CN105818670A - 轮式机器人弹性减震底盘结构 - Google Patents

轮式机器人弹性减震底盘结构 Download PDF

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Abstract

一种轮式机器人弹性减震底盘结构包括底盘主体、驱动轮、驱动电机、电机安装架以及万向轮。所述驱动轮、驱动电机以及电机安装架固连在一起，驱动电机能够带动驱动轮转动。所述万向轮安装在底盘主体下方。本发明轮式机器人弹性减震底盘结构还设有合页和拉簧。所述电机安装架的一端通过合页与底盘主体铰接，电机安装架的另一端通过拉簧与底盘主体弹性连接。本发明可以时刻确保驱动轮着地，避免了驱动轮打滑和空转的缺陷，同时可以起到减震作用。

Description

轮式机器人弹性减震底盘结构
技术领域
本发明涉及一种轮式机器人弹性减震底盘结构，尤其是一种在不平的路面也能行走平稳的轮式机器人弹性减震底盘结构。
背景技术
目前现有轮式机器人底盘结构，能够实现机器人在平整环境下的行走要求。但是其存在越障能力弱，运动平稳性差等性能缺陷，且其本身存在结构较复杂、占位空间较多、比较笨重的缺点。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种轮式机器人弹性减震底盘结构，所述轮式机器人弹性减震底盘结构能够确保驱动轮在不平的路面时始终贴合地面，保有摩擦，行走平稳。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮式机器人弹性减震底盘结构，包括底盘主体、驱动轮、驱动电机、电机安装架以及万向轮，所述驱动轮、驱动电机以及电机安装架固连在一起，驱动电机能够带动驱动轮转动，所述万向轮安装在底盘主体下方，还设有合页和拉簧，所述电机安装架的一端通过合页与底盘主体铰接，电机安装架的另一端通过拉簧与底盘主体弹性连接。
作为本发明的进一步改进，所述底盘主体和电机安装架上各设有一个螺栓，拉簧两端分别设有弯钩，螺栓上设有孔，所述拉簧的弯钩伸入螺栓的孔内挂接。
作为本发明的进一步改进，所述合页包括上页片、下页片以及连接于上页片和下页片之间的中间销轴，上页片和下页片之间能够相对张开和闭合，所述上页片与电机安装架固定，所述下页片与底盘主体固定。
作为本发明的进一步改进，所述上页片与电机安装架之间以及下页片与底盘主体之间均通过螺丝件固定。
作为本发明的进一步改进，所述电机安装架位于底盘主体上方，所述底盘主体设有通孔，驱动轮从底盘主体上方穿过通孔而露出于底盘主体下方。
作为本发明的进一步改进，所述电机安装架包括与底盘主体平行的第一壁面以及自第一壁面垂直向上一体延伸的第二壁面，上页片与第一壁面相连，拉簧与第二壁面相连，所述驱动电机和驱动轮位于第二壁面的内外两侧。
作为本发明的进一步改进，设有将万向轮锁定至底盘主体的万向轮安装件，所述万向轮安装件与万向轮分别位于底盘主体的上下两侧。
作为本发明的进一步改进，所述驱动轮为两个，万向轮为三个。
作为本发明的进一步改进，所述万向轮包括第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮，所述第一万向轮位于两个驱动轮连线的前侧，第二万向轮和第三万向轮位于两个驱动轮连线的后侧。
作为本发明的进一步改进，所述第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮之间两两连线组成等腰三角形，第二万向轮和第三万向轮之间的连线是三角形的底边，第一万向轮和第二万向轮之间的连线以及第一万向轮和第三万向轮之间的连线是三角形的两腰，所述两个驱动轮于三角形底边的中线所在的竖直面上互为镜像对称。
本发明的有益效果是：本发明轮式机器人弹性减震底盘结构，因为其电机安装架的一端通过合页与底盘主体连接，电机安装架的另一端通过拉簧与底盘主体连接，合页提供给驱动轮随着障碍能够弹性调整的微动空间，拉簧提供向地面趋向拉紧驱动轮的力，从而万向轮的最低点和驱动轮的最低点始终保持在同一水平面，即运动过程中，在拉簧作用下可以时刻确保驱动轮着地，避免了驱动轮打滑和空转的缺陷，即越障失败，同时可以起到减震作用。
附图说明
图1为本发明轮式机器人弹性减震底盘结构的立体组合图(图示内容为去除了其中一个驱动轮及相关附件)。
对照以上附图，作如下补充说明：
1---底盘主体2---万向轮安装件
3---拉簧4---螺栓
5---驱动轮6---驱动电机
7---电机安装架71---第一壁面
72---第二壁面8---合页
81---上页片82---下页片
83---销轴9---万向轮
91---第一万向轮92---第二万向轮
93---第三万向轮10---螺丝件
11---通孔
具体实施方式
一种轮式机器人弹性减震底盘结构，包括底盘主体1、驱动轮5、驱动电机6、电机安装架7以及万向轮9。所述驱动轮5、驱动电机6以及电机安装架7固连在一起，驱动电机6能够带动驱动轮5转动。所述万向轮9安装在底盘主体1下方。本发明轮式机器人弹性减震底盘结构还设有合页8和拉簧3。所述电机安装架7的一端通过合页8与底盘主体1铰接，电机安装架7的另一端通过拉簧3与底盘主体1弹性连接。合页8的作用是提供给驱动轮5随着障碍能够弹性调整的微动空间，拉簧3的作用是提供向地面趋向拉紧驱动轮5的力。
所述底盘主体1和电机安装架7上各设有一个螺栓4，拉簧3两端分别设有弯钩，螺栓4上设有孔，所述拉簧3的弯钩伸入螺栓4的孔内挂接，从而拉簧3的两端分别固定在电机安装架7和底盘主体1上。
所述合页8包括上页片81、下页片82以及连接于上页片81和下页片82之间的中间销轴83。所述上页片81和下页片82之间能够相对张开和闭合。所述上页片81与电机安装架7固定，所述下页片82与底盘主体1固定。合页8的上页片81和下页片82能够相对张开和闭合，从而驱动轮5能够适应性地根据障碍上下调整高度。
所述上页片81与电机安装架7之间以及下页片82与底盘主体1之间均通过螺丝件10固定。
所述电机安装架7位于底盘主体1上方，所述底盘主体1设有通孔11，驱动轮5从底盘主体1上方穿过通孔11而露出于底盘主体1下方。因为与驱动轮5固接的电机安装架7，其两端是通过合页8以及拉簧3活动连接于底盘主体1上的，所以，驱动轮5在通孔11内能够适应性地根据障碍上下调整高度。
电机安装架7的具体形态为：所述电机安装架7包括与底盘主体1平行的第一壁面71以及自第一壁面71垂直向上一体延伸的第二壁面72。
驱动轮5、驱动电机6以及电机安装架7的相对位置关系为：所述上页片81与第一壁面71相连，拉簧3与第二壁面72相连。所述驱动电机6和驱动轮5位于第二壁面72的内外两侧。
本发明轮式机器人弹性减震底盘结构设有将万向轮9锁定至底盘主体1的万向轮安装件2，所述万向轮安装件2与万向轮9分别位于底盘主体1的上下两侧。
优选实施方式中，驱动轮5以及万向轮9的数量分别限定为：所述驱动轮5为两个，万向轮9为三个，从而保证了驱动过程以及转向过程中的平稳性。所述万向轮9包括第一万向轮91、第二万向轮92、第三万向轮93。驱动轮5和万向轮9的分布状态为：所述第一万向轮91位于两个驱动轮5连线的前侧，第二万向轮92和第三万向轮93位于两个驱动轮5连线的后侧。所述第一万向轮91、第二万向轮92、第三万向轮93之间两两连线组成等腰三角形，第二万向轮92和第三万向轮93之间的连线是三角形的底边，第一万向轮91和第二万向轮92之间的连线以及第一万向轮91和第三万向轮93之间的连线是三角形的两腰。所述两个驱动轮5于三角形底边的中线所在的竖直面上互为镜像对称。
本发明轮式机器人弹性减震底盘结构，由于机器人本体自重在底盘主体1上施加向下的载荷，且驱动轮5、驱动电机6、电机安装架7固连着地，因此，当遇到凸起和凹陷等障碍时，由于载荷的作用，底盘主体1具有绕着合页8的销轴83转动的趋势，从而趋向拉紧拉簧3，使得万向轮9的最低点和驱动轮5的最低点始终保持在同一水平面，即运动过程中，在拉簧3作用下可以时刻确保驱动轮5着地，避免了驱动轮5打滑和空转的缺陷，即越障失败，同时可以起到减震作用。鉴于机器人的使用环境，障碍的尺寸大小限于5mm以内。

Claims (10)

1.一种轮式机器人弹性减震底盘结构，包括底盘主体、驱动轮、驱动电机、电机安装架以及万向轮，所述驱动轮、驱动电机以及电机安装架固连在一起，驱动电机能够带动驱动轮转动，所述万向轮安装在底盘主体下方，其特征是：还设有合页和拉簧，所述电机安装架的一端通过合页与底盘主体铰接，电机安装架的另一端通过拉簧与底盘主体弹性连接。
2.根据权利要求1所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述底盘主体和电机安装架上各设有一个螺栓，拉簧两端分别设有弯钩，螺栓上设有孔，所述拉簧的弯钩伸入螺栓的孔内挂接。
3.根据权利要求1所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述合页包括上页片、下页片以及连接于上页片和下页片之间的中间销轴，上页片和下页片之间能够相对张开和闭合，所述上页片与电机安装架固定，所述下页片与底盘主体固定。
4.根据权利要求3所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述上页片与电机安装架之间以及下页片与底盘主体之间均通过螺丝件固定。
5.根据权利要求3所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述电机安装架位于底盘主体上方，所述底盘主体设有通孔，驱动轮从底盘主体上方穿过通孔而露出于底盘主体下方。
6.根据权利要求5所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述电机安装架包括与底盘主体平行的第一壁面以及自第一壁面垂直向上一体延伸的第二壁面，上页片与第一壁面相连，拉簧与第二壁面相连，所述驱动电机和驱动轮位于第二壁面的内外两侧。
7.根据权利要求1所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：设有将万向轮锁定至底盘主体的万向轮安装件，所述万向轮安装件与万向轮分别位于底盘主体的上下两侧。
8.根据权利要求1或7所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述驱动轮为两个，万向轮为三个。
9.根据权利要求8所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述万向轮包括第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮，所述第一万向轮位于两个驱动轮连线的前侧，第二万向轮和第三万向轮位于两个驱动轮连线的后侧。
10.根据权利要求9所述的轮式机器人弹性减震底盘结构，其特征是：所述第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮之间两两连线组成等腰三角形，第二万向轮和第三万向轮之间的连线是三角形的底边，第一万向轮和第二万向轮之间的连线以及第一万向轮和第三万向轮之间的连线是三角形的两腰，所述两个驱动轮于三角形底边的中线所在的竖直面上互为镜像对称。
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