CN214165167U - 一种用于机器人的移动底盘及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于机器人的移动底盘及机器人，包括底盘架，所述底盘架上至少设置有一个主动轮，所述底盘架上还设置有一个或多个从动轮；所述主动轮独立悬挂在底盘架的下方，且所述主动轮与底盘架之间设置有减震装置；位于所述底盘架前进方向的从动轮与底盘架之间设置有高度调节装置。通过设置在底盘架底部的主动轮、从动轮、减震装置以及高度调节装置四者共同配合，有助于提高从动轮和主动轮抬起并越过障碍物的便捷性，且借助减震装置中的减震弹簧、高度调节装置中的调节弹簧，有助于提高机器人底盘整体的减震效果。

Description

一种用于机器人的移动底盘及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人制造技术领域，具体地，涉及一种用于机器人的移动底盘及机器人。

背景技术

机器人是一种可自动执行工作的机器装置，通过人类指挥、预先编程或智能指定的原则纲领等方式执行动作，其主要作用是可以协助或取代人类完成相应的工作。

服务机器人属于一种特种机器人，根据其用途性能大致可以分为专业领域服务机器人和个人、家庭服务机器人两类，服务机器人的应用范围广泛，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。

现有公开号为CN105128978B的中国专利，其公开了一种机器人底盘及服务机器人，包括底盘主体、行走装置和防滑装置；行走装置包括齿轮箱，齿轮箱连接有行进轮和驱动电机；防滑装置包括按压板和弹力片，按压板的一端与齿轮箱连接，另一端连接有转动装置，转动装置包括转动轴，转动轴与按压板转动连接，转动轴的轴线方向与行进轮行进方向相平行，弹力片的一端与按压板相贴合，另一端连接有固定座，固定座设于底盘主体上。

发明人认为现有技术中的机器人底盘的减震效果差、过障能力差，存在待改进之处。

实用新型内容

针对现有技术中的机器人底盘的减震效果差、过障能力差的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于机器人的移动底盘及机器人。

根据本实用新型提供的一种用于机器人的移动底盘,包括底盘架，所述底盘架上至少设置有一个主动轮，所述底盘架上还设置有一个或多个从动轮；所述主动轮独立悬挂在底盘架的下方，且所述主动轮与底盘架之间设置有减震装置；位于所述底盘架前进方向的从动轮与底盘架之间设置有高度调节装置；所述高度调节装置包括活动架、调节弹簧以及调节螺栓，所述底盘架的底部转动设置有车轮安装座，所述活动架转动安装在车轮安装座上，所述调节螺栓依次穿设活动架和车轮安装座，且所述调节螺栓与活动架滑移配合，所述调节螺栓与车轮安装座螺纹配合，所述调节弹簧套设在调节螺栓上，且所述从动轮转动安装在活动架远离调节螺栓的一端；当所述从动轮遇到障碍物时，所述从动轮被抬起，所述调节弹簧被压缩，当所述从动轮越过障碍物后，所述调节弹簧复位，所述从动轮复位。

优选地，所述底盘架的底部设置有悬臂座，所述减震装置包括减震悬臂，所述减震悬臂的一端安装在悬臂座上，所述减震悬臂的另一端自其与悬臂座的连接处向底盘架的外侧延伸，且所述主动轮安装在减震悬臂的另一端。

优选地，所述减震装置还包括减震弹簧，所述减震弹簧设置在悬臂座和减震悬臂之间。

优选地，所述减震悬臂通过螺栓与悬臂座连接，所述螺栓上套设有减震垫，且所述减震垫位于悬臂座和减震悬臂之间。

优选地，所述减震悬臂包括连接臂和安装臂，所述连接臂与安装臂呈垂直安装，所述连接臂远离安装臂的一侧安装在悬臂座上，所述主动轮安装在安装臂远离连接臂的一侧。

优选地，所述车轮安装座与底盘架之间连接有减震胶垫。

优选地，所述从动轮在底盘架运动方向的前部和后部分别设置有两个，且四个所述从动轮以底盘架的几何中心为对称点呈对称设置。

优选地，所述主动轮在底盘架的中部间隔设置有两组，两组所述主动轮上均设置有轮毂电机。

根据本实用新型提供的一种机器人，还包括机器人本体，所述机器人本体安装在底盘架的顶部。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过设置在底盘架底部的主动轮、从动轮、减震装置以及高度调节装置四者共同配合，有助于提高从动轮和主动轮抬起并越过障碍物的便捷性，且借助减震装置中的减震弹簧、高度调节装置中的调节弹簧，有助于提高机器人底盘整体的减震效果；

2、本实用新型通过将机器人的质心设置在机器人高度的下侧，从而使机器人在爬坡时，保证质心完全在轮子的支撑面内，提高了机器人的爬坡稳定性以及爬坡坡度；

3、本实用新型通过独立悬挂安装在底板架底部的两个主动轮，并通过轮毂电机实现对两个主动轮的独立驱动，有助于机器人动力输出的稳定性，且有助于提高机器人的减震效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型主要体现底盘架底部整体结构的示意图；

图2为本实用新型主要体现主动轮安装在底盘架上的安装结构的剖切示意图；

图3为本实用新型主要体现减震装置整体结构的爆炸示意图；

图4为本实用新型主要体现高度调节装置整体结构的示意图；

图5为本实用新型主要体现车轮安装座整体结构的示意图；

图6为本实用新型主要体现机器人整体结构的示意图。

图中所示：

底盘架1

悬臂座11

车轮安装座12

主动轮2

轮毂电机21

从动轮3

减震装置4

减震悬臂41

连接臂411

安装臂412

减震弹簧42

减震垫43

高度调节装置5

活动架51

调节弹簧52

调节螺栓53

机器人本体6

减震胶垫7。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，根据本实用新型提供的一种用于机器人的移动底盘，包括呈水平设置的底盘架1，底盘架1的底部安装有主动轮2和从动轮3，主动轮2为底盘架1移动提供动力，从动轮3提高了底盘架1运动时的稳定性。主动轮2独立悬挂在底盘架1的下方，且主动轮2与底盘架1之间安装有减震装置4。

如图1和图2所示，底盘架1的形状为圆盘形，底盘架1的底部形成有凹陷区域，主动轮2和从动轮3均安装在底盘架1底部的凹陷区域内。主动轮2在底盘架1中部的两侧分别独立悬挂安装有一个，且底盘架1与两个主动轮2对应的位置均形成有与主动轮2相对应的安装槽，两个主动轮2的上部分别嵌设在与之对应的安装槽内。

如图2和图3所示，由于两个主动轮2的结构、安装方式以及运动方式均相同，现以一组主动轮2为例进行阐述：底盘架1底部与主动轮2相对应的位置通过螺栓固定安装有悬臂座11，悬臂座11呈竖直设置。减震装置4包括减震悬臂41、减震弹簧42以及减震垫43。减震悬臂41包括连接臂411和安装臂412，安装臂412通过螺栓固定安装在连接臂411长度方向的一端，且连接臂411和安装臂412呈垂直安装。连接臂411水平安装在悬臂座11的下方，减震弹簧42在悬臂座11和连接臂411之间安装有两根，两根减震弹簧42的轴线均呈竖直设置，且两根减震弹簧42的一端均与悬臂座11抵接配合，两根减震弹簧42的另一端均与连接臂411抵接配合。

连接臂411远离安装臂412的一端通过螺栓与悬臂座11固定连接，且螺栓在连接臂411和悬臂座11之间安装有三个，减震垫43在任一螺栓上均套设有一个，且三个减震垫43均位于连接臂411和悬臂座11之间。借助两根减震弹簧42和三个减震垫43配合，减少了主动轮2处的震动，提高了底盘在运动时的稳定性。

主动轮2的转轴转动安装在安装臂412远离连接臂411的一端，主动轮2沿主动轮2转轴的轴线转动，主动轮2靠近底盘外侧的侧壁上固定安装有轮毂电机21，轮毂电机21为主动轮2提供动力。

借助轮毂电机21为主动轮2提供动力，实现了对两个主动轮2的分别驱动。当主动轮2遇到障碍物时，由于主动轮2为独立悬挂结构，主动轮2与障碍物接触，主动轮2会抬起一定高度，两根减震弹簧42被压缩，一方面提高了主动轮2的过障能力，另一方面提高了主动轮2的减震效果。

如图1、图4和图5所示，底盘架1运动方向的前部和后部分别安装有四个从动轮3，底盘架1运动方向的前部和后部分别通过螺栓安装有两个车轮安装座12，四个车轮安装座12以底盘架1的几何中心为对称点呈对称设置，四个车轮安装座12均与底盘架1转动配合，且从动轮3在位于底盘架1运动方向后部的两个车轮安装座12上分别转动安装有一个。

如图1和图4所示，位于底盘架1运动方向前部的两个从动轮3与车轮安装座12之间均连接有高度调节装置5，由于两组高度调节装置5的结构、安装方式、运动方式均相同，现以一组高度调节装置5为例进行阐述：高度调节装置5包括活动架51、调节弹簧52以及调节螺栓53。活动架51的中部转动安装在车轮安装座12的下侧，调节螺栓53自下向上依次竖直穿设活动架51和车轮安装座12，且调节螺栓53与活动架51滑移配合，调节螺栓53与车轮安装座12螺纹配合。调节弹簧52套设在调节螺栓53上，调节弹簧52的顶端与活动架51抵触配合，调节弹簧52的下端与调节螺栓53的栓帽抵触配合，且从动轮3转动安装在活动架51远离调节螺栓53的一端。

当从动轮3遇到障碍物时，从动轮3与障碍物接触，利用杠杆原理，从动轮3被抬起，调节弹簧52被压缩。当从动轮3越过障碍物后，调节弹簧52复位，从动轮3复位。

为了减少从动轮3运动时的振动，车轮安装座12与底盘架1之间安装有减震胶垫7，从而提高从动轮3的减震效果。

如图6所示，根据本实用新型提供的一种机器人，包括上述的一种用于机器人的移动底盘及机器人，还包括机器人本体6，机器人本体6安装在底盘架1的顶部。机器人的高度为900mm，底盘架1的直径为480mm，且机器人的质心位于机器人离地200mm处，因此当机器人爬坡的坡度小于30度时，机器人的质心仍在主动轮2和从动轮3的支撑面之内，不会倾倒，提高了机器人的爬坡能力。

主动轮2的直径为170mm，从动轮3的直径为75mm，当遇到台阶等障碍物时，主动轮2或从动轮3会被抬起，从而提高了机器人越过障碍的能力，且经过测试，该机器人能够轻松越过高度为12mm的台阶。

工作原理

工作中，两个主动轮2在两个轮毂电机21的驱动下向前运动，当机器人需要越过障碍时，位于机器人前进方向前部的从动轮3先与障碍物接触，与障碍物接触的从动轮3被抬起，此时与该从动轮3对应的调节弹簧52被压缩；当机器人前进方向前部的从动轮3越过障碍物后，调节弹簧52复位，从动轮3与地面接触；之后主动轮2与障碍物接触，与障碍物接触的主动轮2被抬起越过障碍物后复位，实现机器人爬越障碍物。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，包括底盘架（1），所述底盘架（1）上至少设置有一个主动轮（2），所述底盘架（1）上还设置有一个或多个从动轮（3）；

所述主动轮（2）独立悬挂在底盘架（1）的下方，且所述主动轮（2）与底盘架（1）之间设置有减震装置（4）；

位于所述底盘架（1）前进方向的从动轮（3）与底盘架（1）之间设置有高度调节装置（5）；

所述高度调节装置（5）包括活动架（51）、调节弹簧（52）以及调节螺栓（53），所述底盘架（1）的底部转动设置有车轮安装座（12），所述活动架（51）转动安装在车轮安装座（12）上，所述调节螺栓（53）依次穿设活动架（51）和车轮安装座（12），且所述调节螺栓（53）与活动架（51）滑移配合，所述调节螺栓（53）与车轮安装座（12）螺纹配合，所述调节弹簧（52）套设在调节螺栓（53）上，且所述从动轮（3）转动安装在活动架（51）远离调节螺栓（53）的一端；

当所述从动轮（3）遇到障碍物时，所述从动轮（3）被抬起，所述调节弹簧（52）被压缩，当所述从动轮（3）越过障碍物后，所述调节弹簧（52）复位，所述从动轮（3）复位。

2.如权利要求1所述的一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，所述底盘架（1）的底部设置有悬臂座（11），所述减震装置（4）包括减震悬臂（41），所述减震悬臂（41）的一端安装在悬臂座（11）上，所述减震悬臂（41）的另一端自其与悬臂座（11）的连接处向底盘架（1）的外侧延伸，且所述主动轮（2）安装在减震悬臂（41）的另一端。

3.如权利要求2所述的一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，所述减震装置（4）还包括减震弹簧（42），所述减震弹簧（42）设置在悬臂座（11）和减震悬臂（41）之间。

4.如权利要求2所述的一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，所述减震悬臂（41）通过螺栓与悬臂座（11）连接，所述螺栓上套设有减震垫（43），且所述减震垫（43）位于悬臂座（11）和减震悬臂（41）之间。

5.如权利要求2所述的一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，所述减震悬臂（41）包括连接臂（411）和安装臂（412），所述连接臂（411）与安装臂（412）呈垂直安装，所述连接臂（411）远离安装臂（412）的一侧安装在悬臂座（11）上，所述主动轮（2）安装在安装臂（412）远离连接臂（411）的一侧。

6.如权利要求1所述的一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，所述车轮安装座（12）与底盘架（1）之间连接有减震胶垫（7）。

7.如权利要求1所述的一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，所述从动轮（3）在底盘架（1）运动方向的前部和后部分别设置有两个，且四个所述从动轮（3）以底盘架（1）的几何中心为对称点呈对称设置。

8.如权利要求1所述的一种用于机器人的移动底盘，其特征在于，所述主动轮（2）在底盘架（1）的中部间隔设置有两组，两组所述主动轮（2）上均设置有轮毂电机（21）。

9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的一种用于机器人的移动底盘，还包括机器人本体（6），所述机器人本体（6）安装在底盘架（1）的顶部。

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