CN220742631U - 一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，包括驱动电机和星型减速器，星型减速器输出轴自由端贯穿L形支架纵部内侧连接驱动轮，L形支架横部设有摆臂支架，摆臂支架通过摆臂连杆与连接支架底部相接，连接支架顶部与避震器一端铰接，避震器另一端与摆臂支架相接。将本实用新型用于轮式移动机器人底盘四周，轮式机器人在起伏地面上行进时，所有驱动轮均可着地，可保持可靠的抓地力。本实用新型配有星型减速器和避震器，星型减速器输出扭矩较大，可以解决机器人底盘驱动动力不足的问题；避震器可以吸收驱动轮的震动，可以解决机器人底盘减震结构尺寸过大的问题。本实用新型结构紧凑，尺寸较小，可用于狭小空间轮式机器人底盘。
Description
技术领域
本实用新型属于轮式机器人领域，具体是一种用于小空间大动力需求轮式机器人底盘的独立悬挂单元。
背景技术
移动机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据人工智能技术制定的原则行动。随着人工智能技术的发展，移动机器人不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，在城市安全、国防和空间探测领域等有害或危险场合也得到了很好的应用。未来，移动机器人在减轻劳动强度，提高生产率，改变生产模式，将操作人员从危险恶劣、繁重的工作环境中解放出来等方面具有较大的应用潜力。
轮式机器人是移动机器人家族中最早出现的成员，因其相对简单的结构、较强的运动能力和对不同环境的适应能力而受到重视。然而，在很多特殊场合，存在工作路面不够平整，路面坡度较大等情况，无减震结构的轮式机器人存在驱动轮不能着地的问题，影响作业效率。
公告号为CN213799143U的实用新型专利公开了一种轮式机器人底盘悬挂及驱动系统，通过带减震组件的悬挂系统，使机器人具备减震效果，提升了机器人移动的平稳性；通过传动系统将动力系统的转动力矩传递到轮胎上，通过第一轴承、第二轴承、万向节等结构提高了不同地形下动力输出的稳定性及效率。但该系统仍然存在尺寸过大以及驱动动力不足等问题，不适于小空间大动力需求的轮式机器人底盘。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，驱动轮与驱动电机、减速器直连，可根据机器人工作地面起伏自动调整驱动轮高度，并配有星型减速器以保证较大的动力输出，以解决现有轮式机器人底盘悬挂及驱动结构尺寸过大以及驱动动力不足等问题。
为实现其目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，包括驱动电机，驱动电机输出轴端连接星型减速器，星型减速器输出轴自由端贯穿L形支架纵部内侧连接驱动轮，L形支架横部设有摆臂支架，摆臂支架通过摆臂连杆与连接支架底部相接，连接支架顶部与避震器一端铰接，避震器另一端与摆臂支架相接。
作为本实用新型技术方案的进一步优选，所述避震器为弹簧避震器。
进一步地，所述驱动轮为橡胶驱动轮。
进一步地，所述星型减速器输出轴自由端与驱动轮通过键连接，并由轴端螺钉紧固。
进一步地，所述轴端螺钉与驱动轮接触面之间设有挡板。
进一步地，所述L形支架横部设有铰链连接孔，摆臂支架通过贯穿所述铰链连接孔的铰链螺钉固定于L形支架横部。
进一步地，所述L形支架横部还设有减速器定位孔和减速器固定孔，星型减速器输出轴贯穿减速器定位孔与驱动轮相接，星型减速器体通过贯穿减速器固定孔的螺钉与L形支架横部相接。
进一步地，所述连接支架底部设有摆臂连杆固定孔，摆臂连杆一端由贯穿套筒的长销钉固定于摆臂支架下端，另一端由贯穿摆臂连杆固定孔的短销钉固定于连接支架底部。
进一步地，所述连接支架顶部设有避震器固定孔，避震器通过贯穿避震器固定孔的长销钉与连接支架固接。
进一步地，所述连接支架底部设有单元固定孔，所述独立悬挂单元通过贯穿单元固定孔的螺钉与轮式机器人底盘底部四角连接。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
（1）将本实用新型独立悬挂单元用于轮式移动机器人底盘四周，可以保证轮式机器人在起伏地面上所有驱动轮均可着地，保持可靠的抓地力；
（2）本实用新型独立悬挂单元配有星型减速器，输出扭矩较大，可用于各种重载场合轮式机器人底盘，以解决现有轮式机器人底盘驱动动力不足的问题；
（3）本实用新型独立悬挂单元中，驱动轮与驱动电机、减速器直连，结构紧凑，尺寸较小，可用于狭小空间轮式机器人底盘；
（4）本实用新型独立悬挂单元中设有避震器，可以吸收车轮遇到凹凸路面所引起的震动，以解决现有轮式机器人底盘减震结构尺寸过大的问题；
（5）本实用新型独立悬挂单元仅通过连接支架与轮式机器人底盘相连接，便于维修和更换。
附图说明
图1 为本实用新型独立悬挂单元的结构示意图；
图2 为本实用新型独立悬挂单元驱动轮端的结构示意图；
图3为本实用新型独立悬挂单元的结构分解示意图；
图4 为本实用新型中减速器支架的结构示意图；
图5 为本实用新型中连接支架的结构示意图；
附图标记：1.驱动轮；2. L形支架；2-1. 铰链连接孔；2-2. 减速器定位孔；2-3.减速器固定孔；3. 星型减速器；4. 驱动电机；5. 避震器； 6.摆臂支架；7.摆臂连杆，8. 连接支架；8-1. 避震器固定孔；8-2. 摆臂连杆固定孔；8-3. 单元固定孔；9. 轴端螺钉；10.挡板；11. 铰链螺钉；12. 长销钉；13. 套筒；14. 短销钉。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
参照图1-5，本实用新型提供的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂
单元，包括驱动电机4，驱动电机4输出轴端连接星型减速器3，星型减速器3远离驱动电机4输出轴一端端部与L形支架2纵部内侧相接，星型减速器3输出轴自由端贯穿L形支架2纵部与驱动轮1通过键连接，并通过轴端螺钉9与驱动轮1紧固，轴端螺钉9与驱动轮1接触面之间设有挡板10。L形支架2横部设有摆臂支架6，摆臂支架6通过摆臂连杆7与连接支架8底部相接，连接支架8顶部与避震器5一端铰接，避震器5另一端与摆臂支架6相接。
具体的，所述避震器5为弹簧避震器（TB100-300）。所述驱动轮1为橡胶驱动轮。
具体的，所述L形支架2横部设有铰链连接孔2-1，减速器定位孔2-2和减速器固定孔2-3，摆臂支架6通过贯穿所述铰链连接孔2-1的铰链螺钉11固定于L形支架2横部，星型减速器3输出轴贯穿减速器定位孔2-2与驱动轮1相接，星型减速器3机体通过贯穿减速器固定孔2-3的螺钉与L形支架2横部相接。
具体的，所述连接支架8底部设有避震器固定孔8-1、摆臂连杆固定孔8-2和单元固定孔8-3，避震器5通过贯穿避震器固定孔8-1的长销钉12与连接支架8固接，摆臂连杆7一端由贯穿套筒13的长销钉12固定于摆臂支架6下端，另一端由贯穿摆臂连杆固定孔8-2的短销钉14固定于连接支架8底部。所述独立悬挂单元通过贯穿单元固定孔8-3的螺钉与轮式机器人底盘底部四角连接。
本实用新型的独立悬挂单元使用时，一组4个，分别通过螺钉与轮式机器人底盘底部四角连接，轮式机器人在起伏地面上运行时，驱动电机4经由星型减速器3带动驱动轮1旋转，由于本实用新型的独立悬挂单元为相互独立的4套驱动装置，轮式机器人运行过程中，驱动轮1遇见地面凸起时，对应弹簧避震器回缩，驱动轮1、L形支架2、星型减速器3、驱动电机4均同步向上移动；当驱动轮1遇见地面凹陷时，对应弹簧避震器伸长，驱动轮1、L形支架2、星型减速器3、驱动电机4均同步向下移动，进而保证所有轮子始终与地面可靠接触，使所有驱动轮1均可着地，保证轮式机器人具有可靠的抓地力。另外，每个独立悬挂单元中弹簧避震器的设置，可以吸收驱动轮1遇到凹凸路面所引起的震动，保证轮式机器人稳定运行。
Claims (10)
1.一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，包括驱动电机（4），
驱动电机（4）输出轴端连接星型减速器（3），星型减速器（3）输出轴自由端贯穿L形支架（2）纵部内侧连接驱动轮（1），L形支架（2）横部设有摆臂支架（6），摆臂支架（6）通过摆臂连杆（7）与连接支架（8）底部相接，连接支架（8）顶部与避震器（5）一端铰接，避震器（5）另一端与摆臂支架（6）相接。
2.根据权利要求1所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述避震器（5）为弹簧避震器。
3.根据权利要求1所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述驱动轮（1）为橡胶驱动轮。
4.根据权利要求2所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述星型减速器（3）输出轴自由端与驱动轮（1）通过键连接，并由轴端螺钉（9）紧固。
5.根据权利要求4所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述轴端螺钉（9）与驱动轮（1）接触面之间设有挡板（10）。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述L形支架（2）横部设有铰链连接孔（2-1），摆臂支架（6）通过贯穿所述铰链连接孔（2-1）的铰链螺钉（11）固定于L形支架（2）横部。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述L形支架（2）横部还设有减速器定位孔（2-2）和减速器固定孔（2-3），星型减速器（3）输出轴贯穿减速器定位孔（2-2）与驱动轮（1）相接，星型减速器（3）机体通过贯穿减速器固定孔（2-3）的螺钉与L形支架（2）横部相接。
8.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述连接支架（8）底部设有摆臂连杆固定孔（8-2），摆臂连杆（7）一端由贯穿套筒（13）的长销钉（12）固定于摆臂支架（6）下端，另一端由贯穿摆臂连杆固定孔（8-2）的短销钉（14）固定于连接支架（8）底部。
9.根据权利要求8所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述连接支架（8）顶部设有避震器固定孔（8-1），避震器（5）通过贯穿避震器固定孔（8-1）的长销钉（12）与连接支架（8）固接。
10.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于轮式机器人底盘的独立悬挂单元，其特征在于，所述连接支架（8）底部设有单元固定孔（8-3），所述独立悬挂单元通过贯穿单元固定孔（8-3）的螺钉与轮式机器人底盘底部四角连接。
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