CN220500844U - 多功能全地形载具平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为多功能全地形载具平台，包括：可伸缩底盘架、两个底盘悬挂、重心调整装置，所述可伸缩底盘架的外形呈长方体框架，两个底盘悬挂分别安装于所述可伸缩底盘架的两侧，重心调整装置安装于所述可伸缩底盘架内；本实用新型通过可伸缩底盘架、两个底盘悬挂和重心调整装置三者的相互配合，使得机器人可以跨过不同宽度的障碍物、通过不同宽度的通道、进行不同角度的爬坡、不同倾斜角度路面、以及在凹凸不平的危险路面上保持好平衡，稳定的行驶，以满足不同地形的行驶。

Description

多功能全地形载具平台

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为多功能全地形载具平台。

背景技术

在室外机器人巡检侦察作业中，常用的机器人有履带式巡检机器人、履带式侦查机器人、履带式测绘机器人、履带式摄像机器人等；为了克服恶劣的露天作业环境和多变的路况，对所搭载的激光雷达、摄像头、热成型等昂贵精密设备的震动，尤其是处于凹凸不平的道路、碎石地面以及泥泞等环境，机器人移动底盘通常配备带有避震设计的悬挂系统；其中避震悬挂可以缓解恶劣路况传递到底盘大架上的震动，以保证激光雷达、摄像头等设备所采集的信息有效，保证采集信息的精密度。

但是，机器人处于凹凸不平的道路、碎石地面以及泥泞等复杂危险的工作环境下进行作业时，不平路面会影响移动机器人移动平台的正常工作，极易发生翻转，而现有的履带式机器人并不能完全适应复杂危险的路面。鉴于此，我们提出了多功能全地形载具平台。

实用新型内容

为了弥补以上现有的履带式机器人并不能完全适应复杂危险的路面的不足，本实用新型提供了多功能全地形载具平台。

本实用新型的技术方案是：

多功能全地形载具平台，包括：

可伸缩底盘架，所述可伸缩底盘架的外形呈长方体框架；

两个底盘悬挂，分别安装于所述可伸缩底盘架的两侧；

重心调整装置，安装于所述可伸缩底盘架内。

优选的，所述可伸缩底盘架是由两个相互平行的矩形支撑框和若干个相互平行的连接杆构成，若干个相互平行的所述连接杆垂直安装于所述矩形支撑框之间，上方的若干个所述连接杆的两端内均连接有伸缩杆，所述伸缩杆的末端和所述矩形支撑框相互连接。

优选的，下方的若干个所述连接杆的两端内均安装有电气推杆，所述电气推杆的伸出端和两侧的所述矩形支撑框相互连接，所述矩形支撑框的下方边框外侧安装有三个等距排放的摆杆轴，所述矩形支撑框的顶端安装有摄像头。

优选的，所述底盘悬挂是由三个平衡支撑轮组、驱动轮、履带和气动张紧轮构成，所述平衡支撑轮组是由两个承重轮、平衡轮架臂和气动弹簧杆构成，所述平衡轮架臂的顶端安装于所述摆杆轴上。

优选的，两个所述承重轮安装于所述平衡轮架臂下端的两侧，所述气动弹簧杆的下端倾斜安装于所述平衡轮架臂的下端，所述气动弹簧杆的上端安装于所述矩形支撑框的下方边框上。

优选的，所述气动张紧轮安装于所述矩形支撑框的上方边框上，所述驱动轮安装于所述矩形支撑框的前侧边框上，所述驱动轮高于所述承重轮，所述履带设于六个所述承重轮、驱动轮和气动张紧轮的外围。

优选的，所述矩形支撑框上安装有电机，所述电机的输出端通过联轴器安装有弯头减速器，所述弯头减速器的输出端外围安装有驱动轮安装架，所述驱动轮安装架和所述矩形支撑框相互连接，所述弯头减速器的输出端通过联轴器和所述驱动轮相互连接。

优选的，所述重心调整装置是由配重电池、调心横杆和调心纵杆构成，所述配重电池安装于两个矩形支撑框之间，所述调心横杆安装于所述矩形支撑框和所述配重电池之间，所述调心纵杆安装于所述连接杆和所述配重电池之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过可伸缩底盘架、两个底盘悬挂和重心调整装置三者的相互配合，使得机器人可以跨过不同宽度的障碍物、通过不同宽度的通道、进行不同角度的爬坡、不同倾斜角度路面、以及在凹凸不平的危险路面上保持好平衡，稳定的行驶，以满足不同地形的行驶。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型部分拆分结构示意图；

图3为本实用新型可伸缩底盘架结构示意图。

图中：1、承重轮；2、平衡轮架臂；3、气动弹簧杆；4、驱动轮；5、履带；6、矩形支撑框；7、气动张紧轮；8、电机；9、连接杆；10、摄像头；11、配重电池；12、弯头减速器；13、驱动轮安装架；14、摆杆轴；15、调心横杆；16、调心纵杆；17、电气推杆；18、伸缩杆。

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”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

请参阅图1-3，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：

多功能全地形载具平台，包括可伸缩底盘架，可伸缩底盘架的外形呈长方体框架，可伸缩底盘架是由两个相互平行的矩形支撑框6和五个相互平行的连接杆9构成，五个相互平行的连接杆9垂直安装于矩形支撑框6之间，三个连接杆9安装于矩形支撑框6的上端之间，剩余两个连接杆9安装于矩形支撑框6的下端边框上，上方的三个连接杆9的两端内均滑动连接有伸缩杆18，即上方三个连接杆9的两端可以进行伸缩，伸缩杆18的末端和矩形支撑框6固定连接，下方的若干个连接杆9的两端内均固定安装有电气推杆17，连接杆9和电气推杆17的底座固定连接，电气推杆17的伸出端和两侧的矩形支撑框6固定连接，矩形支撑框6的下方边框外侧固定安装有三个等距排放的摆杆轴14，矩形支撑框6的顶端固定安装有摄像头10。

需要说明的是，通过利用摄像头10可以对周边情况进行观察，从而可对行驶状态进行实时掌控，较为实用便捷，同一侧的两个电气推杆17通过导线相互串联，用于使得同侧的两个电气推杆17可以进行同步伸缩，当同侧的两个电气推杆17的伸出端进行伸缩时，电气推杆17的伸出端的长度会进行改变，从而带动电气推杆17连接的矩形支撑框6远离或者靠近五个连接杆9，从而实现可伸缩底盘架两侧轮距的调整，使得可伸缩底盘架两侧的底盘悬挂可以跨过不同宽度的障碍物或通过不同宽度的通道，并使得底盘悬挂和可伸缩底盘架具备一定的调整重心的能力。

本实施例中，可伸缩底盘架的两侧均安装有底盘悬挂，底盘悬挂是由三个平衡支撑轮组、驱动轮4、履带5和气动张紧轮7构成，平衡支撑轮组是由两个承重轮1、平衡轮架臂2和气动弹簧杆3构成，平衡轮架臂2的顶端转动安装于摆杆轴14上，两个承重轮1转动安装于平衡轮架臂2下端的两侧，气动弹簧杆3的下端倾斜转动安装于平衡轮架臂2的下端，气动弹簧杆3的上端转动安装于矩形支撑框6的下方边框上，即气动弹簧杆3、平衡轮架臂2和矩形支撑框6之间形成一个三角形结构。

需要补充的是，气动张紧轮7转动安装于矩形支撑框6的上方边框上，驱动轮4转动安装于矩形支撑框6的前侧边框上，驱动轮4高于承重轮1、低于气动张紧轮7，履带5的内侧挤压连接于六个承重轮1、驱动轮4和气动张紧轮7的外围，且履带5的内侧凸齿分别和驱动轮4、气动张紧轮7相互啮合，矩形支撑框6上固定安装有电机8，电机8的输出端通过联轴器安装有弯头减速器12，弯头减速器12和矩形支撑框6固定连接，弯头减速器12的输出端外围安装有驱动轮安装架13，驱动轮安装架13和矩形支撑框6固定连接，弯头减速器12的输出端通过联轴器和驱动轮4固定连接。

进一步说明的是，电机8处于工作状态时，电机8的输出端可以进行正反转，并通过弯头减速器12带动驱动轮4进行转动，转动的驱动轮4可以带动外围的履带5在路面上行驶，并通过单独调节六个气动弹簧杆3中的一个气动活塞内的气压值，进行调整可伸缩底盘架的左右高度以及前后高度，提高机器人的爬坡能力，同时还可以调整可伸缩底盘架的重心高度和调节悬挂刚性，进而增加可伸缩底盘架的通过能力，以满足不同路面上的行驶需求，提高了整体行驶的效率。

本实施例中，可伸缩底盘架内安装有重心调整装置，重心调整装置是由配重电池11、调心横杆15和调心纵杆16构成，配重电池11是由一个高密度的配重块和蓄电池构成，配重块固定安装于蓄电池的下方，配重块水平活动安装于两个矩形支撑框6之间，调心横杆15安装于矩形支撑框6和配重电池11之间，调心纵杆16安装于连接杆9和配重电池11之间，调心横杆15和调心纵杆16均是由电动推缸构成，调心横杆15中的底座沿着矩形支撑框6的下方边框滑动连接，调心横杆15中的活塞杆和配重块固定连接，调心纵杆16中的底座沿着连接杆9滑动连接，调心纵杆16中的活塞杆和配重块固定连接。

再一次说明的是，通过调心横杆15中的活塞杆进行伸缩，可以带动配重电池11和调心纵杆16在两个矩形支撑框6之间左右移动，对调整机器人进行左右方向的重心，通过调心纵杆16中的活塞杆进行伸缩，可以带动配重电池11和调心横杆15在两个矩形支撑框6之间前方移动，对调整机器人进行前后方向的重心，通过调心横杆15和调心纵杆16，实现了配重电池11在机器人舱体内的运动，从而实现机器人重心快速调整，使得机器人可以在凹凸不平的危险路面上保持好平衡，稳定的行驶，避免翻转的情况发生。

本实施例中，机器人在复杂危险的路面上行驶时，首先通过利用摄像头10可以对周边情况进行观察，从而可对行驶状态进行实时掌控，并通过电机8的输出端可以进行正反转，配合弯头减速器12带动驱动轮4进行转动，转动的驱动轮4可以带动外围的履带5在路面上行驶，并通过单独调节六个气动弹簧杆3中的一个气动活塞内的气压值，进行调整可伸缩底盘架的左右高度以及前后高度，提高机器人的爬坡能力，可以在不同角度和不同倾斜路面上行驶，使得两侧的底盘悬挂中的履带5下表面和地面更加贴合，同时还可以调整可伸缩底盘架的重心高度和调节悬挂刚性，进而增加可伸缩底盘架的通过能力，以满足不同路面上的行驶需求，提高了整体行驶的效率，然后通过四个电气推杆17的伸出端进行伸缩时，电气推杆17的伸出端的长度会进行改变，从而带动电气推杆17连接的矩形支撑框6远离或者靠近五个连接杆9，从而实现可伸缩底盘架两侧轮距的调整，使得可伸缩底盘架两侧的底盘悬挂可以跨过不同宽度的障碍物或通过不同宽度的通道，并使得底盘悬挂和可伸缩底盘架具备一定的调整重心的能力，其次配合重心调整装置中的调心横杆15和调心纵杆16，实现了配重电池11在机器人舱体内的运动，从而实现机器人重心快速调整，使得机器人可以在危险的路面上保持好平衡，稳定的行驶，通过可伸缩底盘架、两个底盘悬挂和重心调整装置三者的相互配合，使得机器人可以跨过不同宽度的障碍物、通过不同宽度的通道、进行不同角度的爬坡、不同倾斜角度路面、以及在凹凸不平的危险路面上保持好平衡，稳定的行驶，以满足不同地形的行驶。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.多功能全地形载具平台，其特征在于，包括：

可伸缩底盘架，所述可伸缩底盘架的外形呈长方体框架；

两个底盘悬挂，分别安装于所述可伸缩底盘架的两侧；

重心调整装置，安装于所述可伸缩底盘架内。

2.如权利要求1所述的多功能全地形载具平台，其特征在于：所述可伸缩底盘架是由两个相互平行的矩形支撑框(6)和若干个相互平行的连接杆(9)构成，若干个相互平行的所述连接杆(9)垂直安装于所述矩形支撑框(6)之间，上方的若干个所述连接杆(9)的两端内均连接有伸缩杆(18)，所述伸缩杆(18)的末端和所述矩形支撑框(6)相互连接。

3.如权利要求2所述的多功能全地形载具平台，其特征在于：下方的若干个所述连接杆(9)的两端内均安装有电气推杆(17)，所述电气推杆(17)的伸出端和两侧的所述矩形支撑框(6)相互连接，所述矩形支撑框(6)的下方边框外侧安装有三个等距排放的摆杆轴(14)，所述矩形支撑框(6)的顶端安装有摄像头(10)。

4.如权利要求3所述的多功能全地形载具平台，其特征在于：所述底盘悬挂是由三个平衡支撑轮组、驱动轮(4)、履带(5)和气动张紧轮(7)构成，所述平衡支撑轮组是由两个承重轮(1)、平衡轮架臂(2)和气动弹簧杆(3)构成，所述平衡轮架臂(2)的顶端安装于所述摆杆轴(14)上。

5.如权利要求4所述的多功能全地形载具平台，其特征在于：两个所述承重轮(1)安装于所述平衡轮架臂(2)下端的两侧，所述气动弹簧杆(3)的下端倾斜安装于所述平衡轮架臂(2)的下端，所述气动弹簧杆(3)的上端安装于所述矩形支撑框(6)的下方边框上。

6.如权利要求4所述的多功能全地形载具平台，其特征在于：所述气动张紧轮(7)安装于所述矩形支撑框(6)的上方边框上，所述驱动轮(4)安装于所述矩形支撑框(6)的前侧边框上，所述驱动轮(4)高于所述承重轮(1)，所述履带(5)设于六个所述承重轮(1)、驱动轮(4)和气动张紧轮(7)的外围。

7.如权利要求4所述的多功能全地形载具平台，其特征在于：所述矩形支撑框(6)上安装有电机(8)，所述电机(8)的输出端通过联轴器安装有弯头减速器(12)，所述弯头减速器(12)的输出端外围安装有驱动轮安装架(13)，所述驱动轮安装架(13)和所述矩形支撑框(6)相互连接，所述弯头减速器(12)的输出端通过联轴器和所述驱动轮(4)相互连接。

8.如权利要求7所述的多功能全地形载具平台，其特征在于：所述重心调整装置是由配重电池(11)、调心横杆(15)和调心纵杆(16)构成，所述配重电池(11)安装于两个矩形支撑框(6)之间，所述调心横杆(15)安装于所述矩形支撑框(6)和所述配重电池(11)之间，所述调心纵杆(16)安装于所述连接杆(9)和所述配重电池(11)之间。