CN203876870U - 一种带悬挂的机器人平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带悬挂的机器人平台，包括底盘主体、轮系结构等部件，其轮系结构具有独立悬挂结构，由悬挂摆臂、避震器、末级减速器、电机、轮子共同组成，该悬挂结构使机器人能够适应一定凹凸不平的路面，能够更加平稳高速的运行通过，减小了机器人主体在运动中由于地面凹凸不平所产生的震动，不容易造成颠簸而使底盘倾覆或对搭载的器件造成损伤；在多于三轮轮系的底盘结构中，该悬挂结构由于具有一定的悬挂缓冲行程，解决了多余三点接触地面很难共面的问题，提高了机器人的运动性能与可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及到移动机器人技术领域，尤其涉及一种带悬挂的机器人平台。
背景技术
随着科学技术的飞速发展与进步，机器人技术已经进入了人们的视线。机器人除可用于星球探测、深海开发、核电站巡检等领域外，在工厂自动化、建筑、采矿、排险、军事、服务、农业等方面也逐步开始应用。特别在汽车工业的焊接及喷涂等环节，机器人已经成为了不可取代的成员。
随着机器人智能化程度的不断提高，应用领域及功能的不断拓展，可移动的机器人已成为了机器人研究开发的主要方向。其中轮式的可移动机器人以其优越的移动可靠性，出色的负重能力，超高的经济性等优势，成为了目前最具应用前景的机器人类型之一。
轮式移动机器人结构通常由轮式移动机器人平台及其搭载的多种应用功能部件所组成。其中的机器人平台结构通常由底盘主体、轮系结构等部件组成。
现有技术机器人平台的轮系结构通常不具有悬挂结构。机器人在凹凸不平的地面上运动时自身震动较大，无法实现高速运行，且容易损坏搭载的各种设备和器件。在多于三轮的机器人平台轮系结构中，不具有悬挂轮系的机器人容易出现部分车轮不能有效着地的情况，导致运动效果不理想或运动失效。
公开号为CN203332262U，公开日为2013年12月11日的中国专利文献公开了一种可拓展型机器人底盘。包括顶部支板、中部支板和下部支板，在所述顶部支板与中部支板之间对称设置有两部直流电机、两套光栅编码器和两套同步传动带。所述的同步传动带设置在直流电机的轴端上，所述的光栅编码器与同步传动带连接，每个同步传动带均连接有一个驱动后轮。
该专利文献公开的一种可拓展型机器人底盘，其轮系不具有悬挂结构，前轮为随动万向轮，后轮为两个驱动轮，三个轮子均为刚性连接到机架上。由于该底盘不具有悬挂结构，在通过凹凸不平的地面时，轮系无法实现缓冲，底盘无法实现较高速度的运动，并且容易造成颠簸而使底盘倾覆或对搭载的器件造成损伤。该结构无法使机器人底盘具有较高的运动性能及可靠性。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术的缺陷，提供一种带悬挂的机器人平台。本实用新型通过在底盘轮系结构中加入独立悬挂结构，使机器人能够适应一定凹凸不平的路面，能够更加平稳高速的运行通过，减小了机器人主体在运动中由于地面凹凸不平所产生的震动；在多于三轮轮系的底盘结构中，悬挂结构由于具有一定的悬挂缓冲行程，解决了多余三点接触地面很难共面的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种带悬挂的机器人平台，包括底盘主体、轮系结构，其特征在于：所述轮系结构具有独立悬挂结构，由悬挂摆臂、避震器、末级减速器、电机、轮子共同组成；末级减速器壳体由前后两个盖构成，通过销钉定位，通过螺钉固连，末级减速器内有输入轴齿轮和输出轴齿轮共两个齿轮；电机安装在末级减速器上端，输入齿轮安装在电机轴上，轮子安装在末级减速器输出轴上，悬挂摆臂靠近末级减速器的一端与末级减速器下端固连，远离的一端通过转轴与底盘主体铰接，避震器的两端分别铰接在底盘主体和悬挂摆臂中部的转轴上。
所述底盘主体为铝合金一体成型，底盘主体内侧形成有用于放置组件的空腔，下方设置有用于安装轮系结构的凸起或平面，上方有用于连接其他部件的平面。
所述底盘主体上分布有加强筋。
所述机器人平台为三轮全向轮轮系结构，三组轮系结构安装角度互成120°。
所述全向轮为90°的全向轮。
本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面：
一、 “轮系结构具有独立悬挂结构，由悬挂摆臂、避震器、末级减速器、电机、轮子共同组成，末级减速器壳体由前后两个盖构成，通过销钉定位，通过螺钉固连，末级减速器内有输入轴齿轮和输出轴齿轮共两个齿轮，电机安装在末级减速器上端，输入齿轮安装在电机轴上，轮子安装在末级减速器输出轴上；悬挂摆臂靠近末级减速器的一端与末级减速器下端固连，远离的一端通过转轴与底盘主体铰接，避震器的两端分别铰接在底盘主体和悬挂摆臂中部的转轴上” 轮系采用这样的独立悬挂结构，使机器人能够适应一定凹凸不平的路面，能够更加平稳高速的运行通过，减小了机器人主体在运动中由于地面凹凸不平所产生的震动，不容易造成颠簸而使底盘倾覆或对搭载的器件造成损伤；在多于三轮轮系的底盘结构中，悬挂结构由于具有一定的悬挂缓冲行程，解决了多余三点接触地面很难共面的问题，提高了机器人的运动性能与可靠性。
二、 底盘主体为铝合金一体成型，整机结构性好，强度高，刚性好，可以一次加工而成，没有组合件，整体精度好；使用模具一体成型，便于批量化生产，也便于控制批量生产的产品质量。
三、 采用了三轮全向轮轮系，相比普通轮系，使机器人可以实现朝任何方向的平移，并同时伴随自转运动，机器人具有更好的运动灵活性，能够适应在狭小的空间内自由运动。
附图说明
图1为本实用新型的整机轴测图；
图2为本实用新型的整机仰视图；
图3为本实用新型的底盘主体轴测图；
图4为本实用新型的悬挂结构轴测图；
图5为本实用新型的悬挂结构轴测图；
图6为本实用新型的悬挂结构剖视图；
图7为本实用新型的悬挂结构爆炸图；
图中标记：1、底盘主体，2、悬挂结构，3、轮子，4、避震器，5、末级减速器，6、悬挂摆臂，7、电机，8、加强筋，9、转轴，10、输入轴齿轮，11、输出轴齿轮，12、末级减速器前盖，13、末级减速器后盖，14、末级减速器螺钉连接孔，15、末级减速器销钉定位孔，16、凸起，17、空腔，18、平面。
具体实施方式
实施例1
一种带悬挂的机器人平台，包括底盘主体1、轮系结构，其轮系结构具有独立悬挂结构2，由悬挂摆臂6、避震器4、末级减速器5、电机7、轮子3共同组成，末级减速器5壳体由前后两个盖构成，通过销钉定位，通过螺钉固连；末级减速器5内有输入轴齿轮10和输出轴齿轮11共两个齿轮，电机7安装在末级减速器5上端，输入轴齿轮10安装在电机7轴上，轮子3安装在末级减速器5输出轴上；悬挂摆臂6靠近末级减速器5的一端与末级减速器5下端固连，远离的一端通过转轴9与底盘主体1铰接；避震器4的两端分别铰接在底盘主体1和悬挂摆臂6中部的转轴9上。
本实施例为最基本的实施方式，结构简单，轮系采用这样的独立悬挂结构2，使机器人能够适应一定凹凸不平的路面，能够更加平稳高速的运行通过，减小了机器人主体在运动中由于地面凹凸不平所产生的震动，不容易造成颠簸而使底盘倾覆或对搭载的器件造成损伤。在多于三轮轮系的底盘结构中，悬挂结构2由于具有一定的悬挂缓冲行程，解决了多余三点接触地面很难共面的问题，提高了机器人的运动性能与可靠性。
实施例2
一种带悬挂的机器人平台，包括底盘主体1、轮系结构，其轮系结构具有独立悬挂结构2，由悬挂摆臂6、避震器4、末级减速器5、电机7、轮子3共同组成，末级减速器5壳体由前后两个盖构成，通过销钉定位，通过螺钉固连，末级减速器5内有输入轴齿轮10和输出轴齿轮11共两个齿轮，电机7安装在末级减速器5上端，输入轴齿轮10安装在电机7轴上；轮子3安装在末级减速器5输出轴上，悬挂摆臂6靠近末级减速器5的一端与末级减速器5下端固连，远离的一端通过转轴9与底盘主体1铰接；避震器4的两端分别铰接在底盘主体1和悬挂摆臂6中部的转轴9上。
所述底盘主体1为铝合金一体成型，底盘主体1内侧形成有用于放置组件的空腔17，下方设置有用于安装轮系结构的凸起16或平面，上方有用于连接其他部件的平面18。
所述底盘主体1上分布有加强筋8。
本实施例为较佳实施方式，底盘主体1为铝合金一体成型，整机结构性好，强度高，刚性好，可以一次加工而成，没有组合件，整体精度好。使用模具一体成型，便于批量化生产，也便于控制批量生产的产品质量。底盘主体1上分布有加强筋8，进一步提高了底盘主体1的结构强度，延长了底盘的使用寿命。
实施例3
一种带悬挂的机器人平台，包括底盘主体1、轮系结构，其轮系结构具有独立悬挂结构2，由悬挂摆臂6、避震器4、末级减速器5、电机7、轮子3共同组成；末级减速器5壳体由前后两个盖构成，通过销钉定位，通过螺钉固连，末级减速器5内有输入轴齿轮10和输出轴齿轮11共两个齿轮；电机7安装在末级减速器5上端，输入轴齿轮10安装在电机7轴上，轮子3安装在末级减速器5输出轴上；悬挂摆臂6靠近末级减速器5的一端与末级减速器5下端固连，远离的一端通过转轴9与底盘主体1铰接，避震器4的两端分别铰接在底盘主体1和悬挂摆臂6中部的转轴9上。
所述底盘主体1为铝合金一体成型，底盘主体1内侧形成有用于放置组件的空腔17，下方设置有用于安装轮系结构的凸起16或平面，上方有用于连接其他部件的平面18。
所述底盘主体1上分布有加强筋8。
所述机器人平台为三轮全向轮轮系结构，三组轮系结构安装角度互成120°。
所述全向轮为90°的全向轮。
本实施例为最佳实施方式，采用了三轮全向轮轮系结构，相比普通轮系，使机器人可以实现朝任何方向的平移，并同时伴随自转运动，机器人具有更好的运动灵活性，能够适应在狭小的空间内自由运动。
本实用新型不限于上述实施例，根据上述实施例的描述，本领域的普通技术人员还可对本实用新型作出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带悬挂的机器人平台，包括底盘主体（1）、轮系结构，其特征在于：所述轮系结构具有独立悬挂结构（2），由悬挂摆臂（6）、避震器（4）、末级减速器（5）、电机（7）、轮子（3）共同组成，末级减速器（5）壳体由前后两个盖构成，通过销钉定位，通过螺钉固连，末级减速器（5）内有输入轴齿轮（10）和输出轴齿轮（11）共两个齿轮，电机（7）安装在末级减速器（5）上端，输入轴齿轮（10）安装在电机（7）轴上，轮子（3）安装在末级减速器（5）输出轴上，悬挂摆臂（6）靠近末级减速器（5）的一端与末级减速器（5）下端固连，远离的一端通过转轴（9）与底盘主体（1）铰接，避震器（4）的两端分别铰接在底盘主体（1）和悬挂摆臂（6）中部的转轴（9）上。
2.根据权利要求1所述一种带悬挂的机器人平台，其特征在于：所述底盘主体（1）为铝合金一体成型，底盘主体（1）内侧形成有用于放置组件的空腔（17），下方设置有用于安装轮系结构的凸起（16）或平面，上方有用于连接其他部件的平面（18）。
3.根据权利要求1或2所述一种带悬挂的机器人平台，其特征在于：所述底盘主体（1）上分布有加强筋（8）。
4.根据权利要求1所述一种带悬挂的机器人平台，其特征在于：所述机器人平台为三轮全向轮轮系结构，三组轮系结构安装角度互成120°。
5.根据权利要求4所述一种带悬挂的机器人平台，其特征在于：所述全向轮为90°的全向轮。
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