CN218171907U - 悬挂机构及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请适用于移动机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种悬挂机构及机器人，其中，一种悬挂机构，用于机器人底盘与滚轮的连接，包括：盖板组件和悬挂安装件，盖板组件用于与机器人底盘连接，悬挂安装件包括：悬挂轴和与悬挂轴连接的安装底板，悬挂轴和安装底板为一体式结构；其中，悬挂轴与盖板组件连接，安装底板用于与滚轮连接。本申请实施例通过一体式悬挂安装件与滚轮连接，能够防止机器人在过坎等过载冲击情况下受力破坏，也避免了采用分体式结构有可能产生的连接松动问题，可靠性大大提升。同时本申请实施例的悬挂机构是一个完整的独立模块，在服役结束后或意外受损后可整个机构更换，维护便利。

Description

悬挂机构及机器人

技术领域

本申请属于移动机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种悬挂机构及机器人。

背景技术

悬挂机构是机器人与滚轮之间的连接装置，用于传递力和力矩，以缓冲由于路面坑洼、凸起等造成的震动，通过悬挂机构可提高机器人的行走的稳定性。而由于机器人服务运行场景的多样性和复杂性，悬挂机构的可靠性及可维修性至关重要。一般悬挂机构中的悬挂轴与滚轮的安装件通过螺栓连接，而长时间使用易使螺丝松动或断裂造成结构破坏，从而影响机器人的正常工作。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种悬挂机构及机器人，旨在解决悬挂机构与滚轮连接可靠性差的技术问题。

为实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种悬挂机构，用于机器人底盘与滚轮的连接，包括：盖板组件，盖板组件用于与机器人底盘连接；悬挂安装件包括：悬挂轴和与悬挂轴连接的安装底板，悬挂轴和安装底板为一体式结构；其中，悬挂轴与盖板组件连接，安装底板用于与滚轮连接。

可选地，悬挂机构还包括弹性件，弹性件设置于悬挂轴与盖板组件之间，悬挂轴能够通过沿自身轴向移动，使得弹性件能够被压缩。

可选地，盖板组件包括：上端盖以及与上端盖连接的下端盖，上端盖和下端盖之间形成有容纳腔，容纳腔具有第一开口；悬挂轴通过第一开口插入容纳腔内，安装底板位于容纳腔外，悬挂轴上设置有限位槽，限位槽用于限制悬挂轴的位移；弹性件设置于容纳腔内。

可选地，悬挂轴位于容纳腔内的一端具有缓冲槽，缓冲槽的开口设置于悬挂轴远离安装底板的一端；弹性件包括压簧，压簧设置于缓冲槽内。

可选地，悬挂机构还包括衬套，衬套设置于容纳腔内，衬套与悬挂轴滑动配合。

可选地，下端盖上设置有定位槽，上端盖安装于定位槽内。

可选地，定位槽内设置有定位柱，上端盖上设置有定位孔，定位柱插入定位孔内。

可选地，悬挂机构还包括第一垫圈和第二垫圈，第一垫圈和第二垫圈套设于悬挂轴外壁并分别位于第一开口的上下两侧。

可选地，下端盖上设置有在装配悬挂轴时，供悬挂轴通过的第二开口，第二开口沿下端盖的径向设置，第二开口与第一开口连通。

根据本申请的另一个方面，提供了一种机器人，包括上述悬挂机构。

本申请提供的悬挂机构的有益效果在于：

1)悬挂机构中设置有盖板组件和悬挂安装件，并通过盖板组件和悬挂安装件分别与机器人底盘、滚轮连接，盖板组件和悬挂安装件连接从而实现滚轮与机器人底盘的连接，其中悬挂安装件为悬挂轴和安装底板一体式的结构，其结构强度高，可靠性好，从而避免螺丝装配导致的悬挂安装件结构的不确定性，以及在复杂工况中长时间使用螺丝松动或断裂造成结构破坏，进而大大提升了悬挂机构可靠性；

2)该悬挂机构作为独立模块，结构简单，拆装及维护方便。

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为本申请一个或多个实施例提供的悬挂机构的分解示意图；

图2为本申请一个或多个实施例提供的悬挂机构的结构示意图；

图3为本申请一个或多个实施例提供的悬挂机构的主视图；

图4为本申请一个或多个实施例提供的悬挂机构的俯视图；

图5为本申请一个或多个实施例提供的悬挂机构的剖面图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

10、滚轮；

20、盖板组件；

21、上端盖；

211、容纳腔；212、定位孔；

22、下端盖；

221、第一开口；222、定位槽；223、定位柱；224、凸缘；225、第二开口；

30、悬挂安装件；31、悬挂轴；32、安装底板；33、限位槽；34、缓冲槽；

40、衬套；

50、压簧；

60、第一垫圈；61、第二垫圈；

70、组合螺钉；71、沉头螺钉；72、杯头螺钉。

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，一般悬挂机构中的悬挂轴与滚轮的安装件通过螺栓连接，而长时间使用易使螺丝松动或断裂造成结构破坏，从而影响机器人的正常工作。

参见图1至图5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悬挂机构，用于机器人底盘与滚轮10的连接，包括：盖板组件20，盖板组件20用于与机器人底盘连接；悬挂安装件30包括：悬挂轴31和与悬挂轴31连接的安装底板32，悬挂轴31和安装底板32为一体式结构；其中，悬挂轴31与盖板组件20连接，安装底板32用于与滚轮10连接。

应用本申请的上述技术方案，悬挂机构通过盖板组件20和悬挂安装件30分别与机器人底盘、滚轮10连接，盖板组件20和悬挂安装件30连接，从而实现滚轮10与机器人底盘的连接，其中悬挂安装件30为悬挂轴31和安装底板32一体式的结构，其结构强度高，可靠性好，从而避免螺丝装配导致的悬挂安装件30结构的不确定性，以及在复杂工况中长时间使用螺丝松动或断裂造成结构破坏，进而大大提升了悬挂机构的可靠性；另外，该悬挂机构作为独立模块，结构简单，设计合理，使用、拆装及维护方便。

在一些实施例中，滚轮10为万向轮。

参见图1和图5所示，一些实施例中的悬挂机构还包括弹性件，弹性件设置于悬挂轴31与盖板组件20之间，悬挂轴31能够通过沿自身轴向移动，使得弹性件被压缩。

应用本申请的上述技术方案，通过弹性件实现悬挂安装件30与机器人底盘的弹性连接，悬挂轴31能够沿悬挂轴31的轴向上下移动，当滚轮10过坎或过缝过程中，滚轮10可通过一体式的悬挂安装件30传力于弹性件，弹性件压缩或伸长，减小了高低位移差，从而起到缓冲作用，使得滚轮10适应复杂路面，有效地防止在过坎等过载冲击情况下受力破坏，提高机器人于复杂路面下行走的稳定性。

参见图1和图5所示，一些实施例中的盖板组件20包括：上端盖21以及与上端盖21连接的下端盖22，上端盖21和下端盖22之间形成有容纳腔211，容纳腔211具有第一开口221；悬挂轴31通过第一开口221插入容纳腔211内，安装底板32位于容纳腔211外，悬挂轴31上设置有限位槽33，限位槽33用于限制悬挂轴31的位移；弹性件设置于容纳腔211内。

在一些实施例中，如图5所示，上端盖21具有容纳腔211，下端盖22具有第一开口221，上端盖21位于下端盖22上方并通过沉头螺钉71与下端盖22固定连接，并使第一开口221与容纳腔211连通；悬挂轴31与安装底板32相对的一端穿设于容纳腔211内，使悬挂轴31能够沿轴向移动，从而压缩或释放弹性件；限位槽33沿悬挂轴31的周向设置，限位槽33设置于第一开口221内；在悬挂轴31轴向移动的情况下，下端盖22能够与限位槽33的上端或下端抵接，以对悬挂轴31限位。

在一些实施例中，弹性件为弹簧，该弹簧可外套于悬挂轴31，且弹簧被弹性地压缩设置，以使悬挂轴31能够在弹簧的作用下沿其轴向移动。

参见图5所示，一些实施例中的悬挂轴31位于容纳腔211内的一端具有缓冲槽34，缓冲槽34的开口设置于悬挂轴31远离安装底板32的一端；弹性件包括压簧50，压簧50设置于缓冲槽34内。

在一些实施例中，如图5所示，沿悬挂轴31的轴向设置缓冲槽34，压簧50压缩设置于缓冲槽34内，一端与缓冲槽34底部接触，另一端与上端盖21内的容纳腔211的腔底接触。通过将压簧50放置在缓冲槽34内，以防止压簧50移位，从而保证缓冲效果。当滚轮10在凹凸不平的路面上滚动时，悬挂轴31在容纳腔211内沿着悬挂轴31的轴向上下移动，悬挂轴31在移动的过程中，使得压簧50压缩或伸长，从而起到缓冲作用。

参见图1和图5所示，一些实施例中的悬挂机构还包括衬套40，衬套40设置于容纳腔211内，悬挂轴31安装于衬套40内。

在一些实施例中，如图5所示，在悬挂轴31外侧壁与容纳腔211内侧壁之间设置有衬套40，衬套40的外壁与容纳腔211内侧壁紧密接触，悬挂轴31可在衬套40内滑动，从而实现悬挂轴31的轴向移动。通过设置衬套40能够减小悬挂轴31与上端盖21的磨损、振动和噪音。

在一些可选实施例中，如图5所示，衬套40的外壁与容纳腔211内侧壁的接触处设置有卡槽，通过该卡槽使衬套40固定于容纳腔211内侧壁。

在一些可选实施例中，衬套40为石墨衬套。

参见图1和图5所示，一些实施例中的下端盖22上设置有定位槽222，上端盖21安装于定位槽222内。

应用本申请的上述技术方案，通过设置定位槽222，以确定上端盖21在下端盖22的安装位置，使上端盖21快速定位并装配。

在一些实施例中，参见图1至图5所示，上端盖21具有连接部，连接部设置于定位槽222内，定位槽222与上端盖21的连接部相适配。

参见图1和图5所示，一些实施例中的定位槽222内设置有定位柱223，上端盖21上设置有定位孔212，定位柱223插入定位孔212内。

应用本申请的上述技术方案，通过在上端盖21和下端盖22分别设置定位孔212和定位柱223，使定位孔212和定位柱223配合定位，更便于上端盖21和下端盖22的精准定位及快速安装。

参见图1和图5所示，一些实施例中的悬挂机构还包括第一垫圈60和第二垫圈61，第一垫圈60和第二垫圈61套设于悬挂轴31外壁并分别位于第一开口221的上下两侧。

应用本申请的上述技术方案，通过在第一开口221的内侧壁与悬挂轴31的外侧壁之间设置第一垫圈60和第二垫圈61，可以减小悬挂轴31在相对于下端盖22上下移动时产生的噪音。

在一些实施例中，参见图5所示，第一开口221的内侧壁设置有径向凸缘，第一垫圈60和第二垫圈61位于凸缘的上下两侧，其中，凸缘高度小于第一开口221的高度，从以减小悬挂轴31与下端盖22的接触面积，进而减小悬挂轴31移动时产生的噪音。

在一些可选实施例中，第一垫圈60和第二垫圈61为硅胶圈。

参见图1和图5所示，一些实施例中的下端盖22上设置有在装配悬挂轴31时，供悬挂轴31通过的第二开口225，第二开口225沿下端盖22的径向设置，第二开口225与第一开口221连通。

应用本申请的上述技术方案，通过第二开口225使悬挂轴31进入第一开口221，使下端盖22外套于悬挂轴31；或通过第二开口225使悬挂轴31移出第一开口221，使悬挂轴31与下端盖22分离，从而可以实现悬挂安装件30与盖板组件的快速安装或拆卸。

本申请的实施例提供的悬挂机构的装配过程如下：

1)先将第二垫圈61套装于悬挂安装件30上；

2)再将下端盖22通过第二开口225套于悬挂安装件30上，并使第二垫圈61位于凸缘224的下方；

3)将第一垫圈60装套装于悬挂安装件30上并使其位于凸缘224上方，将压簧50涂好润滑脂置于悬挂安装件30的缓冲槽34内；

4)将衬套40涂好润滑脂套于悬挂安装件30的悬挂轴31上，用沉头螺钉71将上端盖21固定于下端盖22上，其中，上端盖21上的定位孔212可与下端盖22上的定位柱223配合定位，便于安装；

5)用组合螺钉70将滚轮10固定于悬挂安装件30的安装底板32上，最后通过杯头螺钉72使下端盖22安装于机器人底盘上，整个悬挂机构安装完成。

根据本申请的另一个方面，提供了一种机器人，包括上述实施例的悬挂机构。

应用本申请的上述技术方案，本申请的机器人包括底盘，通过设置上述实施例的悬挂机构，使底盘与滚轮10的连接，提高了机器人的整体性能以及机器人通过不同路面的稳定性，使机器人更好的适应不同的路面。

综上，实施本实施例提供的悬挂机构及机器人，至少具有以下有益技术效果：

1)采用一体式悬挂安装件30与滚轮10连接，结构强度好，避免了螺丝装配导致的结构不确定性，防止机器人在过坎等过载冲击情况下受力破坏，也避免了采用分体式结构有可能产生的连接松动问题，可靠性大大提升；

2)机器人在行走过程中，滚轮10过坎或过缝的情况下，滚轮10可通过一体式悬挂安装件30传力于压簧50处，压簧50压缩或伸长，从而起到缓冲作用，本申请的结构简单，使用方便，可有效实现缓冲，从而保证机器人整体的稳定性；

3)整个悬挂机构是一个完整的独立模块，在服役结束后或意外受损后可整个组件更换，维护便利。

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)

1.一种悬挂机构，用于机器人底盘与滚轮的连接，其特征在于，包括：

盖板组件，所述盖板组件用于与所述机器人底盘连接；

悬挂安装件包括：悬挂轴和与所述悬挂轴连接的安装底板，所述悬挂轴和所述安装底板为一体式结构；

其中，所述悬挂轴与所述盖板组件连接，所述安装底板用于与所述滚轮连接。

2.根据权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，还包括弹性件，所述弹性件设置于所述悬挂轴与所述盖板组件之间，所述悬挂轴能够通过沿自身轴向移动，使得所述弹性件能够被压缩。

3.根据权利要求2所述的悬挂机构，其特征在于，所述盖板组件包括：上端盖以及与所述上端盖连接的下端盖，所述上端盖和所述下端盖之间形成有容纳腔，所述容纳腔具有第一开口；

所述悬挂轴通过所述第一开口插入于所述容纳腔内，所述安装底板位于所述容纳腔外，所述悬挂轴上设置有限位槽，所述限位槽用于限制所述悬挂轴的位移；

所述弹性件设置于所述容纳腔内。

4.根据权利要求3所述的悬挂机构，其特征在于，所述悬挂轴位于所述容纳腔内的一端具有缓冲槽，所述缓冲槽的开口设置于所述悬挂轴远离所述安装底板的一端；

所述弹性件包括压簧，所述压簧设置于所述缓冲槽内。

5.根据权利要求3所述的悬挂机构，其特征在于，还包括衬套，所述衬套设置于所述容纳腔内，所述悬挂轴安装于所述衬套内。

6.根据权利要求3所述的悬挂机构，其特征在于，所述下端盖上设置有定位槽，所述上端盖安装于所述定位槽内。

7.根据权利要求6所述的悬挂机构，其特征在于，所述定位槽内设置有定位柱，所述上端盖上设置有定位孔，所述定位柱插入所述定位孔内。

8.根据权利要求3所述的悬挂机构，其特征在于，还包括第一垫圈和第二垫圈，所述第一垫圈和所述第二垫圈套设于所述悬挂轴外壁并分别位于所述第一开口的上下两侧。

9.根据权利要求3所述的悬挂机构，其特征在于，所述下端盖上设置有在装配所述悬挂轴时，供所述悬挂轴通过的第二开口，所述第二开口沿所述下端盖的径向设置，所述第二开口与所述第一开口连通。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1至9中的任一项所述悬挂机构。

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