CN214325249U - 三轮轮式机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三轮轮式机器人底盘，包括底盘主体和轮毂电机，一对轮毂电机分设于底盘主体两侧，其特征在于：它还包括万向轮组件、摆臂和减振机构；万向轮组件包括轮架和滚轮，一对滚轮对称设置于轮架两侧，轮架通过轴承装配于摆臂下能够绕轴向转动，摆臂通过减振机构与所述底盘主体相连，万向轮组件与一对所述轮毂电机呈三角形布置。将万向轮组件与一对轮毂电机呈三角形布置，从而保证转向的灵活性。另一方面将万向轮组件通过减振机构与底盘主体安装，提高减振效果，提高稳定性，并且将万向轮组件设置为包括一对滚轮，增宽轮面从而进一步提高稳定性。

Description

三轮轮式机器人底盘

技术领域

本实用新型属于机器人底盘技术领域，特别是涉及一种三轮轮式机器人底盘。

背景技术

近几年，机器人广泛出现在公众视野，其中大部分机器人底盘为四轮底盘和六轮底盘。

其中四轮配置基本如下：二轮毂电机、二万向轮或四轮毂电机和舵机转动。这种配置有良好的稳定性，但是灵活性不足，不适宜室内人工移动。

六轮配置为：二轮毂电机、四个万向轮或六轮毂电机和四个转向舵机。灵活性更不足，转向和移动更加困难。在增加多个舵机和多个万向轮和其底盘空间压缩严重，其机器人不适合室内。

而三轮配置的机器人，其基本采用二轮毂电机、万向轮或者二轮子、二减速电机和一个万向轮，没有减振系统，其稳定性和减震性不好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种灵活性强、稳定性好的三轮轮式机器人底盘。

本实用新型提供的这种三轮轮式机器人底盘，包括底盘主体和轮毂电机，一对轮毂电机分设于底盘主体两侧，它还包括万向轮组件、摆臂和减振机构；万向轮组件包括轮架和滚轮，一对滚轮对称设置于轮架两侧，轮架通过轴承装配于摆臂下能够绕轴向转动，摆臂通过减振机构与所述底盘主体相连，万向轮组件与一对所述轮毂电机呈三角形布置。

所述轮架包括平板和立板，立板位于平板下，一对所述滚轮通过轮轴分别连接于立板两侧；轮架通过装配于平板上的轴承与所述摆臂相连。

所述滚轮包括轮轴和轮体，轮轴设置于所述立板的中心，轮体与轮轴之间设有轴承，轴承外圈外设限位板以与轮体紧固。

所述滚轮为PU轮。

所述摆臂为V型臂，其顶端下设插入所述轴承内的对锁套，其底端设有豁口以便与所述减振机构装配。

所述减振机构包括压簧支座、压簧和减振座；压簧支座与所述底盘主体可拆卸连接，减振座的一端通过压簧与压簧支座相连、另一端与所述摆臂相连。

所述减振机构还包括微调螺杆和调节螺母；微调螺杆同轴设置于所述压簧内，一端与所述减振座相连，另一端穿过压簧支座通过调节螺母锁紧。

本实用新型将万向轮组件与一对轮毂电机呈三角形布置，从而保证转向的灵活性。另一方面将万向轮组件通过减振机构与底盘主体安装，提高减振效果，提高稳定性，并且将万向轮组件设置为包括一对滚轮，增宽轮面从而进一步提高稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例的轴测爆炸示意图。

图2为本优选实施例另一角度的轴测爆炸示意图。

图3为图2中万向轮组件的放大示意图。

图示序号：

1—底盘主体；

2—轮毂电机；

3—减振机构，31—压簧支座，32—压簧，33—减振座，34—微调螺杆，35—调节螺母；

4—摆臂，41—豁口，42—锁套；

5—万向轮组件，

51—轮架、511—平板、512—立板，

52—滚轮、521—轮轴、522—轮体，

53—轴承，54—限位板。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例公开的这种三轮轮式机器人底盘，包括底盘主体1、轮毂电机2、减振机构3、摆臂4和万向轮组件5。一对轮毂电机2分别设于底盘主体1尾端两侧，二个轮毂电机，其旋转运动模式为二轮差速运动，从而实现旋转。万向轮组件5通过摆臂4、减振机构3连接于底盘主体的前端中部；万向轮组件5和两轮毂电机2呈三角形布置，从而具有较好的灵活性，能够便于在室内使用。

减振机构3包括压簧支座31、压簧32、减振座33、微调螺杆34和调节螺母35。压簧支座31为U型座，其端板与底盘主体通过紧固件装配，其内设压簧套用以连接压簧32。压簧32的另一端与减振座33相连。同时将微调螺杆34的一端与减振座相连，微调螺杆同轴套于压簧内，另一端穿过压簧支座和底盘主体后通过调节螺母35锁紧，转动锁紧螺母即可调节减振座与压簧支座的相对距离，从而调节压簧的长度，便于调整阻尼系数，以适应不同机器人重量。微调螺杆选用3-M8减震调节螺丝，其牙距为1.5，而压簧的弹性系数选用K＝261.5N/MM，相当与调节螺母每转一圈提高F＝KX＝261.5*1.5＝392.25N,相当于每转一圈提供的弹力为392.25N约为40kg，能足够满足40kg以上的机器人减震。

摆臂4为V型臂，其底端设有豁口41以便与减振机构的减振座装配，其顶端下设对锁套42以便与万向轮组件5装配。

如图3所示，万向轮组件5包括轮架51和滚轮52。轮架51包括平板511和立板512，立板中心设有通孔用以装配滚轮，立板位于平板下。滚轮52包括轮轴521和轮体522，轮轴设置于立板的中心，轮体套于轮轴外，并在轮体与轮轴之间设有轴承53，同时在轴承外圈外设限位板54以与轮体紧固。两个滚轮单独工作，互不干涉。本万向轮组件与单轮相比，轮面宽度宽，在旋转运动与直线运动时，接触地面更多，其静摩擦系数越大，其平衡性更稳。而在其旋转运动时，其外圈转动，内圈不转，在机器人运动转向更能实现精准控制，能减少其接触面积，降低滚动摩擦系数，从而减少驱动轮毂电机扭力，从而实现运动转向更精准控制与转动发出停止止令更容易停止。

本实用新型将万向轮组件与一对轮毂电机呈三角形布置，从而保证转向的灵活性，以便在室内使用。另一方面将万向轮组件通过减振机构与底盘主体安装，提高减振效果，提高稳定性，并且将万向轮组件设置为包括一对滚轮，增宽轮面从而进一步提高稳定性，适用于室内不平坦环境，比普通三轮轮式底盘更稳定、越障性能更好。

Claims (7)

1.一种三轮轮式机器人底盘，包括底盘主体和轮毂电机，一对轮毂电机分设于底盘主体两侧，其特征在于：它还包括万向轮组件、摆臂和减振机构；万向轮组件包括轮架和滚轮，一对滚轮对称设置于轮架两侧，轮架通过轴承装配于摆臂下能够绕轴向转动，摆臂通过减振机构与所述底盘主体相连，万向轮组件与一对所述轮毂电机呈三角形布置。

2.如权利要求1所述的三轮轮式机器人底盘，其特征在于：所述轮架包括平板和立板，立板位于平板下，一对所述滚轮通过轮轴分别连接于立板两侧；轮架通过装配于平板上的轴承与所述摆臂相连。

3.如权利要求2所述的三轮轮式机器人底盘，其特征在于：所述滚轮包括轮轴和轮体，轮轴设置于所述立板的中心，轮体与轮轴之间设有轴承，轴承外圈外设限位板以与轮体紧固。

4.如权利要求1所述的三轮轮式机器人底盘，其特征在于：所述滚轮为PU轮。

5.如权利要求2所述的三轮轮式机器人底盘，其特征在于：所述摆臂为V型臂，其顶端下设插入所述轴承内的对锁套，其底端设有豁口以便与所述减振机构装配。

6.如权利要求5所述的三轮轮式机器人底盘，其特征在于：所述减振机构包括压簧支座、压簧和减振座；压簧支座与所述底盘主体可拆卸连接，减振座的一端通过压簧与压簧支座相连、另一端与所述摆臂相连。

7.如权利要求6所述的三轮轮式机器人底盘，其特征在于：所述减振机构还包括微调螺杆和调节螺母；微调螺杆同轴设置于所述压簧内，一端与所述减振座相连，另一端穿过压簧支座通过调节螺母锁紧。

Images