CN215687548U - 底盘悬挂系统及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人技术领域，特别是涉及一种底盘悬挂系统及扫地机器人。该底盘悬挂系统包括底板、驱动轮和悬挂组件；悬挂组件包括安装块、连接支架、第一连杆、第二连杆以及减震件；驱动轮安装在安装块上，减震件的一端连接安装块，减震件的另一端连接底板；连接支架安装在底板上；第一连杆的一端转动连接在连接支架上，第一连杆的另一端转动连接在安装块上，第二连杆的一端转动连接在连接支架上，第二连杆的另一端转动连接在安装块上，第一连杆、连接支架、第二连杆以及安装块构成四连杆机构，且所述第一连杆和所述第二连杆在靠近所述安装块的一端形成的夹角为锐角。本实用新型中，底盘悬挂系统提高了机器人运动时的可靠性和稳定性。

Description

底盘悬挂系统及扫地机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，特别是涉及一种底盘悬挂系统及扫地机器人。

背景技术

随着自动化技术和人工智能技术的发展，智能机器人的需求越来越广泛。其中，扫地机器人能够自动扫除地面上的垃圾，为人们的生活带来了极大地便利。清洁模块作为扫地机器人的工作部件，其在工作状态需要与地面接触，从而扫除地面上垃圾。

可在地面上移动属于机器人的基本性能需求，而且机器人移动过程中的稳定性取决于机器人的底盘系统。现有技术中，机器人一般采用固定式底盘结构，在机器人移动的过程中，底盘下方的驱动轮仅仅能带动机器人移动。但是，机器人移动过程中，如果遇到障碍物或小台阶时，无法保证驱动轮紧贴着地面，从而不能给机器人提供一个安全、稳定的移动状态。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中机器人移动过程中无法保证驱动轮紧贴着地面，而造成的机器人行走不稳定等技术问题，提供了一种底盘悬挂系统及扫地机器人。

鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种底盘悬挂系统，包括底板、驱动轮和悬挂组件；所述悬挂组件包括安装块、连接支架、第一连杆、第二连杆以及减震件；所述驱动轮安装在所述安装块上，所述减震件的一端连接所述安装块，所述减震件的另一端连接所述底板；所述连接支架安装在所述底板上；

所述第一连杆的一端转动连接在所述连接支架上，所述第一连杆的另一端转动连接在所述安装块上，所述第二连杆的一端转动连接在所述连接支架上，所述第二连杆的另一端转动连接在所述安装块上，所述第一连杆、所述连接支架、所述第二连杆以及所述安装块构成四连杆机构，且所述第一连杆和所述第二连杆在靠近所述安装块的一端形成的夹角为锐角。

在一实施例中，所述连接支架包括第一支架；所述第一支架包括支撑梁，所述支撑梁连接所述底板。

在一实施例中，所述第一支架还包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板、所述第二连接板以及所述支撑梁顺次首尾连接；所述第一连杆和所述第二连杆均转动连接在所述第一连接板上。

在一实施例中，所述悬挂组件还包括第一销轴；所述第一连杆远离所述驱动轮的一端设有第一夹槽，所述第一连接板插入所述第一夹槽中，所述第一连杆通过穿过所述第一夹槽和所述第一连接板的第一销轴转动连接在所述连接支架上；

所述悬挂组件还包括第二销轴；所述第二连杆远离所述驱动轮的一端设有第二夹槽，所述第一连接板插入所述第二夹槽中，所述第二连杆通过穿过所述第二夹槽和所述第一连接板的第二销轴转动连接在所述连接支架上。

在一实施例中，所述连接支架还包括至少一个连接杆以及安装在所述底板上的第二支架；所述第一支架和所述第二支架连接在所述连接杆的相对两端，所述连接杆抵接所述底板，且所述连接杆用于支撑所述底板。

在一实施例中，所述安装块包括盖板和设有通槽的关节架，所述盖板安装在所述关节架上，并将所述驱动轮的连接轴固定在所述通槽中。

在一实施例中，所述关节架上还设有凹槽，所述第一连杆和所述第二连杆远离所述连接支架的一端均转动连接在所述凹槽中。

在一实施例中，所述减震件为螺旋弹簧，所述安装块还包括安装在所述关节架上的安装柱，所述螺旋弹簧远离所述底板的一端套接在所述安装柱上。

在一实施例中，所述底板还包括第一护板、第二护板以及第三护板，所述第一护板和所述第二护板间隔安装在所述底板上，所述第三护板安装在所述第一护板和所述第二护板之间；所述减震件远离所述安装块的一端抵接在所述第三护板上。

在一实施例中，所述底盘悬挂系统还包括安装在所述底板上的万向轮。

本实用新型另一实施例还提供了一种扫地机器人，包括机器人本体和上述的底盘悬挂系统，所述底盘悬挂系统安装在所述机器人本体上。

本实用新型实施例中，所述第一连杆和所述第二连杆的一端均转动连接在所述连接支架上，所述第一连接杆和所述第二连杆的另一端转动均转动连接在所述安装块上，且所述第一连杆和所述第二连杆在靠近所述安装块的一端形成的夹角为锐角；所述第一连杆、所述安装块、所述第二连杆以及所述连接支架之间构成四连杆机构，所述驱动轮行走时，所述第一连杆对所述驱动轮施加一个倾斜向下的第一作用力，所述第二连杆对所述驱动轮施加一个倾斜方向的第二作用力；所述驱动轮在所述第一作用力和所述第二作用力的作用下，具有一个水平向下的分力和竖直向下的分力，该竖直向下的分力会进一步加强所述驱动轮与地面紧贴的效果，机器人在行走的过程中遇到障碍物或小台阶时，所述驱动轮在所述减震件和四连杆机构的双重作用下，依然会保持与地面紧贴的状态，从而提高了机器人运动时的可靠性和稳定性；并且，该底盘悬挂系统的结构简单，制造成本低。

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底盘悬挂系统的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的底盘悬挂系统的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的底盘悬挂系统的驱动轮和悬挂系统的爆炸结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的底盘悬挂系统的驱动轮安装在悬挂系统上的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的底盘悬挂系统的驱动轮和安装块的爆炸结构示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的底盘悬挂系统的驱动轮安装在安装块上的结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、底板；2、驱动轮；21、连接轴；3、悬挂组件；31、安装块；311、盖板；312、关节架；3121、通槽；3122、凹槽；313、安装柱；32、连接支架；321、第一支架；3211、支撑梁；3212、第一连接板；3213、第二连接板； 322、连接杆；323、第二支架；33、第一连杆；331、第一夹槽；34、第二连杆；341、第二夹槽；35、减震件；36、第一销轴；37、第二销轴；4、第一护板；5、第二护板；6、第三护板；7、万向轮；10、底盘悬挂系统。

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底盘悬挂系统，包括底板1、驱动轮2和悬挂组件3；所述悬挂组件3包括安装块31、连接支架32、第一连杆 33、第二连杆34以及减震件35；所述驱动轮2安装在所述安装块31上，所述减震件35的一端连接所述安装块31，所述减震件35的另一端连接所述底板1；所述连接支架32安装在所述底板1上；可以理解地，所述悬挂组件3和所述驱动轮2均安装在所述底板1的下方；且所述安装块31包括第一安装块和第二安装块，第一安装块和第二安装块分别设置在所述底板1的底部左右两侧，而所述驱动轮2也包括第一驱动轮和第二驱动轮，第一驱动轮安装在第一安装块上，第二驱动轮安装在第二安装块上；进一步地，所述减震件35包括但不限于弹簧等。

所述第一连杆33的一端转动连接在所述连接支架32上，所述第一连杆33 的另一端转动连接在所述安装块31上，所述第二连杆34的一端转动连接在所述连接支架32上，所述第二连杆34的另一端转动连接在所述安装块31上，所述第一连杆33、所述连接支架32、所述第二连杆34以及所述安装块31构成四连杆机构，且所述第一连杆33和所述第二连杆34在靠近所述安装块31的一端形成的夹角为锐角。可以理解地，所述第一连杆33和所述第二连杆34朝向所述安装块31的一端之间的夹角为预设锐角；且所述预设锐角的度数可以根据实际需求而设定，例如20度、30度、40度、50度等。

在一实施例中，安装所述减震件35时，所述减震件35处于压缩状态，从而在所述减震件35的反弹力作用下，所述驱动轮2将紧贴着地面，从而保证了所述驱动轮2发生空转，保证了机器人的正常运行。

在一实施例中，所述第一连杆33和所述第二连杆34的一端均转动连接在所述连接支架32上，所述第一连杆33和所述第二连杆34的另一端转动均转动连接在所述安装块31上，且所述第一连杆33和所述第二连杆34之间呈预设锐角；所述第一连杆33、所述安装块31、所述第二连杆34以及所述连接支架32 之间构成四连杆机构，所述驱动轮2行走时，所述第一连杆33对所述驱动轮2 施加一个倾斜向下的第一作用力，所述第二连杆34对所述驱动轮2施加一个倾斜方向的第二作用力；所述驱动轮2在所述第一作用力和所述第二作用力的作用下，具有一个水平向下的分力和竖直向下的分力，该竖直向下的分力会进一步加强所述驱动轮2与地面紧贴的效果，机器人在行走的过程中遇到障碍物或小台阶时，所述驱动轮2在所述减震件35和四连杆机构的双重作用下，依然会保持与地面紧贴的状态，从而提高了机器人运动时的可靠性和稳定性；并且，该底盘悬挂系统10的结构简单，制造成本低。

在一实施例中，如图3和图4所示，所述连接支架32包括第一支架321；所述第一支架321包括支撑梁3211，所述支撑梁3211连接所述底板1。可以理解地，所述支撑梁3211与所述底板1抵接，从而所述支撑梁3211可以起到支撑所述底板1的作用，提高了该底盘悬挂系统10的稳定性。

在一实施例中，如图3和图4所示，所述第一支架321还包括第一连接板 3212和第二连接板3213，所述第一连接板3212、所述第二连接板3213以及所述支撑梁3211顺次首尾连接；所述第一连杆33和所述第二连杆34均转动连接在所述第一连接板3212上。在一实施例中，所述第一连接板3212、所述第二连接板3213以及所述支撑梁3211之间构成三角形结构，进一步地，所述第一支架321为直角三角形结构，其中，所述支撑梁3211和所述第一连接板3212之间夹角为90度，且所述支撑梁3211与所述底板1平行，所述第一连接板3212垂直于所述底板1，这种直角三角形的第一支架321的连接更加稳定。本实施例中，该连接支架32的结构简单，制造成本低。

在一实施例中，所述连接支架32还包括至少一个连接杆322以及安装在所述底板1上的第二支架323；所述第一支架321和所述第二支架323连接在所述连接杆322的相对两端，所述连接杆322抵接所述底板1，且所述连接杆322用于支撑所述底板1。可以理解地，所述第二支架323的结构形式与所述第一支架321的结构形式相同，在此就不再赘述；而所述连接杆322的个数可以根据实际需求设定(例如设置为2个、3个等)；所述连接杆322使得所述悬挂组件 3和所述驱动轮2一个独立的机构件，可以整体地安装在所述底板1上，从而便于该底盘悬挂系统10的拆装；并且所述连接杆322加强了该底盘悬挂系统10强度和刚度。另外，其中一个所述连接杆322与所述底板1抵接，从而所述连接杆322还可以起到支撑所述底板1的作用，进一步提高了该底盘悬挂系统10的稳定性。

在一实施例中，如图3和图4所示，所述悬挂组件3还包括第一销轴36；所述第一连杆33远离所述驱动轮2的一端设有第一夹槽331，所述第一连接板 3212插入所述第一夹槽331中，所述第一连杆33通过穿过所述第一夹槽331和所述第一连接板3212的第一销轴36转动连接在所述连接支架32上；可以理解地，所述第一夹槽331的两侧壁和所述第二连接板3212上均设有通孔，所述第一销轴36穿过所述第一连杆33和所述第二连接板3212上的通孔。所述第一连接板3212插入所述第一夹槽331中后，所述第一销轴36穿过所述第一夹槽331 的两侧壁上的通孔以及所述第一连接板3212上的通孔。

所述悬挂组件3还包括第二销轴37；所述第二连杆34远离所述驱动轮2的一端设有第二夹槽341，所述第一连接板3212插入所述第二夹槽341中，所述第二连杆34通过穿过所述第二夹槽341和所述第一连接板3212的第二销轴37 转动连接在所述连接支架32上。可以理解地，所述第二连杆34与所述第一连接板3212的连接方式与所述第一连杆33与所述第一连接板3212的连接方式相同，在此就不再赘述。本实施例中，所述第一连杆33和所述第二连杆34与所述连接支架32的连接稳定性高，并且提高了该底盘悬挂系统10的紧凑性。

在一实施例中，如图5和图6所示，所述安装块31包括盖板311和设有通槽 3121的关节架312，所述盖板311安装(通过螺钉连接等方式安装)在所述关节架312上，并将所述驱动轮2的连接轴21固定在所述通槽3121中。可以理解地，在所述驱动轮2转动时，所述连接轴21是不转动的。在一实施例中，所述盖板311安装在所述通槽3121的外壁上，并且将所述连接轴21压紧在所述通槽 3121中，从而实现了将所述驱动轮2安装在所述安装块31上的技术效果；并且，通过从所述安装块31上拆卸下来所述盖板311，可以实现所述驱动轮2与安装块31的分离，从而便于该驱动轮2的拆装，进而便于对所述驱动轮2的维修和更换。

在一实施例中，如图5和图6所示，所述关节架上还设有凹槽3122，所述第一连杆33和所述第二连杆34远离所述连接支架32的一端均转动连接在所述凹槽3122中。可以理解地，所述第一连杆33和所述第二连杆34插入所述凹槽3122中后，再通过销轴等固定件将所述第一连杆33和所述第二连杆34远离所述连接支架32的一端均转动连接在所述凹槽3122中。本实施例中，所述凹槽3122的设计，提高了所述第一连杆33和所述第二连杆34与所述安装块31连接的稳定性，进而进一步提高了该底盘悬挂系统10的可靠性。

在一实施例中，如图4和图5所示，所述减震件35为螺旋弹簧、空气弹簧、液压弹簧等，所述安装块31还包括安装在所述关节架312上的安装柱313，所述螺旋弹簧远离所述底板1的一端套接在所述安装柱313上。可以理解地，所述螺旋弹簧的底部套接在所述安装柱313上，从而便于该弹簧的拆装，并且所述弹簧的制造成本低。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述底板1包括第一护板4、第二护板5 以及第三护板6，所述第一护板4和所述第二护板5间隔安装在所述底板1上，所述第三护板6安装在所述第一护板4和所述第二护板5之间；所述减震件35远离所述安装块31的一端抵接在所述第三护板6上。可以理解地，所述第一护板 4的下端和所述第二护板5的下端均安装在所述底板1的上表面上，所述第三护板6安装在所述第一护板4的上端和所述第二护板5的上端之间，从而所述第一护板4、所述第二护板5以及所述第三护板6可以将所述减震件35包含在内部空间中，也即所述第一护板4、所述第二护板5以及所述第三护板6可以起到保护所述减震件35的作用。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述底盘悬挂系统10还包括安装在所述底板1上的万向轮7。可以理解地，所述万向轮7的最低点比所述驱动轮2的最低点高，将该底盘悬挂系统10放置在地面上时，所述驱动轮2保持首先与地面接触，并且所述驱动轮2可以压缩所述减震件35之后，所述万向轮7可以与地面接触，也即保证了所述万向轮7自动转向的同时，还保证了该底盘悬挂系统10行走的可靠性。

本实用新型另一实施例还提供了一种扫地机器人，包括机器人本体和上述的底盘悬挂系统10，所述底盘悬挂系统10安装在所述机器人本体(图未示) 上。可以理解地，所述底盘悬挂系统10安装在所述机器人本体的底部；该扫地机器人运动时的可靠性高和稳定性高。

以上仅为本实用新型的底盘悬挂系统的实施例而已，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 (11)

1.一种底盘悬挂系统，其特征在于，包括底板、驱动轮和悬挂组件；所述悬挂组件包括安装块、连接支架、第一连杆、第二连杆以及减震件；所述驱动轮安装在所述安装块上，所述减震件的一端连接所述安装块，所述减震件的另一端连接所述底板；所述连接支架安装在所述底板上；

所述第一连杆的一端转动连接在所述连接支架上，所述第一连杆的另一端转动连接在所述安装块上，所述第二连杆的一端转动连接在所述连接支架上，所述第二连杆的另一端转动连接在所述安装块上，所述第一连杆、所述连接支架、所述第二连杆以及所述安装块构成四连杆机构，且所述第一连杆和所述第二连杆在靠近所述安装块的一端形成的夹角为锐角。

2.根据权利要求1所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述连接支架包括第一支架；所述第一支架包括支撑梁，所述支撑梁连接所述底板。

3.根据权利要求2所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述第一支架还包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板、所述第二连接板以及所述支撑梁顺次首尾连接；所述第一连杆和所述第二连杆均转动连接在所述第一连接板上。

4.根据权利要求3所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述悬挂组件还包括第一销轴；所述第一连杆远离所述驱动轮的一端设有第一夹槽，所述第一连接板插入所述第一夹槽中，所述第一连杆通过穿过所述第一夹槽和所述第一连接板的第一销轴转动连接在所述连接支架上；

所述悬挂组件还包括第二销轴；所述第二连杆远离所述驱动轮的一端设有第二夹槽，所述第一连接板插入所述第二夹槽中，所述第二连杆通过穿过所述第二夹槽和所述第一连接板的第二销轴转动连接在所述连接支架上。

5.根据权利要求2所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述连接支架还包括至少一个连接杆以及安装在所述底板上的第二支架；所述第一支架和所述第二支架连接在所述连接杆的相对两端，所述连接杆抵接所述底板，且所述连接杆用于支撑所述底板。

6.根据权利要求1所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述安装块包括盖板和设有通槽的关节架，所述盖板安装在所述关节架上，并将所述驱动轮的连接轴固定在所述通槽中。

7.根据权利要求6所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述关节架上还设有凹槽，所述第一连杆和所述第二连杆远离所述连接支架的一端均转动连接在所述凹槽中。

8.根据权利要求6所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述减震件为螺旋弹簧，所述安装块还包括安装在所述关节架上的安装柱，所述螺旋弹簧远离所述底板的一端套接在所述安装柱上。

9.根据权利要求1所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述底板还包括第一护板、第二护板以及第三护板，所述第一护板和所述第二护板间隔安装在所述底板上，所述第三护板安装在所述第一护板和所述第二护板之间；所述减震件远离所述安装块的一端抵接在所述第三护板上。

10.根据权利要求1所述的底盘悬挂系统，其特征在于，所述底盘悬挂系统还包括安装在所述底板上的万向轮。

11.一种扫地机器人，其特征在于，包括机器人本体和权利要求1至10任意一项所述的底盘悬挂系统，所述底盘悬挂系统安装在所述机器人本体上。

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