新型第二实施例提供的线缆收放方法的步骤s200的另一部分子步骤的流程示意图。
37.图8为本实用新型第二实施例提供的线缆收放方法的步骤s300的另一部分子步骤的流程示意图。
38.图标：100
‑
移动机器人；20
‑
移动主体；10
‑
线缆收放装置；11
‑
线缆；111
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防过载段；12
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收卷筒；13
‑
单向传动机构；15
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驱动机构；16
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引导机构；161
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引导丝杆；162
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引导器；17
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阻力机构；171
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摩擦块；172
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压持弹性件；173
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压持板；18
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导电滑环；19
‑
防过载机构；191
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防过载传感器；192
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滑动件；193
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滑轨；194
‑
防过载弹性件；900
‑
动力柜。
具体实施方式
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者
是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
41.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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。
42.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
43.第一实施例：
44.请参阅图1，图1为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置10应用于移动机器人100的结构示意图。
45.本实用新型第一实施例提供一种线缆收放装置10，该线缆收放装置10具有能够收放线缆11，且能够降低线缆11损坏几率的特点。该线缆收放装置10能够应用于移动机器人100等移动用电场景，当然，该线缆收放装置10也能够独立使用。在线缆收放装置10应用于移动机器人100时，线缆收放装置10可设置于移动机器人100的移动主体20上，且移动主体20可通过线缆收放装置10与动力柜900电连接，以为移动主体20提供电源，使得移动主体20能够长时间连续地工作，需要说明的是，在本实施例中，移动主体20为装车机，在其他实施例中，移动主体20也可为其他移动用电机构。由于移动机器人100采用了本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置10，所以该移动机器人100也具有能够收放线缆11，且能够降低线缆11损坏几率的特点。
46.以下将具体介绍本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置10的结构组成、工作原理及有益效果。
47.请参阅图2，图2为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置10的立体结构示意图。
48.该线缆收放装置10包括收卷筒12、线缆11、单向传动机构13及驱动机构15，其中，线缆11用于电连接动力柜900和移动机器人100，收卷筒12用于收卷线缆11，而驱动机构15通过单向传动机构13与收卷筒12传动连接，驱动机构15正转时，可通过单向传动机构13带动收卷筒12正转，从而使得收卷筒12收卷线缆11，避免线缆11与环境中设备或自身缠绕打结，降低线缆11的磨损；而在驱动机构15反转时，便使得单向传动机构13处于自由状态，从而使得收卷筒12能够在线缆11的拉拽作用下反转，以释放线缆11，从而降低释放线缆11时线缆11的受力，进一步提高线缆11的使用寿命。
49.进一步地，线缆收放装置10还可包括主控制器(图未示)，该主控制器与驱动机构
15通讯连接，且用于与移动机器人100通讯连接，以用于接收用电设备的移动信息，该主控制器能够在移动信息表征移动机器人100靠近动力柜900时，控制驱动机构15正转，以通过单向传动机构13带动收卷筒12正转，从而收卷线缆11，避免线缆11与环境中设备或自身缠绕打结，降低线缆11的磨损。主控制还能够在移动信息表征移动机器人100远离动力柜900时，控制驱动机构15反转，以使单向传动机构13处于自由转动状态，使得收卷筒12能够在线缆11的拉拽作用下反转，从而释放线缆11，以降低释放线缆11时线缆11的受力，进一步提高线缆11的使用寿命，主控制器还能够在移动信息表征移动机器人100停止运动时，控制驱动机构15停止转动，以限制收卷筒12释放线缆11。
50.可以理解的是，上述的主控制器也可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)、语音处理器以及视频处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的逻辑框图。主控制器也可以是任何常规的处理器，如plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)、单片机等。当然，主控制器也可以是继电接触器控制系统，采用开关、继电器及按钮等控制电器的组合，实现接收信号，并做出线路的切换、开关及调节等功能。
51.请继续参阅图2，线缆收放装置10还可包括引导机构16，该引导机构16用于供线缆11穿出，且能够在收卷筒12转动时，引导机构16能够沿收卷筒12的轴向方向移动，从而逐渐沿收卷筒12的轴向方向引导分布在收卷筒12上线缆11释放或收卷，从而提高提高收卷卷绕线缆11和释放线缆11的均匀性，同时也降低线缆11在释放或收卷时的其上的张力较稳定。
52.需要说明的是，在本实施例中，引导机构16可包括引导丝杆161和引导器162，其中，引导器162用于供线缆11穿出，并螺纹连接于引导丝杆161，引导丝杆161可沿收卷筒12的轴向方向延伸设置，且引导丝杆161与收卷筒12传动连接，从而在收卷筒12转动的同时，可通过引导丝杆161带动引导器162沿收卷筒12的轴向方向移动，从而完成引导线缆11的作用，其结构较简单，且成本较低。
53.请继续参阅图2，以及参阅图3，图3为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置10在另一视角下的立体结构示意图。
54.线缆收放装置10还可包括阻力机构17，该阻力机构17与收卷筒12抵持，以在收卷筒12转动时施加阻力于收卷筒12，从而通过阻力机构17施加阻力于收卷筒12，以限制收卷筒12的在释放线缆11时的速度不会超过移动机器人100的行走速度，避免线缆11过多的被释放出来。
55.需要说明的是，阻力机构17可包括相互连接的摩擦块171和压持弹性件172，其中，压持弹性件172施加弹性力于摩擦块171，以压持摩擦块171于收卷筒12，从而在收卷筒12转动时通过摩擦块171施加摩擦力于收卷筒12，这样一来，压持弹性件172压持于摩擦块171的压力以及摩擦块171与收卷筒12之间的摩擦情况直接决定了摩擦块171作用于收卷筒12的阻力，安装维护人员可通过调整压持弹性件172压持于摩擦块171的压力来调整摩擦块171作用于收卷筒12的阻力，其便于调节，且施加至收卷筒12的阻力较稳定。
56.此外，阻力机构17还可包括压持板173，压持弹性件172的数量为两个，摩擦块171安装于压持板173的一侧，两个压持弹性件172分布设置于压持板173的另一侧，且摩擦块
171与两个压持弹性件172之间的间隙对应，这样一来，通过两个压持弹性件172及压持板173共同压持摩擦块171，以使摩擦块171稳定的压持于收卷筒12，进一步地保持作用于收卷筒12的阻力稳定。在其他实施例中，压持弹性件172的数量也可为其他数量，以进一步提高摩擦块171压持于收卷筒12的稳定性。
57.进一步地，线缆收放装置10还可包括导电滑环18，该导电滑环18设置于收卷筒12的一端，且与线缆11电连接，并用于与移动机器人100电连接，从而电连接动力柜900和移动机器人100，这样一来，以避免线缆11端部因收卷筒12转动出现较大的扭转，进一步降低线缆11的磨损程度。
58.此外，在本实施例中，单向传动机构13可包括传动外圈(图未标)和传动内圈(图未标)，传动外圈与驱动机构15传动连接，传动内圈与收卷筒12传动连接，且传动外圈与传动内圈配合，以使在传动外圈在驱动机构15的带动下正转时，传动外圈能够带动传动内圈正转，从而带动收卷筒12正转，而在传动外圈反转时，传动内圈能够自由转动，从而使得收卷筒12能够自由转动。需要说明的是，单向传动机构13可为单向轴承或单向离合器等机构，本实施例对其具体不做限制。
59.请继续参阅图1，以及参阅图4，图4为本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置10的防过载机构19的立体结构示意图。
60.线缆收放装置10还可包括防过载机构19，其中，防过载机构19包括防过载传感器191，线缆11靠近动力柜900的一段为防过载段111，防过载段111靠近动力柜900的一端与动力柜900连接，且防过载段111呈弯曲设置。而防过载传感器191用于与移动机器人100通讯连接，且能够检测防过载段111是否被拉伸，以在防过载段111被拉伸时向移动机器人100发送过载信号，换言之，防过载段111为储蓄的一段线缆11，在放过载线缆11被拉伸时，说明线缆11整体已被拉伸，在防过载传感器191向移动机器人100发送过载信号后，移动机器人100可及时停止运动，避免过度拉伸线缆11。
61.进一步地，防过载机构19还可包括滑动件192、滑轨193、防过载弹性件194，其中，防过载段111远离动力柜900的一端与滑动件192连接，滑动件192滑动连接于滑轨193，防过载弹性件194与滑动件192连接，以使在防过载段111被拉伸时，滑动件192能够克服防过载弹性件194的弹性力靠近收卷筒12滑动，而防过载传感器191靠近滑轨193设置，且用于在防过载段111被拉伸时检测滑动件192，并能够在检测到滑动件192时发送过载信号，换言之，通过设置防过载弹性件194拉持滑动件192，在线缆11将被过渡拉伸时，防过载段111被拉伸，滑动件192克服防过载弹性件194的弹性力靠近收卷筒12滑动，且在滑动件192与防过载传感器191对应时，即防过载传感器191检测到滑动件192时，防过载传感器191发送过载信号，以便于移动机器人100停止移动，其机构较简单，且便于设置。
62.本实用新型第一实施例提供的线缆收放装置10的工作原理是：
63.该线缆收放装置10包括收卷筒12、线缆11、单向传动机构13及驱动机构15，其中，线缆11用于电连接动力柜900和移动机器人100，收卷筒12用于收卷线缆11，而驱动机构15通过单向传动机构13与收卷筒12传动连接，驱动机构15正转时，可通过单向传动机构13带动收卷筒12正转，从而使得收卷筒12收卷线缆11，避免线缆11与环境中设备或自身缠绕打结，降低线缆11的磨损。而在驱动机构15反转时，便使得单向传动机构13处于自由状态，从而使得收卷筒12能够在线缆11的拉拽作用下反转，以释放线缆11，从而降低释放线缆11时
线缆11的受力，进一步提高线缆11的使用寿命。
64.综上所述：
65.本实用新型第一实施例提供一种线缆收放装置10，其具有能够收放线缆11，且能够降低线缆11损坏几率的特点。
66.第二实施例：
67.请参阅图5，图5为本实用新型第二实施例提供的线缆11收放方法的流程示意图。
68.本实用新型第二实施例提供一种线缆11收放方法，该线缆11收放方法具有能够收放线缆11，且能够降低线缆11损坏几率的特点。该线缆11收放方法能够应用于线缆收放装置10的主控制器，需要说明的是，本实施例所提供的收放，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。
69.该线缆11收放方法包括：
70.步骤s100：获取移动机器人100的移动信息；
71.步骤s200：若移动信息为后退信息，则控制驱动机构15正转，以通过单向传动机构13带动收卷筒12收卷线缆11，其中，后退信息表征移动机器人100在靠近动力柜900移动；
72.步骤s300：若移动信息为前进信息，则控制驱动机构15反转，以使单向传动机构13能够自由转动，使得收卷筒12能够在线缆11的拉拽作用下反转，从而释放线缆11，其中，前进信息表征移动机器人100在远离动力柜900移动；
73.步骤s400：若移动信息为停止信息，则执行重复上述步骤，其中，停止信息表征移动机器人100已停止，即在继续执行货物移动机器人100的移动信息的步骤，继续判断移动机器人100是否在远离或靠近动力柜900移动，以便于释放或收卷所述线缆11。
74.这样一来，主控制器控制驱动机构15动作，以使收卷筒12及时收卷或释放线缆11，避免线缆11与环境中设备或自身缠绕打结，降低线缆11的磨损。
75.请参阅图6，图6为本实用新型第二实施例提供的线缆11收放方法的步骤s200的子步骤的流程示意图。
76.进一步地，步骤s200还可包括：
77.步骤s201：控制驱动机构15正转；
78.步骤s202：获取驱动机构15的力矩数据；
79.步骤s203：若力矩数据大于或等于预设力矩数据，则控制驱动机构15停止预设时间后重复上述步骤。
80.换言之，在驱动机构15带动收卷筒12收卷线缆11时，主控制器实时从驱动机构15读取实时的力矩值，且在线缆11的力矩达到一个设定数值时，控制驱动机构15停下一段时间，再控制驱动机构15正转收卷线缆11，这样一来，一紧一松地收卷线缆11，以适应收卷过程中线缆11的张力变化，并且，保持线缆11具有一定范围的张力，避免线缆11被过度拉伸。
81.需要说明的是，驱动机构15带动收卷筒12收卷线缆11的速度大于移动机器人100的移动速度，以在收卷过程中，使得线缆11越来越紧，力矩数据及时达到预设力矩数据，以快速适应线缆11上的张力变化。
82.请参阅图7，图7为本实用新型第二实施例提供的线缆11收放方法的步骤s200的另一部分子步骤的流程示意图。
83.进一步地，在驱动机构15正转时，或者驱动机构15处于停止的预设时间的过程中，步骤s200还包括：
84.步骤s206：实时获取移动机器人100的移动信息；
85.步骤s207：若移动信息为停止信息，则：
86.步骤s2071：控制驱动机构15正转；
87.步骤s2072：获取驱动机构15的力矩数据；
88.步骤s2073：若力矩数据大于或等于预设力矩数据，则控制驱动机构15停止转动，并执行获取移动机器人100的移动信息的步骤，即执行步骤s100，跳出步骤s200。这样一来，可使得在移动机器人100停止时，及时调整线缆11的张力，且便于移动机器人100再次运动时收卷或释放线缆11。
89.请参阅图8，图8为本实用新型第二实施例提供的线缆11收放方法的步骤s300的另一部分子步骤的流程示意图。
90.进一步地，步骤s300还可包括：
91.步骤s301：实时获取移动机器人100的移动信息；
92.步骤s302：若移动信息为停止信息，则：
93.步骤s3021：控制驱动机构15停止转动；
94.步骤s3022：在驱动机构15停止转动后，控制驱动机构15正转；
95.步骤s3023：获取驱动机构15的力矩数据；
96.步骤s3024：若力矩数据大于或等于预设力矩数据，则控制驱动机构15停止转动，并执行获取移动机器人100的移动信息的步骤，即执行步骤s100，跳出步骤s200。这样一来，也可使得在移动机器人100停止时，及时调整线缆11的张力，且便于移动机器人100再次运动时收卷或释放线缆11。
97.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本实用新型也可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。