CN105235464A - 一种轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动机器人的万向随动缓冲减振装置，缓冲盒、弹簧柱、外接板、万向球组件、内接板、缓冲压簧、导轨、滑块组件，其特征是导轨固定在缓冲盒底中心位置，两个弹簧柱对称分布在导轨两侧，两个缓冲压簧分别套在两个弹簧柱上，内接板底部的两个孔分别套在弹簧柱上，外接板底部和万向球组件连接在一起。本发明具有结构合理、稳定可靠、承载能力大等优点，特别适用于负载大的室内或室外移动机器人平台上。通过外接板带动内接板，内接板沿导轨上下移动，并带动弹簧沿弹簧柱伸缩，从而利用弹簧的储能效应达到了缓冲减振的目的，并增强了移动机器人对不平整路面的通过能力。

Description

一种轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置

技术领域

本发明涉及一种移动机器人的万向随动缓冲减振装置，属于机械工程/机器人技术领域。

背景技术

移动机器人是集环境感知、自主移动、任务执行等于一体的机电综合系统。根据移动方式，移动机器人可分为：轮式移动机器人、步行移动机器人、爬行移动机器人以及履带式移动机器人等。根据工作环境，移动机器人可分为室内移动机器人和室外移动机器人。对于轮式移动机器人来说，应用于实际的室内或室外环境中时，路面上不可避免的障碍(小的凸起或凹坑)、平台制造装配过程中带入的累计误差、驱动轮及随动轮的不一致磨损，这些因素可能会导致机器人的各个支撑轮不会同时着地，进而会导致移动机器人移动误差增大、无法移动或者局部过载。因此，为轮式移动机器人设计可靠的缓冲减振装置是十分必要的。

发明内容

本发明目的是提供一种轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，以便于轮式移动机器人在移动过程中能够适应路面的不平整性，使各个支撑轮的负载更加均匀，减轻机器人在移动过程中的振动。

为实现上述目的，本发明提供了一种轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，包括缓冲盒、相互连接的内接板及外接板、安装在外接板底部的万向球组件，缓冲盒内中心位置处设置导轨、与导轨对称设置的弹簧柱，导轨上设置有与导轨滑动连接的滑块组件，两根弹簧柱与内接板连接，弹簧柱上还套接有缓冲压簧。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，外接板和内接板通过螺栓连接。

本发明所述的种轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，内接板通过螺栓与滑块组件连接。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，缓冲压簧套接在内接板上方的弹簧柱上。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，内接板为L型连接板。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，内接板为T型连接板。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，外接板为L型连接板。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，外接板上设置有滑道及与滑道滑动连接的滑块，万向球组件与滑块连接。滑道的设置实现了万向球组件根据需要改变位置。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，外接板底部安装与万向球组件连接的扭杆弹簧。当遇到阻碍时，万向球组件在后退时通过扭杆弹簧的作用使其脱离障碍物。

本发明所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，外接板底部开槽，槽内一端安装扭转弹簧，另一端安装卡扣，扭转弹簧上连接支撑杆。支撑的设置方便了用户更换万向球组件。

发明通过弹簧柱上的缓冲压簧的弹性伸缩，减小的轮式移动机器人在路面的不平整时受到的震动。同时实现了轮式移动机器人顺利通过障碍物且方便更换万向球组件的目的。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置去掉缓冲盒后的结构示意图；

图3为本发明实施例1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置中内接板的结构示意图；

图4为本发明实施例1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置中外接板的结构示意图；

图5a为本发明实施例2所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置中内接板一侧的结构示意图；

图5b为本发明实施例2所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置中内接板另一侧的结构示意图；

图6为本发明实施例3所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置中外接板的结构示意图；

图7为本发明实施例4所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置中外接板的结构示意图；

图8为本发明实施例5所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置去掉缓冲盒后的结构示意图。

图中：

1、缓冲盒；2、弹簧柱；3、外接板；31、滑道；32、滑块；33、卡扣；34、支撑轴；35、扭杆弹簧；4、万向球组件；5、万向球组件；6、内接板；7、缓冲压簧；8、滑块组件；9、导轨；10、缓冲压簧；11、弹簧柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构进行详细解释说明。

实施例1

如图1-3所示，本发明提供了一种轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，包括缓冲盒1、相互连接的内接板6及外接板3、安装在外接板底部的万向球组件4和5，缓冲盒内中心位置处设置导轨8、与导轨对称设置的弹簧柱2和11，导轨上设置有与导轨滑动连接的滑块组件9，两根弹簧柱与内接板连接，弹簧柱上还套接有缓冲压簧7和10。

具体实施过程中，外接板3和内接板6通过螺栓连接。

进一步地，内接板通过螺栓与滑块组件9连接。

缓冲压簧7、缓冲弹簧10分别套接在内接板上方的弹簧柱11、弹簧柱2上。

分别如图3、图4所示，内接板为L型连接板，外接板为L型连接板。

本发明的缓冲盒1固定在移动机器人本体上后，在机器人自重和负载的作用下，万向球组件4和万向球组件5的球头将和路面接触。当机器人在驱动轮的驱动下在不平整路面上行走时，万向球组件4和万向球组件5承受的载荷也将动态变化，从而依次带动外连接板3、内连接板6和滑块组件9沿导轨8往复移动，同时推动缓冲压簧7和缓冲压簧10分别沿弹簧柱11和弹簧柱2弹性伸缩，从而实现了能力的自适应释放和存储。本发明作为一套独立的组件，可以根据移动机器人的具体结构和负载情况，选择安装位置和组件数量。

具体实施过程中，本发明所述的万向球组件一般为万向滚珠、万向球等具备旋转功能的结构。

实施例2

如图5a、图5b所示轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其与实施例1的区别为，内接板型T型连接板。

作为可变换的实施方式，本发明中所有实施方式均可参照本实施例将内接板设为T型连接板。

实施例3

如图6所示的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其在实施例1的基础上，外接板上增设有滑道31、及与滑道滑动连接的滑块32，万向球组件与滑块连接。

作为可变换的实施方式，本发明中所有实施方式均可参照本实施例在外接板上增设有滑道、及与滑道滑动连接的滑块。

实施例4

如图7所示的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其在实施例1的基础上，外接板底部开槽，槽内一端安装扭转弹簧(图中未示出)，另一端安装卡扣33，扭转弹簧上连接支撑杆34。

具体实施过程中，当万向球组需要更换时，用户可将支撑轴通过卡扣拔出置于地面，将整个外接板抬高方便更换。具体实施过程中支撑轴可选的为长度可调节支撑杆。

作为可变换的实施方式，本发明中所有实施方式均可参照本实施例在外接板底部开槽，并在槽内一端安装扭转弹簧(图中未示出)，另一端安装卡扣33，扭转弹簧上连接支撑杆。

实施例5

如图8所示的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其在实施例1的基础上，外接板底部安装与万向球组件连接的扭杆弹簧35。

作为可变换的实施方式，本发明中所有实施方式均可参照本实施例设置扭杆弹簧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，包括

缓冲盒(1)、相互连接的内接板(6)及外接板(3)、安装在外接板底部的万向球组件(4、5)，

缓冲盒内中心位置处设置导轨(8)、与导轨对称设置的弹簧柱(2、11)，导轨上设置有与导轨滑动连接的滑块组件(9)，

两根弹簧柱与内接板连接，弹簧柱上还套接有缓冲压簧(7、10)。

2.根据权利要求1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，外接板(3)和内接板(6)通过螺栓连接。

3.根据权利要求1或2所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，内接板通过螺栓与滑块组件(9)连接。

4.根据权利要求1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，缓冲压簧(7、10)套接在内接板上方的弹簧柱上。

5.根据权利要求1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，内接板为L型连接板。

6.根据权利要求1所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，内接板为T型连接板。

7.根据权利要求5或6所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，外接板为L型连接板。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，外接板上设置有滑道(31)及与滑道滑动连接的滑块(32)，万向球组件与滑块连接。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，外接板底部安装与万向球组件连接的扭杆弹簧。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的轮式移动机器人的万向随动缓冲减振装置，其特征在于，外接板底部开槽，槽内一端安装扭转弹簧(33)，另一端安装卡扣(34)，扭转弹簧上连接支撑杆(35)。