CN216861635U - 越障底盘装置及具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本申请适用于越障机器人技术领域，提供了一种越障底盘装置及具有其的机器人，越障底盘装置包括：底盘本体；第一轮组，第一轮组包括摆动架及两个驱动轮组件，两个驱动轮组件分别安装在摆动架的两端，摆动架的中部铰接在底盘本体的底部，以使摆动架的端部能够上下摆动；第二轮组，第二轮组包括弹性部及两个万向轮组件，两个万向轮组件分别安装在弹性部的两端，弹性部安装在底盘本体的底部，弹性部具有弹性，以使弹性部的端部能够上下摆动。当遇到崎岖、坑洼路面时，两个驱动轮组件可以分别上下摆动以适应地形。通过弹性部的弹性，可以使万向轮组件适应复杂地面，使越障底盘装置的运行更加平稳。

Description

越障底盘装置及具有其的机器人

技术领域

本申请属于越障机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种越障底盘装置及具有其的机器人。

背景技术

随着科技水平的提升，机器人逐渐应用到各个领域中，尤其是在交通运输领域，机器人以其精准、智能、安全的特点逐渐被大众所接受。

交通运输领域中，地面不总是平面，经常会遇到坑洼的地面，影响机器人的平稳运动。目前，为了适应地面坑洼，机器人需要具备性能良好的悬挂结构，但是增加复杂的悬挂之后，造成体积庞大、结构复杂，增加了成本，降低了可靠性。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种越障底盘装置及具有其的机器人，旨在解决现有技术中的具有越障功能的越障底盘结构复杂、体积庞大、可靠性低的技术问题。

为实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种越障底盘装置，包括：底盘本体；第一轮组，第一轮组包括摆动架及两个驱动轮组件，两个驱动轮组件分别安装在摆动架的两端，摆动架的中部铰接在底盘本体的底部，以使摆动架的端部能够上下摆动；第二轮组，第二轮组包括弹性部及两个万向轮组件，两个万向轮组件分别安装在弹性部的两端，弹性部安装在底盘本体的底部，弹性部具有弹性，以使弹性部的端部能够上下摆动。

可选地，越障底盘装置还包括铰接架，铰接架固定在底盘本体的底部，摆动架的中部铰接在铰接架上。

可选地，铰接架包括两个铰接凸部，摆动架铰接在两个铰接凸部上，并位于两个铰接凸部之间。

可选地，摆动架的内部设置有安装腔，安装腔沿摆动架的长度方向贯穿摆动架，并在摆动架的下方形成开口，驱动轮组件包括驱动电机及驱动轮，驱动电机与驱动轮驱动连接，驱动电机固定安装在安装腔内，两个驱动电机之间具有让位间隙，以对摆动架的铰接轴进行让位。

可选地，弹性部包括连接座及弹片，连接座连接在底盘本体的底部，弹片的中部与连接座固定连接，两个万向轮组件分别安装在弹片的两端。

可选地，万向轮组件包括安装座及可转动的安装在安装座内部的转轮组，安装座与弹片的底面连接。

可选地，连接座包括弹簧座，弹簧座的上端与底盘本体连接，弹簧座的下端与弹片连接。

可选地，越障底盘装置还包括盖体，盖体可拆卸地安装在摆动架上，用于遮挡开口。

可选地，底盘本体底部设置有安装凹槽，摆动架安装在安装凹槽中。

根据本申请的另一个方面，提供了一种机器人，机器人包括上述越障底盘装置。

本申请提供的越障底盘装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的越障底盘装置包括第一轮组及第二轮组，以稳定支撑底盘本体，其中，第一轮组中的两个驱动轮组件安装在摆动架的两端，摆动架的中部铰接在底盘本体的底部，以使摆动架的端部能够上下摆动，当遇到崎岖、坑洼路面时，两个驱动轮组件可以分别上下摆动以适应地形。同时，两个驱动轮组件可以通过差速控制实现转弯：两轮速度相同时，底盘本体沿直线运动，两轮速度相等、方向相反时，底盘本体原地旋转，以调整朝向。而且，本申请的第二轮组包括弹性部及两个万向轮组件，两个万向轮组件分别安装在弹性部的两端，弹性部具有弹性，以使弹性部的端部能够上下摆动，通过弹性部的弹性，可以使万向轮组件适应复杂地面，使越障底盘装置的运行更加平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的越障底盘装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的越障底盘装置的另一角度的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的越障底盘装置的第一轮组的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的越障底盘装置的第一轮组的另一角度的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的越障底盘装置的第二轮组的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的越障底盘装置的第二轮组的另一角度的结构示意图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

10、底盘本体；11、安装凹槽；20、摆动架；21、驱动轮组件；211、驱动电机；212、驱动轮；22、安装腔；23、让位间隙；30、弹性部；31、万向轮组件；311、连接座；312、安装座；313、转轮组；40、铰接架；41、铰接凸部。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、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，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

正如背景技术中所记载的，目前，随着科技水平的提升，机器人逐渐应用到各个领域中，尤其是在交通运输领域，机器人以其精准、智能、安全的特点逐渐被大众所接受。交通运输领域中，地面不总是平面，经常会遇到坑洼的地面，影响机器人的平稳运动。目前，为了适应地面坑洼，机器人需要具备性能良好的悬挂结构，但是增加复杂的悬挂之后，造成体积庞大、结构复杂，增加了成本，降低了可靠性。

参见图1至图6所示，为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本申请的实施例提供了一种越障底盘装置，包括底盘本体10、第一轮组、第二轮组，第一轮组包括摆动架20及两个驱动轮组件21，两个驱动轮组件21分别安装在摆动架20的两端，摆动架20的中部铰接在底盘本体10的底部，以使摆动架20的端部能够上下摆动；第二轮组包括弹性部30及两个万向轮组件31，两个万向轮组件31分别安装在弹性部30的两端，弹性部30安装在底盘本体10的底部，弹性部30具有弹性，以使弹性部30的端部能够上下摆动。

具体来说，本申请的越障底盘装置包括第一轮组及第二轮组，以稳定支撑底盘本体10，其中，第一轮组中的两个驱动轮组件21安装在摆动架20的两端，摆动架20的中部铰接在底盘本体10的底部，以使摆动架20的端部能够上下摆动，当遇到崎岖、坑洼路面时，两个驱动轮组件21可以分别上下摆动以适应地形。同时，两个驱动轮组件21可以通过差速控制实现转弯：两轮速度相同时，底盘本体10沿直线运动，两轮速度相等、方向相反时，底盘本体10原地旋转，以调整朝向。而且，本申请的第二轮组包括弹性部30及两个万向轮组件31，两个万向轮组件31分别安装在弹性部30的两端，弹性部30具有弹性，以使弹性部30的端部能够上下摆动，通过弹性部30的弹性，可以使万向轮组件31适应复杂地面，使越障底盘装置的运行更加平稳。

为了将摆动架20铰接在底盘本体10底部，本实施例中的越障底盘装置还包括铰接架40，铰接架40固定在底盘本体10的底部，摆动架20的中部铰接在铰接架40上。安装时，将铰接架40安装在底盘本体10的底部，其中，铰接架40与底盘本体10之间的安装方式可以为焊接，也可通过螺钉进行连接。在采用螺钉进行连接的实施例中，需要在铰接架40上开设多个通孔，底盘本体10的底部上开设多个螺纹孔，多个通孔与多个螺纹孔一一对应，通过螺钉穿过通孔，并最终旋拧到螺纹孔内部。

为了保证铰接架40与摆动架20之间的铰接强度，本实施例中的铰接架40包括两个铰接凸部41，摆动架20铰接在两个铰接凸部41上，并位于两个铰接凸部41之间。通过两个铰接凸部41共同对摆动架20进行铰接，保证了铰接架40与摆动架20之间的连接强度，同时铰接凸部41也可起到一定的定位作用，通过铰接凸部41可以对摆动架20的摆动进行导向，防止摆动架20向错误方向摆动而影响到铰接处的结构强度。在一种优选地实施例中，摆动架20的铰接轴为一根，贯穿摆动架20及铰接架40。当然，在其他实施例中，摆动架20的铰接轴也可为两根，分别铰接两个铰接凸部41。

驱动轮组件21包括驱动电机211及驱动轮212，驱动电机211与驱动轮212驱动连接，为了容纳并包括驱动轮组件21的驱动电机211，防止驱动电机211被坑洼路面损伤，本实施例中的摆动架20的内部设置有安装腔22，安装腔22沿摆动架20的长度方向贯穿摆动架20，并在摆动架20的下方形成开口，驱动电机211固定安装在安装腔22内，安装时，可将驱动电机211通过开口放入安装腔22，之后通过螺钉进行旋拧，使驱动电机211固定在安装腔22内。由于摆动架20铰接在铰接架40上，铰接轴会占用一部分安装腔22，为了给铰接轴提供充足的空间，本实施例中两个驱动电机211之间具有让位间隙23，以对摆动架20的铰接轴进行让位。

为了实现弹性部30的弹性功能，本实施例中的弹性部30包括连接座311及弹片，连接座311连接在底盘本体10的底部，弹片的中部与连接座311固定连接，两个万向轮组件31分别安装在弹片的两端。利用弹片的弹性，以使弹性部30的端部能够上下摆动，进而使万向轮组件31可以上下摆动，可以使万向轮组件31适应复杂地面，使越障底盘装置的运行更加平稳。

在一种优选地实施例中，为了保证弹片的强度，本实施例中的弹片为弹簧钢板。弹性钢板的中部与连接座311固定连接，两个万向轮组件31分别安装在弹性钢板的两端。利用弹性钢板的弹性，以使弹性部30的端部能够上下摆动，进而使万向轮组件31可以上下摆动，可以使万向轮组件31适应复杂地面，使越障底盘装置的运行更加平稳。

具体来说，本实施例中的万向轮组件31包括安装座312及可转动的安装在安装座312内部的转轮组313，安装座312与弹片的底面连接。

为了进一步地提高第二轮组的弹性性能，本实施例中的连接座311包括弹簧座，弹簧座的上端与底盘本体10连接，弹簧座的下端与弹片连接。其中，弹簧座包括上连接块、下连接块及连接于上连接块与下连接块之间的弹簧，上连接块与底盘本体10连接，下连接块与弹片连接。

在一种优选地实施例中，第二轮组还包括形变传感器及无线传输模块，形变传感器的检测端安装在弹片上，用于对弹片的形变进行检测，形变传感器能够通过无线传输模块实时向控制端，如电脑、手机、或控制板等发出信号，从而使得用户可以第一时间了解到当前越障底盘装置所处路面的复杂程度。

在一种实施方式中，本申请具有智能调节速度的功能，其中，驱动电机211与控制端采用信号连接，当控制端接收到形变传感器的形变信号过于频繁，此时控制端可以判断为当前路面较为颠簸，控制驱动电机211降速，从而使得越障底盘装置整体降速，使机器人的运动更加平稳，防止倾倒或者货物落下。

在另一种实施方式中，第二轮组包括两个形变传感器及无线传输模块，两个形变传感器的检测端分别安装在弹片的两端上，用于分别对弹片的两端形变进行检测，形变传感器能够通过无线传输模块实时向控制端，如电脑、手机、或控制板等发出信号，从而使得用户可以第一时间了解到当前越障底盘装置所处路面的复杂程度。与此同时，本申请具有智能调节速度及方向的功能，其中，两个驱动电机211均与控制端采用信号连接，当控制端接收到两个形变传感器的形变信号过于频繁，此时控制端可以判断为当前路面较为颠簸，控制驱动电机211降速，从而使得越障底盘装置整体降速，使机器人的运动更加平稳，防止倾倒或者货物落下。在特定时间内，当控制端接收到的两个形变传感器的形变信号中的一个多于另一个，那么控制端判断为越障底盘装置的一侧较为颠簸，另一侧较为平整，此时控制端控制较为颠簸的一侧的驱动电机211加速，另一侧的驱动电机211减速，从而使得越障底盘装置转向较为平整的路面，使机器人的运动更加平稳，防止倾倒或者货物落下。

由于路面上往往还会存在积水、泥土等问题，为了防止驱动电机211被腐蚀，本实施例中的越障底盘装置还包括盖体，盖体可拆卸地安装在摆动架20上，用于遮挡开口。通过盖体保护位于安装腔22内部的驱动电机211，使其防止被外部环境污染，盖体与摆动架20之间通过螺钉连接。

为了进一步地保护摆动架20，防止其被损伤，本实施例中的底盘本体10底部设置有安装凹槽11，摆动架20安装在安装凹槽11中。

根据本申请的另一个方面，提供了一种机器人，该机器人包括上述越障底盘装置。

综上，实施本实施例提供的越障底盘装置及具有其的机器人，至少具有以下有益技术效果：与现有技术相比，本申请的越障底盘装置包括第一轮组及第二轮组，以稳定支撑底盘本体10，其中，第一轮组中的两个驱动轮组件21安装在摆动架20的两端，摆动架20的中部铰接在底盘本体10的底部，以使摆动架20的端部能够上下摆动，当遇到崎岖、坑洼路面时，两个驱动轮组件21可以分别上下摆动以适应地形。同时，两个驱动轮组件21可以通过差速控制实现转弯：两轮速度相同时，底盘本体10沿直线运动，两轮速度相等、方向相反时，底盘本体10原地旋转，以调整朝向。而且，本申请的第二轮组包括弹性部30及两个万向轮组件31，两个万向轮组件31分别安装在弹性部30的两端，弹性部30具有弹性，以使弹性部30的端部能够上下摆动，通过弹性部30的弹性，可以使万向轮组件31适应复杂地面，使越障底盘装置的运行更加平稳。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种越障底盘装置，其特征在于，包括：

底盘本体(10)；

第一轮组，所述第一轮组包括摆动架(20)及两个驱动轮组件(21)，两个所述驱动轮组件(21)分别安装在所述摆动架(20)的两端，所述摆动架(20)的中部铰接在所述底盘本体(10)的底部，以使所述摆动架(20)的端部能够上下摆动；

第二轮组，所述第二轮组包括弹性部(30)及两个万向轮组件(31)，两个所述万向轮组件(31)分别安装在所述弹性部(30)的两端，所述弹性部(30)安装在所述底盘本体(10)的底部，所述弹性部(30)具有弹性，以使所述弹性部(30)的端部能够上下摆动。

2.根据权利要求1所述的越障底盘装置，其特征在于，所述越障底盘装置还包括铰接架(40)，所述铰接架(40)固定在所述底盘本体(10)的底部，所述摆动架(20)的中部铰接在所述铰接架(40)上。

3.根据权利要求2所述的越障底盘装置，其特征在于，所述铰接架(40)包括两个铰接凸部(41)，所述摆动架(20)铰接在两个所述铰接凸部(41)上，并位于两个所述铰接凸部(41)之间。

4.根据权利要求1所述的越障底盘装置，其特征在于，所述摆动架(20)的内部设置有安装腔(22)，所述安装腔(22)沿所述摆动架(20)的长度方向贯穿所述摆动架(20)，并在所述摆动架(20)的下方形成开口，所述驱动轮组件(21)包括驱动电机(211)及驱动轮(212)，所述驱动电机(211)与所述驱动轮(212)驱动连接，所述驱动电机(211)固定安装在所述安装腔(22)内，两个所述驱动电机(211)之间具有让位间隙(23)，以对所述摆动架(20)的铰接轴进行让位。

5.根据权利要求1所述的越障底盘装置，其特征在于，所述弹性部(30)包括连接座(311)及弹片，所述连接座(311)连接在所述底盘本体(10)的底部，所述弹片的中部与所述连接座(311)固定连接，两个所述万向轮组件(31)分别安装在所述弹片的两端。

6.根据权利要求5所述的越障底盘装置，其特征在于，所述万向轮组件(31)包括安装座(312)及可转动的安装在所述安装座(312)内部的转轮组(313)，所述安装座(312)与所述弹片的底面连接。

7.根据权利要求5所述的越障底盘装置，其特征在于，所述连接座(311)包括弹簧座，所述弹簧座的上端与所述底盘本体(10)连接，所述弹簧座的下端与所述弹片连接。

8.根据权利要求4所述的越障底盘装置，其特征在于，所述越障底盘装置还包括盖体，所述盖体可拆卸地安装在所述摆动架(20)上，用于遮挡所述开口。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的越障底盘装置，其特征在于，所述底盘本体(10)底部设置有安装凹槽(11)，所述摆动架(20)安装在所述安装凹槽(11)中。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括越障底盘装置，所述越障底盘装置为权利要求1至9中任一项所述的越障底盘装置。

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