轮式机器人驱动轮悬挂结构、驱动轮结构及轮式机器人的制作方法

本实用新型涉及轮式机器人技术领域，尤其涉及轮式机器人驱动轮悬挂结构。

背景技术：

目前市面上常见的轮式机器人，需要将两个驱动轮组合在一起成为一组驱动；为了保证每个驱动轮均能够着地，需要给驱动轮做悬挂设计，而常见的悬挂结构有滑轨加弹簧的形式，使一组驱动轮同时做上下浮动，该方案的缺点是假如一组驱动轮在一个斜面上或者其中一个驱动轮处于一个凸包上边，则另外一个驱动轮会悬空而无法提供驱动力，从而使轮式机器人跑偏。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种轮式机器人驱动轮悬挂结构、驱动轮结构及轮式机器人，可保证每个轮子无论在斜坡或是凹坑内，均能同时着地，各轮均能提供驱动力，保证轮式机器人的运行精度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开的轮式机器人驱动轮悬挂结构，包括结构安装板、限位柱、压缩弹性件、转轴组件和驱动安装板，所述结构安装板和所述驱动安装板上下分布，所述结构安装板和所述驱动安装板通过所述转轴组件转动连接，所述限位柱的上端与所述结构安装板固定连接，所述限位柱和所述转轴组件在所述结构安装板上前后分布，所述限位柱的下端在所述驱动安装板向上转动的路径上，所述压缩弹性件的两端分别与所述结构安装板的下侧面和所述驱动安装板的上侧面转动连接，所述驱动安装板用于安装驱动轮组件，所述结构安装板用于与轮式机器人本体连接，所述压缩弹性件用于将所述结构安装板和所述驱动安装板推开。

本实用新型的有益效果是：机器人在平坦道路行驶时，在机器人本体自身重力下，压缩弹性件收缩，限位柱下端与驱动安装板抵接，轮式机器人各轮均着地，行驶稳定，在经过斜坡或者凹坑时，在轮子可能悬空时，压缩弹性件将驱动安装板与限位柱抵接端推开，驱动安装板与结构安装板绕转轴组件转动，驱动安装板和结构安装板张开，将轮子下推，使轮子着地，可保证每个轮子无论在斜坡或是凹坑内，均能同时着地，各轮均能提供驱动力，保证轮式机器人的运行精度。

进一步的，所述限位柱高度与所述转轴组件竖直时的高度相同。

采用上述进一步方案的有益效果是：可使在平坦道路上行驶时，驱动安装板和结构安装板平行，限位柱与驱动安装板受力均匀，抵接稳定。

进一步的，所述限位柱垂直于所述结构安装板，所述限位柱的下端面为与所述驱动安装板表面贴合的平面。

采用上述进一步方案的有益效果是：限位柱与驱动安装板抵接时，限位柱受力沿其轴向，无其他方向分离，可提高限位柱使用寿命，限位柱下端为平面，与驱动安装板的表面接触面大，在平坦道路行驶时更加稳定，驱动安装板受到限位柱的压强小，驱动安装板使用寿命长。

进一步的，所述压缩弹性件倾斜设置，所述压缩弹性件的上端靠近所述转轴组件，所述压缩弹性件的下端靠近所述限位柱与所述驱动安装板抵接处。

采用上述进一步方案的有益效果是：驱动安装板和结构安装板开合方便，且便于设置，减小驱动安装板和结构安装板之间的间隙。

本实用新型公开的驱动轮结构，包括驱动轮组件和上述的轮式机器人驱动轮悬挂结构，所述驱动轮组件安装于所述驱动安装板上。

本实用新型的有益效果是：可保证每个轮子无论在斜坡或是凹坑内，均能同时着地，各轮均能提供驱动力，保证轮式机器人的运行精度。

进一步的，所述驱动轮组件包括轮子、驱动装置和减速器，所述驱动装置和所述减速器与所述驱动安装板固定连接，所述驱动装置的输出端与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述轮子传动连接，所述轮子与所述驱动安装板转动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：各轮单独驱动，便于控制。

进一步的，所述轮子为麦克纳姆轮。

采用上述进一步方案的有益效果是：可全方位移动，移动灵活。

进一步的，所述驱动轮组件和所述轮式机器人驱动轮悬挂结构各有2个，2个所述驱动轮组件分别安装在对应的所述轮式机器人驱动轮悬挂结构的所述驱动安装板上，2个所述轮式机器人驱动轮悬挂结构共用同一块所述结构安装板，2个所述轮式机器人驱动轮悬挂结构及其连接的所述驱动轮组件左右设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：适用于8轮或者多轮轮式机器人，各个轮均独立悬挂，单独驱动，各轮均能着地，提供驱动力，机器人运行精度高，稳定性好。

进一步的，2个所述轮式机器人驱动轮悬挂结构的所述转轴组件分别设置于2个所述轮式机器人驱动轮悬挂结构共用的所述结构安装板的前侧和后侧，2个所述轮式机器人驱动轮悬挂结构的所述限位柱均在2个前后设置的所述轮式机器人驱动轮悬挂结构的所述转轴组件之间。

采用上述进一步方案的有益效果是：左右两侧的轮式机器人驱动轮悬挂机构均向中间下推驱动轮组件，在斜坡或者凹坑内时，左右两侧的驱动轮组件前后误差小，运行精度高，行驶更加稳定。

本实用新型公开的轮式机器人，包括上述的驱动轮结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：可保证轮式机器人的每个轮子无论在斜坡或是凹坑内，均能同时着地，各轮均能提供驱动力，轮式机器人运行精度高。

附图说明

图1为单轮驱动轮结构的实施例的立体图；

图2为单轮驱动轮结构的实施例在平坦地面行驶时示意图；

图3为处于低洼处的单轮驱动轮结构的实施例行驶时示意图；

图4为双轮驱动轮结构的实施例的立体图；

图5为双轮驱动轮结构去除结构安装板的俯视图；

图中：1、结构安装板；2、转轴组件；3、压缩弹性件；4、驱动轮组件；41、驱动装置；42、减速器；43、轮子；5、限位柱；6、驱动安装板；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1-图4所示，本实用新型公开的轮式机器人驱动轮悬挂结构的实施例，本实用新型公开的轮式机器人驱动轮悬挂结构的实施例，包括结构安装板1、限位柱5、压缩弹性件3、转轴组件2和驱动安装板6，结构安装板1和驱动安装板6上下分布，结构安装板1和驱动安装板6通过转轴组件2转动连接，转轴组件2的上端与结构安装板1的下表面固定连接，转轴组件2的下端与驱动安装板6的上表面固定连接，限位柱5的上端与结构安装板1固定连接，限位柱5和转轴组件2在结构安装板1上前后分布，限位柱5的下端在驱动安装板6向上转动的路径上，压缩弹性件3的两端分别与结构安装板1的下侧面和驱动安装板6的上侧面转动连接，驱动安装板6用于安装驱动轮组件4，结构安装板1用于与轮式机器人本体连接，压缩弹性件3用于将结构安装板1和驱动安装板6推开。

结构安装板1水平设置，限位柱5与驱动安装板6抵接时，驱动安装板6水平。

限位柱5高度与转轴组件2竖直时的高度相同，限位柱5垂直于结构安装板1，限位柱5的下端面为与驱动安装板6表面贴合的平面，驱动安装板6与限位柱5抵接时，驱动安装板6水平，限位柱5下端为水平面。

压缩弹性件3上端可安装在结构安装板1上任意位置，压缩弹性件3下端与转轴组件2分别设置于驱动安装板6两侧，为减小压缩弹性件3的安装空间，压缩弹性件3可倾斜设置，压缩弹性件3的上端靠近转轴组件2，压缩弹性件3的下端靠近限位柱5与驱动安装板6抵接处。

转轴组件2可左右对称设置两个形成一组，同组的2个转轴组件2旋转轴重合，驱动安装板6可为“l”型板，两个转轴组件2分布在“l”型板的短边上，便于在8轮或者多轮机器人上在同一位置设置双轮驱动时，驱动安装板6及轮子43的布置，压缩弹性件3可选用压缩弹簧。

本实用新型公开的驱动轮结构的实施例，包括驱动轮组件4和上述的轮式机器人驱动轮悬挂结构，驱动轮组件4安装于驱动安装板6上。

驱动轮组件4包括轮子43、驱动装置41和减速器42，驱动装置41和减速器42均与驱动安装板6固定连接，驱动装置41的输出端与减速器42的输入端传动连接，减速器42的输出端与轮子43传动连接，轮子43与驱动安装板6转动连接，轮子43优选为麦克纳姆轮，轮子43也可选用其他现有结构，驱动装置41可选用驱动电机。

当轮式机器人为4轮机器人时，常采用单轮驱动轮结构，即只有一个驱动轮组件4和轮式机器人驱动轮悬挂结构连接。

当轮式机器人为8轮或者多轮机器人时，在轮式机器人的同一车轮安装座上需要安装2个驱动轮组件4，形成双轮驱动轮结构，此时，驱动轮组件4和轮式机器人驱动轮悬挂结构各有2个，2个驱动轮组件4分别安装在对应的轮式机器人驱动轮悬挂结构的驱动安装板6上，2个轮式机器人驱动轮悬挂结构共用同一块结构安装板1，2个轮式机器人驱动轮悬挂结构及其连接的驱动轮组件4左右设置。

2个轮式机器人驱动轮悬挂结构的转轴组件2分别设置于2个轮式机器人驱动轮悬挂结构共用的结构安装板1的前侧和后侧，2个轮式机器人驱动轮悬挂结构的限位柱5均在2个前后设置的轮式机器人驱动轮悬挂结构的转轴组件2之间。

2个轮式机器人驱动轮悬挂结构的驱动安装板6均选用“l”型板，2块驱动安装板6相对设置，围成一矩形，2块驱动安装板6的短边分别在为矩形的前侧边和后侧边，结构安装板1为与上述矩形对应的矩形板，2组转轴组件2分别设置在矩形板的前侧边和后侧边及对应的驱动安装板6的短边上，限位柱5设置在驱动安装板6的长边对应的位置，2个驱动轮组件4的驱动装置41和减速器42分别设置于2个驱动安装板6长边的相对侧，2个驱动轮组件4的轮子43分别设置于2个驱动安装板6长边的相背侧。

本实用新型公开的轮式机器人的实施例，包括上述的驱动轮结构。

轮式机器人平路上行驶时，利用轮式机器人本体自身的重力将各个位置的结构安装板1和限位柱5下压，使限位柱5与其下方的驱动安装板6抵接，支撑轮式机器人本体，可保证轮式机器人在平台道路上稳定行驶，当轮式机器人行驶到斜坡或者凹坑处时，压缩弹性件3将处于低处位置的轮式机器人驱动轮悬挂结构的驱动安装板6下推，使其上连接的驱动轮组件4着地，各个位置的驱动轮组件4同时着地为轮式机器人行驶提供动力，轮式机器人运行精度高。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。