CN217146151U - 一种巡检机器人底盘驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种巡检机器人底盘驱动装置，包括：驱动轮；转动组件，固定连接于驱动轮的圆心；悬架组件，连接于转动组件，包括杆端关节轴承、连接件和第一安装座，杆端关节轴承的一端转动连接于转动组件，另一端连接于连接件，连接件远离杆端关节轴承的一端转动连接于第一安装座，第一安装座固定连接于底盘。当驱动轮行驶于凸起地面时，驱动轮带动悬架组件相对于底盘转动上移；转向时驱动轮和转动组件相对于悬架组件转动，底盘均能够保持相对稳定，极大提高了巡检机器人的稳定性，具有越障能力同时具有减震效果，能够适应不同的地面环境和不同的工作场景，并且该驱动装置的结构设计简单，促进了零部件的生产，具有较高的适用性。

Description

一种巡检机器人底盘驱动装置

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种巡检机器人底盘驱动装置。

背景技术

底盘是机器人的核心结构，很多的功能实现和运行是基于底盘进行，在机器人身上充当着桥梁枢纽的作用；机器人可以自由改变机体作业的俯仰角度及可调整机体重心，有效提高越障能力都要归功于机器人的底盘，机器人底盘承载着机器人定位、导航、移动、避障等多种功能，是机器人必不可少的重要硬件。

市面上提供的机器人底盘种类很多，造价和维修成本很高，在一些经济不发达地区，当地应急部门很难支付高昂的装备费用，从而导致救援力量不充足。除了成本外，其自身的硬件方面也有许多问题：

1.双轮差动型底盘：它本身不能旋转，转向时的半径，速度、角速度都是靠内外驱动轮之间的速度差来实现转向，这种底盘对地面平整度要求较高，而且负重量小。

2.双舵轮型底盘：机器人运行中经常需要两个舵轮差动，这对电机和控制精度要求较高，而且因为四轮或以上的车轮结构，容易导致一轮悬空而影响运行，所以对地面平整度要求严格。

3.履带式底盘：速度相对较低，且运动噪声较大，能耗是室内轮式的4—5 倍，救援工作本就需要快速及时，速度太慢影响救援进度，且能耗过大会使机器人工作效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种巡检机器人底盘驱动装置，以解决现有机器人底盘不能灵活移动、适用性低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种巡检机器人底盘驱动装置，包括：

驱动轮；

转动组件，固定连接于所述驱动轮的圆心；

悬架组件，连接于所述转动组件，包括杆端关节轴承、连接件和第一安装座，所述杆端关节轴承的一端转动连接于所述转动组件，另一端连接于所述连接件，所述连接件远离所述杆端关节轴承的一端转动连接于所述第一安装座，所述第一安装座固定连接于底盘。

优选地，所述转动组件包括驱动轴、第一轴承以及固定架，所述驱动轴固定连接于所述驱动轮，所述第一轴承套设于所述驱动轴，所述固定架套设于所述第一轴承的外表面固接设置。

优选地，所述固定架延伸形成有连接部，所述杆端关节轴承包括竖部和横部，所述竖部的一端转动连接于所述连接部，另一端固定连接于所述横部的一端，所述横部连接于所述连接件。

优选地，所述悬架组件设有两组，分别转动连接于所述固定架的竖直方向的两侧。

优选地，所述连接件包括固定板、转动部以及支杆，所述固定板和所述转动部分别固定连接于所述支杆的两端，所述固定板固定连接于所述杆端关节轴承，所述第一安装座设有第一挡板，所述连接部设置于所述第一挡板之间，且所述第一挡板和所述连接部设有相适配的第一通孔，所述第一通孔内设有第一转轴，所述连接件通过所述第一转轴转动连接于所述第一安装座。

优选地，所述支杆之间设有加强杆。

优选地，所述驱动装置还包括减震组件，所述减震组件连接于位于所述转动组件上方的悬架组件，所述减震组件包括第二安装座、减震器以及第三安装座，所述第二安装座固定连接于所述悬架组件背离所述转动组件的一侧，所述第三安装座固定连接于底盘，所述减震器的一端连接于所述第二安装座，另一端通过第二转轴转动连接于所述第三安装座。

优选地，所述转动组件还包括传动件，所述传动件的一端固定连接于所述驱动轴远离所述驱动轮的一端，所述传动件由多个万向节依次连接构成。

优选地，所述巡检机器人底盘驱动装置包括推杆固定座，所述推杆固定座固定连接于所述固定架的外侧壁。

优选地，所述驱动轴靠近所述驱动轮的一侧设有圆法兰，所述圆法兰通过紧固件固定连接于所述驱动轮。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

上述技术方案中所提供的巡检机器人底盘驱动装置应用于巡检机器人的底盘，当驱动轮行驶通过凸起地面时，驱动轮带动悬架组件相对于底盘转动上移；转向时通过驱动轮和转动组件相对于悬架组件转动实现转向，底盘均能够保持相对稳定，极大提高了巡检机器人的稳定性，具有越障能力同时具有减震效果，能够适应不同的地面环境和更多不同的工作场景，并且该驱动装置的结构设计简单，成本低，促进了零部件的生产，具有较高的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的巡检机器人底盘驱动装置的装配图。

图2为本实用新型实施例提供的巡检机器人底盘驱动装置的示意图。

附图标记说明：

1、驱动轮；2、转动组件；21、驱动轴；22、第一轴承；23、固定架； 231、连接部；3、悬架组件；31、杆端关节轴承；311、竖部；312、横部；32、连接件；321、固定板；322、转动部；323、支杆；33、第一安装座；331、第一挡板；34、第一通孔；35、第一转轴；36、加强杆；4、减震组件；41、第二安装座；42、减震器；43、第三安装座；431、第二挡板；432、第二通孔；44、第二转轴；5、传动件；51、万向节；6、推杆固定座；7、圆法兰。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种巡检机器人底盘驱动装置，该驱动装置应用于巡检机器人的底盘，使得巡检机器人行驶于障碍路面或转向时，均能够保持相对稳定。

该驱动装置包括：驱动轮1、转动组件2和悬架组件3，转动组件2固定连接于驱动轮1的圆心，悬架组件3转动连接于转动组件2；其中，悬架组件3包括杆端关节轴承31、连接件32和第一安装座33，第一安装座33的一侧固定连接于巡检机器人的底盘，杆端关节轴承31转动连接于转动组件2，连接件32的一端固定连接于杆端关节轴承31，另一端转动连接于第一安装座33，当巡检机器人行驶于凸起路面时，驱动轮1和转动组件2带动杆端关节轴承31和连接件 32相对于第一安装座33转动上移，使得巡检机器人的底盘保持相对稳定；并且，在巡检机器人转向时，驱动轮1和转动组件2相对于悬架组件3转动实现转向，也使得巡检机器人的底盘保持相对稳定，提高了机器人在行驶过程中的稳定性。

在其中一实施例中，转动组件2固定连接于驱动轮1的内侧面，具体包括驱动轴21、第一轴承22以及固定架23，其中，驱动轴21的一端固定连接有圆法兰7，圆法兰7通过紧固件固定连接于驱动轮1，圆法兰7可增大驱动轴21 与驱动轮1的抵接面积，可设置多个紧固件连接，进一步增加了驱动轴21与驱动轮1的连接强度，第一轴承22套设于驱动轮1设置，固定架23固定连接于第一轴承22的外表面，其中，第一轴承22可设有两个，分别位于固定架23的两侧，进一步提高固定架23的稳定性，当巡检机器人行驶时驱动轮1带动驱动轴21转动，在第一轴承22的作用下固定架23保持不动。

其中，转动组件2还包括传动件5，传动件5的一端固定连接于驱动轴21 远离驱动轮1的一端，另一端连接于巡检机器人的驱动件，传动件5由多个万向节51依次连接而成，传动件5可伸缩，因此在巡检机器人行驶于障碍路面时，巡检机器人的运动受力不受影响。

在其中一实施例中，悬架组件3设有两组，分别转动连接于固定架23的竖直方向的两侧，具体为：固定架23的竖直方向的两侧分别延伸形成有连接部231，杆端关节轴承31包括竖部311和横部312，竖部311的一端转动连接于连接部 231，其中，竖部311外表面和连接部231内表面设有相啮合设置的螺纹，竖部 311可啮合穿设于连接部231中，既保证了悬架组件3与转动组件2可转动设置，又保证了二者的连接强度；此外，横部312的一端固定连接于竖部311背离固定架23的一端，横部312的另一端固定连接于连接件32。

在其中一实施例中，连接件32包括固定板321、转动部322和支杆323，横部312穿设于固定板321与固定板321固接，支杆323的两端分别固定连接于固定板321和转动部322，其中，支杆323之间设有横向的加强杆36，可提高支杆323的连接强度，进一步保证了悬架组件3的稳定性，第一安装座33朝向支杆323的一侧延伸形成有第一挡板331，转动部322设置于第一挡板331之间且转动部322和第一挡板331设有相适配的第一通孔34，第一通孔34内穿设有第一转轴35，驱动轮1、转动组件2以及连接件32通过第一转轴35相对于底盘转动。

在其中一实施例中，驱动装置还包括减震组件4，减震组件4固定连接于悬架组件3，具体连接于转动组件2上方的悬架组件3，减震组件4包括第二安装座41、减震器42以及第三安装座43，其中，第三安装座43固定连接于底盘，第二安装座41为凹形结构，固定连接于支杆323间的加强杆36处，以保证减震组件4安装的稳定性，减震器42的一端设置于第二安装座41的凹槽中，另一端转动连接于第三安装座43，第三安装座43朝向减震器42的一侧延伸形成有第二挡板431，减震器42的一端设置于第二挡板之间431，减震器42和第二挡板431设有相适配的第二通孔432，第二通孔432内穿设有第二转轴44，使得减震器42通过第二转轴44相对于底盘转动。

当巡检机器人行驶于凸起路面时，驱动轮1带动悬架组件3和减震组件4 相对于底盘转动上移，同时减震器42在压力的作用下压缩，行驶于平稳路面时，在减震器42压力的作用下，对驱动装置复位调整，保证了巡检机器人的的稳定性。

在其中一实施例中，驱动装置还包括推杆固定座6，推杆固定座6固定连接于固定架23的外侧壁，通过推动或拉动推杆固定座6可实现驱动轮1的转向运动，提高了驱动装置的可操控性。

上述实施例提供的巡检机器人底盘驱动装置应用于巡检机器人的底盘，当驱动轮1行驶通过凸起地面时，驱动轮1带动悬架组件3相对于底盘转动上移；转向时通过驱动轮1和转动组件2相对于悬架组件3转动实现转向，底盘均能够保持相对稳定，极大提高了巡检机器人的稳定性，具有越障能力同时具有减震效果，能够适应不同的地面环境和更多不同的工作场景，并且该驱动装置的结构设计简单，成本低，促进了零部件的生产，具有较高的适用性。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，包括：

驱动轮(1)；

转动组件(2)，固定连接于所述驱动轮(1)的圆心；

悬架组件(3)，连接于所述转动组件(2)，包括杆端关节轴承(31)、连接件(32)和第一安装座(33)，所述杆端关节轴承(31)的一端转动连接于所述转动组件(2)，另一端连接于所述连接件(32)，所述连接件(32)远离所述杆端关节轴承(31)的一端转动连接于所述第一安装座(33)，所述第一安装座(33)固定连接于底盘。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述转动组件(2)包括驱动轴(21)、第一轴承(22)以及固定架(23)，所述驱动轴(21)固定连接于所述驱动轮(1)，所述第一轴承(22)套设于所述驱动轴(21)，所述固定架(23)套设于所述第一轴承(22)的外表面固接设置。

3.根据权利要求2所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述固定架(23)延伸形成有连接部(231)，所述杆端关节轴承(31)包括竖部(311)和横部(312)，所述竖部(311)的一端转动连接于所述连接部(231)，另一端固定连接于所述横部(312)的一端，所述横部(312)连接于所述连接件(32)。

4.根据权利要求2所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述悬架组件(3)设有两组，分别转动连接于所述固定架(23)的竖直方向的两侧。

5.根据权利要求3所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述连接件(32)包括固定板(321)、转动部(322)以及支杆(323)，所述固定板(321)和所述转动部(322)分别固定连接于所述支杆(323)的两端，所述固定板(321)固定连接于所述杆端关节轴承(31)，所述第一安装座(33)设有第一挡板(331)，所述连接部(231)设置于所述第一挡板(331)之间，且所述第一挡板(331)和所述连接部(231)设有相适配的第一通孔(34)，所述第一通孔(34)内设有第一转轴(35)，所述连接件(32)通过所述第一转轴(35)转动连接于所述第一安装座(33)。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述支杆(323)之间设有加强杆(36)。

7.根据权利要求1所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括减震组件(4)，所述减震组件(4)连接于位于所述转动组件(2)上方的悬架组件(3)，所述减震组件(4)包括第二安装座(41)、减震器(42)以及第三安装座(43)，所述第二安装座(41)固定连接于所述悬架组件(3)背离所述转动组件(2)的一侧，所述第三安装座(43)固定连接于底盘，所述减震器(42)的一端连接于所述第二安装座(41)，另一端通过第二转轴(44)转动连接于所述第三安装座(43)。

8.根据权利要求2所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述转动组件(2)还包括传动件(5)，所述传动件(5)的一端固定连接于所述驱动轴(21)远离所述驱动轮(1)的一端，所述传动件(5)由多个万向节(51)依次连接构成。

9.根据权利要求2所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述巡检机器人底盘驱动装置包括推杆固定座(6)，所述推杆固定座(6)固定连接于所述固定架(23)的外侧壁。

10.根据权利要求2所述的巡检机器人底盘驱动装置，其特征在于，所述驱动轴(21)靠近所述驱动轮(1)的一侧设有圆法兰(7)，所述圆法兰(7)通过紧固件固定连接于所述驱动轮(1)。

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