专利名称：一种用于机器人的电动四轮行走装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器人，具体涉及机器人的行走装置。
背景技术：
目前，在抢险、火灾、野外探测等危险作业环境中经常使用到轮式移动机器人。在这些作业环境中，机器人行走的路况往往比较复杂，如，容易打滑和地势崎岖等，因此，通常在机器人的每一个行走轮上都设有一个独立的驱动装置，以获得较好的驱动力。例如，公开号为CN 2717789的中国实用新型专利公开了一种“四轮驱动轮式移动机器人移动车”，该移动车包括车架、四个车轮、分别驱动四个车轮的四套电机减速机组和梯形连杆转向机构。 但是该移动车明显存在下述不足1、车架与车轮没有设置悬架，这对于在地貌特征十分复杂路面行走的机器人来说显然存在许多负面的影响，例如，安装在机器人上精密仪器可能因剧烈振动而无法正常工作甚至损坏，再例如机器人的眼睛即摄像头会因剧烈振动而造成图像模糊不清，影响机器人对周围环境的准确判断，甚至酿成安全事故。2、普通车辆的转向机构是为保证车辆在转弯时所有车轮的轴线能交于一点，以避免车辆行驶的附加阻力和轮胎加快磨损；但是，由于机器人的行走速度较普通车辆慢很多，上述车辆行驶的附加阻力和轮胎加快磨损可忽略不计，因此上述专利方案中所述的梯形连杆转向机构及其动力装置反而增加了复杂性和自重，影响机器人的其它性能，如载重量和能耗等。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于机器人的电动四轮行走装置，该装置具有较好的减振性能和结构简捷的优点。一种用于机器人的电动四轮行走装置，该行走装置具有一车架、车轮、悬架和电机驱动装置，其特征在于，每一车轮与车架之间设有一独立的悬架，所述的悬架由悬臂和双作用筒式减振器组成，其中，所述的悬臂的一头与车架铰接，另一头与车轮的轮轴铰接，所述的双作用筒式减振器的下端铰接并支撑于悬臂的中部，上端铰接并支撑于车架上；所述的电机驱动装置由电机和齿轮减速装置组成，其中，电机设在所述悬臂上且位于轮轴旁，齿轮减速装置设在电机与所述轮轴之间。在上述的技术方案中，所述的双作用筒式减振器可选择常用的减振器，如螺旋弹簧式减振器、弹簧-空气阻尼式减振器、液力阻尼式减振器或油-气组合式减振器等。其中， 优选螺旋弹簧式减振器。在所述的电机驱动装置中，所述的齿轮减速装置的一种优选方案为由设在驱动电机输出轴上主动齿轮和设在轮轴上从动齿轮组成。本实用新型所述的用于机器人的电动四轮行走装置，由于每个车轮与车架之间都设有独立的悬架，因此显著提高了所述行走装置的减振性能，它即使行走在崎岖的道路上， 车架上部也不会感受到剧烈的振动，载于其上的精密仪器可正常地工作，避免造成安全事故。此外，本实用新型还摒弃了常规四轮行走装置的转向机构及其动力装置，因此不仅结构简捷，而且可提高承载能力。
图1为本实用新型所述的一种用于机器人的电动四轮行走装置的一个具体实施方式
的立体结构示意图。图2和图3为图1中车轮与车架之间的连接结构的不同角度的立体结构示意图。
具体实施方式
参见图1 图3，本实用新型的用于机器人的电动四轮行走装置的车架1为一矩形板，该矩形板的四个角上均设置一套由悬架、车轮2和电机驱动装置构成的行走机构，其中，悬架由悬臂3和双作用筒式减振器4组成，所述的悬臂3为一矩形短杆，其一头铰接于车架1上，另一头铰接于车轮2的轮轴10上；所述的双作用筒式减振器4为常见的螺旋弹簧减振器，其下端铰接并支撑于悬臂3的中部，上端铰接并支撑于一竖直固定在车架1上的支撑板5上。所述的电机驱动装置由电机6和齿轮减速装置组成，其中，电机6固定在所述的悬臂3内，齿轮减速装置由一连接在电机6的输出轴上的主动齿轮7和一连接在车轮2 的轮轴10上的从动齿轮8构成，所述从动齿轮8的一侧面与车轮2的轮毂9的外侧面贴合并通过螺钉固定连接。本实用新型所述的用于机器人的电动四轮行走装置没有设置专门的转向机构，而是通过分别控制每个车轮2对应的电机6的转速来时实现差速，从而实现转向。这不仅简化了行走装置的结构，也便于转向控制，在无人操纵的行走机器人中，通过控制电机6的转速实现转向明显比通过操纵转向机构实现转向更加简便。
权利要求1.一种用于机器人的电动四轮行走装置，该行走装置具有一车架(1)、车轮(2)、悬架和电机驱动装置，其特征在于，每一车轮(2)与车架(1)之间设有一独立的悬架，所述的悬架由悬臂(3)和双作用筒式减振器(4)组成，其中，所述的悬臂(3)的一头与车架(1)铰接， 另一头与车轮(2)的轮轴(10)铰接，所述的双作用筒式减振器(4)的下端铰接并支撑于悬臂(3)的中部，上端铰接并支撑于车架(1)上；所述的电机驱动装置由电机(6)和齿轮减速装置组成，其中，电机(6)设在所述悬臂(3)上且位于轮轴(10)旁，齿轮减速装置设在电机 (6)与所述轮轴(10)之间。
2.根据权利要求1所述的一种用于机器人的电动四轮行走装置，其特征在于，所述的双作用筒式减振器(4)为螺旋弹簧减振器。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于机器人的电动四轮行走装置，其特征在于，所述的电机(6)设在悬臂(3)的体内。
4.根据权利要求3所述的一种用于机器人的电动四轮行走装置，其特征在于，所述的齿轮减速装置由设在电机(6)输出轴上的主动齿轮(7)和设在轮轴(10)上的从动齿轮(8) 组成。
专利摘要本实用新型涉及一种用于机器人的电动四轮行走装置，该行走装置具有一车架(1)、车轮(2)、悬架和电机驱动装置，其特征在于，每一车轮(2)与车架(1)之间设有一独立的悬架，所述的悬架由悬臂(3)和双作用筒式减振器(4)组成，其中，所述的悬臂(3)的一头与车架(1)铰接，另一头与车轮(2)的轮轴(10)铰接，所述的双作用筒式减振器(4)的下端铰接并支撑于悬臂(3)的中部，上端铰接并支撑于车架(1)上；所述的电机驱动装置由电机(6)和齿轮减速装置组成，其中，电机(6)设在所述悬臂(3)上且位于轮轴(10)旁，齿轮减速装置设在电机(6)与所述轮轴(10)之间。该行走装置具有减振性能好，结构简单的优点。
文档编号B60G13/00GK202242852SQ20112035009
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月17日 优先权日2011年9月17日
发明者唐连章, 陈虹, 黄文恺, 龙晓莉 申请人:广州大学