一种带驱动升降功能的移动机器人底盘的制作方法

本实用新型涉及机器人设备技术领域，尤其涉及一种带驱动升降功能的移动机器人底盘。

背景技术：

随着移动机器人在工业领域应用比例的不断增长，人们对于移动机器人设备有了更多的要求。目前，一般的移动机器人在不上电时，驱动轮与地面接触，人为空推时，驱动轮的驱动电机会产生反电动势，此电动势会拉高电机母线电压。当人为推动速度较快时，电机反电动势产生的母线电压会非常高，有可能会直接将电机驱动器或者其他设备中相关联的电器元件损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带驱动升降功能的移动机器人底盘，能够在断电需要人为推动机器人时，避免驱动轮的驱动电机产生反电动势。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种带驱动升降功能的移动机器人底盘，包括固定支架底板、两驱动轮机构、驱动升降杠杆机构，以及安装于固定支架底板四角底部的万向轮；所述驱动升降杠杆机构设于固定支架底板的中间底部，其包括推杆电机、升降杠杆、升降板、升降轴、升降架；所述两驱动轮机构分别设于升降架两端；所述升降轴上端与升降板连接，下端与升降架连接；所述推杆电机的推杆与升降杠杆一端旋转连接，升降杠杆的另一端抵接在升降板底部；所述推杆电机用于驱动升降杠杆抵接在升降板底部，以使升降架带动两驱动轮机构升降。

较佳地，所述驱动升降杠杆机构还包括横截面呈u型构造的固定架；所述固定架的u型两竖端与固定支架底板的底部可拆卸式连接；所述升降板活动设于固定架的u型内部，升降轴活动穿过其u型横端布置；所述升降杠杆的中部经升降杠杆销轴与固定架的u型两竖端活动连接。

较佳地，所述升降架呈h型构造，其h型横端顶部与升降轴固定连接，其四角顶部各布置一缓冲垫；所述两驱动轮机构布置于升降架的h型横端两侧。

较佳地，所述驱动升降杠杆机构还包括第一导向轴；所述第一导向轴的一端活动插接于升降架的h型横端顶部，另一端固定于固定架的u型横端。

较佳地，所述固定架的u型横端上设有直线轴套，第一导向轴活动穿过直线轴套布置。

较佳地，所述驱动升降杠杆机构还包括推杆电机固定座；所述推杆电机固定座与固定支架底板底部可拆卸式连接，其一侧与推杆电机经推杆电机后销轴连接。

较佳地，所述升降杠杆的横截面呈v型构造，其一自由端与推杆电机的推杆经推杆前销轴活动连接，另一自由端连接一随动轴承并活动抵接在升降板的底部。

较佳地，所述驱动轮机构包括驱动安装板、驱动电机、支撑连接件、驱动轮、至少一第二导向轴；所述支撑连接件底部两端位于对应缓冲垫的上方；所述驱动电机、驱动轮分别安装于支撑连接件的两侧，且驱动电机的输出轴穿过支撑连接件与驱动轮驱动连接；所述驱动安装板与固定支架底板的底部可拆卸式连接，且置于支撑连接件的上方；所述第二导向轴一端与驱动安装板固定连接，另一端活动插接于支撑连接件的顶部。

较佳地，所述驱动轮机构还包括连接于驱动安装板与支撑连接件之间的直线弹簧。

较佳地，每一第二导向轴与支撑连接件的连接处设有直线轴承，第二导向轴与直线轴承活动连接。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型克服了现有技术的不足，结构简单，使用和维修方便，能够实现移动机器人驱动轮机构升降的功能，满足了移动机器人使用者对于断电后人为推动移动机器人而又不损坏移动机器人内部电器元件的需求，提高了移动机器人使用者的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的驱动升降杠杆机构的立体图；

图3为本实用新型的驱动轮机构的立体图；

图4为本实用新型的两驱动轮机构上升或下降过程的示意图；

图5为本实用新型的两驱动轮机构被完全抬升的示意图；

图6为本实用新型的驱动升降杠杆机构下降到位后示意图；

其中，附图标识说明：

1—固定支架底板，2—驱动轮机构，

3—驱动升降杠杆机构，4—万向轮，

21—驱动安装板，22—驱动电机，

23—支撑连接件，24—驱动轮，

25—第二导向轴，26—直线弹簧，

27—直线轴承，31—推杆电机，

32—升降杠杆，33—升降板，

34—升降轴，35—升降架，

36—固定架，37—缓冲垫，

38—第一导向轴，39—直线轴套，

310—推杆电机固定座。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至6所示，本实用新型提供一种带驱动升降功能的移动机器人底盘，包括固定支架底板1、两驱动轮机构2、驱动升降杠杆机构3，以及安装于固定支架底板1四角底部的万向轮4；所述驱动升降杠杆机构3设于固定支架底板1的中间底部，其包括推杆电机31、升降杠杆32、升降板33、升降轴34、升降架35；所述两驱动轮机构2分别设于升降架35两端；所述升降轴34上端与升降板33连接，下端与升降架35连接；所述推杆电机31的推杆与升降杠杆32一端旋转连接，升降杠杆32的另一端抵接在升降板33底部；所述推杆电机31用于驱动升降杠杆32抵接在升降板33底部，以使升降架35带动两驱动轮机构2升降。

其中，所述驱动升降杠杆机构3还包括横截面呈u型构造的固定架36；所述固定架36的u型两竖端与固定支架底板1的底部可拆卸式连接；所述升降板33活动设于固定架36的u型内部，升降轴34活动穿过其u型横端布置；所述升降杠杆32的中部经升降杠杆销轴与固定架36的u型两竖端活动连接。所述升降架35呈h型构造，其h型横端顶部与升降轴34固定连接，其四角顶部各布置一缓冲垫37；所述两驱动轮机构2布置于升降架35的h型横端两侧。所述驱动升降杠杆机构3还包括第一导向轴38；所述第一导向轴38的一端活动插接于升降架35的h型横端顶部，另一端固定于固定架36的u型横端。

所述固定架36的u型横端上设有直线轴套39，第一导向轴38活动穿过直线轴套39布置。所述驱动升降杠杆机构3还包括推杆电机固定座310；所述推杆电机固定座310与固定支架底板1底部可拆卸式连接，其一侧与推杆电机31经推杆电机后销轴连接。所述升降杠杆32的横截面呈v型构造，其一自由端与推杆电机31的推杆经推杆前销轴活动连接，另一自由端连接一随动轴承并活动抵接在升降板33的底部。

所述驱动轮机构2包括驱动安装板21、驱动电机22、支撑连接件23、驱动轮24、至少一第二导向轴25；所述支撑连接件23底部两端位于对应缓冲垫37的上方；所述驱动电机22、驱动轮24分别安装于支撑连接件23的两侧，且驱动电机22的输出轴穿过支撑连接件23与驱动轮24驱动连接；所述驱动安装板21与固定支架底板1的底部可拆卸式连接，且置于支撑连接件23的上方；所述第二导向轴25一端与驱动安装板21固定连接，另一端活动插接于支撑连接件23的顶部。所述驱动轮机构2还包括连接于驱动安装板21与支撑连接件23之间的直线弹簧26。每一第二导向轴25与支撑连接件23的连接处设有直线轴承27，第二导向轴25与直线轴承27活动连接。

本实用新型工作原理：

本实用新型中，当在需要人为推动时，驱动升降杠杆机构3驱动两驱动轮机构2抬升，只有四个万向轮4支撑，避免在断电时人为推动产生的反电动势；当需要自主运动时，驱动升降杠杆机构3驱动两驱动轮机构2下降，由两个驱动轮24与四个万向轮4共同支撑。

当推杆电机31的推杆伸出时，推动升降杠杆32的一端动作，升降杠杆32的另一端(设有随动轴承的一端)顶着升降板33沿着竖直方向慢慢上移，与升降板33连接的升降轴34随之竖直向上移动，从而带动升降架35上升移动，最终由与支撑连接件23直接接触的升降架35克服驱动轮机构2中的直线弹簧26的压缩弹力，将两套驱动轮机构2同时整体升高一定的高度，保证驱动轮24不与地面相接触，四套万向轮4用于辅助支撑固定支架底板1。此时人为推动移动机器人时，驱动轮机构2的驱动轮24不发生转动，与驱动轮24连接的驱动电机22便不会产生影响移动机器人内部电子元器件的反电动势。当推杆电机31的推杆收缩时，由于驱动轮机构2中直线弹簧26的压缩弹力，驱动轮机构2的驱动轮24开始下降直到与地面接触的状态。

图1为本实用新型提供的带驱动升降功能的移动机器人底盘的立体图，包括一套驱动升降杠杆机构3、两套驱动轮机构2、四套万向轮3和一套固定支架底板1。固定支架底板1中部沿其宽度方向设有凹槽，驱动升降杠杆机构3设于该凹槽内，两驱动轮机构2设于该凹槽的两端。驱动升降杠杆机构3和两套驱动轮机构2之间，由驱动升降杠杆机构3的升降架35顶部通过缓冲垫37与两套驱动轮机构2的支撑连接件23直接接触方式连接。驱动升降杠杆机构3通过其固定架36与固定支架底板1使用螺栓连接；驱动轮机构2通过其驱动安装板21与固定支架底板1使用螺栓连接；四套万向轮4与固定支架底板1通过螺栓连接。

图2为本实用新型提供的驱动升降杠杆机构的立体图，推杆电机固定座310与推杆电机31的尾部通过推杆电机后销轴连接，推杆电机31的尾部可以绕推杆电机后销轴旋转。升降架35横向放置，其四角顶部与缓冲垫37通过螺栓固定，升降轴34与升降架35的h型横端通过螺栓连接。升降架35的h型横端对应第一导向轴38的连接处设有无油衬套，无油衬套与升降架35的h型横端通过螺栓连接；第一导向轴38与无油衬套配合连接，相对的可以上下滑动。升降轴34与直线轴套39配合连接，相对地可以上下滑动。升降板33与升降轴34通过螺栓连接；升降杠杆32通过升降杠杆销轴与固定架36的u型两竖端配合连接，相对的可以转动，升降杠杆销轴周侧设有销轴隔套，其两端分别与固定架36的u型两竖端通过螺栓连接。升降杠杆32与推杆电机31的推杆与通过推杆前销轴连接，推杆电机31的推杆可以绕推杆前销轴旋转。

图3为本实用新型提供的驱动轮机构的立体图，本实施例中的第二导向轴25设置为两个，驱动安装板21分别与两第二导向轴25通过螺栓连接。驱动电机22与支撑连接件23、驱动轮24通过内部轴、键、螺栓连接。驱动电机22布置在靠近升降架35的h型横端一侧，整体结构紧凑。直线轴承27与支撑连接件23通过螺栓连接，直线弹簧26分别与驱动安装板21、支撑连接件3通过孔配合连接。第二导向轴25活动的一端通过直线轴承39配合连接，相对地可以上下滑动。

图4为驱动升降杠杆机构3驱动两驱动轮机构2上升或下降示意图。

放置在水平地面上的自带驱动升降功能的移动机器人需要人为推动时，驱动升降杠杆机构3的工作原理为：推杆电机31的推杆伸出，通过推杆前销轴带动升降杠杆32绕升降杠杆销轴顺时针(沿图4中a方向)转动，顶起升降板33向上运动，升降板33同时带动升降轴34、升降架35、缓冲垫37向上运动，当缓冲垫37与支撑连接件23的两端底部接触时，驱动电机22、支撑连接件23及驱动轮24受到向上的力开始向上运动，此时直线弹簧26慢慢呈压缩状态，随着推杆电机31的推杆不断伸长，驱动轮24被抬高相对于地面一段距离。

当需要自主运动时，驱动升降杠杆机构3的工作原理为：推杆电机31驱动升降杠杆32收缩，通过推杆前销轴带动升降杠杆32绕升降杠杆销轴逆时针(沿图4中b方向)转动，之前直线弹簧26承压缩状态，此时开始释放弹性势能，支撑连接件23在直线弹簧26的作用下开始向下移动，驱动电机22、支撑连接件23及驱动轮24受到向下的力开始向下运动，升降架35在支撑连接件23的压力下向下运动，升降架35经升降轴34带动升降板33下降，升降板33同时带动升降轴34、升降架35、缓冲垫37向下运动，当下降到缓冲垫37与支撑连接件23分离时，表明驱动轮24已开始接触地面，此时直线弹簧26已经将压缩的弹性势能释放，升降杠杆32运动到自身极限位置停止运动，驱动轮24与地面完全接触。

图5为两驱动轮机构2被完全抬升的示意图，由图可以明显看出驱动轮机构2的驱动轮24已经被驱动升降杠杆机构3的升降架35抬高距离地面一段距离，此时移动机器人的固定支架底板1由四套万向轮4支撑。

图6为驱动升降杠杆机构3下降到位后示意图，由图可以明显看出驱动轮机构2的驱动轮24已经与地面完全接触，此时固定支架底板1由驱动轮机构2的驱动轮24与四套万向轮4共同支撑。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。