CN115973262A - 一种机器人用驱动轮组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人用驱动轮组，包括底盘和驱动锁止机构；底盘：其下表面中部分别设有第一滑柱，第一滑柱的下端均滑动连接有第一圆筒，第一滑柱的下表面与竖向相邻的第一圆筒的底壁之间均设有第一弹簧，第一圆筒的下端均与驱动箱的上表面固定连接，驱动箱的上下两壁均通过第一轴承转动连接有转盘，两个转盘之间设有连接板，连接板的左端转动连接有驱动轴，驱动轴的中部设有左齿轮，驱动箱的前后两壁均开设有避让槽，该机器人用驱动轮组，能够对驱动轮进行升降调节使其离开地面，使得装置出现故障时移动方便，同时装置通过电动伸缩杆带动驱动轴进行转向，转向操控方便。

Description

一种机器人用驱动轮组

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种机器人用驱动轮组。

背景技术

机器人底盘上一般设有驱动轮组、支撑轮及底盘机械结构，驱动轮组包括驱动轮及用于向驱动轮提供动力的电机，当机器人正常带电运行时，控制器控制电机带动驱动轮动作实现机器人的行走，但当机器人出现故障或者非工作状态下需要搬运挪动时，驱动轮无法运转，需要人工进行搬运或者推动机器人从一个位置移动到另外一个位置，由于驱动轮与电机连接，在外力推动时会产生较大阻力，挪动不方便，如果强行推动机器人则会使电机高速转动，产生发电反馈，进一步增大阻力，甚至发电产生的高压电动势会烧坏电机驱动器或控制器，对机器人造成严重的损坏，而移动机器人在非工作状态时的搬运挪动，是移动机器人应用过程中普遍存在的现象，如果不能可靠便捷的搬运，则会严重影响机器人的应用，甚至会对机器人产生不可逆的损坏，同时部分驱动轮组进行转向时操作步骤繁琐，为此，我们提出一种机器人用驱动轮组。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种机器人用驱动轮组，该装置能够对驱动轮进行升降调节使其离开地面，使得装置出现故障时移动方便，同时装置通过电动伸缩杆带动驱动轴进行转向，转向操控方便，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人用驱动轮组，包括底盘和驱动锁止机构；

底盘：其下表面中部分别设有第一滑柱，第一滑柱的下端均滑动连接有第一圆筒，第一滑柱的下表面与竖向相邻的第一圆筒的底壁之间均设有第一弹簧，第一圆筒的下端均与驱动箱的上表面固定连接，驱动箱的上下两壁均通过第一轴承转动连接有转盘，两个转盘之间设有连接板，连接板的左端转动连接有驱动轴，驱动轴的中部设有左齿轮，驱动箱的前后两壁均开设有避让槽，驱动轴的前后两端分别穿过对应的避让槽并设有主动轮；

驱动锁止机构：其设置于连接板的左端，驱动锁止机构与左齿轮啮合连接，该装置能够对驱动轮进行升降调节使其离开地面，使得装置出现故障时移动方便，同时装置通过电动伸缩杆带动驱动轴进行转向，转向操控方便。

进一步的，还包括单片机，所述单片机位于底盘的外端，单片机的输入端与外部电源电连接，控制电器元件方便。

进一步的，所述驱动锁止机构包括第一转轴、右齿轮和转动电机，所述转动电机设置于连接板的后表面，转动电机的输入端与单片机的输出端电连接，转动电机的输出轴穿过连接板并设有右齿轮，右齿轮与左齿轮啮合连接，为装置移动提供动力。

进一步的，所述驱动锁止机构还包括卡块、第二电动伸缩杆和固定座，所述固定座设置于连接板的前表面，固定座的左侧设有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的输入端与单片机的输出端电连接，第二电动伸缩杆的伸缩端设有卡块，卡块与右齿轮配合安装，对装置右齿轮进行旋转限位。

进一步的，所述驱动轴的前端转动连接有第一圆环，驱动箱的左壁设有第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆的输入端与单片机的输出端电连接，第三电动伸缩杆的伸缩端设有圆板，圆板的右侧和第一圆环的外侧面开设的过半圆槽内分别转动连接有对应的第一圆球和第二圆球，第一圆球和第二圆球之间通过伸缩柱和第二弹簧固定连接，第二弹簧与伸缩柱的外端活动套接，对装置进行转向调节。

进一步的，所述底盘的下表面中部设有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的输入端与单片机的输出端电连接，第一电动伸缩杆的伸缩端与驱动箱的上表面固定连接，使得主动轮离开地面。

进一步的，所述底盘的下表面左右两侧设有对称分布的第二圆筒，第二圆筒的内部下端均滑动连接有第二滑柱，第二滑柱的上表面与竖向相邻的第二圆筒的顶壁之间均固定连接有第三弹簧，第二滑柱的下端均设有第二圆环，纵向相邻的两个第二圆环之间均转动连接有从动轴，从动轴的前后两端均设有从动轮，对装置进行减震。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本机器人用驱动轮组，具有以下好处：

1、单片机启动第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆的伸缩端带动圆板水平横向移动，圆板通过第一圆球、伸缩柱和第二圆球带动第一圆环横向移动，伸缩柱和第二弹簧自适应进行收缩舒张，第一圆球和第二圆球分别沿着对应的过半圆槽发生相对转动，第一圆环带动驱动轴通过连接板围绕转盘的圆心转动，驱动轴沿着避让槽滑动，从而对装置的行进方向进行调整，机器人用驱动轮组通过电动伸缩杆带动驱动轴进行转向，转向操控方便。

2、驱动装置出现故障时，单片机启动第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的伸缩端带动驱动箱竖向上移，驱动箱间接通过驱动轴带动主动轮竖向上移使其离开地面，随后通过从动轮带动装置移动，机器人用驱动轮组能够对驱动轮进行升降调节使其离开地面，使得装置出现故障时移动方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明A处放大结构示意图。

图中：1底盘、2单片机、3第一电动伸缩杆、4第一滑柱、5第一圆筒、6第一弹簧、7转盘、8连接板、9驱动锁止机构、91第一转轴、92右齿轮、93卡块、94第二电动伸缩杆、95固定座、96转动电机、10驱动轴、11第一圆环、12左齿轮、13圆板、14第一圆球、15伸缩柱、16第二弹簧、17第二圆球、18第三电动伸缩杆、19驱动箱、20第二圆筒、21第三弹簧、22第二滑柱、23第二圆环、24从动轴、25从动轮、26主动轮。

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做出创造性劳动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。

请参阅图1-3，本实施例提供一种技术方案：一种机器人用驱动轮组，包括底盘1和驱动锁止机构9；

底盘1：其下表面中部分别设有第一滑柱4，第一滑柱4的下端均滑动连接有第一圆筒5，第一滑柱4的下表面与竖向相邻的第一圆筒5的底壁之间均设有第一弹簧6，第一圆筒5的下端均与驱动箱19的上表面固定连接，驱动箱19的上下两壁均通过第一轴承转动连接有转盘7，两个转盘7之间设有连接板8，连接板8的左端转动连接有驱动轴10，驱动轴10的中部设有左齿轮12，驱动箱19的前后两壁均开设有避让槽，驱动轴10的前后两端分别穿过对应的避让槽并设有主动轮26，还包括单片机2，单片机2位于底盘1的外端，单片机2的输入端与外部电源电连接，底盘1的下表面中部设有第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3的输入端与单片机2的输出端电连接，第一电动伸缩杆3的伸缩端与驱动箱19的上表面固定连接，底盘1的下表面左右两侧设有对称分布的第二圆筒20，第二圆筒20的内部下端均滑动连接有第二滑柱22，第二滑柱22的上表面与竖向相邻的第二圆筒20的顶壁之间均固定连接有第三弹簧21，第二滑柱22的下端均设有第二圆环23，纵向相邻的两个第二圆环23之间均转动连接有从动轴24，从动轴24的前后两端均设有从动轮25，装置在移动过程中因地面起伏产生的竖向晃动通过第一滑柱4沿着第一圆筒5滑动与第二滑柱22沿着第二圆筒20滑动所产生的滑动摩擦阻尼和第一弹簧6与第三弹簧21的弹簧弹力进行吸收，当驱动装置出现故障时，单片机2启动第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3的伸缩端带动驱动箱19竖向上移，驱动箱19间接通过驱动轴10带动主动轮25竖向上移使其离开地面，避免主动轮25因无法转动与地面产生摩擦阻力影响装置移动，随后通过从动轮25带动装置移动，机器人用驱动轮组能够对驱动轮进行升降调节使其离开地面，使得装置出现故障时移动方便；

驱动锁止机构9：其设置于连接板8的左端，驱动锁止机构9与左齿轮12啮合连接，驱动锁止机构9包括第一转轴91、右齿轮92和转动电机96，转动电机96设置于连接板8的后表面，转动电机96的输入端与单片机2的输出端电连接，转动电机96的输出轴穿过连接板8并设有右齿轮92，右齿轮92与左齿轮12啮合连接，驱动锁止机构9还包括卡块93、第二电动伸缩杆94和固定座95，固定座95设置于连接板8的前表面，固定座95的左侧设有第二电动伸缩杆94，第二电动伸缩杆94的输入端与单片机2的输出端电连接，第二电动伸缩杆94的伸缩端设有卡块93，卡块93与右齿轮92配合安装，使用驱动轮组时，单片机2启动第二电动伸缩杆92，第二电动伸缩杆92的伸缩端带动卡块93右移解除对右齿轮92的旋转限位，单片机2启动转动电机96，转动电机96带动第一转轴91转动，第一转轴91带动右齿轮92转动，右齿轮92与左齿轮12啮合连接，左齿轮12带动驱动轴10转动，驱动轴10带动主动轮26转动从而使得装置进行移动，底盘1移动过程中带动从动轮24转动，使得机器人用驱动轮组进行移动；

其中，驱动轴10的前端转动连接有第一圆环11，驱动箱19的左壁设有第三电动伸缩杆18，第三电动伸缩杆18的输入端与单片机2的输出端电连接，第三电动伸缩杆18的伸缩端设有圆板13，圆板13的右侧和第一圆环11的外侧面开设的过半圆槽内分别转动连接有对应的第一圆球14和第二圆球17，第一圆球14和第二圆球17之间通过伸缩柱15和第二弹簧16固定连接，第二弹簧16与伸缩柱15的外端活动套接，单片机2启动第三电动伸缩杆18，第三电动伸缩杆18的伸缩端带动圆板13水平横向移动，圆板13通过第一圆球14、伸缩柱15和第二圆球17带动第一圆环11横向移动，伸缩柱15和第二弹簧16自适应进行收缩舒张，第一圆球14和第二圆球17分别沿着对应的过半圆槽发生相对转动，第一圆环11带动驱动轴10通过连接板8围绕转盘7的圆心转动，驱动轴10沿着避让槽滑动，从而对装置的行进方向进行调整，机器人用驱动轮组通过电动伸缩杆带动驱动轴进行转向，转向操控方便。

本发明提供的一种机器人用驱动轮组的工作原理如下：使用驱动轮组时，单片机2启动第二电动伸缩杆92，第二电动伸缩杆92的伸缩端带动卡块93右移解除对右齿轮92的旋转限位，单片机2启动转动电机96，转动电机96带动第一转轴91转动，第一转轴91带动右齿轮92转动，右齿轮92与左齿轮12啮合连接，左齿轮12带动驱动轴10转动，驱动轴10带动主动轮26转动从而使得装置进行移动，底盘1移动过程中带动从动轮24转动，单片机2启动第三电动伸缩杆18，第三电动伸缩杆18的伸缩端带动圆板13水平横向移动，圆板13通过第一圆球14、伸缩柱15和第二圆球17带动第一圆环11横向移动，伸缩柱15和第二弹簧16自适应进行收缩舒张，第一圆球14和第二圆球17分别沿着对应的过半圆槽发生相对转动，第一圆环11带动驱动轴10通过连接板8围绕转盘7的圆心转动，驱动轴10沿着避让槽滑动，从而对装置的行进方向进行调整，装置在移动过程中因地面起伏产生的竖向晃动通过第一滑柱4沿着第一圆筒5滑动与第二滑柱22沿着第二圆筒20滑动所产生的滑动摩擦阻尼和第一弹簧6与第三弹簧21的弹簧弹力进行吸收，当驱动装置出现故障时，单片机2启动第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3的伸缩端带动驱动箱19竖向上移，驱动箱19间接通过驱动轴10带动主动轮25竖向上移使其离开地面，避免主动轮25因无法转动与地面产生摩擦阻力影响装置移动，随后通过从动轮25带动装置移动。

值得注意的是，以上实施例中所公开的单片机2可采用MSP430，第一电动伸缩杆3、第二电动伸缩杆94和第一电动伸缩杆18均可采用XTL100，转动电机96可采用130SZ01，单片机2控制第一电动伸缩杆3、第二电动伸缩杆94、转动电机96和第一电动伸缩杆18工作均采用现有技术中常用的方法。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种机器人用驱动轮组，其特征在于：包括底盘(1)和驱动锁止机构(9)；

底盘(1)：其下表面中部分别设有第一滑柱(4)，第一滑柱(4)的下端均滑动连接有第一圆筒(5)，第一滑柱(4)的下表面与竖向相邻的第一圆筒(5)的底壁之间均设有第一弹簧(6)，第一圆筒(5)的下端均与驱动箱(19)的上表面固定连接，驱动箱(19)的上下两壁均通过第一轴承转动连接有转盘(7)，两个转盘(7)之间设有连接板(8)，连接板(8)的左端转动连接有驱动轴(10)，驱动轴(10)的中部设有左齿轮(12)，驱动箱(19)的前后两壁均开设有避让槽，驱动轴(10)的前后两端分别穿过对应的避让槽并设有主动轮(26)；

驱动锁止机构(9)：其设置于连接板(8)的左端，驱动锁止机构(9)与左齿轮(12)啮合连接。

2.根据权利要求2所述的一种机器人用驱动轮组，其特征在于：还包括单片机(2)，所述单片机(2)位于底盘(1)的外端，单片机(2)的输入端与外部电源电连接。

3.根据权利要求2所述的一种机器人用驱动轮组，其特征在于：所述驱动锁止机构(9)包括第一转轴(91)、右齿轮(92)和转动电机(96)，所述转动电机(96)设置于连接板(8)的后表面，转动电机(96)的输入端与单片机(2)的输出端电连接，转动电机(96)的输出轴穿过连接板(8)并设有右齿轮(92)，右齿轮(92)与左齿轮(12)啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种机器人用驱动轮组，其特征在于：所述驱动锁止机构(9)还包括卡块(93)、第二电动伸缩杆(94)和固定座(95)，所述固定座(95)设置于连接板(8)的前表面，固定座(95)的左侧设有第二电动伸缩杆(94)，第二电动伸缩杆(94)的输入端与单片机(2)的输出端电连接，第二电动伸缩杆(94)的伸缩端设有卡块(93)，卡块(93)与右齿轮(92)配合安装。

5.根据权利要求2所述的一种机器人用驱动轮组，其特征在于：所述驱动轴(10)的前端转动连接有第一圆环(11)，驱动箱(19)的左壁设有第三电动伸缩杆(18)，第三电动伸缩杆(18)的输入端与单片机(2)的输出端电连接，第三电动伸缩杆(18)的伸缩端设有圆板(13)，圆板(13)的右侧和第一圆环(11)的外侧面开设的过半圆槽内分别转动连接有对应的第一圆球(14)和第二圆球(17)，第一圆球(14)和第二圆球(17)之间通过伸缩柱(15)和第二弹簧(16)固定连接，第二弹簧(16)与伸缩柱(15)的外端活动套接。

6.根据权利要求2所述的一种机器人用驱动轮组，其特征在于：所述底盘(1)的下表面中部设有第一电动伸缩杆(3)，第一电动伸缩杆(3)的输入端与单片机(2)的输出端电连接，第一电动伸缩杆(3)的伸缩端与驱动箱(19)的上表面固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种机器人用驱动轮组，其特征在于：所述底盘(1)的下表面左右两侧设有对称分布的第二圆筒(20)，第二圆筒(20)的内部下端均滑动连接有第二滑柱(22)，第二滑柱(22)的上表面与竖向相邻的第二圆筒(20)的顶壁之间均固定连接有第三弹簧(21)，第二滑柱(22)的下端均设有第二圆环(23)，纵向相邻的两个第二圆环(23)之间均转动连接有从动轴(24)，从动轴(24)的前后两端均设有从动轮(25)。

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