CN213322549U - 一种底盘悬挂机构、底盘及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种底盘悬挂机构、底盘及机器人。底盘悬挂机构，其设置于底盘本体上，包括：连杆，其安装连接有主动轮；摆杆，其安装连接有从动轮，摆杆与从动轮之间设有减震座机构，从动轮通过减震座机构与摆杆转动连接进而从动轮可绕转动连接处相对摆杆作动；支架，其固定设置于底盘本体上，连杆和摆杆之间通过支架相互转动连接；减震组件，其枢轴连接于连杆和摆杆之间。减震座机构和减震组件相互配合，提高了机器人通过不同地面的稳定性，使机器人更好的适应不同的路面；不但降低了机器人通过障碍物时对机体的冲击，同时也可以避免机器人舱体内部所承载物品由于受到冲击而损坏。

Description

一种底盘悬挂机构、底盘及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种底盘悬挂机构、底盘及机器人。

背景技术

对于轮式机器人，底盘是整个系统的重要承载部件，用于安装电池、控制主板、传动系统等部件；所以需要保证底盘部分能够缓冲吸振，具有较强的地面适应性。但是，现有技术中，多数机器人的地面适应性并不是很好，缓冲吸振能力也不够强，很多机器人虽然有很好的承重能力，但是顺利通过不同地面的能力却不够理想。尤其是在通过高低不平的路面时，如通过电梯屏蔽门沟壑及台阶时就会出现整机摇晃、主动轮打滑、不能通过、甚至失稳或倾倒的问题；从而给机体带来了很大的冲击，影响了机器人的使用寿命。

因此，亟需一种底盘悬挂机构、底盘及机器人，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种底盘悬挂机构、底盘及机器人，能够在过沟坎时底盘保持平稳不摇晃。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种底盘悬挂机构，其设置于底盘本体上，包括：

连杆，其安装连接有主动轮；

摆杆，其安装连接有从动轮，所述摆杆与所述从动轮之间设有减震座机构，所述从动轮通过所述减震座机构与所述摆杆转动连接进而所述从动轮可绕所述转动连接处相对所述摆杆作动；

支架，其固定设置于所述底盘本体上，所述连杆和所述摆杆之间通过所述支架相互转动连接；

减震组件，其枢轴连接于所述连杆和所述摆杆之间。

作为上述底盘悬挂机构的一种优选技术方案，所述减震座机构包括作动安装座，所述作动安装座与所述摆杆的一端转动连接，所述摆杆的另一端与所述作动安装座之间隔空并设置有减震元件，所述从动轮安装于所述作动安装座下。

作为上述底盘悬挂机构的一种优选技术方案，所述减震元件为缓冲弹簧或缓冲橡胶柱。

作为上述底盘悬挂机构的一种优选技术方案，所述摆杆与所述作动安装座通过对锁螺母转动连接进而所述作动安装座可绕所述对锁螺母相对所述摆杆上下摆转。

作为上述底盘悬挂机构的一种优选技术方案，所述连杆和所述摆杆上各设置有一连接座，所述减震组件的两端分别与两个所述连接座枢轴连接。

作为上述底盘悬挂机构的一种优选技术方案，所述减震组件包括弹簧柱和套设于所述弹簧柱上的减震压簧，所述弹簧柱两端分别与两个所述连接座枢轴连接。

作为上述底盘悬挂机构的一种优选技术方案，所述连杆与所述摆杆的端部相互插接，所述支架架设于所述连杆与所述摆杆的两侧，所述支架与所述连杆以及所述摆杆之间通过同一枢轴可转动地连接。

第二方面，提供一种底盘，包括底盘本体、从动轮以及主动轮，还包括如上所述的底盘悬挂机构，所述底盘悬挂机构对称设置于所述底盘本体的两侧。

作为上述底盘的一种优选技术方案，还包括独立的支撑轮，所述支撑轮通过连接架与所述底盘本体固定连接。

第三方面，提供一种机器人，包括机器人舱室以及如上所述的底盘。

本实用新型有益效果：

本实用新型中提供的底盘悬挂机构，当从动轮通过高低起伏路面时，从动轮受到向上的作用力抬高，摆杆向上摆动，从动轮通过减震座机构与摆杆转动连接进而从动轮可绕转动连接处相对摆杆作动，摆杆在减震座机构和减震组件的作用下运动幅度得到缓冲。同时，减震弹簧由于受到挤压，其弹力会施加在主动轮连杆上时，会使主动轮降低，从而可以使其与地面产生较大的摩檫力，保证了机器人顺利前行。当从动轮经过的路面有凹坑时，从动轮为了能够与地面贴平，从动轮会在减震组件的拉力及连杆的限位作用下，不会立即下陷，从而避免了机器出现整机摇晃、主动轮打滑、不能通过、甚至失稳或倾倒的现象。

减震座机构和减震组件相互配合，提高了机器人通过不同地面的稳定性，使机器人更好的适应不同的路面；不但降低了机器人通过障碍物时对机体的冲击，同时也可以避免机器人舱体内部所承载物品由于受到冲击而损坏。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的底盘第一视角的结构示意图；

图2是是本实用新型实施例提供的底盘第二视角的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的底盘悬挂机构第一视角的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的底盘悬挂机构第二视角的结构示意图。

图中：

1、连杆；2、摆杆；3、支架；4、减震元件；5、减震组件；51、弹簧柱； 52、减震压簧；6、连接座；7、作动安装座；8、主动轮；9、从动轮；10、底盘本体；11、对锁螺母；12、支撑轮；13、连接架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。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结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术中提供的机器人，多存在工作过程中底盘通过沟壑或台阶时整机摇晃、失稳或倾倒的问题，造成底盘无法平稳运行，影响机器人的使用。

为了解决上述问题，本实施例中提供了一种机器人，该机器人包括底盘以及机器人舱室。如图1和图2所示，其中底盘包括底盘本体10、从动轮9、主动轮8、支撑轮12以及底盘悬挂机构，在本实施例中，较为优选地，单个底盘悬挂机构中有且仅有一个从动轮9与主动轮8连接，并且，所形成的两个底盘悬挂机构分别对称设置于底盘本体10的两侧。而位于主动轮8另一侧的支撑轮 12通过连接架13与底盘本体10固定连接，支撑轮12独立于底盘悬挂机构分体设置，二者分别固定在底盘本体10上。当然，在可选的另一种方式中，该支撑轮12也可通过摆杆配合连杆转动连接到主动轮8，以结合到前述的底盘悬挂机构中。该机器人在运行过程中能够保证从动轮9受到冲击力后被缓冲吸收，保证主动轮8不会被架起悬空，使主动轮8和从动轮9能够同时着地，保证底盘平稳运行。

如图3-4所示，底盘悬挂机构包括：连杆1、摆杆2、支架3和减震组件5，其中单侧的连杆1安装连接有主动轮8；单侧的摆杆2安装连接有一从动轮9，摆杆2与从动轮9之间设有减震座机构，从动轮9通过减震座机构与摆杆2转动连接进而从动轮9可绕转动连接处相对摆杆2作动；支架3固定设置于底盘本体10上，连杆1和摆杆2之间通过支架3相互转动连接。减震组件5枢轴连接于连杆1和摆杆2之间。

较为优选地，(单)连杆1仅与(单)摆杆2连接，形成一个主动轮8与一个从动轮9连接的两轮联动形式；或者，(单)连杆1可分别与两侧的两个摆杆 2连接，另一摆杆2用于连接支撑轮12，以形成一个主动轮8、一个从动轮9、一个支撑轮12相互连接的三轮联动形式。

本实施例中提供的底盘悬挂机构，当从动轮9通过高低起伏路面时，从动轮9受到向上的作用力抬高，摆杆2向上摆动，从动轮9通过减震座机构与摆杆2转动连接进而从动轮9可绕转动连接处相对摆杆2作动，摆杆2在减震座机构和减震组件5的作用下运动幅度得到缓冲。同时，减震弹簧由于受到挤压，其弹力会施加在主动轮8连杆1上时，会使主动轮8降低，从而可以使其与地面产生较大的摩檫力，保证了机器人顺利前行。当从动轮9经过的路面有凹坑时，从动轮9为了能够与地面贴平，从动轮9会在减震组件5的拉力及连杆1 的限位作用下，不会立即下陷，从而避免了机器出现整机摇晃、主动轮8打滑、不能通过、甚至失稳或倾倒的现象。

减震座机构和减震组件5相互配合，提高了机器人通过不同地面的稳定性，使机器人更好的适应不同的路面；不但降低了机器人通过障碍物时对机体的冲击，同时也可以避免机器人舱体内部所承载物品由于受到冲击而损坏。

减震座机构包括作动安装座7，作动安装座7与摆杆2的一端转动连接，摆杆2的另一端与作动安装座7之间隔空并设置有减震元件4，从动轮9安装于作动安装座7下。由于作动安装座7与摆杆2一端转动连接，摆杆2的另一端与作动安装座7之间隔空并设置有减震元件4，摆杆2挤压减震元件4，减震元件 4发生形变并吸收摆杆2的冲击力，同时，摆杆2所受到的冲击力会有很大一部分施加在减震组件5上，所以摆杆2在减震元件4和减震组件5的作用下运动幅度得到缓冲，从而有效避免了底盘受到从动轮9向上的作用力而出现整机摇晃的问题，保证了机器人底盘的平稳，延长了机体的整体寿命，并保证了所运送物品的安全性。

优选地，本实施例中减震元件4为缓冲橡胶柱。缓冲橡胶柱固定在作动安装座7上，受到挤压后发生形变，且无需导向柱导向。当然，其他实施例中减震元件4为缓冲弹簧，缓冲弹簧也能够起到缓冲的作用，使摆杆2的运动幅度得到缓冲。

优选地，本实施例中连杆1和摆杆2上各设置有一连接座6，减震组件5的两端分别与两个连接座6枢轴连接。在连杆1和摆杆2上各设置一连接座6的目的是将减震组件分别与连杆1和摆杆2连接，当连杆1和摆杆2中任一发生较强运动时，减震组件都能够缓冲。即减震组件5通过连接座6分别与连杆1 和摆杆2连接，减震组件5、连接座6和摆杆2构成一平行四边形的四连杆机构，能够使主动轮8和从动轮9同时移动。

优选地，在本实施例中减震组件5包括弹簧柱51和套设于弹簧柱51上的减震压簧52，弹簧柱51两端分别与两个连接座6枢轴连接。减震压簧52不论是受拉还是受压，均会对摆杆2起到缓冲的作用，防止摆杆2或连杆1摆动幅度过大。

为了便于将支架3和摆杆2连接，本实施例中，连杆1与摆杆2的端部相互插接，支架3架设于连杆1与摆杆2的两侧，支架3与连杆1以及摆杆2之间通过同一枢轴可转动地连接。该种连接方式即能够减少装配步骤，又能够节省支架3安装所占用的空间。

需要说明的是，本实施例中作动安装座7为U型安装座，其能够保证与摆杆2转动连接的同时其上设置减震元件4，保证减震元件能够对摆杆2起到缓冲的作用，另外支架3也为U型结构，保证摆杆2和连杆1通过同一枢轴连接。

另外，连杆1形状为L型结构，由于主动轮8外径相对于从动轮9较大，因此，将连杆1设置为L型结构，则能够是主动轮8有效的与底盘悬挂机构连接，防止主动轮8在工作过程中对底盘悬挂机构产生干涉。

作动安装座7和摆杆2之间通过对锁螺母11转动连接，进而作动安装座7 可绕对锁螺母11相对摆杆2上下摆转。由于对锁螺母11具备良好的防松抗振性，能够在机器人长期通过沟坎路面时保持摆杆2和作动安装座7的稳定连接。作动安装座7的另一端可根据需要设置一个或两个减震元件4，当减震元件4的数量为两个时，减震元件4并列设置。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种底盘悬挂机构，其设置于底盘本体(10)上，其特征在于，包括：

连杆(1)，其安装连接有主动轮(8)；

摆杆(2)，其安装连接有从动轮(9)，所述摆杆(2)与所述从动轮(9)之间设有减震座机构，所述从动轮(9)通过所述减震座机构与所述摆杆(2)转动连接进而所述从动轮(9)可绕所述转动连接处相对所述摆杆(2)作动；

支架(3)，其固定设置于所述底盘本体(10)上，所述连杆(1)和所述摆杆(2)之间通过所述支架(3)相互转动连接；

减震组件(5)，其枢轴连接于所述连杆(1)和所述摆杆(2)之间。

2.根据权利要求1所述的底盘悬挂机构，其特征在于，所述减震座机构包括作动安装座(7)，所述作动安装座(7)与所述摆杆(2)的一端转动连接，所述摆杆(2)的另一端与所述作动安装座(7)之间隔空并设置有减震元件(4)，所述从动轮(9)安装于所述作动安装座(7)下。

3.根据权利要求2所述的底盘悬挂机构，其特征在于，所述减震元件(4)为缓冲弹簧或缓冲橡胶柱。

4.根据权利要求2所述的底盘悬挂机构，其特征在于，所述摆杆(2)与所述作动安装座(7)通过对锁螺母(11)转动连接，进而所述作动安装座(7)可绕所述对锁螺母(11)相对所述摆杆(2)上下摆转。

5.根据权利要求2所述的底盘悬挂机构，其特征在于，所述连杆(1)和所述摆杆(2)上各设置有一连接座(6)，所述减震组件(5)的两端分别与两个所述连接座(6)枢轴连接。

6.根据权利要求5所述的底盘悬挂机构，其特征在于，所述减震组件(5)包括弹簧柱(51)和套设于所述弹簧柱(51)上的减震压簧(52)，所述弹簧柱(51)两端分别与两个所述连接座(6)枢轴连接。

7.根据权利要求1所述的底盘悬挂机构，其特征在于，所述连杆(1)与所述摆杆(2)的端部相互插接，所述支架(3)架设于所述连杆(1)与所述摆杆(2)的两侧，所述支架(3)与所述连杆(1)以及所述摆杆(2)之间通过同一枢轴可转动地连接。

8.一种底盘，包括底盘本体(10)、从动轮(9)以及主动轮(8)，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的底盘悬挂机构，所述底盘悬挂机构对称设置于所述底盘本体(10)的两侧。

9.根据权利要求8所述的底盘，其特征在于，还包括独立的支撑轮(12)，所述支撑轮(12)通过连接架(13)与所述底盘本体(10)固定连接。

10.一种机器人，其特征在于，包括机器人舱室以及如权利要求8或9所述的底盘。

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