CN106004245B - 行走装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行走装置。行走装置用于机器人，行走装置包括连接组件、支撑轴、两个车轮及驱动组件。支撑轴穿设并固定连接连接组件。两个车轮转动设置在支撑轴上。驱动组件安装在连接组件上，驱动组件用于驱动两个车轮转动。本发明还公开了一种机器人。上述行走装置及机器人中，两个车轮转动地设置在同一个支撑轴上，支撑轴的支撑点受力比较分散，支撑轴不易变形。

Description

行走装置及机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，更具体而言，涉及一种行走装置及机器人。

背景技术

现有的机器人脚轮为了实现左右轮差速，通常将左右轮分别与两个支撑轴连接，但是这样的连接方式导致每个轮的支撑轴单点支撑，支撑轴局部压强较大，支撑轴容易变形。

发明内容

本发明实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施方式需要提供一种行走装置及机器人。

本发明实施方式的行走装置，用于机器人，所述行走装置包括：

连接组件；

穿设并固定连接所述连接组件的支撑轴；

转动设置在所述支撑轴上的两个车轮；及

安装在所述连接组件上的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述两个车轮转动。

上述行走装置中，两个车轮转动地设置在同一个支撑轴上，支撑轴的支撑点受力比较分散，支撑轴不易变形。

在某些实施方式中，所述连接组件包括：

间隔设置的两个套筒，所述支撑轴穿设并固定连接所述两个套筒；及

横梁，所述横梁固定连接所述两个套筒。

在某些实施方式中，所述两个车轮通过轴承转动设置在所述支撑轴上。

在某些实施方式中，每个所述车轮包括：

转动轮，所述转动轮转动设置在所述支撑轴上；及

从动件，所述从动件由所述驱动组件驱动，所述从动件固定连接所述转动轮。

在某些实施方式中，所述从动件与所述转动轮同轴设置，所述驱动组件包括两个驱动件，每个所述驱动件与每个所述从动件配合连接。

在某些实施方式中，所述驱动组件包括两个驱动电机，每个所述驱动电机用于驱动每个所述驱动件转动以带动所述车轮转动。

在某些实施方式中，每个所述驱动电机用于驱动每个所述驱动件正转和/反转。

在某些实施方式中，所述两个驱动件的转动轴线位于所述支撑轴沿所述支撑轴长度方向的轴线的上方。

在某些实施方式中，所述连接组件包括两个连接板及两个连接片，每个所述连接板连接每个所述连接片及每个所述套筒，每个所述连接板开设有第一通孔，每个所述驱动电机包括本体及凸设在所述本体上的配合部，所述本体穿设所述第一通孔，所述连接片开设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同轴设置，所述配合部穿设所述第二通孔，所述本体固定连接所述连接片。

在某些实施方式中，所述连接组件包括与所述横梁固定连接的纵梁，所述纵梁在与两个所述第一通孔对应的位置开设有两个固定孔，每个所述本体收容在每个所述固定孔中并固定在所述纵梁上。

在某些实施方式中，所述两个固定孔间隔开设在所述纵梁上且贯穿所述纵梁。

在某些实施方式中，所述行走装置包括万向轮，所述万向轮固定连接在所述纵梁上，并与所述两个车轮呈三角形状分布。

本发明实施方式的机器人，包括上述任一实施方式所述的行走装置。

上述机器人中，两个车轮转动地设置在同一个支撑轴上，支撑轴的支撑点受力比较分散，支撑轴不易变形。

本发明实施方式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，或通过本发明实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的行走装置的立体示意图；

图2是本发明实施方式的行走装置的截面示意图；

图3是本发明实施方式的行走装置的横梁的立体示意图；

图4是本发明实施方式的行走装置的车轮的立体示意图；

图5是本发明实施方式的行走装置的平面示意图；

图6是本发明实施方式的行走装置的车轮及驱动件连接的截面示意图；

图7是本发明实施方式的行走装置的驱动电机的立体示意图；

图8是本发明实施方式的行走装置的套筒及连接板的立体示意图；

图9是本发明实施方式的行走装置的连接片的立体示意图。

主要元件及符号说明：

行走装置100、连接组件12、套筒122、横梁124、顶板1242、侧板1244、螺母125、连接板126、第一通孔1262、连接片128、轴孔1282、第二通孔1284、纵梁129、固定孔1292、支撑轴14、车轮16、转动轮162、从动件164、驱动组件18、驱动件182、驱动电机184、转动轴1842、本体1844、配合部1846、轴承20、万向轮22。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；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。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。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1及图2，本发明实施方式的行走装置100，包括连接组件12、支撑轴14、两个车轮16及驱动组件18。支撑轴14穿设并固定连接连接组件12。两个车轮16转动设置在支撑轴14上。驱动组件18安装在连接组件12上，驱动组件18用于驱动两个车轮16转动。

上述行走装置100中，两个车轮16转动地设置在同一个支撑轴14上，支撑轴14的支撑点受力比较分散，支撑轴14不易变形。

具体地，在本发明实施方式中，支撑轴14与连接组件12之间为面接触，支撑轴14与连接组件12之间通过接触面互相受力，使得支撑轴14的受力面积较大，受力较分散，支撑轴14不易变形。

在本发明实施方式中，两个车轮16分别转动设置在支撑轴14的两端，连接组件12及驱动组件18设置在两个车轮16之间的支撑轴14上，如图2所示。

如此，行走装置100的结构紧凑，行走装置100的重心在两个车轮16之间，使得行走装置100在行走时有较高的稳定性。

在某些实施方式中，连接组件12包括横梁124及两个套筒122。两个套筒122间隔设置，支撑轴14穿设并固定连接两个套筒122。横梁124固定连接两个套筒122，如图1所示。

如此，支撑轴14固定连接在两个套筒122上，通过横梁124固定连接两个套筒122，两个套筒122的相对位置得以固定，保证了行走装置100行走时的稳定性。

在某些实施方式中，支撑轴14的中间部分呈圆柱状，套筒122形成有与支撑轴14的形状对应的孔。

如此，支撑轴14及套筒122容易制造，节约行走装置100的制造成本。

当然，在其他实施方式中，支撑轴14的形状及套筒122的孔的形状也可以有其他选择，例如支撑轴14的中间部分呈长方体状，套筒122的孔的横截面形状为与之对应的方形。

在本发明实施方式中，如图3所示，横梁124包括顶板1242及两个侧板1244，横梁124的横截面呈倒置”U”形，套筒122的外表面与顶板1242贴合且套筒122设置在两个侧板1244之间。

如此，顶板1242与套筒122的外表面贴合，使得横梁124受到的压力较为均匀地传递到套筒122上。套筒122设置在两个侧板1244之间，两个侧板1244进一步限定了套筒122的位置，增加行走装置100行走的稳定性。

在某些实施方式中，横梁124与两个套筒122通过多个螺钉固定连接。

如此，横梁124与两个套筒122的连接方式简单，容易拆装。

在某些实施方式中，两个车轮16通过轴承20转动设置在支撑轴14上，如图2所示。

如此，支撑轴14与车轮16的转动连接的方式简单，且两个车轮16之间的转动不会互相影响，使得两个车轮16可实现差速转动。

在本发明实施方式中，支撑轴14在与两个车轮16转动连接的部位的两侧形成有外螺纹，连接组件12包括两个螺母125，螺母125与支撑轴14通过螺纹连接，如图1所示。

如此，螺母125防止车轮16脱离支撑轴14。

当然，在其他实施方式中，也可以通过其他方式防止车轮16与支撑轴14分离，例如在支撑轴14的两端开设限位销孔，在限位销孔安装限位销轴，限位销轴可防止车轮16与支撑轴14分离。

在某些实施方式中，如图4所示，车轮16包括转动轮162及从动件164。转动轮162转动设置在支撑轴14上。从动件164由驱动组件18驱动，从动件164固定连接转动轮162。

如此，从动件164与转动轮162固定连接，实现从动件164与转动轮162同角速度转动，转动轮162的转动速度易于控制，从动件164与转动轮162的传动效率高且结构简单。

在某些实施方式中，从动件164与转动轮162同轴设置，驱动组件18包括两个驱动件182，每个驱动件182与每个从动件164配合连接，如图5所示。

如此，从动件164与转动轮162同轴设置，通过驱动从动件164转动，可实现转动轮162绕支撑轴14转动，使得车轮16转动平稳。两个驱动件182分别与两个从动件164配合连接，使得两个从动件164的转动不互相影响，可实现两个车轮16差速转动。

在某些实施方式中，如图1所示，驱动组件18包括两个驱动电机184，每个驱动电机184用于驱动每个驱动件182转动以带动车轮16转动。

如此，由驱动电机184提供动力带动驱动件182运转，驱动电机184的动力输出平稳且容易控制。两个驱动件182分别由两个驱动电机184驱动，通过分别控制两个驱动电机184不同速地转动，可实现两个车轮16差速转动。

在某些实施方式中，每个驱动电机184用于驱动每个驱动件182正转和/或反转。

如此，通过驱动电机184驱动两个驱动件182正转和/或反转，两个驱动件182带动两个从动件164正转和/或反转，进而两个从动件164带动两个车轮16正转及反转，正转或反转，两个车轮16地转动方向不互相影响，使得行走装置100可以前进行走或倒退行走，也可以实现原地转弯，行走装置100的运动模式更多样。

在某些实施方式中，两个驱动件182的转动轴线位于支撑轴14沿支撑轴14长度方向的轴线的上方。

具体地，如图5所示，两个驱动件182的转动轴线分别为X1、X2，支撑轴14长度方向的轴线为X，X1及X2均在X的上方。

如此，两个驱动件182布置在支撑轴14的上方，增大了驱动组件18的离地高度，增强了行走装置100跨越障碍的能力。

在本发明实施方式中，如图6所示，从动件164为从动齿轮，驱动件182为驱动齿轮。

如此，从动齿轮与驱动齿轮的配合简单有效，且二者传动效率高，节约用于驱动车轮16转动所需的能量。

当然，在其他实施方式中，从动件164与驱动件182的组合方式不限于以上的讨论，也可以有其他选择，例如从动件164为从动带轮，驱动件182为驱动带轮，驱动带轮转动且通过皮带带动从动带轮转动，进而带动转动轮162转动。

具体地，在本发明实施方式中，从动件164与驱动件182的配合方式为外啮合。

如此，从动件164与驱动件182的整体体积较小，使得行走装置100的结构紧凑。

当然，在其他实施方式中，从动件164与驱动件182的配合方式也可以选择为内啮合。

更具体地，如图4及图6所示，从动齿件164的一个端面与转动轮162的内侧面相贴合，转动轮162侧面呈圆形，驱动件182设置在转动轮162的侧面的范围内。

如此，驱动件182被转动轮162遮挡，使得驱动件182的转动不会受到外部元件的干扰。

在本发明实施方式中，驱动电机184包括转动轴1842，转动轴1842与驱动件182通过平键连接，如图6所示。

如此，转动轴1842将动力传输给驱动件182以带动驱动件182转动。二者采用平键连接，结构简单且易于拆装。

当然，在其他实施方式中，转动轴1842与驱动件182也可以通过其他方式连接，例如转动轴1842与驱动件182通过花键连接。

需要说明的是，上述及图示对从动件164及驱动件182的描述只用于对从动件164与驱动件182的一种实施方式的描述，不应理解为是对从动件164及驱动件182的限制。

在某些实施方式中，如图1及图7及图8所示，连接组件12包括两个连接板126及两个连接片128。每个连接板126连接每个连接片128及每个套筒122，每个连接板126开设有第一通孔1262。每个驱动电机184包括本体1844及配合部1846，配合部1846凸设在本体1844上，本体1844穿设第一通孔1262，连接片128开设有第二通孔1284，第一通孔1262与第二通孔1284同轴设置，配合部1846穿设第二通孔1284，本体1844与连接片128固定连接。

如此，通过本体1844与连接片128固定连接，使得驱动电机184固定连接在连接组件12上。同时，配合部1846穿设第二通孔1284，第二通孔1284的高度限制了驱动电机184的转动轴1842的高度，也就是限制了驱动件182的安装高度，使得驱动件182与从动件164配合顺畅。

需要说明的是，不同功率及不同大小的驱动电机184可能包括不同结构的配合部1846，而第二通孔1284的结构总是要与配合部1846的结构对应的，也就是说为了适应拥有不同配合部1846的驱动电机184，连接片128是可以更换的，以使第二通孔1284的结构与配合部1846的结构对应，上述以及图示对连接片128的结构的描述只是一种可选的实施方式，不应理解为对连接片128的限制。

在某些实施方式中，如图8所示，连接板126设置在套筒122的边缘且连接板126沿垂直于套筒122的轴线方向延伸。

优选地，在本发明实施方式中，连接板126与套筒122为一体式设计。

如此，连接板126与套筒122连接方式简单可靠。

当然，在其他实施方式中，连接板126与套筒122也可以不是一体式设计，而是通过其他连接方式连接。

在某些实施方式中，如图2及图9所示，连接片128开设有轴孔1282，用于供支撑轴14穿设轴孔1282，连接片128与连接板126通过螺钉连接。

如此，连接片128与连接板126之间的连接简单，容易拆装。

在本发明实施方式中，本体1844与连接片128通过螺钉连接。

在某些实施方式中，如图1及图2所示，连接组件12包括纵梁129，纵梁129与横梁124固定连接，纵梁129在与两个第一通孔1262对应的位置开设有两个固定孔1292，每个本体1844与每个固定孔1292配合并固定在纵梁129上。

如此，驱动组件18得以固定在连接组件12上，固定孔1292与第一通孔1262的位置对应，保证驱动电机184是水平设置的，进而保证转动轴1842是水平设置的，不会影响驱动件182与从动件164之间的配合。

在某些实施方式中，纵梁129与横梁124通过螺钉连接。

在某些实施方式中，两个固定孔1292间隔开设在纵梁129上且贯穿纵梁129。

如此，两个驱动电机184之间的安装不会互相影响，另外，固定孔1292贯穿纵梁129，使得本体1844可穿过纵梁129并固定在固定孔1292上，即是连接组件12适用于拥有较长长度的本体1844的驱动电机184。

可以理解，两个固定孔1292间隔开设，由于固定孔1292与第一通孔1262的位置是对应的，也就意味着两个第一通孔1262的位置不是相对的，进一步地，两个连接板126的位置也不是完全对应的，如图1所示。

在某些实施方式中，行走装置100还包括万向轮22，万向轮22固定连接在纵梁129上，万向轮22与两个车轮16呈三角形状分布，如图1所示。

如此，万向轮22与两个车轮16共同支撑行走装置100，使得行走装置100更稳定。

在本发明实施方式中，万向轮22通过螺栓固定连接在纵梁129上。

如此，万向轮22与纵梁129的连接方式简单，便于拆装。

本发明实施方式的机器人，包括上述任一实施方式所述的行走装置100。

上述机器人中，两个车轮16转动地设置在同一个支撑轴14上，支撑轴14的支撑点受力比较分散，支撑轴14不易变形。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，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方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种行走装置，用于机器人，其特征在于，所述行走装置包括：

连接组件；

穿设并固定连接所述连接组件的支撑轴；

转动设置在所述支撑轴上的两个车轮；及

安装在所述连接组件上的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述两个车轮转动；

所述连接组件包括：

间隔设置的两个套筒，所述支撑轴穿设并固定连接所述两个套筒；及

横梁，所述横梁固定连接所述两个套筒，所述横梁包括顶板及两个侧板，所述横梁的横截面呈倒置“ U”形，所述套筒的外表面与所述顶板贴合且所述套筒设置在两个所述侧板之间。

2.如权利要求1所述的行走装置，其特征在于，所述两个车轮通过轴承转动设置在所述支撑轴上。

3.如权利要求2所述的行走装置，其特征在于，每个所述车轮包括：

转动轮，所述转动轮转动设置在所述支撑轴上；及

从动件，所述从动件由所述驱动组件驱动，所述从动件固定连接所述转动轮。

4.如权利要求3所述的行走装置，其特征在于，所述从动件与所述转动轮同轴设置，所述驱动组件包括两个驱动件，每个所述驱动件与每个所述从动件配合连接。

5.如权利要求4所述的行走装置，其特征在于，所述驱动组件包括两个驱动电机，每个所述驱动电机用于驱动每个所述驱动件转动以带动所述车轮转动。

6.如权利要求5所述的行走装置，其特征在于，每个所述驱动电机用于驱动每个所述驱动件正转和/或反转。

7.如权利要求5所述的行走装置，其特征在于，所述两个驱动件的转动轴线位于所述支撑轴沿所述支撑轴长度方向的轴线的上方。

8.如权利要求5所述的行走装置，其特征在于，所述连接组件包括两个连接板及两个连接片，每个所述连接板连接每个所述连接片及每个所述套筒，每个所述连接板开设有第一通孔，每个所述驱动电机包括本体及凸设在所述本体上的配合部，所述本体穿设所述第一通孔，所述连接片开设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同轴设置，所述配合部穿设所述第二通孔，所述本体固定连接所述连接片。

9.如权利要求8所述的行走装置，其特征在于，所述连接组件包括与所述横梁固定连接的纵梁，所述纵梁在与两个所述第一通孔对应的位置开设有两个固定孔，每个所述本体收容在每个所述固定孔中并固定在所述纵梁上。

10.如权利要求9所述的行走装置，其特征在于，所述两个固定孔间隔开设在所述纵梁上且贯穿所述纵梁。

11.如权利要求9所述的行走装置，其特征在于，所述行走装置包括万向轮，所述万向轮固定连接在所述纵梁上，并与所述两个车轮呈三角形状分布。

12.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的行走装置。