CN210101236U

CN210101236U - 全向移动平台的悬挂机构

Info

Publication number: CN210101236U
Application number: CN201921071153.XU
Authority: CN
Inventors: 刘伟; 杨一鸣
Original assignee: Shenzhen Mo Ying Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Mo Ying Technology Co Ltd
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-07-09

Abstract

一种全向移动平台的悬挂机构，包括：悬挂支架、与悬挂支架枢接的横梁摆臂、设置在悬挂支架一侧的第一阻尼组件、设置在悬挂支架另一侧的第二阻尼组件、连接横梁摆臂的第一驱动轮组、及连接横梁摆臂的第二驱动轮组；悬挂支架包括与横梁摆臂的枢接的支撑部、及设置在支撑部上侧的承载板；支撑部处于第一阻尼组件与第二阻尼组件之间，支撑部的一侧与横梁摆臂之间连接第一阻尼组件，支撑部的另一侧与横梁摆臂之间连接第二阻尼组件；第一阻尼组件及第二阻尼组件对横梁摆臂相对支撑部的摆动提供阻尼作用；由于第一驱动轮组及第二驱动轮组固定在横梁摆臂上，避免轮距在不同负载下发生变化，降低了全向移动平台的控制难度。

Description

全向移动平台的悬挂机构

技术领域

本实用新型涉及麦克纳姆轮移动平台技术，特别是涉及一种全向移动平台的悬挂机构。

背景技术

麦克纳姆轮(Mecanum Wheel)是一种全方位移动车轮，该轮的特点是在传统车轮的基础上，在轮缘上再沿与轴线成45°方向安装若干可以自由旋转的小滚子，这样在车轮滚动时，小滚子就会产生侧向运动。通过麦克纳姆轮的组合使用和控制，可以使车体产生运动平面内的任意方向移动和转动。

为克服路面上的障碍，传统方案中，每个麦克纳姆轮与车体底盘之间一般通过独立悬挂连接，导致车体在不同负载时的轮距不一样，为及时适应轮距的变化，需要引入轮距变化传感器，增加了控制系统的复杂性及整体成本，不利于麦克纳姆轮移动平台的推广应用。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种避免在不同负载下产生轮距变化的全向移动平台的悬挂机构。

一种全向移动平台的悬挂机构，包括：悬挂支架、与所述悬挂支架枢接的横梁摆臂、设置在所述悬挂支架一侧的第一阻尼组件、设置在所述悬挂支架另一侧的第二阻尼组件、连接所述横梁摆臂的第一驱动轮组、及连接所述横梁摆臂的第二驱动轮组；所述悬挂支架包括与所述横梁摆臂的枢接的支撑部、及设置在所述支撑部上侧的承载板；所述支撑部处于所述第一阻尼组件与所述第二阻尼组件之间，所述支撑部的一侧与所述横梁摆臂之间连接第一阻尼组件，所述支撑部的另一侧与所述横梁摆臂之间连接第二阻尼组件；所述第一阻尼组件及所述第二阻尼组件对所述横梁摆臂相对所述支撑部的摆动提供阻尼作用。

上述全向移动平台的悬挂机构，通过承载板对车体底盘提供支撑，当通过高低不平的路面或小型障碍物时，路面或障碍物通过第一驱动轮组或第二驱动轮组令横梁摆臂的其中一侧抬升，由于车体底盘或悬挂支架的惯性作用，横梁摆臂相对支撑部转动，第一阻尼组件或第二阻尼组件的阻尼作用降低了悬挂支架及车体底盘的摆幅；由于第一驱动轮组及第二驱动轮组固定在横梁摆臂上，避免轮距在不同负载下发生变化，降低了全向移动平台的控制难度。

在其中一个实施例中，所述第一阻尼组件包括连接所述支撑部一侧的第一上支架、连接所述横梁摆臂的第一下支架、及连接所述第一上支架的第一阻尼器；所述第一下支架处于所述支撑部的一侧；所述第一阻尼器的一端与所述第一上支架枢接，所述第一阻尼器的另一端与所述第一下支架枢接。

在其中一个实施例中，所述第一阻尼器为双向液压阻尼器。

在其中一个实施例中，所述第二阻尼组件包括连接所述支撑部另一侧的第二上支架、连接所述横梁摆臂的第二下支架、及连接所述第二上支架的第二阻尼器；所述第二下支架处于所述支撑部的另一侧；所述第二阻尼器的一端与所述第二上支架枢接，所述第二阻尼器的另一端与所述第二下支架枢接。

在其中一个实施例中，所述第二阻尼器为双向液压阻尼器。

在其中一个实施例中，所述横梁摆臂上连接有与所述支撑部相对的转轴，所述转轴与所述支撑部之间连接有中央轴承。

在其中一个实施例中，还包括设置在所述承载板底侧与所述横梁摆臂之间的缓冲块，所述缓冲块与所述承载板底侧或所述横梁摆臂固定连接。

在其中一个实施例中，所述第一驱动轮组包括第一麦克纳姆轮、连接所述第一麦克纳姆轮的支撑轴承、安装在所述第一麦克纳姆轮中的减速机、及连接所述减速机的驱动电机；所述支撑轴承还与所述减速机连接；所述驱动电机通过所述减速机驱动所述第一麦克纳姆轮相对所述横梁摆臂转动。

在其中一个实施例中，所述减速机包括穿设在所述第一麦克纳姆轮中的机壳、连接所述机壳的外凸环、穿设在所述机壳一端的输入轴、及穿设在所述机壳另一端的输出法兰；所述外凸环相对所述横梁摆臂固定，所述减速机的输入轴与所述驱动电机的输出轴对接；所述输出法兰与所述第一麦克纳姆轮内侧连接。

在其中一个实施例中，所述第一驱动轮组还包括连接所述横梁摆臂的驱动支架，所述驱动电机安装在所述驱动支架上，所述外凸环与所述驱动支架固定。

附图说明

图1为本实用新型的一较佳实施例的全向移动平台的悬挂机构的立体示意图；

图2为图1所示的全向移动平台的悬挂机构的分解示意图；

图3为图1所示的全向移动平台的悬挂机构在另一角度的分解示意图；

图4为图3中的第一驱动轮组的立体示意图；

图5为图4所示的第一驱动轮组的分解示意图；

图6为图4所示的第一驱动轮组在另一角度的分解示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1至图6，为本实用新型一较佳实施方式的全向移动平台的悬挂机构100，用于承载车体底盘并驱动车体产生运动。该全向移动平台的悬挂机构100包括悬挂支架20、与悬挂支架20枢接的横梁摆臂30、设置在悬挂支架20一侧的第一阻尼组件40、设置在悬挂支架20另一侧的第二阻尼组件50、连接横梁摆臂30的第一驱动轮组60、及连接横梁摆臂30的第二驱动轮组70；悬挂支架20包括与横梁摆臂30的枢接的支撑部21、及设置在支撑部21上侧的承载板22；支撑部21处于第一阻尼组件40与第二阻尼组件50之间，支撑部21的一侧与横梁摆臂30之间连接第一阻尼组件40，支撑部21的另一侧与横梁摆臂30之间连接第二阻尼组件50；第一阻尼组件40及第二阻尼组件50对横梁摆臂30相对支撑部21的摆动提供阻尼作用。

通过承载板22对车体底盘提供支撑，当通过高低不平的路面或小型障碍物时，路面或障碍物通过第一驱动轮组60或第二驱动轮组70令横梁摆臂30的其中一侧抬升，由于车体底盘或悬挂支架20的惯性作用，横梁摆臂30相对支撑部21转动，第一阻尼组件40或第二阻尼组件50的阻尼作用降低了悬挂支架20及车体底盘的摆幅；由于第一驱动轮组60及第二驱动轮组70固定在横梁摆臂30上，避免轮距在不同负载下发生变化，降低了全向移动平台的控制难度。

请参阅图1及图2，在其中一个实施方式中，为利用第一阻尼组件40向支撑部21提供阻尼作用，第一阻尼组件40包括连接支撑部21一侧的第一上支架41、连接横梁摆臂30的第一下支架42、及连接第一上支架41的第一阻尼器43；第一下支架42处于支撑部21的一侧；第一阻尼器43的一端与第一上支架41枢接，第一阻尼器43的另一端与第一下支架42枢接；当支撑部21向靠近第一下支架42一侧偏转时，第一阻尼器43受到压缩，其两端之间的距离收缩，且在收缩的过程中吸收了横梁摆臂30对支撑部21的部分作用力，减少悬挂支架20的摆幅，保证车架底盘的稳定性；在越过高低不平的路面或小型障碍物后，第一阻尼组件40的内部弹力释放，以确保承载板22恢复至与横梁摆臂30平行的状态。

在其中一个实施方式中，为提高悬挂支架20的摆动范围及稳定性，第一阻尼器43为双向液压阻尼器。

在其中一个实施方式中，为利用第二阻尼组件50向支撑部21提供阻尼作用，第二阻尼组件50包括连接支撑部21另一侧的第二上支架51、连接横梁摆臂30的第二下支架52、及连接第二上支架51的第二阻尼器53；第二下支架52处于支撑部21的另一侧；第二阻尼器53的一端与第二上支架51枢接，第二阻尼器53的另一端与第二下支架52枢接；当支撑部21向第二下支架52一侧偏转时，第二阻尼器53受到压缩，其两端之间的距离收缩，且在收缩的过程中吸收了横梁摆臂30对支撑部21的部分作用力，减少悬挂支架20的摆幅。

在其中一个实施方式中，为提高悬挂支架20的摆动范围及稳定性，第二阻尼器53为双向液压阻尼器。

在其中一个实施方式中，为提高悬挂支架20与横梁摆臂30之间连接的稳定性，横梁摆臂30上连接有与支撑部21相对的转轴31，转轴31与支撑部21之间连接有中央轴承32。从而降低悬挂支架20与横梁摆臂30之间连接部位的摩擦，提高全向移动平台的悬挂机构100的使用寿命。具体地，中央轴承32的内圈固定套设在转轴31上，支撑部21与中央轴承32的外圈连接；在其他实施方式中，转轴31与支撑部21之间还可通过衬套连接。

请参阅图3，在其中一个实施方式中，避免悬挂支架20与横梁摆臂30之间发生直接碰撞，全向移动平台的悬挂机构100还包括设置在承载板22底侧与横梁摆臂30之间的缓冲块80，缓冲块80与承载板22底侧或横梁摆臂30固定连接；具体地，当缓冲块80与承载板22底侧固定连接时，缓冲块80与横梁摆臂30之间设有间隙，当缓冲块80与横梁摆臂30固定连接时，缓冲块80与承载板22底侧之间设有间隙，从而为横梁摆臂30的偏转提供空间，且在横梁摆臂30的偏转幅度过大时通过缓冲块80的阻隔，避免悬挂支架20与横梁摆臂30之间的直接接触。从而进一步提高全向移动平台的悬挂机构100的使用寿命。

请参阅图4至图6，在其中一个实施方式中，为驱动悬挂支架20及横梁摆臂30相对路面的移动，第一驱动轮组60包括第一麦克纳姆轮61、连接第一麦克纳姆轮61的支撑轴承62、安装在第一麦克纳姆轮61中的减速机63、及连接减速机63的驱动电机64；支撑轴承62还与减速机63连接；驱动电机64通过减速机63驱动第一麦克纳姆轮61相对横梁摆臂30转动；具体地，支撑轴承62采用十字交叉滚子轴承；优选地，第一驱动轮组60与第二驱动轮组70对称设置。

在其中一个实施方式中，为实现驱动电机64与第一麦克纳姆轮61之间的减速传动，减速机63包括穿设在第一麦克纳姆轮61中的机壳631、连接机壳631的外凸环632、穿设在机壳631一端的输入轴633、及穿设在机壳631另一端的输出法兰634；外凸环632相对横梁摆臂30固定，减速机63的输入轴633与驱动电机64的输出轴对接；输出法兰634与第一麦克纳姆轮61内侧连接；具体地，外凸环632还与支撑轴承62的内圈连接；通过机壳631穿设在第一麦克纳姆轮61中，从而可减少减速机63所占用的空间，提高全向移动平台的悬挂机构100的紧凑性；在机壳631中，输入轴633通过太阳轮、行星齿轮及齿圈驱动输出法兰634转动。

在其中一个实施方式中，为方便第一驱动轮组60的整体装卸，第一驱动轮组60还包括连接横梁摆臂30的驱动支架65，驱动电机64安装在驱动支架65上，外凸环632与驱动支架65固定。从而可利用驱动支架65实现驱动电机64与减速机63、第一麦克纳姆轮61之间的固定，方便第一驱动轮组60的整体装卸，以提高生产效率。

本实施例中，通过承载板对车体底盘提供支撑，当通过高低不平的路面或小型障碍物时，路面或障碍物通过第一驱动轮组或第二驱动轮组令横梁摆臂的其中一侧抬升，由于车体底盘或悬挂支架的惯性作用，横梁摆臂相对支撑部转动，第一阻尼组件或第二阻尼组件的阻尼作用降低了悬挂支架及车体底盘的摆幅；由于第一驱动轮组及第二驱动轮组固定在横梁摆臂上，避免轮距在不同负载下发生变化，降低了全向移动平台的控制难度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，包括：悬挂支架、与所述悬挂支架枢接的横梁摆臂、设置在所述悬挂支架一侧的第一阻尼组件、设置在所述悬挂支架另一侧的第二阻尼组件、连接所述横梁摆臂的第一驱动轮组、及连接所述横梁摆臂的第二驱动轮组；所述悬挂支架包括与所述横梁摆臂的枢接的支撑部、及设置在所述支撑部上侧的承载板；所述支撑部处于所述第一阻尼组件与所述第二阻尼组件之间，所述支撑部的一侧与所述横梁摆臂之间连接第一阻尼组件，所述支撑部的另一侧与所述横梁摆臂之间连接第二阻尼组件；所述第一阻尼组件及所述第二阻尼组件对所述横梁摆臂相对所述支撑部的摆动提供阻尼作用。

2.根据权利要求1所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述第一阻尼组件包括连接所述支撑部一侧的第一上支架、连接所述横梁摆臂的第一下支架、及连接所述第一上支架的第一阻尼器；所述第一下支架处于所述支撑部的一侧；所述第一阻尼器的一端与所述第一上支架枢接，所述第一阻尼器的另一端与所述第一下支架枢接。

3.根据权利要求2所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述第一阻尼器为双向液压阻尼器。

4.根据权利要求2所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述第二阻尼组件包括连接所述支撑部另一侧的第二上支架、连接所述横梁摆臂的第二下支架、及连接所述第二上支架的第二阻尼器；所述第二下支架处于所述支撑部的另一侧；所述第二阻尼器的一端与所述第二上支架枢接，所述第二阻尼器的另一端与所述第二下支架枢接。

5.根据权利要求4所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述第二阻尼器为双向液压阻尼器。

6.根据权利要求1所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述横梁摆臂上连接有与所述支撑部相对的转轴，所述转轴与所述支撑部之间连接有中央轴承。

7.根据权利要求1所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，还包括设置在所述承载板底侧与所述横梁摆臂之间的缓冲块，所述缓冲块与所述承载板底侧或所述横梁摆臂固定连接。

8.根据权利要求1所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述第一驱动轮组包括第一麦克纳姆轮、连接所述第一麦克纳姆轮的支撑轴承、安装在所述第一麦克纳姆轮中的减速机、及连接所述减速机的驱动电机；所述支撑轴承还与所述减速机连接；所述驱动电机通过所述减速机驱动所述第一麦克纳姆轮相对所述横梁摆臂转动。

9.根据权利要求8所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述减速机包括穿设在所述第一麦克纳姆轮中的机壳、连接所述机壳的外凸环、穿设在所述机壳一端的输入轴、及穿设在所述机壳另一端的输出法兰；所述外凸环相对所述横梁摆臂固定，所述减速机的输入轴与所述驱动电机的输出轴对接；所述输出法兰与所述第一麦克纳姆轮内侧连接。

10.根据权利要求9所述的全向移动平台的悬挂机构，其特征在于，所述第一驱动轮组还包括连接所述横梁摆臂的驱动支架，所述驱动电机安装在所述驱动支架上，所述外凸环与所述驱动支架固定。