CN215149032U - 一种悬架系统及机器人 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于机器人技术领域，特别是涉及一种悬架系统及机器人。该悬架系统包括底板、驱动轮、减震器、后摆臂以及转动安装在所述底板上的后万向轮；所述减震器联动所述驱动轮及所述后万向轮；所述后摆臂包括呈预设夹角且相互连接的第一连接臂和第二连接臂；所述第一连接臂远离所述第二连接臂的一端转动连接所述减震器；所述第二连接臂的一端转动安装在所述底板上，所述后万向轮安装在所述第二连接臂的另一端。本实用新型中，该悬架系统提高了机器人的平稳性和越过障碍的能力，有利于机器人在更为复杂的环境中行驶，保证了机器人的移动能力。

Description

一种悬架系统及机器人
技术领域
本实用新型属于机器人技术领域，特别是涉及一种悬架系统及机器人。
背景技术
工业自动化和机械化的发展使得大量机器人应用在人们的社会生活和生产之中，它可以代替或者协助人们的工作。机器人在工作的过程中，不可避免的需要越过一些障碍物，机器人在越过障碍物时，会对机器人产生一定的震动，从而造成机器人移动的平稳性低。此时，机器人的悬架系统可以吸收机器人越过障碍物时所产生的震动，保证机器人平稳正常的运行。但是，现有技术中的机器人悬架系统在越过障碍物时，对机器人的平顺性和减震能力还比较低，不能保证机器人平稳越过比较大的障碍物。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中机器人悬架系统的平顺性和减震能力低等技术问题，提供了一种悬架系统及机器人。
鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种悬架系统，包括底板、驱动轮、减震器、后摆臂以及转动安装在所述底板上的后万向轮；所述减震器联动所述驱动轮及所述后万向轮；所述后摆臂包括呈预设夹角且相互连接的第一连接臂和第二连接臂；所述第一连接臂远离所述第二连接臂的一端转动连接所述减震器；所述第二连接臂的一端转动安装在所述底板上，所述后万向轮安装在所述第二连接臂的另一端。
可选地，所述悬架系统还包括前摆臂，所述前摆臂一端转动安装在所述底板上，所述前摆臂的另一端连接所述驱动轮。
可选地，所述悬架系统还包括第一转轴和安装在所述底板上的第一固定座；所述前摆臂的一端设有用于安装所述第一固定座的夹紧槽；所述第一固定座上设有第一通孔，所述夹紧槽的两侧壁上设有第二通孔，所述前摆臂通过穿过所述第一通孔和所述第二通孔的转轴转动安装在所述第一固定座上。
可选地，所述减震器包括安装部和安装在所述安装部上的减震弹簧；所述安装部的一端安装在所述驱动轮上，所述安装部的另一端连接所述第一连接臂；所述预设夹角的取值范围为90度至180度。
可选地，所述悬架系统还包括第二转轴和安装在所述底板上的第二安装座；所述第二安装座上设有第三通孔，所述第二连接臂上设有第四通孔，所述第二连接臂通过穿过所述第三通孔和所述第四通孔的第二转轴转动安装在所述第二安装座上。
可选地，所述底板上设有第五通孔，所述后万向轮穿过所述第五通孔安装在所述第二连接臂上。
可选地，所述悬架系统还包括固定板，所述后万向轮通过所述固定板安装在所述第二连接臂上。
可选地，所述悬架系统还包括均安装在所述底板上的万向轮减震总成和前万向轮；所述万向轮总成与所述前万向轮相对设置。
可选地，所述前万向轮设置在所述底板的下方，所述后万向轮设置在所述底板的上方。
本实用新型另一实施例还提供了一种机器人，包括机器人本体和上述的悬架系统，所述悬架系统安装在所述机器人本体的底部。
本实用新型中，所述后摆臂包括呈预设夹角且相互连接的第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂远离所述第二连接臂的一端转动连接所述减震器；所述第二连接臂的一端转动安装在所述底板上，所述后万向轮安装在所述第二连接臂的另一端；从而所述后摆臂以与底板转动连接的部位为转轴转动，形成一个跷跷板机构，并且驱动轮通过减震器连接所述第一连接臂，所述驱动轮和所述后万向轮分别连接在该跷跷板机构的两端，当机器人越过障碍物时，当驱动轮往下摆动时，所述后万向轮在后摆臂的作用下将被往上摆动，当驱动轮往上摆动时，所述后万向轮在后摆臂的作用下将被往下摆动，从而提高了机器人的平稳性和越过障碍的能力，有利于机器人在更为复杂的环境中行驶，保证了机器人的移动能力。另外，通过调整所述后摆臂的转轴的位置，可以改变所述驱动轮和所述后万向轮对地面的压力比例，进一步改善了悬架系统的爬坡和越障碍的能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型一实施例提供的悬架系统的结构示意图；
图2是本实用新型一实施例提供的悬架系统在平地运行时的示意图；
图3是本实用新型一实施例提供的悬架系统在越过障碍物时的示意图。
说明书中的附图标记如下：
1、悬架系统；11、底板；111、通槽；112、第五通孔；12、驱动轮；13、减震器；14、后摆臂；141、第一连接臂；142、第二连接臂；15、后万向轮；16、前摆臂；161、夹紧槽；17、第一转轴；18、第一固定座；19、第二转轴；100、第二安装座；101、固定板；102、万向轮减震总成；103、前万向轮。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”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，因此不能理解为本实用新型的限制。
如图1至图3所示，本实用新型一实施提供的包括底板11、驱动轮12、减震器13、后摆臂14以及转动安装在所述底板11上的后万向轮15；所述减震器13联动所述驱动轮12及所述后万向轮15；所述后摆臂14包括呈预设夹角且相互连接的第一连接臂141和第二连接臂142；所述第一连接臂141远离所述第二连接臂142的一端转动连接所述减震器13；所述第二连接臂142的一端转动安装在所述底板11上，所述后万向轮15安装在所述第二连接臂142的另一端。可以理解地，所述第一连接臂141和所述第二连接臂142的连接处与所述底板11转动连接；作为优选，所述预设夹角的取值范围为90度至180度；即所述第一连接臂141和所述第二连接臂142之间的夹角可以根据实际需求而确定，比如120度、140度、160度等。进一步地，所述驱动轮12位于所述后万向轮15的前方，所述驱动轮12可以给机器人运动提供动力。
具体地，所述驱动轮12、所述减震器13、所述后摆臂14以及所述后万向轮15设置有两个，分别位于所述底板11的左右两侧。
本实用新型中，所述后摆臂14包括呈预设夹角且相互连接的第一连接臂141和第二连接臂142，所述第一连接臂141远离所述第二连接臂142的一端转动连接所述减震器13；所述第二连接臂142的一端转动安装在所述底板11上，所述后万向轮15安装在所述第二连接臂142的另一端；从而所述后摆臂14以与底板11转动连接的部位为转轴转动，形成一个跷跷板机构，并且驱动轮12通过减震器13连接所述第一连接臂141，所述驱动轮12和所述后万向轮15分别连接在该跷跷板机构的两端。当机器人越过障碍物时，比如机器人通过地面的低洼区域时，驱动轮12往下摆动，所述后万向轮15在后摆臂14的作用下将被动往上摆动；又比如机器人通过地面上的台阶时，驱动轮12往上摆动，所述后万向15轮在后摆臂14的作用下将被动往下摆动，从而提高了机器人的平稳性和越过障碍的能力，有利于机器人在更为复杂的环境中行驶，保证了机器人的移动能力。另外，通过调整所述后摆臂14的转轴的位置(也即调所述第一连接臂141和所述第二连接臂142的长度，也即改变该翘翘板机构两侧摆动臂的比例长度)，可以改变所述驱动轮12和所述后万向轮15对地面的压力比例，进一步改善了悬架系统1的爬坡和越障碍的能力。
在一实施例中，如图1所示，所述悬架系统1还包括前摆臂16，所述前摆臂16一端转动安装在所述底板11上，所述前摆臂16的另一端连接所述驱动轮12。可以理解地，所述驱动轮12以所述前摆臂16与所述底板11转动连接的部位为转动轴进行上下摆动，提高了驱动轮12的越障碍能力。另外，所述前摆臂16布置在所述驱动轮12的前方，所述后摆臂14布置在所述驱动轮12的后方，从而该悬架系统1前端连接所述前摆臂16，后端连接所述后摆臂14，在机器人运动过程中，所有的轮子均可以吸收冲击的减震能力，保证了机器人的平稳性。
在一实施例中，如图1所示，所述悬架系统1还包括第一转轴17和安装在所述底板11上的第一固定座18；所述前摆臂16的一端设有用于安装所述第一固定座18的夹紧槽161；所述第一固定座18上设有第一通孔，所述夹紧槽161的两侧壁上设有第二通孔，所述前摆臂16通过穿过所述第一通孔和所述第二通孔的转轴转动安装在所述第一固定座18上。可以理解地，所述第一固定座18安装在所述夹紧槽161中，所述第一转轴17穿过所述前摆臂16和所述第一固定座18，从而所述前摆臂16以第一转轴17进行上下转动，本实用新型中，该悬架系统1的结构简单，安装方便，制造成本低。
在一实施例中，如图1所示，所述底板11上设有通槽111，所述驱动轮12穿过所述通槽111安装在所述前摆臂16上。可以理解地，所述通槽111的设置不仅可以减小悬架系统1的重量，还为所述驱动轮12的转动提供了运动空间。
在一实施例中，如图1所示，所述减震器13包括安装部和安装(通过螺钉连接、焊接等方式安装)在所述安装部上的减震弹簧；所述安装部的一端安装(通过螺钉连接、焊接等方式安装)在所述驱动轮12上，所述安装部的另一端连接(螺钉连接、焊接等)所述第一连接臂141。可以理解地，所述减震器13为螺旋减震弹簧式的减震器，其结构简单，制造成本低。
在一实施例中，如图1所示，所述悬架系统1还包括第二转轴19和安装在所述底板11上的第二安装座100；所述第二安装座100上设有第三通孔，所述第二连接臂142上设有第四通孔，所述第二连接臂142通过穿过所述第三通孔和所述第四通孔的第二转轴19转动安装在所述第二安装座100上。具体地，所述第二安装座100远离所述底板11的一端设有凸出部，所述第二连接臂142上设有用于安装所述凸出部的第一安装孔；所述凸出部上设有所述第三通孔，所述第一安装孔的两侧壁上设有所述第四通孔，所述凸出部伸入所述第一安装孔之后，再通过穿过所述第三通孔和所述第四通孔的第二转轴19与所述第二连接臂142转动连接。可以理解地，第二转轴19穿过所述第二连接臂142和所述凸块，从而所述后摆臂14以所述第二转轴19为中心进行上下摆动。本实用新型中，该悬架系统1的结构简单，安装方便，制造成本低。
在一实施例中，如图1所示，所述底板11上设有第五通孔112，所述后万向轮15穿过所述第五通孔112安装在所述第二连接臂142上。可以理解地，所述第五通孔112不仅可以降低该悬架系统1的重量，还可以限制所述后万向轮15的运动范围，避免了所述后万向轮15跑偏，提高了机器人的稳定性。
在一实施例中，如图1所示，所述悬架系统1还包括固定板101，所述后万向轮15通过所述固定板101安装在所述第二连接臂142上。可以理解地，所述固定板101可以将所述后万向轮15固定在所述第二连接臂142上，便于所述后万向轮15的安装。
在一实施例中，如图2和图3所示，所述悬架系统1还包括均安装在所述底板11上的万向轮减震总成和前万向轮103；所述万向轮总成与所述前万向轮103相对设置。可以理解地，所述前万向轮103安装在所述底板11的下方，所述后万向轮15安装在所述底板11的上方，所述万向轮减震总成可以吸收所述前万向轮103运动时所产生的震动，进而进一步提高了机器人运动时的平稳性。
在一实施例中，所述前万向轮103设置在所述底板11的下方，所述后万向轮15设置在所述底板11的上方。可以理解地，所述前万向轮103安装在所述底板11的底部，所述后万向轮15穿过所述底板连接所述后摆臂14(也即所述后万向轮设置在所述底板的上方)。本实用新型中，该悬架系统1的结构简单，运动稳定。
本实用新型另一实施例还提供了一种机器人，包括机器人本体(图未示)和上述的悬架系统1，所述悬架系统1安装(通过卡接、螺钉连接等)在所述机器人本体的底部。可以理解地，所述悬架系统1低了带动机器人运动，以及保证机器人运动时的平稳性。
以上仅为本实用新型的悬架系统的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬架系统，其特征在于，包括底板、驱动轮、减震器、后摆臂以及转动安装在所述底板上的后万向轮；所述减震器联动所述驱动轮及所述后万向轮；所述后摆臂包括呈预设夹角且相互连接的第一连接臂和第二连接臂；所述第一连接臂远离所述第二连接臂的一端转动连接所述减震器；所述第二连接臂的一端转动安装在所述底板上，所述后万向轮安装在所述第二连接臂的另一端。
2.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述悬架系统还包括前摆臂，所述前摆臂一端转动安装在所述底板上，所述前摆臂的另一端连接所述驱动轮。
3.根据权利要求2所述的悬架系统，其特征在于，所述悬架系统还包括第一转轴和安装在所述底板上的第一固定座；所述前摆臂的一端设有用于安装所述第一固定座的夹紧槽；所述第一固定座上设有第一通孔，所述夹紧槽的两侧壁上设有第二通孔，所述前摆臂通过穿过所述第一通孔和所述第二通孔的转轴转动安装在所述第一固定座上。
4.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述减震器包括安装部和安装在所述安装部上的减震弹簧；所述安装部的一端安装在所述驱动轮上，所述安装部的另一端连接所述第一连接臂；所述预设夹角的取值范围为90度至180度。
5.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述悬架系统还包括第二转轴和安装在所述底板上的第二安装座；所述第二安装座上设有第三通孔，所述第二连接臂上设有第四通孔，所述第二连接臂通过穿过所述第三通孔和所述第四通孔的第二转轴转动安装在所述第二安装座上。
6.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述底板上设有第五通孔，所述后万向轮穿过所述第五通孔安装在所述第二连接臂上。
7.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述悬架系统还包括固定板，所述后万向轮通过所述固定板安装在所述第二连接臂上。
8.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述悬架系统还包括均安装在所述底板上的万向轮减震总成和前万向轮；所述万向轮减震总成设置在所述前万向轮的上方。
9.根据权利要求8所述的悬架系统，其特征在于，所述前万向轮设置在所述底板的下方，所述后万向轮设置在所述底板的上方。
10.一种机器人，其特征在于，包括机器人本体和权利要求1至9任意一项所述的悬架系统，所述悬架系统安装在所述机器人本体的底部。
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