浮动轮车架、移动机构、机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别是涉及一种浮动轮车架、一种具有该浮动轮车架的移动机构以及具有该移动机构的机器人。

背景技术：

本发明人设计了一款五轮式的扫地机器人。其中，五轮式结构包括两个驱动轮以及三个万向轮，两个驱动轮与三个万向轮位于一个虚拟圆形上，两个驱动轮的连线经过该虚拟圆形的圆心。该结构的优点在于承载能力高，控制简单，可实现原地转弯。但是由于地面不平整，五轮不能同时与地面接触，驱动轮易被架空，从而导致驱动轮打滑。因此，本发明人对此做进一步地改进：在底盘上穿设有与底盘底面相互垂直的导向杆，导向杆的两端设有限位件，限制导向杆可以在底盘上进行有限的上下移动，驱动轮沿着导向杆上下移动，在导向杆的外侧套设有弹簧，弹簧的两端分别相抵于底盘、驱动轮。通过该设计，驱动轮在竖直方向上具有一定上下浮动的空间，实现驱动轮自动适应地面的变化。但是，本发明人又发现，如果为了减轻扫地机器人的整体重量而将底盘的厚度设计得比较薄的话，导向杆与底盘的垂直度不能得到保证；而如果为了提高导向杆与底盘的垂直度而将底盘的厚度设计得比较厚的话，扫地机器人的整体重量又比较重。因此，该扫地机器人的行走机构还具有进一步改进的空间。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种浮动轮车架、一种具有该浮动轮车架的移动机构以及具有该移动机构的机器人，其不仅能保证导向杆与底盘的垂直度，还能减轻机器人的整体重量。

一种浮动轮车架包括：底盘，其设有用于供导向杆穿设的第一通孔；连接板，其设置在所述底盘的底面，其设有用于供导向杆穿设的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔同轴，所述第二通孔的孔径与所述第一通孔的孔径相同。

进一步地，所述连接板包括至少两个增厚板以及连接条，所述增厚板用于安装一个浮动轮，所述增厚板上设有所述第二通孔，所述连接条用于将各所述增厚板连接在一起。

进一步地，所述增厚板上还设有第三通孔。

进一步地，所述连接板通过螺栓安装在所述底盘上，所述至少两个增厚板与连接条一体制成。

一种移动机构包括：连接板，其设置在所述底盘的底面，其设有用于供导向杆穿设的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔同轴，所述第二通孔的孔径与所述第一通孔的孔径相同；导向杆，其垂直设置在所述连接板的底面，其穿设在所述第一通孔、所述第二通孔内；驱动轮组件，其沿着所述导向杆上下移动；弹簧，其设置在所述底盘与所述驱动轮组件之间。

进一步地，所述连接板包括两个增厚板以及连接条，所述增厚板用于安装一个所述驱动轮组件，所述增厚板上设有所述第二通孔，所述连接条用于连接所述两个增厚板。

进一步地，所述增厚板上还设有第三通孔。

进一步地，所述连接板通过螺栓安装在所述底盘上，所述至少两个增厚板与连接条一体制成。

进一步地，所述底盘的底面设有三个万向轮，所述两个驱动轮组件与所述三个万向轮构成一个虚拟圆形，所述两个驱动轮组件的连线通过所述虚拟圆形的圆心，所述三个万向轮构成一个虚拟等腰三角形，所述虚拟等腰三角形的中线与所述两个驱动轮组件的连线相互垂直；所述弹簧套设在所述导向杆的外侧，所述弹簧的一端相抵于所述连接板，所述弹簧的另一端相抵于所述驱动轮组件；所述导向杆的两端分别设有第一限位件、第二限位件，所述第一限位件位于所述底盘的上方，所述驱动轮模块在所述底盘与所述第二限位件之间上下移动；所述第一限位件或所述第二限位件螺纹连接在所述导向杆上；所述驱动轮组件包括支架、驱动轮、驱动电机，所述支架沿着所述导向杆上下移动，所述驱动轮转动设置在所述支架上，所述驱动电机设置在所述支架上，所述驱动电机用于驱动所述驱动轮转动；所述支架上设有与所述导向杆配合的导向套，所述导向套套设在所述导向杆的外侧，所述弹簧套设在所述导向套的轴部的外侧；所述导向套上设有与所述导向杆配合的异型孔，所述异型孔的两端开口处的直径大于其中部处的直径，所述异型孔为沙漏型。

一种机器人包括机身以及设置在机身底部的移动机构，所述移动机构为上述的移动机构。

相对于现有技术，本实用新型通过连接板的第二通孔来延长底盘上的第一通孔的长度，有助于提高导向杆与底盘之间的垂直度。并且，连接板位于底盘的正投影范围内，使得连接板的面积小于底盘的面积，在确保导向杆与底盘之间的垂直度的情况下，能尽量地使底盘变薄，有助于减轻整机的重量。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为实施例所述浮动轮车架的结构示意图；

图2为实施例所述移动机构的立体图；

图3为实施例所述移动机构的俯视图；

图4为实施例所述移动机构的侧视图；

图5为实施例所述导向套的剖视图

附图说明：

100、底盘；110、导向杆；111、第一限位件；112、第二限位件；120、弹簧；200、连接板；210、增厚板；211、第三通孔；220、连接条；300、驱动轮组件；310、支架；320、驱动轮；330、导向套；331、异型孔；400、万向轮；a、虚拟圆形；b、虚拟等腰三角形。

具体实施方式

一种浮动轮车架，参见图1，包括底盘100、连接板200。其中，底盘100上设有第一通孔(图未示)，第一通孔从底盘100的顶面垂直延伸至底盘100的底面，第一通孔的轴线与底盘100的底面相互垂直，第一通孔用于供导向杆110穿过。连接板200通过螺栓安装在底盘100的底面，连接板200上设有第二通孔(图未示)，第二通孔从连接板200的顶面垂直延伸至连接板200的底面，第二通孔的轴线与连接板200的底面相互垂直，第二通孔的轴线与第一通孔的轴线位于同一直线上，第二通孔的孔径与第一通孔的孔径相同。具体地，连接板200包括至少两个增厚板210以及连接条220。每个增厚板210用于安装一个浮动轮，增厚板210通过螺栓固定安装在底盘100的底面，上述第二通孔设置在增厚板210上。连接条220通过螺栓固定安装在底盘100的底面，连接条220用于将各增厚板210连接在一起，所有增厚板210与连接条220一体制成，不仅能增强连接板200的整体强度，而且在尽量减少底盘100厚度的情况下，利用一体制成的连接板200来防止底盘100的弯曲变形。为了尽量减轻浮动轮车架的重量，连接板200位于底盘100的俯视的正投影范围内。并且，在增厚板210上设有第三通孔211，该第三通孔211从增厚板210的顶面垂直延伸至增厚板210的底面，第三通孔211的位置以及大小不影响连接板200的强度以及第二通孔的强度。通过挖空连接板200上不需要的地方，进一步地减轻浮动轮车架的重量。

一种移动机构，参见图1至图5，其包括底盘100、连接板200、两个驱动轮组件300、三个万向轮400。其中，连接板200通过螺栓固定安装在底盘100的底面。两个驱动轮组件300可拆卸地安装在连接板200的底面。三个万向轮400通过螺栓安装在底盘100的底面。并且，两个驱动轮组件300与三个万向轮400在底盘100的底部的分布构成一个虚拟圆形a。两个驱动轮组件300的连线穿过虚拟圆形a的圆形，两个驱动轮组件300的连线为虚拟圆形a的直径。三个万向轮400在底盘100的底部的分布构成一个虚拟等腰三角形b，该虚拟等腰三角形b的三个点均在虚拟圆形a上，虚拟等腰三角形b的中线经过虚拟圆形a的圆心，虚拟等腰三角形b的中线与两个驱动轮组件300的连线相互垂直。

参见图1至图5，底盘100为金属铝板制成，底盘100为板状。对应每一驱动轮320模块的位置，在底盘100的底面均设有四个第一通孔，第一通孔从底盘100的顶面垂直延伸至底盘100的底面，第一通孔的轴线与底盘100的底面相互垂直。

参见图1至图5，连接板200位于底盘100的俯视的正投影范围内。连接板200上设有第二通孔，第二通孔从连接板200的顶面垂直延伸至连接板200的底面，第二通孔的轴线与连接板200的底面相互垂直，第二通孔的轴线与第一通孔的轴线位于同一直线上，第二通孔的孔径与第一通孔的孔径相同。具体地，连接板200包括至少两个增厚板210以及连接条220。每个增厚板210用于安装一个驱动轮组件300，增厚板210通过螺栓固定安装在底盘100的底面，上述第二通孔设置在增厚板210上，在增厚板210上设有第三通孔211，该第三通孔211从增厚板210的顶面垂直延伸至增厚板210的底面，第三通孔211的位置以及大小不影响连接板200的强度以及第二通孔的强度。连接条220通过螺栓固定安装在底盘100的底面，连接条220用于将各增厚板210连接在一起，所有增厚板210与连接条220一体制成。

参见图1至图5，驱动轮组件300包括四根导向杆110、弹簧120、支架310、驱动轮320、驱动电机。其中，导向杆110穿过第一通孔、第二通孔，导向杆110可以在第一通孔、第二通孔内上下移动。该导向杆110的两端分别螺纹连接有第一限位件111、第二限位件112，第一限位件111位于底盘100的上方，第二限位件112位于连接板200的下方，通过调节第一限位件111与第二限位件112的相对距离，可以控制驱动轮320模块的浮动空间。在每一个导向杆110的外侧均套设有上述弹簧120，该弹簧120位于连接板200与第二限位件112之间。支架310沿着四根导向杆110上下移动，支架310的顶面相抵于弹簧120，支架310的底面相抵于第二限位件112。驱动轮320转动设置在支架310上。驱动电机通过螺栓固定在支架310上，驱动电机的输出轴与驱动轮320可拆卸连接，驱动电机为驱动轮320的转动提供动力。并且，两个驱动轮组件300的驱动轮320的滚动方向相互平行。

参见图1至图5，在支架310的顶面螺栓连接有与相应导向杆110配合的导向套330，导向套330位于底盘100与支架310之间，导向套330套设在相应的导向杆110的外侧，使得支架310在导向杆110上的滑移更加的稳定。并且，弹簧120不仅套设在导向杆110的外侧，还套设在导向套330的轴部的外侧，使得导向套330的轴部设置在底盘100与支架310之间，有助于节省空间以及避免导向套330影响行走机构的正常工作。另外，为了提高驱动轮组件300上下移动的顺畅性，导向套330上设有与导向杆110配合的异型孔331，该异型孔331的两端开口处的直径大于其中部处的直径，在本实施例中，该异型孔331为沙漏型。

参见图1至图5，万向轮400采用现有技术中的万向轮400，其能在动载或者静载中水平360度旋转。

一种机器人，其包括机身(图未示)、设置在机身底部的移动机构。其中，移动机构采用上述行走机构的结构，具体地，底盘100设置在机身的底部，连接板200设置在底盘100的底面，两个驱动轮组件300设置在连接板200的底面，三个万向轮400设置在底盘100的底面。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。