CN217753385U - 双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，包括车架、多组车轮组件；双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘还包括悬架；多组车轮组件中，至少有一组为驱动轮组；与驱动轮组对应的悬架，为横臂式独立悬架或多连杆式独立悬架；与驱动轮组对应的悬架，包括第一减震器、第一摆动部；第一摆动部包括较大端、较小端；沿着车轮组件的排列方向，第一摆动部的两侧均设置有第一减震器；第一减震器靠近较小端；减震性能更好，机器人底盘整体的稳定性更好。具体的，每组车轮组件都对应设置有悬架，而悬架可以缓冲由不平整路面传给车架的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证可以平顺地行驶。

Description

双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘

技术领域

本实用新型涉及机器人底盘技术领域，更具体地说，涉及双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘。

背景技术

机器人底盘，在日常生活中常用于搭载环境采集器件以实现巡航、避障、导航等功能；根据不同的使用需求，机器人底盘的尺寸也多种多样。使用时，机器人底盘需要适应各种路况，但实际中，许多机器人底盘都不带有减震功能。面对颠簸路况时，机器人底盘的振动幅度大，搭载在机器人底盘上的零部件(如电子元器件和电池)也会连带着反复承受冲击，容易造成零部件(如电子元器件和电池)的损坏，使得机器人底盘整体的稳定性较差，难以长时间保持正常工作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，包括车架、均为双轮组件的多组车轮组件；其中：所述双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘还包括连接所述车架和所述车轮组件的悬架；所述悬架与所述车轮组件一一对应；

多组所述车轮组件中，至少有一组为驱动轮组；与所述驱动轮组对应的所述悬架，为横臂式独立悬架或多连杆式独立悬架；与所述驱动轮组对应的所述悬架，包括第一减震器、路面颠簸时上下摆动的第一摆动部；所述第一摆动部包括靠近所述车架的较大端、靠近所述驱动轮组的较小端；沿着所述车轮组件的排列方向，所述第一摆动部的两侧均设置有所述第一减震器；所述第一减震器靠近所述较小端。

优选的，所述车架包括骨架组件、安装在所述骨架组件上并用于围成底部的底板组件；所述骨架组件和所述底板组件，二者配合围成车架的内部空间；所述第一减震器的上端穿入所述车架的内部空间。

优选的，所述车架还包括与多组所述第一减震器一一对应的多组立板组件；所述立板组件安装在所述车架的内部空间；

所述第一减震器包括设于活动端的螺纹连接套；所述立板组件包括均与所述底板组件固定的两组子立板；两组所述子立板的间隔与所述螺纹连接套的长度适配；所述螺纹连接套和两组所述子立板，通过螺栓和螺母固定。

优选的，多组所述车轮组件中，至少有一组为被动轮组；与所述被动轮组对应的所述悬架，为横臂式独立悬架或多连杆式独立悬架。

优选的，与所述被动轮组对应的所述悬架，包括第二减震器、路面颠簸时上下摆动的第二摆动部；所述第二摆动部为叉臂，且围住所述第二减震器。

优选的，所述第一摆动部为叉臂；所述第一摆动部和/或所述第二摆动部设置有减重槽。

优选的，所述车轮组件设置有两组；与所述驱动轮组对应的所述悬架和/或与所述被动轮组对应的所述悬架，为双横臂式独立悬架。

优选的，所述车架还安装有使所述驱动轮组转动的第一驱动组件、用于驱动所述被动轮组转向的第二驱动组件。

优选的，所述第一驱动组件包括与所述车架固定的安装盒、均安装在所述安装盒的内部的第一传动轴和第二传动轴；所述第一传动轴和所述第二传动轴，均与所述安装盒转动连接；

所述第一驱动组件还包括套设固定在所述第一传动轴上的第一从动锥齿轮、与所述第一从动锥齿轮啮合的第一主动锥齿轮、驱动所述第一主动锥齿轮转动的第一减速电机、套设固定在所述第二传动轴上的第二从动锥齿轮、与所述第二从动锥齿轮啮合的第二主动锥齿轮、驱动所述第二主动锥齿轮转动的第二减速电机；所述第一减速电机和所述第二减速电机，均与所述车架固定；

所述驱动轮组包括左驱动轮、右驱动轮；所述第一驱动组件还包括两端分别与所述左驱动轮的轮毂和所述第一传动轴固定的第一万向轴、两端分别与所述右驱动轮的轮毂和所述第二传动轴固定的第二万向轴；

所述被动轮组包括左被动轮、右被动轮；所述第二驱动组件包括第一同步轮、驱动所述第一同步轮转动的第三减速电机、第二同步轮、连接所述第一同步轮和所述第二同步轮的同步带、输入端套设固定有所述第二同步轮的齿轮齿条方向机、固定在所述左被动轮上的左转向节、固定在所述右被动轮上的右转向节；所述第三减速电机和所述齿轮齿条方向机，均固定在所述车架上；所述齿轮齿条方向机的两端分别与所述左转向节、所述右转向节连接。

优选的，所述车架上安装有与所述第一减速电机对应的第一驱动器、与所述第二减速电机对应的第二驱动器、与所述第三减速电机对应的第三驱动器、主控板、电池；所述第一驱动器、所述第二驱动器以及第三驱动器，均与所述主控板电连接并受其控制；所述电池与所述主控板电连接。

本实用新型的有益效果在于：减震性能更好，机器人底盘整体的稳定性更好。具体的，每组车轮组件都对应设置有悬架，而悬架可以缓冲由不平整路面传给车架的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证可以平顺地行驶。而进一步的，独立悬架可以使得轮子之间不会相互影响，也即一个轮子受到路面冲击而跳动时，不会影响另一个轮子的运作。同时，第一摆动部的两侧都设置有第一减震器，由多组第一减震器共同承受冲击，缓冲、减震效果更好，使得在运动的过程中机器人底盘运动性能更加稳定可靠，增加了机器人底盘在建模和导航时的精度，且第一减震器靠近较小端，尽可能地利用了空间，使得机器人底盘整体结构更紧凑。

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，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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获得其他附图：

图1是本实用新型较佳实施例的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘的轴测图；

图2是本实用新型较佳实施例的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘的俯视图；

图3是图2中A-A剖切图；

图4是图2中B-B剖切图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘如图1-图4所示，包括车架、均为双轮组件的多组车轮组件；双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘还包括连接车架和车轮组件的悬架102；悬架102与车轮组件一一对应；

多组车轮组件中，至少有一组为驱动轮组；与驱动轮组对应的悬架102，为横臂式独立悬架或多连杆式独立悬架；与驱动轮组对应的悬架102，包括第一减震器103、路面颠簸时上下摆动的第一摆动部104；第一摆动部104包括靠近车架的较大端105、靠近驱动轮组的较小端106；沿着车轮组件的排列方向，第一摆动部104的两侧均设置有第一减震器103；第一减震器103靠近较小端106。

本实施例提供的机器人底盘，减震性能更好，机器人底盘整体的稳定性更好。具体的，每组车轮组件100都对应设置有悬架102，而悬架102可以缓冲由不平整路面传给车架的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证可以平顺地行驶。而进一步的，独立悬架可以使得轮子之间不会相互影响，也即一个轮子受到路面冲击而跳动时，不会影响另一个轮子的运作。同时，第一摆动部104的两侧都设置有第一减震器103，由多组第一减震器103共同承受冲击，缓冲、减震效果更好，使得在运动的过程中机器人底盘运动性能更加稳定可靠，增加了机器人底盘在建模和导航时的精度，且第一减震器103靠近较小端106，尽可能地利用了空间，使得机器人底盘整体结构更紧凑。

如图1-图2所示，车架包括骨架组件107、安装在骨架组件107上并用于围成底部的底板组件108；骨架组件107和底板组件108，二者配合围成车架的内部空间180；第一减震器103的上端穿入车架的内部空间，第一减震器103也可利用车架的内部空间。

如图1所示，车架还包括与多组第一减震器103一一对应的多组立板组件109；立板组件109安装在车架的内部空间180；

第一减震器103包括设于活动端的螺纹连接套110；立板组件109包括均与底板组件108固定的两组子立板111；两组子立板111的间隔与螺纹连接套110的长度适配；螺纹连接套110和两组子立板111，通过螺栓和螺母固定，在车架的内部空间180拆装第一减震器103，比在车架下寻找拆装空间更为方便。

如图1所示，多组车轮组件中，至少有一组为被动轮组；与被动轮组对应的悬架102，为横臂式独立悬架或多连杆式独立悬架，独立悬架可以使得轮子之间不会相互影响，也即一个轮子受到路面冲击而跳动时，不会影响另一个轮子的运作，减震效果更好。

如图1、图4所示，与被动轮组对应的悬架102，包括第二减震器112、路面颠簸时上下摆动的第二摆动部113；第二摆动部113为叉臂，且围住第二减震器112，无需为第二减震器112寻找新的安装空间，可以直接利用第二摆动部113自带的空腔。

如图1所示，第一摆动部104为叉臂；第一摆动部104和/或第二摆动部113设置有减重槽181，减轻第一摆动部104和/或第二摆动部113的整体重量。

如图1所示，车轮组件设置有两组；与驱动轮组对应的悬架102和/或与被动轮组对应的悬架102，为双横臂式独立悬架。满足运动需求的情况下，使得车轮组件的数量尽量少，便于装配，也降低成本。

如图3-图4所示，车架还安装有使驱动轮组转动的第一驱动组件114、用于驱动被动轮组转向的第二驱动组件115。也即一组车轮组件负责驱动，一组车轮组件负责转向。

如图3-图4所示，第一驱动组件114包括与车架固定的安装盒116、均安装在安装盒116的内部的第一传动轴117和第二传动轴118；第一传动轴117和第二传动轴118，均与安装盒116转动连接；

第一驱动组件114还包括套设固定在第一传动轴117上的第一从动锥齿轮119、与第一从动锥齿轮119啮合的第一主动锥齿轮(图中未示出)、驱动第一主动锥齿轮(图中未示出)转动的第一减速电机120、套设固定在第二传动轴118上的第二从动锥齿轮121、与第二从动锥齿轮121啮合的第二主动锥齿轮(图中未示出)、驱动第二主动锥齿轮(图中未示出)转动的第二减速电机122；第一减速电机121和第二减速电机122，均与车架固定；

驱动轮组包括左驱动轮123、右驱动轮124；第一驱动组件114还包括两端分别与左驱动轮123的轮毂和第一传动轴117固定的第一万向轴125、两端分别与右驱动轮124的轮毂和第二传动轴118固定的第二万向轴126；

其中，实现驱动的具体过程为：第一减速电机120进行调速，以输出合适的转速进行驱动，进而第一主动锥齿轮(图中未示出)驱动第一从动锥齿轮119和第一传动轴117转动，进而，第一转动轴117带着第一万向轴125转动，以最终实现左驱动轮123的转动。需要说明的是，右驱动轮124的驱动过程与左驱动轮123的相同，在此不再赘述。

被动轮组包括左被动轮127、右被动轮128；第二驱动组件115包括第一同步轮(图中未示出)、驱动第一同步轮(图中未示出)转动的第三减速电机129、第二同步轮130、连接第一同步轮(图中未示出)和第二同步轮130的同步带131、输入端套设固定有第二同步轮130的齿轮齿条方向机132、固定在左被动轮127上的左转向节133、固定在右被动轮128上的右转向节134；第三减速电机129和齿轮齿条方向机132，均固定在车架上；齿轮齿条方向机132的两端分别与左转向节133、右转向节134连接。

其中，实现转向的具体过程为：第三减速电机129进行调速，以输出合适的转速进行驱动，进而第一同步轮(图中未示出)通过同步带131带动第二同步轮130转动，齿轮齿条方向机132在第二同步轮130的带动下，将转动转换为左右两边的移动，从而带动左转向节133和右转向节134的移动，最终实现机器人底盘的转向。

如图1所示，车架上安装有与第一减速电机对应的第一驱动器(图中未示出)、与第二减速电机对应的第二驱动器(图中未示出)、与第三减速电机对应的第三驱动器(图中未示出)、主控板135、电池(图中未示出)；第一驱动器(图中未示出)、第二驱动器(图中未示出)以及第三驱动器(图中未示出)，均与主控板135电连接并受其控制；电池(图中未示出)与主控板135电连接。使用时，可增设遥控器，以向主控板135发送控制信号，主控板135再将控制信号传递到各个驱动器，驱动器与电池连接，从而控制减速电机的正反转及其转速等。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，包括车架、均为双轮组件的多组车轮组件；其特征在于：所述双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘还包括连接所述车架和所述车轮组件的悬架；所述悬架与所述车轮组件一一对应；

多组所述车轮组件中，至少有一组为驱动轮组；与所述驱动轮组对应的所述悬架，为横臂式独立悬架或多连杆式独立悬架；与所述驱动轮组对应的所述悬架，包括第一减震器、路面颠簸时上下摆动的第一摆动部；所述第一摆动部包括靠近所述车架的较大端、靠近所述驱动轮组的较小端；沿着所述车轮组件的排列方向，所述第一摆动部的两侧均设置有所述第一减震器；所述第一减震器靠近所述较小端。

2.根据权利要求1所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，所述车架包括骨架组件、安装在所述骨架组件上并用于围成底部的底板组件；所述骨架组件和所述底板组件，二者配合围成车架的内部空间；所述第一减震器的上端穿入所述车架的内部空间。

3.根据权利要求2所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，所述车架还包括与多组所述第一减震器一一对应的多组立板组件；所述立板组件安装在所述车架的内部空间；

所述第一减震器包括设于活动端的螺纹连接套；所述立板组件包括均与所述底板组件固定的两组子立板；两组所述子立板的间隔与所述螺纹连接套的长度适配；所述螺纹连接套和两组所述子立板，通过螺栓和螺母固定。

4.根据权利要求1所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，多组所述车轮组件中，至少有一组为被动轮组；与所述被动轮组对应的所述悬架，为横臂式独立悬架或多连杆式独立悬架。

5.根据权利要求4所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，与所述被动轮组对应的所述悬架，包括第二减震器、路面颠簸时上下摆动的第二摆动部；所述第二摆动部为叉臂，且围住所述第二减震器。

6.根据权利要求5所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，所述第一摆动部为叉臂；所述第一摆动部和/或所述第二摆动部设置有减重槽。

7.根据权利要求4所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，所述车轮组件设置有两组；与所述驱动轮组对应的所述悬架和/或与所述被动轮组对应的所述悬架，为双横臂式独立悬架。

8.根据权利要求7所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，所述车架还安装有使所述驱动轮组转动的第一驱动组件、用于驱动所述被动轮组转向的第二驱动组件。

9.根据权利要求8所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于：

所述第一驱动组件包括与所述车架固定的安装盒、均安装在所述安装盒的内部的第一传动轴和第二传动轴；所述第一传动轴和所述第二传动轴，均与所述安装盒转动连接；

所述第一驱动组件还包括套设固定在所述第一传动轴上的第一从动锥齿轮、与所述第一从动锥齿轮啮合的第一主动锥齿轮、驱动所述第一主动锥齿轮转动的第一减速电机、套设固定在所述第二传动轴上的第二从动锥齿轮、与所述第二从动锥齿轮啮合的第二主动锥齿轮、驱动所述第二主动锥齿轮转动的第二减速电机；所述第一减速电机和所述第二减速电机，均与所述车架固定；

所述驱动轮组包括左驱动轮、右驱动轮；所述第一驱动组件还包括两端分别与所述左驱动轮的轮毂和所述第一传动轴固定的第一万向轴、两端分别与所述右驱动轮的轮毂和所述第二传动轴固定的第二万向轴；

所述被动轮组包括左被动轮、右被动轮；所述第二驱动组件包括第一同步轮、驱动所述第一同步轮转动的第三减速电机、第二同步轮、连接所述第一同步轮和所述第二同步轮的同步带、输入端套设固定有所述第二同步轮的齿轮齿条方向机、固定在所述左被动轮上的左转向节、固定在所述右被动轮上的右转向节；所述第三减速电机和所述齿轮齿条方向机，均固定在所述车架上；所述齿轮齿条方向机的两端分别与所述左转向节、所述右转向节连接。

10.根据权利要求9所述的双横臂独立悬架式阿克曼转向机器人底盘，其特征在于，所述车架上安装有与所述第一减速电机对应的第一驱动器、与所述第二减速电机对应的第二驱动器、与所述第三减速电机对应的第三驱动器、主控板、电池；所述第一驱动器、所述第二驱动器以及第三驱动器，均与所述主控板电连接并受其控制；所述电池与所述主控板电连接。

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