CN219277173U - 底盘和机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种底盘和机器人，该底盘包括基板、悬挂组件及轮子组件，轮子组件包括第一轮和第二轮；悬挂组件包括连接板和弹性联动件，第一轮安装于连接板；连接板在第一连接处可转动地连接于基板；弹性联动件的一端在第二连接处活动连接于连接板，弹性联动件在第三连接处可转动地连接于基板，弹性联动件的另一端安装有第二轮；其中，第二连接处位于第一连接处和第三连接处之间。本实用新型旨在通过该底盘提高机器人整体的过坎能力，降低在复杂路面上行走的振动，提高平稳性。

Description

底盘和机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种底盘和应用该底盘的机器人。

背景技术

目前，轮式机器人已经广泛应用于酒店餐饮服务、休闲娱乐互动以及工业制造生产等场景中，有效提高了工作效率并降低人工成本。

然而现有的轮式机器人的过坎能力较弱，在经过障碍物时，容易出现较大的振动，且驱动轮表面易与路面分离进而导致驱动轮打滑以及对地面的抓地力较差，从而造成机器人整体稳定性较差，无法适应在复杂路面上行走。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种底盘和机器人，旨在通过该底盘提高机器人整体的过坎能力，降低在复杂路面上行走的振动，提高平稳性。

为实现上述目的，本实用新型提出一种底盘，包括：基板、悬挂组件及轮子组件；所述轮子组件包括第一轮和第二轮；

所述悬挂组件包括连接板和弹性联动件，所述第一轮安装于所述连接板；所述连接板在第一连接处可转动地连接于所述基板；所述弹性联动件的一端在第二连接处活动连接于所述连接板，所述弹性联动件在第三连接处可转动地连接于所述基板，所述弹性联动件的另一端安装有所述第二轮；

其中，所述第二连接处位于所述第一连接处和所述第三连接处之间。

在一实施例中，所述基板设有可供所述连接板穿过的安装口，所述连接板的至少部分结构位于所述安装口内，所述连接板与所述安装口的内壁或周缘转动连接，以形成所述第一连接处。

在一实施例中，所述连接板的边缘设有凸耳，所述凸耳位于所述基板背向所述第一轮的一侧，并与所述安装口的周缘抵接。

在一实施例中，所述弹性联动件包括转动连接的悬挂拐臂和缓冲组件；

所述缓冲组件在所述第二连接处活动连接于所述连接板；

所述悬挂拐臂在所述第三连接处可转动地连接于所述基板，并与所述第二轮连接。

在一实施例中，所述悬挂拐臂包括相连接的第一悬臂和第二悬臂，且所述第一悬臂和所述第二悬臂呈夹角设置，所述第一悬臂和所述第二悬臂的连接处与所述第三连接处重合，并可转动地连接于所述基板；

其中，所述缓冲组件转动连接于所述第一悬臂，所述第二轮连接于所述第二悬臂。

在一实施例中，所述缓冲组件包括压簧和可伸缩的连接轴；

所述连接轴沿轴向的两端设有两个挡板，所述压簧套设于所述连接轴，且所述压簧的两端分别抵接于两个所述挡板；

所述连接轴的两端分别与所述连接板和所述悬挂拐臂转动连接。

在一实施例中，所述连接轴包括滑动连接的外轴和内轴；

所述外轴一端可转动地连接于所述悬挂拐臂，所述外轴另一端沿轴线方向具有轴腔，所述内轴一端伸入所述轴腔中，与所述外轴可滑动连接，所述内轴的另一端可转动地连接于所述连接板；

其中，两个所述挡板分别设于所述外轴靠近所述悬挂拐臂的一端和所述内轴靠近所述连接板的一端。

在一实施例中，所述底盘包括两个所述悬挂组件，两个所述悬挂组件分别设于所述基板的两端；

或，所述底盘包括多个所述悬挂组件，各所述悬挂组件间隔设于所述基板。

在一实施例中，所述基板设有辅助轮，所述辅助轮与所述第一轮、所述第二轮间隔设置，并用于与所述第一轮和所述第二轮配合平衡所述基板。

本实用新型还提出一种机器人，所述机器人包括：

主体；和

如上述所述的底盘，所述底盘的基板与所述主体连接。

本实用新型技术方案的底盘包括基板、悬挂组件以及轮子组件，悬挂组件包括有与基板可转动连接的连接板，并且连接板和基板转动连接处为第一连接处；轮子组件包括第一轮和第二轮，悬挂组件还包括弹性联动件，其中，第一轮与连接板相连接，使得第一轮在过坎或遇到障碍物时，第一轮可与连接板一同绕第一连接处转动，弹性联动件在第二连接处与连接板活动连接，另一端连接于第二轮，并且弹性联动件在第三连接处与基板可转动地连接，使得第二连接处设置于第一连接处和第三连接处之间，使得第一轮和连接板相对基板向上转动时，可以使第一轮向第二轮一侧转动，有效降低通过障碍物时的冲击力并提高可通过障碍物的高度；同时连接板能向弹性联动件施力，该弹性联动件受力的同时也能通过其弹性提供缓冲力，并且将部分缓冲力释放于第二轮处，以对第二轮形成向下的压力，提高第二轮的抓地力，减少第二轮打滑，该悬挂机构有效的提高底盘及机器人整体的过坎能力，降低在复杂路面上行走的振动，提高平稳性。

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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例底盘的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例底盘的平面示意图；

图3为本实用新型一实施例悬挂组件和轮子组件的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中弹性联动件的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前，轮式机器人已经广泛应用于酒店餐饮服务、休闲娱乐互动以及工业制造生产等场景中，有效提高了工作效率并降低人工成本。

然而现有的轮式机器人其过坎能力较弱，在经过障碍物时，容易出现较大的振动，且驱动轮表面易与路面分离进而导致驱动轮打滑以及对地面的抓地力较差，从而造成机器人整体稳定性较差，无法适应在复杂路面上行走。

基于上述构思和问题，本实用新型提出一种底盘100。可以理解的，该底盘100应用于机器人中，该底盘100将用于导向的第一轮31和用于驱动的第二轮32连接于弹性联动件22上，使得第一轮31和第二轮32之间通过弹性联动件22形成稳定的缓冲联动结构，当第一轮31过坎或遇到障碍时，第一轮31相对基板1向上转动，同时对弹性联动件22施加一个向远离基板1方向的力，弹性联动件22同时将力传导至与其相连接的第二轮32，从而实现第一轮31和第二轮32之间的联动缓冲，在提高该底盘100整体的过坎能力的基础上，也能提高用于驱动的第二轮32的抓地力，提升该机器人整体的平稳性。

请结合参照图1至图4所示，在本实用新型实施例中，该底盘100包括基板1、悬挂组件2及轮子组件3；轮子组件3包括第一轮31和第二轮32；悬挂组件2包括连接板21和弹性联动件22，第一轮31安装于连接板21；连接板21在第一连接处21a可转动地连接于基板1；弹性联动件22的一端在第二连接处222a活动连接于连接板21，弹性联动件22在第三连接处221a可转动地连接于基板1，弹性联动件22的另一端安装有第二轮32；其中，第二连接处222a位于第一连接处21a和第三连接处221a之间。

在本实施例中，如图1至图3所示，底盘100包括基板1、悬挂组件2及轮子组件3，基板1用于支撑和安装悬挂组件2及轮子组件3，同时，基板1可以是板状、条状或块状，基板1也可以是矩形、三角形等多边形，也可以是圆形、椭圆形等弧线形，在此不做限定。轮子组件3包括第一轮31和第二轮32，悬挂组件2包括连接板21、弹性联动件22；其中，连接板21与基板1在第一连接处21a可转动连接，使得连接板21可绕第一连接处21a转动，第一轮31连接于连接板21上，并可随连接板21一同绕第一连接处21a转动，弹性联动件22一端在第二连接处222a连接于连接板21，另一端连接于第二轮32，同时弹性联动件22在第三连接处221a与基板1可转动地连接，并且第二连接处位于第一连接处和第三连接处之间。

可以理解的是，第二轮32在该底盘100以及机器人中为驱动轮，以驱动底盘100以及机器人整体向前或向后运动，在行进过程中，当需要过坎或遇到障碍物或在复杂路面行走时，则需要通过第一轮31接触障碍物，并通过弹性联动件22提供缓冲，减小因障碍物或复杂路面对该底盘100以及机器人整体造成的振动。可选地，第二轮32是由轮毂电机提供驱动力的驱动轮。

具体来说，当第一轮31首先接触到障碍物时，第一轮31与连接板21一同绕第一连接处21a转动，并且第一连接处21a位于第一轮31背向第二轮32的一侧，使得第一轮31可朝向第二轮32一侧转动，同时连接板21向远离基板1的一侧转动；在遇到障碍物时，第一轮31朝向第二轮32一侧转动，可以避免与障碍物的正面冲击，并且可通过的障碍物高度也较高，使得该底盘100具有较好的通过性；基板1在转动的同时，会将与基板1相连接的弹性联动件22向远离基板1的一侧推动，弹性联动件22在为连接板21和第一轮31提供弹性缓冲的同时，也能对第二轮32进行下压，对第二轮32施加一定的压力，使得第二轮32也就是驱动轮具有更强的抓地力，在过坎或遇到复杂路面时，能使该底盘100以及机器人整体更加平稳，避免发生倾覆。

本技术方案的底盘100包括基板1、悬挂组件2以及轮子组件3，悬挂组件2包括有与基板1可转动连接的连接板21，并且连接板21和基板1转动连接处为第一连接处21a；轮子组件3包括第一轮31和第二轮32，悬挂组件2还包括弹性联动件22，其中，第一轮31与连接板21相连接，使得第一轮31在过坎或遇到障碍物时，第一轮31可与连接板21一同绕第一连接处21a转动，弹性联动件22在第二连接处222a与连接板21活动连接，另一端连接于第二轮32，并且弹性联动件22在第三连接处221a与基板1可转动地连接，使得第二连接处222a设置于第一连接处21a和第三连接处221a，使得第一轮31和连接板21相对基板1向上转动时，可以使第一轮31向第二轮32一侧转动，有效降低通过障碍物时的冲击力并提高可通过障碍物的高度；同时连接板21能向弹性联动件22施力，该弹性联动件22受力的同时也能通过其弹性提供缓冲力，并且将部分缓冲力释放于第二轮32处，以对第二轮32形成向下的压力，提高第二轮32的抓地力，减少第二轮32打滑，该底盘100有效的提高机器人整体的过坎能力，降低在复杂路面上行走的振动，提高平稳性。

在一实施例中，基板1设有可供连接板21穿过的安装口11，连接板21的至少部分结构位于安装口11内，连接板21与安装口11的内壁或周缘转动连接，以形成第一连接处21a。

在本实施例中，如图1至图2所示，基板1开设有可供连接板21穿过的安装口11，并且连接板21的部分机构位于安装口11中，连接板21的部分结构穿过安装口11与第一轮31相连接，连接板21与安装口11的内壁或周缘转动连接，以实现与基板1的转动连接，并在转动连接处形成第一连接处21a。

可以理解的是，安装口11可以是安装孔或安装槽，并且安装口11可以设于基板1的中央或边缘，安装口11的设置可以将连接板21设于安装口11之上，便于连接板21穿过安装口11和第一轮31相连接，同时也能够减小该底盘100的整体尺寸；连接板21可以与安装口11的内壁转动连接，并部分位于安装口11之内，使得连接板21的表面可以与基板1的表面相平齐，有效的节省了基板1表面的空间。

在一实施例中，连接板21的边缘设有凸耳211，凸耳211位于基板1背向第一轮31的一侧，并与安装口11的周缘抵接。

可以理解的是，如图1至图3所示，连接板21的边缘设有多个凸耳211，并且多个凸耳211均位于基板1背向第一轮31的一侧，多个凸耳211卡持于安装口11的周缘，以限制连接板21向安装口11陷入。在连接板21通过凸耳211抵接在安装口11的周缘，底盘100被放置于地面时，第一轮31和第二轮21均接触同一平坦路面。在另一些实施例中，当第一轮31在不与障碍物接触时，连接板21通过凸耳211抵接在安装口11的周缘，并将第一轮31悬挂于基板1与地面之间，凸耳211的设置，可以避免连接板21穿过安装口11和第一轮31向基板1和地面之间的空隙中下坠，也能够保证连接板21能通过弹性联动件22给予第二轮32一定的下压力，从而保证第二轮32的抓地力。

在一实施例中，弹性联动件22包括转动连接的悬挂拐臂221和缓冲组件222；缓冲组件222在第二连接处222a活动连接于连接板21；悬挂拐臂221在第三连接处221a可转动地连接于基板1，并与第二轮32连接。

在本实施例中，如图1至图4所示，弹性联动件22包括转动连接的悬挂拐臂221和缓冲组件222，悬挂拐臂221与基板1可转动的连接，同时悬挂拐臂221与基板1转动连接处为第三连接处221a，悬挂拐臂221同时也与第二轮32连接；缓冲组件222与连接板在第二连接处222a处活动连接，使得弹性联动件22整体处于第一连接处21a和第二轮32之间。

可以理解的是，悬挂拐臂221与缓冲组件222为转动连接，转动连接可以是轴孔配合转动，也可以是球套配合转动，在此不做限定；第三连接处221a为悬挂拐臂221的支撑点，也即悬挂拐臂221通过第三连接处221a实现对缓冲组件222和第二轮32的联动平衡，因此第三连接处221a位于悬挂拐臂221和缓冲组件222连接处，与第二轮32之间。

在另一实施例中，如图1所示，第三连接处221a在基板1设有固定座，固定座连接于所述基板1，且固定座背向所述基板1一端开设有转动槽，所述悬挂拐臂221一端伸入所述转动槽中可转动连接于固定座。

在一实施例中，悬挂拐臂221包括相连接的第一悬臂2211和第二悬臂2212，且第一悬臂2211和第二悬臂2212呈夹角设置，第一悬臂2211和第二悬臂2212的连接处与第三连接处221a重合，并可转动地连接于基板1；其中，缓冲组件222转动连接于第一悬臂2211，第二轮32连接于第二悬臂2212。

在本实施例中，如图2至图4所示，悬挂拐臂221包括相连接的第一悬臂2211和第二悬臂2212，并且第一悬臂2211和第二悬臂2212呈夹角设置，悬挂拐臂221通过第一悬臂2211和第二悬臂2212的连接处，也即第三连接处221a与基板1转动连接，具体来说，在第一悬臂2211和第二悬臂2212的连接处开设有通孔，并在上述的固定座设置转动轴，使得悬挂拐臂221的通孔穿过转动轴活动连接于固定座，从而可转动地连接于基板1。

可以理解的是，第一悬臂2211和第二悬臂2212呈夹角设置，使得悬挂拐臂221能够在第一悬臂2211和第二悬臂2212处形成有支撑点，并能对所连接的缓冲组件222和第二轮32联动平衡，同时也能将第一轮31和第二轮32通过弹性联动件22联接为一个整体，实现第一轮31和第二轮32的动态平衡，提高了该底盘100和机器人的稳定性。

在一实施例中，缓冲组件222包括压簧2221和可伸缩的连接轴2222；连接轴2222沿轴向的两端设有两个挡板2223，压簧2221套设于连接轴2222，且压簧2221的两端分别抵接于两个挡板2223；连接轴2222的两端分别与连接板21和悬挂拐臂221转动连接。

在本实施例中，如图3和图4所示，缓冲组件222中的连接轴2222为可伸缩的连接轴2222，连接轴2222的两端分别与连接板21和悬挂拐臂221转动连接，并且在连接轴2222相对运动的两端设有两个挡板2223，使得两个挡板2223可随着连接轴2222做相对或相向的运动，压簧2221套设于连接轴2222上，并且压簧2221的两端分别抵接于两个挡板2223。

可以理解的是，连接轴2222一端与连接板21相连接，使得在第一轮31在过坎或触碰到障碍物，并且推动连接板21向远离基板1一侧转动时，连接板21推动连接轴2222，连接轴2222受力而缩短，同时设于连接轴2222相对运动两端的挡板2223也随之相对运动，并且挤压设于两挡板2223之间的压簧2221；压簧2221的设置，可以为第一轮31提供一定的缓冲力，为第一轮31受到障碍物的冲击时提供缓冲；并且，缓冲组件222通过压簧2221吸收一部分冲击动能后，也将一部分的动能转化为对悬挂拐臂221的推力，并通过悬挂拐臂221对第二轮32进行下压，以提高第二轮32的抓地力。

在一实施例中，连接轴2222包括滑动连接的外轴和内轴；外轴一端可转动地连接于悬挂拐臂221，外轴另一端沿轴线方向具有轴腔，内轴一端伸入轴腔中，与外轴可滑动连接，内轴的另一端可转动地连接于连接板21；其中，两个挡板2223分别设于外轴靠近悬挂拐臂221的一端和内轴靠近连接板21的一端。

可以理解的是，连接轴2222包括滑动连接的外轴和内轴，具体来说，外轴的轴径大于内轴的轴径，外轴一端开设有沿轴线方向的轴腔，轴腔轴径与内轴的轴径相配合，使得内轴可滑动地设于轴腔中，进而使连接轴2222实现可伸缩效果；外轴的一端可转动地连接于悬挂拐臂221，内轴的一端可转动地连接于连接板21，使得该连接轴2222同时连接活动连接悬挂拐臂221和连接板21，以对连接板21和第一轮31提供一定的缓冲力，并将部分力传导至悬挂拐臂221上。

在一实施例中，底盘100包括两个悬挂组件2，两个悬挂组件2分别设于基板1的两端；或，底盘100包括多个悬挂组件2，各悬挂组件2间隔设于基板1。

可以理解的是，如图1至图2所示，该底盘100包括有多个悬挂组件2，当设有两个悬挂组件2时，两个悬挂组件2分别设于基板1的两端，当设有三个或四个悬挂组件2时，呈对称设于基板1的周缘，以保证该底盘100及机器人的平衡。

在一实施例中，如图1所示，基板1设有辅助轮12，辅助轮12与第一轮31、第二轮32间隔设置，并用于与第一轮31和第二轮32配合平衡基板1。

可以理解的是，辅助轮12设于基板1的前端和/或后端，并且辅助轮12与第一轮31和第二轮32间隔设置。底盘100被放置于地面时，辅助轮12、第一轮31和第二轮21均接触同一平坦路面，或者，底盘100被放置于地面时，第一轮31和第二轮21均接触同一平坦路面，辅助轮12相对于平坦路面具有预设距离，以使底盘100被放置于平坦路面时，辅助轮12悬挂于基板1。

本实用新型还提出一种机器人，该机器人包括主体和上述的底盘100，底盘100的基板1与主体连接，主体可以包括但不限于储物箱。该底盘100的具体结构参照前述实施例，由于本机器人采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种底盘，其特征在于，包括：基板、悬挂组件及轮子组件；所述轮子组件包括第一轮和第二轮；

所述悬挂组件包括连接板和弹性联动件，所述第一轮安装于所述连接板；所述连接板在第一连接处可转动地连接于所述基板；所述弹性联动件的一端在第二连接处活动连接于所述连接板，所述弹性联动件在第三连接处可转动地连接于所述基板，所述弹性联动件的另一端安装有所述第二轮；

其中，所述第二连接处位于所述第一连接处和所述第三连接处之间。

2.根据权利要求1所述的底盘，其特征在于，所述基板设有可供所述连接板穿过的安装口，所述连接板的至少部分结构位于所述安装口内，所述连接板与所述安装口的内壁或周缘转动连接，以形成所述第一连接处。

3.根据权利要求2所述的底盘，其特征在于，所述连接板的边缘设有凸耳，所述凸耳位于所述基板背向所述第一轮的一侧，并与所述安装口的周缘抵接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的底盘，其特征在于，所述弹性联动件包括转动连接的悬挂拐臂和缓冲组件；

所述缓冲组件在所述第二连接处活动连接于所述连接板；

所述悬挂拐臂在所述第三连接处可转动地连接于所述基板，并与所述第二轮连接。

5.根据权利要求4所述的底盘，其特征在于，所述悬挂拐臂包括相连接的第一悬臂和第二悬臂，且所述第一悬臂和所述第二悬臂呈夹角设置，所述第一悬臂和所述第二悬臂的连接处与所述第三连接处重合，并可转动地连接于所述基板；

其中，所述缓冲组件转动连接于所述第一悬臂，所述第二轮连接于所述第二悬臂。

6.根据权利要求4所述的底盘，其特征在于，所述缓冲组件包括压簧和可伸缩的连接轴；

所述连接轴沿轴向的两端设有两个挡板，所述压簧套设于所述连接轴，且所述压簧的两端分别抵接于两个所述挡板；

所述连接轴的两端分别与所述连接板和所述悬挂拐臂转动连接。

7.根据权利要求6所述的底盘，其特征在于，所述连接轴包括滑动连接的外轴和内轴；

所述外轴一端可转动地连接于所述悬挂拐臂，所述外轴另一端沿轴线方向具有轴腔，所述内轴一端伸入所述轴腔中，与所述外轴可滑动连接，所述内轴的另一端可转动地连接于所述连接板；

其中，两个所述挡板分别设于所述外轴靠近所述悬挂拐臂的一端和所述内轴靠近所述连接板的一端。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的底盘，其特征在于，所述底盘包括两个所述悬挂组件，两个所述悬挂组件分别设于所述基板的两端；

或，所述底盘包括多个所述悬挂组件，各所述悬挂组件间隔设于所述基板。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的底盘，其特征在于，所述基板设有辅助轮，所述辅助轮与所述第一轮、所述第二轮间隔设置，并用于与所述第一轮和所述第二轮配合平衡所述基板。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：

主体；和

如权利要求1至9中任一项所述的底盘，所述底盘的基板与所述主体连接。

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