CN215513129U - 一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，包括底盘底板，所述底盘底板上设置有驱动轮悬挂轮系和从动万向轮悬挂轮系，所述驱动轮悬挂轮系可对移动机器人的驱动轮进行减震，所述从动万向轮悬挂轮系可对移动机器人的从动轮进行减震。本实用新型底盘底板可以实现机器人全轮系减震，为驱动轮提供更好的抓地力，避免驱动轮因路面不平悬空，另外对智能机器人搭载精密电子元件提供保护，提高了智能机器人运行平稳性能。

Description

一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘

技术领域

本实用新型涉及机器人技术设备领域，具体为一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘。

背景技术

随着科技的发展，可移动智能机器人被应用于各行各业，它的出现给人们的生活和生产带来了极大的便利。机器人在行进的过程中难免会遇到坑洼不平，路况比较复杂的路面，面临越障，爬坡等较复杂的运行状态，将对智能机器人搭载的精密电子元件造成冲击，对整个智能机器人运行平稳性提出了更高的要求，目前很多机器人轮系悬挂底盘，只是针对驱动轮做悬挂减震，并且大多采用弹簧通过固定导向柱直上直下方式减震，智能机器人以一定速度越障时，接触到障碍物瞬间，冲击力通过驱动轮传递到导向槽与导向柱之间产生了径向力，并不是轴向力，起不到减震作用，只有当驱动轮通过障碍物最高点时，才起作用，另外从动轮不带减震，当从动轮越过障碍物落下时，同样硬着陆，减震效果不好。之于以上缺点，本实用新型采用前驱动轮摆臂式悬挂减震，后从动万向轮减震的悬挂底盘，很好的解决了之上所述缺点

实用新型内容

本实用新型提供了一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，采用前驱动轮摆臂式悬挂减震，后从动万向轮减震的悬挂底盘，很好的解决了之上所述缺点；

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，

包括底盘底板，所述底盘底板上设置有驱动轮悬挂轮系和从动万向轮悬挂轮系，所述驱动轮悬挂轮系可对移动机器人的驱动轮进行减震，所述从动万向轮悬挂轮系可对移动机器人的从动轮进行减震。

优选的，所述驱动轮悬挂轮系包括电机、摆臂托架、弹簧减震器、悬挂轮系支架、摆臂支架、驱动轮，所述电机的输出轴与所述驱动轮连接，所述电机可带动所述驱动轮转动，从而带动移动机器人整体进行移动，所述电机与所述驱动轮之间设置有摆臂托架，所述摆臂托架的侧壁设置有摆臂支架，所述摆臂托架的侧壁还倾斜设置有弹簧减震器的一端，所述弹簧减震器的另一端设置有悬挂轮系支架，所述驱动轮悬挂轮系经所述悬挂轮系支架、摆臂支架与所述底盘底板固定连接。

优选的，所述从动万向轮悬挂轮系包括固定支架、减震弹簧组件、万向轮支架、从动轮、旋转轴承组件，所述固定支架包括固定支架一面、固定支架二面、固定支架三面，所述固定支架二面呈倒U型结构，所述固定支架一面、固定支架三面固定设置在所述固定支架二面的侧壁上，所述固定支架与所述底盘底板通过所述固定支架一面、固定支架三面固定连接，所述固定支架二面设置有旋转轴承组件，所述旋转轴承组件上设置有从动轮，所述从动轮可跟随所述驱动轮同步转动，所述旋转轴承组件的侧壁设置有从动悬挂支架，所述从动悬挂支架上设置有减震弹簧组件的一端，所述减震弹簧组件的另一端与所述底盘底板的下表面固定连接，所述从动万向轮悬挂轮系经所述减震弹簧组件可对所述从动轮运行过程中的上下方向进行减震。

优选的，所述驱动轮悬挂轮系设置为两组，两组所述驱动轮悬挂轮系沿所述底盘底板的轴线对称设置，所述从动万向轮悬挂轮系设置为两组，两组所述从动万向轮悬挂轮系沿所述底盘底板的轴线对称设置。

优选的，所述弹簧减震器的倾斜角度设置为0-90°，倾斜设置所述弹簧减震器可使所述驱动轮的所受的震动力分解为水平与竖直方向的弹力，进而可对所述驱动轮运行过程中进行减震。

优选的，所述底盘底板的侧壁上设置有超声波传感器、控制器，所述超声波传感器、电机均与所述控制器电连接，所述超声波传感器可实时感应底盘底板与障碍物之间的距离，避免所述底盘底板与机器人与障碍物发生碰撞。

优选的，所述底盘底板与机器人在移动过程中包括以下步骤：

S1：所述超声波传感器用于检测所述底盘底板的侧壁与沿所述底盘底板前进方向的障碍物之间的距离，并向所述控制器发出与障碍物距离信号；

S2：所述控制器分别将所述障碍物距离信号与预设障碍物距离信号进行比对，当障碍物距离小于预设障碍物距离时，所述控制器控制所述电机反转，倒退至初始位置，避免底盘底板与障碍物发生碰撞，造成损坏。

本实用新型有益效果

本实用新型底盘底板可以实现机器人全轮系减震，为驱动轮提供更好的抓地力，避免驱动轮因路面不平悬空，另外对智能机器人搭载精密电子元件提供保护，提高了智能机器人运行平稳性能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型驱动轮悬挂轮系结构放大图。

图3为本实用新型从动万向轮悬挂轮系结构放大图。

图4为本实用新型运行状态下驱动轮悬挂轮系与从动万向轮悬挂轮系受力状态图。

图5为本实用新型具体实施方式中提供的控制器的控制原理示意图。

附图标记说明：1-底盘底板，2-驱动轮悬挂轮系，3-从动万向轮悬挂轮系，4-电机，5-摆臂托架，6-弹簧减震器，7-悬挂轮系支架，8-摆臂支架，9-驱动轮，10-固定支架，11-减震弹簧组件，12-万向轮支架，13-从动轮，14-旋转轴承组件，15-超声波传感器，16-控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-图5所示，本实用新型提供了一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，

包括底盘底板1，所述底盘底板1上设置有驱动轮悬挂轮系2和从动万向轮悬挂轮系3，所述驱动轮悬挂轮系2可对移动机器人的驱动轮进行减震，所述从动万向轮悬挂轮系3可对移动机器人的从动轮进行减震，所述驱动轮悬挂轮系2包括电机4、摆臂托架5、弹簧减震器6、悬挂轮系支架7、摆臂支架8、驱动轮9，所述电机4的输出轴与所述驱动轮9连接，所述电机4可带动所述驱动轮9转动，从而带动移动机器人整体进行移动，所述电机4与所述驱动轮9之间设置有摆臂托架5，所述摆臂托架5的侧壁设置有摆臂支架8，所述摆臂托架5的侧壁还倾斜设置有弹簧减震器6的一端，所述弹簧减震器6的另一端设置有悬挂轮系支架7，所述驱动轮悬挂轮系2经所述悬挂轮系支架7、摆臂支架8与所述底盘底板1固定连接，所述弹簧减震器6的倾斜角度设置为0-90°，倾斜设置所述弹簧减震器6可使所述驱动轮9的所受的震动力分解为水平与竖直方向的弹力，进而可对所述驱动轮9运行过程中进行减震，在本实施例中，所述弹簧减震器6的倾斜角度设置为45°，从而使震动力分解更加均匀，提供机器人行驶过程中的稳定性；

所述从动万向轮悬挂轮系3包括固定支架10、减震弹簧组件11、万向轮支架12、从动轮13、旋转轴承组件14，所述固定支架10包括固定支架一面、固定支架二面、固定支架三面，所述固定支架二面呈倒U型结构，所述固定支架一面、固定支架三面固定设置在所述固定支架二面的侧壁上，所述固定支架10与所述底盘底板1通过所述固定支架一面、固定支架三面固定连接，所述固定支架二面设置有旋转轴承组件14，所述旋转轴承组件14上设置有从动轮13，所述从动轮13可跟随所述驱动轮9同步转动，所述旋转轴承组件14的侧壁设置有从动悬挂支架，所述从动悬挂支架上设置有减震弹簧组件11的一端，所述减震弹簧组件11的另一端与所述底盘底板1的下表面固定连接，所述从动万向轮悬挂轮系3经所述减震弹簧组件11可对所述从动轮13运行过程中的上下方向进行减震，所述驱动轮悬挂轮系2设置为两组，两组所述驱动轮悬挂轮系2沿所述底盘底板1的轴线对称设置，所述从动万向轮悬挂轮系3设置为两组，两组所述从动万向轮悬挂轮系3沿所述底盘底板1的轴线对称设置；

当驱动轮9带动机器人以一定速度越障时，接触到障碍物瞬间，冲击力通过驱动轮9传递到导向槽与导向柱之间产生了震动力，由于倾斜设置弹簧减震器6与摆臂托架5可使驱动轮9的所受的震动力分解为水平与竖直方向的弹力，进而可对驱动轮9运行过程中进行减震，且，从动轮13为万向轮悬挂减震，使从动轮13同步具有减震功能，实现了机器人全轮系减震，提高了智能机器人运行平稳性能；

所述底盘底板1的侧壁上设置有超声波传感器15、控制器16，所述超声波传感器15、电机4均与所述控制器16电连接，所述超声波传感器15可实时感应底盘底板1与障碍物之间的距离，避免所述底盘底板1与机器人与障碍物发生碰撞，控制器16为NI CompactRIO控制器，控制器16电连接有PCB线路板及无线通信模块(wifi)，底盘底板1上内设置有与PCB线路板电连接的电源模块，为电机4提供电源，无线通信模块(wifi)进行无线数据传输，通过NI CompactRIO控制器16进行数据处理，可根据输入的程序及指令进行分析处理并输出信号，对电机4进行控制；

所述底盘底板1与机器人在移动过程中包括以下步骤：

S1：所述超声波传感器15用于检测所述底盘底板1的侧壁与沿所述底盘底板1前进方向的障碍物之间的距离，并向所述控制器16发出与障碍物距离信号；

S2：所述控制器16分别将所述障碍物距离信号与预设障碍物距离信号进行比对，当障碍物距离小于预设障碍物距离时，所述控制器16控制所述电机4反转，倒退至初始位置，避免底盘底板1与障碍物发生碰撞，造成损坏。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，其特征在于，

包括底盘底板，所述底盘底板上设置有驱动轮悬挂轮系和从动万向轮悬挂轮系，所述驱动轮悬挂轮系可对移动机器人的驱动轮进行减震，所述从动万向轮悬挂轮系可对移动机器人的从动轮进行减震；

所述驱动轮悬挂轮系包括电机、摆臂托架、弹簧减震器、悬挂轮系支架、摆臂支架、驱动轮，所述电机的输出轴与所述驱动轮连接，所述电机可带动所述驱动轮转动，从而带动移动机器人整体进行移动，所述电机与所述驱动轮之间设置有摆臂托架，所述摆臂托架的侧壁设置有摆臂支架，所述摆臂托架的侧壁还倾斜设置有弹簧减震器的一端，所述弹簧减震器的另一端设置有悬挂轮系支架，所述驱动轮悬挂轮系经所述悬挂轮系支架、摆臂支架与所述底盘底板固定连接；

所述从动万向轮悬挂轮系包括固定支架、减震弹簧组件、万向轮支架、从动轮、旋转轴承组件，所述固定支架包括固定支架一面、固定支架二面、固定支架三面，所述固定支架二面呈倒U型结构，所述固定支架一面、固定支架三面固定设置在所述固定支架二面的侧壁上，所述固定支架与所述底盘底板通过所述固定支架一面、固定支架三面固定连接，所述固定支架二面设置有旋转轴承组件，所述旋转轴承组件上设置有从动轮，所述从动轮可跟随所述驱动轮同步转动，所述旋转轴承组件的侧壁设置有从动悬挂支架，所述从动悬挂支架上设置有减震弹簧组件的一端，所述减震弹簧组件的另一端与所述底盘底板的下表面固定连接，所述从动万向轮悬挂轮系经所述减震弹簧组件可对所述从动轮运行过程中的上下方向进行减震。

2.根据权利要求1所述的一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，其特征在于，

所述驱动轮悬挂轮系设置为两组，两组所述驱动轮悬挂轮系沿所述底盘底板的轴线对称设置，所述从动万向轮悬挂轮系设置为两组，两组所述从动万向轮悬挂轮系沿所述底盘底板的轴线对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，其特征在于，

所述弹簧减震器的倾斜角度设置为0-90°，倾斜设置所述弹簧减震器可使所述驱动轮的所受的震动力分解为水平与竖直方向的弹力，进而可对所述驱动轮运行过程中进行减震。

4.根据权利要求1所述的一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，其特征在于，

所述底盘底板的侧壁上设置有超声波传感器、控制器，所述超声波传感器、电机均与所述控制器电连接，所述超声波传感器可实时感应底盘底板与障碍物之间的距离，避免所述底盘底板与机器人与障碍物发生碰撞。

5.根据权利要求4所述的一种可移动机器人全轮系悬挂减震底盘，其特征在于，

所述底盘底板与机器人在移动过程中包括以下步骤：

S1：所述超声波传感器用于检测所述底盘底板的侧壁与沿所述底盘底板前进方向的障碍物之间的距离，并向所述控制器发出与障碍物距离信号；

S2：所述控制器分别将所述障碍物距离信号与预设障碍物距离信号进行比对，当障碍物距离小于预设障碍物距离时，所述控制器控制所述电机反转，倒退至初始位置，避免底盘底板与障碍物发生碰撞，造成损坏。

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