底盘和机器人的制作方法

文档序号:29921368发布日期:2022-05-06 08:07阅读:94来源:国知局
底盘和机器人的制作方法

1.本技术涉及机器人技术领域,具体涉及底盘和机器人。


背景技术:

2.在相关现有技术中,底盘是机器人的行走部件,其中,底盘包括底盘固定架,底盘固定架安装有轮体组件,底盘固定架除了具有安装轮体的作用,还是机器人的底板支架,涉及到机器人的稳定性及承重效果。现有的底盘固定架承重钢架结构设计不合理,承重效果差,易磨损,行走不平稳,需经常更换,这样就增加了机器人的使用成本。
3.另外,现有技术中,轮体组件与底盘固定架硬性连接,轮体的直径小,且市场上常规的底盘,距离地面低,使得轮体在不同的凹凸路面上行驶时,颠簸较为严重。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术的第一方面的目的在于提供一种底盘,解决了背景技术中存在的底盘固定架承重效果差,行走不平稳的的技术问题。
5.本技术第一方面提供底盘,包括:底盘固定架,包括底板和多个支撑柱,多个所述支撑柱相互间隔并环向设于所述底板上,且所述支撑柱与所述底板垂直;悬架机构,与所述底板连接;其中,所述悬架机构包括至少两个轮体组件,两个所述轮体组件相对设置,所述轮组件构造为在行走面上行走。
6.本技术的第一方面提供的底盘,底盘固定架采用全钢结构,多个支撑柱作为主要承重梁,将所有的受力都依靠在多个支撑柱上,再通过底板进行整体位置的固定,以确保多个支撑柱在垂直方向上受力均匀,坚固可靠,能够降低底盘在行走过程中所受到的冲击力,从而使得底盘在行走过程中更平稳。
7.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述底盘还包括:电箱;所述底盘固定架还包括:侧板组件,侧板组件连接于多个所述支撑柱上,以在所述底板上围合出容纳空间,所述电箱置于所述容纳空间内,且所述电箱与所述侧板组件可拆卸连接。
8.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述底盘还包括:所述底盘还包括电箱限位结构,所述电箱限位结构包括:卡接槽,设于所述电箱上;卡接部,设于所述容纳空间内,且所述卡接部与所述侧板组件连接,所述卡接部与所述卡接槽卡接;侧连板,与所述侧板组件可拆卸连接。
9.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述悬架机构包括:连杆;弹性压件,与所述连杆抵接;其中,每个所述连杆对应连接有一个所述轮体组件,所述弹性压件构造为压迫所述连杆,以使得所述轮体组件与接触面产生摩擦力;或所述弹性压件构造为松弛所述连杆。
10.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述弹性压件包括:压板;第一弹性件,一端与所述连杆抵接,所述第一弹性件的另一端与所述压板抵接;其中,所述压板构造为压迫所述第一弹性件,以使得所述第一弹性件压迫所述连杆;或所述压板构造为松弛所述第
一弹性件。
11.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一弹性件包括:安装轴,构造为可转动;扭簧,套接于所述安装轴上,且所述扭簧的一端与所述压板抵接,所述扭簧的另一端与所述连杆抵接;其中,所述压板连接于所述安装轴上。
12.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述悬架机构还包括:调节螺杆,构造为旋进以与所述压板相互抵接,或旋退以与所述压板相互脱离。
13.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一弹性件包括:立柱,一端与所述连杆连接;压簧,套接于所述立柱上;其中,所述压板套接于所述立柱上,且所述压板与所述立柱滑动连接,所述压簧沿弹性方向的一端与所述压板相互抵接。
14.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述悬架机构还包括:连接轴;其中,所述连杆具有轴安装孔,所述连接轴构造为通过所述轴安装孔转动连接两个所述连杆。
15.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述轮体组件包括:驱动轮,与所述连杆转动连接;复式导向轮,与所述连杆连接;其中,所述连杆具有第一端和第二端,所述驱动轮设于所述第一端,所述复式导向轮设于所述第二端连接。
16.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述复式导向轮包括:导向轮,构造为与行走面相互接触;辅助轮,设于所述导向轮的一侧,所述辅助轮与所述导向轮偏心设置,使得所述辅助轮在前进方向上凸出于所述导向轮,并使得所述辅助轮与水平面的切线和所述导向轮与水平面的切线之间具有高度差。
17.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述辅助轮与所述导向轮之间具有第一偏心距和第二偏心距,所述第一偏心距使得所述辅助轮在前进方向上凸出于所述导向轮,所述第二偏心距使得所述辅助轮与水平面的切线和所述导向轮与水平面的切线之间具有所述高度差。
18.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一偏心距为水平偏心距;其中,所述辅助轮的水平切线点位于所述导向轮的外径上,以获得所述第一偏心距。
19.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述高度差为导向轮的半径的1/2 至1/8。
20.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述辅助轮设置为两个,两个所述辅助轮分别设于所述导向轮的相对两侧,且两个所述辅助轮同轴设置。
21.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述复式导向轮还包括:轮轴;其中,所述导向轮具有轮架,所述轮架包括顶板和侧板,所述侧板与所述顶板连接,且所述侧板向外弯曲并围合出一个容置空间,所述导向轮部分地置于所述容置空间内,所述侧板具有相对的两侧,以连接所述轮轴,所述辅助轮转动连接于所述轮轴远离所述侧板的一端。
22.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述复式导向轮还包括:轴承,转动连接于所述轮轴上;和/或所述轮轴采用采用焊接、铆压、螺纹锁紧中的任意一种方式与所述轮架固定连接;其中,所述辅助轮固定套设于所述轴承的外周面上。
23.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述底盘固定架还包括:连接板,设于所述底盘前进方向的前端,且所述连接板与所述底盘固定架连接;其中,所述连接板的相对两侧分别设有一个所述复式导向轮,两个所述悬架机构分别位于所述底盘前进方向的后端。
24.结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述底盘固定架还包括:防撞架,与所述连接板连接。
25.本技术的第二方面提供机器人,所述机器人包括:上述任一实现方式中中所述的底盘;其中,所述底盘固定架还包括安装板和固定梁,所述支撑柱为方钢管,所述固定梁连接于所述底盘的所述支撑柱远离所述底板的一端,所述固定梁具有水平安装面,所述水平安装面与所述安装板相互贴合,以使得所述安装板与所述底板相互平行。
26.本技术第二方面提供的机器人,由于包括上述任一实现方式中的底盘,因此具有了上述任一项的底盘的技术效果,在此不再赘述。
附图说明
27.图1所示为本技术一些实现方式提供的底盘的立体结构示意图。
28.图2所示为本技术一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的立体结构示意图。
29.图3所示为图2所示的一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的主视结构示意图。
30.图4所示为图2所示的一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的侧视结构示意图。
31.图5所示为图2所示的一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的俯视结构示意图。
32.图6所示为本技术一些实现方式提供的底盘的悬架机构的立体结构示意图。
33.图7所示为本技术另外一些实现方式提供的底盘的悬架机构的立体结构示意图。
34.图8所示为本技术一些实现方式提供的底盘的悬架机构的局部结构的立体结构示意图。
35.图9所示为图8中的b处放大结构式示意图。
36.图10所示为本技术一些实现方式提供的底盘的复式导向轮的立体结构示意图。
37.图11所示为图10所示的实现方式提供的底盘的复式导向轮的主视结构示意图。
38.图12所示为图10所示的实现方式提供的底盘的复式导向轮的侧视结构示意图。
39.图13所示为图10所示的实现方式提供的底盘的复式导向轮的俯视结构示意图。
40.图14所示为图10所示的实现方式提供的底盘的复式导向轮的仰视结构示意图。
41.图15所示为本技术一些实现方式提供的机器人的结构示意图。
42.图16所示为本技术另外一些实现方式提供的机器人的主视结构示意图。
43.图17所示为本技术另外一些实现方式提供的机器人的立体结构示意图。
44.图18所示为本技术的一些实现方式提供的机器人在上坎前的主视结构示意图。
45.图19所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的前部的复式导向轮上坎过程的主视结构示意图。
46.图20所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的前部的复式导向轮上坎后的主视结构示意图。
47.图21所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的驱动轮上坎后的主视结构示意图。
48.图22所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的前部的复式导向轮下坎后的主视结构示意图。
49.图23所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的驱动轮下坎后的主视结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
51.申请概述
52.为了解决背景技术中存在的底盘固定架承重效果差,行走不平稳的的技术问题,可以增大轮体的直径,能够改善底盘在行走过程中不平稳的现象。但是,由于轮体的安装受限于底盘的底部空间的大小,因此,通过增大轮体的直径方式,就受到了限制。
53.针对上述的技术问题,本技术的基本构思是提出一种底盘和机器人。将底盘拆分为两层:第一层用于使得承载力集中于与行走面垂直的垂直方向上;第二层用于保证整体结构更稳定。由于通过多个支撑柱垂直连接于底板上,保证了承载力可集中于垂直方向上,且底板连接多个支撑柱保证了整体结构的稳定性和平稳性。
54.需要说明的是,本技术所提供的底盘可以应用于任何场景下的机器人。具体而言,机械结构的设计目的是要完成具体的工作任务,完成工作任务的方式为通过对应的机械结构或机械结构中的部分或全部组件以完成具体的机械动作或信息传递。
55.在介绍了本技术的基本原理之后,下面将参考附图来具体介绍本技术的各种非限制性实施例。
56.示例性底盘
57.图1所示为本技术一些实现方式提供的底盘的立体结构示意图。如图1所示,该底盘100,包括底盘固定架200和悬架机构100。其中,底盘固定架200包括底板210和多个支撑柱220,例如,支撑柱220可以为四个,多个支撑柱220相互间隔并环向设于底板210上,使得支撑力能够均布于底板210上,结构更稳定。且支撑柱220与底板210垂直,使得承载力可以集中于支撑柱220上,可以减少底盘100 在行走过程中发生摇晃现象,更平稳。悬架机构200与支撑柱220连接。其中,悬架机构100包括至少两个轮体组件,两个轮体组件相对设置,轮组件构造为在行走面上行走。
58.更为具体地,底盘固定架200采用全钢结构,多个支撑柱220作为主要承重梁,将所有的受力都依靠在多个支撑柱上,再通过底板210进行整体位置的固定,以确保多个支撑柱220在垂直方向上受力均匀,坚固可靠,能够降低底盘10在行走过程中所受到的冲击力,从而使得底盘10在行走过程中更平稳。
59.继续结合图1所示,结合第一方面,在一种可能的实现方式中,底盘10还包括电箱800,底盘固定架200还包括:侧板组件230,侧板组件230连接于多个支撑柱上,能够进一步增强底盘固定架的整体结构强度。侧板组件230包括设置在两侧的板体组件,板体组件包括侧板和连接端板,连接端板与侧板分别与对应侧的支撑柱连接,两个侧板相对设置,以在底板210上围合出容纳空间。电箱800置于容纳空间内,减少了底盘的结构尺寸,电箱800与侧板组件230可拆卸连接,方便对电箱进行维修。
60.继续结合图1所示,在一种可能的实现方式中,底盘10还包括电箱限位结构 250,电箱限位结构250包括:卡接槽253、卡接部251和侧连接板255,卡接槽253 设于电箱上,卡接部251设于容纳空间内,且卡接部251与侧板组件230连接,卡接部251的凸出部分与卡接
槽253的凹陷部分的形状相适配,使得卡接部251与卡接槽253卡接。侧连板上设有多个通孔,以穿设紧固件,使得侧连板与侧板组件230 可拆卸连接。其中,由于电箱在日常维护时需要拆卸检修和更换电池,通过采用卡接槽253和卡接部251的异性卡位,能够控制上下左右四个方面的位移,然后在后端通过螺纹件对齐固定确保整个电箱在机器人运动的过程中能不被外力冲击或震动而松脱。
61.图6所示为本技术一些实现方式提供的底盘的立体结构示意图。如图6所示,该悬架机构100包括:连杆120和弹性压件140。
62.具体地,每个连杆120对应连接有一个轮体组件,轮体组件与连杆120连接,弹性压件140与连杆120抵接,弹性压件140构造为压迫连杆120,以使得轮体组件与接触面产生摩擦力,或弹性压件140构造为松弛连杆120。连杆120在弹性压件140的压迫作用下,使得轮体组件能够紧贴地面而产生足够的摩擦力,从而驱使轮体组件中在前进方向上的轮体先上坎,然后随着弹性压件140的弹性力的逐渐释放,轮体组件与地面的摩擦力逐渐减小,这就避免了剧烈颠簸的产生。
63.图8所示为本技术一些实现方式提供的底盘的悬架机构的局部结构的立体结构示意图。如图8所示,在一种可能的实现方式中,轮体组件包括驱动轮130和复式导向轮110,驱动轮130与连杆120转动连接,复式导向轮110与连杆120连接。其中,连杆120具有第一端121和第二端123,驱动轮130设于第一端121,复式导向轮110设于第二端123。
64.具体地,继续结合图8所示,驱动轮130与第一端121转动连接,图9所示为图8中的b处放大结构式示意图。如图9所示,第一端121的底部设有驱动轮轴 1301,驱动轮130与驱动轮轴1301转动连接。驱动轮130用于驱动悬架机构100 行走,复式导向轮110通过轮架111与第二端123连接。驱动轮130安装在悬架机构100上与复式导向轮110一起使用,能够作为平衡轮,能够提高行走过程中的稳定性。另外,悬架机构100作为单独的部件,也提高了其适应性。该悬架机构100 通过驱动轮130提供驱动力使得复式导向轮110可越过对应的高度的坎,使得悬架机构100能够越过对应的高度的坎,提高了悬架机构100的应用范围。
65.更为具体地,驱动轮130用于驱动悬架机构100行走,复式导向轮110通过轮架111与第二端123连接。驱动轮130安装在悬架机构100上与复式导向轮110一起使用,能够作为平衡轮,能够提高行走过程中的稳定性。另外,悬架机构100作为单独的部件,也提高了其适应性。该悬架机构100通过驱动轮130提供驱动力使得复式导向轮110可越过对应的高度的坎,使得悬架机构100能够越过对应的高度的坎,提高了悬架机构100的应用范围。
66.继续结合图6所示,在一种可能的实现方式中,弹性压件140包括压板141和第一弹性件143,第一弹性件143的一端与连杆120抵接,第一弹性件143的另一端与压板141抵接。其中,压板141构造为压迫第一弹性件143,以使得第一弹性件143压迫连杆120。或压板141构造为松弛第一弹性件143。可以理解为,弹性件141具有弹性,在受到压板141的压迫后,弹性件141能够在弹性力的作用下反作用于连杆120,从而能够增大连杆120上的轮体组件的摩擦力。其中,压板141 在动力机构的驱动下压迫弹性件141,以使得弹性件141压迫连杆120。
67.图7所示为本技术另外一些实现方式提供的底盘的悬架机构的立体结构示意图。如图7所示,在一种可能的实现方式中,第一弹性件143包括:安装轴1431 和扭簧1433,安装轴1431横向安装,且安装轴1431构造为可转动。
68.扭簧1433套接于安装轴1431上。其中,压板141连接于安装轴1431上。压板141可呈u形,使得压板141的两侧的板体分别与安装轴1431固定连接,以能够与安装轴1431同步转动。扭簧1433的一端与压板141抵接,扭簧1433的另一端与连杆120抵接,可理解为,扭簧1433的一端与压板141的底板连接,扭簧1433 的另一端连接到第一端121,以使得扭簧1433的压紧力可以快速作用于驱动轮130。
69.更为具体地,继续结合图7所示,压板141驱动第一弹性件143压迫连杆120 的动力机构可以为调节螺杆160,调节螺杆160与底盘固定架螺纹连接,调节螺杆 160构造为旋进以与压板141相互抵接,或旋退以与压板141相互脱离。其中,底盘固定架上设有竖板,竖板上开设有螺纹孔,以穿设调节螺杆160。通过采用调节螺杆160作为动力机构,结构简单,调节方便,调节螺杆160的作用除了可以作为驱动压板141的动力,还可以根据底盘上面不同的负重调节扭簧1433的承受力,起到过坎和凹凸路面平稳过渡作用。
70.更为具体地,当调节螺杆160向前调节推进使压板141通过安装轴1431沿逆时针旋转时,扭簧1433接触压板141的一端受压后,导致扭簧1433跟连杆120接触的一端向下施压,然后使驱动轮130跟地面增加摩擦力。同时拉簧的下端固定在转动轴323 上,牵引件的上端固定在底盘框架上,确保在调节螺杆160向前调节推进使压板141 通过安装轴1431沿逆时针旋转时,扭簧1433接触压板141的一端受压后底盘整体过度上仰而后翻。
71.由于扭簧1433的特性是线性变形,所以在整体过坎的过程中释放和承压的力都是比较平稳的,再通过拉簧的拉力使底盘在过坎过程中所产生的震动被制约从而减小了缓冲。
72.图17所示为本技术的另外一些实现方式提供的机器人的立体结构示意图。如图17所示,第一弹性件143包括:立柱1435和压簧1437,立柱1435的一端与连杆120连接。
73.其中,底盘固定架上具有固定板1439,立柱1435的一端通过固定板1439与底盘固定架连接,立柱1435的另一端连接到第一端121。
74.具体地,压簧1437套接于立柱1435上。立柱412的一端通过固定板1439与底盘固定架200连接,连杆120的另一端连接到第一端121设置的安装座321上。
75.其中,压板141套接于立柱1435上,压板141位于立柱1435的底部,且压板 141与立柱1435滑动连接,可以理解为,压板141可以沿立柱1435上下滑动。压簧1437沿弹性方向的一端与压板141抵接。压簧1437沿弹性方向的另一端与底盘固定架相互抵接,可以理解为,压板141与立柱1435螺纹连接以实现压板141与立柱1435之间轴向上的相对滑动,通过转动压板141可以使得压板141挤压压簧 1437或拉长压簧1437,从而通过调节压簧1437的弹性变形量来达到压迫连杆120 或松弛连杆120的目的。其中,压板141的动力可由人工提供,例如,通过人工转动压板141。
76.图16所示为本技术另外一些实现方式提供的机器人的主视结构示意图。如图 16所示,在一种可能的实现方式中,悬架机构100还包括:连接轴150。
77.其中,继续结合图3所示,连杆120具有轴安装孔125,轴安装孔125位于第一端121与第二端123之间,连接轴150构造为通过轴安装孔125转动连接两个连杆120。可以理解为,轴安装孔125构造为安装连接轴150,使得连接轴150一端转动连接于一个连杆120上的轴安装孔125内,连接轴150的另一端转动连接于另一个连杆120上的安装孔125内。连接轴150既起到连接两个连杆120的作用,使得悬架机构100的结构更稳定,且通过连接轴150转动连接
两个连杆120,能够平衡两侧的复式导向轮110和驱动轮130的结构,使得复式导向轮110在转向的过程中不会发生偏斜或侧翻。
78.示例性复式导向轮
79.图10所示为本技术一些实现方式提供的底盘的复式导向轮的立体结构示意图。如图10所示,该复式导向轮110包括:导向轮111和辅助轮113。
80.具体地,导向轮111构造为与行走面相互接触。具体地,辅助轮113设于导向轮111的一侧,辅助轮113与导向轮111偏心设置,使得辅助轮113在前进方向上凸出于导向轮111,并使得导向轮111与水平面的切线和辅助轮113与水平面的切线之间具有高度差h,且辅助轮113悬空,从而使得复式导向轮110在前进方向上,辅助轮113能够与坎先接触。
81.更为具体地,导向轮111构造为与行走面相互接触。复式导向轮110未过坎之前,由于辅助轮113悬空,导向轮111与地面相互接触,由于坎的高度高出地面,且辅助轮在前进方向上凸出导向轮111,因此,在过坎过程中,辅助轮113先与坎相互接触,在摩擦力的作用下,辅助轮113沿着坎爬升,从而带动导向轮111爬上坎,当辅助轮113爬升到高度差h的高度,则导向轮111与坎接触,使得导向轮 111再带动辅助轮113继续爬坎,直至越过坎,从而通过两个阶段的过坎方式,复式导向轮110能够爬过坎。其中,辅助轮113可以爬过的坎的高度,与导向轮与水平面的切线和辅助轮与水平面的切线之间所形成的高度差相对应。因此,只要设计合适的高度差,复式导向轮111就可以越过相当高度的坎,然后导向轮111再越过坎,通过将导向轮111的过坎过程拆分为两个阶段来实现,从而提高了复式导向轮 110能够越过的坎的高度的范围,也就提高了复式导向轮110的应用范围。
82.图11所示为图10所示的实现方式提供的复式导向轮的主视结构示意图。如图 11所示,辅助轮113与导向轮111在轴向上的投影部分重叠,可以理解为,辅助轮 113与导向轮111偏心设置,至少在前进方向上形成有偏心距离,辅助轮113在前进方向上凸出于导向轮111,但是,辅助轮113与导向轮111在前进方向上的偏心距离小于辅助轮113的半径与导向轮111的半径之和,因此,复合导向轮110在过坎时,辅助轮113先与坎接触爬坡,导向轮111再与坎接触爬坡,从而可以保证复式导向轮110分两个阶段过坎。
83.另外,由于复式导向轮110具有至少一个辅助轮113,因此,该复式导向轮110 可以实现单边通过障碍物。
84.继续结合如图11所示,在一种可能的实现方式中,辅助轮113与导向轮111 之间具有第一偏心距a1和第二偏心距a2,可以理解为,第一偏心距a1为辅助轮113与导向轮111在前进方向上形成的偏心距离。辅助轮113与导向轮111之间具有两个偏心距,即第一偏心距a1为水平方向上的偏心距,第二偏心距a2为高度差方向上的偏心距,也就是垂直偏心距。第一偏心距a1使得辅助轮113在前进方向上凸出于导向轮111,第二偏心距a2使得辅助轮113悬空。从而使得导向轮111 既能够满足在一定的直径范围内转动的要求,又能够满足高度差h,使得在行走方向上,辅助轮113能够与坎先接触。
85.继续结合图11所示,在一种可能的实现方式中,第一偏心距a1为水平偏心距,其中,在确定高度差辅助轮113的底部水平切线与辅助轮113的外径相切,形成水平切线点c,辅助轮113的水平切线点c位于导向轮111的外径上,以获得第一偏心距a1,为最优的第一偏心距,使得复式导向轮110在过坎的过程中更平稳。
86.更为具体地,以三寸导向轮为例,也就是,导向轮111的半径为75毫米,辅助轮113
半径为80毫米。高度差h为6.5毫米至13毫米,最优可以选取9.5毫米至10毫米,提高了复式导向轮110能够过坎的高度。第一偏心距a1为20毫米至 26毫米,可以优选为23毫米,在同类3寸导向轮中是比较小的,这样的偏心距可以更好的完成小半径的转向。其中,导向轮111可以为万向轮。
87.继续结合图11所示,在一种可能的实现方式中,高度差h为导向轮111的半径的1/2至1/8,可以理解为,高度差h可以为导向轮半径的1/2、导向轮半径的1/5、导向轮半径的1/8。
88.继续结合图10所示,在一种可能的实现方式中,辅助轮113设置为两个,两个辅助轮113分别设于导向轮111的相对两侧,两个辅助轮113同轴设置。其中,辅助轮113转动连接于轮轴117上,且两个辅助轮113分别设于导向轮111的相对两侧,使得复式导向轮110的在行走过程中更稳平稳,且具有一定的承重能力。
89.图12所示为图10所示的实现方式提供的复式导向轮的侧视结构示意图。如图 12所示,在一种可能的实现方式中,复式导向轮100还包括:轮轴117,其中,导向轮111具有轮架115,轮架115包括顶板1151和侧板1153,侧板1153与顶板1151 连接,且侧板1153向外弯曲并围合出一个容置空间,导向轮111部分地置于容置空间内,可以理解为,导向轮111的轮体部分地置于容置空间内。侧板1153具有相对的两侧,以连接轮轴117,辅助轮113转动连接于轮轴117远离侧板1153的一端。
90.具体地,轮轴117连接于轮架115的外侧。轮轴117与轮架115固定连接。导向轮111的轮体转动连接于轮架115内,且导向轮111与辅助轮113偏心设置,可以理解为,导向轮111的轴心与辅助轮113的轴心不同心。导向轮111在行走过程中,能够越过不同高度的路面。
91.更为具体地,继续结合图12和图10所示,轮架115包括:顶板1151和侧板 1153,侧板1153构成u形结构,且侧板1153与顶板连接,形成容置空间,以安装导向轮111的轮体。其中,一个轮轴117的一端连接于侧板1153的一侧。另一个轮轴117的一端连接于侧板1153的另一侧。图13所示为图5所示的实现方式提供的复式导向轮的俯视结构示意图。如图13所示,侧板1153具有弯曲部,使得侧板 1153的横截面成为具有向外凸出结构的u形,且弯曲部的凸出部朝向辅助轮113,使得置于容置空间内的导向轮111的轮体不会与侧板1153发生相互干涉,且能够提高侧板1153的结构强度。导向轮111的轮体位于容置空间内,辅助轮113位于容置空间的外侧,可以避免导向轮111与辅助轮113之间发生相互干涉。图14所示为图10所示的实现方式提供的底盘的复式导向轮的仰视结构示意图。如图14所示,顶板1151上设有螺纹孔,可用于通过紧固件安装复式导向轮100。
92.继续结合图11和图14所示,在一种可能的实现方式中,复式导向轮100还包括轴承119,轴承119转动连接于轮轴117上,和/或轮轴117采用焊接、铆压、螺纹锁紧中的任意一种方式与轮架115固定连接,其中,辅助轮113固定套设于轴承 119的外周面上,使得辅助轮113能够与轴承119同步转动,且通过轴承119安装辅助轮113,可以减少辅助轮113直接与轮轴117摩擦而产生阻力。
93.图15所示为本技术一些实现方式提供的机器人的结构示意图。如图15所示,该机器人包括:任一实现方式中的底盘10;其中,图2所示为本技术一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的立体结构示意图。如图2所示,底盘固定架200还包括安装板280和固定梁240,支撑柱220为方钢管,固定梁240连接于底盘的支撑柱 220远离底板210的一端,固定梁240
具有水平安装面,水平安装面与安装板280 相互贴合,以使得安装板280与底板210相互平行。安装板280可用来固定和确保塑胶外壳在受到外部冲击时不变形,或长时间放置时因环境变化而导致塑胶外壳变形。
94.底盘10还包括牵引件300和上述实现方式中的悬架机构100。牵引件300与底盘固定架200连接。任一实现方式中的悬架机构100,悬架机构100与牵引件300 连接。其中,牵引件300与底盘固定架200连接,连杆120连接于牵引件300上。该悬架机构100通过牵引件300与悬架机构100连接,提高了悬架机构100在过坎过程中的平稳性。
95.继续结合图7所示,在一种可能的实现方式中,底盘10还包括有牵引件300,牵引件300的上端与底盘固定架200连接,牵引件300的下端与连杆120连接,通过牵引件300,可将悬架机构100连接于底盘固定架200上。
96.具体地,牵引件300包括:弹性件310,例如可以为拉簧。弹性件310沿弹性方向的一端与底盘固定架200连接,弹性件310沿弹性方向的另一端与连杆120连接,使得弹性件310在弹性力的作用下,可以起到到连杆120的牵引作用,结构简单,可靠。
97.继续结合图9所示,在一种可能的实现方式中,牵引件300还包括:限位转动件320,限位转动件320转动连接于连杆120的第一端121,限位转动件320构造为转动的角度为锐角。其中,弹性件310沿弹性方向的另一端与限位转动件320连接,以使得弹性件310在限位转动件320的限位作用下,既能够转动一定的角度,以提高弹性件310在压缩或伸长过程中所产生的作用力较为平缓,又不会无限度转动而失去其牵引功能。
98.继续结合图9所示,在一种可能的实现方式中,第一端设有安装座321,限位转动件320包括:转动轴323和限位销325,安装座321设于第一端121,转动轴 323转动连接于安装座321上,且转动轴323位于第一端的端面1211的上方,可以理解为,转动轴323距离第一端的端面1211有一定距离。限位销325径向贯穿转动轴323伸出安装座321的一端,其中,限位销325穿出转动轴323的两端的长度,不小于限位轴与第一端121的端面之间的距离,使得限位销325随转动轴323的转动过程中与第一端121的端面相互抵接。其中,弹性件310沿弹性方向的另一端与转动轴323连接。也就是,正常状态下,限位销325水平设置,从而限位销325的转动不会超过90
°
。转动轴323与设置限位销325的一端相对的另一端,则连接弹性件310。其中,弹性件310的两端可设置钩状结构,以便于连接固定弹性件310。
99.继续结合图7所示,在一种可能的实现方式中,牵引件300还包括:第一调节杆330,第一调节杆330与底盘固定架200连接,第一调节杆330构造为在弹性件 310的弹性方向上伸长或缩短。其中,弹性件310沿弹性方向的一端与第一调节杆 330连接。其中,第一调节杆330可以为螺纹杆件,在底盘固定架200上设置螺纹孔,使得第一调节杆330件与底盘固定架200可实现螺纹连接。弹性件310与第一调节杆330连接,当调节第一调节杆330的伸出长度,会使得弹性件310被拉伸或缩短。可以理解为,在扭簧1433的压力释放作用力后,会产生底盘10过渡后仰的趋势,或者,底盘10上配有上装时,在上坎的情况下出现上仰角而容易导致后翻。通过调节螺杆160来调节弹性件310的弹性伸长量,就可以用来平衡底盘过渡后仰的趋势或后翻趋势。
100.继续结如图16所示,在一种可能的实现方式中,底盘10还包括:第二调节杆 600,第二调节杆600与底盘固定架200连接,且第二调节杆600位于第二端123 的顶面的上方,第二调节杆600构造为与第二端123的顶面相互抵接或相互脱离。其中,第二调节杆600可以为
螺纹杆件,在底盘固定架200上设置螺纹孔,使得第二调节杆600件与底盘固定架200可实现螺纹连接。在第二端123设有耐磨块900,当第二调节杆600旋进,第二调节杆600向下抵到耐磨块900上,能够对上坎时,底盘在后仰过程中,如果拉簧没有起到作用,能够对悬架机构100起到二次保护作用。
101.图17所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的立体结构示意图。如图17 所示,该机器人1,包括:任一实现方式中的底盘10。其中,底盘10的底盘固定架200具有安装板280,图5所示为图2所示的一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的俯视结构示意图。如图5所示,安装板280水平设置,从而可以通过安装板 280加载该机器人1,适用于极低速度通过较高的障碍物。该机器人1由于采用上述任一实现方式中的复式导向轮110可以作为万向轮,使得该机器人1可以在高落差地面旋转。另外,由于该机器人1包括上述任一实现方式中的底盘10,因此具有了上述任一项的底盘10的技术效果,在此不再赘述。
102.结合图15所示,在一种可能的实现方式中,机器人还包括:连接板260和任一实现方式中的复式导向轮110。图3所示为图2所示的一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的主视结构示意图。如图3所示,连接板260与底盘固定架200连接,复式导向轮110与连接板260连接。其中,驱动轮130在底盘的行走方向上位于两个复式导向轮110之间。可以理解为,连接板260可确保复式导向轮110在受到正前方力和地面凹凸所参生的冲击时不会变形和损坏。
103.底盘10上设置四组复式导向轮110,使得机器人1在行走、过坎的过程中更为稳定。
104.继续结合图15所示,在一种可能的实现方式中,底盘10还包括:防撞架270,图4所示为图2所示的一些实现方式提供的底盘的底盘固定架的侧视结构示意图。如图4所示,防撞架270与连接板260连接,可以用于保护连接于连接板 260上的复式导向轮110被撞,在此不再赘述。防撞梁270采用刚性固定,可以确保外部塑胶部件在碰撞受力后产生位置偏移和外形变形。同时确保内部碰撞机构能够有效触发。
105.在一种可能的实现方式中,机器人1具有配重重心,配重重心位于底盘10的驱动轮130的前方,以能够更有效地通过地面高障碍物或高落差。
106.图18所示为本技术的一些实现方式提供的机器人在上坎前的主视结构示意图。如图18所示,驱动轮130与导向轮111支撑于地面上,而辅助轮113悬空。此时,安装板280与水平面之间的夹角θ1为零,也就是,安装板280没有发生倾斜。
107.图19所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的前部的复式导向轮110上坎过程的主视结构示意图。如图19所示,当驱动轮130启动,同时推动前部的复式导向轮110爬上坎a,悬架机构100在扭簧1433张力的作用下,让驱动轮130紧贴地面产生足够的摩擦力,扭簧1433的张力是通过压板141挤压扭簧1433而产生更大的摩擦力,驱使前部的复式导向轮110爬上坎a,同时牵引件300确保底盘的重心向前增加悬架机构100的摩擦力,同时也确保底盘上面配置其它结构时,在一定高度下不会产生向后倾倒情况。此时,机器人在爬坡过程中,因此,底盘发生了倾斜,使得安装板280与水平面之间的夹角θ1逐渐增大,此时,可使得弹性件310 与第一调节杆330相互脱离,可避免后翻。
108.图20所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的前部的复式导向轮110上坎后的主视结构示意图。如图20所示,当前部的复式导向轮110越过坎,而驱动轮130支撑于地面上还未越过上坎a,底盘的倾斜角度可达到最大,也就是,使得安装板280与水平面之间的夹
角θ1最大,此时,弹性件310与第一调节杆330继续处于相互脱离状态。
109.图21所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的驱动轮130上坎后的主视结构示意图。如图21所示,当驱动轮130开始爬坎a,安装板280与水平面之间的夹角θ1又逐渐变小,可连接弹性件310与第一调节杆330。
110.图22所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的前部的复式导向轮110下坎后的主视结构示意图。如图22所示,当前部的复式导向轮110爬过上坎a而进入第一行走路面b后,爬过下坎c进入到第二行走路面d,底盘10再次发生倾斜,此时,安装板280与水平面之间的夹角θ1又逐渐增大。
111.图23所示为本技术的一些实现方式提供的机器人的驱动轮130下坎后的主视结构示意图。如图23所示,当驱动轮130也驶入第二行走路面d,底盘10的倾斜角度又开始逐渐变小,此时,安装板280与水平面之间的夹角θ1又逐渐变小,可再次使得第一调节杆330与弹性件310相互脱离。
112.本技术通过在原有的导向轮111的直径不变的前提下增加了辅助轮113,通过先过辅助轮113,再过导向轮111的原理来增加了过坎高度可达20mm,同时,将复式导向轮110与驱动轮130集成连杆120上,通过弹性件310做成平衡式悬架机构100,可以应对不同的凹凸路面。底盘10由两个驱动轮130、四个复式导向轮110组成,驱动轮130是安装在悬架机构100上跟后部的复式导向轮110组成为平衡轮一起使用,辅助轮113的离地高度根据需要过坎的高度定义。调节螺杆160根据底盘上面不同的负重调节扭簧1433承受力,起到过坎和凹凸路面平稳过渡作用。当扭簧1433作用力在连杆120上,通过安装轴1431来实现左右摇摆保持平衡,确保底盘上有上装时不会过度前仰和后翻,从而使得机器人对于凹凸路面具有良好的通过性,且在高速行驶时产生震动也具有平稳性。
113.本技术中的复式导向轮110、悬架机构100、底盘和机器人简单的结构对设备的成本有着很大的市场空间。
114.本技术中的整体底盘结构件采用型材加钣金成型,对整机的通过性和强度性有了大幅度提升,确保产品寿命能得到提升。
115.以上仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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