升降装置和机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及升降装置和机器人。


背景技术：

2.随着机器人行业的快速发展，对于家用服务机器人的要求也越来越高，需要机器人完成更多的事情，比如在机器人身上加装机械臂，完成抓取物体，整理家务等等。
3.在家庭场景中，机器人需要完成抓取地面物体以及较高位置的柜门的需求，这要求机械臂一方面能够到地面，一方面又能升到高位置柜门，而一般的机械臂的覆盖区域都在一定的范围内，要实现这个需求，需要机械臂整体能在高度方面有一定的行程，即机械臂自身高度可变。对于家庭场景中，机械臂升降通常会遇到升降的刚度问题。
4.对于升降场景的机器人，通常升降装置承托的重量会包括胸腔、机械臂、夹爪、头部等，整体重量会在20kg以上；而且机械臂本身相对于升降装置的升降中心有个偏置距离(参考人地模型)，这会产生一个较大的弯矩，一般的升降装置难以在升降过程中承受这个弯矩。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种升降装置，转接组件为驱动组件提供进一步的驱动核心支撑，稳定驱动力，避免升降装置在搭载重量较大或与升降中心存在较大偏置距离的物体时，驱动组件产生额外的弯矩，能够在较小的空间内实现大偏置重物的升降，同时提高驱动机构的整体刚度，保证驱动的稳定性和可靠性。
6.本发明还提出一种机器人。
7.根据本发明第一方面实施例的升降装置，包括：
8.顶板；
9.驱动机构，所述驱动机构包括驱动组件和转接组件，所述转接组件的底端与所述驱动组件连接，所述转接组件的顶端与所述顶板连接，所述驱动组件适于驱动所述转接组件带动所述顶板升降；
10.立柱，所述立柱沿所述顶板升降方向延伸设置；
11.导向机构，所述顶板通过所述导向机构与所述立柱滑动连接。
12.根据本发明实施例的升降装置，立柱支撑在驱动机构的外侧，驱动组件与转接组件连接，可驱动转接组件沿升降装置的升降中心作升降运动，转接组件的顶部连接顶板，由此转接组件的升降可带动顶板的升降。所以驱动组件与转接组件形成的整体向上的顶升力是在整个升降装置的升降中心上的，转接组件为驱动组件提供进一步的驱动核心支撑，稳定驱动力，避免升降装置在搭载重量较大或与升降中心存在较大偏置距离的物体时，驱动组件产生额外的弯矩，能够在较小的空间内实现大偏置重物的升降，同时提高驱动机构的整体刚度，保证驱动的稳定性和可靠性。
13.根据本发明的一个实施例，所述驱动组件包括：
14.丝杆，所述转接组件套设于所述丝杆；
15.螺母，所述螺母与所述丝杆螺纹连接，所述转接组件的底端与所述螺母连接；
16.驱动器，所述驱动器与所述丝杆连接，以驱动所述丝杆转动。
17.根据本发明的一个实施例，所述转接组件包括：
18.至少两个连接杆，各所述连接杆沿所述丝杆的轴向延伸设置，且所述连接杆围绕所述丝杆均匀分布；
19.第一转接块，所述第一转接块设置于所述连接杆的顶端，且与所述顶板连接；
20.第二转接块，所述第二转接块设置于所述连接杆的底端，且与所述螺母连接。
21.根据本发明的一个实施例，所述立柱设有沿其轴向延伸的安装腔，所述驱动机构设置于所述安装腔内。
22.根据本发明的一个实施例，所述安装腔的顶部设有支撑座，所述支撑座与所述立柱连接，所述支撑座位于所述第一转接块下方，且所述支撑座设置于所有所述连接杆围设的空间内，所述丝杆的顶部穿设于所述支撑座。
23.根据本发明的一个实施例，所述安装腔的底部设置固定座，所述固定座与所述立柱连接，所述丝杆的底部穿设于所述固定座，所述螺母位于所述固定座上方。
24.根据本发明的一个实施例，所述导向机构包括：
25.导向组件；
26.滑板组件，且所述滑板组件的顶端与所述顶板连接，所述滑板组件围设于所述立柱的外侧，所述滑板组件靠近所述立柱的一侧通过所述导向组件与所述立柱滑动连接。
27.根据本发明的一个实施例，所述导向组件包括：
28.导轨，所述导轨设置于所述滑板组件和所述立柱的其中一个；
29.滑块，所述滑块设置于所述滑板组件和所述立柱的另一个，所述滑块与所述导轨滑动连接。
30.根据本发明的一个实施例，每个所述导轨对应连接至少两个所述滑块。
31.根据本发明的一个实施例，所述滑板组件包括：
32.安装板，所述安装板通过所述导向组件与所述立柱滑动连接；
33.支撑板，所述支撑板与所述安装板交替设置，相邻两块所述安装板通过所述支撑板连接。
34.根据本发明的一个实施例，还包括：
35.排线机构，所述排线机构包括拖链和隔板，所述拖链的一端与所述顶板连接，另一端与所述立柱连接，所述拖链用于线束通过，所述立柱设有用于固定所述线束的过线槽，所述隔板盖设于所述过线槽上。
36.根据本发明的一个实施例，所述线束自所述立柱的底部依次穿设于所述过线槽和所述拖链后至所述顶板伸出。
37.根据本发明的一个实施例，所述升降装置还包括：
38.配重机构，所述配重机构的两端分别与所述顶板和所述立柱连接。
39.根据本发明的一个实施例，配重机构包括：
40.气弹簧，所述气弹簧的活动端设置于所述顶板，所述气弹簧的固定端设置于所述
立柱。
41.根据本发明第二方面实施例的机器人，包括：
42.如上所述的升降装置；
43.机械臂，所述机械臂连接于所述升降装置的顶板。
44.本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
45.本发明实施例的升降装置，立柱支撑在驱动机构的外侧，驱动组件与转接组件连接，可驱动转接组件沿升降装置的升降中心作升降运动，转接组件的顶部连接顶板，由此转接组件的升降可带动顶板的升降。所以驱动组件与转接组件形成的整体向上的顶升力是在整个升降装置的升降中心上的，转接组件为驱动组件提供进一步的驱动核心支撑，稳定驱动力，避免升降装置在搭载重量较大或与升降中心存在较大偏置距离的物体时，驱动组件产生额外的弯矩，能够在较小的空间内实现大偏置重物的升降，同时提高驱动机构的整体刚度，保证驱动的稳定性和可靠性。
46.而且，驱动组件与转接组件组成的驱动机构集成在立柱内侧，作为升降装置的支撑骨架，导向机构与顶板固定连接，并与立柱滑动连接，在驱动组件带动转接组件升降的过程中，顶板带动导向机构沿立柱滑动升降，进而对驱动机构和顶板的运动进行导向和稳定支撑，转接组件提高驱动机构的整体刚度的同时，还能够对导向机构起到一定的保护作用，减小导向机构的负荷。
47.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1是本发明提供的升降装置的结构示意图；
50.图2是本发明提供的升降装置的驱动机构和立柱的结构示意图；
51.图3是本发明提供的升降装置的驱动机构的结构示意图；
52.图4是本发明提供的升降装置的驱动机构和立柱的爆炸图；
53.图5是本发明提供的升降装置的导向机构和立柱的爆炸图；
54.图6是本发明提供的升降装置的排线机构的结构示意图；
55.图7是本发明提供的升降装置的排线机构的爆炸图；
56.图8是本发明提供的升降装置的配重机构的爆炸图；
57.图9是本发明提供的升降装置的爆炸图。
58.附图标记：
59.100、顶板；
60.200、驱动机构；210、驱动组件；211、丝杆；212、螺母；213、驱动器；2131、驱动电机；2132、第一传动齿轮；2133、第二传动齿轮；2134、第一轴转接件；2135、第二轴转接件；220、转接组件；221、连接杆；222、第一转接块；223、第二转接块；
61.300、立柱；310、支撑座；320、固定座；330、过线槽；
62.400、导向机构；410、导向组件；411、导轨；412、滑块；420、滑板组件；421、安装板；422、支撑板；
63.500、底板；
64.600、排线机构；610、拖链；620、隔板；630、线束；611、拖链固定板；
65.700、配重机构；710、弹性配重件；711、活动端；712、固定端。
具体实施方式
66.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
67.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
68.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
69.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
71.如图1、图2和图9所示，本发明实施例提供的升降装置，包括顶板100、驱动机构200、立柱300和导向机构400，驱动机构200包括驱动组件210和转接组件220，转接组件220的底端与驱动组件210连接，转接组件220的顶端与顶板100连接，驱动组件210适于驱动转接组件220带动顶板100升降；立柱300沿顶板100升降方向延伸设置；顶板100通过导向机构400与立柱300滑动连接。
72.本发明实施例的升降装置，立柱300支撑在驱动机构200的外侧，驱动组件210与转
接组件220连接，可驱动转接组件220沿升降装置的升降中心作升降运动，转接组件220的顶部连接顶板100，由此转接组件220的升降可带动顶板100的升降。所以驱动组件210与转接组件220形成的整体向上的顶升力是在整个升降装置的升降中心上的，转接组件220为驱动组件210提供进一步的驱动核心支撑，稳定驱动力，避免升降装置在搭载重量较大或与升降中心存在较大偏置距离的物体时，驱动组件210产生额外的弯矩，能够在较小的空间内实现大偏置重物的升降，同时提高驱动机构200的整体刚度，保证驱动的稳定性和可靠性。
73.而且，驱动组件210与转接组件220组成的驱动机构200集成在立柱300内侧，作为升降装置的支撑骨架，导向机构400与顶板100固定连接，并与立柱300滑动连接，在驱动组件210带动转接组件220升降的过程中，顶板100带动导向机构400沿立柱300滑动升降，进而对驱动机构200和顶板100的运动进行导向和稳定支撑，转接组件220提高驱动机构200的整体刚度的同时，还能够对导向机构400起到一定的保护作用，减小导向机构400的负荷。
74.如图2、图3和图4所示，根据本发明的一个实施例，驱动组件210包括丝杆211、螺母212和驱动器213，转接组件220套设于丝杆211外侧；螺母212与丝杆211螺纹连接，转接组件220的底端与螺母212连接；驱动器213与丝杆211连接，以驱动丝杆211转动。本实施例中，丝杆211的轴向与立柱300的轴向重合设置，驱动器213可驱动丝杆211转动，螺母212螺纹连接在丝杆211上，丝杆211转动的同时带动螺母212沿丝杆211的轴向直线运动，转接组件220与螺母212连接，以此带动转接组件220沿丝杆211的轴向升降。采用丝杆211螺母212配合的驱动组件210，能够稳定升降中心，同时转接组件220套设在丝杆211的外侧，且位于立柱300与丝杆211之间，立柱300的轴向、丝杆211的轴向和转接件的轴向能够统一，装置结构更加集成，同时提供较强顶升力，减少弯矩和偏移的产生。同时丝杆211螺母212的结构配合时驱动组件210的传动更加顺滑，升降过程噪音较小。
75.本实施例中，立柱300通过螺钉固定在底板500上。
76.驱动器213包括驱动电机2131、第一传动齿轮2132和第二传动齿轮2133，驱动电机2131固定在立柱300上，驱动电机2131的输出轴通过螺钉与第一轴转接件2134固定连接，第一传动齿轮2132套装在第一轴转接件2134上，并通过螺钉固连，第二传动齿轮2133通过螺钉与固定座320连接，丝杆211的底端通过螺钉与第二轴转接件2135连接，第二传动齿轮2133套设在第二轴转接件2135上，从而实现丝杆211与第二传动齿轮2133的连接。第一传动齿轮2132与第二传动齿轮2133啮合，驱动电机2131驱动第一传动齿轮2132转动，第一传动齿轮2132带动第二传动齿轮2133转动，第二传动齿轮2133同步带动丝杆211转动，进而使螺母212带动转接组件220升降。
77.在其它实施例中，驱动器213可采用其它顶升设备，如气缸、液压缸等。
78.根据本发明的一个实施例，转接组件220包括至少两个连接杆221、第一转接块222和第二转接块223，各连接杆221沿丝杆211的轴向延伸设置，且连接杆221围绕丝杆211均匀分布；第一转接块222设置于连接杆221的顶端，且与顶板100连接；第二转接块223设置于连接杆221的底端，且与螺母212连接。本实施例中，第二转接块223套设在丝杆211上，并与螺母212固定连接，连接杆221与丝杆211同轴向延伸设置，所有连接杆221绕丝杆211的周向均匀分布，连接杆221的顶端连接第一转接块222，连接杆221的底端连接第二转接块223，第一连接块还与顶板100连接，即第一转接块222、连接杆221、第二转接块223和顶板100连接为一体，连接杆221在丝杆211周围均匀分布，可进一步稳定升降装置的升降中心，使转接组件
220整体受力均衡，减小弯矩和偏斜，在驱动组件210驱动转接组件220升降时能够更加稳定。
79.本实施例中，连接杆221为两个，且对称设置于丝杆211的两侧，第一转接块222与两个连接杆221、第二转接块223与两个连接杆221、第二连接块与螺母212以及第一连接块与顶板100之间均通过螺钉固定连接。以此，第一转接块222、第二转接块223和两个连接杆221形成一个框体，立柱300的顶端设置有供第一转接块222和连杆穿过的通孔。
80.在其它实施例中，连接杆221的个数可根据实际情况调整，需要顶升力较大且更高的机构刚度时，则可适当增加连接杆221的数量，第一转接块222与第二转接块223的形状结构也可根据实际需要进行改变。第一转接块222与连接杆221和顶板100之间、第二转接块223与连接杆221和螺母212之间均为可拆卸安装关系，便于转接组件220和驱动组件210的更换维修。
81.根据本发明的一个实施例，立柱300设有沿其轴向延伸的安装腔，驱动机构200设置于安装腔内。本实施例中，立柱300内部设有沿顶板100升降方向延伸的安装腔，安装腔为贯通腔体，驱动机构200设置在安装腔内，驱动组件210驱动转接组件220上升过程中，转接组件220可由安装腔内伸出。驱动机构200设置在安装腔内，使立柱300呈围绕驱动机构200的形式设置，即立柱300的轴向作为升降装置的支撑中心，由于转接组件220的升降运动为沿立柱300的轴向进行，即立柱300的轴向为整个升降装置的升降中心，以此立柱300的轴向、升降中心和支撑中心三者完全重合，一方面立柱300为驱动机构200提供安装空间，保证驱动机构200设置的稳定性，另一方面对驱动机构200的动作提供支撑，进一步辅助转接组件220动作产生的顶升力，提高驱动机构200承受弯矩的性能。
82.在其它实施例中，立柱300与驱动机构200的相对位置关系可根据实际需要进行设计，可以仅设置在驱动机构200的一侧，或在驱动机构200两侧对称设置、或呈半包围式设置。
83.根据本发明的一个实施例，安装腔的顶部设有支撑座310，支撑座310与立柱300连接，支撑座310位于第一转接块222下方，且支撑座310设置于所有连接杆221围设的空间内，丝杆211的顶部穿设于支撑座310。本实施例中，支撑座310固定在安装腔的顶部，丝杆211的顶端通过支撑座310固定在立柱300的顶部，丝杆211穿设于支撑座310并可相对支撑座310自转，驱动器213驱动丝杆211自转，螺母212随着丝杆211自转在丝杆211上升降运动，同步带动转接组件220直线升降移动，支撑座310在第一转接块222与第二转接块223之间做相对运动，即第一转接块222始终位于支撑座310上方，第二转接块223始终位于支撑座310下方，连接杆221始终位于支撑座310周围。以此在将丝杆211与立柱300相对固定的基础上，不妨碍转接组件220相对立柱300做升降运动，进一步提高驱动机构200驱动动作的稳定性。
84.本实施例中，支撑座310与立柱300之间通过螺钉固定连接，丝杆211与支撑座310之间可设置转动轴承等实现转动连接。
85.根据本发明的一个实施例，安装腔的底部设置固定座320，固定座320与立柱300连接，丝杆211的底部穿设于固定座320，螺母212位于固定座320上方。本实施例中，固定座320固定在安装腔的底部，丝杆211的底端通过固定座320固定在立柱300的底部，丝杆211穿过支撑座310与第二传动齿轮2133连接，丝杆211可相对支撑座310自转，驱动器213驱动丝杆211自转，螺母212随着丝杆211自转在丝杆211上升降运动，同步带动转接组件220直线升降
移动，第二转接块223始终位于固定座320上方。以此在将丝杆211与立柱300相对固定的基础上，不妨碍转接组件220相对立柱300做升降运动，进一步提高驱动机构200驱动动作的稳定性。固定座320与支撑座310相配合设置，保证丝杆211顶端与底端能同心顺畅转动。
86.本实施例中，固定座320与立柱300之间通过螺钉固定连接，丝杆211与固定座320之间可设置转动轴承等实现转动连接。
87.如图1和图5所示，根据本发明的一个实施例，导向机构400包括导向组件410和滑板组件420，且滑板组件420的顶端与顶板100连接，滑板组件420围设于立柱300的外侧，滑板组件420靠近立柱300的一侧通过导向组件410与立柱300滑动连接。本实施例中，滑板组件420与顶板100连接呈一体结构，即滑板组件420围绕立柱300设置，在滑板组件420与立柱300之间设置导向组件410，在驱动机构200驱动顶板100升降的过程中，顶板100带动滑板组件420升降，导向组件410一方面为滑板组件420的移动提供导向支撑，另一方面能够稳定立柱300与滑板组件420的位置关系，避免滑板组件420的偏移以及滑板组件420与立柱300相互之间的产生妨碍。
88.本实施例中，滑板组件420与顶板100通过螺钉固定连接。滑板组件420围绕立柱300设置，即滑板组件420的内侧围设出一定的安装空间，能够对立柱300以及立柱300之内的驱动机构200起到保护作用。
89.根据本发明的一个实施例，导向组件410包括滑块412和至少一个导轨411，导轨411设置于滑板组件420和立柱300的其中一个；滑块412设置于滑板组件420和立柱300的另一个，滑块412与导轨411滑动连接。本实施例中，导向组件410采用导轨411和滑块412配合的机构，导轨411设置于立柱300上固定不动，并沿升降方向延伸，滑块412设置于滑板组件420靠近立柱300的一侧，与导轨411对应设置，在驱动组件210驱动转接组件220顶升顶板100，顶板100同步带动滑板组件420升降的同时，滑块412可与导轨411接触，并沿导轨411滑动，实现滑板组件420的运动导向，同时进一步稳定驱动组件210与转接组件220的顶升动作，增强升降装置的整体刚度。
90.在其它实施例中，导轨411还可设置于滑板组件420靠近立柱300的一侧，滑块412设置于立柱300上固定不动，在滑板组件420升降的过程中，导轨411相对滑块412上下移动。导轨411与滑块412还以其它形式与立柱300和滑板组件420组合安装，满足导向要求即可。
91.本实施例中，竖直布置的导轨411通过螺钉固定在立柱300上，滑块412通过螺钉固定在滑板组件420上。
92.根据本发明的一个实施例，滑板组件420包括安装板421和支撑板422，安装板421通过导向组件410与立柱300滑动连接；支撑板422与安装板421交替设置，相邻两块安装板421通过支撑板422连接。本实施例中，安装板421与支撑板422交替间隔连接围设在立柱300周围，其中，安装板421作为导向组件410的安装结构，支撑板422用于连接各安装板421使其连接为一体，同时辅助安装板421支撑导向组件410，提高滑板组件420的整体刚度，还能够分担导向组件410上产生的弯矩，提高升降装置的整体结构刚度。
93.本实施例中，滑板组件420为至少两个安装板421，所有安装板421在升降中心的两侧中心对称设置，导向组件410设置在安装板421与立柱300之间，中心对称设置的安装板421围绕立柱300，可均衡顶升受力，同时提升结构刚度，便于导向组件410更好的提供支撑力。
94.本实施例中，安装板421为两个，在其它实施例中，安装板421的数量可根据实际需要进行数量调整，可根据实际需要的导向组件410设置范围，或者顶升力大小等进行改变。
95.本实施例中，安装板421为两个，分别为第一安装板421和第二安装板421，支撑板422为两个，分别为第一支撑板422与第二支撑板422，第一安装板421、第一支撑板422、第二安装板421和第二支撑板422依次首尾连接形成环形的滑板组件420。安装板421与支撑板422的顶部均与顶板100通过螺钉固定，安装板421与支撑板422之间也通过螺钉固定安装。在其它实施例中，安装板421的个数不少于两个，相应配合支撑板422的个数设置即可。
96.本实施例中，安装板421与支撑板422均为弧形结构，安装板421在靠近立柱300的一侧构造平面部，用于安装导向组件410，安装板421和支撑板422在远离立柱300的一侧设置弧面部，安装板421的弧面与支撑板422的弧面共同围成筒状的滑板组件420，集成结构，减小升降装置的空间占用量，能够满足空间尺寸的限制，相应地减小整体装置重量，适应升降装置的刚度要求。
97.根据本发明的一个实施例，每个导轨411对应连接至少两个滑块412。本实施例中，导轨411为多个，且每条导轨411上配置至少两个滑块412，可以在很大程度上提高升降过程中升降装置的整体刚度，以及抗弯矩能力。一方面保证多个导轨411和滑块412配合可以同时均衡受力，在外界输入条件一定的情况下，可以大大降低单个导轨411承受弯矩的极限值，在单个导轨411和滑块412承受弯矩值降低很多的情况下，导轨411与滑块412的整体尺寸可以大大减小，这样可以实现在有限空间内满足大刚度，抵抗大弯矩。
98.本实施例中，导向组件410的导轨411设置在立柱300上，滑块412设置在安装板421上，每个安装板421上的滑块412对应至少两个导轨411，且各安装板421对应的导轨411无重合，对应一个安装板421的各导轨411相互平行设置。在其它实施例中，也可安装板421上设置导轨411，立柱300上设置滑块412。
99.本实施例中，滑板组件420为两个安装板421，立柱300上共设置四个相互平行的导轨411，其中每个导轨411上配置两个滑块412，即每个安装板421上设置两组滑块412，每组滑块412包括上下设置的两个滑块412，通过四个导轨411以及其上配置的八个滑块412组成导向组件410。
100.四个导轨411绕丝杆211周向均匀分布，使导向机构400的中心布置在升降中心，导向机构400的整体受力更加均衡，升降装置更加稳定。在其它实施例中，导轨411的个数根据实际需要选择，至少为两个，且围绕丝杆211的轴向均匀分布即可，滑块412的数量也可根据实际需要与导轨411适配。
101.如图1、图6和图7所示，根据本发明的一个实施例，升降装置还包括排线机构600，排线机构600包括拖链610和隔板620，拖链610的一端与顶板100连接，另一端与立柱300连接，拖链610用于线束630通过，立柱300设有用于固定线束630的过线槽330，隔板620盖设于过线槽330上。
102.对于家用机器人来说，从底盘到机身、头部的线束630，有电源线、信号线等。一方面线束630比较多，同时有些不同信号的线束630还要考虑干扰问题；怎么保证这么多不同线束630在升降过程中的稳定性，是必须解决的问题。
103.本实施例中，升降装置的线束630经过拖链610内部，拖链610的第一端固定在顶板100上，而后向下延伸再向上弯曲，至第二端固定在立柱300的顶部，即拖链610呈u型弯曲设
置，在顶板100升降的过程中，拖链610的第一端随之升降，拖链610内部的线束630也可跟随其升降，保证线束630连接的同时，还不影响顶板100的升降动作。线束630也经过过线槽330，线束630可在过线槽330内固定设置，也可在过线槽330内移动，同时，过线槽330上覆盖有隔板620，防止升降过程中，滑块412与线束630发生剐蹭，影响线束630的寿命。
104.本实施例中，拖链610设置为立柱300的两侧各有一排，自顶板100向下垂下布置，一方面可以方便多组线束630通过，另一方面有信号干扰的线束630可以由不同拖链610通过，避免信号干扰，还能更好的保证升降过程中多组不同线束630的稳定安装。
105.本实施例中，拖链610的第二端通过螺钉固定在立柱300上，拖链610的第一端固定在拖链固定板611上，拖链固定板611通过螺钉固定在顶板100上。隔板620通过螺钉固定在立柱300上。同样的，立柱300上的过线槽330也对应拖链610的个数以及位置进行设置。在其它实施例中，拖链610的数量可根据实际过线需求进行调整，个数不限。
106.根据本发明的一个实施例，线束630自立柱300的底部依次穿设于过线槽330和拖链610后至顶板100伸出。本实施例中，线束630的一端伸出到顶板100的上方，另一端到立柱300的底部伸出，其间经过过线槽330和拖链610。拖链610与过线槽330和隔板620均对线束630起到保护作用。
107.根据本发明的一个实施例，立柱300设有用于容纳拖链610的拖链槽。拖链610设置在立柱300的拖链槽内，一方面为拖链610的移动提供空间支持，在拖链610移动的过程中，不会受到外部围设的导向机构400影响，另一方面能够提高装置结构的简化集成度。
108.如图1和图8所示，根据本发明的一个实施例，升降装置还包括配重机构700，配重机构700的两端分别与顶板100和立柱300连接。
109.一般地，对于高刚度，大重量地升降，对电机的要求较高，同时也会影响顶升机构的使用寿命。对于家用机器人来说，相应地会产生噪音以及寿命问题。这也是必须考虑的问题。本实施例中，随着顶板100的升降，可带动配重机构700同步伸缩，辅助驱动机构200的工作，整体平衡升降的重量，降低驱动器213本身的负载，提高驱动器213以及驱动机构200的整体寿命，增强升降装置的稳定性，有效的减小电机运行的噪音。
110.根据本实用新型的一个实施例，配重机构700包括至少两个弹性配重件710，弹性配重件710的活动端711设置于顶板100，弹性配重件710的固定端712设置于立柱300。本实施例中，配重机构700为至少两个弹性配重件710，弹性配重件710的固定端712与立柱300连接，弹性配重件710的活动端711与顶盖连接，在驱动机构200驱动顶盖升降时，弹性配重件710可同步伸缩，辅助驱动机构200平衡升降的重量，可以大大降低电机本身的负载，即使作用在丝杆211以及螺母212上的负载大大降低，既可以提高电机以及驱动系统的整体寿命，又可以有效的减小电机运行的噪音。
111.本实施例中，弹性配重件710的固定端712和活动端711分别与弹性配重件转接件相连接，两个弹性配重件转接件分别通过螺钉固定在立柱300和顶板100上。在其它实施例中，配重机构700还可以采用气缸或油缸，气缸或油缸跟随负载变化进行自动化控制。
112.根据本实用新型的一个实施例，立柱设有安装槽，安装槽沿立柱的轴向延伸，弹性配重件710设置于安装槽内。本实施例中，立柱300上设置安装槽，安装槽为通槽，弹性配重件嵌设于安装槽内，在弹性配重件随着顶板100的升降而伸缩时，活动端711连接顶板100可伸出或缩回安装槽。即配重机构700可与立柱300整合为一体，一方面节省安装空间，装置结
构更加集成化，小型化，另一方面立柱300可作为弹性配重件的安装基础，保证弹性配重件的安装空间和安装稳定性。
113.根据本实用新型的一个实施例，多个弹性配重件710围绕驱动机构200的轴向均匀分布。本实施例中，所有弹性配重件710围绕升降装置的升降中心均匀分布，整体平衡升降的重量，可以大大降低电机本身的负载，即使作用在丝杆211以及螺母212上的负载大大降低，既可以提高电机以及驱动系统的整体寿命，又可以有效的减小电机运行的噪音。
114.在一个实施例中，配重机构700为两个弹性配重件710，两个弹性配重件710关于升降中心对称布置在立柱300两侧，在其它实施例中，弹性配重件710的具体个数和分布状态可根据实际情况确定。
115.根据本实用新型的一个实施例，弹性配重件710为气弹簧、油弹簧或柱式弹簧。本实施例中，两个弹性配重件710均为气弹簧，在其它实施例中，弹性配重件可根据实际需求选择，可所有弹性配重件为一种类型，也可分设不同类型。
116.根据本实用新型的一个实施例，弹性配重件710与连接杆221一一对应设置。本实施例中，弹性配重件与连接杆221对应设置，在连接杆221的分布范围的外侧布置弹性配重，并与连接杆221的位置相对应。精确辅助各连接杆221的顶升动作，分担各连接杆221的作用压力，同时在驱动机构200外侧更大范围内提供对顶板100的顶升力，进一步减小转接组件220和驱动组件210受到的弯矩。
117.本发明实施例提供的机器人，包括如上述实施例的升降装置和机械臂；机械臂，机械臂连接于升降装置的顶板100。
118.本发明实施例的机器人，机器人需要完成抓取地面物体以及较高位置的柜门的需求，机械臂的覆盖区域都在一定的范围内，机器人能够在高度方面有一定的行程，通过升降装置带动机械臂升降，升降装置能够满足机械臂一方面能够到地面，一方面又能升到高位置柜门的要求。本发明的升降装置顶升机械臂，整体升降的重量会在20kg以上，能够克服机械臂本身相对与升降中心的偏置距离产生的较大弯矩，相应地升降装置整体刚度充足，足以抵抗外界弯矩。
119.最后应说明的是，以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

技术特征：
1.一种升降装置，其特征在于，包括：顶板；驱动机构，所述驱动机构包括驱动组件和转接组件，所述转接组件的底端与所述驱动组件连接，所述转接组件的顶端与所述顶板连接，所述驱动组件适于驱动所述转接组件带动所述顶板升降；立柱，所述立柱沿所述顶板升降方向延伸设置；导向机构，所述顶板通过所述导向机构与所述立柱滑动连接。2.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述驱动组件包括：丝杆，所述转接组件套设于所述丝杆；螺母，所述螺母与所述丝杆螺纹连接，所述转接组件的底端与所述螺母连接；驱动器，所述驱动器与所述丝杆连接，以驱动所述丝杆转动。3.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，所述转接组件包括：至少两个连接杆，各所述连接杆沿所述丝杆的轴向延伸设置，且所述连接杆围绕所述丝杆均匀分布；第一转接块，所述第一转接块设置于所述连接杆的顶端，且与所述顶板连接；第二转接块，所述第二转接块设置于所述连接杆的底端，且与所述螺母连接。4.根据权利要求3所述的升降装置，其特征在于，所述立柱设有沿其轴向延伸的安装腔，所述驱动机构设置于所述安装腔内。5.根据权利要求4所述的升降装置，其特征在于，所述安装腔的顶部设有支撑座，所述支撑座与所述立柱连接，所述支撑座位于所述第一转接块下方，且所述支撑座设置于所有所述连接杆围设的空间内，所述丝杆的顶部穿设于所述支撑座。6.根据权利要求4所述的升降装置，其特征在于，所述安装腔的底部设置固定座，所述固定座与所述立柱连接，所述丝杆的底部穿设于所述固定座，所述螺母位于所述固定座上方。7.根据权利要求1至6任意一项所述的升降装置，其特征在于，所述导向机构包括：导向组件；滑板组件，且所述滑板组件的顶端与所述顶板连接，所述滑板组件围设于所述立柱的外侧，所述滑板组件靠近所述立柱的一侧通过所述导向组件与所述立柱滑动连接。8.根据权利要求7所述的升降装置，其特征在于，所述导向组件包括：至少一个导轨，所述导轨设置于所述滑板组件和所述立柱的其中一个；滑块，所述滑块设置于所述滑板组件和所述立柱的另一个，所述滑块与所述导轨滑动连接。9.根据权利要求8所述的升降装置，其特征在于，每个所述导轨对应连接至少两个所述滑块。10.根据权利要求7所述的升降装置，其特征在于，所述滑板组件包括：安装板，所述安装板通过所述导向组件与所述立柱滑动连接；支撑板，所述支撑板与所述安装板交替设置，相邻两块所述安装板通过所述支撑板连接。11.根据权利要求1至6任意一项所述的升降装置，其特征在于，还包括：
排线机构，所述排线机构包括拖链和隔板，所述拖链的一端与所述顶板连接，另一端与所述立柱连接，所述拖链用于线束通过，所述立柱设有用于固定所述线束的过线槽，所述隔板盖设于所述过线槽上。12.根据权利要求11所述的升降装置，其特征在于，所述线束自所述立柱的底部依次穿设于所述过线槽和所述拖链后至所述顶板伸出。13.根据权利要求1至6任意一项所述的升降装置，其特征在于，所述升降装置还包括：配重机构，所述配重机构的两端分别与所述顶板和所述立柱连接。14.根据权利要求13所述的升降装置，其特征在于，所述配重机构包括：气弹簧，所述气弹簧的活动端设置于所述顶板，所述气弹簧的固定端设置于所述立柱。15.一种机器人，其特征在于，包括：如权利要求1至14任意一项所述的升降装置；机械臂，所述机械臂连接于所述升降装置的顶板。

技术总结
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及升降装置和机器人，升降装置包括顶板、驱动机构、立柱和导向机构，驱动机构包括驱动组件和转接组件，转接组件的底端与驱动组件连接，转接组件的顶端与顶板连接，驱动组件适于驱动转接组件带动顶板升降；立柱沿顶板升降方向延伸设置；顶板通过导向机构与立柱滑动连接。转接组件为驱动组件提供进一步的驱动核心支撑，稳定驱动力，避免升降装置在搭载重量较大或与升降中心存在较大偏置距离的物体时，驱动组件产生额外的弯矩，能够在较小的空间内实现大偏置重物的升降，同时提高驱动机构的整体刚度，保证驱动的稳定性和可靠性。的稳定性和可靠性。的稳定性和可靠性。


技术研发人员：王勇 王泽 奉飞飞
受保护的技术使用者：美的集团股份有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/8/24