一种基于双向丝杆的轮组升降结构的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别是涉及一种基于双向丝杆的轮组升降结构。

背景技术：

科技的飞速发展给机器人的不断进步奠定了坚实的基础，机器人已经能在生活中的方方面面为我们服务。根据机器人不同的功能及工作场所，机器人的底盘会有不同的机械结构。对于在工作过程中会遇到障碍的机器人，升降底盘是最常用的。根据机器人载荷不同，底盘升降行程不同，成本不同以及其他因素会有不同的底盘升降方案。现在对于轻载机器人升降方案多数机械结构比较复杂，成本较高。

因此亟待开发一种结构简单、成本较低的针对于轻载机器人的升降装置。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种基于双向丝杆的轮组升降结构，其结构精简，节省空间，成本较低，适合轻载机器人使用。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于双向丝杆的轮组升降结构，包括机架，安装于机架的双向丝杆、丝杆驱动装置以及两个摆动支架，丝杆驱动装置驱动双向丝杆转动，双向丝杆上设有两个丝杆螺母，双向丝杆转动时，两个丝杆螺母在双向丝杆上的运动方向相反，两个摆动支架组件分别相对设置于机架的两侧，每个摆动支架组件上均分别铰接轮子组件，摆动支架组件与丝杆螺母一一对应，摆动支架组件的一端铰接于机架，丝杆螺母驱动摆动支架组件绕与机架的铰接点转动。

进一步，每对丝杆螺母和摆动支架组件之间均分别设有推杆和连杆组件，推杆一端铰接于丝杆螺母，推杆的另外一端铰接于连杆组件，丝杆螺母驱动推杆移动，推杆通过连杆组件驱动摆动支架绕与机架的铰接点转动。

进一步，连杆组件包括铰接在一起的第一连杆和第二连杆，第一连杆的另外一端铰接于摆动支架组件，第二连杆的另外一端铰接于摆动支架组件。

进一步，摆动支架组件包括平行设置的第一支架和第二支架，第一支架的一端铰接于机架，另外一端铰接于轮子组件，第二支架的一端铰接于机架，另外一端铰接于轮子组件。

进一步，推杆为两端均分别设有球头的碳纤杆，球头用于螺栓固定。

进一步，第二连杆为减震气弹簧。

进一步，丝杆驱动装置包括丝杆电机、惰轮和同步带，惰轮套接于双向丝杆的中部，惰轮固接于双向丝杆，同步带套接于丝杆电机的输出端和惰轮并传递动力，惰轮的两侧各有一个丝杆螺母。

进一步，机架设有平行于双向丝杆的滑车架，滑车架上滑动连接有两个滑车，两个滑车与两个丝杆螺母一一对应，丝杆螺母固接于对应的滑车。

进一步，机架设有两个丝杆支撑座，两个丝杆支撑座分别位于双向丝杆的两端，滑车架设有中部支撑座，双向丝杆穿过中部支撑座，中部支撑座用于支撑双向丝杆，两个丝杆支撑座和中部支撑座均分别设有滚动轴承。

进一步，轮子组件包括轮子固定架、轮子以及轮子电机，轮子和轮子电机均安装于轮子固定架，轮子电机驱动轮子转动，轮子固定架与摆动支架组件铰接。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

一种基于双向丝杆的轮组升降结构，本装置依靠一个丝杆驱动装置驱动双向丝杆转动，通过双向丝杆上的两个丝杆螺母的进行方向相反的运动，达到同时驱动位于机架两侧的摆动支架组件运动，实现两侧轮子同时抬升或者下降的目的，结构精简，节省空间，成本较低，适合轻载机器人使用。

附图说明

图1为本实用新型一种基于双向丝杆的轮组升降结构的立体结构示意图。

图2为本实用新型一种基于双向丝杆的轮组升降结构的轮子组件、摆动支架组件以及连杆组件的轮子组件下降时的工作状态结构示意图。

图3为本实用新型一种基于双向丝杆的轮组升降结构的轮子组件、摆动支架组件以及连杆组件的轮子组件抬升时的工作状态结构示意图。

其中图1至图3中包括有：

1——输出端，2——同步带，3——中部支撑座，4——第一连杆，5——球头，6——减震气弹簧，7——推杆，8——第一支架，9——第二支架，10——机架，11——双向丝杆，12——丝杆电机，13——滑车架，14——丝杆支撑座，15——轮子，16——轮子电机，17——轮子固定架，18——滑车，19——惰轮，20——第一丝杆螺母，21——第二丝杆螺母。

具体实施方式

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1至3所示，一种基于双向丝杆的轮组升降结构，包括机架10，安装于机架10的双向丝杆11、丝杆驱动装置以及两个摆动支架，丝杆驱动装置驱动双向丝杆11转动，双向丝杆11上设有第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21，双向丝杆11转动时，第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21在双向丝杆11上的运动方向相反，两个摆动支架组件分别相对设置于机架10的两侧，每个摆动支架组件上均分别铰接轮子组件，摆动支架组件与丝杆螺母一一对应，摆动支架组件的一端铰接于机架10，丝杆螺母驱动摆动支架组件绕与机架10的铰接点转动。本装置适用于各类型的机器人升降底盘中，例如能应用于带履带的升降底盘上，利用双向丝杆11的特性，即在一根丝杆上制出两段旋向不同的螺纹，即一段右旋螺纹，一段左旋螺纹，两段分别与第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21连接，当双向丝杆11运动时，丝杆螺母驱动摆动支架组件绕铰接点旋转，实现轮子组件的升降，该结构精巧，节省空间且成本较低，可靠性高。

每对丝杆螺母和摆动支架组件之间均分别设有推杆7和连杆组件，推杆7一端铰接于丝杆螺母，推杆7的另外一端铰接于连杆组件，丝杆螺母驱动推杆7移动，推杆7通过连杆组件驱动摆动支架绕与机架10的铰接点转动。利用推杆7传动，将第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21的运动分别传递给对应的摆动支架组件。结构精简，布局合理。

连杆组件包括铰接在一起的第一连杆4和第二连杆，第一连杆4的另外一端铰接于摆动支架组件，第二连杆的另外一端铰接于摆动支架组件。使结构布局更合理。

摆动支架组件包括平行设置的第一支架8和第二支架9，第一支架8的一端铰接于机架10，另外一端铰接于轮子组件，第二支架9的一端铰接于机架10，另外一端铰接于轮子组件。两个支架结构更稳固，运动轨迹更为确定。

推杆7为两端均分别设有球头5的碳纤杆，球头5用于螺栓固定。螺栓作为铰接轴。球头5与碳纤管，它们之间利用AB胶连接，运用球头5使碳纤管具有一定的自由度。

第二连杆为减震气弹簧6。用于连接推杆7和摆动支架组件和给车身减震。

丝杆驱动装置包括丝杆电机12、惰轮19和同步带2，惰轮19套接于双向丝杆11的中部，惰轮19固接于双向丝杆11，同步带2套接于丝杆电机12的输出端1和惰轮19并传递动力，惰轮19的两侧分别为第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21。

机架10设有平行于双向丝杆11的滑车架13，滑车架13上滑动连接有两个滑车18，两个滑车18与第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21一一对应，第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21固接于对应的滑车18。丝杆螺母带动滑车18运动，滑车18起到稳定作用，推杆7的一端也可以铰接于滑车18，便于安装。

机架10设有两个丝杆支撑座14，两个丝杆支撑座14分别位于双向丝杆11的两端，滑车架13设有中部支撑座3，双向丝杆11穿过中部支撑座3，中部支撑座3用于支撑双向丝杆11，两个丝杆支撑座14和中部支撑座3均分别设有滚动轴承。改善双向丝杆11受力，且其内有滚动轴承，与双向丝杆11进行配合，减少双向丝杆11运动时的摩擦。

轮子组件包括轮子固定架17、轮子15以及轮子电机16，轮子15和轮子电机16均安装于轮子固定架17，轮子电机16驱动轮子15转动，轮子固定架17与摆动支架组件铰接。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

一种基于双向丝杆的轮组升降结构，本装置依靠一个丝杆驱动装置驱动双向丝杆11转动，通过双向丝杆11上的第一丝杆螺母20和第二丝杆螺母21的进行方向相反的运动，达到同时驱动位于机架10两侧的摆动支架组件运动，实现两侧轮子15同时抬升或者下降的目的，结构精简，节省空间，成本较低，适合轻载机器人使用。

具体的本装置的工作过程为：

如图2所示，为本实用新型轮子组件降下示意图，当双向丝杆11转动使得丝杆螺母分别向双向丝杆11两端运动时，推杆7推动第一连杆4和减震气弹簧6向上，第一连杆4和减震气弹簧6之间的夹角变小，带动第一支架8和第二支架9绕与机架10铰接点向下转动，实现轮子组件下降。

如图3所示，为本实用新型轮子组件升起示意图，当双向丝杆11向相反方向转动，使得丝杆螺母向双向丝杆11中部运动时，推杆7推动第一连杆4和减震气弹簧6向下，第一连杆4和减震气弹簧6之间的夹角变大，带动第一支架8和第二支架9绕与机架10铰接点向上转动，实现轮子组件升起。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。