信息模块投放装置

技术领域

本发明涉及信息模块投放装置。

背景技术

群体机器人具有较好的稳定性和适应性，在复杂场景中进行环境信息感知、协同目标搜索和协调控制方面具有较大的优势。准确认知自身的位置以及实现周围机器人位置信息感知对群体机器人完成任务较为重要，在机器人应用场景中，直接信息交流往往受通信距离和环境的限制。在环境中投放存储有信息的信息模块，可以使机器人感知信息模块，进而能够扩展机器人信息交流的渠道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信息模块投放装置，用于将多个信息模块投放至环境中。

本发明的信息模块投放装置采用如下技术方案：

信息模块投放装置包括：

模块架，包括一级模块托板和二级模块托板，一级模块托板设有供信息模块落下的一级模块投放口；

一级模块转架，转动配置在模块架上，设置至少两个用于定位放置信息模块的信息模块放置位，用于带动信息模块在一级模块托板上沿一级模块转架的周向运动，在信息模块运动至一级模块投放口时从一级模块投放口落下被投放至环境中；

二级模块托板与一级模块托板固定，且处于一级模块转架上方，设有供信息模块下落的二级模块投放口；

二级模块转架，转动配置在模块架上，一级模块转架与二级模块转架的转动轴线平行或者重合，二级模块转架处于二级模块托板的上方，设置至少两个信息模块放置位，用于带动信息模块在二级模块托板沿二级模块转架周向运动，在信息模块运动至二级模块投放口处时从二级模块投放口下落至一级模块托板上，并由一级模块转架带动运动；

驱动装置，一级模块转架和二级模块转架由驱动装置驱动。

有益效果：本发明的信息模块投放装置的一级模块托板和二级模块托板均能够承托信息模块，一级模块转架和二级模块转架均转动配置在模块架上，一级模块转架转动时能够将信息模块带至一级模块投放口处，使信息模块从一级模块投放口处被投放置环境中，二级模块转架转动时能够将二级模块托板上的信息模块带至二级模块投放口，使信息模块下落至一级模块托板上进行补充，再由一级模块转架带动至一级模块投放处。通过信息模块投放装置可以将多个信息模块有序的投放到环境中。二级模块转架可以增加信息模块的携带数量，二级模块转架处的信息模块先投放到一级模块托板上，再投放到环境中，避免直接投放对信息模块冲击较大造成损坏。

进一步的，所述一级模块转架和二级模块转架的转向相同。简化装置结构，便于控制。

进一步的，所述驱动装置的动力输出轴通过行星齿轮系带动二级模块转架转动，行星齿轮系包括与模块架固定的齿圈、转动装配在在二级模块转架上的行星轮和固定在动力输出轴上的太阳轮，所述二级模块转架构成行星架。通过行星齿轮系实现二级模块转架的减速，便于实现使一级模块托板上的信息模块下落后，再使二级模块托板上的信息模块下落。

进一步的，所述太阳轮上设有止转孔，所述动力输出轴上设有用于插入止转孔的止转块止转块与止转孔的孔壁在太阳轮周向上挡止配合。便于动力输出轴与太阳轮的安装拆卸。

进一步的，所述一级模块转架和二级模块转架的转向相反。使信息模块投放装置整体平衡型较好。

进一步的，一级模块转架和二级模块转架的转速相同，一级模块托板上的信息模块下落后，二级模块转架上的信息模块能够及时补上。

进一步的，所述二级模块转架的初次启动时间滞后于一级模块转架的初次启动时间，以使一级模块转架中的一个信息模块投放后，再由二级模块转架上的信息模块补充。不需要在二级模块托板上设置空位，能够携带更多的信息模块。

进一步的，二级模块投放口在一级模块托板上的投影在一级模块转架转动方向上处于一级模块投放口的下游，并且一级模块投放口与二级模块投放口在一级模块托板上投影在一级模块转架转动方向的中心间距小于或者等于一级模块转架上相邻两个信息模块放置位在一级模块转架转动方向上的中心间距。使一级模块托板上的信息模块落下后，二级模块托板上的信息模块及时补上，结构更紧凑。

进一步的，所述驱动装置为步进电机。步进电机便于根据信息模块的下落时间控制一级模块转架的转速。

进一步的，模块架包括三级模块托板，信息模块投放装置还包括三级模块转架；

进一步的，三级模块托板与二级模块托板相对固定，且处于二级模块转架上方，设有供信息模块下落的三级模块投放口；

三级模块转架，转动配置在模块架上，一级模块转架与三级模块转架转动轴线平行或者重合，三级模块转架处于三级模块托板的上方，设置至少两个信息模块放置位，用于带动信息模块在三级模块托板沿三级模块转架周向运动，在信息模块运动至三级模块投放口处时从三级模块投放口下落至二级模块托板上，并由二级模块转架带动运动。三级模块托板能够存储较多的信息模块。

附图说明

图1是本发明信息模块投放装置具体实施例1中隐藏活动门和固定盖后的结构示意图；

图2是本发明信息模块投放装置具体实施例1中活动门处于关闭状态的结构示意图；

图3是本发明信息模块投放装置具体实施例1中活动门处于打开状态的结构示意图；

图4是本发明信息模块投放装置具体实施例1中隐藏固定盖后的俯视图；；

图5是本发明信息模块投放装置具体实施例1中的局部剖视图；

图6是本发明信息模块投放装置具体实施例1中电机和行星齿轮系的结构示意图；

图7是本发明信息模块投放装置具体实施例1中电机和行星齿轮系的另一个结构示意图；

图8是本发明信息模块投放装置具体实施例1中下侧一级模块转架板的结构示意图；

图9是本发明信息模块投放装置具体实施例1中二级传动轴的结构示意图；

图10是本发明信息模块投放装置具体实施例1中固定壳的结构示意图；

图中：1、模块架；11、一级模块托板；111、一级模块投放口；12、安装架；13、二级模块托板；131、二级模块投放口；14、二级托板固定筒；15、固定壳；151、信息模块装入口；152、环形外翻沿；16、活动门；17、固定盖；2、一级模块转架；21、下侧一级模块转架板；22、一级模块转架柱；23、上侧一级模块转架板；24、一级定位孔；3、二级模块转架；31、二级模块转架柱；32、下侧二级模块转架板；33、上侧二级模块转架板；34、二级定位孔；35、行星轮安装板；4、信息模块；51、驱动电机；52、一级传动轴；53、联轴器；54、二级传动轴；541、止转块；61、太阳轮；62、齿圈；63、行星轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为假定的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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的限制。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的信息模块投放装置的具体实施例1：

如图1至图4所示，信息模块投放装置包括模块架1、一级模块转架2、二级模块转架3和驱动装置。

模块架1包括一级模块托板11，一级模块托板11上能够承托信息模块4，并设有一级模块投放口111，一级模块投放口111供信息模块4投放到环境中。

一级模块转架2转动配置在一级模块托板11上，能够相对一级模块托板11转动，一级模块转架2上设有八个信息模块放置位，信息模块4在信息模块放置位与一级模块转架2定位配合，使一级模块转架2转动时能够带动信息模块4沿一级模块转架2的周向运动。当信息模块4运动至一级模块投放口111时，信息模块4在重力作用下落下，被投放到环境中。

一级模块转架2包括上下平行的两个一级模块转架板21和固定在两个一级模块转架板之间的一级模块转架柱22，两个一级模块转架板中处于下侧的为下侧一级模块转架板21，处于上侧的为上侧一级模块转架板23，上侧一级模块转架板23上和下侧一级模块转架板21上均设有一级定位孔24，一级定位孔24与信息模块4的尺寸适配。

本实施例中，模块架1包括与一级模块托板11固定的安装架12，安装架12用于安装在机器人上，由机器人带着信息模块投放装置移动。

二级模块转架3的结构与一级模块转架2的结构类似，在一级模块托板11上的信息模块4投放至环境中后，二级模块转架3用于向一级模块托板11上补充信息模块4。

如图3至图5所示，模块架1包括与一级模块托板11固定的二级模块托板13，二级模块转架3转动配置在二级模块托板13上，二级模块托板13处于一级模块转架2的上方，二级模块托板13上设有二级模块投放口131，二级模块投放口131供信息模块4在重力作用下落至一级模块转架2的信息模块放置位。

二级模块转架3转动配置在二级模块托板13上，能够相对于二级模块托板13转动，二级模块转架3与一级模块转架2的转动轴线重合，二级模块转架3上设置有八个信息模块放置位，信息模块4在信息模块放置位与二级模块转架3定位配合，使二级模块转架3转动时能够带动信息模块4沿二级模块转架3的周向运动，当信息模块4运动至二级模块投放口131时，信息模块4在重力作用下落下，进入一级模块转架2的信息模块放置位。

二级模块转架3与一级模块转架2的结构类似，二级模块转架3包括上下平行的两个二级模块转架板和固定在两个二级模块转架板之间的二级模块转架柱31，两个二级模块转架板中处于下侧的为下侧二级模块转架板32，处于上侧的为上侧二级模块转架板33，上侧二级模块转架板33上和下侧二级模块转架板32上均设有二级定位孔34，二级定位孔34与信息模块4的尺寸适配。信息模块4能够相对二级定位孔34上下活动，二级模块转架3通过二级定位孔34带动信息模块4运动，当信息模块4运动至二级模块投放口131上方时，信息模块4脱离二级模块转架板上的二级定位孔34下落，进入一级模块转架2的信息模块放置位。

模块架1包括设置在一级模块转架外周的二级托板固定筒14，二级模块托板13固定在二级托板固定筒14上端，二级托板固定筒14下端固定在一级模块托板11上。

如图10所示，模块架1上设置有固定壳15，固定壳15与一级模块托板11固定，固定壳15具有用于向二级模块转架3内放入信息模块4的信息模块装入口151，信息模块装入口处设置有活动门16，本实施例中活动门16为活动安装在固定壳15上的弧形推拉门。固定壳15顶部设置有环形外翻沿152。

如图5至图9所示，本实施例中驱动装置包括通过螺栓固定在一级模块托板11上的驱动电机51，驱动电机51连接有一级传动轴52，一级传动轴52通过联轴器53连接有二级传动轴54。本实施例中一级模块转架2由一级传动轴52带动，二级模块转架3由二级传动轴54带动。二级传动轴54顶部止转装配有太阳轮61，固定壳15顶部的环形外翻沿152固定有齿圈62，齿圈62与太阳轮61之间设置有行星轮63。二级模块转架3包括通过螺栓固定在上侧二级模块转架板33上的行星轮安装板35，行星轮63转动装配在行星轮安装板35上，二级模块转架3构成行星架，二级传动轴54带动太阳轮61转动，行星轮63绕太阳轮61公转，进而带动二级模块转架3转动。一级传动轴52和二级传动轴54构成驱动装置的动力输出轴。太阳轮61、行星轮63、齿圈62和二级模块转架3构成行星轮系。通过行星轮系使二级模块转架3与一级模块转架2的转动方向相同，通过行星轮系的减速作用，使二级模块转架3的转速低于一级模块转架2的转速，在一级模块转架2腾出空位后，二级模块托板上的信息模块被投放至一级模块托板上。需要说明的是，为了避免二级模块托板上的信息模块与一级模块托板11上的信息模块冲突，在一级模块转架2转动的方向上，二级模块投放口设置在一级模块投放口的下游，在二级模块托板上的信息模块投放下之前，一级模块托板上的信息模块经过一级模块投放口被投放，腾出空间。

一级模块投放口111与二级模块投放口131在一级模块转架2转动方向相邻，一级模块投放口111与二级模块投放口131在一级模块托板11上投影在一级模块转架2转动方向的中心间距等于一级模块转架2上相邻两个信息模块放置位在一级模块转架2转动方向上的中心间距，一级模块转架2上相邻两个信息模块放置位在一级模块转架2转动方向上的中心间距等于二级模块转架3上相邻两个信息模块放置位在二级模块转架3转动方向上的中心间距。

本实施例中，一级模块转架2上信息模块放置位的信息模块投放后，一级模块转架2继续转动一个工位，二级模块转架3上的信息模块即通过二级模块投放口131下落至一级模块转架1的信息模块放置位，也能够避免二级模块投放口131正下方的信息模块未被投放前二级模块托板上的信息模块就经过二级模块投放口131落下。两个信息模块放置位的中心间距即是指一个信息模块放置位的中心与另一个信息模块放置位中心在一级模块转架转动方向上的间距。本实施例中，一级模块转架上两个信息模块放置位的中心间距即是指两个一级定位孔的中心间距。

其他实施例中，一级模块投放口与二级模块投放口在一级模块托板上投影在一级模块转架转动方向的中心间距可以小于一级模块转架上相邻两个信息模块放置位在一级模块转架转动方向上的中心间距。一级模块投放口与二级模块投放口的中心间距即指一级模块投放口的中心距与二级模块投放口在一级模块托板上投影的中心之间的距离。

为了提高信息模块的均匀性，搭载信息模块投放装置的机器人上设置传感器，在信息模块从一级模块投放口投放出后机器人才继续前进。

二级传动轴54上端设置有两个中心对称设置的止转块541，太阳轮61上设有止转孔，止转块541用于插入止转孔内，实现二级传动轴54与太阳轮的传动。本实施例中，驱动电机51为步进电机，通过步进电机方便控制信息模块4的投放。本实施例中，在一级模块转架2转动的方向上，一级模块投放口111处于二级模块投放口131的上游，以在一级模块转架2中的信息模块4被投放后，二级模块转架3中的信息模块4及时补充。其他实施例中，驱动电机也可以是连续旋转的伺服电机。

本实施例中，齿圈62顶部固定有固定盖17，固定盖17与太阳轮61在轴向上挡止配合，固定盖17与二级传动轴54配合，实现对太阳轮61的轴向定位。

本发明信息模块投放装置开始工作前，需要装入信息模块4，打开活动门16，启动驱动电机51，依次装入信息模块4，直到信息模块4全部装填完成。

启动驱动电机51，一级模块托板11上的信息模块4依次从一级模块投放口111落下，二级模块托板13上的信息模块4从二级模块投放口131落下后补充进依次模块托板上，然后也依次从一级模块投放口111落下。

本发明信息模块投放装置的具体实施例2，本实施例中信息模块投放装置的结构与上述具体实施例的区别仅在于：一级模块转架和二级模块转架的转向相同，并且一级模块转架和二级模块转架固定在驱动电机的传动轴上，二者的转速相同。一级模块投放口与二级模块投放口在一级模块转架的转动方向上相邻，即一级模块投放口与二级模块投放口在一级模块托板上投影在一级模块转架转动方向的中心间距等于一个信息模块的尺寸。

其他实施例中，一级模块转架和二级模块转架可以固定；其他实施例中，二级模块转架与二级传动轴之间通过挡块挡止配合，并且在二级传动轴初次启动时，二级传动轴转动一定角度后才与二级模块转架接触，以实现延迟启动。二级模块转架的初次启动时间滞后于一级模块转架的初次启动时间，以使一级模块转架中的一个信息模块投放后，再由二级模块转架上的信息模块补充。

本发明信息模块投放装置的具体实施例3，本实施例中信息模块投放装置的结构与上述具体实施例的区别仅在于：本实施例中，模块架包括三级模块托板，信息模块投放装置还包括三级模块转架；三级模块托板与二级模块托板相对固定，且处于二级模块转架上方，设有供信息模块下落的三级模块投放口；三级模块转架，转动配置在模块架上，一级模块转架与三级模块转架转动轴线平行或者重合，三级模块转架处于三级模块托板的上方，设置至少两个信息模块放置位，用于带动信息模块在三级模块托板沿三级模块转架周向运动，在信息模块运动至三级模块投放口处时从三级模块投放口下落至二级模块托板上，并由二级模块转架带动运动。

本发明信息模块投放装置的具体实施例4，本实施例中信息模块投放装置的结构与上述具体实施例的区别仅在于：本实施例中，一级模块转架上周向均布多个拨动杆，相邻的拨动杆之间为供信息模块放置的信息模块放置位，一级模块转架转动时，通过拨动杆拨动信息模块运动。

本发明信息模块投放装置的具体实施例5，本实施例中信息模块投放装置的结构与上述具体实施例的区别仅在于：本实施例中，动力输出轴与太阳轮固定连接。

其他实施例中，二级模块转架与动力输出轴之间可以通过换向齿轮系换向，进而使一级模块转架和二级模块转架的转向相反。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。