用于自动导引车的底盘及自动导引车的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于自动导引车的底盘及自动导引车。


背景技术：

2.随着社会的不断发展，机器人被广泛应用于民事、军事以及工业生产等各个领域，特别是服务机器人作为机器人领域的新方向，受到人们的广泛关注。其中，轮式移动机器人在室内环境下由于其速度和稳定性的优势，更适合服务机器人的需求，但是，一些机器人由于结构设计的不合理，在一些工作环境较差的场合，如地面有斜坡或者小的障碍物时，底盘也会出现不平稳状态，从而不能提供一个安全、稳定的行进状态。


技术实现要素：

3.本实用新型的第一个目的在于提供一种移动平稳且结构更加紧凑的用于自动导引车的底盘。
4.为达到上述目的，本实用新型提供的方案是：一种用于自动导引车的底盘，包括底板、驱动机构、驱动轮、从动轮组和悬挂机构，所述驱动机构安装于所述底板上并传动连接于所述驱动轮，所述从动轮组设于所述驱动轮的旁侧，所述悬挂机构安装于所述底板上且连接于所述驱动机构与所述从动轮组之间；
5.所述悬挂机构包括连杆、转动连接组件和弹性连接组件，所述连杆具有第一端部、第二端部、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部都设于所述第一端部与所述第二端部之间，所述第一端部连接于所述驱动机构，所述第二端部连接于所述从动轮组，所述第一连接部通过所述转动连接组件转动连接所述底板，所述第二连接部通过所述弹性连接组件可升降地弹性连接所述底板。
6.进一步地，所述第二连接部设于所述第一连接部与所述第一端部之间，或者设于所述第一连接部与所述第二端部之间。
7.进一步地，所述弹性连接组件包括连接块和弹性件，所述连接块连接所述第二连接部，所述弹性件的一端连接所述连接块、另一端连接所述底板。
8.进一步地，所述弹性件为螺旋弹簧，所述弹性连接组件还包括穿设于所述弹性件内以用于对所述弹性件之伸缩进行导向限位的导向限位杆。
9.进一步地，所述导向限位杆包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体的一端与所述连接块连接，所述第二杆体的一端与所述底板连接，所述第一杆体之远离所述连接块的端部朝向所述底板延伸并与所述第二杆体之远离所述底板的端部呈上下间隔、相对设置，所述弹性件的两端分别套设于所述第一杆体和所述第二杆体上；或者，
10.所述导向限位杆包括第一杆体，所述第一杆体与所述连接块连接且与所述底板间隔设置，所述弹性件部分套设于所述第一杆体上；或者，
11.所述导向限位杆包括第二杆体，所述第二杆体安装于所述底板上且与所述连接块
间隔设置，所述弹性件部分套设于所述第二杆体上。
12.进一步地，所述转动连接组件包括转轴和安装于所述底板上的安装架，所述转轴安装于所述安装架上，所述第一连接部通过所述转轴转动连接所述安装架。
13.进一步地，所述安装架包括沿与所述驱动轮之轴向平行的方向间隔设置的第一安装板和第二安装板，所述转轴的两端分别固定于所述第一安装板和所述第二安装板上，所述第一连接部连接于所述转轴上且位于所述第一安装板和所述第二安装板之间，并且所述第一连接部与所述第一安装板和所述第二安装板均间隔设置。
14.进一步地，所述安装架还包括第一限位部，所述第一限位部从所述第一安装板和/或所述第二安装板之远离所述底板的端部延伸于所述第一连接部的上方且与所述第一连接部间隔设置，以用于限制所述第一端部和/或所述第二端部的上升高度。
15.进一步地，所述第一限位部从所述第一安装板之远离所述底板的端部延伸于所述第一连接部的上方并与所述第二安装板连接。
16.进一步地，所述第二安装板包括固定部、第二限位部和第三限位部，所述固定部、所述第二限位部和所述第三限位部分别与所述第一连接部、所述第一端部和所述第二端部对应设置，所述第二限位部间隔设于所述驱动机构的上方，以用于对所述驱动轮向上移动时进行限位，所述第三限位部间隔设于所述从动轮组的上方，以用于对所述从动轮组向上移动时进行限位。
17.进一步地，所述悬挂机构还包括至少一个滚动部件，所述滚动部件转动连接于所述安装架，并且所述滚动部件的外侧壁抵接所述连杆。
18.进一步地，所述悬挂机构还包括两个所述滚动部件，其中一个所述滚动部件安装于所述第一安装板之朝向所述驱动轮的一侧，另外一个所述滚动部件安装于所述第一安装板之朝向所述从动轮组的一侧。
19.进一步地，所述滚动部件为轴承或者辊轮。
20.进一步地，所述第一连接部沿平行于所述驱动轮之轴向的方向贯穿设有第一通孔和至少两个分布于所述第一通孔外周的第一安装孔，所述第一连接部通过所述第一通孔套设于所述转动连接组件上并通过穿设于所述第一安装孔的紧固件连接所述转动连接组件；和/或，
21.所述第一端部沿平行于所述驱动轮之轴向的方向贯穿设有第二通孔和至少两个分布于所述第二通孔外周的第二安装孔，所述第一端部通过所述第二通孔套设于所述驱动机构上并通过穿设于所述第二安装孔的紧固件连接所述驱动机构。
22.进一步地，所述驱动机构包括驱动电机和传动连接于所述驱动电机与所述驱动轮之间的减速传动组件，所述第一端部与所述减速传动组件固定连接。
23.进一步地，所述驱动机构和所述驱动轮的数量都为两个，所述从动轮组的数量为四个，两个所述驱动轮分别对称设于所述底板的两相对侧，四个所述从动轮组分别两两对称设于所述底板的两相对侧，且位于所述底板同一侧的两个所述从动轮组对称设于所述驱动轮的两相对侧，一个所述驱动机构对应传动连接一个所述驱动轮。
24.本实用新型的第二个目的在于提供一种自动导引车，包括电池模组、控制器和如上述的用于自动导引车的底盘，所述电池模组和所述控制器分别安装于所述底板上，且所述控制器分别与所述电池模组和所述驱动机构电性连接。
25.本实用新型提供的用于自动导引车的底盘，通过设置驱动机构以用于为驱动轮提供动力进行转动，从而带动底盘移动；通过设置从动轮组，协助驱动轮支撑底盘，提高底盘的平稳性；通过设置悬挂机构，在地面具有障碍物的时候，驱动轮或者从动轮组抬高，悬挂机构能始终保持底盘高度不变，使底盘更加安全可靠，运动更加平稳；通过设置底板，有利于将驱动机构、驱动轮、从动轮组和悬挂机构安装到底板上；通过设置转动连接组件，实现连杆的第一连接部与底板的转动连接；通过将连杆的第一端部与驱动轮连接，连杆的第二端部与从动轮组连接，连杆的第一连接部通过转动连接组件与底板转动连接，在地面有障碍物的时候，如果从动轮组抬高的话，连杆的第二端部抬高，通过转动连接组件的作用，连杆的第一端部不会随着第二端部的抬高而抬高，从而使驱动轮贴合地面，如果驱动轮抬高的话，连杆的第一端部抬高，通过转动连接组件的作用，连杆的第二端部不会随着第一端部的抬高而抬高，从而使从动轮贴合地面，而底盘在驱动轮抬高或者从动轮抬高时其高度始终保持不变，从而确保了底盘的平稳；通过设置弹性连接组件，实现连杆的第二连接部可升降地弹性连接底板，在驱动轮或者从动轮组越过障碍物后，可为驱动轮或者从动轮组提供回复力，同时弹性连接组件的弹性作用也对底盘起到一定的缓冲作用，提高底盘的平稳性。因此，本实用新型提供的用于自动导引车的底盘在遇到障碍物时能够进行自我调节，保持底板高度不变，使底盘移动更加平稳可靠。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1是本实用新型实施例一提供的用于自动导引车的底盘的一个角度的结构示意图；
28.图2是图1中a处的局部放大图；
29.图3是本实用新型实施例一提供的用于自动导引车的底盘的另一个角度的结构示意图；
30.图4是图3中b处的局部放大图；
31.图5是本实用新型实施例一提供的连杆的结构示意图；
32.图6是本实用新型实施例一提供的第一安装板的结构示意图；
33.图7是本实用新型实施例二提供的弹性连接组件安装到底板上的结构示意图；
34.图8是本实用新型实施例三提供的弹性连接组件安装到底板上的结构示意图。
35.附图标号说明：100、底盘；1、底板；2、驱动机构；21、驱动电机；22、减速传动组件；3、驱动轮；4、从动轮组；41、从动轮；5、悬挂机构；51、连杆；511、第一端部；5111、第二通孔；5112、第二安装孔；512、第二端部；513、第一连接部；5131、第一通孔；5132、第一安装孔；514、第二连接部；52、转动连接组件；520、安装架；521、转轴；522、第一安装板；5221、第一限位部；523、第二安装板；5231、固定部；5232、第二限位部；5233、第三限位部；53、弹性连接组件；531、连接块；532、弹性件；533、导向限位杆；5331、第一杆体；5332、第二杆体；54、滚动部件。
36.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
37.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
40.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
41.实施例一：
42.如图1、图3和图5所示，本实用新型实施例提供一种用于自动导引车的底盘100，包括底板1、驱动机构2、驱动轮3、从动轮组4和悬挂机构5，驱动机构2安装于底板1上并传动连接于驱动轮3，从动轮组4设于驱动轮3的旁侧，悬挂机构5安装于底板1上且连接于驱动机构2与从动轮组4之间；悬挂机构5包括连杆51、转动连接组件52和弹性连接组件53，连杆51具有第一端部511、第二端部512、第一连接部513和第二连接部514，第一连接部513和第二连接部514都设于第一端部511与第二端部512之间，第一端部511连接于驱动机构2，第二端部512连接于从动轮组4，第一连接部513通过转动连接组件52转动连接底板1，第二连接部514通过弹性连接组件53可升降地弹性连接底板1。通过设置驱动机构2以用于为驱动轮3提供动力进行转动，从而带动底盘100移动；通过设置从动轮组4，协助驱动轮3支撑底盘100，提高底盘100的平稳性；通过设置悬挂机构5，在地面具有障碍物的时候，驱动轮3或者从动轮组4抬高，悬挂机构5能始终保持底盘100高度不变，使底盘100更加安全可靠，运动更加平稳；通过设置底板1，有利于将驱动机构2、驱动轮3、从动轮组4和悬挂机构5安装到底板1上；通过设置转动连接组件52，实现连杆51的第一连接部513与底板1的转动连接；通过将连杆51的第一端部511与驱动轮3连接，连杆51的第二端部512与从动轮组4连接，连杆51的第一连接部513通过转动连接组件52与底板1转动连接，在地面有障碍物的时候，如果从动轮组4抬高的话，连杆51的第二端部512抬高，通过转动连接组件52的作用，连杆51的第一端部511不会随着第二端部512的抬高而抬高，从而使驱动轮3贴合地面，如果驱动轮3抬高的话，连杆51的第一端部511抬高，通过转动连接组件52的作用，连杆51的第二端部512不会随着第一端部511的抬高而抬高，从而使从动轮41贴合地面，而底盘100在驱动轮3抬高或者从动轮
41抬高时其高度始终保持不变，从而确保了底盘100的平稳；通过设置弹性连接组件53，实现连杆51的第二连接部514可升降地弹性连接底板1，在驱动轮3或者从动轮组4越过障碍物后，可为驱动轮3或者从动轮组4提供回复力，同时弹性连接组件53的弹性作用也对底盘100起到一定的缓冲作用，提高底盘100的平稳性。因此，本实用新型实施例提供的用于自动导引车的底盘100在遇到障碍物时能够进行自我调节，保持底板1高度不变，使底盘100移动更加平稳可靠。
43.优选地，第二连接部514设于第一连接部513与第二端部512之间。可以理解，在另一实施方案中，第二连接部514设于第一连接部513与第一端部511之间也是可以的。
44.请参阅图1、图2和图5，弹性连接组件53包括连接块531和弹性件532，连接块531连接第二连接部514，弹性件532的一端连接连接块531、另一端连接底板1。通过设置弹性件532，弹性件532通过连接块531与第二连接部514连接，在弹性件532的弹力作用下，可带动第二连接部514相对于底板1进行升降运动。另外，弹性件532对底板1具有一定的缓冲作用，有利于提高底板1的平稳性。
45.优选地，弹性件532为螺旋弹簧，弹性连接组件53还包括穿设于弹性件532内以用于对弹性件532之伸缩进行导向限位的导向限位杆533。通过设置导向限位杆533，可防止弹性件532在长期的伸长、压缩过程中发生变形，从而延长了弹性件532的使用寿命。另外，在其他实施例中，弹性件532也可以为弹性片等其他弹性部件。
46.请参阅图2和图5，导向限位杆533包括第一杆体5331和第二杆体5332，第一杆体5331的一端与连接块531连接，第二杆体5332的一端与底板1连接，第一杆体5331之远离连接块531的端部朝向底板1延伸并与第二杆体5332之远离底板1的端部呈上下间隔、相对设置，弹性件532的两端分别套设在第一杆体5331和第二杆体5332上。弹性件532的两端分别套设在第一杆体5331和第二杆体5332上，弹性件532的中间内部没有设置导向限位杆533，从而保证弹性件532有足够的空间进行压缩。
47.请参阅图1、图3至图5，转动连接组件52包括转轴521和安装于底板1上的安装架520，转轴521安装于安装架520上，第一连接部513通过转轴521转动连接安装架520。具体地，安装架520包括沿与驱动轮3之轴向平行的方向间隔设置的第一安装板522和第二安装板523，转轴521的两端分别固定于第一安装板522和第二安装板523上，第一连接部513连接于转轴521上且位于第一安装板522和第二安装板523之间，并且第一连接部513与第一安装板522和第二安装板523均间隔设置。通过将第一连接部513与第一安装板522和第二安装板523均间隔设置，防止第一安装板522和第二安装板523在第一连接部513转动时产生摩擦力，使第一连接部513转动更加顺畅、自如。
48.请参阅图3至图6，安装架520还包括第一限位部5221，第一限位部5221从第一安装板522之远离底板1的端部延伸于第一连接部513的上方且与第一连接部513间隔设置，以用于限制第一端部511和第二端部512的上升高度。通过设置第一限位部5221，对第一端部511和第二端部512的上升高度进行限制，防止第一端部511和第二端部512过度上升，避免驱动轮3和从动轮组4(特别是驱动轮3)与地面脱离。可以理解，在另一实施方案中，第一限位部5221从第二安装板523之远离底板1的端部延伸于第一连接部513的上方且与第一连接部513间隔设置也是可以的。当然，在其他实施例中，第一限位部5221从第一安装板522或者第二安装板523之远离底板1的端部延伸于第一连接部513的上方且与第一连接部513间隔设
置，以用于限制第一端部511或者第二端部512的上升高度也是可以的。
49.优选地，第一限位部5221从第一安装板522之远离底板1的端部延伸于第一连接部513的上方并与第二安装板523连接。通过使第一安装板522的第一限位部5221连接第二安装板523，有利于提高第一安装板522和第二安装板523安装的稳固性，从而提高了安装架520的稳固性。
50.请参阅图3和图5，第二安装板523包括固定部5231、第二限位部5232和第三限位部5233，固定部5231、第二限位部5232和第三限位部5233分别与第一连接部513、第一端部511和第二端部512对应设置，第二限位部5232间隔设于驱动机构2的上方，以用于对驱动轮3向上移动时进行限位，第三限位部5233间隔设于从动轮组4的上方，以用于对从动轮组4向上移动时进行限位。驱动机构2传动连接驱动轮3，当第二限位部5232间隔设于驱动机构2的上方时，第二限位部5232限制驱动机构2的上升高度，从而限制驱动轮3的上升高度。通过设置第二限位部5232和第三限位部5233，防止驱动轮3和从动轮组4过度上升，避免驱动轮3和从动轮组4(特别是驱动轮3)与地面脱离。
51.优选地，悬挂机构5还包括至少一个滚动部件54，滚动部件54转动连接于安装架520，并且滚动部件54的外侧壁抵接连杆51。通过设置滚动部件54，并且滚动部件54的外侧壁抵接连杆51，防止连杆51在升降运动过程中发生左右晃动，从而提高了底盘100的平稳性。
52.请参阅图1和图4，悬挂机构5还包括两个滚动部件54，其中一个滚动部件54安装于第一安装板522之朝向驱动轮3的一侧，另外一个滚动部件54安装于第一安装板522之朝向从动轮组4的一侧。可以理解，在其他实施例中，滚动部件54设置一个或者三个或者四个或者五个等都是可以的，在此不对滚动部件54的数量进行限制。另外，滚动部件54设置在第二安装板523上也是可以的。
53.优选地，滚动部件54为轴承。可以理解，在其他实施例中，滚动部件54为辊轮也是可以的。
54.请参阅图1和图5，第一连接部513沿平行于驱动轮3之轴向的方向贯穿设有第一通孔5131和至少两个分布于第一通孔5131外周的第一安装孔5132，第一连接部513通过第一通孔5131套设于转动连接组件52上并通过穿设于第一安装孔5132的紧固件(图未示)连接转动连接组件52。通过该种设置方式，结构简单、安装牢固，并且操作方便、快捷。
55.请再次参阅图1和图5，第一端部511沿平行于驱动轮3之轴向的方向贯穿设有第二通孔5111和至少两个分布于第二通孔5111外周的第二安装孔5112，第一端部511通过第二通孔5111套设于驱动机构2上并通过穿设于第二安装孔5112的紧固件(图未示)连接驱动机构2。通过该种设置方式，结构简单、安装牢固，并且操作方便、快捷。
56.请再次参阅图1和图5，驱动机构2包括驱动电机21和传动连接于驱动电机21与驱动轮3之间的减速传动组件22，第一端部511与减速传动组件22固定连接。在本实施例中，第一端部511通过第二通孔5111套设在减速传动组件22上，并通过紧固件穿设于第二安装孔5112与减速传动组件22固定连接。减速传动组件22的设置，一方面可以将驱动电机21输出的转速调节至合适的转速并传递至驱动轮3，从而使得驱动轮3的运动速度不会太快也不会太慢；另一方面可以改变动力的传递方向，以使得驱动电机21的输出轴不一定要与驱动轮3的驱动轴同轴。
57.请参阅图1和图3，驱动机构2和驱动轮3的数量都为两个，从动轮组4的数量为四个，两个驱动轮3分别对称设于底板1的两相对侧，四个从动轮组4分别两两对称设于底板1的两相对侧，且位于底板1同一侧的两个从动轮组4对称设于驱动轮3的两相对侧，一个驱动机构2对应传动连接一个驱动轮3。通过一个驱动机构2对应传动连接一个驱动轮3，实现对每个驱动轮3的灵活控制，比如，控制其中一个驱动轮3前行的同时可以控制另一个驱动轮3后退，从而实现转向。当然，在其他实施例中，两个驱动轮3对应一个驱动机构2也是可以的。另外，驱动轮3和从动轮组4的数量不受本实施例和附图的限制，驱动轮3也可以为一个或者三个或者四个或者五个等等，从动轮组4也可以为两个或者三个或者五个或者六个等等。在本实施例中，位于底板1同一侧的驱动轮3和其中一个从动轮组4之间设有悬挂机构5。当然，在另一实施方案中，位于底板1同一侧的驱动轮3和两个从动轮组4之间均设有悬挂机构5也是可以的。
58.优选地，从动轮组4包括两个并排设置的从动轮41。当然，在其他实施例中，从动轮组4包括一个或者三个或者四个从动轮41也是可以的，从动轮41的数量不受本实施例的限制。本实施例中，从动轮41为万向轮，将从动轮41设置为万向轮，有利于底盘100进行转弯。
59.本实用新型实施例还包括一种自动导引车(图未示)，包括电池模组(图未示)、控制器(图未示)和上述用于自动导引车的底盘100，电池模组和控制器分别安装于底板1上，且控制器分别与电池模组和驱动机构2电性连接。采用上述底盘100，可使自动导引车移动更加平稳并增强通过障碍物的能力。
60.实施例二：
61.请参阅图1、图2和图7，本实施例提供的用于自动导引车的底盘100与实施例一的区别主要在于导向限位杆533的结构不同，具体体现在：实施例一中，导向限位杆533包括上下间隔设置的第一杆体5331和第二杆体5332；而本实施例中，导向限位杆533包括第一杆体5331，没有设置第二杆体。
62.优选地，导向限位杆533包括第一杆体5331，第一杆体5331与连接块531连接且与底板1间隔设置，弹性件532部分套设于第一杆体5331上。第一杆体5331与底板1间隔设置，弹性件532的一部分套设于第一杆体5331上，弹性件532的另一部分内部没有导向限位杆533，从而保证弹性件532有足够的空间进行压缩。
63.除了上述不同之外，本实施例提供的用于自动导引车的底盘100的其它结构均可参照实施例一进行对应优化设计，在此不再详述。
64.实施例三：
65.请参阅图1、图2和图8，本实施例提供的用于自动导引车的底盘100与实施例一的区别主要在于导向限位杆533的结构不同，具体体现在：实施例一中，导向限位杆533包括上下间隔设置的第一杆体5331和第二杆体5332；而本实施例中，导向限位杆533包括第二杆体5332，没有设置第一杆体。
66.优选地，导向限位杆533包括第二杆体5332，第二杆体5332安装于底板1上且与连接块531间隔设置，弹性件532部分套设于第二杆体5332上。第二杆体5332与连接块531间隔设置，弹性件532的一部分套设于第二杆体5332上，弹性件532的另一部分内部没有导向限位杆533，从而保证弹性件532有足够的空间进行压缩。
67.除了上述不同之外，本实施例提供的用于自动导引车的底盘100的其它结构均可
参照实施例一进行对应优化设计，在此不再详述。
68.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。