悬挂机构、底盘及轮式机器人的制作方法

1.本实用新型涉及悬挂系统技术领域，特别是涉及悬挂机构、底盘及轮式机器人。


背景技术：

2.悬挂系统为安装板或者安装架与轮子之间的传力连接装置，其功能为实现安装板或者安装架与轮子之间力的传递，以缓冲因不平路面而带来的冲击力。目前，悬挂系统主要应用于车辆、轮式机器人等设备中。
3.在轮式机器人中，传统的悬挂系统因受限于结构设计缺陷，导致其所占空间大；同时其减震效果较差，严重影响轮式机器人的工作性能。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种所占空间小、减震效果好的悬挂机构、底盘及轮式机器人。
5.一种悬挂机构，所述悬挂机构包括：安装座；减震组件，所述减震组件包括导向件和套接于所述导向件上的弹性件，所述导向件装设于所述安装座上；摆臂，所述摆臂转动装设于所述安装座上，所述摆臂上设有抵接部与固定部，所述抵接部与所述固定部分别位于所述摆臂的转动部位相对两侧，所述抵接部与所述弹性件抵接配合，所述固定部用于安装驱动轮。
6.上述的悬挂机构，在使用过程中，将安装座安装在底板上；再将驱动轮安装在固定部上。当整个底盘置于地面时，驱动轮与地面接触，会驱使摆臂在安装座上转动。由于抵接部与固定部位于摆臂的转动部位的相对两侧，因此，根据翘板原理，抵接部会发生相应的转动，并对弹性件施加压力，使其处于压缩状态。此时，弹性件上的压力也会通过摆臂传递至驱动轮上，使其与地面紧贴。当驱动轮经过凹凸不平的路面时，始终会与地面紧密接触，保持持续的动力输出；同时驱动轮上的冲击力也在弹性件的作用下得到有效削减、缓冲，为行走实现更佳的减震效果。此外，本悬挂机构利用安装座将摆臂与减震组件有机结合，使其结构设计简单、紧凑，所占空间小，且易于装配。
7.在其中一个实施例中，所述减震组件还包括第一限位件，所述第一限位件设于所述导向件上，所述弹性件一端抵接于所述第一限位件，所述弹性件另一端抵接于所述抵接部。
8.在其中一个实施例中，所述抵接部上设有供所述导向件穿入的穿孔，所述摆臂转动时，能驱使所述抵接部在所述导向件上移动，并压缩所述弹性件。
9.在其中一个实施例中，所述减震组件还包括第二限位件，所述第二限位件套设于所述导向件上，并位于所述抵接部与所述弹性件之间。
10.在其中一个实施例中，所述减震组件还包括缓冲件，所述缓冲件套设于所述导向件上，并位于所述安装座与所述抵接部之间。
11.在其中一个实施例中，所述安装座背向所述弹性件的一侧面上间隔设有两个安装
部，所述安装座上设有开口，所述摆臂转动装设于两个所述安装部之间，所述摆臂一端穿过所述开口伸至安装座朝向所述弹性件一侧，并与所述抵接部连接。
12.在其中一个实施例中，所述悬挂机构还包括转轴，所述转轴设于两个所述安装部之间，所述摆臂上设有与所述转轴配合的轴孔，所述抵接部与所述固定部分别位于所述轴孔的相对两侧。
13.在其中一个实施例中，所述悬挂机构还包括至少一个轴承，所述转轴通过所述轴承装设于所述安装部上。
14.在其中一个实施例中，所述悬挂机构还包括衬套，所述衬套位于两个所述安装部之间，并套设于所述转轴上，所述摆臂通过所述轴孔套接于所述衬套上。
15.在其中一个实施例中，所述安装座上设有安装孔，所述导向件一端穿出所述安装孔，并固定于所述安装座，所述导向件伸出所述安装孔外的长度可调。
16.在其中一个实施例中，所述弹性件为弹簧。
17.一种底盘，所述底盘包括底板、驱动轮、被动轮及以上任意一项所述的悬挂机构，所述安装座装设于所述底板上，所述驱动轮转动装设于所述固定部上，所述被动轮转动装设于所述底板上。
18.上述的底盘，采用以上的悬挂机构，在使用过程中，将安装座安装在底板上；再将驱动轮安装在固定部上。当整个底盘置于地面时，驱动轮与地面接触，会驱使摆臂在安装座上转动。由于抵接部与固定部位于摆臂的转动部位的相对两侧，因此，根据翘板原理，抵接部会发生相应的转动，并对弹性件施加压力，使其处于压缩状态。此时，弹性件上的压力也会通过摆臂传递至驱动轮上，使其与地面紧贴。当驱动轮经过凹凸不平的路面时，始终会与地面紧密接触，保持持续的动力输出；同时驱动轮上的冲击力也在弹性件的作用下得到有效削减、缓冲，为行走实现更佳的减震效果。此外，本悬挂机构利用安装座将摆臂与减震组件有机结合，使其结构设计简单、紧凑，所占空间小，且易于装配。
19.一种轮式机器人，所述轮式机器人包括以上所述的底盘。
20.上述的轮式机器人，采用以上的悬挂机构，在使用过程中，将安装座安装在底板上；再将驱动轮安装在固定部上。当整个底盘置于地面时，驱动轮与地面接触，会驱使摆臂在安装座上转动。由于抵接部与固定部位于摆臂的转动部位的相对两侧，因此，根据翘板原理，抵接部会发生相应的转动，并对弹性件施加压力，使其处于压缩状态。此时，弹性件上的压力也会通过摆臂传递至驱动轮上，使其与地面紧贴。当驱动轮经过凹凸不平的路面时，始终会与地面紧密接触，保持持续的动力输出；同时驱动轮上的冲击力也在弹性件的作用下得到有效削减、缓冲，为行走实现更佳的减震效果。此外，本悬挂机构利用安装座将摆臂与减震组件有机结合，使其结构设计简单、紧凑，所占空间小，且易于装配。
附图说明
21.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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
获得其他的附图。
23.图1为一个实施例中所述的悬挂机构结构示意图；
24.图2为一个实施例中所述的悬挂机构结构爆炸示意图；
25.图3为一个实施例中所述的安装座结构示意图；
26.图4为一个实施例中所述的底盘结构示意图。
27.100、悬挂机构；110、安装座；111、安装孔；112、安装部；113、开口；120、减震组件；121、导向件；122、弹性件；1221、弹簧；123、第一限位件；124、第二限位件；125、缓冲件；126、螺母；130、摆臂；131、抵接部；1311、穿孔；132、固定部；133、轴孔；140、转轴；141、轴承；142、衬套；200、驱动轮；300、底板；400、被动轮。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在一个实施例中，请参考图1与图2，一种悬挂机构100，悬挂机构100包括：安装座110、减震组件120及摆臂130。减震组件120包括导向件121和套接于导向件121上的弹性件122。导向件121装设于安装座110上。摆臂130转动装设于安装座110上，摆臂130上设有抵接部131与固定部132。抵接部131与固定部132分别位于摆臂130的转动部位相对两侧。抵接部131与弹性件122抵接配合。固定部132用于安装驱动轮200。
30.上述的悬挂机构100，在使用过程中，将安装座110安装在底板300上；再将驱动轮200安装在固定部132上。当整个底盘置于地面时，驱动轮200与地面接触，会驱使摆臂130在安装座110上转动。由于抵接部131与固定部132位于摆臂130的转动部位的相对两侧，因此，根据翘板原理，抵接部131会发生相应的转动，并对弹性件122施加压力，使其处于压缩状态。此时，弹性件122上的压力也会通过摆臂130传递至驱动轮200上，使其与地面紧贴。当驱动轮200经过凹凸不平的路面时，始终会与地面紧密接触，保持持续的动力输出；同时驱动轮200上的冲击力也在弹性件122的作用下得到有效削减、缓冲，为行走实现更佳的减震效果。此外，本悬挂机构100利用安装座110将摆臂130与减震组件120有机结合，使其结构设计简单、紧凑，所占空间小，且易于装配。
31.需要说明的是，摆臂130的转动部位应理解为：摆臂130与安装座110转动连接的部位，比如：当摆臂130以轴结构转动连接于安装座110时，摆臂130的转动部位为轴结构；当摆臂130以孔结构转动配合在安装座110上时，摆臂130的转动部位则为孔结构等。
32.可选地，弹性件122可为但不仅限于弹簧1221、弹性橡胶、空气弹簧1221气囊等。
33.具体地，弹性件122为弹簧1221。
34.可选地，抵接部131在摆臂130上的安装方式可为螺栓连接、销接、焊接、螺纹连接、卡接、铆接、一体成型方式等。同时，固定部132在摆臂130上的安装方式可为螺栓连接、销接、焊接、螺纹连接、卡接、铆接、一体成型方式等。
35.具体地，请参考图2，抵接部131与固定部132均通过螺栓连接于摆臂130上。同时，
固定部132通过螺栓连接于摆臂130时，可将驱动轮200的轮轴置于固定部132与摆臂130之间，拧紧螺栓，可将固定部132、轮轴和摆臂130一起固定。此外，抵接部131为片状结构，固定部132为块状结构。
36.进一步地，请参考图2，减震组件120还包括第一限位件123。第一限位件123设于导向件121上。弹性件122一端抵接于第一限位件123。弹性件122另一端抵接于抵接部131，如此，通过第一限位件123限制弹性件122的一端，使得抵接部131转动时，能够更好地压缩弹性件122，保证悬挂机构100稳定运行。
37.需要说明的是，第一限位件123可固定连接在导向件121上，比如：采用螺栓连接、卡接、铆接、销接、焊接、一体成型方式等。当然，第一限位件123也可套设于导向件121上，此时，导向件121上需具有抵触结构，以防止第一限位件123因受力而脱离导向件121，比如：导向件121上设有螺母126、螺帽或者凸台结构等，以抵触套设状态的第一限位件123。
38.在一个实施例中，请参考图2，抵接部131上设有供导向件121穿入的穿孔1311。摆臂130转动时，能驱使抵接部131在导向件121上移动，并压缩弹性件122。本实施例通过穿孔1311将抵接部131套设于导向件121，这样使得抵接部131在压缩弹性件122时移动更加平稳。
39.需要说明的是，由于抵接部131的移动偏向于转动方式，因此，在设计穿孔1311尺寸时，保持偏大设计，使得抵接部131在导向件121上具有活动的空间，比如：穿孔1311设计为条形孔。
40.在一个实施例中，请参考图2，减震组件120还包括第二限位件124。第二限位件124套设于导向件121上，并位于抵接部131与弹性件122之间。
41.具体地，请参考图2，第一限位件123与第二限位件124均为橡胶限位垫，分别位于弹性件122的相对两端。
42.在一个实施例中，请参考图2，减震组件120还包括缓冲件125。缓冲件125套设于导向件121上，并位于安装座110与抵接部131之间，如此，通过缓冲件125，缓解抵接部131回位时对安装座110的冲击力，有利于提升悬挂机构100的整体缓震性能。
43.需要说明的是，缓冲件125的材质可为多种，只需实现缓冲、减震效果即可，对此，本实施例不作具体限定，例如：缓冲件125可为橡胶缓冲垫。
44.在一个实施例中，请参考图2与图3，安装座110背向弹性件122的一侧面上间隔设有两个安装部112。安装座110上设有开口113。摆臂130转动装设于两个安装部112之间。摆臂130一端穿过开口113伸至安装座110朝向弹性件122一侧，并与抵接部131连接。由此可知，抵接部131位于安装座110背向驱动轮200的一侧，这样使得减震组件120与驱动轮200分别位于安装座110的相对两侧，保证行走功能和减震功能独立开，从而使得悬挂机构100设计更加合理，结构易于安装。
45.进一步地，请参考图2，悬挂机构100还包括转轴140。转轴140设于两个安装部112之间。摆臂130上设有与转轴140配合的轴孔133。抵接部131与固定部132分别位于轴孔133的相对两侧，即摆臂130的转动部位为轴孔133所在位置。如此，通过转轴140与轴孔133配合，使得摆臂130在安装座110上转动更加平稳、顺畅。
46.更进一步地，请参考图2，悬挂机构100还包括至少一个轴承141。转轴140通过轴承141装设于安装部112上。
47.具体地，请参考图2，轴承141为两个，两个轴承141分别对应安装在两个安装部112上。转轴140则安装于两个轴承141上。
48.在一个实施例中，请参考图2，悬挂机构100还包括衬套142。衬套142位于两个安装部112之间，并套设于转轴140上。摆臂130通过轴孔133套接于衬套142上。如此，通过衬套142使得摆臂130稳定安装在转轴140上；同时也有利于减少摆臂130与转轴140之间的磨损量。
49.在一个实施例中，请参考图2与图3，安装座110上设有安装孔111。导向件121一端穿出安装孔111，并固定于安装座110。导向件121伸出安装孔111外的长度可调。当导向件121改变其伸出的长度时，可改变弹性件122在导向件121上初始弹力，从而有利于实现弹性件122初始弹力的调节。
50.具体地，请参考图2，导向件121为螺杆，螺杆一端螺接有螺母126或者螺帽。
51.在一个实施例中，请参考图1与图4，一种底盘，底盘包括底板300、驱动轮200、被动轮400及以上任意一实施例中的悬挂机构100。安装座110装设于底板300上。驱动轮200转动装设于固定部132上。被动轮400转动装设于底板300上。
52.上述的底盘，采用以上的悬挂机构100，在使用过程中，将安装座110安装在底板300上；再将驱动轮200安装在固定部132上。当整个底盘置于地面时，驱动轮200与地面接触，会驱使摆臂130在安装座110上转动。由于抵接部131与固定部132位于摆臂130的转动部位的相对两侧，因此，根据翘板原理，抵接部131会发生相应的转动，并对弹性件122施加压力，使其处于压缩状态。此时，弹性件122上的压力也会通过摆臂130传递至驱动轮200上，使其与地面紧贴。当驱动轮200经过凹凸不平的路面时，始终会与地面紧密接触，保持持续的动力输出；同时驱动轮200上的冲击力也在弹性件122的作用下得到有效削减、缓冲，为行走实现更佳的减震效果。此外，本悬挂机构100利用安装座110将摆臂130与减震组件120有机结合，使其结构设计简单、紧凑，所占空间小，且易于装配。
53.具体地，驱动轮200与悬挂机构100均为两个。被动轮400为四个。
54.在一个实施例中，请参考图1与图4，一种轮式机器人，轮式机器人包括以上实施例中的底盘。
55.上述的轮式机器人，采用以上的悬挂机构100，在使用过程中，将安装座110安装在底板300上；再将驱动轮200安装在固定部132上。当整个底盘置于地面时，驱动轮200与地面接触，会驱使摆臂130在安装座110上转动。由于抵接部131与固定部132位于摆臂130的转动部位的相对两侧，因此，根据翘板原理，抵接部131会发生相应的转动，并对弹性件122施加压力，使其处于压缩状态。此时，弹性件122上的压力也会通过摆臂130传递至驱动轮200上，使其与地面紧贴。当驱动轮200经过凹凸不平的路面时，始终会与地面紧密接触，保持持续的动力输出；同时驱动轮200上的冲击力也在弹性件122的作用下得到有效削减、缓冲，为行走实现更佳的减震效果。此外，本悬挂机构100利用安装座110将摆臂130与减震组件120有机结合，使其结构设计简单、紧凑，所占空间小，且易于装配。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，
但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
58.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
59.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
60.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
62.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。