CN108454726A - 一种悬挂避震式机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种悬挂避震式机器人，其包括机器人底盘；固定安装在机器人底盘上的避震器支架；设置在机器人底盘左侧的左支撑组件，左支撑组件的一端可活动的安装在机器人底盘上，另一端可活动的连接在左避震器的下端，左避震器的上端固定安装在避震器支架上；设置在机器人底盘右侧的右支撑组件，右支撑组件的一端可活动的安装在机器人底盘上，另一端可活动的连接在右避震器的下端，右避震器的上端固定安装在避震器支架上；可活动的安装在左支撑组件的左轮；可活动的安装在右支撑组件上的右轮；以及安装在机器人底盘上并用于驱动左轮和右轮的驱动电机。本发明的悬挂避震式机器人在行走时能主动吸收颠簸，减少晃动，运行平稳。

Description

一种悬挂避震式机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体涉及一种悬挂避震式机器人。
背景技术
随着科学技术的发展，智能机器人产品得到了飞速发展，移动机器人开始进入到各种场所中为人们提供各种服务。现有的机器人的移动方式主要为轮式移动，目前在轮式移动机器人的驱动装置中，其车轮和底盘通常是刚性固定连接在一起的，当机器人内部的驱动电机驱动机器人行走时，地面的高低不平会引起车轮振动，该振动会直接传递给机器人底盘，导致机器人的颠簸现象特别严重，因此需要开发一种具有避震功能的移动机器人。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，提供一种悬挂避震式机器人，其在行走时，轮子如遇到颠簸或者小型阶梯障碍物，避震器可以吸收颠簸，减少晃动，达到运行平稳的效果。
具体的，本发明提供一种悬挂避震式机器人，其包括：机器人底盘；固定安装在所述机器人底盘上的避震器支架；设置在所述机器人底盘左侧的左支撑组件，所述左支撑组件的一端可活动的安装在所述机器人底盘上，所述左支撑组件的另一端可活动的连接在左避震器的下端，所述左避震器的上端固定安装在所述避震器支架上；设置在所述机器人底盘右侧的右支撑组件，所述右支撑组件的一端可活动的安装在所述机器人底盘上，所述右支撑组件的另一端可活动的连接在右避震器的下端，所述右避震器的上端固定安装在所述避震器支架上；可活动的安装在所述左支撑组件的左轮；可活动的安装在所述右支撑组件上的右轮；以及安装在所述机器人底盘上并用于驱动所述左轮和所述右轮的驱动电机。
优选的，所述避震器支架包括上支撑板，所述上支撑板通过四根套筒固定安装在所述机器人底盘上，所述左避震器的上端通过左直角支架固定安装在所述上支撑板的左侧，所述右避震器的上端通过右直角支架固定安装在所述上支撑板的右侧。
优选的，所述避震器支架还包括设置在所述上支撑板下方的下支撑板。
优选的，所述上支撑板和所述下支撑板均为亚克力板。
优选的，所述左支撑组件包括相互平行设置的第一左支撑板和第二左支撑板，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的一端分别通过T型支撑块可活动的安装在所述机器人底盘上，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的另一端通过螺栓可活动的连接在所述左避震器的下端；所述右支撑组件包括相互平行设置的第一右支撑板和第二右支撑板，所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的一端分别通过T型支撑块可活动的安装在所述机器人底盘上，所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的另一端通过螺栓可活动的连接在所述右避震器的下端。
优选的，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的前端通过左前支撑块固定连接在一起，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的后端通过左后支撑块固定连接在一起；所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的前端通过右前支撑块固定连接在一起，所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的后端通过右后支撑块固定连接在一起。
优选的，所述驱动电机包括用于驱动所述左轮的左驱动电机和用于驱动所述右轮的右驱动电机，所述左驱动电机固定安装在所述第一左支撑板上，所述右驱动电机固定安装在所述第一右支撑板上。
优选的，所述左驱动电机的输出轴上设置有左电机同步轮，所述左轮的输入轴上设置有左轮同步轮，所述左电机同步轮与所述左轮同步轮通过第一同步带连接；所述右驱动电机的输出轴上设置有右电机同步轮，所述右轮的输入轴上设置有右轮同步轮，所述右电机同步轮与所述右轮同步轮通过第二同步带连接。
优选的，所述左驱动电机与所述右驱动电机不同轴。
优选的，所述左避震器和所述右避震器均为液压弹簧避震器。
根据本发明提供的悬挂避震式机器人，其左轮和右轮均设置有悬挂式的避震器，在整机行走的时候，左轮或者右轮如遇到颠簸或者小型阶梯障碍物，左避震器或有避震器均可吸收颠簸，减少晃动，进而使得运行更加平稳。
附图说明
图1是本发明一个实施例的悬挂避震式机器人的组件爆炸结构示意图；
图2是本发明一个实施例的悬挂避震式机器人的组件装配结构示意图；及
图3是本发明一个实施例的悬挂避震式机器人的爆炸结构简图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合图1至图3对本发明提供的悬挂避震式机器人做详细说明。
参见图1、图2所示，本发明提供的悬挂避震式机器人包括：机器人底盘1，固定安装在机器人底盘1上的避震器支架10，设置在机器人底盘1左侧的左支撑组件2，左支撑组件2的一端可活动的安装在机器人底盘1上，左支撑组件2的另一端可活动的连接在左避震器20的一端，左避震器20的另一端固定安装在避震器支架10上；设置在机器人底盘1右侧的右支撑组件3，右支撑组件3的一端可活动的安装在机器人底盘1上，右支撑组件3的另一端可活动的连接在右避震器30的一端，右避震器30的另一端固定安装在避震器支架10上；可活动的安装在左支撑组件2的左轮4；可活动的安装在右支撑组件3上的右轮5；以及安装在机器人底盘1上并用于驱动左轮4和右轮5的驱动电机6、7。
即，在本发明提供的悬挂避震式机器人中，其左轮4和右轮5分别安装在左支撑组件2和右支撑组件3上，而左支撑组件2和右支撑组件3的一端可相对机器人底盘1活动，左支撑组件2和右支撑组件3的另一端分别与左避震器20和右避震器30连接，因此，当机器人在行走过程中，左轮4或者右轮5如果遇到颠簸或者小型阶梯障碍物，左支撑组件2和右支撑组件3的另一端会由于颠簸而上下移动，进而通过左避震器20和右避震器30可以吸收颠簸，减少晃动，达到平稳运行的效果。
可以理解的是，本发明提供的悬挂避震式机器人中的左避震器20和右避震器30可以采用本领域常用的各种避震器，只要其能吸收颠簸即可。优选的，在本发明的一些实施例中，左避震器20和右避震器30均为液压弹簧避震器，液压弹簧避震器的结构为本领域技术人员所公知，本发明对此不再赘述。
可以理解的是，避震器支架10的主要作用之一是用于固定左避震器20和右避震器30的上端，其可以采用本领域常用的方式固定安装在机器人底盘1上，本发明对此没有特殊限制。
例如，在本发明的一个实施例中，参照图2所示，避震器支架10包括上支撑板101，上支撑板101的四角分别通过四根套筒102固定安装在机器人底盘1上，左避震器20的上端通过左直角支架201固定安装(例如，通过六角螺钉)在上支撑板的左侧，右避震器30的上端通过右直角支架301固定安装(例如，通过六角螺钉)在上支撑板的右侧。可以理解的是，直角支架的结构及安装为本领域技术人员所公知，本发明对此不作详细描述。
进一步的，参照图2所示，为提高避震器支架10的稳定性，避震器支架10还包括设置在上支撑板101下方的下支撑板103。可以理解的是，本发明对上支撑板101和下支撑板103的材质没有特殊限定，其可以为本领域各种常用的材质。在本发明的一个实施例中，上支撑板101和下支撑板103均为亚克力板。
在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，左支撑组件2包括相互平行设置的第一左支撑板21和第二左支撑板22，第一左支撑板21和第二左支撑板22的一端通过T型支撑块23可活动的安装在机器人底盘1上，第一左支撑板21和第二左支撑板22的另一端通过螺栓可活动的连接在左避震器20的下端；右支撑组件3同样包括相互平行设置的第一右支撑板31和第二右支撑板32，第一右支撑板31和第二右支撑板32的一端通过T型支撑块33可活动的安装在机器人底盘1上，第一右支撑板31和第二右支撑板32的另一端通过螺栓可活动的连接在右避震器30的下端。即在此实施例中，左支撑组件2和右支撑组件3均是由两块平行的支撑板构成，进而可以提高支撑组件的稳定性。
其中，可以采用本领域常用的方法将第一左支撑板21和第二左支撑板22的一端可活动的安装在T型支撑块23上，例如，可以通过螺栓(或塞打螺钉)将第一左支撑板21和第二左支撑板22的一端可活动的安装在T型支撑块23上，即第一左支撑板21和第二左支撑板22的一端以螺栓(或塞打螺钉)为中心，可相对于T型支撑块23转动。也可以采用铰链连接的方式将第一左支撑板21和第二左支撑板22的一端可活动的安装在T型支撑块23上，本发明对此没有特殊限制。
同样的，可以采用本领域常用的方法将第一右支撑板31和第二右支撑板32的一端可活动的安装在T型支撑块33上，例如，可以通过螺栓(或塞打螺钉)将第一右支撑板31和第二右支撑板32的一端可活动的安装在T型支撑块33上，即第一右支撑板31和第二右支撑板32一端以螺栓(或塞打螺钉)为中心，可相对于T型支撑块33转动。同样的，也可以采用铰链连接的方式将第一右支撑板31和第二右支撑板32的一端可活动的安装在T型支撑块33上，本发明对此没有特殊限制。为提高T型支撑块23、33的强度，在本发明的一些实施例中，T型支撑块23、33由铝材制成。
可以理解的是，可以采用本领域常用的方法将T型支撑块23、33固定安装在机器人底盘1上，例如通过六角螺钉将T型支撑块23、33固定安装在机器人底盘1上。
进一步的，为提高第一左支撑板21和第二左支撑板22之间的稳定性和连接强度，参照图3所示，在本发明的一个实施例中，第一左支撑板21和第二左支撑板22的前端通过左前支撑块25固定连接在一起(例如，左前支撑块25上设有螺孔，通过螺钉和螺母将第一左支撑板21、第二左支撑板22与左前支撑块25固定连接在一起)，第一左支撑板21和第二左支撑板22的后端通过左后支撑块26固定连接在一起(例如，左后支撑块26上设有螺孔，通过螺钉和螺母将第一左支撑板21、第二左支撑板22与左后支撑块26固定连接在一起)。
同样的，为提高第一右支撑板31和第二右支撑板32之间的稳定性和连接强度，参照图3所示，在本发明的一个实施例中，第一右支撑板31和第二右支撑板32的前端通过右前支撑块35固定连接在一起(例如，右前支撑块35上设有螺孔，通过螺钉和螺母将第一右支撑板31、第二右支撑板32与右前支撑块35固定连接在一起)；第一右支撑板31和第二右支撑板32的后端通过右后支撑块36固定连接在一起(例如，右后支撑块36上设有螺孔，通过螺钉和螺母将第一右支撑板31、第二右支撑板32与右后支撑块36固定连接在一起)。
可以理解的是，可以采用本领域常用的方法分别将左轮4和右轮5可活动的安装在左支撑组件2和右支撑组件3上，本发明对此没有特殊限定。例如，在本发明的一个实施例中，如图3所示，左轮4的输入轴通过左轴承42可活动的安装在第一左支撑板21上，左电机同步轮61和左轮同步轮41设置在第一左支撑板21和第二左支撑板22之间。同样的，右轮5的输入轴也可以通过右轴承可活动的安装在第一右支撑板31上，右电机同步轮71和右轮同步轮51设置在第一右支撑板31和第二右支撑板32之间。
进一步的，在本发明的一个实施例中，如图3所示，第一左支撑板21上设有左轴承座24，左轴承座24的两端各设有一个左轴承42，即左轮4的输入轴通过左轴承座24和两个左轴承42可活动的安装在第一左支撑板21上，进而可以进一步提高左轮4与左支撑组件2之间的连接稳定性。同样的，为提高右轮5与右支撑组件3之间的连接稳定性，第一右支撑板31上设有右轴承座，右轴承座的两端同样各设有一个右轴承，即右轮5的输入轴通过右轴承座34和两个右轴承可活动的安装在第一右支撑板31上。
可以理解的是，对于轴与轴承之间的装配及工作原理为本领域技术人员所公知，例如，轴与轴承可以通过联轴器连接，本发明对此不再做详细赘述。
可以理解的是，本发明对第一左支撑板21、第二左支撑板22、第一右支撑板31和第二右支撑板32的材质没有特殊限定，其可以为本领域各种常用的材质。在本发明的一些实施例中，为提高第一左支撑板21、第二左支撑板22、第一右支撑板31和第二右支撑板32的强度，第一左支撑板21、第二左支撑板22、第一右支撑板31和第二右支撑板32均为不锈钢板。
在本发明的一些实施例中，驱动电机包括用于驱动左轮4的左驱动电机6和用于驱动右轮5的右驱动电机7。可以理解的是，左驱动电机6和右驱动电机7可以采用本领域常用的方式安装在机器人底盘1上，本发明对此没有特殊限定。在本发明的一个实施例中，如图1、图2所示，左驱动电机6固定安装在左支撑组件2上(如第一左支撑板21)，右驱动电机7固定安装在右支撑组件3上(如第一右支撑板31)。进而，在机器人运行过程中，驱动电机与支撑组件之间不会发生碰撞，防止损坏驱动电机，同时能减少运行过程中的碰撞噪音。
参照图3所示，在本发明的一个实施例中，左驱动电机6的输出轴上设置有左电机同步轮61，左轮4的输入轴上设置有左轮同步轮41，左电机同步轮61与左轮同步轮41通过第一同步带11连接；右驱动电机7的输出轴上设置有右电机同步轮71，右轮5的输入轴上设置有右轮同步轮51，右电机同步轮71与右轮同步轮51通过第二同步带12连接。
即，在此实施例中，左驱动电机6与左轮4不同轴，右驱动电机7与右轮5不同轴，左驱动电机6通过左电机同步轮61、第一同步带11以及左轮同步轮41将动力传递给机器人的左轮4；右驱动电机7通过右电机同步轮71、第二同步带12以及右轮同步轮51将动力传递给机器人的右轮5，此种传动方式可以减小左驱动电机6和右驱动电机7的受力，进而可以提高电机的使用寿命，并减小行走噪音。
为减小本发明的悬挂避震式机器人的体积，在本发明的一些实施例中，如图1-3所示，左驱动电机6与右驱动电机7不同轴设置，即在此实施例中，将驱动电机6与右驱动电机7错开设置，可以减少机器人的横向尺寸，进而本发明的悬挂避震式机器人的体积更小。
可以理解的是，本发明的悬挂避震式机器人的左驱动电机6与右驱动电机7可以为本领域各种常用的电机，其可以根据悬挂避震式机器人的尺寸、用途、载重等各种因素来确定。在本发明的一个实施例中，左驱动电机6与右驱动电机7均为减速电机。
对于机器人的其他结构和部件，以及控制原理等为本领域技术人员所公知，本发明对此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，只要运用本发明说明书和附图内容所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬挂避震式机器人，其特征在于，包括：
机器人底盘；
固定安装在所述机器人底盘上的避震器支架；
设置在所述机器人底盘左侧的左支撑组件，所述左支撑组件的一端可活动的安装在所述机器人底盘上，所述左支撑组件的另一端可活动的连接在左避震器的下端，所述左避震器的上端固定安装在所述避震器支架上；
设置在所述机器人底盘右侧的右支撑组件，所述右支撑组件的一端可活动的安装在所述机器人底盘上，所述右支撑组件的另一端可活动的连接在右避震器的下端，所述右避震器的上端固定安装在所述避震器支架上；
可活动的安装在所述左支撑组件的左轮；
可活动的安装在所述右支撑组件上的右轮；以及
安装在所述机器人底盘上并用于驱动所述左轮和所述右轮的驱动电机。
2.如权利要求1所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述避震器支架包括上支撑板，所述上支撑板通过四根套筒固定安装在所述机器人底盘上，所述左避震器的上端通过左直角支架固定安装在所述上支撑板的左侧，所述右避震器的上端通过右直角支架固定安装在所述上支撑板的右侧。
3.如权利要求2所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述避震器支架还包括设置在所述上支撑板下方的下支撑板。
4.如权利要求3所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述上支撑板和所述下支撑板均为亚克力板。
5.如权利要求1所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述左支撑组件包括相互平行设置的第一左支撑板和第二左支撑板，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的一端分别通过T型支撑块可活动的安装在所述机器人底盘上，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的另一端通过螺栓可活动的连接在所述左避震器的下端；所述右支撑组件包括相互平行设置的第一右支撑板和第二右支撑板，所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的一端分别通过T型支撑块可活动的安装在所述机器人底盘上，所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的另一端通过螺栓可活动的连接在所述右避震器的下端。
6.如权利要求5所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的前端通过左前支撑块固定连接在一起，所述第一左支撑板和所述第二左支撑板的后端通过左后支撑块固定连接在一起；所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的前端通过右前支撑块固定连接在一起，所述第一右支撑板和所述第二右支撑板的后端通过右后支撑块固定连接在一起。
7.如权利要求5所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述驱动电机包括用于驱动所述左轮的左驱动电机和用于驱动所述右轮的右驱动电机，所述左驱动电机固定安装在所述第一左支撑板上，所述右驱动电机固定安装在所述第一右支撑板上。
8.如权利要求7所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述左驱动电机的输出轴上设置有左电机同步轮，所述左轮的输入轴上设置有左轮同步轮，所述左电机同步轮与所述左轮同步轮通过第一同步带连接；所述右驱动电机的输出轴上设置有右电机同步轮，所述右轮的输入轴上设置有右轮同步轮，所述右电机同步轮与所述右轮同步轮通过第二同步带连接。
9.如权利要求1所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述左驱动电机与所述右驱动电机不同轴。
10.如权利要求1-9任一所述的悬挂避震式机器人，其特征在于，所述左避震器和所述右避震器均为液压弹簧避震器。
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