一种可避震的通用移动机器人底盘的制作方法

本实用新型涉及移动机器人底盘，特别涉及一种可避震的通用移动机器人底盘。

背景技术：

目前很多移动机器人底盘的行走轮与底盘采用刚性连接的方式，即无任意方向的自由度，这样就会存在装配中多于三个轮子接触地面时共面的困难。另外，当路面不平时，若一个驱动轮经过一个坑洼地面，驱动轮会未能接触到地面而悬空，从而导致打滑，造成移动机器人行驶路线改变的后果；或者遇到坡坎地面时，也有可能造成其他非驱动轮悬空而造成移动机器人移动不平稳等等。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可避震的通用移动机器人底盘，该底盘中的驱动轮均采用了带减震的拖曳式独立悬挂系统，且避震系统设计了分段作用的结构，保证移动底盘在自重情况下所有轮子接触地面共面，也保证了在重载情况下底盘依然行走平稳的效果，解决了现有市场上所存在的多轮系的接触地面不共面、过凹凸地面易打滑、行走晃动等问题。

为了实现以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种可避震的通用移动机器人底盘，其特点是，包含：

底板；

支撑板，其设置在底板的上方；

一对独立悬挂结构，其对称设置在底板与支撑板之间；

一对AGV小轮，其通过一对独立悬挂结构设置在底板的两侧且位于支撑板下方；

每个所述的独立悬挂结构包含：设置在底板下部的托板、设置在托板上的下支撑座、设置在支撑板下表面的上支撑座和设置在上、下支撑座之间的轻载避震系统和重载避震系统。

所述的轻载避震系统包含：

一对第一向心球轴承，其分别设置在上、下支撑座内；

轻载避震弹簧导柱、轻载避震弹簧，所述的轻载避震弹簧两端分别套在轻载避震弹簧导柱上，且所述的轻载避震弹簧导柱两端分别伸进一对第一向心球轴承内，使得所述的轻载避震弹簧自由摆动；

在所述的轻载避震弹簧两端与第一向心球轴承之间安装了弹簧挡圈。

所述的重载避震系统包含：

一对第二向心球轴承，其分别设置在上、下支撑座内；

重载避震弹簧导柱、重载避震弹簧，所述的重载避震弹簧两端分别套在重载避震弹簧导柱上，且所述的重载避震弹簧导柱两端分别伸进一对第二向心球轴承内，使得所述的重载避震弹簧自由摆动；

在所述的重载避震弹簧两端与第二向心球轴承之间安装了弹簧挡圈。

所述的重载避震弹簧导柱和轻载避震弹簧导柱的两端分别设有限位挡圈。

所述的独立悬挂结构还包含：

设置在托板上的一对拖曳臂和电机架；

转轴、转轴轴承座，所述的拖曳臂通过转轴与转轴轴承座连接，且所述的转轴轴承座安装在底板底面。

还包含传动部件，其包含：

电机，其设置在电机架上，且位于一对拖曳臂之间；

AGV轮轴承，其安装在下支撑座上；

AGV轮轴，其一端与AGV小轮相连，另一端穿过AGV轮轴承与从动齿轮相连；

驱动齿轮，其安装在电机上并与从动齿轮相啮合。

所述的AGV小轮的上下摆幅为A1，所述的轻载避震弹簧在自重的压力下压缩量为A2，所述的轻载避震弹簧自由压缩长度为A，则应满足A大于等于A1+A2，且A2大于等于A1。

全部所述的AGV小轮与地面接触点在一平面时轻载避震弹簧压缩后的长度小于等于重载避震弹簧的自由长度。

还包含若干只万向轮，其分别设置在底板下部。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型所采取的拖曳式独立悬挂系统，保证了移动机器人过凹凸不平路面时轮子全部接触地面，解决了行走打滑现象，同时独立悬挂系统设计了分段避震结构，采用轻载和重载的避震系统，轻载即自重，重载即有负载。使用分段避震结构后解决了只有单一避震情况下移动底盘加负载后机器人行走晃动的问题。

附图说明

图1为本实用新型一种可避震的通用移动机器人底盘的等轴侧视图；

图2为本实用新型一种可避震的通用移动机器人底盘的侧视图；

图3为本实用新型一种可避震的通用移动机器人底盘的前视图；

图4为本实用新型一种可避震的通用移动机器人底盘的仰视图；

图5为本实用新型独立悬挂结构的等轴侧视图；

图6为本实用新型独立悬挂结构的爆炸图；

图7为本实用新型独立悬挂结构的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1~7所示，一种可避震的通用移动机器人底盘，包含：底板2；支撑板1，其设置在底板2的上方；一对独立悬挂结构，其对称设置在底板2与支撑板1之间；一对AGV小轮4，其通过一对独立悬挂结构设置在底板2的两侧且位于支撑板1下方；每个所述的独立悬挂结构包含：设置在底板2下部的托板18、设置在托板18上的下支撑座11、设置在支撑板1下表面的上支撑座5和设置在上、下支撑座之间的轻载避震系统和重载避震系统。支撑板1与底板2通过支撑杆19相连。

上述的轻载避震系统包含：一对第一向心球轴承9a，其分别设置在上、下支撑座内；轻载避震弹簧导柱21、轻载避震弹簧22，所述的轻载避震弹簧22两端分别套在轻载避震弹簧导柱21上，且所述的轻载避震弹簧导柱21两端分别伸进一对第一向心球轴承9a内，使得所述的轻载避震弹簧22自由摆动；在所述的轻载避震弹簧22两端与第一向心球轴承9a之间安装了弹簧挡圈8，弹簧挡圈8与第一向心球轴承9a安装了向心球轴承挡圈10。

上述的重载避震系统包含：一对第二向心球轴承9b，其分别设置在上、下支撑座内；重载避震弹簧导柱7、重载避震弹簧6，所述的重载避震弹簧6两端分别套在重载避震弹簧导柱7上，且所述的重载避震弹簧导柱7两端分别伸进一对第二向心球轴承9b内，使得所述的重载避震弹簧6自由摆动；在所述的重载避震弹簧6两端与第二向心球轴承9b之间安装了弹簧挡圈8，弹簧挡圈8与第二向心球轴承9b安装了向心球轴承挡圈10。

上述的重载避震弹簧导柱7和轻载避震弹簧导柱22的两端分别设有限位挡圈26。

上述的独立悬挂结构还包含：设置在托板18上的一对拖曳臂12和电机架17；转轴14、转轴轴承座13，所述的拖曳臂12通过转轴14与转轴轴承座13连接，且所述的转轴轴承座13安装在底板2底面，转轴14通过转轴轴承25安装在转轴轴承座13中。

在具体实施例中，该底盘还包含传动部件，其包含：电机16，其设置在电机架17上，且位于一对拖曳臂12之间；AGV轮轴承24，其安装在下支撑座11上；AGV轮轴27，其一端与AGV小轮4相连，另一端穿过AGV轮轴承24与从动齿轮23相连；驱动齿轮15，其安装在电机16上并与从动齿轮23相啮合；若干只万向轮3，其分别设置在底板2下部。该电机16通过电机驱动器20控制。

在轻载避震系统中，若AGV小轮的上下摆幅为A1，所述的轻载避震弹簧在自重的压力下压缩量为A2，所述的轻载避震弹簧自由压缩长度为A，则应满足A大于等于A1+A2，且A2大于等于A1。重载避震弹簧6在安装前自由长度或有一定压缩后的长度刚好等于所有轮子与地面接触点在一个平面时轻载避震弹簧22压缩后的长度即（全部的AGV小轮与地面接触点在一平面时轻载避震弹簧压缩后的长度小于等于重载避震弹簧的自由长度），但重载避震弹簧6被压缩后通过限位挡圈26固定住，而不再伸长，从而对底盘整体在无负载情况下无任何避震作用效果。而当底盘有负载时，重载避震弹簧6由于可再压缩，从而保证了整个悬挂系统不会轻易上下摆动，保证了底盘移动的平稳性。因此，无负载时，在轻载避震系统作用下，底盘行驶在凹凸不平路面时，保证了驱动轮仍可接触到地面，而不会出现打滑的现象。有负载时，当过坑洼地面时，在轻载避震系统的作用下，仍然保证了驱动轮仍可接触到地面，而不会出现打滑的现象；当过坡坎路面时，在重载避震系统的作用下，保证了底盘行驶平稳性，而不会左右晃动。

综上所述，本实用新型一种可避震的通用移动机器人底盘，该底盘中的驱动轮均采用了带减震的拖曳式独立悬挂系统，且避震系统设计了分段作用的结构，保证移动底盘在自重情况下所有轮子接触地面共面，也保证了在重载情况下底盘依然行走平稳的效果，解决了现有市场上所存在的多轮系的接触地面不共面、过凹凸地面易打滑、行走晃动等问题。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。