CN113525556A - 运动底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动底盘，包括：主体；设在主体上的行走机构，行走机构包括：固定座，固定座设在主体上；浮动架，浮动架可活动地连接固定座；弹性组件，弹性组件的一端连接固定座且另一端连接浮动架；行走轮，行走轮设在浮动架上，以实现运动底盘的行走；锁止件，锁止件能锁止和释放固定座与浮动架，当锁止件锁止固定件和浮动架时，浮动架相对于固定座固定，当锁止件释放固定件和浮动架时，浮动架通过弹性组件能相对于固定架上下运动。本发明通过设置具有浮动模式和固定模式的行走机构，根据需求行走机构可在浮动模式和固定模式之间任意切换，既能适应复杂工况的地面又能保证整体相对平稳，还可避免动力缺失，保证运动底盘的上装安装精度高。

Description

运动底盘

技术领域

本发明涉及行走设备技术领域，尤其涉及一种运动底盘。

背景技术

AGV底盘驱动通常有浮动式和固定式，两种模式能够分别适应不同场合下使用。

在浮动式的底盘中，浮动弹簧可以使驱动轮在凹凸不平的地面着地，驱动轮着地有利于动力的输出，特别在上坡的时刻。但是，浮动弹簧力过大，造成机器人上装车身晃动，影响上装安装精度。

在固定式的底盘中，驱动轮处于固定状态，底盘相对稳定，机器人在作业时上装输出精度高。但是，在凹凸不平的工地行走时，有部分驱动轮不着地，容易造成动力缺失。

因此，迫切需要一种结合浮动模式和固定模式的运动底盘。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种运动底盘，以解决浮动模式下机器人上装车身晃动和上装安装精度较差，固定模式下部分驱动轮不着地和容易造成动力缺失的问题。

根据本发明实施例的一种运动底盘，包括：主体；设在所述主体上的行走机构，所述行走机构包括：固定座，所述固定座设在所述主体上；浮动架，所述浮动架可活动地连接所述固定座；弹性组件，所述弹性组件的一端连接所述固定座且另一端连接所述浮动架；行走轮，所述行走轮设在所述浮动架上，以实现所述运动底盘的行走；锁止件，所述锁止件能锁止和释放所述固定座与所述浮动架，当所述锁止件锁止所述固定件和所述浮动架时，所述浮动架相对于所述固定座固定，当所述锁止件释放所述固定件和所述浮动架时，所述浮动架通过弹性组件能相对于所述固定架上下运动。

根据本发明实施例的运动底盘，通过设置具有浮动模式和固定模式的行走机构，根据需求行走机构可在浮动模式和固定模式之间任意切换，使得运动底盘既能适应复杂工况的施工地面，又能保证整体相对平稳，还可避免动力缺失，保证运动底盘的上装安装精度高。

一些实施例中，所述浮动架包括：安装板，所述行走轮设在所述安装板上；第一连杆和第二连杆，所述第一连杆位于所述安装板上方的两侧，所述第二连杆位于所述安装板下方的两侧，所述第一连杆和所述第二连杆均一端可枢转地设在所述安装板上且另一端可枢转地设在所述固定座上；其中，所述第二连杆、所述第一连杆、所述安装板、所述固定座共同构造成四连杆机构，所述四连杆机构构造成所述安装板可相对所述固定座上下运动。

可选的，所述安装板的两侧均设有所述弹性组件，所述弹性组件的一端与所述固定座直接连接，所述弹性组件的另一端通过第二连杆连接于所述浮动架。

一些实施例中，所述弹性组件包括：伸缩杆，所述伸缩杆可枢转地设在所述固定座上；固定套，所述固定套可枢转地设在所述第二连杆上，所述伸缩杆滑动配合在所述固定套上；弹性件，所述弹性件的一端抵接在所述伸缩杆上且另一端抵接在所述固定套上，其中所述固定套相对所述伸缩杆滑动时可压缩所述弹性件。

可选的，所述弹性组件的一端连接所述固定座且另一端连接第二连杆，其中，所述固定座上设有第一安装柱，所述伸缩杆上设有与所述第一安装柱相配合的第一安装孔；所述第二连杆上设有第二安装柱，所述固定套上设有与所述第二安装柱相配合的第二安装孔。

一些实施例中，所述固定座上设有第三安装柱，所述第二连杆上设有与所述第三安装柱相配合的第三安装孔，所述第一连杆上设有第四安装孔，所述固定座通过销轴安装在所述第四安装孔上。

一些实施例中，所述锁止件为设在所述固定座和/或所述浮动架上的电磁件，所述电磁件通电后可磁吸所述浮动架和/或所述固定座，以使所述弹性组件收缩且使所述浮动架相对所述固定座固定。

一些实施例中，多个所述行走机构中至少一个所述行走机构还包括驱动件，所述驱动件设在所述浮动架上，所述驱动件连接所述行走轮，以驱动所述行走轮转动。

可选的，所述行走轮上设有传动轴，所述传动轴通过轴承设在所述浮动架上，所述传动轴与所述驱动件相连。

可选的，所述固定座包括相互连接的顶板和侧板，所述锁止件设在所述顶板上，所述侧板上设有避让槽，所述驱动件穿过所述避让槽与所述行走轮相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例运动底盘的立体结构示意图；

图2为本发明实施例行走机构的爆炸分解示意图；

图3为本发明实施例行走机构在固定模式下的结构示意图；

图4为本发明实施例行走机构在浮动模式下的结构示意图；

图5为本发明实施例行走机构的内部结构剖视图。

附图标记：

100、运动底盘；

10、主体；

20、行走机构；

21、固定座；

2102、第一安装柱；2101、第三安装柱；

211、顶板；212、侧板；2121、避让槽；

22、浮动架；

221、安装板；

222、第一连杆；2221、第四安装孔；

223、第二连杆；2231、第二安装柱；2232、第三安装孔；

23、弹性组件；

231、伸缩杆；2311、第一安装孔；

232、固定套；2321、第二安装孔；

233、弹性件；

24、行走轮；241、传动轴；

25、锁止件；26、驱动件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，描述本发明实施例的运动底盘100。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的一种运动底盘100，包括：主体10和设在主体10上的行走机构20。

行走机构20包括：固定座21、浮动架22、弹性组件23、行走轮24、锁止件25，固定座21设在主体10上；浮动架22可活动地连接固定座21；弹性组件23的一端连接固定座21且另一端连接浮动架22，；行走轮24设在浮动架22上，以实现运动底盘100的行走；锁止件25能锁止和释放固定座21与浮动架22，当锁止件25锁止固定件21和浮动架22时，浮动架22相对于固定座21固定，当锁止件25释放固定件21和浮动架22时，浮动架22通过弹性组件23能相对于固定架21上下运动。

可以理解为，在锁止件25的作用下使得行走机构20具有浮动模式和固定模式两种工作状态。如图4所示，浮动模式中，在弹性组件23的弹性作用下浮动架22相对固定座21可上下运动，可适应情况复杂的工地，在地面凹凸不平的情况下起到对行走轮24的缓冲减震效果。如图3所示，固定模式下，锁止件25锁止浮动架22，使浮动架22相对固定座21固定，避免行走轮24在行走过程中上下浮动，整个运动底盘100相对稳定，在工作时其上装输出精度较高(即运动底盘100上的设备或执行机构的输出精度高)。

值得说的是，本发明行走机构20在浮动模式和固定模式之间可切换，解决了单一浮动模式下弹性组件23的弹性力过大，造成运动底盘100上装车身晃动而影响上装安装精度的问题，同时还能解决单一固定模式下，运动底盘100在凹凸不平的工地行走时，部分可独立驱动的行走轮24不着地，造成动力缺失的问题。

根据本发明实施例的运动底盘100，通过设置具有浮动模式和固定模式的行走机构20，根据需求行走机构20可在浮动模式和固定模式之间任意切换，使得运动底盘100既能适应复杂工况的施工地面，又能保证整体相对平稳，还可避免动力缺失，保证运动底盘100的上装安装精度高。

一些实施例中，如图2所示，浮动架22包括：安装板221、第一连杆222和第二连杆223。行走轮24设在安装板221上；第一连杆222位于安装板221上方的两侧，第二连杆223位于安装板221下方的两侧，第一连杆222和第二连杆223均一端可枢转地设在安装板221上且另一端可枢转地设在固定座21上，其中，第二连杆223、第一连杆222、安装板221、固定座21共同构造成四连杆机构，四连杆机构构造成安装板221可相对固定座21上下运动。例如，第二连杆223和第一连杆222的长度相等，通过构成的四连杆机构，第二连杆223和第一连杆222相对固定座21转动，安装板221相对固定座21保持上下浮动，四连杆机构将行走轮24与弹性组件23连接起来，从而使行走轮24上下浮动，以适应凹凸不平的工作地面。

可选的，如图2所示，安装板221的两侧均设有弹性组件23，弹性组件23的一端与固定座21直接连接，述弹性组件23的另一端通过第二连杆223连接于浮动架22。弹性组件23以使安装板221可相对固定座21弹性浮动，也就是说，安装板221的两侧均设置第一连杆222、第二连杆223、弹性组件23可提高浮动架22整体结构的稳定性，延长使用寿命和适应较强的地面工作环境。弹性组件23为浮动架22提供弹性作用力，使得浮动架22在浮动后可复位，从而实现往复浮动。

一些实施例中，如图2所示，弹性组件23包括：伸缩杆231、固定套232、弹性件233。伸缩杆231可枢转地设在固定座21上；固定套232可枢转地设在第二连杆223上，伸缩杆231滑动配合在固定套232上；弹性件233的一端抵接在伸缩杆231上且另一端抵接在固定套232上，其中固定套232相对伸缩杆231滑动时可压缩弹性件233。例如，浮动架22在第一位置时处于最低位，第二连杆223相对固定座21向下转动，安装板221向下运动，弹性件233的长度增加，弹性力释放，固定套232相对伸缩杆231向下滑动。浮动架22在第二位置时处于最高位，弹性件233被压缩，固定套232相对伸缩杆231向上滑动，第二连杆223向上转动保持水平，安装板221向上运动。采用该方式的弹性组件23，结构简单稳定，具有较可靠的弹性作用。

可选的，弹性件233为弹簧，弹簧套设在伸缩杆231和固定套232上，弹簧的一端可止抵在伸缩杆231上且另一端可止抵在固定套232上，结构简单，弹簧力可靠。当然，弹性件233也可以是弹性套，同样可以起到弹性效果，这里就不再赘述。

可选的，如图2所示，弹性组件23的一端连接固定座21且另一端连接第二连杆223，其中，固定座21上设有第一安装柱2102，伸缩杆231上设有与第一安装柱2102相配合的第一安装孔2311，也就是说，通过第一安装柱2102和第一安装孔2311的配合，伸缩杆231可适应性的转动，以适应第二连杆223因浮动而相对固定座21转动。第二连杆223上设有第二安装柱2231，固定套232上设有与第二安装柱2231相配合的第二安装孔2321，也就是说，通过第二安装柱2231和第二安装孔2321的配合，固定套232可适应性的转动，以适应第二连杆223因浮动而相对固定座21转动。

一些实施例中，如图2所示，固定座21上设有第三安装柱2101，第二连杆223上设有与第三安装柱2101相配合的第三安装孔2232，第一连杆222上设有第四安装孔2221，固定座21通过销轴安装在第四安装孔2221上。可以理解为，通过第三安装柱2101与第三安装孔2232配合，第四安装孔2221与销轴配合，可实现第二连杆223和第一连杆222在固定座21上转动，从而实现上下浮动，这种结构简单，第二连杆223和第一连杆222有利于实现拆卸和更换，也方便进行安装。

一些实施例中，锁止件25为设在固定座21和/或浮动架22上的电磁件，电磁件通电后可磁吸浮动架22和/或固定座21，以使弹性组件23收缩且使浮动架22相对固定座21固定。例如，浮动架22为铁磁性材料制成，电磁件设在固定座21上，当电磁件通电时浮动架22相对固定座21固定，行走机构20保持在固定模式下，此时整个运动底盘100相对稳定，其上的上装输出精度较高。当电磁件不通电时锁止件25释放浮动架22和固定座21，弹性组件23和浮动架22被解锁，行走机构20保持在浮动模式下，在面对凹凸不平的工作地面时，行走轮24随浮动架22可适应性的上下浮动，起到较好的减振缓冲效果。再例如，固定座21为铁磁性材料制成，电磁件设在浮动架22上，电磁件通电时同样可以固定浮动架22和固定座21，不通电时可释放浮动架22和固定座21。此外，固定座21和浮动架22上均可设置电磁件，这样通过两个电磁件通电相互磁吸，也可以固定浮动架22和固定座21，两个电磁件不通电可释放浮动架22和固定座21。

值得说明的是，在固定模式下，电磁件通电后，磁吸力大于弹性组件23的反弹力和结构自身重力(行走轮24、浮动架22、驱动件26、传动轴241的重力总和)，从而使行走轮24与固定座21之间不产生浮动。例如，电磁件通电后可产生85KG的磁吸力，弹性组件23的反弹力为32KG，结构自身重力20KG，磁吸力大于反弹力和结构自身重力，因此行走机构20的浮动模式失效。

一些实施例中，锁止件25可以是锁止机构，例如，锁止机构为锁紧螺母，通过锁紧螺母旋紧在浮动架22上就可以起到锁止浮动架22的作用。锁止件25还可以是气缸件，气缸件的末端设置压紧块，通过气缸的伸缩压紧浮动架22同样可以起到锁紧作用。

一些实施例中，如图2所示，多个行走机构20中至少一个行走机构20还包括驱动件26，驱动件26设在浮动架22上，驱动件26连接行走轮24，以驱动行走轮24转动。驱动件26用于提供行走动力，其中可以是一个行走机构20包括驱动件26，即单独一个行走机构20实现驱动，带动其余的行走机构20行走；也可以是多个行走机构20均包括驱动件26，即多个行走机构20均可独立驱动，能够确保运动底盘100的动力充足。

可选的，如图2和图5所示，行走轮24上设有传动轴241，传动轴241通过轴承设在浮动架22上，传动轴241与驱动件26相连。也就是说，驱动件26带动传动轴241转动，传动轴241带动行走轮24转动，从而实现驱动件26驱动行走轮24转动。

可选的，驱动件26为驱动电机，驱动电机可通过联轴器与传动轴241相连，采用驱动电机控制简单，动力输出稳定。

可选的，如图2所示，固定座21包括相互连接的顶板211和侧板212。锁止件25设在顶板211上，例如，锁止件25设在顶板211的下方，这就使得固定座21上结构紧凑，同时锁止件25设置在该位置上也有利于锁止浮动架22。侧板212上设有避让槽2121，如侧板212构成U形板，驱动件26穿过避让槽2121与行走轮24相连，避让槽2121可以避免驱动件26出现安装干涉，同时驱动件26通过避让槽2121结合到浮动架22上，使得行走机构20整体的结构更紧凑。

一些实施例中，行走机构20在主体10上设有多个。例如，行走机构20在主体10上设有三个，或行走机构20在主体10上设有四个，通过设置多个这样的行走机构20，经过复杂的地面时，每个行走机构20通过在固定模式和浮动模式之间切换，就能适应地面上不同区域处的凹凸不平，确保运动底盘100整体具有更好的平稳性。

下面描述本发明运动底盘100的一个具体实施例。

如图1至图5所示，一种运动底盘100，包括主体10、四个设在主体10上的行走机构20。

行走机构20包括：固定座21、浮动架22、弹性组件23、行走轮24、锁止件25、驱动件26。

固定座21设在主体10上；浮动架22连接固定座21，且浮动架22可在第一位置和第二位置之间活动；弹性组件23的一端连接固定座21且另一端连接浮动架22，弹性组件23用于保持浮动架22在第一位置处；行走轮24设在浮动架22上，以实现运动底盘100的行走；锁止件25设在固定座21上，锁止件25构造成可将浮动架22锁止在第一位置或第二位置处。驱动件26为驱动电机，驱动件26设在浮动架22上，驱动件26连接行走轮24，以驱动行走轮24转动，行走轮24上设有传动轴241，传动轴241通过轴承设在浮动架22上，传动轴241与驱动件26相连。

固定座21包括相互连接的顶板211和侧板212，侧板212上设有避让槽2121，驱动件26穿过避让槽2121与行走轮24相连。

浮动架22包括：安装板221、第一连杆222和第二连杆223。行走轮24设在安装板221上；第一连杆222和第二连杆223均一端可枢转地设在安装板221上且另一端可枢转地设在固定座21上，其中，第二连杆223、第一连杆222、安装板221、固定座21共同构造成四连杆机构。弹性组件23的一端设在第二连杆223上。安装板221的相对两侧均设第一连杆222和第二连杆223，两侧的第一连杆222或第二连杆223上均设有弹性组件23。

弹性组件23包括：伸缩杆231、固定套232、弹性件233。伸缩杆231可枢转地设在固定座21上；固定套232可枢转地设在第二连杆223上，伸缩杆231滑动配合在固定套232上；弹性件233的一端连接在伸缩杆231上且另一端连接在固定套232上，弹性件233为弹簧。

弹性组件23的一端连接固定座21且另一端连接第二连杆223，其中，固定座21上设有第一安装柱2102，伸缩杆231上设有与第一安装柱2102相配合的第一安装孔2311，第二连杆223上设有第二安装柱2231，固定套232上设有与第二安装柱2231相配合的第二安装孔2321。固定座21上设有第三安装柱2101，第二连杆223上设有与第三安装柱2101相配合的第三安装孔2232，第一连杆222上设有第四安装孔2221，固定座21通过销轴安装在第四安装孔2221上。

锁止件25为设在固定座21上的电磁件，电磁件通电后可磁吸浮动架22，以使弹性组件23收缩且使浮动架22锁止在第二位置处保持固定。

根据本发明实施例的运动底盘100的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种运动底盘，其特征在于，包括：

主体；

设在所述主体上的行走机构，所述行走机构包括：

固定座，所述固定座设在所述主体上；

浮动架，所述浮动架可活动地连接所述固定座；

弹性组件，所述弹性组件的一端连接所述固定座且另一端连接所述浮动架；

行走轮，所述行走轮设在所述浮动架上，以实现所述运动底盘的行走；

锁止件，所述锁止件能锁止和释放所述固定座与所述浮动架，当所述锁止件锁止所述固定件和所述浮动架时，所述浮动架相对于所述固定座固定，当所述锁止件释放所述固定件和所述浮动架时，所述浮动架通过弹性组件能相对于所述固定架上下运动。

2.根据权利要求1所述的运动底盘，其特征在于，所述浮动架包括：

安装板，所述行走轮设在所述安装板上；

第一连杆和第二连杆，所述第一连杆位于所述安装板上方的两侧，所述第二连杆位于所述安装板下方的两侧，所述第一连杆和所述第二连杆均一端可枢转地设在所述安装板上且另一端可枢转地设在所述固定座上；其中，

所述第二连杆、所述第一连杆、所述安装板、所述固定座共同构造成四连杆机构，所述四连杆机构构造成所述安装板可相对所述固定座上下运动。

3.根据权利要求2所述的运动底盘，其特征在于，所述安装板的两侧均设有所述弹性组件，所述弹性组件的一端与所述固定座直接连接，所述弹性组件的另一端通过第二连杆连接于所述浮动架。

4.根据权利要求3所述的运动底盘，其特征在于，所述弹性组件包括：

伸缩杆，所述伸缩杆可枢转地设在所述固定座上；

固定套，所述固定套可枢转地设在所述第二连杆上，所述伸缩杆滑动配合在所述固定套上；

弹性件，所述弹性件的一端抵接所述伸缩杆上且另一端抵接在所述固定套上，其中所述固定套相对所述伸缩杆滑动时可压缩所述弹性件。

5.根据权利要求4所述的运动底盘，其特征在于，所述固定座上设有第一安装柱，所述伸缩杆上设有与所述第一安装柱相配合的第一安装孔；所述第二连杆上设有第二安装柱，所述固定套上设有与所述第二安装柱相配合的第二安装孔。

6.根据权利要求2所述的运动底盘，其特征在于，所述固定座上设有第三安装柱，所述第二连杆上设有与所述第三安装柱相配合的第三安装孔，所述第一连杆上设有第四安装孔，所述固定座通过销轴安装在所述第四安装孔上。

7.根据权利要求1所述的运动底盘，其特征在于，所述锁止件为设在所述固定座和/或所述浮动架上的电磁件，所述电磁件通电后可磁吸所述浮动架和/或所述固定座，以使所述弹性组件收缩且使所述浮动架相对所述固定座固定。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的运动底盘，其特征在于，多个所述行走机构中至少一个所述行走机构还包括驱动件，所述驱动件设在所述浮动架上，所述驱动件连接所述行走轮，以驱动所述行走轮转动。

9.根据权利要求8所述的运动底盘，其特征在于，所述行走轮上设有传动轴，所述传动轴通过轴承设在所述浮动架上，所述传动轴与所述驱动件相连。

10.根据权利要求8所述的运动底盘，其特征在于，所述固定座包括相互连接的顶板和侧板，所述锁止件设在所述顶板上，所述侧板上设有避让槽，所述驱动件穿过所述避让槽与所述行走轮相连。

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