CN218112825U - 底盘及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种底盘及机器人，底盘包括架体、减震驱动机构以及从动轮组。减震驱动机构包括悬挂梁、驱动轮以及减震器，悬挂梁与架体转动连接，驱动轮可转动地安装于悬挂梁上，减震器的一端与悬挂梁转动连接，减震器的另一端与架体转动连接，且减震器朝架体的前进方向倾斜设置；从动轮组设置于架体的底部；其中，减震器用于使架体的前端具有上翘的势能，且减震器还用于使驱动轮抵紧支撑面。安装有上述底盘的机器人，通过将减震器朝向架体的前进方向倾斜设置，就可使机器人在急停时不易产生晃动，在遇到障碍物时更易越过障碍物。

Description

底盘及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种底盘及机器人。

背景技术

随着机器人的迅速发展，机器人正逐步应用于服务领域，例如家居服务机器人。家居服务机器人为了提高人机互动，大多会搭载一块与人等高的显示屏，这使得家居服务机器人整机的重心上移，从而导致机器人在凹凸不平的地面行驶时，会产生前后摆动。同时在紧急停车时，由于惯性机器人会向前倾斜，所以导致机器人在急停或受推力时易倾倒。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种底盘及机器人，能够解决传统移动机器人在移动的过程中，不稳定易倾倒的问题。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种底盘，包括：架体；减震驱动机构，所述减震驱动机构包括悬挂梁、驱动轮以及减震器，所述悬挂梁与所述架体转动连接，所述驱动轮可转动地安装于所述悬挂梁上，所述减震器的一端与所述悬挂梁转动连接，所述减震器的另一端与所述架体转动连接，且所述减震器朝所述架体的前进方向倾斜设置；以及从动轮组，所述从动轮组设置于所述架体的底部；其中，所述减震器用于使所述架体的前端具有上翘的势能，且所述减震器还用于使所述驱动轮抵紧支撑面。

根据本实用新型实施例的减震装置，至少具有如下技术效果：

安装有上述底盘的机器人，在驱动轮和从动轮组的相互配合下可平稳移动。机器人在平稳移动的过程中，减震器能够使架体的前端具有上翘的势能，从而使得机器人与底盘的重心向架体的后方偏移。当驱动轮紧急制动时，由于惯性安装在底盘上的机器人会沿底盘的移动方向倾倒，从而使得架体的前端受到惯性力而向底盘的移动方向倾倒，由于机器人与底盘的重心是向架体后方偏移的，所以机器人与底盘的重心在受惯性力向底盘的移动方向摆动的幅度就不会太大，同时架体的前端在向前倾时，减震器也会产生一个阻尼力来消减惯性力，这样机器人与架体的在急停时向移动方向摆动的幅度就会减小，从而使得机器人不易倾倒。同时由于架体的前端具有上翘的势能，所以设置在架体的前端的从动轮组在遇到障碍物时会更易越过障碍物，且减震器的倾斜设置也可以降低底盘的高度，从而节省空间。如此，通过将减震器沿架体的前进方向倾斜设置，就可使底盘在急停时不易产生晃动，在遇到障碍物时更易越过障碍物，同时可降低底盘的高度。

根据本实用新型的一些实施例，所述减震器的中轴线与所述架体的前进方向之间的夹角a大于60°，小于70°。

根据本实用新型的一些实施例，所述减震器位于所述架体的中轴线的前侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述减震器包括油缸减震器以及套设在所述油缸减震器外的弹性件，所述油缸减震器的一端与所述架体转动连接，另一端与所述悬挂梁转动连接，所述油缸减震器用于在所述架体向前倾倒时产生阻尼力，所述弹性件用于使所述架体的前端具有上翘的势能。

根据本实用新型的一些实施例，所述架体包括底板、与所述底板相对且间隔设置的承载板、以及支撑柱，所述支撑柱的一端与所述底板固定连接，另一端与所述承载板固定连接；所述悬挂梁的一端与所述底板转动连接，所述减震器远离所述悬挂梁的一端与所述承载板转动连接，所述从动轮组安装在所述底板上。

根据本实用新型的一些实施例，所述底盘还包括围设在所述架体外的侧板，且所述侧板的一侧与所述底板连接，另一侧与所述承载板连接，所述侧板、所述底板以及所述承载板配合形成有隔离腔，且所述底板上开设有连通所述隔离腔与外界的伸出口；所述悬挂梁以及所述减震器均设置于所述隔离腔内，且所述驱动轮的一部分位于所述隔离腔内，所述驱动轮的另一部分通过所述伸出口伸出至与所述支撑面相抵。

根据本实用新型的一些实施例，所述底盘还包括设置于所述隔离腔内的防尘罩，且所述防尘罩罩设在所述驱动轮外。

根据本实用新型的一些实施例，所述悬挂梁具有连接端以及安装端，所述连接端与所述架体转动连接，所述安装端设有安装缺口；所述驱动轮具有旋转轴，所述旋转轴穿设于所述安装缺口；所述减震驱动机构还包括盖合在所述安装缺口上的盖板，所述盖板与所述旋转轴抵紧。

根据本实用新型的一些实施例，所述底盘还包括设置于所述架体的底部的万向球轴承组，所述万向球轴承组用于在所述架体倾倒时与所述支撑面相抵，以使所述万向球轴承组支撑所述架体的倾倒端。

根据本实用新型的第二方面实施例的一种机器人，包括上述底盘。

根据本实用新型实施例的机器人，至少具有如下技术效果：

上述机器人通过上述底盘，就可在急停时不易产生晃动，在遇到障碍物时更易越过障碍物。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施例的底盘的结构示意图一；

图2是本实用新型一实施例的底盘的结构示意图二；

图3是本实用新型一实施例的底盘的正视剖视图；

图4是本实用新型一实施例的底盘越过障碍物的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的减震驱动机构的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例的减震驱动机构的剖视图。

附图标记：

100、架体；110、底板；111、伸出口；112、凹陷槽；120、承载板；130、支撑柱；140、悬挂座；150、支撑座；160、限位块；180、防尘罩；181、避让通孔；200、从动轮组；210、前从动轮；220、后从动轮；300、减震驱动机构；310、悬挂梁；311、安装缺口；312、安装槽；320、驱动轮；321、旋转轴；330、减震器；331、油缸减震器；3311、油缸；3312、活塞；332、弹性件；340、盖板；341、端盖部；342、抵接部；400、万向球轴承组；410、前万向球轴承；420、后万向球轴承；500、障碍物。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

如图1、图2以及图3所示，一实施例涉及的一种底盘，包括架体100、减震驱动机构300以及从动轮组200。

减震驱动机构300包括悬挂梁310、驱动轮320以及减震器330，悬挂梁310与架体100转动连接，驱动轮320可转动地安装于悬挂梁310上，减震器330的一端与悬挂梁310转动连接，减震器330的另一端与架体100转动连接，且减震器330朝架体100的前进方向倾斜设置；从动轮组200设置于架体100的底部；其中，减震器330用于使架体100的前端具有上翘的势能，且减震器330还用于使驱动轮320抵紧支撑面。

安装有上述底盘的机器人，在驱动轮320和从动轮组200的相互配合作用下可在支撑面上平稳移动。且机器人在平稳移动的过程中，由于减震器330朝向架体100的前进方向倾斜设置，所以减震器330会使架体100的前端具有上翘的势能，从而使得机器人与底盘的重心朝向架体100的后端偏移。当驱动轮320紧急制动时，由于惯性安装在底盘上的机器人会沿底盘的移动方向倾倒，从而使得架体100的前端受到惯性力而向底盘的移动方向倾倒，由于机器人与底盘的重心是朝向架体100的后方偏移的，所以机器人与底盘的重心在受惯性力向底盘的移动方向的摆动幅度就不会太大，同时架体100的前端在向前倾到时，架体100的前端会挤压减震器330，从而使得架体100的前端会受减震器330因受挤压而产生的阻尼力来消减架体100在急停时的惯性势能，这样机器人与架体100在急停时其摆动的幅度就会减小，从而使得机器人不易倾倒。同时如图4所示，由于减震器330使得架体100的前端具有上翘的势能，所以当设置在架体100的前端的从动轮组200在遇到障碍物500时，就会更易越过障碍物500。另外减震器330的倾斜设置也可降低底盘的高度，从而节省空间。如此，通过将减震器330朝向架体100的前进方向倾斜设置，就可使底盘在急停时不易产生晃动，在遇到障碍物500时更易越过障碍物500。

需要说明的是，上述架体100的前端是指架体100在朝一个方向移动时，架体100在该方向上的最前方的部位。具体到本实施例的图3中，上述架体100的水平向右的方向为架体100的前进方向，架体100的前端为架体100的中轴线的右端架体100的部分，架体100的后端为架体100的中轴线的左端架体100的部分，且上述架体100的前端上翘，是指架体100的前端沿竖直方向向上翘起。同时上述支撑面是指地面。

另外，如图3所示，驱动轮320在不受外力的情况下与从动轮组200的轮胎面有一个高度差H，高度差H等于减震器330形变的极限值。这样如图4所示，在驱动轮320的轮胎面与从动轮组200的轮胎面在同一支撑面的情况下，架体100就会因为自身重力的作用而挤压减震器330，从而使得驱动轮320受到减震器330的压力，而增大了对地面的附着力。同时架体100的前端会受减震器330的反作用力而上翘，从而减小了架体100前端的从动轮组200对地面的附着力，从而更易越过障碍物500。

如图3所示，在一些实施例中，减震器330的轴线与架体100的前进方向之间的夹角a大于60°，小于70°。如此，在使减震器330具有良好的减震效果的同时，也可保证架体100的重心在朝向架体100的后端偏移时，不会因偏移过度而向后方倾倒。

如图3所示，在一些实施例中，减震器330位于架体100的中轴线的前侧。具体到图3所示，减震器330位于架体100的中轴线右侧。在架体100向前倾到时，架体100的前端会直接作用在减震器330上。如此，使得减震器330的减震效果会更好。

如图3和图5所示，具体地，悬挂梁310具有连接端以及安装端，连接端与架体100转动连接，安装端设有安装缺口311；驱动轮320具有旋转轴321，旋转轴321穿设于安装缺口311；减震驱动机构300还包括盖合在安装缺口311上的盖板340，盖板340与旋转轴321抵紧。其中，盖板340包括端盖部341以及设置在端盖部341上的抵接部342。在安装驱动轮320时，先操作驱动轮320的旋转轴321穿过安装缺口311，然后操作盖板340使得端盖部341盖合在安装缺口311上，并使抵接部342伸入安装缺口311中抵紧旋转轴321，从而就可将驱动轮320的旋转轴321抵紧固定在安装缺口311中。如此，就可将驱动轮320安装固定到悬挂梁310上。

其中，上述驱动轮320可选但不限于为轮毂电机，且轮毂电机具有旋转轴321。

如图1、图2以及图3所示，具体到本实施例中，架体100包括底板110、承载板120以及支撑柱130，底板110与承载板120相对且间隔设置，支撑柱130的一端与底板110固定连接，另一端与承载板120固定连接；悬挂梁310的一端与底板110转动连接，减震器330远离悬挂梁310的一端与承载板120转动连接，从动轮组200安装在底板110上。具体而言，底板110上设置有悬挂座140，承载板120上设置有支撑座150，悬挂梁310的一端与悬挂座140转动连接，减震器330远离悬挂梁310的一端与支撑座150转动连接，同时减震器330与悬挂梁310的连接的一端和支撑座150在水平方向上依次间隔设置。如此，减震器330就可朝架体100的前进方向倾斜设置，同时由于悬挂梁310与悬挂座140的转动连接、减震器330与支撑座150的转动连接、减震器330与悬挂梁310的转动连接，所以减震器330就可受压而发生型变，从而起到减震吸能的作用。

其中，支撑座150上设有第一销孔，活塞3312上设有第二销孔，架体100还包括可转动地穿设于第一销孔与第二销孔的第一定向轴；悬挂梁310的连接端设有第三销孔，悬挂座140上设有第四销孔，架体100还包括第二定向轴，第二定向轴可活动地穿设于第三销孔与第四销孔。如此，悬挂梁310与悬挂座140就可转动连接，减震器330与支撑座150就可转动连接。

如图1、图3所示，具体地到本实施例中，底板110远离承载板120的一侧在竖直方向上朝承载板120凹陷形成有多个凹陷槽112；同时从动轮组200包括设置于架体100前端的前从动轮210、以及设置于架体100前端的后从动轮220，且前从动轮210安装在底板110的前端的凹陷槽112中，后从动轮220安装在底板110的后端的凹陷槽112中。如此，通过凹陷槽112的设置，就可降低底板110与支撑面的高度，从而降低底盘的重心高度。

其中，上述前从动轮210与后从动轮220可选但不限于为万向轮。

如图3所示，在一些实施例中，底板110上还设置有与悬挂梁310相对设置的限位块160，限位块160用于在悬挂梁310朝向支撑面移动时抵接悬挂梁310。当减震器330使驱动轮320抵紧地面后，限位块160会抵接悬挂梁310，从而使得减震器330的剩余的作用力全部作用在架体100的前端，从而使得架体100的前端能够更好的向上翘起。

如图6和图3所示，具体地，减震器330包括油缸减震器331以及套设在油缸减震器331外的弹性件332，油缸减震器331的一端与架体100转动连接，另一端与悬挂梁310转动连接，油缸减震器331用于在架体100向前倾倒时产生阻尼力，弹性件332能够使架体100的前端具有上翘的势能。在架体100正常移动时，架体100的前端会受自重而压挤油缸减震器331，并使弹性件332压缩蓄能，从而使得架体100的前端受到反作用力而上翘，进而使得机器人与底盘的重心朝向架体100的后端偏移。当架体100在急停时，架体100的前端会向前倾倒并挤压油缸减震器331，这时油缸减震器331和弹性件332就会产生阻尼力来对抗架体100向前倾倒的惯性势能，从而减小架体100向前晃动的幅度。如此，通过弹性件332与油缸减震器331，就可使架体100的前端上翘。

其中，如图3、图5以及图6所示，在悬挂梁310的中部设有安装槽312，减震器330远离承载板120的一端与安装槽312的槽壁转动连接。具体而言，悬挂梁310设有贯穿安装槽312的第五销孔，减震器330远离承载板120的一端设有第六销孔，减震驱动机构300还包括可转动地穿设于第五销孔与第六销孔的第三定向轴。如此，减震器330就能够相对悬挂梁310转动。

另外，上述油缸减震器331为现有技术。具体而言，如图3、图5以及图6所示，油缸减震器331包括油缸3311以及一端可活动地插设于油缸3311内的活塞3312，活塞3312的另一端与悬挂梁310转动连接，油缸3311远离活塞3312的一端与支撑座150转动连接。弹性件332可选但不限于为弹簧，弹簧的一端与活塞3312上的第一限位件(图中未标出)相抵，另一端与油缸3311上的第二限位件(图中未标出)相抵。

如图1所示，在一些实施例中，底盘还包括设置于架体100的底部的万向球轴承组400，万向球轴承组400用于在架体100倾倒时与支撑面相抵，以支撑架体100的倾倒端。具体地，万向球轴承组400包括设置在底板110前端的前万向球轴承410、以及设置在底板110后端的后万向球轴承420。在架体100因急停而向前倾斜过度时，位于底板110的前端的前万向球轴承410会与支撑面抵接，从而使得架体100不能够继续向前倾倒。同时前万向球轴承410在接触支撑面时，可随架体100的前端的倾斜而发生转动，从而使得前万向球轴承410与支撑面接触时，会更为平缓。后万向球轴承420的作用同上述前万向球轴承410相同，对此不展开叙述。如此，通过万向球轴承组400，就可进一步的使得架体100在倾斜时不易倾倒。

在一些实施例中，底盘还包括围设在架体100外的侧板(图中未示出)，侧板的一侧与底板110连接，另一侧与承载板120连接，侧板、底板110以及承载板120配合形成有隔离腔，且底板110上开设有连通隔离腔与外界的伸出口111；悬挂梁310以及减震器330均设置于隔离腔内，驱动轮320的一部分位于隔离腔内，驱动轮320的另一部分通过伸出口111伸出至与支撑面相抵。通过侧板、底板110以及承载板120的相互配合，就可将减震驱动机构300隔设在隔离腔内，从而避免虫鼠和外界异物对减震驱动机构300的损坏。如此，可提高减震驱动机构300的使用寿命。

如图1和图2所示，进一步地，底盘还包括设置于隔离腔内的防尘罩180，防尘罩180罩设在驱动轮320上。具体地，防尘罩180的侧壁开设有避让通孔181，避让通孔181用于使驱动轮320的旋转轴321能够穿过避让通孔181而安装到悬挂梁310的安装端上。如此，可避免驱动轮320的胎面在转动的过程中，会将胎面上的灰尘通过伸出口111带入隔离腔内，从而对减震驱动机构300造成损坏。

一实施例涉及的一种机器人，包括上述底盘。

上述机器人通过上述底盘，就可在急停时不易产生晃动，在遇到障碍物500时更易越过障碍物500。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种底盘，其特征在于，包括：

架体；

减震驱动机构，所述减震驱动机构包括悬挂梁、驱动轮以及减震器，所述悬挂梁与所述架体转动连接，所述驱动轮可转动地安装于所述悬挂梁上，所述减震器的一端与所述悬挂梁转动连接，所述减震器的另一端与所述架体转动连接，且所述减震器朝所述架体的前进方向倾斜设置；以及

从动轮组，所述从动轮组设置于所述架体的底部；

其中，所述减震器用于使所述架体的前端具有上翘的势能，且所述减震器还用于使所述驱动轮抵紧支撑面。

2.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述减震器的轴线与所述架体的前进方向的夹角a大于60°，小于70°。

3.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述减震器位于所述架体的中轴线的前侧。

4.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述减震器包括油缸减震器以及套设在所述油缸减震器外的弹性件，所述油缸减震器的一端与所述架体转动连接，另一端与所述悬挂梁转动连接，所述油缸减震器用于在所述架体向前倾倒时产生阻尼力，所述弹性件用于使所述架体的前端具有上翘的势能。

5.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述架体包括底板、承载板以及支撑柱，所述底板与所述承载板相对且间隔设置，所述支撑柱的一端与所述底板固定连接，另一端与所述承载板固定连接；

所述悬挂梁的一端与所述底板转动连接，所述减震器远离所述悬挂梁的一端与所述承载板转动连接，所述从动轮组安装在所述底板上。

6.根据权利要求5所述的底盘，其特征在于，所述底盘还包括围设在所述架体外的侧板，且所述侧板的一侧与所述底板连接，另一侧与所述承载板连接，所述侧板、所述底板以及所述承载板配合形成有隔离腔，且所述底板上开设有连通所述隔离腔与外界的伸出口；

所述悬挂梁以及所述减震器均设置于所述隔离腔内，且所述驱动轮的一部分位于所述隔离腔内，所述驱动轮的另一部分通过所述伸出口伸出至与所述支撑面相抵。

7.根据权利要求6所述的底盘，其特征在于，所述底盘还包括设置于所述隔离腔内的防尘罩，且所述防尘罩罩设在所述驱动轮外。

8.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述悬挂梁具有连接端以及安装端，所述连接端与所述架体转动连接，所述安装端设有安装缺口；

所述驱动轮具有旋转轴，所述旋转轴穿设于所述安装缺口；

所述减震驱动机构还包括盖合在所述安装缺口上的盖板，所述盖板与所述旋转轴抵紧。

9.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述底盘还包括设置于所述架体的底部的万向球轴承组，所述万向球轴承组用于在所述架体倾倒时与所述支撑面相抵，以使所述万向球轴承组支撑所述架体的倾倒端。

10.一种机器人，其特征在于，包括如上权利要求1至9任一项所述的底盘。

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