CN213565304U - 带减震功能的两轮机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带减震功能的两轮机器人，属于机器人技术领域。它解决了现有带减震功能的机器人刚度弱、机身摆动幅度较大的问题。它包括底座，底座的左右两侧分别设有一个支撑板，每个支撑板上均设有一个由轮毂电机驱动的车轮，每个车轮和与之对应设置的支撑板之间均设有减震组件，减震组件包括上端与支撑板铰接的减震器以及与减震器的下端铰接的安装座，安装座上固连有延伸至底座下方的连接架，连接架远离安装座的一端与底座的下部铰接，车轮安装在安装座上。本实用新型由于连接架与安装座固连，刚度好，可在一定程度上降低机器人机身的摆动幅度，使其更适合在市区内条件良好的道路上运行。

Description

带减震功能的两轮机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种带减震功能的两轮机器人。

背景技术

当前，全自动运输机器人的应用越来越广泛，其优势是：可替代越来越高的人力成本，耐用度高、无疲倦感，可在污染环境与危险环境中执行任务，而且可代替人工执行对人体有伤害的任务。现有的运输机器人大都为四轮驱动，或者是万向轮辅助驱动轮进行驱动，底座尺寸大、造价高，所需的行走空间大，不利于机器人的腾挪转移。为此，本申请人申请了一种带减震功能的轮式机器人[专利申请号为202021945372.9]，包括底座、设于底座左侧的左支撑板、设于底座右侧的右支撑板以及设于底座上方的货盘，货盘的左端与左支撑板固连，右端与右支撑板固连，底座的左侧设有减震组件一，右侧设有与减震组件一对称设置的减震组件二，减震组件一上设有由轮毂电机驱动的左车轮，减震组件二上设有由轮毂电机驱动的右车轮。

减震组件一与减震组件二的结构相同，减震组件一包括铰接在底座下部的连杆一、铰接在左支撑板上的减震器一以及铰接在减震器一下端的连接架一，连接架一的下端与连杆一远离底座的一端铰接，左车轮设置在连接架一上。虽然该减震组件适应复杂地形的能力强，但减震组件的刚度偏弱，易导致机身摆动幅度过大。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种摆动幅度小的带减震功能的两轮机器人。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

带减震功能的两轮机器人，包括底座，所述底座的左右两侧分别设有一个支撑板，每个所述的支撑板上均设有一个由轮毂电机驱动的车轮，每个所述的车轮和与之对应设置的支撑板之间均设有减震组件，所述的减震组件包括上端与支撑板铰接的减震器以及与减震器的下端铰接的安装座，所述的安装座上固连有延伸至底座下方的连接架，所述连接架远离安装座的一端与底座的下部铰接，所述的车轮安装在安装座上。

支撑板竖直设置在底座上，两个支撑板对称设置，两个车轮对称设置，两个减震组件对称设置。减震器绕支撑板转动的旋转中心线沿机器人的前后方向水平延伸，安装座绕减震器转动的旋转中心线沿机器人的前后方向水平延伸，连接架绕底座转动的旋转中心线绕机器人的前后方向水平延伸，减震器为弹簧减震器。

在上述带减震功能的两轮机器人中，所述支撑板的前侧边具有连接板一，其后侧边具有连接板二，每个所述的减震组件包括两个沿前后方向对称设置的减震器，其中一个减震器的上端铰接在连接板一上，其下端铰接在安装座的前侧，另一减震器的上端铰接在连接板二上，其下端铰接在安装座的后侧。

位于同一减震组件中的两个减震器相互平行，其中一个减震器的上端通过铰接轴一铰接在连接板一上，另一个减震器的上端通过铰接轴二铰接在连接板二上，铰接轴一与铰接轴二同轴，且沿机器人的前后方向水平延伸。其中一个减震器的下端通过铰接轴三铰接在安装座的前侧，另一减震器的下端通过铰接轴四铰接在安装座的后侧，铰接轴三和铰接轴四同轴，且沿机器人的前后方向水平延伸。

在上述带减震功能的两轮机器人中，所述的连接架远离安装座的一端固连有向上延伸的连接座，所述底座的下部固连有位于连接座前方的铰接座一和位于连接座后方的铰接座二，所述连接座的前部通过铰接轴一与铰接座一铰接，所述连接座的后部通过铰接轴二与铰接座二铰接，所述的铰接轴一与铰接轴二同轴。

铰接座一和铰接座二对称设置，可实现对连接座进行限位。连接座向上延伸，增大连接架与底座之间的距离，避免减震时连接架与底座发生碰撞。

在上述带减震功能的两轮机器人中，所述的连接座与连接架垂直，所述的安装座与连接座平行，当所述的连接架处于水平状态时，所述的减震器由上往下向外倾斜设置。

在上述带减震功能的两轮机器人中，所述的底座上设有位于两支撑板之间且沿前后方向水平延伸的导轨，所述的导轨上滑动配合有滑块，所述的滑块上设有配重箱，所述的底座上设有用于驱动配重箱沿前后方向运动的驱动组件以及用于限制滑块运动范围的限位组件。在配重箱内设有电池、控制器和传感器，传感器为用于感应平衡状态的陀螺仪传感器，陀螺仪传感器与控制器的信号输入端电连接，控制器用于控制轮毂电机、驱动组件的停止与工作，电池为轮毂电机、驱动组件等提供动力。通过驱动组件驱动配重箱的前后移动来改变重心位置，从而达到改变机器人整体重心位置的目的，使机器人保持平衡状态，机器人不会发生倾斜，有利于运载货物。同时采用机器人固有的结构作为配重件，不增加结构件，在一定程度上提高了机器人的运载能力。

在上述带减震功能的两轮机器人中，所述的驱动组件包括驱动电机、由驱动电机驱动的主动轮以及设于底座上的从动轮，所述的主动轮与从动轮通过传动带传动连接，所述的传动带被主动轮与从动轮拉直的部分与导轨平行，上述的配重箱连接在传动带被主动轮和从动轮拉直的部分上。

可在驱动电机与主动轮之间设置减速机，将主动轮设置在减速机的输出轴上，在底座上固定有安装座，减速机固定在安装座上，驱动电机固定在减速机上，主动轮设置在安装座内，在底座上还设有转轴，该转轴垂直设置在底座上，从动轮套设在转轴上且能绕转轴转动。当驱动电机工作时，带动主动轮转动，从而带动传动带被拉直的部分直线运动，带动配重箱沿着导轨直线运动。

在上述带减震功能的两轮机器人中，所述的限位组件包括设于导轨一端处的限位柱一以及设于导轨另一端处的限位柱二，所述的滑块位于限位柱一与限位柱二之间。限位柱一和限位柱二限制滑块的运动范围，同时能防止滑块从导轨上脱出。

与现有技术相比，本带减震功能的两轮机器人具有以下优点：

减震组件包括减震器和安装座，安装座上固连有连接架，连接架远离安装座的一端与底座的下部铰接，由于连接架与安装座固连，刚度好，可在一定程度上降低机器人机身的摆动幅度，使其更适合在市区内条件良好的道路上运行；通过设置的驱动组件和配重箱可改变机器人的重心位置，机器人不会发生倾斜，有利于运载货物。

附图说明

图1是本实用新型提供的较佳实施例的结构示意图。

图2是本实用新型提供的较佳实施例的部分结构示意图。

图3是本实用新型提供的较佳实施例中部分结构的后视图。

图4是本实用新型提供的图3的仰视图。

图5是本实用新型提供的驱动组件处的结构示意图。

图6是本实用新型提供的导轨与驱动组件的结构示意图。

图中，1、底座；2、支撑板；3、车轮；4、减震器；5、安装座；6、连接架；7、连接板一；8、连接板二；9、连接座；10、铰接座一；11、铰接座二；12、导轨；13、滑块；14、配重箱；15、驱动电机；16、主动轮；17、从动轮；18、传动带；19、限位柱一；20、限位柱二。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示的带减震功能的两轮机器人，包括底座1，底座1的左右两侧分别设有一个支撑板2，每个支撑板2上均设有一个由轮毂电机驱动的车轮3，每个车轮3和与之对应设置的支撑板2之间均设有减震组件。如图5和图6所示，底座1上设有位于两支撑板2之间且沿前后方向水平延伸的导轨12，导轨12上滑动配合有滑块13，滑块13上设有配重箱14，底座1上设有用于驱动配重箱14沿前后方向运动的驱动组件以及用于限制滑块13运动范围的限位组件。

在配重箱14内设有电池、控制器和传感器，传感器为用于感应平衡状态的陀螺仪传感器，陀螺仪传感器与控制器的信号输入端电连接，控制器用于控制轮毂电机、驱动组件的停止与工作，电池为轮毂电机、驱动组件等提供动力。通过驱动组件驱动配重箱14的前后移动来改变重心位置，从而达到改变机器人整体重心位置的目的，使机器人保持平衡状态，机器人不会发生倾斜，有利于运载货物。同时采用机器人固有的结构作为配重件，不增加结构件，在一定程度上提高了机器人的运载能力。

如图5所示，驱动组件包括驱动电机15、由驱动电机15驱动的主动轮16以及设于底座1上的从动轮17，主动轮16与从动轮17通过传动带18传动连接，传动带18被主动轮16与从动轮17拉直的部分与导轨12平行，配重箱14连接在传动带18被主动轮16和从动轮17拉直的部分上。如图5所示，在驱动电机15与主动轮16之间设置减速机，将主动轮16设置在减速机的输出轴上，在底座1上固定有安装座5，减速机固定在安装座5上，驱动电机15固定在减速机上，主动轮16设置在安装座5内，在底座1上还设有转轴，该转轴垂直设置在底座1上，从动轮17套设在转轴上且能绕转轴转动。当驱动电机15工作时，带动主动轮16转动，从而带动传动带18被拉直的部分直线运动，带动配重箱14沿着导轨12直线运动。

如图6所示，限位组件包括设于导轨12一端处的限位柱一19以及设于导轨12另一端处的限位柱二20，滑块13位于限位柱一19与限位柱二20之间。限位柱一19和限位柱二20限制滑块13的运动范围，同时能防止滑块13从导轨12上脱出。

如图2和图3所示，减震组件包括上端与支撑板2铰接的减震器4以及与减震器4的下端铰接的安装座5，安装座5上固连有延伸至底座1下方的连接架6，连接架6远离安装座5的一端与底座1的下部铰接，车轮3安装在安装座5上。支撑板2竖直设置在底座1上，两个支撑板2对称设置，两个车轮3对称设置，两个减震组件对称设置。减震器4绕支撑板2转动的旋转中心线沿机器人的前后方向水平延伸，安装座5绕减震器4转动的旋转中心线沿机器人的前后方向水平延伸，连接架6绕底座1转动的旋转中心线绕机器人的前后方向水平延伸，减震器4为弹簧减震器4。

如图2所示，支撑板2的前侧边具有连接板一7，其后侧边具有连接板二8，每个减震组件包括两个沿前后方向对称设置的减震器4，其中一个减震器4的上端铰接在连接板一7上，其下端铰接在安装座5的前侧，另一减震器4的上端铰接在连接板二8上，其下端铰接在安装座5的后侧。位于同一减震组件中的两个减震器4相互平行，其中一个减震器4的上端通过铰接轴一铰接在连接板一7上，另一个减震器4的上端通过铰接轴二铰接在连接板二8上，铰接轴一与铰接轴二同轴，且沿机器人的前后方向水平延伸。其中一个减震器4的下端通过铰接轴三铰接在安装座5的前侧，另一减震器4的下端通过铰接轴四铰接在安装座5的后侧，铰接轴三和铰接轴四同轴，且沿机器人的前后方向水平延伸。

如图3和图4所示，连接架6远离安装座5的一端固连有向上延伸的连接座9，底座1的下部固连有位于连接座9前方的铰接座一10和位于连接座9后方的铰接座二11，连接座9的前部通过铰接轴一与铰接座一10铰接，连接座9的后部通过铰接轴二与铰接座二11铰接，铰接轴一与铰接轴二同轴。铰接座一10和铰接座二11对称设置，可实现对连接座9进行限位。连接座9向上延伸，增大连接架6与底座1之间的距离，避免减震时连接架6与底座1发生碰撞。

如图3所示，连接座9与连接架6垂直，安装座5与连接座9平行，当连接架6处于水平状态时，减震器4由上往下向外倾斜设置。

其中，安装座5、连接架6和连接座9可通过焊接一体成型。

本实施例中，由于连接架6与安装座5固连，刚度好，可在一定程度上降低机器人机身的摆动幅度，使其更适合在市区内条件良好的道路上运行。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种带减震功能的两轮机器人，包括底座(1)，所述底座(1)的左右两侧分别设有一个支撑板(2)，每个所述的支撑板(2)上均设有一个由轮毂电机驱动的车轮(3)，每个所述的车轮(3)和与之对应设置的支撑板(2)之间均设有减震组件，其特征在于，所述的减震组件包括上端与支撑板(2)铰接的减震器(4)以及与减震器(4)的下端铰接的安装座(5)，所述的安装座(5)上固连有延伸至底座(1)下方的连接架(6)，所述连接架(6)远离安装座(5)的一端与底座(1)的下部铰接，所述的车轮(3)安装在安装座(5)上。

2.根据权利要求1所述带减震功能的两轮机器人，其特征在于，所述支撑板(2)的前侧边具有连接板一(7)，其后侧边具有连接板二(8)，每个所述的减震组件包括两个沿前后方向对称设置的减震器(4)，其中一个减震器(4)的上端铰接在连接板一(7)上，其下端铰接在安装座(5)的前侧，另一减震器(4)的上端铰接在连接板二(8)上，其下端铰接在安装座(5)的后侧。

3.根据权利要求2所述带减震功能的两轮机器人，其特征在于，所述的连接架(6)远离安装座(5)的一端固连有向上延伸的连接座(9)，所述底座(1)的下部固连有位于连接座(9)前方的铰接座一(10)和位于连接座(9)后方的铰接座二(11)，所述连接座(9)的前部通过铰接轴一与铰接座一(10)铰接，所述连接座(9)的后部通过铰接轴二与铰接座二(11)铰接，所述的铰接轴一与铰接轴二同轴。

4.根据权利要求3所述带减震功能的两轮机器人，其特征在于，所述的连接座(9)与连接架(6)垂直，所述的安装座(5)与连接座(9)平行，当所述的连接架(6)处于水平状态时，所述的减震器(4)由上往下向外倾斜设置。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述带减震功能的两轮机器人，其特征在于，所述的底座(1)上设有位于两支撑板(2)之间且沿前后方向水平延伸的导轨(12)，所述的导轨(12)上滑动配合有滑块(13)，所述的滑块(13)上设有配重箱(14)，所述的底座(1)上设有用于驱动配重箱(14)沿前后方向运动的驱动组件以及用于限制滑块(13)运动范围的限位组件。

6.根据权利要求5所述带减震功能的两轮机器人，其特征在于，所述的驱动组件包括驱动电机(15)、由驱动电机(15)驱动的主动轮(16)以及设于底座(1)上的从动轮(17)，所述的主动轮(16)与从动轮(17)通过传动带(18)传动连接，所述的传动带(18)被主动轮(16)与从动轮(17)拉直的部分与导轨(12)平行，上述的配重箱(14)连接在传动带(18)被主动轮(16)和从动轮(17)拉直的部分上。

7.根据权利要求5所述带减震功能的两轮机器人，其特征在于，所述的限位组件包括设于导轨(12)一端处的限位柱一(19)以及设于导轨(12)另一端处的限位柱二(20)，所述的滑块(13)位于限位柱一(19)与限位柱二(20)之间。

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