一种底盘和机器人的制作方法

本实用新型实施例涉及机器人领域，具体地，涉及一种底盘和机器人。

背景技术：

移动机器人是机器人中的一个重要分支，在服务型行业开始逐渐得到应用，其能够在一定程度上代替或者帮助人们完成部分的劳动而受到广泛的关注。现在的移动机器人根据移动方式的不同，可分为轮式、履带式和足式等，不同的移动方式在不同的应用环境中各有优势，在人们的日常生活中，常见的移动机器人均采用轮式驱动，其具备结构简单、控制方便、运动平稳和灵活等优点，可搭载不同的设备和平台，因此应用很广泛。

目前，轮式移动驱动底盘方案，通常为非对称底盘，两个驱动轮连线不通过底盘几何圆心。这种底盘在实际运行过程中难以精准定位，且在转向过程中无法采用双驱动轮差动方式实现原地转向，这种驱动底盘用在机器人平台时，会造成定位不方便，增加操控难度。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供了一种底盘，解决现有技术中底盘原地旋转时定位不精确，导致操控难度变大的问题。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种底盘，该底盘包括：底盘本体，至少两个驱动轮和至少两个辅助轮；

至少两个驱动轮对称设置于底盘本体的底面上，且至少两个驱动轮之间的连线穿过底盘本体的几何中心；

至少两个辅助轮设置于底盘本体的底面上。

可选的，在底盘本体的底面上还设置有辅助轮的第一安装区，第一安装区为由底面向底盘本体的上方凹陷而形成，第一安装区的形状与辅助轮的底座形状相同。

可选的，辅助轮包括：滚珠和万向轮中的任意一种。

可选的，在底盘本体的底面上还设置有至少两片电极片，电极片对称设置于辅助轮的第一安装区的两侧。

可选的，还包括用于安装传感器的安装孔，安装孔分别设置于底盘本体的底面和侧面，作为传感器的信号接收孔和信号发射孔。

可选的，在底盘本体的底面上还设置有驱动轮的第二安装区，第二安装区贯穿于底盘本体的底面，驱动轮穿过第二安装区固定在底盘本体上。

可选的，驱动轮包括：悬挂装置和滚轮，悬挂装置一端连接在滚轮上，另一端固定在底盘本体上。

可选的，底盘本体上还安装有驱动模块，驱动模块用于驱动驱动轮进行运动。

可选的，底盘的形状包括：圆形、矩形、正多边形、三角形中的任意一种。

本实用新型实施例还提供了一种机器人，该机器人包括：机器人功能模块和上述底盘，机器人功能模块安装于上述底盘上。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供了一种底盘和机器人，该底盘包括：底盘本体、至少两个驱动轮和至少两个辅助轮，至少两个驱动轮对称设置在底盘本体的底面上，且至少两个驱动轮之间的连线穿过底盘本体的几何中心，至少两个辅助轮同样设置在底盘本体上，用于对底盘进行支撑，使底盘保持平衡；本实用新型实施例提供的底盘，其中驱动轮位于底盘本体上，且驱动轮之间的连线通过底盘本体的几何中心，采用这种结构的底盘使得底盘在原地旋转时，只需要控制驱动轮采用差动方式进行运动就可以轻松的实现底盘的原地旋转，并且能够使转动的中心点始终保持在底盘的几何中心上，让底盘在原地旋转过程中的定位变得更加的精准，降低了底盘操控的难度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型实施例一提供的一种底盘的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种底盘辅助轮为四个时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种底盘的仰视图；

图4为本实用新型实施例二提供的一种底盘的立体图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型中一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现通过具体实施方式结合附图对本实用新型做出进一步的诠释说明。

实施例一：

本实用新型实施例提供了一种底盘，该底盘为轮式移动底盘，且主要应用于移动机器人上。如图1所示，该底盘包括：底盘本体100、至少两个驱动轮300和至少两个辅助轮200；至少两个驱动轮对称设置于底盘本体的底面上，且至少两个驱动轮之间的连线穿过底盘本体的几何中心；至少两个辅助轮设置于底盘本体的底面上。

通常情况下，驱动轮设置在底盘的左右两侧，并且为左右对称的设置方式，如图1所示，辅助轮设置在底盘本体的前后两侧，设置方式相比驱动轮要灵活很多，辅助轮可以根据实际情况进行设置，例如常见的设置方式为前后对称设置，如图1所示，当该底盘需要做大的载重时可以将辅助轮设置为三角形，即底盘的前面设置一个后面设置两个辅助轮额设置方式，或者前后均设置两个辅助轮，如图2所示，这样的设置方式可以提高底盘的载重能力。

在实际生产过程中，为了便于装配，底盘本体的底面上还设置有辅助轮的第一安装区，第一安装区为由所述底面向底盘本体的上方凹陷而形成，第一安装区的形状与辅助轮的底座201的形状相同。具体的，辅助轮的安装区根据辅助轮的数目和布置位置会发生相应的变化，如图1和图2所示，例如，当辅助轮为前后各布置一个时，安装区就设置在底盘本体底面前后的中轴线上，当辅助轮为三角形的布置方式时，底盘本体上的安装区相应的为三个，且组成一个三角形；为了使辅助轮的更加的稳固，可以在第一安装区中设置固定孔，固定孔的设置位置和设置数目根据辅助轮的不同而不同，当底盘的负重比较轻时，辅助轮只需要一个固定孔就可以保证固定稳固，此时固定孔为一个，优选的设置位置是设置在安装区的中心位置，当底盘的载重比较重时，固定孔的数目相应的进行增加。

上述辅助轮为被动轮，为了便于底盘的灵活移动，辅助轮可选的包括：滚珠和万向轮中的任意一种。可以理解的是，在一些实施例中辅助轮还可以设置为固定的承重轮，这样可以增大底盘的载重能力。

本实用新型实施例中，底盘本体的底面上还可以设置至少两片电极片500，电极片500对称设置于辅助轮的第一安装区的两侧，如图1所示。本实施例中，设置电极片的目的是为了实现底片的接触式充电，电极片位于底盘本体的底面上，底盘还可以实现自动充电的功能，在实际应用过程中，为了避免辅助轮遮挡电极片，电极片设置的位置必须设置在辅助轮的安装区以外；其中，优选的设置方式是，将电极片设置在辅助轮的两侧。

进一步地，在移动机器人上通常会在底盘上设置很多传感器，因此，如图1所示，本实施例提供的底盘上还包括用于安装传感器的安装孔400，安装孔400分别设置于底盘本体100的底面和侧面，该安装孔作为传感器的信号接收孔和信号发射孔。在移动机器人的地盘上常见的传感器包括：距离传感器、光线传感器和红外传感器传感器等，这些传感器均需要在底盘上安装孔来进行信号接收或进行信号发射。

本实施例中提供的底盘的底盘本体的底面上还设置有驱动轮的第二安装区，第二安装区贯穿于底盘本体的底面，驱动轮穿过第二安装区固定在底盘本体上。具体的，驱动轮固定在底盘本体的底面的上侧面，驱动轮的一部分穿过底盘本体的底面露出于底盘的下方。进一步的，驱动轮包括：悬挂装置和滚轮，悬挂装置的一端连接在滚轮上，另一端固定在底盘本体底面的上表面上；悬挂装置对滚轮起到支撑的作用，同时又使滚轮有一定的上下运动的空间，有利于底盘在一些不太平坦的地面上的移动。

进一步地，与上述驱动轮连接的部分还包括驱动模块，驱动模块和驱动轮同样安装在底盘本体的顶面上，并且在通常情况下，为了便于经精确的控制底盘的移动，在每一个驱动轮上均会单独连接一个驱动模块，这样可以实现对每一个驱动轮的运动的单独控制，例如当底盘需要向右转弯时，只需要让左边的驱动轮停止移动，移动右边的驱动轮即可实现，当需要底盘原地转弯时，只需要让两侧的驱动轮以相同的速度，不同的方向进行运动进可以实现原地转向。

在本实用新型实施例中底盘本体的形状包括：圆形、矩形、正多边形、三角形中的任意一种，在通常情况下，底盘都会选用比较对称的形状，采用对称形状的底盘可以适用更多的使用场景，在外形上也相对会更加的协调和美观。

在本实用新型实施例所提供的底盘中，至少两个驱动轮安装在底盘本体，且为左右对称的安装方式，两边的驱动轮之间的连线通过底盘本体的几何中心，采用这样的结构当底盘需要进行转向或者原地掉头时，通过控制两侧的驱动轮的运动，可以轻松的实现底盘以几何中心为中心点进行原地旋转，地盘的定位精确性也得到了提升，使底盘的操控难度降低。

实施例二：

本实施例给出本实用新型实施例的一例具体的实施方式，如图3-4所示。

如图3所示，本实施例中的底盘包括：底盘本体1、第一驱动轮2、第二驱动轮3、第一辅助轮4、第二辅助轮5、顶面传感器安装孔6、侧壁传感器安装孔7、充电极片8和悬挂装置9。

请参照图3，如图3所示，在本实施例中，底盘本体1的形状为圆形，因此，底盘本体1的几何中心即为圆形，第一驱动轮2和第二驱动轮3设置在底盘本体1的左右两侧，第一驱动轮2和第二驱动轮3之间的连线穿过底盘本体1的圆心；第一辅助轮4和第二辅助轮5设置在底盘本体1的前后两侧，第一辅助轮4和第二辅助轮5之间的连线穿过底盘本体1的圆心,且与第一驱动轮2和第二驱动轮3之间的连线向垂直；第一驱动轮2、第二驱动轮3、第一辅助轮4和第二辅助轮5构成一个圆形阵列。

进一步地，在本实施例中辅助轮选择为万向轮，底盘本体1的底面上还设置有第一辅助轮4和第二辅助轮5的第一安装区，该第一安装区为图3中第一辅助轮4和第二辅助轮5下方的圆形区域，因此，第一辅助轮4和第二辅助轮5的底座形状也为圆形，每一个第一安装区的中心位置均设置有一个固定孔，如图3所示，辅助轮通过该固定孔固定在底盘本体1上。

如图3所示，第二辅助轮5设置在底盘本体1的后方，第二辅助轮5的左右两侧分别设置一片充电极片8，充电极片8粘贴在底盘本体1的底面上，且与内部的充电电路和电池连接，两片充电极片与充电底座互相配合，用于给机器人的电池进行充电。

在底盘本体1的顶面上设置有6个顶面传感器安装孔6，分别设置在第一辅助轮4前方的左右两侧，第二辅助轮5后方的左右两侧，以及第一驱动轮2的前方和第二驱动轮3的前方；在本实施例中，顶面传感器安装孔6内设置有距离传感器，该距离传感器是红外距离传感器和超声波距离传感器中的任意一种，顶面传感器安装孔6内设置的距离传感器竖直向下发射信号，用于检测驱动轮和辅助轮前方的地面上是否出现台阶或者较大的凹坑，避免底盘跌落或被卡住。

在底盘本体1的侧壁上还设置有8个侧壁传感器安装孔7，在底盘本体1前方的侧壁上设置有5个侧壁传感器安装孔7，在底盘本体1后方的侧壁上设置有3个侧壁传感器安装孔7；侧壁传感器安装孔7的形状可以参考图4，在本实施例中，侧壁传感器安装孔7内设置有距离传感器，该距离传感器是红外距离传感器和超声波距离传感器中的任意一种，侧壁传感器安装孔7内设置的距离传感器向两侧发射信号，用于检测底盘本体1与周围障碍物的距离。

请参照图3和图4，底盘本体1上还包括第一驱动轮2和第二驱动轮3的第二安装区，第一驱动轮2和第二驱动轮3安装于底盘本体1的顶面上，并穿过底盘本体1底面的第二安装区，突出于底盘本体1的底面一定的距离。

进一步地，第一驱动轮2和第二驱动轮3上还包括悬挂装置9，请参照图3和图2，悬挂装置的一端连接在驱动轮的滚轮上，另一端固定在底盘本体1的顶面上，悬挂装置7的存在使得驱动轮可以进行上下的运动，使得该底盘在一些不太平整的地面上也能正常的移动，悬挂装置内还包括传动齿轮或者传动皮带，用于将驱动模块的动力传输至滚轮上。进一步地，在本实施例中，底盘本体1的顶面上还安装有驱动模块，该驱动模块在第一驱动轮2和第二驱动轮3上均有设置，每一个驱动模块可以对自身所连接的驱动轮的运动进行控制，通过对两个驱动模块的控制实现对驱动轮的控制，进而完成对底盘的操控，当需要进行转弯时，一侧驱动轮固定，另一侧驱动进行移动就能够实现转弯，当需要原地掉头时，一侧驱动轮向前运动，另一侧驱动轮向后运动，并且以相同的速度进行运动，就可以轻松的实现原地转弯。

在本是实施例中，底盘本体1的形状为圆形，第一驱动轮2和第二驱动轮3设置在底盘本体1的两侧，前第一驱动轮2和第二驱动轮3之间的连线穿过底盘本体1的圆心，第一辅助轮4和第二辅助轮5对底盘本体1起辅助支撑的作用；当该底盘需要进行原地掉头时，值需要控制第一驱动轮2和第二驱动轮3以相同的速度，相反的方向进行运动就可以轻松的实现原地掉头，并且在原地掉头的过程中，底盘的位置始终不发生改变，以圆心为旋转中心进行运动，使得底盘的定位变得更加的精准，同时也降低了底盘的操控难度。

通过上述两个个实施例可以看出，本实用新型实施例的实施方式还有许多种组合方式，在本实用新型实施例中还提供了一种机器人，该机器人包括：机器人功能模块和上述底盘，机器人功能模块安装在上述的底盘上，用于实现机器人功能模块的移动。

以上仅是本实用新型是实施例的优选实施方式，其中的描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本实用新型实施例专利范围的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这都属于本实用新型实施例的保护范围。