减震机构、行走轮装置及移动机器人的制作方法

1.本技术涉及机器人技术领域，具体涉及一种减震机构、行走轮装置及移动机器人。


背景技术：

2.随着科技的发展，机器人的类型以及功能也越来越多。但相关技术中的四轮四转移动机器人在遇到障碍物和越过障碍物时，移动机器人整体的稳定性不够。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种减震机构、行走轮装置及移动机器人，以解决关技术中的四轮四转移动机器人在遇到障碍物和越过障碍物时，移动机器人整体的稳定性不够的技术问题。
4.第一方面，本技术提供了一种减震机构，包括：
5.第一支架；以及
6.至少两个减震组件，至少两个减震组件设置于所述第一支架的同一侧，所述减震组件包括：
7.第一限位件，所述第一限位件设置于所述第一支架上；
8.弹性件，所述弹性件套设于所述第一限位件上；以及
9.第二限位件，所述第二限位件可沿第一方向滑动连接所述第一限位件背离所述第一支架的一端，所述第一支架、所述第一限位件及所述第二限位件配合，将所述弹性件限位在所述第一支架与所述第二限位件之间，所述第一方向为所述第一支架、所述第一限位件及所述第二限位件的排列方向。
10.本技术提供的减震机构中，至少两个减震组件设置于第一支架的同一侧，且每个减震组件上皆设置有弹性件，第一支架、第一限位件及第二限位件配合，将弹性件限位在第一支架与所述第二限位件之间，第二限位件可沿第一方向滑动连接第一限位件背离第一支架的一端。本技术提供的减震机构能够使得移动机器人在工作状态下遇到障碍物时，多个弹性件共同处于压缩状态并缓冲移动机器人受到的震动，进而使移动机器人的整体具有更高的稳定可靠性。
11.其中，所述第二限位件具有限位槽，所述限位槽沿所述第一方向延伸，所述第一限位件包括限位柱及第一限位部，所述第一限位部位于所述限位柱靠近所述第二限位件的端部，所述第一限位部设置于所述限位槽内，所述第一限位部与所述限位槽配合，用于使所述第一限位件可沿第一方向滑动连接于所述第二限位件。
12.其中，所述减震组件还包括第二限位部，所述第二限位部套设于所述限位柱，且与所述第一限位部间隔设置，所述弹性件包括第一子弹性件及第二子弹性件，所述第一子弹性件位于所述第二限位部与所述第一支架之间，所述第二子弹性件位于所述第二限位部与所述第二限位件之间。
13.其中，所述限位柱靠近所述第一支架的一端具有外螺纹，所述减震组件还包括固
定螺母，所述固定螺母具有第一内螺纹，所述第一支架对应所述限位柱的位置具有第二内螺纹，所述第一内螺纹与所述第二内螺纹的螺纹方向相反，所述固定螺母的所述第一内螺纹和所述第一支架的所述第二内螺纹与所述限位柱的所述外螺纹连接。
14.第二方面，本技术提供了一种行走轮装置，包括：
15.行走轮，所述行走轮具有第一中轴，所述行走轮绕所述第一中轴转动；及所述减震机构，所述减震机构连接所述第一中轴。
16.其中，至少两个所述减震组件的数量为4个，其中两个所述减震组件间隔设置于所述行走轮的一侧，另外两个所述减震组件间隔设置于所述行走轮的另一侧。
17.其中，所述行走轮装置还包括依次设置的紧固件、止动件及第二支架，所述第二支架与所述第二限位件固定连接，所述第一中轴上设有配合部，所述紧固件与所述配合部相配合以将所述行走轮与所述第二支架固定；所述止动件设于所述第二支架和所述紧固件之间，以将所述紧固件与所述第二支架固定。
18.其中，所述行走轮装置还包括转向驱动件，所述转向驱动件设于所述第一支架上，用于调节所述行走轮的行进方向。
19.其中，所述行走轮还具有第二中轴，所述第二中轴垂直于所述第一中轴，所述转向驱动件的输出轴与所述第二中轴同轴设置。
20.第二方面，本技术提供了一种移动机器人，包括：
21.机器人本体；及所述行走轮装置，所述行走轮装置设置于所述机器人本体上，用于带动所述机器人本体行进。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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是本技术实施方式提供的一种移动机器人的立体结构示意图；
24.图2是本技术实施方式提供的一种行走轮装置的立体结构示意图；
25.图3是本技术实施方式提供的一种行走轮装置的爆炸结构示意图；
26.图4是本技术实施方式提供的一种减震组件的爆炸结构示意图；
27.图5是本技术实施方式提供的一种移动机器人的截面结构示意图。
28.标号说明：
29.移动机器人-1000、机器人本体-1001、行走轮装置-1002、行走轮-1、第一中轴-11、减震机构-2、第一支架-21、第二支架-12、减震组件-13、第一限位件-131、限位柱-1311、第一限位部-1312、第二限位件-132、限位槽-1321、弹性件-133、第一子弹性件-1331、第二子弹性件-1332、第二限位部-14、第一环形部-141、第二环形部-142、固定螺母-15、紧固件-16、止动件-17、转向驱动件-18。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
32.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
33.在本说明书中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，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公开的限制。构成要素的位置关系根据描述的构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。
34.在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。
35.现有的四轮四转移动机器人底盘，为了保证它的具有一定的越障能力，且能更好地使底盘具有稳定性，在底盘设计中都会增加悬挂设计，但是为了更好的匹配车体设计和四轮四转特殊的底盘运动模式，需要进行一些特殊悬挂设计。
36.为了简单、可靠，很多四轮四转移动机器人底盘产品使用了轮毂电机和转向第一支架采用单边或两边安装一根减震器构成悬挂结构，这种结构的行走轮在运动过程中，行走轮会在运动中通过压缩弹簧来进行压缩，缓冲冲击而获得一定的减震能力，同时交叉轴也具备了一定的行程，从而使得底盘具有一定的越障能力，也使得底盘具备了更好的通过性。
37.相关技术的四轮四转移动机器人底盘，大多单边安装一根减震器，在底盘的运动中具备较差的使用效果。且用使用减震器作为行走轮和车架的连接结构，连接方式则至关重要，相关技术的移动机器人底盘中，减震器与行走轮和车架的连接结构为一边铰接一边固定连接，会使得底盘的稳定性很差，缺乏刚性，行走轮和悬挂的安装采用螺栓紧固会存在打滑的风险导致运动异常。同时减震工作时车轮的运动轨迹并没有沿着转向转轴的轴心上上下运动会使得在运动中轮距发生变化，而这个轮距变化对于四轮四转移动机器人底盘的使用中影响到机器人行走的角度，还会给转向结构带来额外的压力。
38.请参阅图1，基于上述机器人整体结构存在的问题，本技术提供了一种移动机器人1000以解决上述问题。所述移动机器人1000包括机器人本体1001及行走轮装置1002，所述行走轮装置1002设置于所述机器人本体1001上，用于带动所述机器人本体1001行进。
39.请参阅图1及图2，所述行走轮装置1002包括行走轮1及减震机构2。所述行走轮1具
有第一中轴11，所述行走轮1绕所述第一中轴11转动。所述减震机构2连接所述第一中轴11，用于缓冲所述移动机器人1000在运动状态下产生的震动，从而保护所述移动机器人1000的内部结构，避免所述移动机器人1000的内部结构因震动而受到损坏。
40.具体地，所述行走轮1具有轮毂电机。所述行走轮1绕所述第一中轴11转动，换言之，所述第一中轴11与所述行走轮1的旋转轴位置相同。
41.请参阅图1、图2及图3，所述减震机构2包括第一支架21以及至少两个减震组件13，至少两个减震组件13设置于所述第一支架21的同一侧，所述减震组件13包括第一限位件131、弹性件133以及第二限位件132。所述第一限位件131设置于所述第一支架21上。所述弹性件133套设于所述第一限位件131上。所述第二限位件132可沿第一方向滑动连接所述第一限位件131背离所述第一支架21的一端，所述第一支架21、所述第一限位件131及所述第二限位件132配合，将所述弹性件133限位在所述第一支架21与所述第二限位件132之间，所述第一方向为所述第一支架21、所述第一限位件131及所述第二限位件132的排列方向。
42.所述第一限位件131设置于所述第一支架21上，具体地，所述第一限位件131与所述第一支架21螺纹连接，以使所述第一限位件131以及所述第一支架21相对固定。
43.所述弹性件133套设于所述第一限位件131上，可选地，所述弹性件133包括但不限于为减震弹簧。
44.所述第二限位件132与所述第一支架21相对设置，且所述第二限位件132可沿第一方向滑动连接所述第一限位件131背离所述第一支架21的一端，换言之，所述第二限位件132能够相对于所述第一限位件131滑动，并通过所述第一限位件131沿朝向或背离所述第一支架21的方向运动。
45.所述第一支架21、所述第一限位件131及所述第二限位件132配合，将所述弹性件133限位在所述第一支架21与所述第二限位件132之间。具体地，所述弹性件133的一端抵接所述第一支架21，所述弹性件133的另一端抵接所述第二限位件132，以使得所述弹性件133在所述移动机器人1000静止状态下固定在所述第一支架21与所述第二限位件132之间。
46.所述弹性件133套设于所述第一限位件131上，所述第二限位件132与所述行走轮1为固定连接。所述弹性件133在所述移动机器人1000静止状态下时处于压缩状态，并对所述第二限位件132施加背离所述第一支架21方向的力，所述行走轮1抵接放置面并对所述第二限位件132施加反方向的力，使得所述移动机器人1000静止状态下时所述第二限位件132不会相对所述第一支架21滑动，进而使得所述第二限位件132与所述第一支架21相对固定。当所述移动机器人1000处于工作状态且其中一个所述行走轮1遇到障碍物时，该所述行走轮1抵接所述障碍物，所述障碍物对该所述行走轮1施加朝向所述第一支架21方向的作用力，以使得所述行走轮1带动所述减震机构2的所述第二限位件132朝向靠近所述第一支架21的方向运动。所述弹性件133的一端抵接所述第二限位件132，因此所述第二限位件132朝向靠近所述第一支架21的方向运动时会继续压缩所述弹性件133，所述弹性件133进而释放更大的弹性力以平衡所述障碍物对所述第二限位件132产生的力，使得所述移动机器人1000的整体保持一个相对稳定的状态。
47.本技术提供的所述减震机构2中设置有至少两个所述减震组件13，且每个减震组件13上皆设置有所述弹性件133。能够使得所述移动机器人1000在工作状态下遇到障碍物时，所述移动机器人1000的整体具有更高的稳定可靠性。并且所述减震组件13中的所述第
一限位件131与所述第一支架21为螺纹连接，能够增强连接的刚性，提高所述移动机器人1000中所述第一支架21以及底盘的稳定性。
48.所述减震机构2包括至少两个减震组件13，可选地，所述减震机构2中所述减震组件13的数量还可以为3个、或4个或4个以上的数量，本技术对此不作限定。
49.请再次参阅图1、图2及图3，在一种实施方式中，至少两个所述减震组件13的数量为4个，其中两个所述减震组件13间隔设置于所述行走轮1的一侧，另外两个所述减震组件13间隔设置于所述行走轮1的另一侧。
50.所述行走轮1的相对两侧皆设置有两个所述减震组件13，能够进一步的提高所述移动机器人1000在遇到所述障碍物时的稳定性。并且两侧的所述减震组件13中的所述弹性件133同时压缩运动，能够增加所述移动机器人1000在越障时的交叉轴行程，同时两侧的所述弹性件133能够吸收大部分的震动，使得所述移动机器人1000的底盘具有更好的越障能力、更好的稳定性能。
51.当所述行走轮1只有一半轮子压上所述障碍物时，由与两边各有两个所述减震组件13且每个所述减震组件13的所述第一限位件131与所述第一支架21都是固定连接，两边的所述弹性件133会一起运动，即使在只有半个所述行走轮1压上障碍，多个所述减震组件13的共同作用下也可以提高所述移动机器人1000的稳定性。
52.请参阅图2、图3、图4及图5，所述第二限位件132具有限位槽1321，所述限位槽1321沿所述第一方向延伸，所述第一限位件131包括限位柱1311及第一限位部1312，所述第一限位部1312位于所述限位柱1311靠近所述第二限位件132的端部，所述第一限位部1312设置于所述限位槽1321内，所述第一限位部1312与所述限位槽1321配合，用于使所述第一限位件131可沿第一方向滑动连接于所述第二限位件132。
53.所述限位柱1311的至少部分设于所述限位槽1321内且与所述第一限位部1312连接，所述第一限位部1312的径向尺寸大于所述限位柱1311。所述限位槽1321内具有阶梯面，所述阶梯面可用于抵接所述第一限位部1312的外周侧面并卡合所述第一限位部1312，以使得所述第二限位件132与所述第一限位件131相对固定。
54.具体地，所述限位槽1321具有第一限位槽及第二限位槽。所述第一限位槽的径向尺寸对应所述限位柱1311的径向尺寸，所述第二限位槽的径向尺寸对应所述第二限位部14的径向尺寸，所述第一限位槽与所述第二限位槽形成所述阶梯面，以使得所述移动机器人1000的所述行走轮1在悬空状态下一直背离所述第一支架21一直运动。可以防止所述行走轮1以及所述减震机构2与所述机器人本体1001脱离。
55.请参阅图2、图3、图4及图5，所述减震组件13还包括第二限位部14，所述第二限位部14套设于所述限位柱1311，且与所述第一限位部1312间隔设置，所述弹性件133包括第一子弹性件1331及第二子弹性件1332，所述第一子弹性件1331位于所述第二限位部14与所述第一支架21之间，所述第二子弹性件1332位于所述第二限位部14与所述第二限位件132之间。
56.所述第二限位部14包括第一环形部141及第二环形部142，所述第一环形部141设置于所述第二环形部142的相背的两个表面中的至少一个表面上。所述第一环形部141与所述第二环形部142同轴设置。所述第一环形部141的外径小于所述第二环形部142的外径，且所述第一环形部141的外径小于所述弹性件133的内径，以使得所述第一环形部141能过设
于所述弹性件133的内部。所述第二环形部142用于抵接所述第一子弹性件1331以及所述第二子弹性件1332。所述第二限位部14可以随着所述弹性件133弹性形变的程度而发生一定的位移。所述第一环形部141在轴向上具有一定的尺寸，可以用于使所述弹性件133在极限压缩的状态下时抵接所述第二限位件132，进而限制所述行走轮1继续朝向所述第一支架21运动，避免所述行走轮1抵接所述第一支架21。
57.可选地，本技术对所述第一环形部141的轴向尺寸不作限定，可以根据所述移动机器人1000的规格尺寸进行特殊的设计。
58.需要说明的是，所述第一子弹性件1331及第二子弹性件1332包括但不限于为一体结构或分体结构，本技术为了将两者便于区分，人为的将其进行了不同的命名，不应理解为对本技术的限制。同样地，所述第一环形部141及所述第二环形部142包括但不限于为一体结构或分体结构，本技术为了将两者便于区分，人为的将其进行了不同的命名，不应理解为对本技术的限制。
59.请参阅图4及图5，所述减震组件13还包括固定螺母15，所述固定螺母15使所述第一限位件131以及所述第一支架21相对固定。
60.在一种实施方式中，所述第一限位件131靠近所述第一支架21的一端具有外螺纹，所述固定螺母15具有第一内螺纹，所述第一支架21对应所述限位柱1311的位置具有第二内螺纹，所述第一内螺纹与所述第二内螺纹的螺纹方向相反，所述固定螺母15的所述第一内螺纹和所述第一支架21的所述第二内螺纹与所述限位柱1311的所述外螺纹连接。通过所述固定螺母15和所述第一支架21的反向螺纹固定，以增强所述固定螺母15、所述第一支架21与所述限位柱1311三者之间连接的稳定性和可靠性。
61.在另一种实施方式中，所述固定螺母15与所述第一支架21具有同向的内螺纹，所述限位柱1311背离所述第一限位部1312的端部的外周缘具有第一外螺纹及第二外螺纹，所述第一外螺纹相较于所述第二外螺纹更远离第一限位部1312，所述第一外螺纹与第二外螺纹的螺纹方向相反，所述第一外螺纹对应的限位柱1311的部分与所述第一支架21螺纹连接。所述固定螺母15螺接所述限位柱1311对应所述第二外螺纹的位置。通过所述固定螺母15和所述第一支架21的反向螺纹固定，以增强所述固定螺母15、所述第一支架21与所述限位柱1311三者之间连接的稳定性和可靠性。以上皆属于本技术的保护范围。
62.请参阅图3，所述行走轮装置1002还包括依次设置的紧固件16、止动件17及第二支架12，所述第二支架12与所述第二限位件132固定连接，所述第一中轴11上设有配合部，所述紧固件16与所述配合部相配合以将所述行走轮1与所述第二支架12固定。所述止动件17设于所述第二支架12和所述紧固件16之间，以将所述紧固件16与所述第二支架12固定。
63.具体地，所述第二支架12上还设有对应所述止动件17的止动槽，所述止动件17设于所述第二支架12和所述紧固件16之间时，至少部分所述止动件17同样设于所述止动槽内，以限制所述止动件17相对所述第二支架12转动。保证所述第二支架12在和所述第一中轴11的连接轴能够更加安全可靠的实现连接，同时保证多重保证了所述行走轮1与所述减震组件13之间的相对转动。
64.在一种实施方式中，所述第二支架12上具有对应所述第一中轴11的安装扁位，以便于所述紧固将将所述第二支架12固定于所述第一中轴11上，在其他实施方式中，所述第二支架12也可以通过其他方式实现与所述第一中轴11的相对固定，本技术对此不作具体的
限定。
65.所述行走轮装置1002还包括转向驱动件18，所述转向驱动件18设于所述第一支架21上，用于调节所述行走轮1的行进方向。
66.可选地，所述转向驱动件18包括但不限于为旋转电机。
67.所述行走轮1还具有第二中轴，所述第二中轴垂直于所述第一中轴11，所述转向驱动件18的输出轴与所述第二中轴同轴设置。
68.所述转向驱动件18的输出轴与所述第二中轴同轴设置，可以使得所述移动机器人1000的底盘稳定性更高，同时可以保证所述移动机器人1000在所述减震组件13处于工作状态下进行转向时不会给所述转向驱动件18增加多余的负担。
69.以上所述是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。