CN214647421U - 一种机器人底盘悬挂装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机器人底盘悬挂装置及机器人，所述悬挂装置包括两个从动轮悬挂机构，两个从动轮悬挂机构分别对称地安装于所述机器人底盘并支撑所述机器人底盘；两个从动轮悬挂机构之间通过一扭力杆连接，所述机器人底盘的一端设有扭力架，所述扭力杆可转动地轴接于所述扭力架。本实用新型所述的机器人底盘悬挂装置不仅起到支撑作用，还可起到减震作用，从而提高机器人行走的稳定性和安全性。

Description

一种机器人底盘悬挂装置及机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，特别是涉及一种机器人底盘悬挂装置及机器人。

背景技术

随着社会的发展，现有的智能机器人越来越受到人们的青睐。机器人在行走的过程中，常常因路面情况复杂容易出现重心不稳的现象，导致机器人容易打滑、倾斜，甚至出现倾倒在地的不良现象，不仅影响机器人的行走、定位等精确度，还使得机器人的维修频率增加。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机器人底盘悬挂装置及机器人，机器人底盘悬挂装置不仅起到支撑作用，还可起到减震作用，从而提高机器人行走的稳定性和安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种机器人底盘悬挂装置，所述悬挂装置包括两个从动轮悬挂机构，两个从动轮悬挂机构分别对称地安装于所述机器人底盘并支撑所述机器人底盘；两个从动轮悬挂机构之间通过一扭力杆连接，所述机器人底盘的一端设有扭力架，所述扭力杆可转动地轴接于所述扭力架。

作为一种实施方式，所述扭力架上设有扭力转轴，所述扭力杆对应扭力转轴的位置设有通孔，所述扭力转轴的一端穿过扭力杆的通孔并抵靠在所述扭力杆的外侧面上。

作为一种实施方式，所述扭力转轴通过扭力轴承可转动地设置在所述扭力架上。

作为一种实施方式，所述两个从动轮悬挂机构分别包括从动减震器、从动架及从动轮，两个从动减震器分别连接于所述扭力杆的两端，两个从动轮分别可转动地连接于所述从动架上，且通过从动架与对应的从动减震器连接。

作为一种实施方式，所述从动减震器包括固定支座、从动减震轴及从动减震弹簧，所述固定支座连接于所述扭力杆，所述从动减震轴的一端穿过所述从动架，其另一端穿过所述固定支座；所述从动减震弹簧套设于所述从动减震轴，其两端分别抵接于所述从动架的顶部和固定支座的顶部，且所述从动减震轴的两端分别设有防止其脱离从动架和固定支座的限位部。

作为一种实施方式，所述机器人底盘还包括一对主动轮，所述一对主动轮安装于机器人底盘上，且与两个从动轮悬挂机构共同支撑所述机器人底盘。

作为一种实施方式，所述一对主动轮包括电机和主动轮，所述电机与所述主动轮驱动连接。

作为一种实施方式，所述电机为轮毂电机，该轮毂电机安装于所述主动轮的轮毂上。

本实用新型所述的机器人底盘悬挂装置，通过一对主动轮与两个从动轮悬挂机构共同支撑机器人底盘，由主动轮驱动机器人底盘的行走，两个从动轮悬挂机构不仅起到支撑作用，还可起到减震作用，从而提高机器人适应复杂路况的能力以及行走的稳定性和安全性。

进一步地，本实用新型还提供一种机器人，包括如上述实施例任一项所述的机器人底盘悬挂装置，还包括连接座和任务模块，所述任务模块通过连接座安装在所述机器人底盘上。本实用新型的机器人行走平稳，能够有效降低路面颠簸带来的不良现象。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型机器人底盘的立体示意图；

图2为本实用新型机器人底盘的底部示意图；

图3为本实用新型机器人底盘的爆炸图；

图4为本实用新型机器人底盘的顶盖打开示意图；

图5为本实用新型机器人底盘的外壳打开示意图；

图6为本实用新型机器人底盘的内部结构示意图；

图7为本实用新型机器人底盘的主动轮悬挂机构的结构示意图；

图8为本实用新型机器人底盘的从动轮悬挂机构的结构示意图；

图9为本实用新型机器人底盘的扭力架的结构示意图；

图10为本实用新型机器人的结构示意图；

图11为本实用新型机器人底盘的外壳卡槽与侧边框架凸台的连接示意图；

图12为本实用新型机器人底盘的主动轮悬挂机构的另一结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域的普通技术人员应能理解其他可能得实施方式以及本实用新型的优点。

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”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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，因此不能理解对本实用新型的限制。

请参阅图1至图10，图1为本实用新型机器人底盘的立体示意图；图2为本实用新型机器人底盘的底部示意图；图3为本实用新型机器人底盘的爆炸图；图4为本实用新型机器人底盘的顶盖打开示意图；图5为本实用新型机器人底盘的外壳打开示意图；图6为本实用新型机器人底盘的内部结构示意图；图7为本实用新型机器人底盘的主动轮悬挂机构的结构示意图；图8为本实用新型机器人底盘的从动轮悬挂机构的结构示意图；图9为本实用新型机器人底盘的扭力架的结构示意图；图10为本实用新型机器人的结构示意图；图11为本实用新型机器人底盘的外壳卡槽与侧边框架凸台的连接示意图；图12为本实用新型机器人底盘的主动轮悬挂机构的另一结构示意图。

如图1至图3和图10所示，本实施例提供一种机器人底盘100，包括骨架110和连接座200，所述骨架110的顶部向上设有若干根立柱120，每根立柱120的顶部向上设有螺纹柱121，所述连接座200底部对应立柱120的位置分别设有支撑腿210，每个支撑腿210上分别设有安装孔，所述连接座200通过支撑腿210上的安装孔套设于骨架110的螺纹柱121上；所述骨架110上固定有密封箱体130，密封箱体130，该密封箱体130内和/或外侧壁设置机器人运动所用到的电气元件，例如电池模块及底盘驱动模块。另外，该密封箱体130的顶部设有与底盘驱动模块电连接的探测雷达150。

如图4所示，在本实施例中，所述密封箱体130的两侧分别通过竖板141固定在所述骨架110两侧的内侧壁上。其中，所述密封箱体130的一端设有插拔模块131，所述插拔模块131与所述底盘驱动模块电连接；所述密封箱体130的两侧分别设有金属散热片132。采用这样的结构设计，底盘驱动模块便可通过插拔模块131快速与其它元器件进行连接，在保护底盘驱动模块的同时，提高了其与其它元器件连接的便利性；并且进一步地，通过两侧的金属散热片132，能够帮助密封箱体130的内部进行散热，使得密封箱体130内部的热量能够得到及时的疏散。

其中，所述密封箱体130包括上端开口的箱体和覆盖在箱体上端的箱盖133，所述箱盖133通过螺栓固定在所述箱体上。因此，当底盘驱动模块出现故障时，便可通过拆开箱盖133对其进行维修，而正常运行的情况下，通过箱盖133能够有效保护底盘驱动模块的密封性。

由此，本实施例的机器人底盘100，采用密封箱体130将底盘驱动模块等容易受损的核心元器件安装在密封箱体130的内部，将探测雷达150安装在密封箱体130的顶部，并且在密封箱体130的侧面设置插拔模块131，既可避免走线紊乱的问题，而且能够防止雨水渗透而产生的短路现象，提高了机器人底盘100的安全性能。

如图3所示，作为一种较佳的实施方式，本实施例的机器人底盘100还包括外壳300，所述外壳300的上端对应骨架110螺纹柱121的位置设有定位孔，所述外壳300通过定位孔对应套设于骨架110的螺纹柱121上；所述骨架110的两侧分别设有侧边框架160，所述外壳300两侧对应骨架110两侧侧边框架160的位置设有卡槽310，该外壳300通过两侧的卡槽310与骨架110两侧的侧边框架160卡接。

如图3、图4和图5所示，所述侧边框架160的顶部设有凸台170，所述外壳300通过两侧的卡槽310插接于骨架110两侧的侧边框架160的凸台170上。在本实施例中，侧边框架160包括把手外壳161、把手横杆162和把手拉杆163，所述把手横杆162的一端固定在把手外壳161的内侧壁上，其另一端固定在所述骨架110的顶部；所述把手拉杆163的一端固定在把手外壳161的底部，其另一端固定在所述骨架110的底部。而所述卡槽310设置于所述外壳300的内侧壁上，所述凸台170设置在所述把手外壳161的外侧面上，该凸台170为一平板结构。

如图11所示，在本实施例中，卡槽310为下端开口的槽体结构，该槽体结构固定于所述外壳300的内侧壁上，而凸台170为向上竖立的平板结构，由此，外壳300通过两侧的卡槽300可直接插接于侧边框架130的凸台170上。

由此，本实施例的机器人底盘100，采用骨架110与外壳300进行定位插接的连接方式，通过骨架110上方的螺纹柱121与外壳300的定位孔对准套接，并通过外壳300两侧的卡槽310与骨架110两侧的侧边框架160的凸台170对位插接，使得机器人底盘100与外壳300之间的拆装简便快速，从而降低外壳300与机器人底盘100之间的拆装难度；另外，通过定位插接的连接方式，避免了在外壳300上开孔打螺丝而导致外壳300的外观整体性受到破坏的问题，使得本实用新型的机器人底盘100更加美观。

进一步地，所述外壳300的中部设有开口，该开口处设有顶盖320，所述顶盖320对应立柱120的位置设有限位孔，所述顶盖320通过限位孔对应套设于骨架110的螺纹柱121上，且该顶盖320的外边缘覆盖于所述外壳300的开口。为了防止雨水从外壳300的中部开口处渗入机器人底盘100的内部，本实施例的顶盖320的外边缘处为弧形结构，该弧形结构覆盖于所述外壳300开口处的内边缘。

更进一步地，如图10所示，本实施例的连接座200通过支撑腿210上的安装孔套接于骨架110螺纹柱121上，并通过螺母将支撑腿210固定在螺纹柱121上，并且，连接座200的支撑腿210底部抵靠在外壳300和顶盖320上，使得外壳300与顶盖320的连接更加稳固。

在本实施例中，顶盖320的中部同样设有开口，所述探测雷达150通过一雷达支架151固定在所述密封箱体130的顶部，且该探测雷达150伸出顶盖320的开口外部，且该探测雷达150位于所述连接座200的下方。

作为一种较佳的实施方式，本实施例的骨架110为四方框架结构，所述骨架110的四个角顶部分别向上设有立柱120，每根立柱120的顶部向上设有螺纹柱121，所述外壳300上端对应骨架110四根螺纹柱121的位置分别设有定位孔，所述外壳300通过四个定位孔一一对应套设于骨架110的四个螺纹柱121上；相应地，所述顶盖320对应骨架110四根螺纹柱121的位置同样设有四个限位孔，所述顶盖320通过四个限位孔套设于骨架110的四个螺纹柱121上，其外边缘覆盖于所述外壳300的开口边缘；同理，所述连接座200底部对应骨架110四根螺纹柱121的位置分别设有四根支撑腿210，每根支撑腿210上均设有安装孔，该连接座200通过四个安装孔一一对应套设于骨架110的四个螺纹柱121上，且支撑腿210抵接于所述顶盖320的限位孔上。另外，本实施例的探测雷达150下端还套设有防水罩152，该防水罩152的底部抵接于所述顶盖320的上表面。

作为一种较佳的实施方式，如图3和图7所示，本实施例的机器人底盘100设有悬挂装置，所述悬挂装置包括两个主动轮悬挂机构400，两个主动轮悬挂机构400分别对称地安装于所述机器人底盘100并支撑所述机器人底盘100，所述主动轮悬挂机构400包括第一支架420、第二支架430和主动轮410，所述第一支架420的一端连接于所述机器人底盘100，其另一端轴接于所述第二支架430，所述第二支架430与第一支架420之间还通过一主动减震器440活动连接，该第二支架430的下端与所述主动轮410连接。其中，两个主动轮悬挂机构400通过一连接杆460连接。

具体地，如图12所示，所述主动减震器440包括主动减震轴441和主动减震弹簧，所述第一支架420与第二支架430的连接处均设有用于穿过主动减震轴441的通孔，该主动减震轴441的下端穿过通孔并抵靠在第二支架430上，其上端穿过通孔且所述主动减震弹簧套设于主动减震轴441的顶部与第一支架420之间。

本实施例的第二支架430的上端通过一滚珠转轴450可转动地轴接于所述第一支架420的下端，所述滚珠转轴450包括滚珠轴承及套设于滚珠轴承内的转动轴，该转动轴的两端分别穿过第一支架420的两侧且抵靠在第一支架420的外侧壁上。

另外，所述主动轮悬挂机构400还包括电机，所述电机与所述主动轮410驱动连接。在本实施例中，所述电机为轮毂电机，该轮毂电机安装于所述主动轮410的轮毂上，所述第二支架430的下端通过一车轴与所述主动轮410轴接。由此，轮毂电机与底盘驱动模块实现电连接后，便可通过底盘驱动模块驱动轮毂电机运作，进而驱动主动轮410转动。

在本实施例中，所述机器人底盘100还包括一对从动轮510，所述一对从动轮510安装于机器人底盘100上，且与两个主动轮悬挂机构400共同支撑所述机器人底盘100。由此，本实施例的机器人底盘100悬挂装置，通过一对从动轮510与两个主动轮悬挂机构400共同支撑机器人底盘100，由主动轮410驱动机器人底盘100的行走，两个主动轮悬挂机构400不仅起到支撑作用，还可起到减震作用，从而提高机器人适应复杂路况的能力以及行走的稳定性和安全性。

作为一种较佳的实施方式，如图3、图8和图9所示，本实施例的机器人底盘100悬挂装置还包括两个从动轮悬挂机构500，两个从动轮悬挂机构500分别对称地安装于所述机器人底盘100的骨架110并支撑所述机器人底盘100；两个从动轮悬挂机构500之间通过一扭力杆600连接，所述机器人底盘100的一端设有扭力架610，所述扭力杆600可转动地轴接于所述扭力架610。

在本实施例中，所述扭力架610上设有扭力转轴620，所述扭力杆600对应扭力转轴620的位置设有通孔，所述扭力转轴620的一端穿过扭力杆600的通孔并抵靠在所述扭力杆600的外侧面上。其中，所述扭力转轴620通过扭力轴承可转动地设置在所述扭力架610上。

所述两个从动轮悬挂机构500分别包括从动减震器520、从动架530及从动轮510，两个从动减震器520分别连接于所述扭力杆600的两端，两个从动轮510分别可转动地连接于所述从动架530上，且通过从动架530与对应的从动减震器520连接。

本实施例的从动减震器520包括固定支座521、从动减震轴522及从动减震弹簧，所述固定支座521连接于所述扭力杆600，所述从动减震轴522的一端穿过所述从动架530，其另一端穿过所述固定支座521；所述从动减震弹簧套设于所述从动减震轴522，其两端分别抵接于所述从动架530的顶部和固定支座521的顶部，且所述从动减震轴522的两端分别设有防止其脱离从动架530和固定支座521的限位部。

由此，本实施例的机器人底盘100通过两个从动轮悬挂机构500不仅起到支撑作用，还可起到减震作用；进一步地，通过扭力杆600的结构设计，能够有限平衡两个从动轮悬挂机构500收到的颠簸力，使得两个从动轮悬挂机构500的减震性能更好。

进一步地，本实施例的机器人底盘100悬挂装置包括两个主动轮悬挂机构400和两个从动轮悬挂机构500，两个主动轮悬挂机构400和两个从动轮悬挂机构500分别连接于所述机器人底盘100的骨架110并共同支撑机器人底盘100；这样一来，本实施例的机器人底盘100通过两个具有防震支撑作用的主动轮悬挂机构400和两个具有防震支撑作用的从动轮悬挂机构500作为行走支撑结构，能够有效提高机器人底盘100机器人适应复杂路况的能力以及行走时的稳定性和安全性。

作为一种较佳的实施方式，如图10所示，本实施例还提供一种机器人，所述机器人包括如上任一实施例所述的机器人底盘100，本实施例的机器人还包括任务模块700，所述任务模块700通过连接座200安装在机器人底盘100上。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型机器人底盘悬挂装置范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述悬挂装置包括两个从动轮悬挂机构，两个从动轮悬挂机构分别对称地安装于所述机器人底盘并支撑所述机器人底盘；两个从动轮悬挂机构之间通过一扭力杆连接，所述机器人底盘的一端设有扭力架，所述扭力杆可转动地轴接于所述扭力架。

2.根据权利要求1所述的机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述扭力架上设有扭力转轴，所述扭力杆对应扭力转轴的位置设有通孔，所述扭力转轴的一端穿过扭力杆的通孔并抵靠在所述扭力杆的外侧面上。

3.根据权利要求2所述的机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述扭力转轴通过扭力轴承可转动地设置在所述扭力架上。

4.根据权利要求1所述的机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述两个从动轮悬挂机构分别包括从动减震器、从动架及从动轮，两个从动减震器分别连接于所述扭力杆的两端，两个从动轮分别可转动地连接于所述从动架上，且通过从动架与对应的从动减震器连接。

5.根据权利要求4所述的机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述从动减震器包括固定支座、从动减震轴及从动减震弹簧，所述固定支座连接于所述扭力杆，所述从动减震轴的一端穿过所述从动架，其另一端穿过所述固定支座；所述从动减震弹簧套设于所述从动减震轴，其两端分别抵接于所述从动架的顶部和固定支座的顶部，且所述从动减震轴的两端分别设有防止其脱离从动架和固定支座的限位部。

6.根据权利要求1至5任一项所述的机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述机器人底盘还包括一对主动轮，所述一对主动轮安装于机器人底盘上，且与两个从动轮悬挂机构共同支撑所述机器人底盘。

7.根据权利要求6所述的机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述一对主动轮包括电机和主动轮，所述电机与所述主动轮驱动连接。

8.根据权利要求7所述的机器人底盘悬挂装置，其特征在于：

所述电机为轮毂电机，该轮毂电机安装于所述主动轮的轮毂上。

9.一种机器人，其特征在于：包括权利要求1至8任一项所述的机器人底盘悬挂装置，还包括连接座和任务模块，所述任务模块通过连接座安装在所述机器人底盘上。

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