CN207859884U - 一种自适应移动机器人驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自适应移动机器人驱动装置，其能解决现有移动机器人在移动过程中对路面环境自适应性能较差的问题。其包括驱动支架和驱动轮轴，驱动支架上方设有支承托架，驱动轮轴横向贯穿安装于驱动支架上，驱动轮轴的横向两侧伸出端分别通过轴承安装有一可转动的驱动轮，每个驱动轮分别通过一传动机构与一驱动电机传动连接；驱动支架内并位于驱动轮轴的上方设有一悬架主板，空心轴通过底部法兰固装于悬架主板上，空心轴贯穿安装于直线旋转衬套内，直线旋转衬套通过套筒安装于支承托架的底板上，强力压缩弹簧套设并贯穿空心轴的内孔，驱动轮轴的中心位置的顶面设有凹槽，强力压缩弹簧的底端嵌装于凹槽内、顶端与支承托架的顶板连接。

Description

一种自适应移动机器人驱动装置

技术领域

本实用新型涉及工业移动机器人领域，具体为一种自适应移动机器人驱动装置。

背景技术

现有的移动机器人驱动悬架系统大多数都采用了从轮差速式驱动装置，这些装置在使用过程中由于驱动轮与转向轴心采用不可偏角的90度固定连接，当移动机器人到达地面不平整或具有一个凹凸时输出动力由于不能适应地面环境而造成较大输出力损失并导致移动方向发生路径偏移或无法移动的现象，故其自适应性能较差，无法满足当前工业生产的全自动运输移动的要求。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种自适应移动机器人驱动装置，其能解决现有移动机器人在移动过程中对路面环境自适应性能较差的问题。

其技术方案为，一种自适应移动机器人驱动装置，其包括驱动支架和驱动轮轴，所述驱动支架上方设有用于安装AGV小车的支承托架，所述支承托架包括固接的顶板与底板，所述驱动轮轴横向贯穿安装于所述驱动支架上，所述驱动轮轴的横向两侧伸出端分别通过轴承安装有一可转动的驱动轮，每一个所述驱动轮分别通过一传动机构与一驱动电机传动连接，其特征在于：其包括一直线旋转衬套、一空心轴和一强力压缩弹簧，所述驱动支架内并位于所述驱动轮轴的上方设有一悬架主板，所述空心轴通过底部法兰固装于所述悬架主板上，所述空心轴贯穿安装于直线旋转衬套内并能在所述直线旋转衬套内竖向滑动及旋转，所述直线旋转衬套通过套筒安装于所述支承托架的底板上且所述直线旋转衬套与所述套筒之间通过孔用弹性挡圈进行轴向限位，所述强力压缩弹簧套设并贯穿空心轴的内孔，所述驱动轮轴的中心位置的顶面设有凹槽，所述强力压缩弹簧的底端嵌装于所述凹槽内、顶端与所述支承托架的顶板连接。

进一步的，所述强力压缩弹簧包括均套装于所述空心轴内的上弹簧和下弹簧，所述上弹簧的顶端与所述支承托架的顶板连接，所述下弹簧的底端嵌装于所述驱动轮轴的凹槽内，所述上弹簧与下弹簧之间隔装于可更换的橡胶隔片。

进一步的，所述驱动支架的横向两侧壁分别开设有相互对称的U形槽，所述驱动轮轴的横向两端分别穿过所述U形槽后连接所述驱动轮。

进一步的，所述驱动支架上安装有驱动轴托板，所述驱动轴托板上的前、后端分别安装有驱动轴护板，所述驱动轴托板以及前、后端的驱动轴护板形成一凹形槽，所述驱动轮轴设于所述凹形槽内。

进一步的，其还包括用于将驱动装置整体提升至脱离地面状态的提升机构，所述提升机构包括提升轮盘和提升电机，所述提升轮盘安装于所述空心轴的顶端并通过锁紧螺母轴向锁紧，所述提升电机固装于所述支承托架的底板上，所述提升电机的输出轴端安装有拨动盘，所述拨动盘的端面安装有一位于所述提升轮盘的下方的偏心凸轮，所述拨动盘转动时所述偏心凸轮能向上顶压所述提升轮盘。

进一步的，所述传动机构包括电机齿轮、驱动齿轮和齿轮链条，所述驱动电机的输出轴上安装有所述电机齿轮，所述驱动轮轴的相应的一侧伸出端上设有所述驱动齿轮，所述电机齿轮与驱动齿轮之间通过所述齿轮链条传动连接。

进一步的，所述驱动支架的前、后侧分别通过支架安装有导航元件。

进一步的，所述支承托架的顶板为凸形顶部，底板为凹形底板，所述凸形顶板与凹形底板相向设置并固接。

本实用新型的有益效果在于：

（1）其设置的强力压缩弹簧始终对驱动轮轴施加向下的推力，从而驱使驱动轮轴两侧的驱动轮始终对地面产生一定的压力而与地面贴紧，且强力压缩弹簧本身具有伸缩性，故当驱动装置行驶至凹凸不平的路面时在强力压缩弹簧的作用下驱动轮既能产生上下的弹性跳动又能保证驱动轮始终有效接触地面并产生一定的压力，从而能有效避免驱动轮打滑偏移或无法移动的问题，提高其自适应性能；

（2）其通过将强力压缩弹簧设置为由上弹簧和下弹簧构成的分段层叠结构并且上弹簧与上弹簧之间隔装有可更换的橡胶隔片，从而能够根据不同路面的平整情况来适应性地调节强力压缩弹簧整体对驱动轮轴的预压力，以提高整个驱动装置的通用性；

（3）其驱动支架的横向两侧壁分别开设有相互对称的U形槽且驱动轮轴的横向两端分别穿过U形槽后再连接驱动轮，即其采用了U形叉式支撑，从而能有效防止驱动轮在途经凹凸路面是发生左右偏转，进一步保证了驱动装置的路面自适应性能；

（4）通过将驱动轮轴安装于由驱动轴托板以及前、后端的驱动轴护板形成的凹形槽内，能够对驱动轮轴起到有效的承托作用，确保驱动轮轴能稳定地传递驱动轮与强力压缩弹簧之间的作用力，更进一步保证驱动装置的路面自适应性能；

（5）其通过提升机构实现将驱动装置整体向上提升至脱离地面的功能，其通过提升电机转动驱动拨动盘并带动偏心凸轮来向上顶压通过锁紧螺母固设于空心轴顶端的提升轮盘，而由于空心轴是贯穿安装于直线旋转衬套内并在直线旋转衬套内既能旋转又能竖向滑动，因此空心轴即能带动整个驱动支架、驱动轮轴以及驱动轮向上滑动提升，从而满足AGV小车的日常调试和手动推动要求。

附图说明

图1为本实用新型一种自适应移动机器人驱动装置的整体立体示意图；

图2为本实用新型一种自适应移动机器人驱动装置的主视向的剖面示意图；

图3为图2的仰视向的局部剖面示意图；

图4为图2的A-A向剖视示意图；

图5为本实用新型一种自适应移动机器人驱动装置在驱动支架局部剖切状态下的示意图；

图6为本实用新型一种自适应移动机器人驱动装置未装配驱动轮及传动机构状态下的示意图。

图中的附图标记：10-驱动支架，11-悬架主板，12-U形槽，13-驱动轴托板，14-驱动轴护板，15-凹形槽，16-链条挡板，20-驱动轮轴，21-凹槽，22-驱动齿轮，23-齿轮链条，30-支承托架，31-凸形顶板，32-凹形底板，40-驱动轮，50-驱动电机，51-电机齿轮，52-电机轴，60-直线旋转衬套，70-空心轴，80-强力压缩弹簧，81-上弹簧，82-下弹簧，83-橡胶隔片，90-套筒，91-孔用弹性挡圈，100-提升机构，101-提升轮盘，102-提升电机，103-锁紧螺母，104-拨动盘，105-偏心凸轮，200-导航元件，201-支架。

具体实施方式

见图1～图4，本实用新型一种自适应移动机器人驱动装置，其包括驱动支架10和驱动轮轴20，驱动支架10上方设有用于安装AGV小车的支承托架30，支承托架30包括固接的凸形顶板31与凹形底板32，驱动轮轴20横向贯穿安装于驱动支架10上，驱动轮轴20的横向两侧伸出端分别通过轴承安装有一可转动的驱动轮40，每一个驱动轮40分别通过一传动机构与一驱动电机50传动连接；其还包括一直线旋转衬套60、一空心轴70和一强力压缩弹簧80，驱动支架10内并位于驱动轮轴20的上方设有一悬架主板11，空心轴通70通过底部法兰固装于悬架主板11上，空心轴70贯穿安装于直线旋转衬套60内并能在直线旋转衬套60内旋转及竖向滑动，直线旋转衬套60通过套筒90安装于支承托架的凹形底板32上且直线旋转衬套60与套筒90之间通过孔用弹性挡圈91进行轴向限位，强力压缩弹簧80套设并贯穿空心轴70的内孔，驱动轮轴20的中心位置的顶面设有凹槽21，强力压缩弹簧80的底端嵌装于凹槽21内、顶端与支承托架的凸形顶板31连接。

其中，强力压缩弹簧80包括均套装于空心轴70内的上弹簧81和下弹簧82，上弹簧81的顶端与支承托架的凸形顶板31连接，下弹簧82的底端嵌装于驱动轮轴20的凹槽21内，上弹簧81与下弹簧82之间隔装于可更换的橡胶隔片83；通过更换不同厚度的橡胶隔片83能够满足不同平整度路面的行驶要求，当行驶路面较为平整时采用厚度较小的橡胶隔片，而当行驶路面的平整度较差时采用厚度较大的橡胶隔片，以提高整个驱动装置对于不同路面情况的适用性。

见图6，驱动支架10的横向两侧壁分别开设有相互对称的U形槽12，驱动轮轴20的横向两端分别穿过U形槽12后连接驱动轮40。

见图4，驱动支架10上安装有驱动轴托板13，驱动轴托板13上的前、后端分别安装有驱动轴护板14，驱动轴托板16以及前、后端的驱动轴护板14形成一凹形槽15，驱动轮轴20设于凹形槽15内。

本实用新型装置还包括用于将驱动装置整体提升至脱离地面状态的提升机构100，提升机构100包括提升轮盘101和提升电机102，提升轮盘101安装于空心轴70的顶端并通过锁紧螺母103轴向锁紧，提升电机102固装于支承托架的凹形底板32上，提升电机102的输出轴端安装有拨动盘104，拨动盘104的端面安装有一位于提升轮盘101的下方的偏心凸轮105，拨动盘104转动时偏心凸轮105能向上顶压提升轮盘101，从而提升轮盘101能够带动空心轴70、整个驱动支架10以及安装于驱动支架10的装置整体上移，实现整体提升直至驱动轮40离开地面。

传动机构包括电机齿轮51、驱动齿轮22和齿轮链条23，驱动电机50的输出轴上安装有电机齿轮51，驱动轮轴20的相应的一侧伸出端上设有驱动齿轮22，电机齿轮51与驱动齿轮22之间通过齿轮链条23传动连接；当驱动装置行驶在平整路面上的正常情况下，驱动轮与其对应的驱动动电机处于同一水平线上，两点距离最近时齿轮链条张紧力度较轻，当出现地面不平整情况下驱动轮轴出现弹性伸缩，驱动轮与驱动电机之间线性距离变长，则使得张紧力缓慢变大从而使得驱动力不会因为弹性变化而损失。

驱动支架的前、后侧分别通过支架201安装有导航元件200。

本实用新型的驱动装置中，两个驱动轮40分别连接一个对应的驱动电机50，从而通过控制两侧驱动轮40的不同转速来实现左右转向，由于直线旋转衬套60同时具备实现旋转功能，故在转向时空心轴70带动驱动支架10做整体转向运动。

以上对本实用新型的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本实用新型创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种自适应移动机器人驱动装置，其包括驱动支架（10）和驱动轮轴（20），所述驱动支架（10）上方设有用于安装AGV小车的支承托架（30），所述支承托架（30）包括固接的顶板（31）与底板（32），所述驱动轮轴（20）横向贯穿安装于所述驱动支架（10）上，所述驱动轮轴（20）的横向两侧伸出端分别通过轴承安装有一可转动的驱动轮（40），每一个所述驱动轮（40）分别通过一传动机构与一驱动电机（50）传动连接，其特征在于：其包括一直线旋转衬套（60）、一空心轴（70）和一强力压缩弹簧（80），所述驱动支架（10）内并位于所述驱动轮轴（20）的上方设有一悬架主板（11），所述空心轴（70）通过底部法兰固装于所述悬架主板（11）上，所述空心轴（70）贯穿安装于直线旋转衬套（60）内并能在所述直线旋转衬套（60）内竖向滑动及旋转，所述直线旋转衬套（60）通过套筒（90）安装于所述支承托架（30）的底板（32）上且所述直线旋转衬套（60）与所述套筒（90）之间通过孔用弹性挡圈（91）进行轴向限位，所述强力压缩弹簧（80）套设并贯穿空心轴（70）的内孔，所述驱动轮轴（20）的中心位置的顶面设有凹槽（21），所述强力压缩弹簧（80）的底端嵌装于所述凹槽（21）内、顶端与所述支承托架（30）的顶板（31）连接。

2.根据权利要求1所述的一种自适应移动机器人驱动装置，其特征在于：所述强力压缩弹簧（80）包括均套装于所述空心轴（70）内的上弹簧（81）和下弹簧（82），所述上弹簧（81）的顶端与所述支承托架（30）的顶板（31）连接，所述下弹簧（82）的底端嵌装于所述驱动轮轴（20）的凹槽（21）内，所述上弹簧（81）与下弹簧（82）之间隔装于可更换的橡胶隔片（83）。

3.根据权利要求2所述的一种自适应移动机器人驱动装置，其特征在于：所述驱动支架（10）的横向两侧壁分别开设有相互对称的U形槽（12），所述驱动轮轴（20）的横向两端分别穿过所述U形槽（12）后连接对应的所述驱动轮（40）。

4.根据权利要求1～3中任一所述的一种自适应移动机器人驱动装置，其特征在于：所述驱动支架（10）上安装有驱动轴托板（13），所述驱动轴托板（13）上的前、后端分别安装有驱动轴护板（14），所述驱动轴托板（13）以及前、后端的驱动轴护板（14）形成一凹形槽（15），所述驱动轮轴（20）设于所述凹形槽（15）内。

5.根据权利要求4所述的一种自适应移动机器人驱动装置，其特征在于：其还包括用于将驱动装置整体提升至脱离地面状态的提升机构（100），所述提升机构（100）包括提升轮盘（101）和提升电机（102），所述提升轮盘（101）安装于所述空心轴（70）的顶端并通过锁紧螺母（103）轴向锁紧，所述提升电机（102）固装于所述支承托架（30）的底板（32）上，所述提升电机（102）的输出轴端安装有拨动盘（104），所述拨动盘（104）的端面安装有一位于所述提升轮盘（101）的下方的偏心凸轮（105），所述拨动盘（104）转动时所述偏心凸轮（105）能向上顶压所述提升轮盘（101）。

6.根据权利要求5所述的一种自适应移动机器人驱动装置，其特征在于：所述传动机构包括电机齿轮（51）、驱动齿轮（22）和齿轮链条（23），所述驱动电机（50）的输出轴上安装有所述电机齿轮（51），所述驱动轮轴（20）的相应的一侧伸出端上设有所述驱动齿轮（22），所述电机齿轮（51）与驱动齿轮（22）之间通过所述齿轮链条（23）传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种自适应移动机器人驱动装置，其特征在于：所述驱动支架（10）的前、后侧分别通过支架安装有导航元件（200）。

8.根据权利要求6所述的一种自适应移动机器人驱动装置，其特征在于：所述支承托架（30）的顶板（31）为凸形顶板，底板（32）为凹形底板，凸形顶板与凹形底板相向设置并固接。