CN115973277A - 一种机器人行走底盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人行走底盘装置，包括行走底盘装置本体，所述行走底盘装置本体包括托台、升降仓、缓冲锁定组件和抬升机构，所述托台的底部一端安装有前驱动轮，所述托台底部的另一端安装有后辅助轮，所述前驱动轮的内侧设置有驱动系统，且该驱动系统与上方的机器人本体的控制系统部分相连接，所述托台的顶部安装有升降仓，该机器人行走底盘装置在后辅助轮的内侧加装有抬升机构，利用该结构将支撑滚筒向下压，即可将后辅助轮顶部的托台区域向上翘起，即可提高斜面上行走的稳定性，将抬升机构和缓冲锁定组件进行整合，通过整合后的结构即可实现不同功能的自由切换，降低了设备成本，简化了机器人的整体重量。

Description

一种机器人行走底盘装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种机器人行走底盘装置。

背景技术

机器人在底部通过滚轮进行驱动，因此需要使用底盘对整个机器人装置进行支撑，现有技术中，机器人行走底盘仅起到了连接安装的作用，通过在底部搭建移动行走系统，并将机器人安装在底盘上方即可。

但是机器人行走底盘装置在具有一定坡度的斜面上进行移动时，整个底盘就会发生倾斜，该倾斜状态会导致整个机器人的重心位置发生变化，当所处的斜面坡角逐渐增大时，最终就会导致机器人倾倒，且即使能够在一定角度的斜面上移动，也会出现稳定性降低的情况，所以适用范围受到限制，另一方面，一些底盘带有防撞缓冲或者锁定防滑的功能，该部分结构均通过独立的保护结构进行实现，因此会增加结构成本，且锁定功能施加在滚轮上，锁定的效果较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种机器人行走底盘装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明扩大了适用范围，对锁定和缓冲保护结构进行了整合，降低了整体成本。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种机器人行走底盘装置，包括行走底盘装置本体，所述行走底盘装置本体包括托台、升降仓、缓冲锁定组件和抬升机构，所述托台的底部一端安装有前驱动轮，所述托台底部的另一端安装有后辅助轮，所述前驱动轮的内侧设置有驱动系统，且该驱动系统与上方的机器人本体的控制系统部分相连接，所述托台的顶部安装有升降仓，所述升降仓的内侧底部安装有抬升机构，所述抬升机构的底部设置有支撑滚筒，且支撑滚筒的两端分别和后辅助轮部分相对齐，所述托台的末端安装有缓冲锁定组件，所述缓冲锁定组件和抬升机构之间通过联动组件进行连接。

进一步的，所述升降仓的内部安装有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端安装有电机，所述螺纹杆的两侧设置有限位杆，所述螺纹杆和限位杆均与抬升机构部分进行对接。

进一步的，所述电机通过使用螺丝固定安装在升降仓外壳的顶部，所述限位杆的顶端设置有安装板，所述安装板通过使用螺丝与升降仓部分固定连接。

进一步的，所述抬升机构包括支撑滚筒和横板，所述支撑滚筒的内侧设置有支撑轴，所述支撑轴的两端均安装有立板，所述立板的顶部与横板的底部两端固定连接，所述立板的侧边与联动组件的一端相连。

进一步的，所述横板的表面设置有螺纹套筒和滑动套筒，且滑动套筒设置在螺纹套筒的两侧，所述升降仓的内部设置有升降通道，所述横板和立板均沿着升降通道移动。

进一步的，所述螺纹杆从螺纹套筒的内部穿过，所述限位杆从滑动套筒的内部穿过，所述横板始终保持水平状态。

进一步的，所述联动组件包括绳索、第一固定端杆和第二固定端杆，所述第一固定端杆焊接安装在立板的表面，所述第二固定端杆安装在缓冲锁定组件上，且第一固定端杆和第二固定端杆的表面均套设有对接套环，所述绳索的两端分别固定安装在两个对接套环的表面上。

进一步的，所述升降仓的底部一侧安装有第一导向柱，所述托台一端的底部安装有第二导向柱，所述绳索依次从第一导向柱和第二导向柱的底部绕过。

进一步的，所述缓冲锁定组件包括转动基座和撞击板，所述转动基座的内侧穿插有中心轴，所述转动基座的一侧通过增压弹簧与撞击板部分相连接，所述托台的一端内侧开设有凹槽，所述凹槽的内部安装有复位弹簧。

进一步的，所述复位弹簧的一端与转动基座的侧边固定连接，所述撞击板的表面设置有斜板，且撞击板的顶部厚度大于底部厚度。

本发明的有益效果：本发明的一种机器人行走底盘装置，包括行走底盘装置本体，所述行走底盘装置本体包括托台、前驱动轮、后辅助轮、升降仓、抬升机构、缓冲锁定组件、电机、螺纹杆、限位杆、安装板、支撑滚筒、支撑轴、立板、横板、螺纹套筒、滑动套筒、第一固定端杆、转动基座、中心轴、增压弹簧、撞击板、斜板、绳索、第二固定端杆、联动组件、升降通道、凹槽、复位弹簧、第一导向柱、第二导向柱、固定座、对接套环。

1.该机器人行走底盘装置在后辅助轮的内侧加装有抬升机构，利用该结构将支撑滚筒向下压，即可将后辅助轮顶部的托台区域向上翘起，即可提高斜面上行走的稳定性，且不影响在平地上行走的流畅度。

2.该机器人行走底盘装置通过控制抬升机构将支撑滚筒拉动到最顶部，即可出发前端的缓冲锁定组件进行转动，通过增压弹簧提高撞击板与地面之间的摩擦力，实现对整个机器人行走底盘的锁定功能，避免发生滑动。

3.该机器人行走底盘装置将抬升机构和缓冲锁定组件进行整合，即可借助联动组件切换整个行走机器人的锁定或者移动状态，通过整合后的结构即可实现不同功能的自由切换，降低了设备成本，且简化了机器人的整体重量。

附图说明

图1为本发明一种机器人行走底盘装置的外形的结构示意图；

图2为本发明一种机器人行走底盘装置抬升机构部分的结构示意图；

图3为本发明一种机器人行走底盘装置缓冲锁定组件部分的结构示意图；

图4为本发明一种机器人行走底盘装置抬升机构部分的侧面剖视图；

图5为本发明一种机器人行走底盘装置联动组件部分的结构示意图；

图中：1、托台；2、前驱动轮；3、后辅助轮；4、升降仓；5、抬升机构；6、缓冲锁定组件；7、电机；8、螺纹杆；9、限位杆；10、安装板；11、支撑滚筒；12、支撑轴；13、立板；14、横板；15、螺纹套筒；16、滑动套筒；17、第一固定端杆；18、转动基座；19、中心轴；20、增压弹簧；21、撞击板；22、斜板；23、绳索；24、第二固定端杆；25、联动组件；26、升降通道；27、凹槽；28、复位弹簧；29、第一导向柱；30、第二导向柱；31、固定座；32、对接套环。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种机器人行走底盘装置，包括行走底盘装置本体，所述行走底盘装置本体包括托台1、升降仓4、缓冲锁定组件6和抬升机构5，所述托台1的底部一端安装有前驱动轮2，所述托台1底部的另一端安装有后辅助轮3，所述前驱动轮2的内侧设置有驱动系统，且该驱动系统与上方的机器人本体的控制系统部分相连接，所述托台1的顶部安装有升降仓4，所述升降仓4的内侧底部安装有抬升机构5，所述抬升机构5的底部设置有支撑滚筒11，且支撑滚筒11的两端分别和后辅助轮3部分相对齐，所述托台1的末端安装有缓冲锁定组件6，所述缓冲锁定组件6和抬升机构5之间通过联动组件25进行连接，该机器人行走底盘装置主要通过托台1对机器人本体部分进行安装支撑，在底部通过前驱动轮2作为动力轮，后端的后辅助轮3作为转向轮使用，因此前驱动轮2搭配动力系统进行使用，后辅助轮3上安装有相应的转向系统，在运行时，通过托台1顶部的升降仓4控制底部的抬升机构5运行，通过该结构能够在整个机器人在斜面上行走时，即可根据斜面的具体倾斜角度，通过控制抬升机构5控制整个托台1进行角度补偿，最终将机器人本体部分始终保持水平状态进行移动。

本实施例，所述升降仓4的内部安装有螺纹杆8，所述螺纹杆8的顶端安装有电机7，所述螺纹杆8的两侧设置有限位杆9，所述螺纹杆8和限位杆9均与抬升机构5部分进行对接，所述电机7通过使用螺丝固定安装在升降仓4外壳的顶部，所述限位杆9的顶端设置有安装板10，所述安装板10通过使用螺丝与升降仓4部分固定连接，具体的，通过控制电机7转动螺纹杆8旋转后，配合横板14上的螺纹套筒15，即可将整个抬升机构5向上拉动，且通过两端的限位杆9，即可提高横板14上升时的稳定性，通过该形式即可控制抬升机构5的上升或者下降按压的过程。

本实施例，所述抬升机构5包括支撑滚筒11和横板14，所述支撑滚筒11的内侧设置有支撑轴12，所述支撑轴12的两端均安装有立板13，所述立板13的顶部与横板14的底部两端固定连接，所述立板13的侧边与联动组件25的一端相连，所述横板14的表面设置有螺纹套筒15和滑动套筒16，且滑动套筒16设置在螺纹套筒15的两侧，所述升降仓4的内部设置有升降通道26，所述横板14和立板13均沿着升降通道26移动，所述螺纹杆8从螺纹套筒15的内部穿过，所述限位杆9从滑动套筒16的内部穿过，所述横板14始终保持水平状态，在后辅助轮3的内侧加装有抬升机构5，通过顶部的升降仓4以及相应的动力设备，即可控制支撑滚筒11的位置，利用该结构将支撑滚筒11向下压，即可将后辅助轮3顶部的托台1区域向上翘起，进而行走在坡面上时，同样能够将底盘上方的机器人本体部分保持水平状态，提高了斜面上行走的稳定性，且不影响在平地上行走的流畅度，具体的，当整个机器人行走底盘在斜面上移动时，直接将后辅助轮3处于低位的状态，任何启动电机7，控制底部的支撑滚筒11下移，通过支撑滚筒11将整个托台1向上翘起，此时后辅助轮3被抬升，不再与地面接触，通过支撑滚筒11代替后辅助轮3与斜面接触，即可配合前端的前驱动轮2将整个托台1以水平的状态进行移动。

本实施例，所述联动组件25包括绳索23、第一固定端杆17和第二固定端杆24，所述第一固定端杆17焊接安装在立板13的表面，所述第二固定端杆24安装在缓冲锁定组件6上，且第一固定端杆17和第二固定端杆24的表面均套设有对接套环32，所述绳索23的两端分别固定安装在两个对接套环32的表面上，所述升降仓4的底部一侧安装有第一导向柱29，所述托台1一端的底部安装有第二导向柱30，所述绳索23依次从第一导向柱29和第二导向柱30的底部绕过，将抬升机构5和缓冲锁定组件6进行整合，即可借助联动组件25切换整个行走机器人的锁定或者移动状态，在移动时即可将缓冲锁定组件6保持水平，从而对移动方向上提供缓冲保护功能，对整个机器人进行停止运动时，即可自动切换为防滑锁定状态，通过整合后的结构即可实现不同功能的自由切换，降低了设备成本，且简化了机器人的整体重量，通过电机7控制整个抬升机构5上移后，即可通过第一固定端杆17上移拉动绳索23向上运动，而末端的绳索23则拉动第二固定端杆24围绕中心轴19转动，最终将整个缓冲锁定组件6实现翻转，完成对缓冲功能至锁定功能之间的转换过程，且绳索23的拉动过程均通过两个导向柱进行导向。

本实施例，所述缓冲锁定组件6包括转动基座18和撞击板21，所述转动基座18的内侧穿插有中心轴19，所述转动基座18的一侧通过增压弹簧20与撞击板21部分相连接，所述托台1的一端内侧开设有凹槽27，所述凹槽27的内部安装有复位弹簧28，所述复位弹簧28的一端与转动基座18的侧边固定连接，所述撞击板21的表面设置有斜板22，且撞击板21的顶部厚度大于底部厚度，通过控制抬升机构5将支撑滚筒11拉动到最顶部，即可出发前端的缓冲锁定组件6进行转动，直至将其向下进行翻转，该状态下即可通过前端的撞击板21与地面进行接触，并通过增压弹簧20提高撞击板21与地面之间的摩擦力，实现对整个机器人行走底盘的锁定功能，避免发生滑动，正常移动时，撞击板21始终保持水平状态，对机器人行走方向上的一端进行遮挡，而进行停止运行时，则通过上述过程将撞击板21向下翻转，直至与地面接触，提高防滑性能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种机器人行走底盘装置，包括行走底盘装置本体，其特征在于：所述行走底盘装置本体包括托台(1)、升降仓(4)、缓冲锁定组件(6)和抬升机构(5)，所述托台(1)的底部一端安装有前驱动轮(2)，所述托台(1)底部的另一端安装有后辅助轮(3)，所述前驱动轮(2)的内侧设置有驱动系统，且该驱动系统与上方的机器人本体的控制系统部分相连接，所述托台(1)的顶部安装有升降仓(4)，所述升降仓(4)的内侧底部安装有抬升机构(5)，所述抬升机构(5)的底部设置有支撑滚筒(11)，且支撑滚筒(11)的两端分别和后辅助轮(3)部分相对齐，所述托台(1)的末端安装有缓冲锁定组件(6)，所述缓冲锁定组件(6)和抬升机构(5)之间通过联动组件(25)进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述升降仓(4)的内部安装有螺纹杆(8)，所述螺纹杆(8)的顶端安装有电机(7)，所述螺纹杆(8)的两侧设置有限位杆(9)，所述螺纹杆(8)和限位杆(9)均与抬升机构(5)部分进行对接。

3.根据权利要求2所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述电机(7)通过使用螺丝固定安装在升降仓(4)外壳的顶部，所述限位杆(9)的顶端设置有安装板(10)，所述安装板(10)通过使用螺丝与升降仓(4)部分固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述抬升机构(5)包括支撑滚筒(11)和横板(14)，所述支撑滚筒(11)的内侧设置有支撑轴(12)，所述支撑轴(12)的两端均安装有立板(13)，所述立板(13)的顶部与横板(14)的底部两端固定连接，所述立板(13)的侧边与联动组件(25)的一端相连。

5.根据权利要求4所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述横板(14)的表面设置有螺纹套筒(15)和滑动套筒(16)，且滑动套筒(16)设置在螺纹套筒(15)的两侧，所述升降仓(4)的内部设置有升降通道(26)，所述横板(14)和立板(13)均沿着升降通道(26)移动。

6.根据权利要求5所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述螺纹杆(8)从螺纹套筒(15)的内部穿过，所述限位杆(9)从滑动套筒(16)的内部穿过，所述横板(14)始终保持水平状态。

7.根据权利要求4所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述联动组件(25)包括绳索(23)、第一固定端杆(17)和第二固定端杆(24)，所述第一固定端杆(17)焊接安装在立板(13)的表面，所述第二固定端杆(24)安装在缓冲锁定组件(6)上，且第一固定端杆(17)和第二固定端杆(24)的表面均套设有对接套环(32)，所述绳索(23)的两端分别固定安装在两个对接套环(32)的表面上。

8.根据权利要求7所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述升降仓(4)的底部一侧安装有第一导向柱(29)，所述托台(1)一端的底部安装有第二导向柱(30)，所述绳索(23)依次从第一导向柱(29)和第二导向柱(30)的底部绕过，所述第一导向柱(29)和第二导向柱(30)的两端均安装有固定座(31)。

9.根据权利要求7所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述缓冲锁定组件(6)包括转动基座(18)和撞击板(21)，所述转动基座(18)的内侧穿插有中心轴(19)，所述转动基座(18)的一侧通过增压弹簧(20)与撞击板(21)部分相连接，所述托台(1)的一端内侧开设有凹槽(27)，所述凹槽(27)的内部安装有复位弹簧(28)。

10.根据权利要求9所述的一种机器人行走底盘装置，其特征在于：所述复位弹簧(28)的一端与转动基座(18)的侧边固定连接，所述撞击板(21)的表面设置有斜板(22)，且撞击板(21)的顶部厚度大于底部厚度。

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