全向底盘结构及机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于机械【技术领域】，提供了一种全向底盘结构，用于对机器人的行走进行控制，其包括底板、固定设于所述底板上的至少三个电机及与所述电机的输出轴刚性连接的全向轮；所述各个电机之间为非对称布置。本实用新型提供的全向底盘结构，其通过将电机错开布置，相比传统的底盘结构通常为对称布置的方式，其在满足底盘全向运动的性能要求的同时，使得整个底盘结构更紧凑，且电机的输出轴直接与全向轮刚性连接，传动效率高，从而使得该全向底盘结构机动灵活，易于控制。
【专利说明】全向底盘结构及机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械【技术领域】，尤其涉及一种全向底盘结构及机器人。
【背景技术】
[0002]全向底盘是一种可以全方向平移、旋转的底盘，可使得机器人全方位行走。全向底盘包括至少三个独立驱动的全向轮，通过控制全向轮的转速，在各个轮子的互相约束下可使机器人全向运动。
[0003]现有技术中全向底盘电机的布置通常使用沿径向对称的布置方式，如图1所示，电机2’直接带动全向轮。这种结构传动效率虽然高，但是因电机本身具有一定的长度，为对称布置时，会使得电机布局所占据的空间相对较大，从而导致整个底盘结构的体积相对较大，给机器人操作带来不便，尤其是在大型机器人中，过大的底盘结构会使得机器人移动起来较笨重，行走不够机动灵活，不易于控制。如若需要减小体积，使底盘结构紧凑，常常使用齿轮传动机构，但这样会降低传动效率，使机器人行走变慢。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种传动效率高、结构紧凑的全向底盘结构。
[0005]本实用新型是这样实现的:一种全向底盘结构，用于对机器人的行走进行控制，其包括底板，还包括固定设于所述底板上的至少三个电机及与各所述电机的输出轴刚性连接的全向轮；所述各个电机之间为非对称布置。
[0006]具体地，所述电机设置有三个，各所述电机的中轴线围合构成三角形。
[0007]更具体地，所述三角形为正三角形。
[0008]具体地，各所述电机的中轴线围合构成多边形，所述多边形的边数等于所述电机的数目。
[0009]更具体地，所述多边形为正多边形。
[0010]具体地，各所述电机与所述底板之间通过一连接件连接。
[0011 ] 更具体地，所述连接件为截面为L形的连接板，所述L形连接板的一侧板与所述底板通过第一锁紧件固定连接，另一侧板与所述电机的端面通过第二锁紧件固定连接，所述电机的输出轴穿越所述连接板的侧板与所述全向轮刚性连接。
[0012]具体地，所述第一锁紧件、第二锁紧件为螺丝。
[0013]具体地，所述底板的形状与各所述电机布局构成的形状相对应。
[0014]一种机器人，包括主体，还包括上述的全向底盘结构，所述全向底盘结构设置于所述主体的下方。
[0015]本实用新型提供的全向底盘结构，包括底板、设于底板上的多个电机及与各电机刚性连接的全向轮，其通过将底板上的电机错开布置，相比传统的全向底盘结构通常将电机对称布置相比，可使各电机之间的距离相对更近，从而整个底盘结构在结构上更紧凑，从而可减小全向底盘结构所占据的空间，将其应用于大型机器人时，其机动灵活性及可控性将尤为显著。
[0016]本实用新型还提供了一种机器人，其安装有上述的全向底盘结构，由于上述的全向底盘结构简单、紧凑，故而该机器人行走机动灵活，易于控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型提供的现有技术的电机分布于底盘底板上的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型实施例一提供的三轮的全向底盘结构的爆炸图；
[0019]图3是本实用新型实施例一提供的三轮的全向底盘结构的俯视图；
[0020]图4是本实用新型实施例二提供的四轮的全向底盘结构的爆炸图；
[0021]图5是本实用新型实施例二提供的四轮的全向底盘结构的俯视图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]如图2所示，为本实用新型实施例提供的全向底盘结构，用于对机器人的行走进行控制，包括底板1、固定设于底板I上的至少三个电机2及与电机2的输出轴21刚性连接的全向轮3 ;各个电机之间为非对称布置。本实用新型提供的全向底盘结构，其通过将与各全向轮连接的各电机布置成非对称的方式，即使各电机错开布置，且电机的输出轴与全向轮之间直接连接，从而使得该全向底盘结构不仅传动效率较高，结构简单，且结构相对较紧凑。
[0024]具体地，电机2可设置三个，三个电机的中轴线围合构成三角形分布，此时，可使得各电机之间的布局相对于对称布置更紧凑。
[0025]优选地，如图2-3所示，当电机2设置为三个时，且三个电机的中轴线围合成正三角形时，即其中每任意两个电机的中轴线的相对夹角为60度，此时电机所占的空间较小，从而支撑各电机的底板I相对可以设置得较小，使得底盘在满足全向运动的要求时，整个底盘结构相对更紧凑。
[0026]各电机2的中轴线围合构成多边形，所述多边形的边数等于电机2的数目。例如，当电机的数目为四时，各电机则以四边形分布，作为一较佳实施方式，各电机呈正多边形分布较佳。例如，如图4-5所示，当电机2设置为四个时，且四个电机2呈正方形分布，即四个电机2的中轴线围合构成一正方形时,此时各电机所占的空间较小，从而支撑各电机的底板I相对可以设置得较小，使得底盘在满足全向运动的要求的同时，整个底盘结构相对更紧凑。
[0027]依此类推，当电机2按照电机的数目η布置成相应的正η边形时(n>3)，此时整个底盘结构将为相对最紧凑的结构。
[0028]为使各电机2与底板I之间连接更稳固，设置一连接件4将各电机2与底板I连接起来，如图2和图4所示。
[0029]具体地，如图2-5所示，连接件4可设置成截面为L形的连接板，L形连接板4的一侧板41与底板I通过第一锁紧件固定连接，另一侧板42与电机2的端面通过第二锁紧件固定连接，电机2的输出轴21穿越连接板的侧板42与全向轮3刚性连接。因电机2的外表面以弧面与底板I接触，接触面积较小，压强较大，从而电机2若直接与底板I连接，则会出现连接不稳固的情况，而通过L形连接板4将电机2与底板I连接，电机2与L形连接板4为面与面连接，底板I与L形连接板亦为面与面连接，则使得电机2间接地以面与面的形式与底板I连接，从而可将电机2牢牢地与底板I连接起来，以保证整个全向底盘结构的结构稳固性。
[0030]具体地，第一锁紧件、第二锁紧件可为螺丝或铆钉等。
[0031]优选地，底板I的形状与各电机2布局构成的三角形或多边形的形状相对应，例如如图5所示，各电机布局成四边形时，底板I的形状则相应设置为四边形，此时可使得底板I占据空间相对最小，从而使得整个全向底盘结构达到最紧凑。
[0032]本实用新型还提供了一种机器人，包括主体及上述的全向底盘结构，所述全向底盘结构设置于所述主体的下方，该全向底盘结构传动效率高、结构紧凑、占据空间小，从而可使得该机器人行走机动灵活，便于控制，有利于提高机器人的整体性能。
[0033]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种全向底盘结构，用于对机器人的行走进行控制，包括底板，其特征在于:还包括固定设于所述底板上的至少三个电机及与各所述电机的输出轴刚性连接的全向轮；所述各个电机之间为非对称布置。
2.如权利要求1所述的全向底盘结构，其特征在于:所述电机设置有三个，各所述电机的中轴线围合构成三角形。
3.如权利要求2所述的全向底盘结构，其特征在于:所述三角形为正三角形。
4.如权利要求1所述的全向底盘结构，其特征在于:各所述电机的中轴线围合构成多边形，所述多边形的边数等于所述电机的数目。
5.如权利要求4所述的全向底盘结构，其特征在于:所述多边形为正多边形。
6.如权利要求1所述的全向底盘结构，其特征在于:各所述电机与所述底板之间通过一连接件连接。
7.如权利要求6所述的全向底盘结构，其特征在于:所述连接件为截面为L形的连接板，所述L形连接板的一侧板与所述底板通过第一锁紧件固定连接，另一侧板与所述电机的端面通过第二锁紧件固定连接，所述电机的输出轴穿越所述连接板的侧板与所述全向轮刚性连接。
8.如权利要求7所述的全向底盘结构，其特征在于:所述第一锁紧件、第二锁紧件为螺丝。
9.如权利要求1-8任一项所述的全向底盘结构，其特征在于:所述底板的形状与各所述电机布局构成的形状相对应。
10.一种机器人,包括主体,其特征在于:还包括如权利要求1-9任一项所述的全向底盘结构，所述全向底盘结构设置于所述主体的下方。
【文档编号】B25J5/00GK203380880SQ201320346606
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2013年6月17日
【发明者】赵学斌, 林天麟 申请人:安科智慧城市技术（中国）有限公司