CN110588839A - 一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘 - Google Patents

一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘 Download PDF

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庞风麟
赵鸣晖
柏永华
朱开源
徐孝彬
谭治英
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G13/001—Arrangements for attachment of dampers
    • B60G13/003—Arrangements for attachment of dampers characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the damper unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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Abstract

本发明公开了一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，它包括底盘本体、减震系统、驱动系统。所述底盘本体包括上底盘、下底盘、支撑柱、支撑柱连接件；所述减震系统包括减震装置和平行机构；所述驱动系统包括电机、麦克纳姆轮、传动轴、支座、法兰、轴套、轴承、麦克纳姆轮连接件。所述减震装置与所述上底盘、所述下底盘连接，所述平行装置与所述上底盘、所述下底盘连接；所述驱动系统通过所述支座与所述减震系统连接。通过控制所述四个电机不同的转向和转速，以达到全方位移动。

Description

一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘
技术领域
本发明涉及服务机器人技术领域，特别涉及一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动。
背景技术
随着科技进步，世界的各个国家都非常重视服务机器人相关技术以及产业的开发和发展，然而，目前的大多数的服务机器人移动底盘，因其电机、电池等原因，其结构尺寸较大，重量较重，无法在复杂狭小环境下进退自如；且大多数没有减震系统，可能对用户造成不可估量的危害。针对以上问题，研究一种能使服务机器人灵活移动并带有良好的减震效果的服务机器人移动底盘成为关键。
发明内容
本发明公开一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，它是采用以下技术方案来实现的。
一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，包括底盘本体、减震系统、平行机构以及驱动系统；
所述底盘本体包括上底盘、下底盘，所述减震系统和平行机构设置在上底盘、下底盘之间，所述驱动系统设置在下底盘的底部。
上述底盘本体还包括支撑柱、支撑柱连接件，所述上底盘、下底盘、支撑柱、支撑柱连接件均开设有螺纹孔；所述支撑柱的上下两端通过螺栓与支撑柱连接件连接，上下两端的支撑柱连接件再通过螺栓与上底盘和下底盘连接。
上述减震装置包括减震器、减震器连接件；所述减震器上端及下端开有销孔，所述减震器连接件开有螺纹孔及销孔，减震器上下两端通过销轴与减震器连接件连接，上下两端的减震器连接件再通过螺栓分别与上底盘和下底盘连接。
上述平行装置包括平行机构、平行机构连接件；所述平行机构上端及下端开有销孔，所述平行机构连接件开有螺纹孔及销孔，平行机构上下两端通过销轴与平行机构连接件连接，上下两端的平行机构连接件再通过螺栓分别与上底盘和下底盘连接。
上述驱动系统包括电机、麦克纳姆轮、传动轴、支座、法兰、轴套、轴承、麦克纳姆轮连接件；
所述支座呈“n”字型，两个端部的长度不同，分为长端部和短端部；所述支座的长端上开有螺纹孔、电机轴孔，所述支座的短端上开设轴承孔；所述法兰上开有螺纹孔、键槽、定位孔，所述传动轴上开有键槽，所述麦克纳姆轮连接件开有螺纹孔、键槽；
所述电机的轴与所述支座的电机轴孔配合，并通过螺栓与所述支座的长端部连接；所述法兰通过螺栓与所述电机连接；所述传动轴的键槽通过键与所述法兰配合连接，并通过定位螺栓与所述法兰定位；所述轴承内圈与所述传动轴配合，所诉轴承外圈与所述支座的短端部的轴承孔配合；所述轴套与电机的轴配合，并与所述轴承内圈外端面接触；所述麦克纳姆轮连接件通过键与所述传动轴的键槽配合连接，一端与所述轴套接触，另一端通过螺栓与所述麦克纳姆轮的端面连接，并通过螺母与所述麦克纳姆轮紧固。
进一步的，所述驱动系统通过支座的螺纹孔与减震系统螺栓连接。
进一步的，所述驱动系统电机为减速器、编码器、电机于一体的一体机，且所述电机数量为4；所述麦克纳姆轮、传动轴、支座、法兰、轴套、轴承、麦克纳姆轮连接件数量均为4。
进一步的，所述减震装置中的减震器、减震器连接件数量为4。
进一步的，所述上底盘的直径为440mm。
进一步的，所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘的直径500mm，高度300mm。
本发明的有益效果：本发明的技术方案结构合理、可靠，体型较小，减震效果优越，驱动方便，制造成本相对较低，可实现任意方向移动、原地旋转。所以适合应用与复杂狭小的室内环境。
附图说明
图1是整体部件外观示意图。
图2是整体部件分布示意图。
图3是底盘本体分布示意图。
图4是减震装置外观示意图。
图5是平行装置外观示意图。
图6是驱动系统外观示意图。
图7是驱动系统剖视图。
图中标号名称：1.上底盘；2.平行机构；3.支座；4.麦克纳姆轮；5减震器；6. 支撑柱连接件；7. 支撑柱；8. 平行机构连接件；9.减震器连接件；10.下底盘；11.电机；12.法兰；13.轴承；14.轴套；15.传动轴；16.麦克纳姆轮连接件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1-图7所示，一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，包括底盘本体、减震系统、平行机构以及驱动系统；
所述底盘本体包括上底盘1、下底盘10，所述减震系统和平行机构设置在上底盘1、下底盘10之间，所述驱动系统设置在下底盘的底部。
上述底盘本体还包括支撑柱7、支撑柱连接件6，所述上底盘1、下底盘10、支撑柱7、支撑柱连接件6均开设有螺纹孔；所述支撑柱7的上下两端通过螺栓与支撑柱连接件6连接，上下两端的支撑柱连接件6再通过螺栓与上底盘1和下底盘10连接。
上述减震装置包括减震器5、减震器连接件9；所述减震器5上端及下端开有销孔，所述减震器连接件9开有螺纹孔及销孔，减震器5上下两端通过销轴与减震器连接件9连接，上下两端的减震器连接件9再通过螺栓分别与上底盘1和下底盘10连接。
上述平行装置包括平行机构2、平行机构连接件8；所述平行机构2上端及下端开有销孔，所述平行机构连接件8开有螺纹孔及销孔，平行机构上下两端通过销轴与平行机构连接件8连接，上下两端的平行机构连接件8再通过螺栓分别与上底盘1和下底盘10连接；
上驱动系统包括电机11、麦克纳姆轮4、传动轴15、支座3、法兰12、轴套14、轴承13、麦克纳姆轮连接件16；
所述支座3呈“n”字型，两个端部的长度不同，分为长端部和短端部；所述支座3的长端上开有螺纹孔、电机轴孔，所述支座3的短端上开设轴承孔；所述法兰12上开有螺纹孔、键槽、定位孔，所述传动轴15上开有键槽，所述麦克纳姆轮连接件16开有螺纹孔、键槽；
电机11的轴与所述支座3的电机轴孔配合，并通过螺栓与所述支座3的长端部连接；所述法兰12通过螺栓与所述电机11连接；所述传动轴15的键槽通过键与所述法兰12配合连接，并通过定位螺栓与所述法兰12定位；所述轴承13内圈与所述传动轴15配合，所诉轴承13外圈与所述支座3的短端部的轴承孔配合；所述轴套14与电机11的轴配合，并与所述轴承13内圈外端面接触；所述麦克纳姆轮连接件16通过键与所述传动轴15的键槽配合连接，一端与所述轴套14接触，另一端通过螺栓与所述麦克纳姆轮4的端面连接，并通过螺母与所述麦克纳姆轮4紧固。
进一步的，所述驱动系统通过所述支座3的螺纹孔与所述减震系统螺栓连接。
进一步的，所述驱动系统电机为减速器、编码器、电机于一体的一体机，且所述电机数量为4；所述麦克纳姆轮4、传动轴15、支座3、法兰12、轴套14、轴承13、麦克纳姆轮连接件16数量均为4。
进一步的，所述减震装置中的减震器5、减震器连接件9数量为4。
进一步的，所述上底盘1的直径为440mm。
进一步的，所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘的直径500mm，高度300mm。
一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘的运动过程：在正常状态下，所述的四个麦克纳姆轮着地，通过控制所述的四个电机不同的转向和转速，以达到全方位移动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：包括底盘本体、减震系统、平行机构以及驱动系统；
所述底盘本体包括上底盘、下底盘，所述减震系统和平行机构设置在上底盘、下底盘之间，所述驱动系统设置在下底盘的底部。
2.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述底盘本体还包括支撑柱、支撑柱连接件，所述上底盘、下底盘、支撑柱、支撑柱连接件均开设有螺纹孔；所述支撑柱的上下两端通过螺栓与支撑柱连接件连接，上下两端的支撑柱连接件再通过螺栓与上底盘和下底盘连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述减震装置包括减震器、减震器连接件；所述减震器上端及下端开有销孔，所述减震器连接件开有螺纹孔及销孔，减震器上下两端通过销轴与减震器连接件连接，上下两端的减震器连接件再通过螺栓分别与上底盘和下底盘连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述平行装置包括平行机构、平行机构连接件；所述平行机构上端及下端开有销孔，所述平行机构连接件开有螺纹孔及销孔，平行机构上下两端通过销轴与平行机构连接件连接，上下两端的平行机构连接件再通过螺栓分别与上底盘和下底盘连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在：所述驱动系统包括电机、麦克纳姆轮、传动轴、支座、法兰、轴套、轴承、麦克纳姆轮连接件；
所述支座呈“n”字型，两个端部的长度不同，分为长端部和短端部；所述支座的长端上开有螺纹孔、电机轴孔，所述支座的短端上开设轴承孔；所述法兰上开有螺纹孔、键槽、定位孔，所述传动轴上开有键槽，所述麦克纳姆轮连接件开有螺纹孔、键槽；
所述电机的轴与所述支座的电机轴孔配合，并通过螺栓与所述支座的长端部连接；所述法兰通过螺栓与所述电机连接；所述传动轴的键槽通过键与所述法兰配合连接，并通过定位螺栓与所述法兰定位；所述轴承内圈与所述传动轴配合，所诉轴承外圈与所述支座的短端部的轴承孔配合；所述轴套与电机的轴配合，并与所述轴承内圈外端面接触；所述麦克纳姆轮连接件通过键与所述传动轴的键槽配合连接，一端与所述轴套接触，另一端通过螺栓与所述麦克纳姆轮的端面连接，并通过螺母与所述麦克纳姆轮紧固。
6.根据权利要求5所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述驱动系统通过所述支座的螺纹孔与所述减震系统螺栓连接。
7.根据权利要求5所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述驱动系统电机为减速器、编码器、电机于一体的一体机，且所述电机数量为4；所麦克纳姆轮、传动轴、支座、法兰、轴套、轴承、麦克纳姆轮连接件数量均为4。
8.根据权利要求3所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述减震装置中的所述减震器、减震器连接件数量为4。
9.根据权利要求1所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述上底盘的直径为440mm。
10.根据权利要求1所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘，其特征在于：所述基于麦克纳姆轮的服务机器人移动底盘的直径500mm，高度300mm。
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