CN210912666U - 机器人及其底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人及其底盘，底盘包括：车架；前从动轮，前从动轮可转动地设置在车架的底部且靠近车架的前端；后从动轮，后从动轮可转动地设置在车架的底部且靠近车架的后端；中驱动轮装置，中驱动轮装置包括：四连杆机构和中驱动轮，四连杆机构设置在车架的底部且靠近车架的前后方向的中部，四连杆机构包括：前连杆、中连杆和后连杆，前连杆位于后连杆的前方，前连杆的上端和后连杆的上端均可转动地连接在车架的底部，中连杆连接在前连杆和后连杆之间，中驱动轮可转动地安装在中连杆上。由此，通过设置四连杆机构，可以提升机器人的越障通过能力，这样可以保证机器人传送物品的稳定性，而且此机构简单，稳定性好。

Description

机器人及其底盘

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种机器人及其底盘。

背景技术

随着移动机器人在工业领域如货物运输，以及在现代服务业领域如社区送件、场馆导游、家庭娱乐、助老助残等广泛应用，灵活可靠的移动平台越来越引起研究和开发领域的重视。

相关技术中，移动机器人在无障碍物的路面上行驶状况良好，但是在有障碍物(例如减速带)的路面行驶状况较差，容易出现颠簸，甚至翻倒的情况，此种情况十分不利于移动机器人的实际应用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种机器人的底盘，该底盘能够使得机器人行走顺畅自如，越障能力强。

本实用新型进一步地提出了一种机器人。

根据本实用新型的机器人的底盘，包括：车架；前从动轮，所述前从动轮可转动地设置在所述车架的底部且靠近所述车架的前端；后从动轮，所述后从动轮可转动地设置在所述车架的底部且靠近所述车架的后端；中驱动轮装置，所述中驱动轮装置包括：四连杆机构和中驱动轮，所述四连杆机构设置在所述车架的底部且靠近所述车架的前后方向的中部，所述四连杆机构包括：前连杆、中连杆和后连杆，所述前连杆位于所述后连杆的前方，所述前连杆的上端和所述后连杆的上端均可转动地连接在所述车架的底部，所述中连杆连接在所述前连杆和所述后连杆之间，所述中驱动轮可转动地安装在所述中连杆上。

由此，通过设置四连杆机构，可以提升机器人的越障通过能力，这样可以保证机器人传送物品的稳定性，而且此机构简单，稳定性好。

在本实用新型的一些示例中，所述中驱动轮包括轮体和转轴，所述中连杆上形成有转轴固定孔，所述转轴一部分位于所述轮体内且另一部分伸入到所述转轴固定孔内，所述轮体位于所述车架外侧。

在本实用新型的一些示例中，所述中连杆的前端连接在所述前连杆的下端，所述中连杆的后端连接在所述后连杆的中部。

在本实用新型的一些示例中，所述底盘还包括：减震器，所述减震器位于所述后连杆的后方，所述减震器的上端连接在所述车架的底部，所述减震器的下端连接在所述后连杆的下端。

在本实用新型的一些示例中，所述车架的底部向下延伸出三组从前向后依次间隔开的铰接片，每组所述铰接片包括两个间隔的铰接片，所述前连杆的上端、所述后连杆的上端和所述减震器的上端依次可转动地连接在三组所述铰接片上。

在本实用新型的一些示例中，所述前从动轮和所述后从动轮的外径相同，所述中驱动轮的外径大于所述前从动轮的外径。

在本实用新型的一些示例中，所述车架包括：前梁、后梁和两个侧梁，两个侧梁分别连接在所述前梁和所述后梁之间，所述前从动轮可转动地设置在所述前梁的下方，所述后从动轮可转动地设置在所述后梁的下方，所述中驱动轮装置通过所述四连杆机构设置在所述侧梁的外侧。

在本实用新型的一些示例中，所述前梁对应设置有两个所述前从动轮，所述后梁对应设置有两个所述后从动轮，每个所述侧梁对应设置有一个所述中驱动轮装置。

在本实用新型的一些示例中，所述中驱动轮为轮毂电机。

根据本实用新型的机器人，包括所述的机器人的底盘。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的机器人的底盘的主视图；

图2是沿图1中A-A方向的剖视图；

图3是图1所示的底盘的侧视图；

图4是图1所示的底盘的立体图；

图5是中驱动装置举升车架的示意图；

图6是中驱动装置举升车架的剖视图。

附图标记：

底盘100；

车架10；铰接片11；前梁12；后梁13；侧梁14；

前从动轮20；后从动轮30；中驱动轮装置40；

四连杆机构50；前连杆51；中连杆52；后连杆53；

中驱动轮60；轮体61；转轴62；减震器70。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的机器人的底盘100，机器人还包括：躯体，躯体安装在底盘100的上方。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的机器人的底盘100可以包括：车架10、前从动轮20、后从动轮30和中驱动轮装置40，中驱动轮装置40可以提供驱动车架10的动力，前从动轮20和后从动轮30可以起到从动和稳定的作用，这样可以使得车架10运行更加稳定，机器人行走顺畅自如。

如图1所示，前从动轮20可以转动地设置在车架10的底部，而且前从动轮20靠近车架10的前端。例如，车架10在靠近前端的位置设置向下延伸的安装支架，前从动轮20可以转动地安装在安装支架上。其中，前从动轮20可以为两个，两个前从动轮20在左右方向上间隔设置。

后从动轮30可以转动地设置在车架10的底部，而且后从动轮30靠近车架10的后端。例如，车架10在靠近后端的位置设置向下延伸的安装支架，后从动轮30可以转动地安装在安装支架上。其中，后从动轮30可以为两个，两个后从动轮30在左右方向上间隔设置。如图3所示，前从动轮20的正后方可以正对设置有一个后从动轮30，也就是说，两个前从动轮20和两个后从动轮30在前后方向上一一正对，如此设置的前从动轮20和后从动轮30安装位置简单可靠。前从动轮20和后从动轮30结构可以相同，而且安装前从动轮20和后从动轮30的安装支架结构也可以相同，这样可以进一步地降低机器人的底盘100复杂程度，以及可以节约机器人的底盘100的成本。

如图2和图4所示，中驱动轮装置40包括：四连杆机构50和中驱动轮60，四连杆机构50设置在车架10的底部，而且四连杆机构50靠近车架10的前后方向的中部，也就是说，在前后方向上，中驱动轮装置40实质上位于前从动轮20和后从动轮30之间，如此设置的底盘100无论向前行走，还是向后倒退，均有从动轮先行，如此设置的底盘100行走顺畅自如。中驱动轮60可以为轮毂电机，轮毂电机体积小，结构紧凑，驱动性能强。

具体地，如图2和图4所示，四连杆机构50包括：前连杆51、中连杆52和后连杆53，前连杆51位于后连杆53的前方，前连杆51的上端和后连杆53的上端均可以转动地连接在车架10的底部，中连杆52连接在前连杆51和后连杆53之间。由此，在外力作用下，前连杆51、中连杆52和后连杆53均可以有效连动，从而可以促使中驱动轮60能够通过四连杆机构50驱动底盘100移动行走。

中驱动轮60可以转动地安装在中连杆52上。通过将中驱动轮60安装在中连杆52上，一方面可以便于中驱动轮60的安装，另一方面能够使其具有良好的越障能力，下面将结合附图详细描述底盘100如何进行越障行走。

如图2所示，在机器人正常向前行走且前方具有障碍物(例如减速带)时，前从动轮20接触到障碍物，此时，四连杆机构50中的中连杆52在中驱动轮60的作用下继续向前移动，中连杆52带动前连杆51和后连杆53一起逆时针转动，这样由于中驱动轮60持续接触地面，而且前连杆51和后连杆53的竖直高度不断增加，车架10将上升一定的高度，前从动轮20随着车架10上升，直至如5和图6所示的状态和位置，从而前从动轮20能够更好地在障碍物的表面行走，而在越过障碍物后，在中驱动轮60和障碍物的相互作用下，中连杆52能够复位，这样车架10能够回复至初始高度，直至遇到第二个障碍物时再进行举升。

由此，通过设置四连杆机构50，可以提升机器人的越障通过能力，这样可以保证机器人传送物品的稳定性，而且此机构简单，稳定性好。

具体地，如图1和图3所示，中驱动轮60包括轮体61和转轴62，中连杆52上形成有转轴固定孔，转轴62一部分位于轮体61内，而且转轴62的另一部分伸入到转轴固定孔内，轮体61位于车架10外侧。具体地，位于左侧的中驱动轮60的轮体61位于车架10的左侧，位于右侧的中驱动轮60的轮体61位于车架10的右侧，其中，在机器人越过障碍物的过程中，中驱动轮60和车架10之间会有高度的变化，将中驱动轮60设置在车架10的一侧，可以避免其干涉到车架10的升降，从而可以提升底盘100的运行稳定性。另外，由于中驱动轮60具有驱动能力，其本身结构较复杂，体积大，将其设置在车架10的外侧，一方面可以使得底盘100的整体结构布置合理，而且可以避免底盘100高度过高，另一方面还可以方便对中驱动轮60的检修更换，可以降低其维修难度。

根据本实用新型的一个具体实施例，如图2和图4所示，中连杆52的前端连接在前连杆51的下端，中连杆52的后端连接在后连杆53的中部。如此设置的四连杆机构50布置合理，稳定性好，而且能够有效地传递中驱动轮60的动力。

进一步地，如图2和图4所示，底盘100还包括：减震器70，减震器70位于后连杆53的后方，减震器70的上端连接在车架10的底部，减震器70的下端连接在后连杆53的下端。减震器70的设置一定程度上能够减少底盘100的震动，可以使得机器人行走更加平稳，而且通过将其下端连接在后连杆53上，这样其间接连接在中驱动轮60上，可以使得其减震效果更好，而且整体结构布置合理，不会影响四连杆机构50的布置。

其中，如图2和图4所示，车架10的底部向下延伸出三组从前向后依次间隔开的铰接片11，每组铰接片11包括两个间隔的铰接片11，前连杆51的上端、后连杆53的上端和减震器70的上端依次可以转动地连接在三组铰接片11上。由此，前连杆51、后连杆53和减震器70的上端均可以设置单片结构，这样能够较好的配合在一组铰接片11之间，此种安装布置方式简单稳定。

可选地，如图4所示，前从动轮20和后从动轮30的外径相同，中驱动轮60的外径大于前从动轮20的外径。如此设置的前从动轮20和后从动轮30能够保证机器人的行走平稳性，而且如此设置的中驱动轮60能够更好地驱动底盘100行走。

根据本实用新型的一个可选实施例，如图4所示，车架10包括：前梁12、后梁13和两个侧梁14，两个侧梁14分别连接在前梁12和后梁13之间，前从动轮20可转动地设置在前梁12的下方，后从动轮30可转动地设置在后梁13的下方，中驱动轮装置40设置在侧梁14的外侧。通过四个梁组合能够形成一个框架，该框架即车架10，如此设置的车架10结构简单，重量轻，符合机器人的轻量化设计要求，而且能够减轻中驱动轮装置40的负担，可以延长中驱动轮装置40的使用寿命。

具体地，前梁12对应设置有两个前从动轮20，后梁13对应设置有两个后从动轮30，每个侧梁14对应设置有一个中驱动轮装置40。如此设置的底盘100能够合理布置两个前从动轮20、两个后从动轮30和两个中驱动轮装置40，从而可以使得底盘100结构布置合理，稳定性好，而且行走动力足。换言之，底盘100具有六个车轮，该六个车轮共同作用，能够更好地保证机器人的行走稳定性。

其中，两个前从动轮20之间的距离与两个后从动轮30之间的距离相同，而两个中驱动轮60之间的距离大于两个前从动轮20之间的距离，如此设置可以方便中驱动轮60和四连杆机构50的设置，以及可以方便中驱动轮60完成举升车架10。

根据本实用新型的机器人，包括上述实施例的机器人的底盘100。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机器人的底盘，其特征在于，包括：

车架；

前从动轮，所述前从动轮可转动地设置在所述车架的底部且靠近所述车架的前端；

后从动轮，所述后从动轮可转动地设置在所述车架的底部且靠近所述车架的后端；

中驱动轮装置，所述中驱动轮装置包括：四连杆机构和中驱动轮，所述四连杆机构设置在所述车架的底部且靠近所述车架的前后方向的中部，所述四连杆机构包括：前连杆、中连杆和后连杆，所述前连杆位于所述后连杆的前方，所述前连杆的上端和所述后连杆的上端均可转动地连接在所述车架的底部，所述中连杆连接在所述前连杆和所述后连杆之间，所述中驱动轮可转动地安装在所述中连杆上。

2.根据权利要求1所述的机器人的底盘，其特征在于，所述中驱动轮包括轮体和转轴，所述中连杆上形成有转轴固定孔，所述转轴一部分位于所述轮体内且另一部分伸入到所述转轴固定孔内，所述轮体位于所述车架外侧。

3.根据权利要求1所述的机器人的底盘，其特征在于，所述中连杆的前端连接在所述前连杆的下端，所述中连杆的后端连接在所述后连杆的中部。

4.根据权利要求3所述的机器人的底盘，其特征在于，还包括：减震器，所述减震器位于所述后连杆的后方，所述减震器的上端连接在所述车架的底部，所述减震器的下端连接在所述后连杆的下端。

5.根据权利要求4所述的机器人的底盘，其特征在于，所述车架的底部向下延伸出三组从前向后依次间隔开的铰接片，每组所述铰接片包括两个间隔的铰接片，所述前连杆的上端、所述后连杆的上端和所述减震器的上端依次可转动地连接在三组所述铰接片上。

6.根据权利要求1所述的机器人的底盘，其特征在于，所述前从动轮和所述后从动轮的外径相同，所述中驱动轮的外径大于所述前从动轮的外径。

7.根据权利要求1所述的机器人的底盘，其特征在于，所述车架包括：前梁、后梁和两个侧梁，两个侧梁分别连接在所述前梁和所述后梁之间，所述前从动轮可转动地设置在所述前梁的下方，所述后从动轮可转动地设置在所述后梁的下方，所述中驱动轮装置通过所述四连杆机构设置在所述侧梁的外侧。

8.根据权利要求7所述的机器人的底盘，其特征在于，所述前梁对应设置有两个所述前从动轮，所述后梁对应设置有两个所述后从动轮，每个所述侧梁对应设置有一个所述中驱动轮装置。

9.根据权利要求1所述的机器人的底盘，其特征在于，所述中驱动轮为轮毂电机。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的机器人的底盘。

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