全文摘要
本实用新型提供了一种机器人及其雷达扫描分层结构，包括基座；机身，机身与基座悬空设置使机身与基座之间具有360度无遮挡的扫描间隙；承载台，两侧分别与基座和机身相抵接；雷达，伸入扫描间隙中；支撑柱，依次穿过机身、扫描间隙及所述基座，且机身、基座均与支撑柱固定连接；承载台和机身一体成型。本实用新型提供的机器人及其雷达扫描分层结构，基座和机身之间悬空设置使两者之间具有360度的扫描间隙，且机身的重量通过支撑柱传递至基座，使该雷达扫描分层结构具有足够的强度。
主设计要求
1.机器人雷达扫描分层结构，其特征在于，包括：基座；机身，所述机身与所述基座悬空设置使所述机身与所述基座之间具有360度无遮挡的扫描间隙；承载台，两侧分别与所述基座和所述机身相抵接；雷达，伸入所述扫描间隙中；以及支撑柱，依次穿过所述机身、所述扫描间隙及所述基座，且所述机身、所述基座均与所述支撑柱固定连接；其中，所述承载台与所述机身一体成型。
设计方案
1.机器人雷达扫描分层结构，其特征在于，包括：
基座；
机身，所述机身与所述基座悬空设置使所述机身与所述基座之间具有360度无遮挡的扫描间隙；
承载台，两侧分别与所述基座和所述机身相抵接；
雷达，伸入所述扫描间隙中；以及
支撑柱，依次穿过所述机身、所述扫描间隙及所述基座，且所述机身、所述基座均与所述支撑柱固定连接；
其中，所述承载台与所述机身一体成型。
2.如权利要求1所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：所述承载台套设于所述支撑柱上，所述承载台上开设有供所述支撑柱穿过的柱孔、以及供线缆穿过的过线孔。
3.如权利要求2所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：所述支撑柱的中心与所述雷达的连线方向为径向，套设于该支撑柱上的所述承载台呈长条形，且所述承载台的长度方向与所述径向相同。
4.如权利要求2所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：所述基座与所述承载台固定连接，所述柱孔延伸至贯穿基座，且所述基座于所述柱孔处设有定位台阶，所述支撑柱的外周固定有与所述定位台阶相抵接的轴环。
5.如权利要求1所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：所述机身包括前壳、与所述前壳固定连接的后壳、以及与所述前壳和所述后壳均卡接的底盘，所述雷达固定于所述底盘。
6.如权利要求5所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：所述前壳及所述后壳的内壁均设有相对设置的上卡扣和下卡扣，所述上卡扣和所述下卡扣之间形成插槽，所述底盘的边缘处设有插入所述插槽的插板，所述插板的两侧分别设有与所述上卡扣配合的上卡槽、与所述下卡扣配合的下卡槽。
7.如权利要求5所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：所述底盘面向所述基座一侧具有用于定位所述承载台的定位槽。
8.如权利要求5所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：还包括用于固定所述雷达的雷达紧固件，所述底盘上开设有第一连接孔，所述雷达上开设有第二连接孔，所述雷达紧固件自所述机身的内部依次穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔。
9.如权利要求1所述的机器人雷达扫描分层结构，其特征在于：所述机身面向所述扫描间隙一侧设置有灯带。
10.机器人，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的机器人雷达扫描分层结构。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种机器人雷达扫描分层结构及机器人。
背景技术
移动机器人在行走的过程中，为了避免与周围的物体碰撞，通常设置有激光雷达，扫描周围的区域，判断四周是否有障碍物，通过判断结果确定移动路径。目前，大部分激光雷达设于机器人的头顶或者底部的正前方，设于机器人头顶的激光雷达，无法检测到较矮的障碍物，而设于底部正前方的激光雷达，由于机身和基座一体连接，激光雷达无法扫描机器人后方的障碍物，限制了扫描区域。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种机器人雷达扫描分层结构，以解决现有技术中存在的激光雷达无法扫描后方障碍物的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种机器人雷达扫描分层结构，包括：
基座；
机身，所述机身与所述基座悬空设置使所述机身与所述基座之间具有360度无遮挡的扫描间隙；
承载台，两侧分别与所述基座和所述机身相抵接；
雷达，伸入所述扫描间隙中；
支撑柱，依次穿过所述机身、所述扫描间隙及所述基座，且所述机身、所述基座均与所述支撑柱固定连接；
其中，所述承载台与所述机身一体成型。
进一步地，所述承载台套设于所述支撑柱上，所述承载台上开设有供所述支撑柱穿过的柱孔、以及供线缆穿过的过线孔。
进一步地，所述支撑柱的中心与所述雷达的连线方向为径向，套设于该支撑柱上的所述承载台呈长条形，且所述承载台的长度方向与所述径向相同。
进一步地，所述基座与所述承载台固定连接，所述柱孔延伸至贯穿基座，且所述基座于所述柱孔处设有定位台阶，所述支撑柱的外周固定有与所述定位台阶相抵接的轴环。
进一步地，所述机身包括前壳、与所述前壳固定连接的后壳、以及与所述前壳和所述后壳均卡接的底盘，所述雷达固定于所述底盘。
进一步地，所述前壳及所述后壳的内壁均设有相对设置的上卡扣和下卡扣，所述上卡扣和所述下卡扣之间形成插槽，所述底盘的边缘处设有插入所述插槽的插板，所述插板的两侧分别设有与所述上卡扣配合的上卡槽、与所述下卡扣配合的下卡槽。
进一步地，所述底盘面向所述基座一侧具有用于定位所述承载台的定位槽。
进一步地，还包括用于固定所述雷达的雷达紧固件，所述底盘上开设有第一连接孔，所述雷达上开设有第二连接孔，所述雷达紧固件自所述机身的内部依次穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔。
进一步地，所述机身面向所述扫描间隙一侧设置有灯带。
本实用新型的目的还在于提供一种机器人，包括上述的雷达扫描分层结构。
本实用新型提供的机器人及其雷达扫描分层结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型机器人雷达扫描分层结构包括基座和机身，基座和机身之间悬空设置使两者之间具有扫描间隙，且基座和机身之间设有承载台和支撑柱，承载台用于支撑机身的重量，且将机身的重量通过支撑柱传递至基座，使该雷达扫描分层结构具有足够的强度，从而雷达可通过上述扫描间隙360度扫描机器人附近的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
图1为本实用新型实施例提供的机器人的立体结构图；
图2为本实用新型实施例提供的机器人雷达扫描分层结构的部分结构图一；
图3为本实用新型实施例提供的机器人雷达扫描分层结构的部分爆炸结构图；
图4为本实用新型实施例提供的机器人雷达扫描分层结构的部分结构图二；
图5为本实用新型实施例提供的承载台和轴环连接处的剖视图；
图6为本实用新型实施例提供的前壳和底盘卡接的剖视图；
图7为本实用新型实施例提供的前壳的部分结构图；
图8为本实用新型实施例提供雷达和底盘的装配图；
图9为本实用新型实施例提供的底盘的立体结构图；
图10为图9中A的结构示意图；
图11为本实用新型实施例提供的轴环的立体结构图。
其中，图中各附图标记：
001-扫描间隙；1-机身；11-前壳；110-插槽；111-上卡扣；112-下卡扣；12-后壳；13-底盘；1301-上卡槽；1302-下卡槽；1303-第一连接孔；1304-定位槽；1305-雷达孔；1306-灯带槽；131-插板；2-基座；201-凹陷部；202-定位台阶；3-支撑柱；31-轴环；311-半圆环；3111-加强筋；4-雷达；401-第二连接孔；5-承载台；501-柱孔；502-过线孔；6-凸台；7-头部。
具体实施方式
为了使本实用新型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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
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。
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。
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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构进行说明。该机器人雷达扫描分层结构，包括基座2、承载台5、机身1、雷达4以及支撑柱3。基座2和机身1悬空设置，基座2和机身1之间具有360度无遮挡的扫描间隙001，雷达4伸入扫描间隙001中，从该扫描间隙001向外发射无线电波，可检测机器人附近所有方向的障碍物。雷达4固定于基座2或者机身1上。扫描间隙001的高度此处不作限定。承载台5设于基座2和机身1之间，承载台5的两侧分别与基座2和机身1相抵接，而且支撑柱3自机身1穿过扫描间隙001至基座2，与基座2、机身1均固定连接，机身1的重量通过承载台5及支撑柱3共同传递至基座2，使其具有足够的结构强度支撑机身1。在该实施例中，雷达4的探测距离在10m至20m之间，支撑柱3的直径及承载台5的宽度在30mm至50mm之间，支撑柱3及承载相对于雷达4的探测距离较小，可将雷达4设置为检测尺寸大于支撑柱3及承载台5的障碍物，即检测大于50mm的障碍物，以免支撑柱3和承载台5影响检测结果。可选地，机身1的横截面呈圆柱形，雷达4设置于机身1的中轴线上，使雷达4相对于机器人表面各个方向的探测距离相等。支撑柱3的数量可选为多个，分布于雷达4的周围。可选地，多个支撑柱3以雷达4为中心，径向均匀分布。
本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构，与现有技术相比，本实用新型机器人雷达扫描分层结构包括基座2和机身1，基座2和机身1之间悬空设置使两者之间具有扫描间隙001，且基座2和机身1之间设有承载台5和支撑柱3，承载台5用于支撑机身1的重量，且将机身1的重量通过支撑柱3传递至基座2，使该分层结构具有足够的强度，从而雷达4可通过上述扫描间隙001扫描机器人附近的各个方向。
请参阅图4，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，承载台5套设于支撑柱3上，承载台5上开设有供所述支撑柱3穿过的柱孔501、以及供线缆穿过的过线孔502。承载台5套设于支撑柱3上时，减小了基座2和机身1之间的物体的体积，减小了对雷达4的遮挡，提高了雷达4检测的准确率。同时，承载台5上过线孔502的设置，使基座2的线缆通过该过线孔502延伸至机身1中，一是具有理线作用，二是具有能够隐藏线缆，保证扫面间隙处外观面的整洁性。在该实施例中，支撑柱3的数量为多个，部分支撑柱3上套设有承载台5，这一部分承载台5即可满足线缆走线，另一部分支撑柱3上套设有凸台6，凸台6上仅开设有柱孔，凸台6的相对于承载台5的体积较小，如此，在保证强度的条件下，可尽量减小对雷达4的遮挡。凸台6可选为水滴状。在其他实施例中，支撑柱3的数量也为多个，但是每个支撑柱3上均套设有承载台5，便于线缆的布置。
请参阅图3及图4，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，支撑柱3的中心与雷达4的连线方向为径向，套设于该支撑柱3上的承载台5呈长条形，且承载台5的长度方向与径向相同。由于承载台5上开设有柱孔501及过线孔502，使承载台5在其中一个方向上的尺寸较大，尺寸较大的方向与径向相同时，雷达4扫描时被遮挡的区域仅为承载台5的宽度方向所占的区域。过线孔502可选为腰圆形，该腰圆形过线孔的长度方向与径向相同。
请参阅图5，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，基座2与承载台5固定连接，柱孔501向基座2延伸至贯穿基座2，且基座2于柱孔501处设有定位台阶202，支撑柱3的外周固定有与定位台阶202相抵接的轴环31。支撑柱3外周的轴环31作用在于支撑承载台5上的机身1，使机身1的重量有效地通过轴环31传递至支撑柱3、再传递至基座2的底部，使机器人的整体结构更稳定。具体地，基座2上定位台阶202的底壁与轴环31相抵接，实现轴环31对承载台5、机身1的支撑作用。在其中一个实施例中，基座2与承载台5一体成型，减少安装步骤。
在另一实施例中，承载台5面向基座2一侧具有定位台阶，支撑柱3的外周固定有与定位台阶相抵接的轴环31，定位台阶与轴环31相抵接，使机身1的重量通过轴环31传递至支撑柱3及基座2。
请参阅图11，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，轴环31包括相互固定连接两个半圆环311，两个半圆环311共同形成供支撑柱3穿过的轴孔。两个半圆环311通过螺钉等紧固件相互固定，调节紧固件的松紧度，可调节轴环31与支撑柱3的结合强度。半圆环311的一侧还具有加强筋3111，以增强轴环31自身的强度，以免在长期受力时损坏。
可选地，支撑柱3竖直设置，支撑柱3的上端穿设于机身1，可直接承受头部7的重量，还能够防止机身1晃动。支撑柱3的下端插设于基座2内部。如此，支撑柱3的上下两端均具有定位结构，可使机身1更稳定，对支撑柱3的冲击也更小。
请参阅图2至图4，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，机身1包括前壳11、与前壳11固定连接的后壳12、以及与前壳11和后壳12均卡接的底盘13，雷达4固定于底盘13。底盘13可选为圆形，雷达4固定于底盘13的圆心处，与底盘13边缘的各个距离相等。在装配机身1时，分别将前壳11和后壳12与底盘13卡接，然后锁紧前壳11和后壳12，机身1的整体重量均通过底盘13传递至承载台5。更具体地，前壳11和后壳12通过螺钉等紧固连接。机身1拆解成三件式更便于装配和维修。
请参阅图6至图10，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，前壳11及后壳12的内壁均设有相对设置的上卡扣111和下卡扣112，上卡扣111和下卡扣112之间形成插槽110，底盘13的边缘处设有插入插槽110的插板131，插板131的两侧分别设有与上卡扣111配合的上卡槽1301、与下卡扣112配合的下卡槽1302。插板131水平设置于底盘13的周圈，上卡扣111、下卡扣112设于前壳11\/后壳12的底部。底盘13的插板131插入上卡扣111和下卡扣112之间的插槽110之间，使前壳11及后壳12在高度方向的位置固定，上卡扣111和上卡槽1301的配合、下卡扣112和下卡槽1302的配合，使前壳11及后壳12在周向方向上的位置固定，从而实现前壳11\/后壳12与底盘13的卡接。该种卡接方式，拆装方便，而且不会拆坏零件。在其他实施例中，前壳11、后壳12也可与底盘13通过卡扣、卡槽的方式卡接。
请参阅图9，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，底盘13面向基座2一侧具有用于定位承载台5的定位槽1304，定位槽1304的作用在于安装机身1时，可快速定位机身1，还能防止机身1相对基座2转动。定位槽1304的大小与承载台5的大小相同，防止底盘13在定位槽1304中晃动。
请参阅图8，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，该机器人雷达扫描分层结构还包括用于固定雷达4的雷达紧固件，底盘13上开设有第一连接孔1303，雷达4上开设有第二连接孔401，雷达紧固件自机身1的内部依次穿过第一连接孔1303和第二连接孔401。更具体地，底盘13上开设有雷达孔1305，雷达4倒置于雷达孔1305中，雷达4的底端与底盘13固定，雷达4的顶端与基座2相抵接，基座2上相应设有与雷达4顶端的结构相适配的凹陷部201，使雷达4在工作时更稳定。雷达紧固件自机身1内部朝下安装，在需要更换或者维修雷达4时，只需拆掉前壳11或者后壳12，即可拆卸雷达紧固件，将雷达4从雷达孔1305中取出。
请参阅图9，作为本实用新型提供的机器人雷达扫描分层结构的一种具体实施方式，机身1面向所述扫描间隙001一侧设置有灯带，灯带的作用在于显示雷达4的工作状态，使用户更易识别。更具体地，底盘13面向基座2一侧开设有灯带槽1306，灯带固定于灯带槽1306中，使灯带的顶面不会超出灯带槽1306的顶面，不会占据扫描间隙001。
请参阅图1，本实用新型还提供一种机器人，该机器人包括上述任一实施例中的雷达扫描分层结构，还包括头部7，头部7与机身1转动连接。
本实用新型提供的机器人，采用了上述的雷达扫描分层结构，其包括基座2和机身1，基座2和机身1之间悬空设置使两者之间具有扫描间隙001，且基座2和机身1之间设有承载台5和支撑柱3，承载台5用于支撑机身1的重量，且将机身1的重量通过支撑柱3传递至基座2，使该分层结构具有足够的强度，从而雷达4可通过上述扫描间隙001扫描机器人附近的各个方向。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822277780.0
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209551734U
授权时间:20191029
主分类号:B25J 13/08
专利分类号:B25J13/08;B25J11/00
范畴分类:40E;
申请人:深圳市优必选科技有限公司
第一申请人:深圳市优必选科技有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市南山区学苑大道1001号南山智园C1栋16、22楼
发明人:周礼兵;余文华;赵坤雷;熊友军
第一发明人:周礼兵
当前权利人:深圳市优必选科技有限公司
代理人:张全文
代理机构:44414
代理机构编号:深圳中一联合知识产权代理有限公司
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类型名称:外观设计