CN108839725A - 一种悬挂系统及全背负式移动机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种悬挂系统及全背负式移动机器人，包括车架、设于车架底部的悬挂系统和设于车架上的顶升机构，悬挂系统包括左右设置的两个悬挂机构，每个悬挂机构包括支撑梁、主动轮、连接件以及第一从动轮，第一从动轮和主动轮分别支撑支撑梁的前、后两端，连接件连接于支撑梁上并位于主动轮和第一从动轮之间，顶升机构包括若干顶升部件、用于驱动顶升部件的第一驱动系统、用于将第一驱动系统的驱动力传递给顶升部件的传动系统，每个顶升部件包括一组滚珠丝杠螺母副和用于安装滚珠丝杠螺母副的第一安装座，第一安装座的下端设有一固定座，第一安装座设于基座板上，本申请的全背负式移动机器人受力均衡且能实现大负载顶升。

Description

一种悬挂系统及全背负式移动机器人

技术领域

本申请涉及移动机器人技术领域，尤其涉及悬挂系统及应用悬挂系统的全背负式移动机器人。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的企业向智能化工厂模式转变。其中，自动导引运输车(简称AGV)的作用不容小觑，这种智能移动机器人在实际工厂中行使着“搬运工”的职能，自动导引运输车的使用不但大大提高了工厂的实际作业效率，而且将工人从日常单调频繁的作业任务中释放出来，降低了作业失误率、解放了劳动力。

在移动机器人领域，机器人的移动主要靠驱动轮提供动力，而驱动轮的动力主要靠轮子的摩擦力和触地力保证，触地力越大，摩擦力则越大，所以保证驱动轮有足够的触地力至关重要。为了保证驱动轮保持与地面接触，现在一般是单独把驱动轮做成悬挂形式，使用弹簧支撑驱动轮。这样对移动机器人来说，驱动轮的触地力和支撑驱动轮的弹簧力相关，是一个恒定值。这样来说会出现几个问题：①当负载比较大时，因为弹簧力恒定，驱动力对地的摩擦力恒定，容易出现驱动轮打滑现象；②如果为适应较大负载，设计时将弹簧力设计得比较大，这时当机器人空载时驱动轮的弹簧力可能会把机器人顶起来，导致从动轮悬空；③在爬坡或者过坎开始过程中，因为前从动轮太高，中间驱动轮的弹簧伸长(压簧)或变短(拉簧)，弹簧力变小，驱动轮的触地力也变小，容易出现打滑现象。④在地形比较复杂的路面，驱动轮弹簧的力可能会因为过凹坑时减小，从而无法继续正常行驶。对于上述的技术问题，现有的一篇公开号为CN107235092A的专利文献：一种自适应式移动机器人的底盘装置公开的技术相应的解决了上述技术问题，但是随之产生了另外一个棘手的问题：在工作过程中，摆臂与底盘本体之间的转动连接处容易造成受力不均产生弯曲变形，对于大负载背负运行的应用场合有局限性，与此同时现有的背负式仓储物流机器人，对于大负载抬升时，受限于机械结构整体强度，机器人抬升的稳定性差，因而导致这种背负式移动机器人的承载能力受限，公开号为CN104192762B，专利名为《一种旋转顶升机构及包括旋转顶升机构的AGV小车》公开了一种基于旋转顶升机构的移动机器人，其承载能力强、顶升平稳性好、抬升行程也较大(可达60～100mm)。但是整套顶升机构的体积较为庞大，占用了机器人本体上较多的安装空间。而且，实现顶升运动的关键部件为特种大直径滚珠丝杆机构，对加工精度要求较高，成本不菲。在顶升运动实现方面，机器人本体的电气控制也较为复杂，车体需相对于顶升机构上的托盘作反方向差速运动。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种悬挂系统，所述悬挂系统的转轴受力均衡。

本发明还提出一种具有上述悬挂系统的全背负式移动机器人。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种悬挂系统，包括左右设置的两个悬挂机构，分别为左悬挂机构和右悬挂机构，每个所述悬挂机构包括支撑梁、主动轮、连接件以及第一从动轮，所述第一从动轮和所述主动轮分别支撑所述支撑梁的前、后两端，所述连接件连接于所述支撑梁上并位于所述主动轮和所述第一从动轮之间，所述连接件大体呈倒置“凹”字型，所述连接件包括设于所述支撑梁左侧的第一竖向连接部、设于所述支撑梁右侧的第二竖向连接部以及设于所述支撑梁上侧的水平连接部，所述第一竖向连接部和所述第二竖向连接部分别通过一沿左右方向延伸的转轴可转动的连接于所述支撑梁上。

进一步的，所述第一竖向连接部与所述转轴之间设有第一滑动轴承，所述第一滑动轴承的内圈与所述转轴间隙配合，所述第一滑动轴承的外圈与所述第一竖向连接部的孔壁过盈配合，所述第二竖向连接部与所述转轴之间设有第二滑动轴承，所述第二滑动轴承的内圈与所述转轴间隙配合，所述第二滑动轴承的外圈与所述第二竖向连接部的孔壁过盈配合。

进一步的，所述主动轮与所述第一从动轮均设于所述支撑梁的下安装面上，所述主动轮的一侧设有用于驱动所述主动轮的驱动组件，所述驱动组件沿所述主动轮的轴向呈一字直列式布设，所述驱动组件包括一安装法兰，所述安装法兰与所述支撑梁的下安装面连接。

一种全背负式移动机器人，包括车架，还包括上述的悬挂系统，所述左悬挂机构及所述右悬挂机构分别通过所述连接件的水平连接部与所述车架的底部可拆卸式固定连接。

进一步的，所述车架上设有基座板，所述基座板上设有顶升机构，所述顶升机构包括若干顶升部件、用于驱动所述顶升部件的第一驱动系统、用于将所述第一驱动系统的驱动力传递给所述顶升部件的传动系统，所述传动系统包括若干随动带轮，每个所述顶升部件包括一组滚珠丝杠螺母副和用于安装所述滚珠丝杠螺母副的第一安装座，所述第一安装座的下端设有一固定座，所述第一安装座设于所述基座板上，所述滚珠丝杠螺母副包括滚珠丝杠和套设于所述滚珠丝杠上并且与所述滚珠丝杠相适配的滚珠螺母，所述固定座具有一供所述滚珠丝杠穿设的通孔，所述第一安装座具有一对所述滚珠螺母轴向限位的安装腔，所述随动带轮与所述滚珠螺母之间还设有一带轮连接件，所述带轮连接件的一端与所述随动带轮连接，所述带轮连接件的另一端与所述滚珠螺母连接。

进一步的，所述带轮连接件套设于所述滚珠丝杠上并且所述连接件的内部具有一第一环形凹槽，所述滚珠螺母的T形小端嵌设于所述第一环形凹槽内，所述第一环形凹槽的槽口抵持于所述滚珠螺母的T形大端的表面，所述连接件的外壁具有第一环形凸台，所述第一环形凸台上套设有一深沟球轴承，所述深沟球轴承的内圈下端面抵持于所述第一环形凸台的台阶面上，所述深沟球轴承的外圈上端抵持于所述第一安装座，所述滚珠螺母的下端设有一下支撑盘，所述下支撑盘具有一第二环形凹槽和向背离所述第二环形凹槽的方向延伸的凸台，所述下支撑盘套设于所述滚珠丝杠上，所述滚珠螺母的T形大端嵌设于所述第二环形凹槽内，所述凸台的外壁套设有一圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承的下端面抵持于所述固定座上，所述圆锥滚子轴承的上端面抵持于所述下支撑盘的表面。

进一步的，所述顶升机构的第一驱动系统包括驱动电机，所述传动系统包括设于所述驱动电机的输出端的主动带轮、设于所述基座板上的同步带和若干惰轮，所述同步带分别连接所述主动带轮、所述随动带轮以及所述惰轮。

进一步的，所述顶升部件包括四个，分别设于所述基座板的四角位置，所述随动带轮包括六个，其中四个套设于所述滚珠丝杠上，其余两个分别设于背离驱动电机一端的两个顶升部件的一侧，所述惰轮包括五个，分别设于靠近对应的顶升部件和主动带轮的一侧，其中，靠近所述主动带轮的惰轮设于一位置可调机构上以实现同步带的张紧度调节。

进一步的，所述滚珠丝杠的上端设有托盘支撑架，所述托盘支撑架上设有托盘，所述托盘沿纵长方向设有防滑垫。

进一步的，所述车架底部背离所述第一从动轮的一端还设有第二从动轮，所述第二从动轮包括两个，分别为与所述左悬挂机构位于同侧的第二从动轮和与所述右悬挂机构位于同侧的第二从动轮。

本申请的有益效果是：

1)本申请通过在支撑梁架设一连接件，并且连接件与支撑梁通过一转轴实现转动连接，并且在连接件的上表面设置水平连接部，实现转轴的受力均匀，不会发生弯曲变形；

2)通过在转轴上套设滑动轴承实现减小支撑梁在绕转轴摆动的时候与转轴之间的磨损；

3)本申请的从动轮和主动轮分别安装在所述支撑梁的下安装面，实现运行平稳，并且受力均衡，驱动组件呈一字直列式设置使得整体结构更加紧凑；

4)悬挂系统使得主动轮能够获得足够的下压力，实现平稳运行；

5)本申请的顶升机构结构紧凑，集成到机器人本体上所占用的体积空间小，顶升行程较大，且传动效率高、噪音低，并且通过本申请的设置方式使得在滚珠丝杠在顶升的时候承担的轴向力最终传递到基座板上，本申请的顶升机构的设置方式能够实现大负载平稳顶升。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本申请的全背负式移动机器人结构示意图；

图2是本申请的全背负式移动机器人另一视角示意图；

图3是本申请的全背负式移动机器人内部轴测图；

图4是本申请的全背负式移动机器人内部结构的主视图；

图5是本申请的主动轮与驱动组件的示意图；

图6是本申请的全背负式移动机器人的悬挂系统的示意图；

图7是本申请的转轴与支撑梁连接处的剖视图；

图8是本申请的支撑梁的示意图；

图9是本申请的车架的示意图；

图10是体现本申请的顶升机构的整体示意图；

图11是本申请的图10的爆炸视图；

图12是本申请的顶升部件的示意图；

图13是本申请的顶升部件的剖视图；

图14是本申请的滚珠丝杠螺母副的示意图；

图15是本申请的全背负式移动机器人外壳结构示意图；

图16是本申请的连接件的示意图；

图17是本申请的全背负式移动机器人工作中的示意图；

图18是本申请工作流程图。

其中：

2是支撑梁、4是主动轮、5是驱动组件、501是第一电机、502是减速器、503是编码器、504是制动器、505是安装支座、6是连接件、601是水平连接部、602是第一竖向连接部、603是第二竖向连接部、7是左悬挂机构、8是第一从动轮、9是右悬挂机构、10是转轴、12是第一滑动轴承、13是第二滑动轴承、14是车架、1401是车架本体、1402是辅助车架、1403是传感器支撑架、16是顶升部件、1601是滚珠丝杠、1602是滚珠螺母、1603是第一安装座、1604是带轮连接件、1605是第一环形凹槽、1606是第一环形凸台、1607是深沟球轴承、1608是下支撑盘、1609是圆锥滚子轴承、17是基座板、18是第一驱动系统、19是固定座、1801是第二电机、1802是一级同步带轮1802、1803是二级减速器、1804是输出轴、20是传动系统、2001是第一随动带轮、2002是主动带轮、2003是同步带、2004是惰轮、2005是第二随动带轮、22是托盘支撑架、24是托盘、26是防滑垫、28是第二从动轮、30是外壳、3001是前壳、3002是后壳、3003是侧壳、32是防撞触边、34是激光传感器、36是超声波传感器、38是充电口、40是碰触开关、42是喇叭、44是控制器、46是磁感应传感器、48是第一物料车、50是机器人、52是控制面板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。

参见附图1至18，本说明一较佳实施例所述的一种悬挂系统及具有该悬挂系统的全背负式移动机器人，其中，该全背负式移动机器人包括车架14和设于所述车架14底部的悬挂系统，所述悬挂系统包括左右设置的两个悬挂机构：分别为设置在车架14左侧的左悬挂机构7和设置在所述车架14右侧的右悬挂机构9，为了保证本申请的全背负式移动机器人能够适应不同的路况以及适应不同的载荷，本申请的每个悬挂机构包括：具有上安装面和下安装面的支撑梁2，所述支撑梁2上设有主动轮4、连接件6以及第一从动轮8，所述第一从动轮和所述主动轮分别支撑所述支撑梁的前、后两端，即：所述主动轮4布置于所述支撑梁2的后端，所述第一从动轮8布置于所述支撑梁2的前端，所述连接件6位于所述主动轮4与所述第一从动轮8之间的安装位上，为了使得车架14与连接件6的接触面积更大，本申请的连接件6具有位于所述上安装面上方的水平连接部601以用于与车架14的底部进行安装，为了实现受力均匀，不会发生弯曲变形，本申请的连接件6大体呈倒置“凹”字型，其架设于所述支撑梁2上并且包括设于所述支撑梁左侧的第一竖向连接部602和设于所述支撑梁右侧的第二竖向连接部603，所述安装位具有沿左右方向贯穿所述支撑梁2的第一安装孔，所述第一安装孔内可拆卸式固定设有一转轴10，所述第一竖向连接部602与所述第二竖向连接部603上设有供转轴10穿过的第二通孔并且所述连接件6可绕所述转轴10的轴线转动连接，在本申请中，悬挂机构设于所述车架的底部，在车架具有负载的时候，悬挂机构可绕转轴上下摆动。为了减小支撑梁2在绕转轴10摆动的时候连接件与转轴10之间的磨损，所述第一竖向连接部602与所述转轴10之间设有第一滑动轴承12，所述第一滑动轴承的内圈与所述转轴10间隙配合，所述第一滑动轴承的外圈与所述第一竖向连接部的第二通孔的孔壁过盈配合，所述第二竖向连接部603与所述转轴10之间设有第二滑动轴承13，所述第二滑动轴承13的内圈与转轴10间隙配合，所述第二滑动轴承13的外圈与所述第二竖向连接部603的第二通孔的孔壁过盈配合。

为了实现运行平稳，并且受力均衡，本申请的从动轮和主动轮4分别安装在所述支撑梁2的下安装面，主动轮4的一侧设有用于驱动所述主动轮4的驱动组件6，并且驱动组件6在结构布局上采用一字直列式结构，该驱动组件6包括第一电机501、减速器502、编码器503和制动器，所述第一电机501的输出端与减速器502的输入端直连，本申请的减速器502优选的是配有法兰输出轴1804的减速器502，其径向承载能力强，所述主动轮4通过螺钉与减速器502法兰输出轴1804固定连接，所述制动器安装在第一电机501后侧，所述编码器503设置在制动器的后端，驱动组件6及主动轮4组成驱动单元，该驱动单元通过减速器502的安装法兰固定在一安装支座505上，然后安装支座505通过螺钉安装于支撑梁2的下安装面上。

其中，本申请的车架14的内部设有基座板17，所述基座板17上设有顶升机构，所述顶升机构包括分别设置在基座板17的四角位置的四组顶升部件16、用于驱动所述顶升部件16的第一驱动系统18、用于将所述第一驱动系统18的驱动力传递给所述顶升部件16的传动系统20，所述传动系统20包括四个第一随动带轮2001，每个所述顶升部件16包括一组滚珠丝杠螺母副和用于安装所述滚珠丝杠螺母副的第一安装座1603，所述第一安装座1603的下端设有一固定座19，所述第一安装座1603设于所述基座板17上，所述滚珠丝杠螺母副包括滚珠丝杠1601和套设于所述滚珠丝杠1601上并且与所述滚珠丝杠1601相适配的滚珠螺母1602，所述第一安装座1603具有一将所述滚珠螺母1602沿所述滚珠丝杠1601的轴向限位的安装腔，所述随动带轮与所述滚珠螺母1602之间还设有一带轮连接件1604，所述带轮连接件1604的一端与所述随动带轮连接，所述带轮连接件1604的另一端与所述滚珠螺母1602连接，本申请的滚珠丝杠螺母副具有高精度、低摩擦系数、自润滑等特性，能够极大地提高顶升机构的机械效率和传动精度，且在使用寿命期间免维护。所述带轮连接件1604套设于所述滚珠丝杠1601上并且所述连接件6的内部具有一第一环形凹槽1605，所述滚珠螺母1602的T形小端嵌设于所述第一环形凹槽1605内，所述第一环形凹槽1605的槽口抵持于所述滚珠螺母1602的T形大端的表面，所述连接件6的外壁具有第一环形凸台1606，所述第一环形凸台1606上套设有一深沟球轴承1607，所述深沟球轴承1607的内圈下端面抵持于所述第一环形凸台1606的台阶面上，所述深沟球轴承1607的外圈上端抵持于所述第一安装座1603，所述滚珠螺母1602的下端设有一下支撑盘1608，所述下支撑盘1608具有一第二环形凹槽和向背离所述第二环形凹槽的方向延伸的凸台，所述下支撑盘1608套设于所述滚珠丝杠1601上，所述滚珠螺母1602的T形大端嵌设于所述第二环形凹槽内，所述凸台的外壁套设有一圆锥滚子轴承1609，所述圆锥滚子轴承1609的下端面抵持于所述固定座19上，所述圆锥滚子轴承1609的上端面抵持于所述下支撑盘1608的表面，滚珠丝杠1601的下端穿过所述第一安装座1603的底壁，所述滚珠丝杠1601的上端通过一托盘支撑架22连接一托盘24，所述托盘支撑架22呈封闭的“口”字型，一侧通过螺钉与托盘24固定，另一侧与滚珠丝杠1601通过防松螺母锁紧，滚珠丝杠上设有支撑架连接件用于安装托盘支撑架，该托盘24的上表面还设置有防滑垫26，用于用于增大机器人与物料车接触部分的摩擦力，当机器人背负物料车运行时，可防止机器人在急停情况下物料车滑移。本申请的深沟球轴承1607的设置用于给滚珠丝杠螺母副提供辅助支撑，防止滚珠丝杠1601在直线运动时绕轴摆动，由于滚珠丝杠1601的直线运动有一定的行程，采用本申请的设置，能够具有导向作用，无需再另外设置导向机构，大大节省了空间和成本，本申请能够将滚珠螺丝杠螺母副顶升时候的轴向力最终传递到基座板17上，又因为基座板17是焊接在车架14上的，所以本申请的全背负式移动机器人在执行大负载的顶升时，顶升机构产生的轴向力最终被分散到车架14上，由于滚珠螺母1602受到其他零件的约束，其轴向被固定且只能周向转动。滚珠丝杠1601由于间接固定在所述托盘支撑架22上，其周向转动受限。于是，滚珠螺母1602的旋转运动将迫使滚珠丝杆产生垂直方向上的直线运动，进而实现托盘支撑架22的上下往复运动。

为了传动的平稳，本申请的传动系统20还包括设于驱动电机输出端的主动带轮2002、设于基座板17上的同步带2003、若干个惰轮2004和若干第二从动带轮，所述同步带2003分别连接所述主动带轮2002、所述第一随动带轮2001、所述第二随动带轮2005以及所述惰轮2004以实现主动带轮2002通过同步带2003带动所述第一随动带轮2001和所述第二随动带轮2005同时、同步地转动。本申请的第一随动带轮2001包括四个，分别通过螺钉连接在各个对应的顶升部件16的带轮连接件1604上，所述第二随动带轮2005包括两个，分别设置在背离驱动电机一端的两个顶升部件16的一侧基座板17上。所述的惰轮2004安装在基座板17上，并设置在靠近随动带轮和主动带轮2002的一侧，一共有五组惰轮2004，其中靠近第一随动带轮2001的四组惰轮2004安装位置固定，靠近主动带轮2002的一组惰轮2004安装位置可调并通过旋拧螺钉进行调节，进而可将所述同步带2003进行张紧，保证带轮运动时的同步协调性。值得注意的是，本申请的五组惰轮2004安装位置尽量靠近第一随动带轮2001或主动带轮2002，目的是为了增大带轮的包络角，以提高顶升部件16的实际传动能力。带轮包络角越大，所述顶升部件16的传动能力越大。于是，在滚珠丝杠螺母副轴向承载能力允许的范围内，滚珠丝杠1601的轴向承载则越大，进而提高了整个顶升机构的实际抬升承载能力。

上述的第一驱动系统18包括第二电机1801、一级同步带2003机构、二级减速器1803、输出轴1804和制动器组成，由第二电机1801输出运动和动力经一级同步带2003机构和二级减速器1803得到合适的速度和转矩并传递给输出轴1804进而驱动所述主动带轮2002，主动带轮2002再通过同步带2003带动四个第一随动带轮2001转动，四个第一随动带轮2001的转动使四组顶升部件16同时产生垂直方向上的直线移动，从而实现顶升机构的平稳、同步抬升运动。值得注意的是，本申请的第一驱动系统18设置有制动器，目的是保证顶升机构在突然断电的情况下能够自锁，确保顶升运动的安全性，且所述制动器为永磁式制动器。

在车架14的底部背离所述第一从动轮8的一端还设有第二从动轮28，所述第二从动轮28包括两个，分别为与所述左悬挂机构7位于同侧的第二从动轮28和与所述右悬挂机构9位于同侧的第二从动轮28。

本申请的车架14采用的是焊接的框架结构，机械机构强度结实、可靠，本申请的车架14包括车架本体和分别设置在车架本体1401的前后两端的辅助车架1402，所述车架本体的侧壁上还设置有传感器支撑架1403，本申请的全背负式移动机器人在负重的时候，重量最终被分散到车架本体1401上并由车架本体1401来承担。在辅助车架1402的前端设置有防撞触边32，该传感器支撑架1403对角布置在车架本体1401上用于安装激光传感器34。

本申请还包括一罩于车架14上的外壳30，外壳30通过通过螺钉固定在所述车架本体1401上并且分为一个前壳3001、一个后壳3002和两个侧壳3003，为了保证机器人大负载运行时的安全性，机器人在配置有两个激光传感器34、两个个防撞触边32、四个超声波传感器36。其中，两个激光传感器34分别设置在传感器支撑架1403上以实现两个激光传感器34的对角布置，每个激光传感器34的扫描范围最大为270°场域，因此通过两个激光传感器34配合使用，可以对机器人本体四周360°全方位进行无盲区障碍检测。两个防撞触边32分别设置在辅助车架1402上，当所述防撞触边32受到低位障碍物撞击时，将会触发防撞触边32内部电气信号，系统会自动通知机器人立即停止运动，保证运行安全性。所述超声波传感器36前后各两个安装所述前壳3001和后壳3002上，其作用也是对低位障碍物进行检测，结合防撞触边32，对机器人起到双重保护的作用。本申请还包括电气附件，其包括两个喇叭42、一个电池、一个控制面板52、两个碰触开关40、两个磁感应传感器46和一套控制器44，所述喇叭42堆成布置在所述车架本体1401的两侧，所述电池采用的是磷酸铁锂电池，配置在车架本体1401的中部，所述控制面板52安装在前壳3001上，所述两个碰触开关40分别安装在机器人前壳3001和后壳3002的边缘侧，使得操作人员无需弯腰，只需通过脚碰，即可使机器人停止或运行，提高了人机友好性。两个磁感应传感器46对称布置在车架本体1401的中间部位两侧，当机器人运动到物料车下方时，磁感应传感器46检测固定在物料车正下方的磁铁，检测到后，机器人将立即停止运动，然后再执行下一步工作流程，所述控制器44位于车架本体1401中部，对机器人的整个运动流程起总体调控作用。本申请还包括充电口38，该充电口38的充电电极是由两个铍铜件组成，两个电极均固定在一绝缘件上，再通过螺钉固定在所述外壳30的后壳3002上，通过与机器人充电设备配合使用，用于完成机器人自主充电或手动充电，本申请的第一从动轮8与第二从动轮28分别为万向脚轮。

本申请的全背负式移动机器人承载能力强，运行时是基于激光传感器全自主导航，无需磁条、地标、反光板等辅助设备，在实际使用上更加方便、可靠。下面结合附图17级附图18,对本申请的全背负式移动机器人在执行自主搬运物料车时候的动作流程进行详细说明：

1)首先，本申请的机器人停留在始发地A点；

2)接收到上位机发出的执行“搬运”指令后，机器人50开始运动；

3)机器人50自主运动到物料车所在地B点(载货区)，并潜伏到第一号物料车48下方，直至机器人上磁感应传感器感应到第一号物料48车正下方的磁铁后，机器人停止运动；

4)顶升机构执行“抬升”动作，抬升行程达到预先设定值并将第一号物料车完全抬起后，顶升机构停止动作并保持当前状态；

5)机器人背负第一号物料车运动到C点(卸货区)，机器人停止运行；

6)顶升机构执行“下降”动作，下降行程达到预先设定值且第一号物料车完全着地后，顶升机构停止动作；

7)机器人运动，回归到A点结束工作，或继续执行上述3-6的流程，搬运其他编号的物料车，如第二号物料车、第三号物料车等。

本申请的全背负式移动机器人采用基于杠杆平衡式的悬挂机构，使得主动轮对地的下压力随负载变化而改变，可有效消除大负载运行时产生“打滑”现象，大大提高了机器人带载运行时的可靠性，并且采用模块化设计思想，通过连接件可直接将整个悬挂机构固定在车架本体上，悬挂机构装拆方便，便于后期维护；本申请的顶升机构高度集成设置方式，且同步带将位于顶升机构四个边角位置处的顶升部件的运动进行串联，进而实现托盘的直线顶升运动，本申请的顶升机构结构紧凑，集成到机器人上所占用的体积空间小，且顶升机构行程较大，可实现大负载抬升。

以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种悬挂系统，其特征在于，包括左右设置的两个悬挂机构，分别为左悬挂机构和右悬挂机构，每个所述悬挂机构包括支撑梁、主动轮、连接件以及第一从动轮，所述第一从动轮和所述主动轮分别支撑所述支撑梁的前、后两端，所述连接件连接于所述支撑梁上并位于所述主动轮和所述第一从动轮之间，所述连接件大体呈倒置“凹”字型，所述连接件包括设于所述支撑梁左侧的第一竖向连接部、设于所述支撑梁右侧的第二竖向连接部以及设于所述支撑梁上侧的水平连接部，所述第一竖向连接部和所述第二竖向连接部分别通过一沿左右方向延伸的转轴可转动的连接于所述支撑梁上。

2.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述第一竖向连接部与所述转轴之间设有第一滑动轴承，所述第一滑动轴承的内圈与所述转轴间隙配合，所述第一滑动轴承的外圈与所述第一竖向连接部的孔壁过盈配合，所述第二竖向连接部与所述转轴之间设有第二滑动轴承，所述第二滑动轴承的内圈与所述转轴间隙配合，所述第二滑动轴承的外圈与所述第二竖向连接部的孔壁过盈配合。

3.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述主动轮与所述第一从动轮均设于所述支撑梁的下安装面上，所述主动轮的一侧设有用于驱动所述主动轮的驱动组件，所述驱动组件沿所述主动轮的轴向呈一字直列式布设，所述驱动组件包括一安装法兰，所述安装法兰与所述支撑梁的下安装面连接。

4.一种全背负式移动机器人，包括车架，其特征在于，还包括权利要求1-3任一项所述的悬挂系统，所述左悬挂机构及所述右悬挂机构分别通过所述连接件的水平连接部与所述车架的底部可拆卸式固定连接。

5.根据权利要求4所述的全背负式移动机器人，其特征在于，所述车架上设有基座板，所述基座板上设有顶升机构，所述顶升机构包括若干顶升部件、用于驱动所述顶升部件的第一驱动系统、用于将所述第一驱动系统的驱动力传递给所述顶升部件的传动系统，所述传动系统包括若干随动带轮，每个所述顶升部件包括一组滚珠丝杠螺母副和用于安装所述滚珠丝杠螺母副的第一安装座，所述第一安装座的下端设有一固定座，所述第一安装座设于所述基座板上，所述滚珠丝杠螺母副包括滚珠丝杠和套设于所述滚珠丝杠上并且与所述滚珠丝杠相适配的滚珠螺母，所述固定座具有一供所述滚珠丝杠穿设的通孔，所述第一安装座具有一对所述滚珠螺母轴向限位的安装腔，所述随动带轮与所述滚珠螺母之间还设有一带轮连接件，所述带轮连接件的一端与所述随动带轮连接，所述带轮连接件的另一端与所述滚珠螺母连接。

6.根据权利要求5所述的全背负式移动机器人，其特征在于，所述带轮连接件套设于所述滚珠丝杠上并且所述连接件的内部具有一第一环形凹槽，所述滚珠螺母的T形小端嵌设于所述第一环形凹槽内，所述第一环形凹槽的槽口抵持于所述滚珠螺母的T形大端的表面，所述连接件的外壁具有第一环形凸台，所述第一环形凸台上套设有一深沟球轴承，所述深沟球轴承的内圈下端面抵持于所述第一环形凸台的台阶面上，所述深沟球轴承的外圈上端抵持于所述第一安装座，所述滚珠螺母的下端设有一下支撑盘，所述下支撑盘具有一第二环形凹槽和向背离所述第二环形凹槽的方向延伸的凸台，所述下支撑盘套设于所述滚珠丝杠上，所述滚珠螺母的T形大端嵌设于所述第二环形凹槽内，所述凸台的外壁套设有一圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承的下端面抵持于所述固定座上，所述圆锥滚子轴承的上端面抵持于所述下支撑盘的表面。

7.根据权利要求5所述的全背负式移动机器人，其特征在于，所述顶升机构的第一驱动系统包括驱动电机，所述传动系统包括设于所述驱动电机的输出端的主动带轮、设于所述基座板上的同步带和若干惰轮，所述同步带分别连接所述主动带轮、所述随动带轮以及所述惰轮。

8.根据权利要求7所述的全背负式移动机器人，其特征在于，所述顶升部件包括四个，分别设于所述基座板的四角位置，所述随动带轮包括六个，其中四个套设于所述滚珠丝杠上，其余两个分别设于背离驱动电机一端的两个顶升部件的一侧，所述惰轮包括五个，分别设于靠近对应的顶升部件和主动带轮的一侧，其中，靠近所述主动带轮的惰轮设于一位置可调机构上以实现同步带的张紧度调节。

9.根据权利要求5所述的全背负式移动机器人，其特征在于，所述滚珠丝杠的上端设有托盘支撑架，所述托盘支撑架上设有托盘，所述托盘沿纵长方向设有防滑垫。

10.根据权利要求5所述的全背负式移动机器人，其特征在于，所述车架底部背离所述第一从动轮的一端还设有第二从动轮，所述第二从动轮包括两个，分别为与所述左悬挂机构位于同侧的第二从动轮和与所述右悬挂机构位于同侧的第二从动轮。