悬挂系统的制作方法

本发明属于移动机器人技术领域，具体涉及一种悬挂系统。

背景技术：

悬挂系统是移动机器人底盘平台的重要组成部分，直接影响到机器人运动的操作稳定性和安全性，往往作为评价移动机器人性能的好坏的标准之一。目前应用最广的悬挂系统，其参数兼顾移动机器人所有性能而确定的折中值，在车速、载荷和路面情况变化较大时很难满足高的性能要求。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述问题，提供一种简单、可靠、稳定性高的悬挂系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种悬挂系统，包括底盘、连接模块、动力模块、减振器和麦克纳姆轮，连接模块包括平行设置的上连接臂和下连接臂，上连接臂的一端和下连接臂的一端与底盘活动连接，上连接臂的另一端和下连接臂的另一端与侧连接件相连，减振器两端分别与底盘和连接模块活动相连，动力模块的轴端穿过侧连接件与麦克纳姆轮相连。

优选地，所述减振器的一端与底盘活动连接，减振器的另一端与下连接臂活动相连；动力模块包括电机，电机轴穿过底盘侧梁与主动轮相连，主动轮通过同步带与从动轮相连，从动轮通过万向节与麦克纳姆轮相连。

优选地，所述主动轮与从动轮平行布置且通过同步带连接。

优选地，所述减振器的一端与底盘活动连接，减振器的另一端与下连接臂活动相连；动力模块包括电机，电机穿过底盘与主动锥齿轮相连，主动锥齿轮与从动锥齿轮相互配合，从动锥齿轮通过万向节与麦克纳姆轮相连。

优选地，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮互相垂直布置，电机驱动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮与从动锥齿轮紧密啮合。

优选地，所述减振器的一端与底盘活动连接，减振器的另一端与侧连接件活动连接；上连接臂包括第一上连接臂和第二上连接臂，下连接臂包括第一下连接臂和第二下连接臂；动力模块包括电机，电机安装在侧连接件上，电机的转轴穿过侧连接件与麦克纳姆轮相连；减振器一端与底盘活动连接，减振器的另一端与侧连接件活动连接。

优选地，所述第一上连接臂与第二上连接臂为平行布置，第一下连接臂与第二下连接臂为平行布置；第一上连接臂、第二上连接臂、第一下连接臂和第二下连接臂可以一起绕着底盘上下运动。

优选地，所述底盘的端部与上连接臂和下连接臂相连的部分向上倾斜。

优选地，所述连接模块中的上连接臂与下连接臂可以绕着底盘上下运动。

优选地，所述侧连接件中间通孔内安装有轴承，动力模块的轴端穿过轴承再通过联轴器与麦克纳姆轮相连。

本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的悬挂系统采用运动模块连接底盘和麦克纳姆轮，减振效果好，底盘前后端上扬，增大了前后轮的轴距。

2、本发明所提供的悬挂系统在底盘上对称布置，各自可以独立工作，制动或者运行，使工作状况更稳定高效。

3、本发明所提供的悬挂系统可节省开发周期，通用性较好，有效地避免了专一性的使用功能，提升了本产品的竞争力。

4、本发明所提供的悬挂系统所设计的底盘、动力模块、连接模块、避振器和麦克纳姆轮为有机结合的相对独立单元，可极大减少移动机器人本身的故障率并缩短后期使用过程中维修、维护和保养的时间，间接地降低了劳动强度和部分资金的支出。

5、本发明所提供的悬挂系统为模块化结构设计，在悬挂系统需要更换时高效、快速，能满足不同场合的需求。

附图说明

图1是本发明实施例一中悬挂系统的主视图；

图2是本发明实施例一中悬挂系统的结构图；

图3是本发明实施例一中万向节的主视图；

图4是本发明实施例一中万向节的俯视图；

图5是本发明实施例二中悬挂系统的主视图；

图6是本发明实施例二中悬挂系统的俯视图；

图7是本发明实施例二中悬挂系统的剖视图；

图8是本发明实施例三中悬挂系统的主视图；

图9是本发明实施例三中悬挂系统的结构图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例一

如图1和图2所示，悬挂系统包括底盘1、连接模块2、动力模块3、减振器4和麦克纳姆轮5，连接模块2包括平行设置的上连接臂201和下连接臂202，上连接臂201的一端和下连接臂202的一端与底盘1活动连接，上连接臂201的另一端和下连接臂202的另一端与侧连接件203相连，减振器4两端分别与底盘1和连接模块2活动相连，动力模块3的轴端穿过侧连接件203与麦克纳姆轮5相连。

侧连接件203与底盘1相对应的面平行，侧连接件203与底盘1和上连接臂201与下连接臂202组成平行四边形结构，侧连接件203中间通孔内安装有轴承，动力模块3的轴端穿过轴承再通过联轴器与麦克纳姆轮5相连。

连接模块2中的上连接臂201与下连接臂202可以绕着底盘1上下运动，在上连接臂201和下连接臂202上下运动的过程中，减振器4中的弹簧在一定范围内压缩和伸长运动，从而达到减振的效果。

在本实施例中减振器4的一端与底盘1活动连接，减振器4的另一端与下连接臂202活动连接。

动力模块3包括电机3101，电机3101的机身与底盘1固定连接，电机3101的转轴穿过底盘1的侧板与主动轮3102相连，主动轮3102通过同步带与从动轮3103相连，从动轮3103与穿过底盘1的侧板与悬挂连接器205相连，悬挂连接器205与万向节204活动连接。

侧连接件203的中部通孔内安装有轴承，万向节204穿过轴承与麦克纳姆轮5相连。

电机3101转动时驱动主动轮3102转动，主动轮3102转动的过程中通过同步带带动从动轮3103转动，从动轮3103再通过万向节204驱动麦克纳姆轮5转动。根据电机3101的不同转速，麦克纳姆轮5能实现全向移动。与普通车轮相比，麦克纳姆轮5可实现平移运动。

主动轮3102与从动轮3103的轮面互相平行，对应轮面在同一平面上。主动轮3102与从动轮3103通过同步带连接,电机3101转动过程中同步带运动无振动现象，从而实现平稳，快速的传动。

如图3和图4所示，万向节为现有技术，是常用的一种中间传动的装置，将动力模块3中的运动传递到麦克纳姆轮5。

实施例二

如图5和图7所示，本实施例中悬挂系统与图1所示的实施例一相比，不同之处在于本实施例中的动力模块3包括电机3201，电机3201穿过底盘1与主动锥齿轮3202相连，主动锥齿轮3202与从动锥齿轮3203相互配合，从动锥齿轮3203通过万向节204与麦克纳姆轮5相连。电机3201驱动主动锥齿轮3202转动，主动锥齿轮3202转动时带动从动锥齿轮3203转动，从动锥齿轮3203通过万向节204驱动麦克纳姆轮5转动。

主动锥齿轮3202和从动锥齿轮3203互相垂直布置，电机3201驱动主动锥齿轮3202转动，主动锥齿轮3202与从动锥齿轮3203紧密啮合。

相较于上述实施例的带传动，锥齿轮传动的优点在于传动精确度高，传动过程中能够根据实际需要随时制动，控制方便、准确，具有良好、可靠的可操控性。

实施例三

如图8和图9所示，本实施例中悬挂系统与图1所示的实施例一相比，不同之处在于本实施例中的减振器4的一端与底盘1活动连接，减振器4的另一端与侧连接件203活动连接；上连接臂201包括第一上连接臂2301和第二上连接臂2302，下连接臂202包括第一下连接臂2303和第二下连接臂2304；动力模块3包括电机3301，电机3301安装在侧连接件203上，电机3301位于第一下连接臂2303与第二下连接臂2304之间。

电机3301的转轴穿过侧连接件203通过联轴器与麦克纳姆轮5相连；减振器4一端与底盘1活动连接，减振器4的另一端与侧连接件203活动连接。

第一上连接臂2301的一端和第二上连接臂2302的一端与底盘1的上部活动连接，第一上连接臂2301的另一端与侧连接件203的上部活动连接；第二上连接臂2302的另一端与侧连接件203的下部活动连接；第一下连接臂2303的一端和第二下连接臂2304的一端与底盘1的下部活动连接，第一下连接臂2303的另一端和第二下连接臂2304的另一端与侧连接件203活动连接。

第一上连接臂2301与第二上连接臂2302为平行布置，第一下连接臂2303与第二下连接臂2304为平行布置；第一上连接臂2301、第二上连接臂2302、第一下连接臂2303和第二下连接臂2304可以一起绕着底盘1上下运动。

电机3301周围安装有防护装置，在运动过程中可以避免电机3301的损坏。

底盘1的两端部与上连接臂201和下连接臂202相连的部分向上倾斜，其侧面类似于凹形结构，向上倾斜的两端部增大了悬挂系统前后麦克纳姆轮5的轴距，增加了平行四边形结构摆动的角度以及侧连接件203和麦克纳姆轮5的摆动幅度，可以有效地避免运动过程中产生的冲击，增加了底盘前后的缓冲使运动更加的平稳。

本实施例中电机3301与麦克纳姆轮5通过联轴器直接连接，避免了传动过程中动力的损耗，使传动更加方便、快捷且更加精准，也更容易操控。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。