CN207737423U - 断电支撑装置以及用于两轮自平衡车的底盘总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断电支撑装置，属于机器人技术领域，设置在底盘上，其特征在于：包括限位在底盘上的支撑杆以及设置在底盘上并驱动支撑杆上下移动的断电支撑组件。此外，本实用新型还提供了一种具有上述断电支撑装置的用于两轮自平衡车的底盘总成，上述的断电支撑装置在底盘上对称设置有两组。本实用新型的装置在系统上电时，向上提升支撑杆同时压缩弹簧储能然后通过电磁锁限位，断电后，电磁锁复位，弹簧释放能量带动支撑杆下降起到支撑作用；采用扇形齿轮，与齿条啮合提升支撑杆，支撑杆被电磁锁限位后，齿轮上的齿与齿条分离，不会对支撑杆的移动产生影响；断电自动释放，上电自动收回，实现了完全自动化，不需要人工干预。

Description

断电支撑装置以及用于两轮自平衡车的底盘总成

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种断电支撑装置以及用于两轮自平衡车的底盘总成。

背景技术

随着科技水平的提高，机器人技术越来越成熟，同时慢慢的浸入到人们的日常生活中，机器人底盘在机器人工作时起到至关重要的作用，一个稳定的机器人底盘能够使得机器人的稳定性增高，提高人们对机器人服务的满意度。

现在绝大部分机器人底盘采用三轮或者四轮结构，在底盘上形成三角形稳定结构，技术含量较低；市场上存在的两轮结构，利用自平衡技术，实现了站立于行走功能，具有较高的技术含量，更具有创新性和美观；但是现在的两轮自平衡结构大部分都不存在断电支撑结构，在系统出现突然断电的情况是无法自行的站立，容易倾倒，甚至造成不可恢复的损伤；有些只是在外壳上做一些防护的支撑脚，不仅影响美观，而且还不能自动检测系统的断电情况。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种断电支撑装置，能够在系统断电的情况下，支撑整个设备，致使不会出现设备损伤及其他事故。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种断电支撑装置，设置在底盘上，其特征在于：包括限位在底盘上的支撑杆以及设置在底盘上并驱动支撑杆上下移动的断电支撑组件。

此外，本实用新型还提供了一种具有上述断电支撑装置的用于两轮自平衡车的底盘总成，上述的断电支撑装置在底盘上对称设置有两组。

本实用新型的有益技术效果是：系统上电时，向上提升支撑杆同时压缩弹簧储能然后通过电磁锁限位，断电后，电磁锁复位，弹簧释放能量带动支撑杆下降起到支撑作用；采用扇形齿轮，与齿条啮合提升支撑杆，支撑杆被电磁锁限位后，齿轮上的齿与齿条分离，不会对支撑杆的移动产生影响；电池容量有限，合理利用电磁铁自动复位机构，避免了在整个设备运行时持续给电磁铁通电的现象，至此提升了系统的能量效率，使得大部分电量都用在底盘主要功能上去；断电自动释放，上电自动收回，实现了完全自动化，不需要人工干预。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型断电支撑装置以及用于两轮自平衡车的底盘总成的结构示意图；

图2是实用新型断电支撑装置以及用于两轮自平衡车的底盘总成的另一结构示意图。

在附图中：1是底盘，2是支撑杆，3是齿条，3-1是储能限位凹槽，3-2是释放限位凹槽，4是储能驱动电机，5是扇形齿轮，6是储能压簧，7是限位杆，8是滚轮，9是电磁锁，10是限位支架，11是行走轮，12是驱动电机，13是导向块。

具体实施方式

参见附图1和2，本实用新型提供了一种断电支撑装置，设置在两轮自平衡车的底盘1上，关键在于：包括限位在底盘1上的支撑杆2以及设置在底盘1上并驱动支撑杆2上下移动的断电支撑组件。

上述的断电支撑组件包括设置在支撑杆2与底盘1间的储能压簧6、驱动支撑杆2向上移动的储能驱动组件以及支撑杆限位和释放组件。储能驱动组件包括固定在支撑杆2底部的齿条3、设置在底盘1下方的储能驱动电机4、固定在储能驱动电机4的输出轴上的扇形齿轮5，储能压簧6套装在支撑杆2上并且两端限位在底盘1和齿条3间。在齿条3上设置有储能限位凹槽3-1和释放限位凹槽3-2，储能限位凹槽3-1位于释放限位凹槽3-2的下方，支撑杆限位和释放组件包括与储能限位凹槽3-1或释放限位凹槽3-2相配合的限位杆7以及与限位杆7相配合的电磁吸合装置。在限位杆7的自由端设有与储能限位凹槽3-1或释放限位凹槽3-2相配合的滚轮8。电磁吸合装置是配有电容的电磁锁9。电磁锁9为普通单控制弹簧复位电磁锁，本结构中，每个电磁锁均有自己的电容，电容也不需要特殊指定，只要满足所需要的电荷量即可。

在底盘1上设有限位支架10，支撑杆2限位在限位支架10内，在限位支架10上设有与支撑杆2配套的直线轴承。

在底盘1的下方设置具有滑槽的导向块13，限位杆7限位在导向块13的滑槽内。这样的设置使得无论底盘总成处于何种状态，受力均通过导向块13施加在底盘1上。

本实用新型还提供了一种用于两轮自平衡车的底盘总成，参见附图1和2，其包括底盘1、设置在底盘1上的两个行走轮11以及配套的驱动电机12，在底盘1上对称设置有两组上述的断电支撑装置，以防止底盘总成在两个方向的倾倒。驱动电机12优选为直流无刷轮毂电机。

使用过程如下：

1、平衡车的控制系统上电，对能为电磁锁9提供电压的电容充电，电磁锁9通电吸和，电磁锁9的伸出头通过限位杆7带动滚轮8从释放限位凹槽3-2中收回从而解除对支撑杆2的限位；扇形齿轮5在储能驱动电机4的带动旋转，扇形齿轮5与固定在支撑杆2底部的齿条3相啮合驱动支撑杆2向上移动，移动过程中压缩储能压簧6；当支撑杆2向上移动一定距离后电磁锁9断电，由电磁锁9中本身弹簧复位伸出头驱动限位杆7向储能限位凹槽3-1移动，走到滚轮8进入储能限位凹槽3-1内。由于采用的是扇形齿轮，当齿轮旋转到一定的角度时与齿条3是不啮合的，不会对支撑杆2的上下移动产生影响，此时储能压簧6的力完全施加在限位杆7上。

2、系统断电之后，由于电磁锁9中的电容充满了电荷，电容放电，并能够给电磁锁9提供一定的电压，致使电磁锁9能够完成一次吸和的动作，滚轮8在电磁锁伸出头的带动下收回，储能限位凹槽3-1分离，储能压簧6所存储的能量释放，支撑杆2在储能压簧6的作用下，向下运动直至齿条3的底部接触到地面；由于电磁锁9的电容存在电荷有限，放电时间有限，致使电磁锁9只能在一定时间内或者电压，当电容放电结束后，电磁锁9就没有电压存在，电磁锁9在自身弹簧的作用下复位，使得伸出头通过限位杆7带动滚轮8伸出并在齿条3的表面移动，当支撑杆2下降到一定距离时，滚轮8进入释放限位凹槽3-2内对支撑杆2进行限位阻止支撑杆2进一步向下移动，此时齿条3的底部与地面接触防止设备倾倒，整个设备的受力通过滚轮8施加在限位杆7上。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种断电支撑装置，设置在两轮自平衡车的底盘（1）上，其特征在于：包括限位在底盘（1）上的支撑杆（2）以及设置在底盘（1）上并驱动支撑杆（2）上下移动的断电支撑组件；

所述断电支撑组件包括设置在支撑杆（2）与底盘（1）间的储能压簧（6）、驱动支撑杆（2）向上移动的储能驱动组件以及支撑杆限位和释放组件；

所述储能驱动组件包括固定在所述支撑杆（2）底部的齿条（3）、设置在底盘（1）下方的储能驱动电机（4）、固定在储能驱动电机（4）的输出轴上的扇形齿轮（5），所述储能压簧（6）套装在支撑杆（2）上并且两端限位在底盘（1）和齿条（3）间；

在所述齿条（3）上设置有储能限位凹槽（3-1）和释放限位凹槽（3-2），所述储能限位凹槽（3-1）位于所述释放限位凹槽（3-2）的下方，所述支撑杆限位和释放组件包括与所述储能限位凹槽（3-1）或所述释放限位凹槽（3-2）相配合的限位杆（7）以及与所述限位杆（7）相配合的电磁吸合装置。

2.根据权利要求1所述的断电支撑装置，其特征在于：在所述限位杆（7）的自由端设有与所述储能限位凹槽（3-1）或所述释放限位凹槽（3-2）相配合的滚轮（8）。

3.根据权利要求1所述的断电支撑装置，其特征在于：在底盘（1）的下方设置具有滑槽的导向块（13），所述限位杆（7）限位在所述导向块（13）的滑槽内。

4.根据权利要求1所述的断电支撑装置，其特征在于：所述电磁吸合装置是配有电容的电磁锁（9）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的断电支撑装置，其特征在于：在所述底盘（1）上设有限位支架（10），所述支撑杆（2）限位在限位支架（10）内。

6.一种用于两轮自平衡车的底盘总成，包括底盘（1）、设置在底盘（1）上的两个行走轮（11）以及配套的驱动电机（12），其特征在于：在所述底盘（1）上对称设置有两组如权利要求1-5任一项所述的断电支撑装置。

7.根据权利要求6所述的用于两轮自平衡车的底盘总成，其特征在于：所述驱动电机（12）为轮毂电机。