CN110667736B - 一种复杂地形自适应弹簧平衡结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复杂地形自适应弹簧平衡结构，包括通过两个轴承与车身转动配合的轮轴，轮轴的两端分别固设有一个弧形的摇臂，摇臂的中部与轮轴连接，且每个摇臂的两端分别设置有一个移动组件，移动组件包括车轮和能够驱动车轮工作的驱动电机，轮轴的中部间隔固设有两个水平的弹簧板，弹簧板的中部与轮轴固连，弹簧板的两端分别通过两个弹性连接件与车身的底板连接，弹性连接件包括可伸缩支杆和套设在可伸缩支杆上的弹簧，可伸缩支杆的两端分别固设有一个支撑块，一个支撑块与弹簧板转动连接，另一个支撑块与底板转动连接，弹簧的两端分别抵在两个支撑块上。本发明的复杂地形自适应弹簧平衡结构具有优异的越障能力和复杂地形自适应能力。

Description

一种复杂地形自适应弹簧平衡结构
技术领域
本发明涉及移动机械技术领域，特别是涉及一种复杂地形自适应弹簧平衡结构。
背景技术
轮式移动机器人是指以车轮为主要移动机构的移动机器人，它依靠车轮的旋转，驱动主体运动，驱动力来源于轮缘与地面的静摩擦力。轮式移动机构结构简单、重量轻、体积小、驱动和控制方式简单、与地面的滚动阻力小、功耗低，在生产和生活中已被广泛运用。轮式机器人种类广泛，结构多样，可以根据机器人的工作环境和目的，选择合适车轮结构。
但现有的轮式移动机器人不能够适应复杂地形，越障能力差。
发明内容
本发明的目的是提供一种复杂地形自适应弹簧平衡结构，以解决上述现有技术存在的问题，有效提高机器人的越障能力和对复杂地形的适应能力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种复杂地形自适应弹簧平衡结构，包括通过两个轴承与车身转动配合的轮轴，所述轮轴的两端分别固设有一个弧形的摇臂，所述摇臂的中部与所述轮轴连接，且每个所述摇臂的两端分别设置有一个移动组件，所述移动组件包括车轮和能够驱动所述车轮工作的驱动电机，所述轮轴的中部间隔固设有两个水平的弹簧板，所述弹簧板的中部与所述轮轴固连，所述弹簧板的两端分别通过两个弹性连接件与所述车身的底板连接，所述弹性连接件包括可伸缩支杆和套设在所述可伸缩支杆上的弹簧，所述可伸缩支杆的两端分别固设有一个支撑块，一个所述支撑块与所述弹簧板转动连接，另一个所述支撑块与所述底板转动连接，所述弹簧的两端分别抵在两个所述支撑块上。
优选地，所述摇臂包括两个通过若干个连接杆固连的扇环形的支板，所述连接杆位于两个所述支板之间，所述轮轴的两端分别设置有第二平槽，两个所述支板均对应所述轮轴设置有矩形孔，所述轮轴插设在所述矩形孔中且与所述支板固定连接。
优选地，所述轮轴的中部对应每个所述弹簧板设置有一个第一平槽，所述弹簧板通过螺栓与对应的所述第一平槽固连。
优选地，所述车身对应每个所述轴承均设置有轴承座，所述轴承安装在对应的所述轴承座中。
优选地，两个所述轴承座和两个所述轴承均位于两个所述第一平槽之间。
优选地，所述弹簧板和所述底板分别对应每个所述支撑块均设置有两个固定块，所述支撑块通过转轴与对应的两个所述固定块转动连接。
本发明复杂地形自适应弹簧平衡结构相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的复杂地形自适应弹簧平衡结构具有优异的越障能力和复杂地形自适应能力。本发明的复杂地形自适应弹簧平衡结构通过弹簧平衡机构中的弹性连接件保证了摇臂上的轮子的自动调整和恢复能力，越障时摇臂两端的轮子会发生不同的高度变化，而这会导致轮轴的转动，轮轴的转动会带动弹簧板的转动，而在弹性连接件的作用下弹簧板可以进行大幅度的转动，且具有自恢复能力，从而实现了对各种复杂地形的自适应；将本发明复杂地形自适应弹簧平衡结构应用于机器人中能够显著提升机器人对复杂地形的自适应能力和越障能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明复杂地形自适应弹簧平衡结构的结构示意图；
图2为本发明复杂地形自适应弹簧平衡结构中弹性连接件的结构示意图；
图3为本发明复杂地形自适应弹簧平衡结构中轮轴的结构示意图；
图4为本发明复杂地形自适应弹簧平衡结构中摇臂的结构示意图；
其中：1-车身，2-弹簧平衡机构，201-轮轴，2011-第一平槽，2012-第二平槽，202-轴承座，203-轴承，204-弹簧板，205-弹性连接件，2051-固定块，2052-转轴，2053-支撑块，2054-可伸缩支杆，2055-弹簧，3-摇臂，301-支板，302-连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种复杂地形自适应弹簧平衡结构，以解决上述现有技术存在的问题，有效提高机器人的越障能力和对复杂地形的适应能力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示：本实施例复杂地形自适应弹簧平衡结构包括1车身和弹簧平衡机构2，弹簧平衡机构2包括通过两个轴承203与车身1转动配合的轮轴201，轮轴201水平，轮轴201的两端分别固设有一个弧形的摇臂3，摇臂3的中部与轮轴201连接，且每个摇臂3的两端分别设置有一个移动组件，移动组件包括车轮和能够驱动车轮工作的驱动电机，车轮可以采用麦克纳姆轮。轮轴201的中部间隔固设有两个水平的弹簧板204，弹簧板204的中部与轮轴201固连，轮轴201的中部对应每个弹簧板204设置有一个第一平槽2011，弹簧板204通过螺栓与对应的第一平槽2011固连。车身1对应每个轴承203均设置有轴承座202，轴承203安装在对应的轴承座202中，两个轴承座202和两个轴承203均位于两个第一平槽2011之间。
弹簧板204的两端分别通过两个弹性连接件205与车身1的底板连接，弹性连接件205包括可伸缩支杆2054和套设在可伸缩支杆2054上的弹簧2055，可伸缩支杆2054的两端分别固设有一个支撑块2053，一个支撑块2053与弹簧板204转动连接，另一个支撑块2053与底板转动连接，弹簧2055的两端分别抵在两个支撑块2053上。弹簧板204和底板分别对应每个支撑块2053均设置有两个固定块2051，支撑块2053通过转轴2052与对应的两个固定块2051转动连接。
摇臂3包括两个通过若干个连接杆302固连的扇环形的支板301，连接杆302位于两个支板301之间，轮轴201的两端分别设置有第二平槽2012，两个支板301均对应轮轴201设置有矩形孔，轮轴201的第二平槽2012插设在矩形孔中且与支板301固定连接。
本实施例复杂地形自适应弹簧平衡结构在工作时，摇臂3两端的轮子能够以轮轴201为转动中心进行大幅度的摆动，轮轴201转动时带动弹簧板204一起转动，在弹性连接件205的作用下，弹簧板204转动后会受到一定的回弹力，从而保证了转轴2052、摇臂3及轮子具有自动恢复到原位的能力，从而极大提高了越障能力和对复杂地形的自适应能力。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种复杂地形自适应弹簧平衡结构，其特征在于：包括通过两个轴承与车身转动配合的轮轴，所述轮轴的两端分别固设有一个弧形的摇臂，所述摇臂的中部与所述轮轴连接，且每个所述摇臂的两端分别设置有一个移动组件，所述移动组件包括车轮和能够驱动所述车轮工作的驱动电机，所述轮轴的中部间隔固设有两个水平的弹簧板，所述弹簧板的中部与所述轮轴固连，所述弹簧板的一端通过两个弹性连接件与所述车身的底板连接，所述弹簧板的另一端通过另两个弹性连接件与所述底板连接，所述弹性连接件包括可伸缩支杆和套设在所述可伸缩支杆上的弹簧，所述可伸缩支杆的两端分别固设有一个支撑块，一个所述支撑块与所述弹簧板转动连接，另一个所述支撑块与所述底板转动连接，所述弹簧的两端分别抵在两个所述支撑块上。
2.根据权利要求1所述的复杂地形自适应弹簧平衡结构，其特征在于：所述摇臂包括两个通过若干个连接杆固连的扇环形的支板，所述连接杆位于两个所述支板之间，所述轮轴的两端分别设置有第二平槽，两个所述支板均对应所述轮轴设置有矩形孔，所述轮轴插设在所述矩形孔中且与所述支板固定连接。
3.根据权利要求1所述的复杂地形自适应弹簧平衡结构，其特征在于：所述轮轴的中部对应每个所述弹簧板设置有一个第一平槽，所述弹簧板通过螺栓与对应的所述第一平槽固连。
4.根据权利要求3所述的复杂地形自适应弹簧平衡结构，其特征在于：所述车身对应每个所述轴承均设置有轴承座，所述轴承安装在对应的所述轴承座中。
5.根据权利要求4所述的复杂地形自适应弹簧平衡结构，其特征在于：两个所述轴承座和两个所述轴承均位于两个所述第一平槽之间。
6.根据权利要求1所述的复杂地形自适应弹簧平衡结构，其特征在于：所述弹簧板和所述底板分别对应每个所述支撑块均设置有两个固定块，所述支撑块通过转轴与对应的两个所述固定块转动连接。
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