舵轮组件及具有该组件的移动机器人的制作方法
该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
1.本技术实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种舵轮组件及具有该组件的移动机器人。
背景技术：
2.随着机器人的应用越来越广泛，市场竞争愈加激烈，提升机器人的性能来凸显机器人的优势变得越来越重要，具有灵活移动的机器人会更加具有竞争力。
3.现有技术中，移动机器人需要转向时，不能直接平动转向，整个机器人本体都需要配合轮子才能转向，但由于机器人本体转向需要较大的空间，这无疑增加了对场地的要求，限制了移动机器人的应用场合。并且，通过这种转向方式导致移动机器人灵活性差，且转向需要较长时间，影响了移动机器人的转向效率。
技术实现要素：
4.本技术的目的在于提供一种舵轮组件及具有该组件的移动机器人，其可以解决现有技术中的移动机器人转向时需要较大的场地、灵活性差以及转向时间长的问题。
5.本技术提供了一种舵轮组件，固定在移动机器人的底盘上，其包括抬升模组以及驱动模组；
6.所述抬升模组包括抬升动力源以及抬升摆动梁，所述抬升动力源用于驱动所述抬升摆动梁上下摆动；
7.所述驱动模组包括转向电机及驱动轮；所述驱动轮连接在所述抬升摆动梁上并且可随所述抬升摆动梁的上下摆动而升降；所述转向电机用于在所述驱动轮随所述抬升摆动梁上升到第一位置时控制所述驱动轮转动所需角度；所述驱动轮用于在所述抬升摆动梁下降至第二位置时驱动底盘移动。
8.在一实施例中，所述抬升动力源为抬升电机，所述抬升模组还包括第一抬升转动组件和第二抬升转动组件；
9.所述第一抬升转动组件位于在所述抬升摆动梁的第一端，所述第二抬升转动组件转动连接在所述抬升摆动梁的第二端；
10.所述抬升电机与所述第一抬升转动组件传动连接，用于驱动所述第一抬升转动组件转动，以向上抬升所述抬升摆动梁，所述第二抬升转动组件通过转动配合所述抬升摆动梁的第一端向上抬升。
11.在一实施例中，所述第一抬升转动组件包括抬升转动结构和抬升固定座；
12.所述抬升固定座固定位于所述抬升摆动梁的第一端的下方，所述抬升转动结构与所述抬升固定座转动连接，所述抬升转动结构与所述抬升电机传动连接；
13.所述抬升电机驱动所述抬升转动结构转动，以带动所述抬升摆动梁的第一端绕其第二端向上摆动。
14.在一实施例中，所述抬升转动结构包括抬升凸轮、凸轮转轴和转轴轴承；所述第二
抬升转动组件包括抬升转动件、抬升转轴和底盘固定座；
15.所述抬升凸轮为偏心凸轮，所述凸轮转轴固定于所述抬升凸轮上，并且其位置偏离所述抬升凸轮的中心轴；所述转轴轴承嵌置于所述抬升固定座内，所述凸轮转轴两端固定于所述转轴轴承的内圈中，所述凸轮转轴与所述抬升电机的动力输出轴固定连接；
16.所述抬升电机驱动所述凸轮转轴转动，以带动所述抬升凸轮旋转；
17.所述底盘固定座位于所述抬升摆动梁的第二端的下方，所述抬升转轴固定在所述抬升转动件上，所述抬升转动件与所述摆动梁的第二端固定连接，所述抬升转轴转动连接在所述底盘固定座上；
18.所述抬升转动件和所述抬升转轴用于随所述抬升摆动梁的摆动进行转动，以配合所述抬升摆动梁的第一端向上摆动；
19.所述抬升凸轮在所述凸轮转轴的带动下，通过转动顶起所述抬升摆动梁的第一端，使其第一端绕所述抬升转轴向上摆动。
20.在一实施例中，所述抬升转动结构还包括凸轮限位件，所述凸轮限位件具有限位槽，所述凸轮限位件固定在所述抬升摆动梁的第一端，所述转轴轴承穿设于所述凸轮限位件的限位槽中；所述凸轮限位件的限位槽底壁与所述转轴轴承的底壁产生空间干涉，以限制所述抬升摆动梁的第一端在第一位置与第二位置之间摆动。
21.在一实施例中，所述驱动模组还包括转向固定板和转向限位组件；
22.所述转向电机固定在所述抬升摆动梁上，所述转向固定板与所述转向电机的动力输出轴固定连接；
23.所述驱动轮以可转动方式与所述转向固定板连接，其与所述转向固定板同步转向；
24.所述转向限位组件用于限制所述驱动轮的旋转角度，使其向左或向右的旋转角度均不超过90度。
25.在一实施例中，所述驱动模组还包括摆动件、摆动限位轴和摆动旋转轴，所述驱动轮包括轮毂电机；
26.所述摆动件的顶端通过所述摆动旋转轴与所述转向固定板转动连接，其底端与所述轮毂电机转动连接；
27.所述摆动件用于在所述转向固定板被向上抬升时，以所述摆动旋转轴为中心旋转，带动所述轮毂电机向上摆动；
28.所述摆动限位轴固定在所述转向固定板上，用于限制所述摆动件的上下摆动范围。
29.在一实施例中，所述驱动模组还包括缓冲件，所述缓冲件具有竖向形变能力，其连接于所述转向固定板与所述摆动件之间，当所述抬升模组带动所述抬升摆动梁向上摆动至第一位置时，所述缓冲件处于伸长/自由状态；当所述抬升模组带动所述抬升摆动梁摆动至第二位置时，所述缓冲件处于压缩状态。
30.在一实施例中，所述转向限位组件包括转向限位件和转向定位件；
31.所述转向限位件固定设置在所述转向固定板的上表面，所述转向定位件固定设置在所述抬升摆动梁的下表面，当所述转向固定板转动至设定的角度时，所述转向定位件阻挡所述转向限位件，进而限制所述驱动轮的转动角度。
32.在一实施例中，所述转向电机安装在所述抬升摆动梁上，所述驱动轮与所述转向电机的动力输出轴连接。
33.本技术为解决上述问题，还提供了一种移动机器人，包括底盘，所述底盘下方安装有至少一个万向轮，所述底盘上还安装有上文所述的舵轮组件。
34.在一实施例中，所述底盘包括通孔，所述第一抬升转动组件和所述第二抬升转动组件固定于所述底盘的上表面，以使得所述抬升摆动梁架设于所述通孔上且使得所述驱动轮可嵌入所述通孔中。
35.在一实施例中，所述第一抬升转动组件通过所述抬升固定座固定于所述底盘上，所述第二抬升转动组件通过所述底盘固定座固定于所述底盘上。
36.在一实施例中，所述舵轮组件为两个，两个所述舵轮组件沿所述移动机器人的主移动方向间隔设置于所述底盘上。
37.在一实施例中，所述万向轮为四个，四个所述万向轮中的两个位于两个所述舵轮组件中一个的两侧，四个所述万向轮中的另外两个位于两个所述舵轮组件中另一个的两侧。
38.本实用新型的有益效果：
39.本技术的移动机器人处于正常移动状态时，万向轮以及驱动轮同时与地面接触，驱动轮驱动底盘而带动万向轮一起转动前行，使得移动机器人能够向前移动。当移动机器人需要往非正前方的某一方向平动时，在抬升模组的作用下驱动轮被抬升，驱动轮离地后，转向电机驱动驱动轮转动所需角度，接着在抬升模组的作用下驱动轮下降至其底部与万向轮的底部平齐，使得驱动轮以及万向轮再次同时与地面接触，然后驱动轮驱动底盘而带动万向轮一起转动前行，使得移动机器人沿转向后的方向移动。其中，在驱动轮被抬升时，万向轮一直保持与地面接触的状态，起到支撑移动机器人的作用。可见，通过驱动轮的抬升、转向以及下降操作，可实现移动机器人的全方位平动转向。并且，转向时移动机器人本体无需摆动，所需场地小，灵活性高；转向时间短，效率高。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
41.图1为本技术实施例提供的舵轮组件的结构爆炸图；
42.图2为本技术实施例提供的舵轮组件的结构示意图；
43.图3为本技术实施例提供的舵轮组件的驱动轮向左转的示意图；
44.图4为本技术实施例提供的舵轮组件的驱动轮向右转的示意图；
45.图5为本技术实施例提供的舵轮组件的摆动梁处于水平状态的侧视图；
46.图6为本技术实施例提供的舵轮组件的摆动梁处于抬升状态的侧视图；
47.图7为本技术实施例提供的移动机器人的底盘的结构示意图。
具体实施方式
48.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.请参看图1及图2，示出了本技术实施例提供的一种舵轮组件10，可以安装在任何具有自主移动能力的设备上，例如可以安装在移动机器人的底盘上。舵轮组件10用于驱动自主移动设备完成包括前向、左向、右向在内的全方位平动，该舵轮组件包括抬升模组以及驱动模组。
50.抬升模组包括抬升动力源、抬升摆动梁12，抬升动力源能驱动抬升摆动梁 12上下摆动。作为一种实现方式，本实施例采用抬升电机11来作为抬升动力源，下文中也以抬升电机11为例来进行描述。
51.驱动模组用于驱动自主移设备的移动，其包括转向电机21、驱动轮22，驱动轮22安装在抬升摆动梁12上并且可随抬升摆动梁12的上下摆动而升降。转向电机21用于在驱动轮22随抬升摆动梁12上升后控制驱动轮22转动所需角度，驱动轮22用于随抬升摆动梁12下降后驱动底盘转动前行。具体地，转向电机21能驱动驱动轮22向左(如图3所示)或向右(如图4所示)转动任意角度，从而可实现全方位平动转向。
52.作为一种实现方式，转向电机21可以安装在抬升摆动梁12上，驱动轮22 与转向电机21的动力输出轴连接。
53.抬升模组还包括第一抬升转动组件和第二抬升转动组件，第一抬升转动组件位于抬升摆动梁12的第一端的下方，第二抬升转动组件转动连接在抬升摆动梁12的第二端的下方。
54.抬升电机11与第一抬升转动组件传动连接，用于驱动第一抬升转动组件转动，以向上抬升抬升摆动梁12，第二抬升转动组件通过转动配合抬升摆动梁12 的第一端向上抬升。
55.于本实施例中，驱动模组还包括摆动件23、摆动限位轴24、摆动旋转轴25、转向固定板26和转向限位组件以及缓冲件27。
56.第一抬升转动组件包括抬升转动结构和抬升固定座13；抬升转动结构包括抬升凸轮14、凸轮转轴15和转轴轴承16。第二抬升转动组件包括抬升转动件 17、抬升转轴18和底盘固定座19。
57.其中，抬升固定座13位于抬升摆动梁12的第一端的下方，抬升凸轮14为偏心凸轮，凸轮转轴15固定于抬升凸轮14上，并且其位置偏离抬升凸轮14的中心轴；转轴轴承16嵌置于抬升固定座13内，凸轮转轴15两端固定于转轴轴承16的内圈中，凸轮转轴15与抬升电机11的动力输出轴固定连接。抬升电机 11驱动凸轮转轴15转动，以带动抬升凸轮14旋转。
58.底盘固定座19位于抬升摆动梁12的第二端的下方，抬升转轴18固定在抬升转动件17上，抬升转动件17与摆动梁11的第二端固定连接，抬升转轴18 转动连接在底盘固定座19上。
59.抬升转动件17和抬升转轴18用于随抬升摆动梁12的摆动进行转动，以配合抬升摆
动梁12的第一端向上摆动；抬升凸轮14在凸轮转轴15的带动下，通过转动顶起抬升摆动梁12的第一端，使其第一端绕抬升转轴18向上摆动。
60.具体的，抬升转动结构还包括凸轮限位件1a，凸轮限位件1a具有限位槽，凸轮限位件1a固定在抬升摆动梁12的第一端的下方，转轴轴承16穿设于凸轮限位件1a的限位槽中。凸轮限位件1a的限位槽的底壁与转轴轴承16的底壁产生空间干涉，以限制抬升摆动梁12的第一端在第一位置(预设的最高点位置) 与第二位置(预设的最低点位置)之间摆动。
61.转向电机21固定在抬升摆动梁12上，转向固定板26与转向电机21的动力输出轴固定连接；驱动轮22以可转动方式与转向固定板26连接，其与转向固定板26同步转向。
62.摆动件23的顶端通过摆动旋转轴25与转向固定板26转动连接，其底端通过转轴28与轮毂电机221转动连接。摆动件23用于在转向固定板26被向上抬升时，以摆动旋转轴25为中心旋转，带动驱动轮22向上摆动。摆动限位轴24 固定在转向固定板26上，用于限制摆动件23的上下摆动范围。
63.缓冲件27具有竖向形变能力，其连接于转向固定板26与摆动件23之间，当抬升模组带动抬升摆动梁12向上摆动至第一位置时，缓冲件27处于伸长/自由状态；当抬升模组带动抬升摆动梁12摆动至第二位置时，缓冲件27处于压缩状态。通过设置缓冲件27，可起到减震作用，有利于缓解移动机器人在平动过程中的震动。
64.转向限位组件包括转向限位件29a和转向定位件29b。转向限位件29a固定设置在转向固定板26的上表面，转向定位件29b固定设置在抬升摆动梁12的下表面，当转向固定板26转动至设定的角度时，转向定位件29b阻挡转向限位件29a，进而限制驱动轮22的转动角度，使其向左或向右的旋转角度均不超过 90度。
65.本实施例还提供了一种移动机器人，请参看图7，其包括底盘100，底盘100 下方安装有至少一个作为从动轮的万向轮20，底盘100上还安装有上述的舵轮组件10。
66.请参看图5、图7，当抬升电机11驱动抬升摆动梁12向上摆动至预设的第一位置时，驱动轮22的底部高于万向轮20。请参考图6、图7，当抬升电机11 驱动抬升摆动梁12向下摆动至预设的第二位置时，驱动轮22的底部与万向轮 20的底部平齐，二者与地面同时接触，驱动轮22可以自驱动从而带动万向轮 20一起转动前行，使得移动机器人能够向前移动。
67.如图7所示，在可选实施例中，底盘100包括通孔101，第一抬升转动组件和第二抬升转动组件固定于所述底盘100的上表面，从而可以使得抬升摆动梁 12架设于所述通孔101上且使得驱动轮22可嵌入通孔101中。
68.即可选地，抬升摆动梁12通过固定于底盘100上的第一抬升转动组件和第二抬升转动组件可以横跨于通孔101上，从而使得位于抬升摆动梁12下的驱动轮22可以嵌入通孔101中并与地面进行接触。
69.在具体实施例中，第一抬升转动组件通过抬升固定座13固定于底盘100上，第二抬升转动组件通过底盘固定座19固定于底盘100上。
70.在可选实施例，舵轮组件10具体可以为两个，两个舵轮组件100沿移动机器人的主移动方向(即正向移动方向)间隔设置于底盘100上。
71.在可选实施例中，万向轮20具体可以为四个，其中，万向轮20分布在底盘100下方四角处，在驱动轮22被抬升时，万向轮20一直保持与地面接触的状态，起到支撑移动机器人的作用。
72.如图7所示，四个万向轮20中的两个位于两个舵轮组件10中一个的两侧，四个万向轮中的另外两个位于两个舵轮组件10中另一个的两侧。从而可以保证整个移动机器人的稳定性。
73.于本实施例中，驱动轮22包括轮毂电机221，即驱动轮22可以为轮毂电机221，而万向轮则用作从动轮跟随驱动轮22转动，在二者配合下共同带动移动机器人转向、移动。
74.当移动机器人处于正常移动状态时，万向轮20以及驱动轮22同时与地面接触，驱动轮22驱动并带动万向轮20一起转动前行，使得移动机器人能够向前移动。当移动机器人需要往非正前方的某一方向平动时，在抬升模组的作用下驱动轮22被抬升，驱动轮22离地后，转向电机21驱动驱动轮22转动所需角度，接着在抬升模组的作用下驱动轮22下降至其底部与万向轮20的底部平齐，使得驱动轮22以及万向轮20再次同时与地面接触，然后驱动轮22驱动而带动万向轮20一起转动前行，使得移动机器人沿转向后的方向移动。其中，在驱动轮22被抬升时，万向轮20一直保持与地面接触的状态，起到支撑移动机器人的作用。可见，通过驱动轮22的抬升、转向以及下降操作，可实现移动机器人的全方位平动转向。并且，转向时移动机器人本体无需摆动，所需场地小，灵活性高；转向时间短，效率高。
75.另外，需要说明的是，在不考虑旋转摩擦力和驱动轮22被磨损的前提下，也可以不抬升驱动轮22，在保持驱动轮22与地面接触的情况下直接由转向电机 21控制驱动轮22旋转所需角度，相当于“硬转向”，这种方式也可以实现移动机器人的转向，具体实施时可以根据场景条件来选择合适的转向方式。
76.以上为对本实用新型所提供的舵轮组件和移动机器人的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
1.本技术实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种舵轮组件及具有该组件的移动机器人。
背景技术：
2.随着机器人的应用越来越广泛，市场竞争愈加激烈，提升机器人的性能来凸显机器人的优势变得越来越重要，具有灵活移动的机器人会更加具有竞争力。
3.现有技术中，移动机器人需要转向时，不能直接平动转向，整个机器人本体都需要配合轮子才能转向，但由于机器人本体转向需要较大的空间，这无疑增加了对场地的要求，限制了移动机器人的应用场合。并且，通过这种转向方式导致移动机器人灵活性差，且转向需要较长时间，影响了移动机器人的转向效率。
技术实现要素：
4.本技术的目的在于提供一种舵轮组件及具有该组件的移动机器人，其可以解决现有技术中的移动机器人转向时需要较大的场地、灵活性差以及转向时间长的问题。
5.本技术提供了一种舵轮组件，固定在移动机器人的底盘上，其包括抬升模组以及驱动模组；
6.所述抬升模组包括抬升动力源以及抬升摆动梁，所述抬升动力源用于驱动所述抬升摆动梁上下摆动；
7.所述驱动模组包括转向电机及驱动轮；所述驱动轮连接在所述抬升摆动梁上并且可随所述抬升摆动梁的上下摆动而升降；所述转向电机用于在所述驱动轮随所述抬升摆动梁上升到第一位置时控制所述驱动轮转动所需角度；所述驱动轮用于在所述抬升摆动梁下降至第二位置时驱动底盘移动。
8.在一实施例中，所述抬升动力源为抬升电机，所述抬升模组还包括第一抬升转动组件和第二抬升转动组件；
9.所述第一抬升转动组件位于在所述抬升摆动梁的第一端，所述第二抬升转动组件转动连接在所述抬升摆动梁的第二端；
10.所述抬升电机与所述第一抬升转动组件传动连接，用于驱动所述第一抬升转动组件转动，以向上抬升所述抬升摆动梁，所述第二抬升转动组件通过转动配合所述抬升摆动梁的第一端向上抬升。
11.在一实施例中，所述第一抬升转动组件包括抬升转动结构和抬升固定座；
12.所述抬升固定座固定位于所述抬升摆动梁的第一端的下方，所述抬升转动结构与所述抬升固定座转动连接，所述抬升转动结构与所述抬升电机传动连接；
13.所述抬升电机驱动所述抬升转动结构转动，以带动所述抬升摆动梁的第一端绕其第二端向上摆动。
14.在一实施例中，所述抬升转动结构包括抬升凸轮、凸轮转轴和转轴轴承；所述第二
抬升转动组件包括抬升转动件、抬升转轴和底盘固定座；
15.所述抬升凸轮为偏心凸轮，所述凸轮转轴固定于所述抬升凸轮上，并且其位置偏离所述抬升凸轮的中心轴；所述转轴轴承嵌置于所述抬升固定座内，所述凸轮转轴两端固定于所述转轴轴承的内圈中，所述凸轮转轴与所述抬升电机的动力输出轴固定连接；
16.所述抬升电机驱动所述凸轮转轴转动，以带动所述抬升凸轮旋转；
17.所述底盘固定座位于所述抬升摆动梁的第二端的下方，所述抬升转轴固定在所述抬升转动件上，所述抬升转动件与所述摆动梁的第二端固定连接，所述抬升转轴转动连接在所述底盘固定座上；
18.所述抬升转动件和所述抬升转轴用于随所述抬升摆动梁的摆动进行转动，以配合所述抬升摆动梁的第一端向上摆动；
19.所述抬升凸轮在所述凸轮转轴的带动下，通过转动顶起所述抬升摆动梁的第一端，使其第一端绕所述抬升转轴向上摆动。
20.在一实施例中，所述抬升转动结构还包括凸轮限位件，所述凸轮限位件具有限位槽，所述凸轮限位件固定在所述抬升摆动梁的第一端，所述转轴轴承穿设于所述凸轮限位件的限位槽中；所述凸轮限位件的限位槽底壁与所述转轴轴承的底壁产生空间干涉，以限制所述抬升摆动梁的第一端在第一位置与第二位置之间摆动。
21.在一实施例中，所述驱动模组还包括转向固定板和转向限位组件；
22.所述转向电机固定在所述抬升摆动梁上，所述转向固定板与所述转向电机的动力输出轴固定连接；
23.所述驱动轮以可转动方式与所述转向固定板连接，其与所述转向固定板同步转向；
24.所述转向限位组件用于限制所述驱动轮的旋转角度，使其向左或向右的旋转角度均不超过90度。
25.在一实施例中，所述驱动模组还包括摆动件、摆动限位轴和摆动旋转轴，所述驱动轮包括轮毂电机；
26.所述摆动件的顶端通过所述摆动旋转轴与所述转向固定板转动连接，其底端与所述轮毂电机转动连接；
27.所述摆动件用于在所述转向固定板被向上抬升时，以所述摆动旋转轴为中心旋转，带动所述轮毂电机向上摆动；
28.所述摆动限位轴固定在所述转向固定板上，用于限制所述摆动件的上下摆动范围。
29.在一实施例中，所述驱动模组还包括缓冲件，所述缓冲件具有竖向形变能力，其连接于所述转向固定板与所述摆动件之间，当所述抬升模组带动所述抬升摆动梁向上摆动至第一位置时，所述缓冲件处于伸长/自由状态；当所述抬升模组带动所述抬升摆动梁摆动至第二位置时，所述缓冲件处于压缩状态。
30.在一实施例中，所述转向限位组件包括转向限位件和转向定位件；
31.所述转向限位件固定设置在所述转向固定板的上表面，所述转向定位件固定设置在所述抬升摆动梁的下表面，当所述转向固定板转动至设定的角度时，所述转向定位件阻挡所述转向限位件，进而限制所述驱动轮的转动角度。
32.在一实施例中，所述转向电机安装在所述抬升摆动梁上，所述驱动轮与所述转向电机的动力输出轴连接。
33.本技术为解决上述问题，还提供了一种移动机器人，包括底盘，所述底盘下方安装有至少一个万向轮，所述底盘上还安装有上文所述的舵轮组件。
34.在一实施例中，所述底盘包括通孔，所述第一抬升转动组件和所述第二抬升转动组件固定于所述底盘的上表面，以使得所述抬升摆动梁架设于所述通孔上且使得所述驱动轮可嵌入所述通孔中。
35.在一实施例中，所述第一抬升转动组件通过所述抬升固定座固定于所述底盘上，所述第二抬升转动组件通过所述底盘固定座固定于所述底盘上。
36.在一实施例中，所述舵轮组件为两个，两个所述舵轮组件沿所述移动机器人的主移动方向间隔设置于所述底盘上。
37.在一实施例中，所述万向轮为四个，四个所述万向轮中的两个位于两个所述舵轮组件中一个的两侧，四个所述万向轮中的另外两个位于两个所述舵轮组件中另一个的两侧。
38.本实用新型的有益效果：
39.本技术的移动机器人处于正常移动状态时，万向轮以及驱动轮同时与地面接触，驱动轮驱动底盘而带动万向轮一起转动前行，使得移动机器人能够向前移动。当移动机器人需要往非正前方的某一方向平动时，在抬升模组的作用下驱动轮被抬升，驱动轮离地后，转向电机驱动驱动轮转动所需角度，接着在抬升模组的作用下驱动轮下降至其底部与万向轮的底部平齐，使得驱动轮以及万向轮再次同时与地面接触，然后驱动轮驱动底盘而带动万向轮一起转动前行，使得移动机器人沿转向后的方向移动。其中，在驱动轮被抬升时，万向轮一直保持与地面接触的状态，起到支撑移动机器人的作用。可见，通过驱动轮的抬升、转向以及下降操作，可实现移动机器人的全方位平动转向。并且，转向时移动机器人本体无需摆动，所需场地小，灵活性高；转向时间短，效率高。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
41.图1为本技术实施例提供的舵轮组件的结构爆炸图；
42.图2为本技术实施例提供的舵轮组件的结构示意图；
43.图3为本技术实施例提供的舵轮组件的驱动轮向左转的示意图；
44.图4为本技术实施例提供的舵轮组件的驱动轮向右转的示意图；
45.图5为本技术实施例提供的舵轮组件的摆动梁处于水平状态的侧视图；
46.图6为本技术实施例提供的舵轮组件的摆动梁处于抬升状态的侧视图；
47.图7为本技术实施例提供的移动机器人的底盘的结构示意图。
具体实施方式
48.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.请参看图1及图2，示出了本技术实施例提供的一种舵轮组件10，可以安装在任何具有自主移动能力的设备上，例如可以安装在移动机器人的底盘上。舵轮组件10用于驱动自主移动设备完成包括前向、左向、右向在内的全方位平动，该舵轮组件包括抬升模组以及驱动模组。
50.抬升模组包括抬升动力源、抬升摆动梁12，抬升动力源能驱动抬升摆动梁 12上下摆动。作为一种实现方式，本实施例采用抬升电机11来作为抬升动力源，下文中也以抬升电机11为例来进行描述。
51.驱动模组用于驱动自主移设备的移动，其包括转向电机21、驱动轮22，驱动轮22安装在抬升摆动梁12上并且可随抬升摆动梁12的上下摆动而升降。转向电机21用于在驱动轮22随抬升摆动梁12上升后控制驱动轮22转动所需角度，驱动轮22用于随抬升摆动梁12下降后驱动底盘转动前行。具体地，转向电机21能驱动驱动轮22向左(如图3所示)或向右(如图4所示)转动任意角度，从而可实现全方位平动转向。
52.作为一种实现方式，转向电机21可以安装在抬升摆动梁12上，驱动轮22 与转向电机21的动力输出轴连接。
53.抬升模组还包括第一抬升转动组件和第二抬升转动组件，第一抬升转动组件位于抬升摆动梁12的第一端的下方，第二抬升转动组件转动连接在抬升摆动梁12的第二端的下方。
54.抬升电机11与第一抬升转动组件传动连接，用于驱动第一抬升转动组件转动，以向上抬升抬升摆动梁12，第二抬升转动组件通过转动配合抬升摆动梁12 的第一端向上抬升。
55.于本实施例中，驱动模组还包括摆动件23、摆动限位轴24、摆动旋转轴25、转向固定板26和转向限位组件以及缓冲件27。
56.第一抬升转动组件包括抬升转动结构和抬升固定座13；抬升转动结构包括抬升凸轮14、凸轮转轴15和转轴轴承16。第二抬升转动组件包括抬升转动件 17、抬升转轴18和底盘固定座19。
57.其中，抬升固定座13位于抬升摆动梁12的第一端的下方，抬升凸轮14为偏心凸轮，凸轮转轴15固定于抬升凸轮14上，并且其位置偏离抬升凸轮14的中心轴；转轴轴承16嵌置于抬升固定座13内，凸轮转轴15两端固定于转轴轴承16的内圈中，凸轮转轴15与抬升电机11的动力输出轴固定连接。抬升电机 11驱动凸轮转轴15转动，以带动抬升凸轮14旋转。
58.底盘固定座19位于抬升摆动梁12的第二端的下方，抬升转轴18固定在抬升转动件17上，抬升转动件17与摆动梁11的第二端固定连接，抬升转轴18 转动连接在底盘固定座19上。
59.抬升转动件17和抬升转轴18用于随抬升摆动梁12的摆动进行转动，以配合抬升摆
动梁12的第一端向上摆动；抬升凸轮14在凸轮转轴15的带动下，通过转动顶起抬升摆动梁12的第一端，使其第一端绕抬升转轴18向上摆动。
60.具体的，抬升转动结构还包括凸轮限位件1a，凸轮限位件1a具有限位槽，凸轮限位件1a固定在抬升摆动梁12的第一端的下方，转轴轴承16穿设于凸轮限位件1a的限位槽中。凸轮限位件1a的限位槽的底壁与转轴轴承16的底壁产生空间干涉，以限制抬升摆动梁12的第一端在第一位置(预设的最高点位置) 与第二位置(预设的最低点位置)之间摆动。
61.转向电机21固定在抬升摆动梁12上，转向固定板26与转向电机21的动力输出轴固定连接；驱动轮22以可转动方式与转向固定板26连接，其与转向固定板26同步转向。
62.摆动件23的顶端通过摆动旋转轴25与转向固定板26转动连接，其底端通过转轴28与轮毂电机221转动连接。摆动件23用于在转向固定板26被向上抬升时，以摆动旋转轴25为中心旋转，带动驱动轮22向上摆动。摆动限位轴24 固定在转向固定板26上，用于限制摆动件23的上下摆动范围。
63.缓冲件27具有竖向形变能力，其连接于转向固定板26与摆动件23之间，当抬升模组带动抬升摆动梁12向上摆动至第一位置时，缓冲件27处于伸长/自由状态；当抬升模组带动抬升摆动梁12摆动至第二位置时，缓冲件27处于压缩状态。通过设置缓冲件27，可起到减震作用，有利于缓解移动机器人在平动过程中的震动。
64.转向限位组件包括转向限位件29a和转向定位件29b。转向限位件29a固定设置在转向固定板26的上表面，转向定位件29b固定设置在抬升摆动梁12的下表面，当转向固定板26转动至设定的角度时，转向定位件29b阻挡转向限位件29a，进而限制驱动轮22的转动角度，使其向左或向右的旋转角度均不超过 90度。
65.本实施例还提供了一种移动机器人，请参看图7，其包括底盘100，底盘100 下方安装有至少一个作为从动轮的万向轮20，底盘100上还安装有上述的舵轮组件10。
66.请参看图5、图7，当抬升电机11驱动抬升摆动梁12向上摆动至预设的第一位置时，驱动轮22的底部高于万向轮20。请参考图6、图7，当抬升电机11 驱动抬升摆动梁12向下摆动至预设的第二位置时，驱动轮22的底部与万向轮 20的底部平齐，二者与地面同时接触，驱动轮22可以自驱动从而带动万向轮 20一起转动前行，使得移动机器人能够向前移动。
67.如图7所示，在可选实施例中，底盘100包括通孔101，第一抬升转动组件和第二抬升转动组件固定于所述底盘100的上表面，从而可以使得抬升摆动梁 12架设于所述通孔101上且使得驱动轮22可嵌入通孔101中。
68.即可选地，抬升摆动梁12通过固定于底盘100上的第一抬升转动组件和第二抬升转动组件可以横跨于通孔101上，从而使得位于抬升摆动梁12下的驱动轮22可以嵌入通孔101中并与地面进行接触。
69.在具体实施例中，第一抬升转动组件通过抬升固定座13固定于底盘100上，第二抬升转动组件通过底盘固定座19固定于底盘100上。
70.在可选实施例，舵轮组件10具体可以为两个，两个舵轮组件100沿移动机器人的主移动方向(即正向移动方向)间隔设置于底盘100上。
71.在可选实施例中，万向轮20具体可以为四个，其中，万向轮20分布在底盘100下方四角处，在驱动轮22被抬升时，万向轮20一直保持与地面接触的状态，起到支撑移动机器人的作用。
72.如图7所示，四个万向轮20中的两个位于两个舵轮组件10中一个的两侧，四个万向轮中的另外两个位于两个舵轮组件10中另一个的两侧。从而可以保证整个移动机器人的稳定性。
73.于本实施例中，驱动轮22包括轮毂电机221，即驱动轮22可以为轮毂电机221，而万向轮则用作从动轮跟随驱动轮22转动，在二者配合下共同带动移动机器人转向、移动。
74.当移动机器人处于正常移动状态时，万向轮20以及驱动轮22同时与地面接触，驱动轮22驱动并带动万向轮20一起转动前行，使得移动机器人能够向前移动。当移动机器人需要往非正前方的某一方向平动时，在抬升模组的作用下驱动轮22被抬升，驱动轮22离地后，转向电机21驱动驱动轮22转动所需角度，接着在抬升模组的作用下驱动轮22下降至其底部与万向轮20的底部平齐，使得驱动轮22以及万向轮20再次同时与地面接触，然后驱动轮22驱动而带动万向轮20一起转动前行，使得移动机器人沿转向后的方向移动。其中，在驱动轮22被抬升时，万向轮20一直保持与地面接触的状态，起到支撑移动机器人的作用。可见，通过驱动轮22的抬升、转向以及下降操作，可实现移动机器人的全方位平动转向。并且，转向时移动机器人本体无需摆动，所需场地小，灵活性高；转向时间短，效率高。
75.另外，需要说明的是，在不考虑旋转摩擦力和驱动轮22被磨损的前提下，也可以不抬升驱动轮22，在保持驱动轮22与地面接触的情况下直接由转向电机 21控制驱动轮22旋转所需角度，相当于“硬转向”，这种方式也可以实现移动机器人的转向，具体实施时可以根据场景条件来选择合适的转向方式。
76.以上为对本实用新型所提供的舵轮组件和移动机器人的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
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