CN216659490U - 悬挂机构、机器人底盘结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种悬挂机构，包括悬挂支撑底板；第一支杆，第一支杆的第一端转动设置于悬挂支撑底板上；第二支杆，第二支杆的第一端转动设置于悬挂支撑底板上；减震器，减震器的第一端与第一支杆的第二端转动连接，减震器的第二端与第二支杆的第二端转动连接；主动轮，主动轮固定设置于第一支杆上；限位部，固定设置在所述悬挂支撑底板上，用于通过限制所述第一支杆的运动幅度实现对所述减震器的减震限位。相对于现有技术，本实用新型技术方案具有方便拆装维修和减震降噪的优点，可有效提高机器人悬挂的整体结构集成程度、方便维修和提高工作稳定性。

Description

悬挂机构、机器人底盘结构及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人底盘悬挂技术领域，特别涉及一种悬挂机构、机器人底盘结构和机器人。

背景技术

自动移动机器人在现代生活中广泛应用和普及，悬挂机构作为自动移动机器人最为重要的机构之一，但是现有的悬挂机构一般情况下设置的减震结构不理想，使得机器人在运行和通过障碍时，容易发生颠簸和摇晃，不能平稳的越障。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种悬挂机构、机器人底盘结构及机器人，以提高悬挂机构的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种悬挂机构，所述悬挂机构包括：

悬挂支撑底板；

第一支杆，所述第一支杆的第一端转动设置于所述悬挂支撑底板上；

第二支杆，所述第二支杆的第一端转动设置于所述悬挂支撑底板上；

减震器，所述减震器的第一端与所述第一支杆的第二端转动连接，所述减震器的第二端与所述第二支杆的第二端转动连接；

主动轮，所述主动轮固定设置于所述第一支杆上；

限位部，固定设置在所述悬挂支撑底板上，用于通过限制所述第一支杆的运动幅度实现对所述减震器的限位。

在一实施例中，所述限位部包括第一限位件和/或第二限位件；

所述第一限位件固定设置于所述悬挂支撑底板上，用于限制所述第一支杆沿第一方向的运动，实现对所述减震器在第一方向上的限位；

所述第二限位件固定设置于所述悬挂支撑底板上对应所述第一支杆的第二端的端部位置；所述第二限位件包括支撑部和阻挡部，所述支撑部的一端固定设置于所述悬挂支撑底板上，所述支撑部的另一端与所述阻挡部固定连接；所述阻挡部用于通过阻挡所述第一支杆的第二端的端部沿第二方向的运动，实现对所述减震器在第二方向上的限位。

在一实施例中，所述悬挂支撑底板和所述支撑部一体成型，所述悬挂支撑底板和所述阻挡部为塑胶件。

在一实施例中，所述悬挂支撑底板包括第一安装座，所述第一支杆的第一端转动设置于所述第一安装座上；所述第一安装座与悬挂支撑底板一体成型。

在一实施例中，所述悬挂支撑底板包括第二安装座，所述第二支杆的第一端转动设置于所述第二安装座上；所述第二安装座与悬挂支撑底板一体成型。

在一实施例中，所述第二支杆上还设置有第三安装座，所述第二支杆的第一端位于所述第二支杆的第二端和所述第三安装座之间；所述第三安装座与所述第二支杆一体成型。

在一实施例中，所述悬挂机构还包括第一轴承和第一连接销轴，所述第一支杆通过所述第一轴承和所述第一连接销轴与所述第一安装座转动连接；所述第一轴承为深沟球轴承。

在一实施例中，所述悬挂机构还包括第二轴承和第二连接销轴，所述第二支杆通过所述第二轴承和所述第二连接销轴与所述第二安装座转动连接；所述第二轴承为塑胶件。

本实用新型还提出一种机器人底盘结构，所述机器人底盘结构包括如上所述的悬挂机构和底盘支撑板，所述底盘支撑板包括第一安装侧和第二安装侧，所述底盘支撑板上还开设有安装位，所述安装位用于将所述悬挂机构安装在所述底盘支撑板上；所述悬挂支撑底板位于所述第二安装侧，所述第一支杆、所述第二支杆和所述减震器位于所述第一安装侧。

本实用新型还提出一种机器人，所述机器人包括如上所述的机器人底盘结构。

本实用新型技术方案相对现有技术具有以下优点：

本实用新型技术方案的悬挂机构包括悬挂支撑底板、第一支杆、减震器、第二支杆以及主动轮，第一支杆的第一端与悬挂支撑底板转动相连，第一支杆第二端与减震器的第一端转动相连，减震器的第二端与第二支杆的第二端转动相连，第二支杆的第一端与悬挂支撑底板转动相连，主动轮固定设置于第一支杆上；悬挂支撑底板、第一支杆、第二支杆、减震器以及主动轮集成相连并成为一体的模块化悬挂。与此同时，还在悬挂支撑底板上设置限位部，可用于限制第一支杆运动幅度，实现对所述减震器的限位。本实用新型能够实现平稳的越障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的机器人底盘结构的内部结构示意图；

图2为本实用新型的悬挂机构的立体结构示意图；

图3为本实用新型的机器人底盘结构的立体结构示意图；

图4为本实用新型的滚轮的立体结构示意图；

图5为本实用新型的滚轮内部结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型第一实施例提出一种悬挂机构，该悬挂机构高集成且带快拆及降噪功能。请参见图1，该悬挂机构包括悬挂支撑底板1、第一支杆2、减震器3、第二支杆4、主动轮5以及第一限位件10，第一支杆2的第一端与悬挂支撑底板1转动相连，第一支杆2的第二端与减震器3的第一端转动相连，减震器3的第二端与第二支杆4的第二端转动相连，第二支杆4的第一端与悬挂支撑底板1转动相连，主动轮5与第一支杆2固定相连；悬挂支撑底板1、第一支杆2、第二支杆4、减震器3以及主动轮5集成相连并成为一体的模块化悬挂。

其中本实施例的减震器3可以是如图1所示的弹簧式减震器，也可以采用气弹簧式缓冲器及液压缓冲器。在设置方向上，减震器3可以是图1中的竖向设置，也可以采用水平方向设置或与水平方向成一定角度的倾斜设置，当竖向设置时，减震器3的第一端为其底端，第二端为其顶端。

与此同时，在悬挂支撑底板1上还固定设置有限位部，用于通过限制第一支杆2的运动幅度实现对减震器3的减震限位。

作为一种实现方式，该限位部包括第一限位件10，第一限位件10固定设置于悬挂支撑底板1上对应第一支杆2下方的位置，第一限位件10用于限制第一支杆2沿第一方向的运动，实现对减震器在第一方向上的减震限位。具体地，本实施例中，第一方向是向下的方向，当安装有本悬挂机构的主体(如机器人)由于越障(如坎、沟等)而需要减震器3减震时，第一限位件10控制第一支杆2向下调整的距离，可防止向下减震幅度过大而影响运行的平稳性。

作为另一种实现方式，如图2所示，该限位部包括第二限位件11，第二限位件11固定设置于悬挂支撑底板1上对应第一支杆2的第二端的端部位置，第二限位件11包括支撑部111和阻挡部112，支撑部111固定设置于悬挂支撑底板1上，阻挡部112固定连接在支撑部111上方，阻挡部112用于通过阻挡第一支杆2的第二端的端部沿第二方向的运动，实现对所述减震器在第二方向上的减震限位。具体地，本实施例中，第二方向是向上的方向，在由于越障(如坎、沟等)而需要减震器3减震时，第二限位件11对第二支杆2的阻挡作用控制第一支杆2向上调整的距离，可防止向上减震幅度过大而影响运行的平稳性。阻挡部112可以是塑胶件，塑胶件可以使得第二限位件11在对第二支杆2的限位中减少部件之间碰撞的声响和摩擦。

当同时采用第一限位件10和第二限位件11进行限位时，能够最大限度地减少因路面不平造成的震动而对机器人的影响，实现平稳越障。当然，具体实施时也可以根据实际需要仅采用第一限位件10或第二限位件11来进行减震限位。

在一实施例中，本实施例的悬挂支撑底板1和支撑部111一体成型，悬挂支撑底板1和阻挡部112为塑胶件。

另外，如图2所示，本实施例的悬挂支撑底板1包括第一安装座101，第一支杆2的第一端转动设置于第一安装座101上；第一安装座101与悬挂支撑底板1一体成型。悬挂支撑底板1包括第二安装座102，第二支杆4的第一端转动设置于第二安装座102上；第二安装座102与悬挂支撑底板1一体成型。

第二支杆4上还设置有第三安装座41，第二支杆4的第一端位于第二支杆4的第二端和第三安装座41之间；第三安装座41与第二支杆4一体成型。

上述悬挂机构连接过程、拆卸过程都非常方便，以图1所示的竖向设置的弹簧式减震器3为例，结合图2，该悬挂机构具体地连接过程为：第一支杆2的第一端通过第一连接销轴6和第一轴承7与悬挂支撑底板1的第一安装座101转动相连；减震器3的第一端通过连接销轴与第一支杆2的第二端转动连接，减震器3的第二端通过连接销轴与倾斜设置的第二支杆4的第二端转动相连，第二支杆4的第一端通过第二连接销轴8和第二轴承12与悬挂支撑底板1的第二安装座102转动相连；第三安装座41通过螺钉与第二从动轮9固定相连，主动轮5的压块51通过螺钉与第一支杆2的中部固定相连。对本实施例的悬挂机构进行拆卸的过程则与上述连接过程相反。因此本实施例的悬挂机构相对现有技术能够实现零件的高度集中化，减少零件的种类，节省安装时间，还提高组件的安装效率。

本实施例的悬挂机构还包括第一轴承7和第一连接销轴6，第一支杆2通过第一轴承7和第一连接销轴6与第一安装座101转动连接；第一轴承7为深沟球轴承。悬挂机构还包括第二轴承12和第二连接销轴8，第二支杆4通过第二轴承12和第二连接销轴8与第二安装座102转动连接；第二轴承12为塑胶件。具体地，第一支杆2和第二支杆4分别与减震器3端部转动相连位置的两侧均安装有轴承，该轴承可以为与第二轴承12相同材质，即塑胶件。应当理解，第二轴承12也可更换为其他材质的降噪轴承。

请参见图1至5，本实用新型第二实施例还提出一种机器人底盘结构，包括悬挂机构和底盘支撑板14，底盘支撑板14包括第一安装侧和第二安装侧，底盘支撑板上还开设有安装位，安装位用于将悬挂机构安装在底盘支撑板14上；悬挂支撑底板14位于第二安装侧，第一支杆2、第二支杆4和减震器3位于第一安装侧。参见图5，第一安装侧与第二安装侧相对设置，第二安装侧位于图5的下侧。悬挂支撑底板14可从第二安装侧取出悬挂机构，无需从第一安装侧拆卸悬挂机构。其中两个第一从动轮13对称固定安装于底盘支撑板14的前端的两侧，两个第二从动轮9对称固定安装于底盘支撑板14的后端的两侧，且第一从动轮13与第二从动轮9位于同一水平线上，而两组悬挂机构的悬挂支撑底板1则通过悬挂固定螺钉15对称固定安装于底盘支撑板14中部的两侧，其中，此处的“中部”是指底盘支撑板14的前端与后端之间的部位。

第一从动轮13和第二从动轮9均包括安装壳体16、滚轮17(可选用2寸双排轮)和安装轴18，滚轮17安装于安装轴18的第一端，安装轴18的第二端与安装壳体16插装相连。安装壳体16内部设有开口朝下的第一腔室，安装轴18顶部设有开口朝上的第二腔室，第一腔室和第二腔室形成的空间中容纳有复位弹簧19，第一从动轮13的安装壳体16与底盘支撑板14固定相连。

请参见图1至图5，本实用新型的悬挂机构和机器人底盘结构的越障工作原理如下：

本实施例的机器人进行跨越坎时，首先由第一从动轮13与坎接触，第一从动轮13下部的滚轮17向上运动而压缩其内部具有缓冲作用的复位弹簧19，使得第一从动轮13整体向上移动，实现第一从动轮13平稳地通过坎。然后机器人的中部结构通过坎时，主动轮5与第一支杆2的连接点而向上转动，相应地带动第一支杆2与减震器3连接部位同时向上移动，从而使得减震器3的内部弹簧受到压缩，实现减震效果，与此同时，通过第二限位件11对第一支杆2的端部进行向上调整距离的行程控制，实现主动轮5的结构能够平稳地通过坎。最后，第二从动轮9进行越坎时，第二从动轮9与坎接触后，通过其2寸的滚轮17向上运动而压缩其内部具有缓冲作用的复位弹簧19，也就是第二支杆4的后部结构向上摆动，而第二支杆4的前部结构则向下摆动，以对减震器3产生向下压缩，与此同时，第一限位件10顶端对第一支杆2向下调整距离的行程控制，实现机器人后部结构能够平稳地通过坎。另外当本实用新型的机器人跨越沟时，其工作过程则与上述过程相反。

本实施例的技术方案通过坎结构或者沟结构时，各个转动连接点通过具有第二轴承12或者第一轴承7的作用，不仅能够使得各个转动点转动过程更加顺畅，同时能够有效降低各个转动点的各个部件之间因干摩擦产生异响，通过第一限位件10和第二限位件11作用，同样起到降噪效果，并且还能限制悬挂调整能力，提高整体装置的平稳性，还可减少上下极限时的各个金属碰撞产生的噪声。

本实用新型第三实施例还提出一种机器人，包括如第二实施例的机器人底盘结构和安装于机器人底盘结构上方的机器人本体，其中，机器人本体主要用于实现一些特定的功能，例如配送机器人的托盘架、消毒机器人的喷洒装置等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种悬挂机构，其特征在于，所述悬挂机构包括：

悬挂支撑底板；

第一支杆，所述第一支杆的第一端转动设置于所述悬挂支撑底板上；

第二支杆，所述第二支杆的第一端转动设置于所述悬挂支撑底板上；

减震器，所述减震器的第一端与所述第一支杆的第二端转动连接，所述减震器的第二端与所述第二支杆的第二端转动连接；

主动轮，所述主动轮固定设置于所述第一支杆上；

限位部，固定设置在所述悬挂支撑底板上，用于通过限制所述第一支杆的运动幅度实现对所述减震器的限位。

2.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述限位部包括第一限位件和/或第二限位件；

所述第一限位件固定设置于所述悬挂支撑底板上，用于限制所述第一支杆沿第一方向的运动，实现对所述减震器在第一方向上的限位；

所述第二限位件固定设置于所述悬挂支撑底板上对应所述第一支杆的第二端的端部位置；所述第二限位件包括支撑部和阻挡部，所述支撑部的一端固定设置于所述悬挂支撑底板上，所述支撑部的另一端与所述阻挡部固定连接；所述阻挡部用于通过阻挡所述第一支杆的第二端的端部沿第二方向的运动，实现对所述减震器在第二方向上的限位。

3.如权利要求2所述的悬挂机构，其特征在于，所述悬挂支撑底板和所述支撑部一体成型，所述悬挂支撑底板和所述阻挡部为塑胶件。

4.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述悬挂支撑底板包括第一安装座，所述第一支杆的第一端转动设置于所述第一安装座上；所述第一安装座与悬挂支撑底板一体成型。

5.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述悬挂支撑底板包括第二安装座，所述第二支杆的第一端转动设置于所述第二安装座上；所述第二安装座与悬挂支撑底板一体成型。

6.如权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述第二支杆上还设置有第三安装座，所述第二支杆的第一端位于所述第二支杆的第二端和所述第三安装座之间；所述第三安装座与所述第二支杆一体成型。

7.如权利要求4所述的悬挂机构，其特征在于，所述悬挂机构还包括第一轴承和第一连接销轴，所述第一支杆通过所述第一轴承和所述第一连接销轴与所述第一安装座转动连接；所述第一轴承为深沟球轴承。

8.如权利要求5所述的悬挂机构，其特征在于，所述悬挂机构还包括第二轴承和第二连接销轴，所述第二支杆通过所述第二轴承和所述第二连接销轴与所述第二安装座转动连接；所述第二轴承为塑胶件。

9.一种机器人底盘结构，其特征在于，所述机器人底盘结构包括如权利要求1至8中任一项所述的悬挂机构和底盘支撑板，所述底盘支撑板包括第一安装侧和第二安装侧，所述底盘支撑板上还开设有安装位，所述安装位用于将所述悬挂机构安装在所述底盘支撑板上；所述悬挂支撑底板位于所述第二安装侧，所述第一支杆、所述第二支杆和所述减震器位于所述第一安装侧。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求9所述的机器人底盘结构。

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