CN209111880U - 一种悬挂系统及agv车 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种悬挂系统及AGV车，涉及移动机器人技术领域，以解决悬挂机构调节范围小、结构复杂的技术问题；本实施例的悬挂系统包括固定架及用于设置车轮的悬架，所述悬架可沿第一方向相对所述固定架滑动，其中，所述悬挂系统还包括升降机构；所述升降机构包括：丝杠，定位在所述固定架上；螺母，套设在所述丝杠上；悬挂弹簧，一端与所述螺母连接，另一端与所述悬架连接；第一驱动装置，用于驱动所述丝杠转动，并带动所述螺母沿第一方向运动。本实用新型实施例的悬挂系统结构简单、紧凑，具有较大的调节范围，从而能够极大提升AGV车的通过能力。

Description

一种悬挂系统及AGV车

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种悬挂系统及AGV车。

背景技术

在移动机器人技术领域中，为了增加路面适应能力，轮式移动机器人一般配备悬挂机构，其中，悬挂机构的计算和选型主要兼顾一下两点：

1、机器人下地，悬挂弹簧产生压缩后，向上产生的弹力不会把移动机器人整体顶起；

2、悬挂弹簧压缩后，悬挂弹簧的一端的弹力向上施加在车身上，另一端的弹力向下施加在驱动轮上，在机器人正常行驶时能够提供合适的弹力使驱动轮与地面贴合；当弹力过小驱动轮容易出现打滑现象，导致移动机器人无法前进，故需要通过计算选择合适的悬挂弹簧的刚度和预压缩量。

实际上，由于移动机器人整车重量存在比较大的计算误差和地面摩擦系数估算误差(如不同地面的摩擦系数不同)，因此，选择的悬挂弹簧的刚度和预压缩量往往无法很好的兼顾小车的性能需求(如上坡、过坎、越障等)；

例如，现有技术中的AGV小车一般采用六轮的形式，即前面两个万向轮，中间两个驱动轮，后面两个万向轮，由于悬挂弹簧的选择需要兼顾实际车重、地面摩擦系数等误差(如为了保证正常状态下不把小车顶起，选用了相对合适的弹簧刚度和弹簧预压缩量)，当AGV车上坡时，前面两个万向轮驶入坡道后，会出现中间的两个驱动轮离地的情况，导致AGV车无法上坡。

现有技术中，虽然具有用于调整驱动轮升降的调节机构，但是该调节机构仍存在很多不足，例如，升降范围小、限制较大、过于笨重等问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种结构简单可靠、调节范围大的悬挂系统和AGV车。

一种悬挂系统，包括固定架及用于设置车轮的悬架，所述悬架可沿第一方向相对所述固定架滑动，其中，所述悬挂系统还包括升降机构；

所述升降机构包括：

丝杠，定位在所述固定架上；

螺母，套设在所述丝杠上；

悬挂弹簧，一端与所述螺母连接，另一端与所述悬架连接；

第一驱动装置，用于驱动所述丝杠转动，并带动所述螺母沿第一方向运动。

作为示例，所述第一方向为竖向方向，所述丝杠竖直设置在所述固定架上。

作为示例，所述悬挂弹簧为螺旋弹簧；

所述悬挂弹簧套设在所述丝杠外围，其上端与所述螺母连接，下端与所述悬架连接。

作为示例，所述悬挂系统包括两个所述丝杠和两个所述螺母，其中，两个所述丝杠平行设置，每个所述丝杠上分别套设有一个所述螺母；

所述悬挂系统还包括连接杆和传动机构；

所述连接杆的两端分别与两个所述螺母连接；

所述传动机构用于传动连接两个所述丝杠，用于使两个所述丝杠同步转动。

作为示例，所述传动机构包括：

同步带和两个同步带轮；

两个所述同步带轮分别固定在两个所述丝杠上，所述同步带套设在两个所述同步带轮上。

作为示例，所述第一驱动装置为电机；

所述电机的输出轴与一个所述丝杠联结。

作为示例，所述悬挂系统还包括滑杆和套设在所述滑杆上的滑套；

所述滑杆设置在所述固定架上，所述滑套设置在所述悬架上；

其中，所述滑杆沿所述第一方向设置。

作为示例，所述悬挂系统还包括第二驱动装置；

所述第二驱动装置设置在所述悬架上，用于驱动所述车轮转动。

一种AGV车，包括车架，其还包括上述任意一种所述的悬挂系统；

其中，所述固定架与所述车架固定连接。

作为示例，所述AGV车包括两个所述悬挂系统、四个万向轮及两个驱动轮；

其中，两个所述万向轮相对地设置在所述车架的前部，两个所述万向轮相对地设置在所述车架的后部，两个所述悬挂系统相对地设置在所述车架的中部，两个所述驱动轮分别设置在两个所述悬挂系统的悬架上。

本实用新型实施例的有益效果在于：

本实用新型实施例的悬挂系统结构简单、紧凑，具有较大的调节范围，从而能够极大提升AGV车的通过能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例的悬挂系统的第一视角的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的悬挂系统的第二视角的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的悬挂系统的剖面结构示意图；

图4为本实用新型实施例的AGV车的结构示意图。

附图标记：

10-悬挂系统；100-固定架；1001-顶板；1002-底板；101-悬架；102-丝杠；103-螺母；104-悬挂弹簧；105-第一驱动装置；106-同步带；107-同步带轮；108-滑杆；109-滑套；110-第二驱动装置；111-紧固件；112-滚动轴承；113-连接杆；20-AGV车；201-车架；202-万向轮；203-驱动轮、车轮。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图对本实用新型实施例进行详细的描述。

一方面，本实用新型实施例提供了一种悬挂系统10，如图1至图3所示，悬挂系统10包括固定架100及用于设置车轮203的悬架101，悬架101可沿第一方向相对固定架100滑动，其中，悬挂系统10还包括升降机构；升降机构包括丝杠102、螺母103、悬挂弹簧104及第一驱动装置105；具体的，丝杠102定位在固定架100上，并能相对固定架100转动；螺母103套设在丝杠102上，其中，螺母103不能相对固定架100旋转，以使当丝杠102转动时，能够驱动螺母103沿丝杠102的轴向上移动(在第一方向上移动)；悬挂弹簧104的一端与螺母103连接，另一端与悬架101连接；第一驱动装置105，用于驱动丝杠102转动，以带动螺母103沿第一方向运动。

当第一驱动装置105驱动丝杠102转动时，丝杠102会驱动螺母103沿第一方向移动，由于悬挂弹簧104的一端与螺母103连接，另一端与悬架101连接，从而使得当螺母103沿第一方向移动时，能够调整悬挂弹簧104的压缩量(假设此时悬架101与固定架100之间没有相对滑动)。

由于螺母103的移动范围仅仅受丝杠102长度的限制，因此，这种结构设置，能够为螺母103(悬架101)提供相对较大的移动空间，从而能够保证当车轮203行驶在(较为恶劣的)不平整路面时始终能与地面保持(紧密)贴合。

具体的，在本实用新型提供的实施例中，第一方向为竖向方向，丝杠102竖直设置在固定架100上，从而能够最大化利用丝杠102的长度优势。其中，固定架100包括顶板1001和底板1002，丝杠102的上端定位在顶板1001的底部，丝杠102的下端定位在底板1002的上部。

进一步的，为了使得悬架101系统的结构更为紧凑，在本实施例中，悬挂弹簧104为螺旋弹簧；悬挂弹簧104套设在丝杠102外围，其上端与螺母103连接，下端与悬架101连接。

其中，为了保证悬挂弹簧104在压缩及回弹过程种能够始终处于固定的工作位置；在本实施例中，螺母103的下端具有筒状结构，螺旋弹簧的上端套设在该筒状结构的外围，以防止螺旋弹簧的上端在水平方向上产生位移；进一步的，悬架101上还具有圆形凹槽(图中未示出)，螺旋弹簧的下端位于凹槽内，以防止螺旋弹簧的下端在水平方向上产生位移；通过对螺旋弹簧的上端和下端在水平方向上进行定位，从而保证了螺旋弹簧整体不会在水平方向上产生位移，进而提高了其工作稳定性。

为了进一步提升悬架101系统的工作稳定性，在本实施例中，悬挂系统10包括两个丝杠102和两个螺母103，其中，两个丝杠102平行设置，每个丝杠102上分别套设有一个螺母103；悬挂系统10还包括连接杆113和传动机构；连接杆113的两端分别与两个螺母103连接；传动机构用于传动连接两个丝杠102，用于使两个丝杠102同步转动。

具体的，如图3所示，丝杠102的上、下两端分别通过滚动轴承112定位在固定架100上(丝杠102的顶端通过一个滚动轴承112定位在顶板1001的底部，丝杠102的底端通过一个滚动轴承112定位在底板1002的顶部)，以保证丝杠102能够相对固定架100转动，同时，也能防止丝杠102相对固定架100移动；进一步的，为了保证两个丝杠102能够同步动作，两个丝杠102通过传动机构进行传动连接，第一驱动装置105仅通过驱动一个丝杠102转动即可带动两个丝杠102同步转动；在本实施例中，传动机构包括同步带106和两个同步带轮107；两个同步带轮107分别固定在两个丝杠102上，同步带106套设在两个同步带轮107上。当然，在其他实施例中，传动机构的具体传动类型不仅限于本实施例中所示出的同步带106的传动形式；例如，还可以为齿轮传动、链传动等，本领域技术人员可根据实际需求对传动结构的具体类型作相应选择和调整，本实用新型对此不作具体限定。

另外，在本实用新型提供的实施中，两个螺母103之间通过连接杆113进行连接，从而防止了螺母103相对固定架100旋转；当然，在其他实施例中，也可以通过设置其他的机械结构来保证螺母103能够相对固定架100移动的同时还能防止螺母103相对固定架100旋转。

进一步的，为了使得悬挂系统10的结构更为紧凑，在本实用新型提供的实施中，第一驱动装置105为电机，电机设置在固定架100上且输出轴朝下设置，电机的输出轴与图3中所示的右侧的丝杠102联结。其中，电机的输出轴与丝杠102采用键连接的方式实现力矩的传递；当然，在其他实施例中，电机的输出轴与丝杠102的联结方式可以为多种，本实施例不再赘述。

为了进一步增加悬挂系统10的可靠性，在本实施例中，悬挂系统10还包括滑杆108和套设在滑杆108上的滑套109(直线轴承)；滑杆108设置在固定架100上(实际上，在本实施例中，固定架100的顶板1001和底板1002通过两个滑杆108固定连接)，滑套109设置在悬架101上；其中，滑杆108沿第一方向设置(与丝杠102竖直设置的方向相同)。进一步的，悬挂系统10还包括第二驱动装置110；第二驱动装置110设置在悬架101上，用于驱动车轮203转动。其中，在本实施例中，第二驱动装置110为电机；进一步的，为了保证(第二驱动装置110)电机的输出轴与车轮203之间联结(可采用键连接等连接方式)的可靠性，在本实施例中，还通过紧固件111对输出轴和车轮203进行紧固。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种AGV车，如图4所示，AGV车20包括车架201，及上述的悬挂系统10；其中，固定架100与车架201固定连接。

具体的，AGV车20包括两个悬挂系统10、四个万向轮202及两个驱动轮203；其中，两个万向轮202相对地设置在车架201的前部，两个万向轮202相对地设置在车架201的后部，两个悬挂系统10相对地设置在车架201的中部，两个驱动轮203分别设置在悬架101上。

具体的，下面对悬挂系统10在工作过程中各组件的运动情况作以下详细说明(请结合参阅图3)：

常态下，丝杠102处于锁死状态(不产生转动)；当AGV车20在行驶过程中遇到小的坑洼路段(或坡度较小的上、下坡)时，在悬挂弹簧104的作用下，驱动轮203(悬架101)能够随路面的变化而上、下动作，以使驱动轮203与地面紧贴；当遇到较大的坑洼路段(或坡度较大的上、下坡)时，第一驱动装置105驱动丝杠102转动，从而调节驱动轮203(螺母103、悬架101)上、下动作，以使驱动轮203与地面紧贴；例如，当AGV车20在行驶过程中由平路转为上坡(前部两个万向轮202位于坡道上，后部两个万向轮202位于平路上)时，由于车架201中部与地面之间的距离变大，导致驱动轮203与地面之间的压力变小，为了避免打滑现象，第一驱动装置105驱动丝杠102转动，使螺母103向下动作，悬挂弹簧104被压缩并带动悬架101向下滑动，从而使驱动轮203与路面紧贴，进而能够防止驱动轮203与地面之间因摩擦力不足而产生打滑现象。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种悬挂系统，包括固定架及用于设置车轮的悬架，所述悬架可沿第一方向相对所述固定架滑动，其特征在于，所述悬挂系统还包括升降机构；

所述升降机构包括：

丝杠，定位在所述固定架上；

螺母，套设在所述丝杠上；

悬挂弹簧，一端与所述螺母连接，另一端与所述悬架连接；

第一驱动装置，用于驱动所述丝杠转动，并带动所述螺母沿第一方向运动。

2.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述第一方向为竖向方向，所述丝杠竖直设置在所述固定架上。

3.根据权利要求2所述的悬挂系统，其特征在于，所述悬挂弹簧为螺旋弹簧；

所述悬挂弹簧套设在所述丝杠外围，其上端与所述螺母连接，下端与所述悬架连接。

4.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述悬挂系统包括两个所述丝杠和两个所述螺母，其中，两个所述丝杠平行设置，每个所述丝杠上分别套设有一个所述螺母；

所述悬挂系统还包括连接杆和传动机构；

所述连接杆的两端分别与两个所述螺母连接；

所述传动机构用于传动连接两个所述丝杠，用于使两个所述丝杠同步转动。

5.根据权利要求4所述的悬挂系统，其特征在于，所述传动机构包括：

同步带和两个同步带轮；

两个所述同步带轮分别固定在两个所述丝杠上，所述同步带套设在两个所述同步带轮上。

6.根据权利要求5所述的悬挂系统，其特征在于，所述第一驱动装置为电机；

所述电机的输出轴与一个所述丝杠联结。

7.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述悬挂系统还包括滑杆和套设在所述滑杆上的滑套；

所述滑杆设置在所述固定架上，所述滑套设置在所述悬架上；

其中，所述滑杆沿所述第一方向设置。

8.根据权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述悬挂系统还包括第二驱动装置；

所述第二驱动装置设置在所述悬架上，用于驱动所述车轮转动。

9.一种AGV车，包括车架，其特征在于，还包括如权利要求1至8中任意一项所述的悬挂系统；

其中，所述固定架与所述车架固定连接。

10.根据权利要求9所述的AGV车，其特征在于，所述AGV车包括两个所述悬挂系统、四个万向轮及两个驱动轮；

其中，两个所述万向轮相对地设置在所述车架的前部，两个所述万向轮相对地设置在所述车架的后部，两个所述悬挂系统相对地设置在所述车架的中部，两个所述驱动轮分别设置在两个所述悬挂系统的悬架上。