CN208827513U - 一种移动底盘及服务机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机器人技术领域,公开了一种移动底盘及服务机器人。该移动底盘包括底板、驱动模块、悬挂模块和从动轮。两个驱动模块对称设置于底板相对的两侧,驱动模块包括驱动轮,驱动轮能在受到竖直方向的外力时上下运动;悬挂模块与驱动模块一一对应设置,悬挂模块的一端与底板连接,另一端与驱动模块连接,悬挂模块保证驱动模块与底板柔性连接,两个悬挂模块之间刚性连接;至少三个从动轮安装在底板底部,分别位于两个悬挂模块中心连线的两侧,移动底盘处于初始安装状态时,在竖直方向上驱动轮的最低点不高于从动轮的最低点。该移动底盘结构简单,具有减震功能,保证驱动轮始终与地面接触,提高了移动底盘对不平整地面的适应性和运动平稳性。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域,尤其涉及一种移动底盘及服务机器人。
背景技术
机器人在国内外服务场所已经得到了广泛的应用,如医院、餐厅、商场、书店等,并逐步向各种服务场所发展。目前,服务机器人多采用三轮全向轮结构、差速轮和一个万向轮,在运行过程中容易产生抖动不稳问题,特别是遇到凸凹不平的地面时,稳定性更差。
因此,亟需设计一种移动底盘及服务机器人,以解决在不平整地形上移动的不平稳问题。
实用新型内容
本实用新型的第一目的在于提供一种移动底盘,该移动底盘结构简单,运行平稳,具有减震功能。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种移动底盘,包括:
底板:
两个驱动模块,所述驱动模块对称设置于所述底板相对的两侧,所述驱动模块包括驱动轮,所述驱动轮能在受到竖直方向的外力时相对于所述底板上下运动;
两个悬挂模块,所述悬挂模块与所述驱动模块一一对应设置,两个所述悬挂模块的中心连线与两个所述驱动模块的中心连线重合,所述悬挂模块的一端与所述底板连接,另一端与所述驱动模块连接,所述悬挂模块能够保证所述驱动模块与所述底板柔性连接,两个所述悬挂模块之间刚性连接;
至少三个从动轮,安装在所述底板的底部,所述从动轮分别位于两个所述悬挂模块的中心连线的两侧,移动底盘处于初始安装状态时,在竖直方向上所述驱动轮的最低点不高于所述从动轮的最低点。
作为上述移动底盘的优选技术方案,还包括平衡连接件,所述平衡连接件的两端分别连接两个所述悬挂模块。
作为上述移动底盘的优选技术方案,每个所述悬挂模块包括:
固定板,其平行间隔设置在所述底板下方,所述固定板与所述驱动模块连接;
两个减震组件,均安装在所述固定板与所述底板之间,两个所述减震组件对称设置在两个所述驱动模块中心连线的两侧;
所述平衡连接件的两端分别连接在两个所述固定板上。
作为上述移动底盘的优选技术方案,所述减震组件包括:
导向轴,其一端安装在所述底板上;
直线轴承,其连接于所述固定板上并套设在所述导向轴上;
弹性件,其设置在所述底板与所述固定板之间。
作为上述移动底盘的优选技术方案,所述弹性件为弹簧。
作为上述移动底盘的优选技术方案,所述悬挂模块位于所述底板的下方。
作为上述移动底盘的优选技术方案,所述从动轮设置有四个,且两两成组对称设置于两个所述悬挂模块的中心连线的两侧。
作为上述移动底盘的优选技术方案,所述从动轮为万向轮。
作为上述移动底盘的优选技术方案,两个所述悬挂模块的中心连线的中点为所述底板的中心。
本实用新型的第二目的在于提出一种服务机器人,该服务机器人结构简单,运行平稳,具有减震功能
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种服务机器人,包括如上所述的移动底盘和机器人,所述机器人安装在所述移动底盘上。
与现有技术相比,本实用新型的优点及有益效果在于:
本实用新型提供的移动底盘,包括底板、两个驱动模块、两个悬挂模块和至少三个从动轮,驱动模块对称设置于底板相对的两侧,驱动模块包括驱动轮,驱动轮能在受到竖直方向的外力时相对于底板上下运动;悬挂模块与驱动模块一一对应设置,两个悬挂模块的中心连线与两个驱动模块的中心连线重合,悬挂模块的一端与底板连接,另一端与驱动模块连接,两个悬挂模块之间刚性连接;从动轮分别位于两个悬挂模块的中心连线的两侧,移动底盘处于初始安装状态时,在竖直方向上驱动轮的最低点不高于从动轮的最低点。该移动底盘结构简单,每个驱动模块均配置一个悬挂模块,且悬挂模块之间刚性连接,具有减震功能,能保证驱动轮始终与地面接触,提高了移动底盘对不平整地面的适应性和运动平稳性,使具有该移动底盘的服务机器人的运动更加安全可靠。
附图说明
图1是本实用新型提供的移动底盘的仰视图;
图2是图1中的A-A向剖视图;
图3是图1中的B-B向剖视图;
图4是图3中C处的局部放大图;
图5是本实用新型提供的移动底盘的结构示意图;
图6是本实用新型提供的移动底盘的另一角度的结构示意图。
图中:
1-底板;2-驱动模块;3-从动轮;4-平衡连接件;5-固定板;6-减震组件;7-挡板;
21-驱动轮;22-电机;23-驱动轴;24-轴承;25-电机安装板;
61-导向轴;62-直线轴承;63-弹性件;64-金属挡圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
如图1-图6所示,本实施方式提出一种移动底盘,包括底板1、两个驱动模块2、两个悬挂模块和四个从动轮3,两个驱动模块2对称设置于底板1相对的两侧,每个驱动模块2均包括一个驱动轮21,驱动轮21能在受到竖直方向的外力时相对于底板1上下运动,在遇到凹凸不平的路面时,驱动轮21能依据地形而实时调整相对于底板1的上下位置,以始终保持与地面相接触。
如图2所示,驱动模块2还包括电机22,驱动轮21通过驱动轴23、轴承24和电机安装板25与电机22连接。
每个驱动模块2一一对应设置有一个悬挂模块,两个悬挂模块的中心连线与两个驱动模块2的中心连线重合,悬挂模块的一端与底板1连接,另一端与驱动模块2连接,悬挂模块能够保证驱动模块2与底板1始终柔性连接。悬挂模块的设置可保证移动底盘对不平整地面的适应能力。两个悬挂模块之间刚性连接,当移动底盘受力时,可使得两个驱动模块2同时且均匀受力,防止单边驱动模块2受到非垂直力,而导致驱动轮21无法上下运动。
四个从动轮3均安装在底板1的底部,并两两成组对称设置于两个悬挂模块的中心连线的两侧,当移动底盘处于初始安装状态时,在竖直方向上驱动轮21的最低点不高于从动轮3的最低点。具体而言,初始安装状态包括两种情形,一种是底板1处于自由状态(即移动底盘上不加载机器人)时,驱动轮21的最低点低于从动轮3的最低点;另一种是移动底盘上安装有机器人但尚未运动时,通过机器人的自重及悬挂模块的作用使得驱动轮21的最低点与从动轮3的最低点处于同一平面。当移动底盘在平坦地面运动时,驱动轮21与从动轮3两者的最低点处于同一平面;当遇到底面凸凹不平时,驱动轮21通过悬挂模块可以适应性的调节高度,地面凸起时,驱动轮21遇到凸起,其最低点可以高于从动轮3的最低点,地面凹陷时,驱动轮21遇到凹坑,其最低点可以低于从动轮3的最低点。
在本实施例中,该移动底盘还包括平衡连接件4,平衡连接件4可以为横跨设置在两个悬挂模块之间的刚性连接板,其两端分别连接两个悬挂模块,以保证两个悬挂模块均衡受力。
具体而言,如图3和图4所示,每个悬挂模块均包括一块固定板5和两个减震组件6。其中,固定板5与底板1平行设置,固定板5的中部通过螺钉与驱动模块2及平衡连接件4连接;两个减震组件6安装在底板1与固定板5之间,且对称设置在两个驱动模块2中心连线的两侧。减震组件6的对称设置能够在驱动轮21受到竖直方向的外力时,平均分配受力,使驱动轮21能够上下运动。每个减震组件6的一端与固定板5连接,另一端与底板1连接,如此,便通过减震组件6将驱动模块2与底板1连接,提高了移动底盘的减震性能。
更进一步地,减震组件6包括导向轴61、直线轴承62、弹性件63和金属挡圈64,其中,导向轴61的一端安装在底板1上,另一端连接直线轴承62并设置有金属挡圈64,直线轴承62的另一端连接固定板5。弹性件63设置在底板1与固定板5之间,并套设在导向轴61与直线轴承62的外周。当驱动轮21受到外力作用时,直线轴承62上下运动,带动固定板5上下运动,从而带动驱动模块2上下运动,弹性件63在这一过程中具有缓冲减震的作用,保证驱动模块2与底板1的柔性连接,并始终保证驱动轮21与地面可靠接触,而不会脱离地面及打滑,增强移动底盘的结构平稳性。两个悬挂模块之间通过平衡连接件4刚性连接,当移动底盘受力时,平衡连接件4可牵引两个驱动模块2同时且均匀受力,能够有效避免因单边驱动模块2受到非垂直力而导致的直线轴承62与导向轴61卡住无法上下运动的问题,从而避免驱动轮21无法上下运动的问题。
可以理解的是,弹性件63可以为弹簧,也可以为其他具有弹性回复力的元件,只要能够实现缓冲作用即可。
本实施例中的悬挂模块位于底板1的下方,节省安装空间。
在本实施例中,四个从动轮3的尺寸相同,如此,当移动底盘放置在平整的地面上时,从动轮3均能接触地面。更优地,位于同一侧的两个从动轮3之间的距离等于两个悬挂模块之间的距离,且每个从动轮3与两个悬挂模块的中心连线之间的距离相等。
更进一步地,两个悬挂模块的中心连线的中点可为底板1的中心。上述结构设置使得移动底盘为对称结构,作用在地面上的力保持平衡,进一步提高运动平稳性。
可以理解的是,本实施例中的从动轮3为万向轮。
在其他实施方式中,从动轮3的数量还可以为三个、五个、六个或其他数量。
当从动轮3的数量为三个时,其中一个从动轮3设置在两个悬挂模块的中心连线的一侧,且位于两个悬挂模块的中心连线的中垂线上,另外两个从动轮3设置在两个悬挂模块的中心连线的另一侧,且对称设置在两个悬挂模块的中心连线的中垂线两侧,此时三个从动轮3的连线形成等边三角形结构,可有效承重。
参见图2、图3和图5,底板1上设置有驱动模块2的位置相应设置有容置孔,用于穿设驱动模块2。该容置孔上方罩设有挡板7,挡板7与底板1共同围合形成容纳腔,用于容纳部分驱动模块2。该容纳腔的容积可保证在多数地形情况下,驱动模块2具有足够的运动空间,并能够将底板1上下两侧分隔开,避免底板1上方和下方各结构件之间的影响干涉,以及杂质颗粒的互相影响。
本实施方式还提出一种服务机器人,包括上述的移动底盘和机器人,机器人安装在移动底盘上。该服务机器人由于具有上述移动底盘,因此在凹凸不平的地面上运动时,能够更好地适应地形,运动更加安全可靠。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种移动底盘,其特征在于,包括:
底板(1):
两个驱动模块(2),所述驱动模块(2)对称设置于所述底板(1)相对的两侧,所述驱动模块(2)包括驱动轮(21),所述驱动轮(21)能在受到竖直方向的外力时相对于所述底板(1)上下运动;
两个悬挂模块,所述悬挂模块与所述驱动模块(2)一一对应设置,两个所述悬挂模块的中心连线与两个所述驱动模块(2)的中心连线重合,所述悬挂模块的一端与所述底板(1)连接,另一端与所述驱动模块(2)连接,所述悬挂模块能够保证所述驱动模块(2)与所述底板(1)柔性连接,两个所述悬挂模块之间刚性连接;
至少三个从动轮(3),安装在所述底板(1)的底部,所述从动轮(3)分别位于两个所述悬挂模块的中心连线的两侧,所述移动底盘处于初始安装状态时,在竖直方向上所述驱动轮(21)的最低点不高于所述从动轮(3)的最低点。
2.根据权利要求1所述的移动底盘,其特征在于,还包括平衡连接件(4),所述平衡连接件(4)的两端分别连接两个所述悬挂模块。
3.根据权利要求2所述的移动底盘,其特征在于,每个所述悬挂模块包括:
固定板(5),其与所述底板(1)平行设置,所述固定板(5)与所述驱动模块(2)连接;
两个减震组件(6),均安装在所述固定板(5)与所述底板(1)之间,两个所述减震组件(6)对称设置在两个所述驱动模块(2)中心连线的两侧;
所述平衡连接件(4)的两端分别连接在两个所述固定板(5)上。
4.根据权利要求3所述的移动底盘,其特征在于,所述减震组件(6)包括:
导向轴(61),其一端安装在所述底板(1)上;
直线轴承(62),其连接于所述固定板(5)上并套设在所述导向轴(61)上;
弹性件(63),其设置在所述底板(1)与所述固定板(5)之间。
5.根据权利要求4所述的移动底盘,其特征在于,所述弹性件(63)为弹簧。
6.根据权利要求1-5任一项所述的移动底盘,其特征在于,所述悬挂模块位于所述底板(1)的下方。
7.根据权利要求1所述的移动底盘,其特征在于,所述从动轮(3)设置有四个,且两两成组对称设置于两个所述悬挂模块的中心连线的两侧。
8.根据权利要求1所述的移动底盘,其特征在于,所述从动轮(3)为万向轮。
9.根据权利要求1所述的移动底盘,其特征在于,两个所述悬挂模块的中心连线的中点为所述底板(1)的中心。
10.一种服务机器人,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的移动底盘和机器人,所述机器人安装在所述移动底盘上。
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