CN108216425A - 一种组合式机器人小车底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式机器人小车底盘，包括底盘框架、支架、电机和车轮，所述底盘框架是由若干根铝方管、多个双头连接件及多个紧固件拼装而成的框架结构，所述底盘框架上安装有多个支架，每个支架上均安装有电机，每个电机输出轴安装有车轮，每个电机上还配备有电机驱动板，每个电机驱动板均与主控芯片通信连接。本发明采用框架式结构来拼装机器人小车底盘，具备装配方便外形多变等特点，能自由发挥，装配出带有特色的底盘，且底盘框架采用铝方管、双头连接件及紧固件拼装而成，坚固耐用，重复拆装不影响精度，并能配备不同的车轮或是履带，能适应不同的场合，满足不同的功能需求，方便各机械电子类专业的教学、科研、竞赛的需求。

Description

一种组合式机器人小车底盘

【技术领域】

本发明涉及机器人底盘平台的技术领域，特别涉及一种组合式机器人小车底盘。

【背景技术】

机器人是通过机械零部件与电控系统结合达到自动执行工作的机器装置。对于移动式的机器人来说，其底盘通常为一体式的结构，需要根据不同的尺寸进行特定生产，导致设计繁琐复杂，而对于竞赛机器人，需要满足装配方便的要求。为了解决以上问题，满足竞赛机器人装配方便的要求，有必要提出一种组合式机器人小车底盘。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种组合式机器人小车底盘，其旨在解决现有技术中机器人底盘通常为一体式的结构，需要根据不同的尺寸进行特定生产，导致设计繁琐复杂，而对于竞赛机器人，需要满足装配方便要求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种组合式机器人小车底盘，包括底盘框架、支架、电机和车轮，所述的底盘框架是由若干根铝方管、多个双头连接件及多个紧固件拼装而成的框架结构，所述的底盘框架上安装有多个支架，每个支架上均安装有电机，每个所述的电机输出轴安装有车轮，每个所述的电机上还配备有电机驱动板，每个所述的电机驱动板均与主控芯片通信连接。

作为优选，当所述的底盘框架为矩形框架结构时，所述的双头连接件为90 °连接头，且底盘框架还包括三头连接件，所述的三头连接件为T型结构，所述的底盘框架的两条长边均由两根铝方管和连接两铝方管的三头连接件构成，且两条长边上的三头连接件之间连接有一根铝方管，两条长边的两端均连接一双头连接件，两条长边相对应的双头连接件之间通过一根铝方管连接，所述的双头连接件及三头连接件与铝方管的连接处均通过紧固件锁紧连接，所述的底盘框架的两条长边两端对称安装有支架，每个支架上均安装有电机，每个所述的电机输出轴安装有车轮。

作为优选，当所述的底盘框架为大于4边的多边形框架结构时，所述的双头连接件为钝角连接头，且底盘框架还包括短方管，底盘框架上每根铝方管的两端均连接一双头连接件，相邻两根铝方管端部的双头连接件之间均连接一短方管，所述的短方管与铝方管只是长度不同，所述的双头连接件与铝方管及短方管的连接处均通过紧固件锁紧连接，每个短方管上均安装有支架，每个支架上均安装有电机，每个所述的电机输出轴安装有车轮。

作为优选，所述的铝方管的四侧面均沿中心线方向等间距开设有若干通孔，所述的双头连接件的每个头上均设置有螺纹孔，所述的双头连接件的头部能够承插于铝方管的端口中，并且双头连接件上的螺纹孔与铝方管上的侧面端部的通孔相对应，相对应的通孔相和螺纹孔通过紧固件连接。

作为优选，所述的铝方管的厚度为2～4mm，所述的双头连接件采用实心铝材高精数铣加工而成的连接件。

作为优选，所述的车轮为麦克纳姆轮、全向轮、大脚轮中的一种或者几种组合，当所述的底盘框架为矩形框架结构时，底盘框架同一侧的电机输出轴还能够安装一履带。

作为优选，所述的电机采用带编码器的空心杯直流减速电机，

作为优选，所述的电机驱动板采用大功率直流电机驱动板，并具备对电机的过流、堵转异常情况的监测功能。

作为优选，所述的主控芯片采用M4为内核核心的主控芯片。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种组合式机器人小车底盘，结构合理，采用框架式结构来拼装机器人小车底盘，具备装配方便外形多变等特点，从而使无机械基础的相关人员也能很快掌握机器人小车底盘的装配，而对于有较好机械功底的人员，又能自由发挥，装配出带有特色的底盘，且底盘框架采用多根铝方管、多个双头连接件及多个紧固件拼装而成，坚固耐用，重复拆装不影响精度，并能配备不同的车轮或是履带，能适应不同的场合，满足不同的功能需求，方便各机械电子类专业的教学、科研、竞赛的需求。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】科研

图1是本发明实施例一的一种组合式机器人小车底盘的俯视图；

图2是本发明实施例一的一种组合式机器人小车底盘的侧视图；

图3是本发明实施例二的一种组合式机器人小车底盘的俯视图；

图4是本发明实施例二的一种组合式机器人小车底盘的侧视图；

图5是本发明实施例三的一种组合式机器人小车底盘的俯视图；

图6是本发明实施例的铝方管的结构示意图；

图7是本发明实施例的为90°连接头的双头连接件的结构示意图；

图8是本发明实施例的为钝角连接头的双头连接件的结构示意图；

图9是本发明实施例的三头连接件的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例一、

参阅图1和图2，本发明实施一种组合式机器人小车底盘，包括底盘框架1、支架2、电机3和车轮4，所述的底盘框架1是由若干根铝方管11、多个双头连接件12及多个紧固件13拼装而成的矩形框架结构，所述的双头连接件12为90 °连接头，且底盘框架1还包括三头连接件14，所述的三头连接件14为T型结构，所述的底盘框架1的两条长边均由两根铝方管11和连接两铝方管11的三头连接件14构成，且两条长边上的三头连接件14之间连接有一根铝方管11，两条长边的两端均连接一双头连接件12，两条长边相对应的双头连接件12之间通过一根铝方管11连接，所述的双头连接件12及三头连接件14与铝方管11 的连接处均通过紧固件13锁紧连接，所述的底盘框架1的两条长边两端对称安装有支架2，每个支架2上均安装有电机3，每个所述的电机3输出轴安装有车轮4，每个所述的电机3上还配备有电机驱动板31，每个所述的电机驱动板31 均与主控芯片5通信连接。

实施例二、

参阅图3和图4，本发明实施一种组合式机器人小车底盘，包括底盘框架1、支架2、电机3和车轮4，所述的底盘框架1是由若干根铝方管11、多个双头连接件12及多个紧固件13拼装而成的矩形框架结构，所述的双头连接件12为90 °连接头，且底盘框架1还包括三头连接件14，所述的三头连接件14为T型结构，所述的底盘框架1的两条长边均由两根铝方管11和连接两铝方管11的三头连接件14构成，且两条长边上的三头连接件14之间连接有一根铝方管11，两条长边的两端均连接一双头连接件12，两条长边相对应的双头连接件12之间通过一根铝方管11连接，所述的双头连接件12及三头连接件14与铝方管11 的连接处均通过紧固件13锁紧连接，所述的底盘框架1的两条长边两端对称安装有支架2，每个支架2上均安装有电机3，底盘框架1同一侧的电机3输出轴上安装一履带，每个所述的电机3上还配备有电机驱动板31，每个所述的电机驱动板31均与主控芯片5通信连接。

实施例三、

参阅图5，本发明实施一种组合式机器人小车底盘，包括底盘框架1、支架 2、电机3和车轮4，所述的底盘框架1是由若干根铝方管11、多个双头连接件 12及多个紧固件13拼装而成的大于4边的六边形框架结构，所述的双头连接件 12为钝角连接头，且底盘框架1还包括短方管15，底盘框架1上每根铝方管11 的两端均连接一双头连接件12，相邻两根铝方管11端部的双头连接件12之间均连接一短方管15，所述的短方管15与铝方管11只是长度不同，所述的双头连接件12与铝方管11及短方管15的连接处均通过紧固件13锁紧连接，每个短方管15上均安装有支架2，每个支架2上均安装有电机3，每个所述的电机3 输出轴安装有车轮4，每个所述的电机3上还配备有电机驱动板31，每个所述的电机驱动板31均与主控芯片5通信连接。

参阅图6至图9，在本发明实施例一至实施例三中，铝方管11的四侧面均沿中心线方向等间距开设有若干通孔111，且双头连接件12的每个头上均设置有螺纹孔121，所述的双头连接件12的头部能够承插于铝方管11的端口中，并且双头连接件12上的螺纹孔121与铝方管11上的侧面端部的通孔111相对应，相对应的通孔111相和螺纹孔121通过紧固件13连接，三头连接件14较双头连接件12多一个连接头。

进一步地，铝方管11的厚度为2～4mm，所述的双头连接件12采用实心铝材高精数铣加工而成的连接件，从而使底盘具备坚固耐用的特点，重复拆装基本不影响本身零配件应具备的精度。

进一步地，所述的车轮4为麦克纳姆轮、全向轮、大脚轮中的一种或者几种组合，能装配出适应不同场合的机器人小车。

进一步地，所述的电机3采用带编码器的空心杯直流减速电机，所述的电机驱动板31采用大功率直流电机驱动板，并具备对电机3的过流、堵转异常情况的监测功能。通过电机3配备电机驱动板31及电机驱动板31上的控制算法的方式，可实现机器人小车快速、高精度的运动控制，并能对电机3的过流、堵转等异常情况的监测，保证了电机3的正常动力输出。

更进一步地，所述的主控芯片5采用M4为内核核心的主控芯片。

在本发明实施例中，主控芯片5可以安装在任意位置上，也可以安装在机器人小车底盘上的机器人主体内。

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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：包括底盘框架(1)、支架(2)、电机(3)和车轮(4)，所述的底盘框架(1)是由若干根铝方管(11)、多个双头连接件(12)及多个紧固件(13)拼装而成的框架结构，所述的底盘框架(1)上安装有多个支架(2)，每个支架(2)上均安装有电机(3)，每个所述的电机(3)输出轴安装有车轮(4)，每个所述的电机(3)上还配备有电机驱动板(31)，每个所述的电机驱动板(31)均与主控芯片(5)通信连接。

2.如权利要求1所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：当所述的底盘框架(1)为矩形框架结构时，所述的双头连接件(12)为90°连接头，且底盘框架(1)还包括三头连接件(14)，所述的三头连接件(14)为T型结构，所述的底盘框架(1)的两条长边均由两根铝方管(11)和连接两铝方管(11)的三头连接件(14)构成，且两条长边上的三头连接件(14)之间连接有一根铝方管(11)，两条长边的两端均连接一双头连接件(12)，两条长边相对应的双头连接件(12)之间通过一根铝方管(11)连接，所述的双头连接件(12)及三头连接件(14)与铝方管(11)的连接处均通过紧固件(13)锁紧连接，所述的底盘框架(1)的两条长边两端对称安装有支架(2)，每个支架(2)上均安装有电机(3)，每个所述的电机(3)输出轴安装有车轮(4)。

3.如权利要求1所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：当所述的底盘框架(1)为大于4边的多边形框架结构时，所述的双头连接件(12)为钝角连接头，且底盘框架(1)还包括短方管(15)，底盘框架(1)上每根铝方管(11)的两端均连接一双头连接件(12)，相邻两根铝方管(11)端部的双头连接件(12)之间均连接一短方管(15)，所述的短方管(15)与铝方管(11)只是长度不同，所述的双头连接件(12)与铝方管(11)及短方管(15)的连接处均通过紧固件(13)锁紧连接，每个短方管(15)上均安装有支架(2)，每个支架(2)上均安装有电机(3)，每个所述的电机(3)输出轴安装有车轮(4)。

4.如权利要求1至3所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：所述的铝方管(11)的四侧面均沿中心线方向等间距开设有若干通孔(111)，所述的双头连接件(12)的每个头上均设置有螺纹孔(121)，所述的双头连接件(12)的头部能够承插于铝方管(11)的端口中，并且双头连接件(12)上的螺纹孔(121)与铝方管(11)上的侧面端部的通孔(111)相对应，相对应的通孔(111)相和螺纹孔(121)通过紧固件(13)连接。

5.如权利要求1至3所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：所述的铝方管(11)的厚度为2～4mm，所述的双头连接件(12)采用实心铝材高精数铣加工而成的连接件。

6.如权利要求1至3所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：所述的车轮(4)为麦克纳姆轮、全向轮、大脚轮中的一种或者几种组合，当所述的底盘框架(1)为矩形框架结构时，底盘框架(1)同一侧的电机(3)输出轴还能够安装一履带。

7.如权利要求1所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：所述的电机(3)采用带编码器的空心杯直流减速电机。

8.如权利要求1所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：所述的电机驱动板(31)采用大功率直流电机驱动板，并具备对电机(3)的过流、堵转异常情况的监测功能。

9.如权利要求1所述的一种组合式机器人小车底盘，其特征在于：所述的主控芯片(5)采用M4为内核核心的主控芯片。