具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图15所示，根据本发明实施例的移动机器人作业系统100包括运输设备和移动机器人组件2。

移动机器人组件2与运输设备的底部相连。运输设备可以是汽车、轮船或飞机等具有远距离运输能力的设备。

下面参考图1-图13详细介绍根据本发明实施例的移动机器人组件2。

根据发明实施例的移动机器人组件2包括机器人本体21和连接单元3。机器人本体21包括机器人连接部，连接单元3包括本体连接部和运输设备连接部，本体连接部可拆卸地与机器人连接部相连，运输设备连接部用于与运输设备的底部相连。

本体连接部可拆卸地与机器人连接部相连，利用本体连接部与机器人连接部相连可以实现机器人本体21与连接单元3的连接，本体连接部从机器人连接部上拆卸下来可以实现机器人本体21与连接单元3的脱离。

相关技术中，移动机器人需要进行远距离奔袭作业时，将移动机器人停放在运输设备的运输舱内且移动机器人与运输舱相连，从而利用运输设备将移动机器人运输到目的地附近。一方面，移动机器人需要占用运输舱内的空间，减少了运输舱内用于搭载其他物资或人员的空间。另一方面，在移动机器人到达目的地附近进行作业部署时，先将移动机器人从运输舱上拆下，然后移动机器人从运输舱内运动至地面上，之后移动机器人再进行作业，存在移动机器人作业部署慢的问题。在移动机器人完成作业需要回收时，移动机器人先从地面运动至运输舱内，然后移动机器人与运输舱相连，之后才可以通过运输设备将移动机器人运往下一目的地，存在移动机器人回收慢的问题。

根据本发明实施例的移动机器人作业系统100，当机器人本体21需要进行远距离奔袭作业时，利用连接单元3的运输设备连接部与运输设备的底部相连，实现连接单元3与运输设备的连接，利用机器人连接部与连接单元3的本体连接部相连，实现机器人本体21与运输设备的连接，从而可以利用运输设备将机器人本体21运输到目的地附近。当机器人本体21到达目的地附近进行作业部署时，将机器人连接部从连接单元3的本体连接部上拆下，机器人本体21便可以进行作业。机器人本体21完成作业后，将机器人连接部与连接单元3的本体连接部相连，便可以利用运输设备将机器人本体21运往下一目的地。

由此，根据本发明实施例的移动机器人作业系统100中的机器人本体21进行远距离奔袭作业时，机器人本体21与运输设备的底部相连，与相关技术相比，机器人本体21不会占用运输舱内的空间，运输舱内的空间可以搭载其他物资或人员。根据本发明实施例的移动机器人作业系统100的机器人本体21进行作业部署时，只需要将机器人本体21从运输设备底部的连接单元3上拆下即可进行作业，与相关技术相比，机器人本体21的作业部署更快。机器人本体21完成作业后需要回收时，只需要将机器人本体21与运输设备底部的连接单元3相连即可利用运输设备将机器人本体21运往下一目的地，与相关技术相比，机器人本体21的回收更快。

因此，根据本发明实施例的移动机器人作业系统100具有机器人本体不占用运输舱空间、机器人本体作业部署快和机器人本体回收快等优点。

根据本发明实施例的移动机器人组件2具有机器人本体不占用运输舱空间、机器人本体作业部署快和机器人本体回收快等优点。

在一些实施例中，本体连接部为用于将机器人本体21锁定在运输设备的底部的锁定机构5，运输设备连接部为用于调整锁定机构5的位置和姿态的调姿机构4，调姿机构4设置在锁定机构5上。

由此，利用锁定机构5可以快速实现机器人本体21与连接单元3之间的连接与分离；利用调姿机构4可以调整锁定机构5的位置和姿态，有利于在非平整路面上实现锁定机构5与机器人连接部的稳定对接。此外，如图5所示，利用调姿机构4可以使连接单元3伸长或缩短，由此，当利用运输设备运送机器人本体21时，连接单元3缩短，以避免机器人本体21与地面接触。当机器人本体21到达目的地附近，需要进行作业时，连接单元3伸长，使机器人本体21与地面接触，以便实现机器人本体21与连接单元3的快速分离。

在一些实施例中，调姿机构4包括第一平台41、第二平台43和多个支链42，第一平台41和第二平台43沿上下方向间隔开地设置，多个支链42中的每一者与第一平台41和第二平台43中的每一者相连，第一平台41用于与运输设备的底部相连，第二平台43与锁定机构5相连。

由此，通过调整支链42可以调整第一平台41和第二平台43之间的相对位置，从而调整锁定机构5的位置和姿态。

例如，如图6至图8所示，调姿机构4采用Stewart平台并联机构。

在一些实施例中，机器人连接部为锁槽25，锁定机构5包括锁舌55和驱动组件。锁舌55在锁定位置和释放位置之间可活动地设置，位于锁定位置的锁舌55与锁槽25的槽壁钩挂配合，以便将机器人本体21锁定在运输设备的底部，位于释放位置的锁舌55脱离锁槽25，以便能够释放机器人本体21。驱动组件与锁舌55相连以便驱动锁舌55在锁定位置和释放位置之间活动。

将机器人连接部设为锁槽25，利用锁舌55与锁槽25的槽壁钩挂配合方便将机器人本体21锁定在运输设备的底部，利用锁舌55脱离锁槽25能够释放机器人本体21。利用锁舌55在锁定位置和释放位置之间活动，即可方便的机器人本体21与连接单元3之间的锁定和分离，从而有利于进一步提高机器人本体的作业部署效率和回收效率。

在一些实施例中，锁定机构5进一步包括连接架54，连接架54与调姿机构4相连，连接架54上设有滑轨58，锁舌55沿滑轨58的延伸方向可活动地设置在连接架54上。

驱动组件包括转盘53和滑动件532，转盘53可转动地设置在连接架54上，转盘53上设有转盘槽531，转盘槽531沿预设方向延伸。滑动件532的至少一部分配合在转盘槽531内，滑动件532与锁舌55相连，以便在转盘53转动时通过滑动件532带动锁舌55在锁定位置和释放位置之间移动。

例如，转盘53沿顺时针方向转动时，至少一部分配合在转盘槽531内的滑动件532带动锁舌55朝向锁定位置活动。转盘53沿逆时针方向转动时，至少一部分配合在转盘槽531内的滑动件532带动锁舌55朝向释放位置活动，从而利用转盘53和滑动件532驱动锁舌55在锁定位置和释放位置之间活动。

优选地，滑轨58的延伸方向与锁定位置和释放位置的布置方向一致。

优选地，滑轨58的延伸方向与转盘53的径向一致。

在一些实施例中，锁槽25和锁舌55中的每一者设有多个，多个锁槽25和多个锁舌55一一对应，多个锁槽25在机器人本体21上间隔均布，多个锁舌55在转盘53上沿转盘53的周向间隔均布。

优选地，锁舌55上设有滑块57，滑块57与滑轨58配合。连接架54上设有避让槽541，滑动件532的至少一部分伸入避让槽541内而与滑块57相连。

例如，如图6和图8所示，锁槽25和锁舌55中的每一者设有四个，四个锁槽25和四个锁舌55一一对应。四个锁槽25中其中两者沿机器人本体21的前后方向间隔布置，四个锁槽25中的另外两者沿机器人本体21的左右方向间隔布置，四个锁舌55沿转盘53的周向间隔均布。

在一些实施例中，驱动组件进一步包括蜗轮514、蜗杆522和电机526。蜗轮514与转盘53相连，以便通过蜗轮514带动转盘53转动。蜗杆522与蜗轮514配合，以便通过蜗杆522带动蜗轮514转动。电机526与蜗杆522相连，以便通过电机526带动蜗杆522转动。

例如，电机526沿顺时针方向转动时，电机526驱动蜗杆522转动，蜗杆522带动蜗轮514转动，蜗轮514带动转盘53沿顺时针方向转动，从而至少一部分配合在转盘槽531内的滑动件532带动锁舌55朝向锁定位置活动。电机526沿逆时针方向转动时，电机526驱动蜗杆522转动，蜗杆522带动蜗轮514转动，蜗轮514带动转盘53沿逆时针方向转动，从而至少一部分配合在转盘槽531内的滑动件532带动锁舌55朝向释放位置活动。

由此，当锁舌55与锁槽25相连，实现机器人本体21与连接单元3之间的稳定连接时，利用蜗轮514与蜗杆522之间的自锁性可以有效避免锁舌55与锁槽25脱离，从而有效避免运输过程中机器人本体21从运输设备上脱离，进而有利于提高运输过程中机器人本体21的安全性。

在一些实施例中，调姿机构4包括连接板44，连接架4与连接板44相连，连接板44设置在锁定机构5上，蜗轮514、蜗杆522和电机526中的每一者设置在转盘53和连接板44之间，电机526的电机座523与连接板44相连，蜗轮514和蜗杆522中的每一者可转动地与连接板44相连。

驱动组件进一步包括蜗轮轴、蜗轮轴承和蜗轮轴承座，蜗轮514与蜗轮轴相连，蜗轮轴与蜗轮轴承的内圈相连，蜗轮轴承的外圈与蜗轮轴承座相连，蜗轮轴承座与连接板44相连，从而将蜗轮514安装在设定位置。其中，蜗轮514、蜗轮轴、蜗轮轴承和蜗轮轴承座组成蜗轮轴系51。转盘53通过转盘连接杆533与蜗轮514相连。锁定机构5进一步包括蜗杆轴承和蜗杆轴承座521，蜗杆522与蜗杆轴承的内圈相连，蜗杆轴承的外圈与蜗杆轴承座521相连，蜗杆轴承座521与连接板44相连，从而将蜗杆522安装在设定位置。其中，蜗杆522、蜗杆轴承和蜗杆轴承座521组成蜗杆轴系52。

优选地，驱动组件进一步包括联轴器524和减速器525，电机526的输出轴与减速器525相连，减速器525的输出轴通过联轴器524与蜗杆522相连。

随着移动机器人应用领域和范围的不断扩展，传统单台移动机器人已难以适应复杂环境中的作业需求，如废墟中的人员救援，狭窄环境中的障碍物清理等。多机器人协同相比于单台机器人具有鲁棒性强、可拓展性高、灵活性优等诸多优势，有望实现在复杂环境中的强作业能力。

在一些实施例中，移动机器人组件2设有多个，多个移动机器人组件2中的每一者的运输设备连接部与运输设备的底部相连。

由此，多个移动机器人组件2可以相互协作，以提高作业能力。

在一些实施例中，如图3和图6所示，运输设备包括运输设备本体和连接架16，连接架16与运输设备的底部相连，运输设备连接部与连接架16相连。

例如，如图1、图2、图3、图4、图5、图12和图13所示，运输设备为运载车1，运载车1包括运载车本体(运输设备本体)和连接架16，运载车本体包括车头组件11、车轮组件12、货舱13、底盘组件14、挡泥板15和舱门19。货舱13为运载车1的运输舱，舱门17的后部敞开，舱门19设置在货舱13的后部，以便利用舱门19封堵货舱13的开口。车轮组件12和挡泥板15设置在底盘组件14的下部，底盘组件14包括底盘横梁141，连接架16与底盘横梁141相连，运输设备连接部与连接架16相连。

在一些实施例中，运输设备进一步包括遮挡板17，运输设备连接部与运输设备本体的底部相连，遮挡板17在遮挡位置和避让位置之间可活动地设置在运输设备本体上，位于遮挡位置的遮挡板17位于机器人本体21的外侧以便遮挡机器人本体21，位于避让位置的遮挡板17位于连接架16的上方。

例如，如图1至图5所示，遮挡板17通过合页171与货舱13的侧壁相连，遮挡板17通过摆动在遮挡位置和避让位置之间活动。

如图4所示，位于遮挡位置的遮挡板17位于机器人本体21的外侧，此时利用遮挡板17可以遮挡机器人本体21。如图1和图5所示，位于避让位置的遮挡板17位于连接架16的上方，此时移动机器人本体21可以从运载车1的旁侧进出。

下面以图1至图15所示的移动机器人作业系统100为例，介绍根据本发明实施例的移动机器人作业系统100的工作过程。其中，运输设备为运载车1、移动机器人组件2设置四个为例。

连接单元3的运输设备连接部与运载车1的连接架16相连，实现连接单元3与运载车1的连接。当机器人本体21需要进行远距离奔袭作业时，利用锁定机构5的锁舌55与机器人本体21上的锁槽25相连，而将机器人本体21锁定在运载车1上，从而可以利用运载车1将机器人本体21运输到目的地附近。

当机器人本体21到达目的地附近进行作业部署时，锁槽25从锁舌55上脱离，从而释放机器人本体21，机器人本体21可以进行作业。

如图11和图12所示，移动机器人作业系统100用于地震后的协同救援。具体地，如图6所示，机器人本体21包括机器人轮组22和机器人主体，机器人轮组22设置在机器人主体的底部，以便利用机器人轮组22驱动机器人本体21运动，锁槽25设置在机器人主体的上部。移动机器人组件2进一步包括操作臂23和视觉感知系统24，操作臂23和视觉感知系统24设置在机器人主体上。其中，机器人轮组22、机器人主体、操作臂23和视觉感知系统24组成移动机器人，多个移动机器人组成移动作业单元。如图12所示，机器人主体上设有担架挂杆26。用于救助伤员8的担架9为可以折叠的担架，担架9的一端设有两个担架轮91。

初始，担架9处于折叠状态并挂载于担架挂架26上。然后，多个移动机器人协同去搜救伤员。当搜救到伤员后，通过移动机器人操作臂23将担架9取下，然后将担架9展开，多个移动机器人协助被救伤员8躺于担架9上，至少1个移动机器人用操作臂23夹持担架9的一端，拖动担架9，最终将被救伤员8转移到运载车1的货舱13中，最后利用运载车1将被救伤员8快速送到医院，实现及时救治。

在运载车1行驶过程中，若遇到障碍物或者遇到凹坑，多个移动机器人可以从锁定机构5上脱离，并且相互协作将障碍物7移开，或者，多个移动机器人协同搬运石板并利用石板对凹坑进行填充，便于运载车1通过。

此外，在运载车1行驶过程中，若非驱动轮发生故障。多个移动机器人可以相互协作替代故障车轮18。具体地，如图13所示，利用调姿机构4使连接单元3伸长使多个移动机器人的机器人轮组22与地面6接触，并将故障车轮18撑离地面6，从而利用多个移动机器人代替故障车轮18，辅助运载车1稳定运行。多个移动机器人与运载车1可以实现自动连接(自组装)和自动分离(自分离)。

根据本发明实施例的移动机器人作业系统100具有以下优点：

(1)机器人本体21通过连接单元3挂载于运载车1的底部，通过运载车1将机器人本体21运输到目的地附近；有利于在长距离奔袭作业中节省机器人本体21的能耗，增强其有效作业时间；

(2)机器人本体21通过连接单元3挂载于运载车1的底部，有利于节约运载车1的货舱空间，可用于搭载其他重要物质或者人员；同时机器人本体21挂载于运载车1的底部；有利于增强其快速部署和回收能力；

(3)机器人本体21和运载车1的关系效仿自然界共生现象；在运载车1的车轮故障等情况下，机器人本体21可以支撑运载车1，协助其稳定运行；运载车1也可以为机器人本体21节约能耗或者为其充电；同时分离后的多个机器人本体21可以协同作业；有利于增强作业功能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，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。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。