CN207072248U - 一种机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人底盘，包括底板、万向轮、两个驱动轮和两个驱动模块；每个所述驱动模块对应设置至少一个减震模块，其中，所述减震模块的一端穿过所述底板与相对应的所述驱动模块的一端连接，该驱动模块的另一端与所述底板铰接；每个所述驱动模块均包括用于驱动所述驱动轮的电机；两个所述驱动轮同轴间隔设置，所述万向轮设置在两个所述驱动轮的前侧。该底盘结构简单，采用模块化设计，装配方便，并且具有较好的防震效果。

Description

一种机器人底盘

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人底盘。

背景技术

移动机器人是机器人的一个重要分支，因其能够代替人类在复杂地形和恶劣环境下移动而受到广泛关注。根据移动方式的不同，移动机器人又可分为轮式、履带式、足式等，它们各自有不同的优势，适用于不同环境之中。其中，在常规环境下，轮式机器人底盘的优势尤其突出，其具有结构简单、控制方便、运动平稳灵活等优点，可用于搭载不同设备，所以应用广泛。

目前，现有的机器人底盘存在配件繁多，装配、维修不便等问题，并且其完全靠车轮减震，在路况较复杂情况下，会造成移动机器人底盘的颤动，运动不平稳。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型所要解决的技术问题是解决现有的机器人底盘结构复杂以及防震效果不佳的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机器人底盘，包括底板、万向轮、两个驱动轮和两个驱动模块；每个所述驱动模块对应设置至少一个减震模块，其中，所述减震模块的一端穿过所述底板与相对应的所述驱动模块的一端连接，该驱动模块的另一端与所述底板铰接；每个所述驱动模块均包括用于驱动所述驱动轮的电机；两个所述驱动轮同轴间隔设置，所述万向轮设置在两个所述驱动轮的前侧。

其中，所述驱动模块通过铰接轴与所述底板铰接，所述铰接轴通过两个轴承固定在所述底板上。

其中，所述电机通过同步带轮组驱动所述驱动轮，所述同步带轮组包括传动轴、同步带、第一同步带轮和第二同步带轮；

所述第一同步带轮套设在所述电机的输出轴上，所述第二同步带轮通过所述同步带与所述第一同步带轮连接，所述驱动轮通过所述传动轴与所述第二同步带轮连接。

其中，所述驱动模块还包括支撑轴承，所述第二同步带轮套设在所述传动轴上，所述传动轴两端分别与所述驱动轮和所述支撑轴承连接。

其中，每个所述驱动模块中，所述同步带轮组与所述电机连接后呈L型分布。

其中，每个所述驱动模块，在所述电机和所述同步带轮组的外侧还设有壳体，所述驱动模块通过所述壳体分别与所述减震模块和所述铰接轴连接。

其中，每个所述驱动模块对应设置两个所述减震模块，两个所述减震模块间隔设置。

其中，所述减震模块包括悬挂部、连接轴和减震弹簧，所述连接轴一端与所述悬挂部连接，另一端穿过所述底板与所述驱动模块连接，所述减震弹簧套设在所述连接轴上，且位于所述悬挂部与所述驱动模块之间。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的机器人底盘，包括底板、万向轮、两个驱动轮和两个驱动模块；每个所述驱动模块对应设置至少一个减震模块，其中，所述减震模块的一端穿过所述底板与相对应的所述驱动模块的一端连接，该驱动模块的另一端与所述底板铰接；每个所述驱动模块均包括用于驱动所述驱动轮的电机；两个所述驱动轮同轴间隔设置，所述万向轮设置在两个所述驱动轮的前侧。该底盘采用模块化设计，结构简单，装配方便稳定性好，并且具有较好的防震效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的机器人底盘底视图；

图2是本实用新型实施例中的机器人底盘主视图；

图3是本实用新型实施例中的驱动模块结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的机器人底盘结构示意图。

图中：1：底板；2：驱动轮；21：连接盘；22：传动轴；23：支撑轴承；24：轴承固定座；25：第二同步带轮；26：同步带；27：第一同步带轮；28：电机；29：连接板；

3：驱动模块；30：壳体；4：减震模块；5：万向轮；6：固定件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的机器人底盘，包括底板1、万向轮5、两个驱动轮2和两个驱动模块3。其中，两个驱动轮2和两个驱动模块3均设置在底板1的同一侧，且两个驱动模块3 与两个驱动轮2一一对应连接，使每个驱动模块3单独驱动一个驱动轮2转动。另外，本实施例中机器人底盘还设有减震模块4，具体地，每个驱动模块3对应设置至少一个减震模块4，该减震模块4的一端穿过底板1与对应的驱动模块3的一端连接，该驱动模块3的另一端与底板1铰接。在遇到路面不平的情况时，减震模块4相对底板1上下移动，使驱动模块3绕铰接轴转动，实现缓冲，增加了底盘的稳定性。

优选地，每个驱动模块3对应设置两个减震模块4，两个减震模块 4间隔设置。

具体地，每个驱动模块3包括用于驱动对应的驱动轮2的电机28，两个驱动轮2同轴间隔设置，万向轮5设置在两个驱动轮2的前侧，形成三点支撑的结构，万向轮5主要起到转向和支撑的作用，通过两个电机28分别驱动两个驱动轮2，实现差速转弯，减小转弯半径，运动更为灵活。

底板1为装配基准板，设有安装孔和用于安装驱动轮2的开孔，开孔为两个平行相对的长方形。安装时，驱动轮2自底板1下方伸入开孔中，能够在开孔中转动。采用这种设计是为了降低移动机器人底盘的重心，当然，底板1也可以不设开孔，驱动轮2在底板1下方转动。

在本实施例中，优选地，驱动轮2为橡胶轮，也可根据需要选择其他材质的车轮，在此不做限定。

如图3和图4所示，本实施例中所采用的驱动模块3中，电机28 通过同步带轮组与驱动轮2连接，同步带轮组包括传动轴22、同步带 26、第一同步带轮27和第二同步带轮25。第一同步带轮27套设在电机28的输出轴上，与电机28同步转动。第二同步带轮25通过同步带 26与第一同步带轮27连接，驱动轮2通过传动轴22与第二同步带轮 25连接，使驱动轮2与电机28的输出轴同步转动。

优选地，电机28和同步带轮组均安装在至少一块连接板29上，该块连接板29与底板1平行间隔设置，驱动模块3通过该连接板29 与底板1铰接，减震模块4也与该连接板29连接。

进一步地，驱动模块3还包括支撑轴承23，传动轴22穿过第二同步带轮25，其一端与支撑轴承23的内圈连接，另一端与驱动轮2连接。可选地，支撑轴承23通过轴承固定座24固定在连接板29上。

电机28通过同步带轮组带动驱动轮2转动，所受力经过同步带轮组缓冲，对电机输出轴的冲击减小，增加电机28的使用寿命。

具体地，传动轴22通过连接盘21与驱动轮2连接，连接盘21设置在驱动轮2外侧，传动轴22连接在连接盘21的中心处，通过螺钉固定在驱动轮2上。当然，也可以采用其他的安装方式连接传动轴22 和驱动轮2。

驱动模块3外侧还设有壳体30，用于保护驱动模块3的零部件，并且进一步实现驱动模块3的模块化，方便安装、拆卸。具体地，壳体30由多块连接板构成的空腔结构，电机28和同步带轮组安装在壳体30内，当然，将驱动模块3安装在空腔结构的壳体30内仅是本实施例优选方案，也可以如上文所述将驱动模块3安装在连接板29上。

如图1、图2和图4所示，铰接轴通过两个固定件6可转动的安装在底板1上，具体地，固定件6上设有用于穿设铰接轴的轴承，使铰接轴能够相对底板1转动。

为了尽量减小底盘的体积，如图1和图4所示，本实施例中，驱动模块3内同步带轮组与电机28连接一体后呈L型分布，两个电机28 平行设置，两个同步带轮组平行设置，构成近似矩形的形状，即每个同步带轮组作为一个整体是垂直于与其连接的电机28，并且在安装时，一个驱动模块3的同步带轮组向靠近另一个驱动模块3的方向安装。这样的排列方式可以有效节省空间，使底盘结构更为紧凑，可以适用于体积较小的机器人。

如图2和图4所示，减震模块4包括悬挂部、减震弹簧和连接轴，连接轴一端与悬挂部连接，另一端穿过底板1上的孔，减震弹簧套设在连接轴上，且位于悬挂部与驱动模块3之间。

当机器人行进中遇到凸凹不平的路况时，驱动模块3远离驱动轮的一端铰接在底板1上，驱动轮2可以在一定范围内向上或向下移动，减震模块4设置在靠近驱动轮2的这一端，驱动轮2上下移动时，减震弹簧产生压缩或拉伸形变，使驱动轮2受到一个回复力，起缓冲与复位的作用，减轻驱动轮2的振动对于机器人底盘的影响。

由于每个驱动模块3的减震模块4相对独立，不受其他驱动模块3 的影响，构成独立的减震结构，即使路面环境复杂，也可以平稳通过。当然，为提高减震的效果，也可以设置三个以上的减震模块4。

使用时，底盘通过减震模块与机器人机身连接，每个驱动轮2设有独立的减震结构，拥有良好的减震性能，极大地提高了底盘的运动稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种机器人底盘，其特征在于：包括底板(1)、万向轮(5)、两个驱动轮(2)和两个驱动模块(3)；

每个所述驱动模块(3)对应设置至少一个减震模块(4)，其中，所述减震模块(4)的一端穿过所述底板(1)与相对应的所述驱动模块(3)的一端连接，该驱动模块(3)另一端与所述底板(1)铰接；

每个所述驱动模块(3)均包括用于驱动所述驱动轮(2)的电机(28)；

两个所述驱动轮(2)同轴间隔设置，所述万向轮(5)设置在两个所述驱动轮(2)的前侧。

2.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于：所述驱动模块(3)通过铰接轴与所述底板(1)铰接，所述铰接轴通过两个轴承固定在所述底板上。

3.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于：所述电机(28)通过同步带轮组驱动所述驱动轮(2)，所述同步带轮组包括传动轴(22)、同步带(26)、第一同步带轮(27)和第二同步带轮(25)；

所述第一同步带轮(27)套设在所述电机(28)的输出轴上，所述第二同步带轮(25)通过所述同步带(26)与所述第一同步带轮(27)连接，所述驱动轮(2)通过所述传动轴(22)与所述第二同步带轮(25)连接。

4.根据权利要求3所述的机器人底盘，其特征在于：所述驱动模块(3)还包括支撑轴承(23)，所述第二同步带轮(25)套设在所述传动轴(22)上，所述传动轴(22)两端分别与所述驱动轮(2)和所述支撑轴承(23)连接。

5.根据权利要求3所述的机器人底盘，其特征在于：每个所述驱动模块(3)中，所述同步带轮组与所述电机(28)连接后呈L型分布。

6.根据权利要求5所述的机器人底盘，其特征在于：每个所述驱动模块(3)，在所述电机(28)和所述同步带轮组的外侧还设有壳体(30)，所述驱动模块(3)通过所述壳体(30)分别与所述减震模块(4)和所述铰接轴连接。

7.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于：每个所述驱动模块(3)对应设置两个所述减震模块(4)，两个所述减震模块(4)间隔设置。

8.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于：所述减震模块(4)包括悬挂部、连接轴和减震弹簧，所述连接轴一端与所述悬挂部连接，另一端穿过所述底板(1)与所述驱动模块(3)连接，所述减震弹簧套设在所述连接轴上，且位于所述悬挂部与所述驱动模块(3)之间。