CN109367649A - 一种减震驱动机构和运输机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减震驱动机构，包括：底座，底座上设置有减震驱动装置和支撑轮；减震驱动装置包括第一固定座、第二固定座和驱动轮，第一固定座和第二固定座均固定设置于底座的底部，第一固定座上可转动地连接有连接杆的一端，连接杆的另一端连接驱动轮，第二固定座上可转动地连接有减震支撑部件的一端，减震支撑部件的另一端连接驱动轮；驱动轮设置于第一固定座和第二固定座之间，且驱动轮、第一固定座和第二固定座之间形成三角形结构。本发明还提供了一种运输机器人。本发明提供的减震驱动机构能够进行缓冲减震，降低运输机器人整体的颠簸程度，减轻货物受到的损伤。

Description

一种减震驱动机构和运输机器人

技术领域

本发明涉及物流运输技术领域，更具体地说，涉及一种减震驱动机构和运输机器人。

背景技术

AGV是自动导引小车(Automated GuidedVehicle)的简称，是指装有电磁或则光电等自动导引装置，能够沿规定地面路径自动导引行驶，具备人机交互、安全保护、移载功能以及以电池为动力的运输机器人。一般来说，AGV的主要应用在物流搬运、柔性装配线、加工线以及特殊场合用。

由于AGV的应用范围较为广泛，其使用的工厂环境路面并不平整，因此在AGV日常运行过程中容易因路面而产生颠簸，导致货物掉落甚至损伤。因此，如何能更好地在现有场地的路面不平整的情况下，使得AGV搬运更轻松、更灵活并可以顺利越过不平整地面是目前需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种减震驱动机构和运输机器人，旨在解决AGV在日常运行过程中容易因路面而产生颠簸，导致货物掉落甚至损伤的技术问题。

本发明提供的一种减震驱动机构，应用于运输机器人上，包括：

底座，所述底座上设置有减震驱动装置和支撑轮；

所述减震驱动装置包括第一固定座、第二固定座和驱动轮，所述第一固定座和所述第二固定座均固定设置于所述底座的底部，所述第一固定座上可转动地连接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端连接所述驱动轮，所述第二固定座上可转动地连接有减震支撑部件的一端，所述减震支撑部件的另一端连接所述驱动轮；

所述驱动轮设置于所述第一固定座和所述第二固定座之间，且所述驱动轮、所述第一固定座和所述第二固定座之间形成三角形结构。

可选地，所述减震支撑部件包括伸缩柱、弹性件、固定块，所述伸缩柱的顶端通过所述固定块与所述第二固定座连接，所述伸缩柱的底端与所述驱动轮连接，所述弹性件的一端连接所述伸缩柱的底端，所述弹性件的另一端连接所述固定块。

可选地，所述伸缩柱为液压阻尼器，所述弹性件为弹簧。

可选地，所述驱动轮的转轴外侧设置有安装座，所述连接杆的另一端固定连接到所述安装座的一端上，所述减震支撑部件的另一端固定连接到所述安装座的另一端上。

可选地，所述第一固定座包括第一固定板和第一固定体，所述第一固定板和所述第一固定体为一体化结构；

所述第一固定板的顶端固定设于所述底座的底部，所述第一固定板的底端连接所述第一固定体，所述连接杆的一端上设有轴孔，所述连接杆的一端通过限位轴承可转动地设置于所述第一固定板上，所述限位轴承的外侧还连接有轴承螺帽。

可选地，所述底座包括方形框架和支撑框架，所述支撑框架垂直设置于所述方形框架的四个边角，所述支撑框架的顶部与所述方形框架固定连接，所述支撑框架的底部连接有所述支撑轮。

可选地，两个所述减震驱动装置分别对称设置于所述方形框架的两个边上，所述方形框架的另外两个边之间还连接有平衡底轴，所述平衡底轴平行于所述减震驱动机构。

可选地，对角位置上的两个所述支撑框架上还安装有雷达装置。

可选地，所述驱动轮上连接有减速驱动装置，所述减速驱动装置包括驱动电机和L型减速机，所述驱动电机经所述L型减速机与所述驱动轮连接。

本发明还提供了一种运输机器人，包括：本发明提及的任意一种减震驱动机构。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明中在运输机器人底部设置了减震驱动机构，减震驱动机构中的底座上分别固定有连接杆和减震支撑部件，连接杆和减震支撑部件还共同连接有驱动轮，底座、连接杆和减震支撑部件形成稳固的三边支撑减震结构；此外，底座的四个边角上设置有支撑轮，具有减震效果的驱动轮设置于底座的中部，在前支撑轮或后支撑轮碰到不平整的路面时，均可以由中部的减震驱动机构进行缓冲减震，降低运输机器人整体的颠簸程度，减轻货物受到的损伤。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例提供的一种减震驱动机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种减震驱动机构的侧视图；

图3为本发明实施例提供的一种减震支撑部件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种减震支撑部件的后视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的一种减震驱动机构的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种减震驱动机构的侧视图。本发明实施例提供的一种应用于运输机器人上的减震驱动机构，包括：

底座1，所述底座1上设置有减震驱动装置2和支撑轮11；所述减震驱动装置2包括第一固定座21、第二固定座22和驱动轮23，所述第一固定座21和所述第二固定座22均固定设置于所述底座1的底部，所述第一固定座21上可转动地连接有连接杆24的一端，所述连接杆24的另一端连接所述驱动轮23，所述第二固定座22上可转动地连接有减震支撑部件25的一端，所述减震支撑部件25的另一端连接所述驱动轮23。其中，驱动轮23主要由连接杆24和减震支撑部件25实现对其的支撑作用，在减震驱动机构遇到不平整的路面时，减震支撑部件25会随着路面情况的变化而进行伸长或收缩的缓冲作用，又由于连接杆24的一端为可转动地连接于第一固定座21上，因此，在连接杆24和减震支撑部件25的共同作用下，驱动轮23实际上是随连接杆24的另一端绕着第一固定座21与连接杆24的一端相接的点做圆弧运动，以实现减震作用。

所述驱动轮23设置于所述第一固定座21和所述第二固定座22之间，且所述驱动轮23、所述第一固定座21和所述第二固定座22之间作为三角形的三个顶点形成了三角形结构，即底座1、连接杆24和减震支撑部件25形成稳固的三边支撑减震结构，保证了驱动轮23能够可靠驱动的同时实现了减震作用，且减震结构牢固不易损坏，节省了维护成本。其中，连接杆24具体可以为中空钣金件，在增加支撑强度的同时能够尽可能地减小自身的重量，即减小驱动轮23的负载。

此外，底座1的四个边角上设置有支撑轮11，具有减震效果的驱动轮23设置于底座1的中部，在前支撑轮11或后支撑轮11碰到不平整的路面时，均可以由中部的减震驱动机构进行缓冲减震，降低运输机器人整体的颠簸程度，减轻货物受到的损伤。

进一步地，所述减震支撑部件25包括伸缩柱251、弹性件252、固定块253，所述伸缩柱251的顶端通过所述固定块253可转动地与所述第二固定座22连接，其中固定块253可以绕着其与第二固定座22相接的点转动，以改变伸缩柱251与第二固定座之间的角度；所述伸缩柱251的底端与所述驱动轮23连接，所述弹性件252的一端连接所述伸缩柱251的底端，所述弹性件252的另一端连接所述固定块253。其中，所述伸缩柱251具体可以为液压阻尼器，所述弹性件252可以为弹簧。

为了便于理解，以下将以运输机器人在实际运输过程中遇到不平整的路面时为例，详细讲述减震驱动机构的减震作用。在正常行驶过程中，减震驱动机构中的两个驱动轮23以及边角的四个支撑轮11均为着地行驶，假设减震支撑部件25相对靠近前支撑轮11，连接柱相对靠近后支撑轮11，在前支撑轮11遇到凸起的障碍时，前支撑轮11会由于凸起的障碍的顶起作用而逐渐抬起，在前支撑轮11抬起的过程中，运输机器人的重心由中部逐渐向后移，减震支撑部件25上所受到的重力变小，即施加于弹性件252的压力变小，减震支撑部件25中的伸缩柱251会在弹性件252的张力作用下伸长，驱动轮23随着连接杆24往后支撑轮11的方向做圆弧运动，以保持驱动轮23一直与地面相接触，维持重力作用与弹性件252的弹力作用之间的平衡；在前支撑轮11越过凸起的障碍后，前支撑轮11开始往下掉落，在前支撑轮11离开障碍并掉落至地面的过程中，前支撑轮11一直没有与地面相接触，运输机器人靠后支撑轮11和驱动轮23实现对其的支撑作用，前支撑轮11掉落的同时带着运输机器人的前车身往下倾轧地面，运输机器人的重心逐渐往前移，减震支撑部件25上所受到的重力变大，即施加于弹性件252的压力变大，处于伸长状态的伸缩柱251在重力的作用下逐渐缩短，驱动轮23随着连接杆24往前支撑轮11的方向做圆弧运动，以保持驱动轮23一直与地面相接触，维持重力作用与弹性件252的弹力作用以及地面摩擦力之间的平衡。显然，由于在前支撑轮11掉落的过程中，即运输机器人的前车身下倾的过程中，运输机器人的重力需克服弹性件252的弹力以及驱动轮23与地面摩擦力做功，大部分的重力得到了抵消，运输机器人的前车身没有因失重而急速掉落，反而是得到了缓冲而缓慢下落，运输机器人不容易在掉落至地面时发生颠簸，大大减轻了运输机器人行驶在不平整的路面上时由于颠簸而对货物产生的损伤。同理，在后支撑轮11遇到凸起的障碍而抬起时，在后支撑轮11抬起的过程中，减震支撑部件25的伸缩柱251伸长并使得驱动轮23着地以支撑运输机器人，在后支撑轮11掉落的过程中，驱动轮23始终处于与地面接触的状态，伸缩柱251在重力的作用下逐渐缩短并始终提供可抵消部分重力的弹力，运输机器人的重力需克服弹性件252的弹力以及驱动轮23与地面摩擦力做功，运输机器人的后车身得到了缓冲而缓慢下落，运输机器人不容易在掉落至地面时发生颠簸。

在驱动轮23遇到凸起的障碍时，在重力的作用下，减震支撑部件25上的伸缩柱251逐渐缩短，驱动轮23相对地面逐渐抬起，而运输机器人的车身相对地面没有抬升而始终保持一样的距离，运输机器人的整体车身处于平直状态前进，运输机器人上的货物没有受到影响。在驱动轮23越过障碍的瞬间，伸缩柱251失去来自地面的支撑力，伸缩柱251往下伸长，以使得连接于伸缩柱251底端的驱动轮23迅速着地，提供前进动力，使得运输机器人继续前进。因此，在驱动轮23遇到并越过障碍的整个过程中，运输机器人的整个车身始终保持平稳前进而没有发生颠簸，运输机器人上搭载的货物没有受到影响。

此外，在爬坡的时候，当运输机器人的前支撑轮11行驶到坡上，而运输机器人的后支撑轮11还在地面上时，运输机器人的中部位置则处于斜坡和地面的交界处，若运输机器人的中部位置没有设置有驱动轮23或设置了固定于底座1上不能伸缩的驱动轮23，则此时运输机器人的中部位置容易架空，只有前支撑轮11和后支撑轮11着地，运输机器人在爬坡过程中难以保证平稳性。而本发明实施例中在运输机器人的中部位置设置了连接于伸缩柱251上的驱动轮23，在弹性件252的弹力作用下，伸缩柱251会随着路面或坡度的情况伸长或缩短，以保证驱动轮23一直着地，保证了运输机器人在爬坡过程中的平稳性。

具体地，如图3和图4所示，图3为本发明实施例提供的一种减震支撑部件的结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种减震支撑部件的后视图，为了实现连接杆24和减震支撑部件25与驱动轮23之间的连接关系，所述驱动轮23的转轴外侧设置有安装座231，所述连接杆24的另一端固定连接到所述安装座231的一端上，所述减震支撑部件25的另一端固定连接到所述安装座231的另一端上。其中，安装座231的中心开有贯通孔，驱动轮23的驱动轴穿过安装座231中心的贯通孔可转动地与安装座231连接于一体。

进一步，所述第一固定座21包括第一固定板211和第一固定体212，所述第一固定板211和所述第一固定体212为一体化结构；所述第一固定板211的顶端固定设于所述底座1的底部，所述第一固定板211的底端连接所述第一固定体212，所述连接杆24的一端上设有轴孔，所述连接杆24的一端通过限位轴承213可转动地设置于所述第一固定板211上，所述限位轴承213的外侧还连接有轴承螺帽214。其中，限位轴承213的一端穿过连接杆24上的轴孔并与第一固定体212固定连接，限位轴承213的另一端上设置有轴承螺帽214，用于将限制连接杆24在限位轴承213方向上滑动而脱落于限位轴承213外。

在本发明实施例提供的一种实施方式中，所述底座1具体可以包括方形框架12和支撑框架13，所述支撑框架13垂直设置于所述方形框架12的四个边角，所述支撑框架13的顶部与所述方形框架12固定连接，所述支撑框架13的底部连接有所述支撑轮11。两个所述减震驱动装置2分别对称设置于所述方形框架12的两个边上，所述方形框架12的另外两个边之间还连接有平衡底轴14，所述平衡底轴14平行于所述减震驱动机构，用于加固底座1并为底座1提供平衡力，以保持运输机器人在行驶过程中的平衡。

进一步地，对角位置上的两个所述支撑框架13上还安装有雷达装置15，通过将两个雷达装置15分别设置在对角位置上的两个支撑框架13上，单个雷达装置15可以达到270°的检测覆盖范围，起到了无盲点的作用。此外，在运输机器人自主前进时，前置的雷达装置15可以起到自主检测和导航的作用，在运输机器人后退时，后置的雷达装置15可以起到自主检测和导航的作用，在往返工作场景时，省去了转向以及回到原路径上的步骤，提高了工作效率。

此外，为了满足运输机器人在运输过程中的速度要求，每个驱动轮23上均连接有减速驱动装置，所述减速驱动装置包括驱动电机31和L型减速机32，所述驱动电机31经所述L型减速机32与所述驱动轮23连接。驱动电机31提供动力并经L型减速机32与驱动轮23连接，用于为驱动轮23提供扭矩较大但速度不高的动力，以便于运输机器人能够平稳地完成运输货物的行驶任务。

本发明实施例还提供了一种运输机器人，包括：本发明实施例提供的任意一种减震驱动机构。其中，减震驱动机构安装于运输机器人地底部，作为运输机器人的支撑部以及动力部，支撑并为运输机器人提供前进的动力。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种减震驱动机构，应用于运输机器人上，其特征在于，包括：

底座，所述底座上设置有减震驱动装置和支撑轮；

所述减震驱动装置包括第一固定座、第二固定座和驱动轮，所述第一固定座和所述第二固定座均固定设置于所述底座的底部，所述第一固定座上可转动地连接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端连接所述驱动轮，所述第二固定座上可转动地连接有减震支撑部件的一端，所述减震支撑部件的另一端连接所述驱动轮；

所述驱动轮设置于所述第一固定座和所述第二固定座之间，且所述驱动轮、所述第一固定座和所述第二固定座之间形成三角形结构。

2.根据权利要求1所述的减震驱动机构，其特征在于，所述减震支撑部件包括伸缩柱、弹性件、固定块，所述伸缩柱的顶端通过所述固定块与所述第二固定座连接，所述伸缩柱的底端与所述驱动轮连接，所述弹性件的一端连接所述伸缩柱的底端，所述弹性件的另一端连接所述固定块。

3.根据权利要求2所述的减震驱动机构，其特征在于，所述伸缩柱为液压阻尼器，所述弹性件为弹簧。

4.根据权利要求1所述的减震驱动机构，其特征在于，所述驱动轮的转轴外侧设置有安装座，所述连接杆的另一端固定连接到所述安装座的一端上，所述减震支撑部件的另一端固定连接到所述安装座的另一端上。

5.根据权利要求1所述的减震驱动机构，其特征在于，所述第一固定座包括第一固定板和第一固定体，所述第一固定板和所述第一固定体为一体化结构；

所述第一固定板的顶端固定设于所述底座的底部，所述第一固定板的底端连接所述第一固定体，所述连接杆的一端上设有轴孔，所述连接杆的一端通过限位轴承可转动地设置于所述第一固定板上，所述限位轴承的外侧还连接有轴承螺帽。

6.根据权利要求1所述的减震驱动机构，其特征在于，所述底座包括方形框架和支撑框架，所述支撑框架垂直设置于所述方形框架的四个边角，所述支撑框架的顶部与所述方形框架固定连接，所述支撑框架的底部连接有所述支撑轮。

7.根据权利要求6所述的减震驱动机构，其特征在于，两个所述减震驱动装置分别对称设置于所述方形框架的两个边上，所述方形框架的另外两个边之间还连接有平衡底轴，所述平衡底轴平行于所述减震驱动机构。

8.根据权利要求6所述的减震驱动机构，其特征在于，对角位置上的两个所述支撑框架上还安装有雷达装置。

9.根据权利要求1所述的减震驱动机构，其特征在于，所述驱动轮上连接有减速驱动装置，所述减速驱动装置包括驱动电机和L型减速机，所述驱动电机经所述L型减速机与所述驱动轮连接。

10.一种运输机器人，其特征在于，包括：如权利要求1至9所述的减震驱动机构。