一种行走装置及机器人的制作方法

本实用新型涉及到机器人技术领域，尤其涉及到一种行走装置及机器人。

背景技术：

很多轮式AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)小车/轮式机器人结构一般由带有弹簧的驱动轮及万向轮组成，驱动轮带有弹簧可以做减震用，及小车行驶时所需摩擦力的提供源(即正压力)。而现有技术中的该机构中的轮组由带有弹簧的驱动轮和万向轮组成，在一般的平地面行驶，问题不大，但是在过坡，过坎，过沟的时候，所需要的驱动力较大，不能正常通过。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种行走装置及机器人，用以在出现不平路面时，增加驱动轮机构与地面接触的压力，进而提高行走装置的行走效果。

本实用新型提供了一种行走装置，该行走装置包括：车架，与所述车架滑动连接的驱动轮机构，还包括用于将所述驱动轮机构压向地面的压紧装置。本实用新型的技术方案通过设置的压紧装置来将驱动轮机构压向地面，从而在出现不平路面时，增加驱动轮机构与地面接触的压力，进而提到行走装置的行走效果。

在具体设置时，所述车架上设置有导向杆，所述导向杆上滑动装配有支撑板，所述驱动轮机构设置在所述支撑板上。通过设置的导向杆与支撑板实现驱动轮机构与车架之间的滑动配合。

在具体滑动连接时，所述支撑板通过直线轴承与所述导向杆滑动连接。降低了支撑板与导向杆之间的摩擦系数，提高滑动效果。

其中的驱动轮机构包括：驱动轮，以及驱动所述驱动轮转动的第一驱动电机。

其中的压紧装置包括：滑动装配在所述导向杆上的压板，以及两端分别与所述支撑板及所述压板抵压接触的压缩弹簧；还包括与所述车架固定连接并用于向下压所述压板的驱动机构。通过压板下压压缩弹簧，从而增加施加到支撑板上的力，进而带动驱动轮机构下滑，并且设置的压缩弹簧还可以起到减震的效果。

其中的驱动机构可以采用不同的结构，如在一个方案中，所述驱动机构包括与所述车架固定连接的第二驱动电机，以及与所述第二驱动电机转动连接的凸轮；其中，所述凸轮与所述压板抵压接触。通过驱动装置带动凸轮转动，在凸轮在转动时，当凸起的部分抵压在压板时，推动驱动轮机构下压。

在具体实现凸轮与驱动机构连接时，该驱动机构还包括传动机构，所述传动机构包括与所述第二驱动电机连接的主动齿轮，以及与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，且所述从动齿轮与所述凸轮固定连接。在设置时，通过调整主动齿轮与从动齿轮齿数的比例，来调整驱动时的凸轮的转动速率。

在具体设置压板时，所述压板通过直线轴承与所述导向杆滑动连接。

本实用新型还提供了一种机器人，该机器人包括上述任一项所述的行走装置。

进一步的技术方案中，还包括至少一组从动轮。

通过设置的压紧装置来压紧驱动轮机构，从而在出现不平路面时，增加驱动轮机构与地面接触的压力，进而提到行走装置的行走效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的行走装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的行走装置的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的行走装置的局部结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的机器人运动过程示意图；

图5为本实用新型另一实施例提供的机器人运动过程示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的机器人运动过程示意图。

附图标记：

1-车架； 2-驱动轮机构；

21-驱动轮； 22-第一驱动电机；

3-压紧装置； 4-导向杆；

5-支撑板； 6-压板；

7-压缩弹簧； 71-弹簧导杆；

8-驱动机构； 81-第二驱动电机；

82-凸轮； 83-主动齿轮；

84-从动齿轮； 9-直线轴承；

10-从动轮 100-坡；

200-坎； 300-沟。

具体实施方式

为了在出现不平路面时，增加驱动轮机构与地面接触的压力，进而提高行走装置的行走效果，本实用新型提供了一种行走装置及机器人。为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一并参考图1及图2，图1示出了本实用新型实施例提供的行走装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的行走装置的剖面结构示意图。

本实用新型提供了一种行走装置，该行走装置包括：车架1，与车架1滑动连接的驱动轮机构2，还包括用于将驱动驱动轮机构2压向地面的压紧装置 3。

值得说明的是，此处的地面指的就是行走装置行走的表面，即承载该行走装置的表面，例如，该行走装置在桌面上行走，则，该地面指的就是桌面。

本实用新型实施例中的行走装置，当出现坡、坎、沟时，该行走装置通过设置的压紧装置3来压紧驱动轮机构2，从而使驱动轮机构2的驱动轮21贴紧地面，增加驱动轮机构2与地面接触的压力，进而提高行走装置的行走效果。

一个行走装置的驱动力一般是固定的，主要由驱动电机的功率提供。行走装置运动时，实际运动功率只占驱动电机总功率的一部分，这一部分由驱动轮 21与地面的摩擦力大小决定，当地面摩擦系数一定时，摩擦力大小就由车子本身的重量落在驱动轮21上大小决定。因此，本申请的技术方案中，通过压紧驱动轮机构2，从而增加驱动轮机构2与地面接触的压力，可以提高驱动轮21 与地面的摩擦力大小，进而提高行走装置的行走效果。

请继续参考图1和图2，在具体设置时，车架1上设置有导向杆4，导向杆4上滑动装配有支撑板5，驱动轮机构2设置在支撑板5上。

该实施例中，通过设置的导向杆4与支撑板5实现驱动轮机构2与车架1 之间的滑动配合，支撑板5带动驱动轮机构2沿导向杆4滑动，可以提高驱动轮机构2滑动的稳定性。

请继续参考图2，在具体滑动连接时，支撑板5通过直线轴承9与导向杆 4滑动连接。

该实施例中，滑动轴承降低了支撑板5与导向杆4之间的摩擦系数，提高滑动效果，且可以减少导向杆4与支撑板5之间的磨损。

请继续参考图1和图2，具体的实施例中，行走装置的驱动轮机构2包括：驱动轮21，以及驱动驱动轮21转动的第一驱动电机22，第一驱动电机22设置在支撑板5。

请继续参考图1和图2，具体的实施例中，行走装置的压紧装置3包括：滑动装配在导向杆4上的压板6，以及两端分别与支撑板5及压板6抵压接触的压缩弹簧7；还包括与车架1固定连接并用于向下压压板6的驱动机构8。

该实施例中，通过驱动机构8驱动压板6下压，压板6进一步下压压缩弹簧7，从而增加施加到支撑板5上的力，进而带动驱动轮机构2向地面压紧，提高驱动轮21与地面的摩擦力大小，从而增加驱动轮机构2与地面接触的压力，进而提高行走装置的行走效果。此外，该实施例中，设置的压缩弹簧7还可以起到减震的效果。请继续参考图1和图2，具体的实施例中，压缩弹簧7 套设于弹簧导杆71的外侧，以提高压缩弹簧7压缩和延伸的导向效果。

具体的实施例中，驱动机构8可以采用不同的结构，请参考图1和图3，在一个具体的方案中，驱动机构8包括与车架1固定连接的第二驱动电机81，以及与第二驱动电机81转动连接的凸轮82；其中，凸轮82与压板6抵压接触。

该实施例中，通过驱第二驱动电机81带动凸轮82转动，在凸轮82在转动时，当凸轮82的凸起的部分抵压在压板6时，可以推动压板6下压，压板6 向压缩弹簧7施加压力，从而压缩弹簧7向下压支撑板5，支撑板5则带动驱动轮机构2下压，从而增加驱动轮机构2与地面接触的压力，实现提高驱动轮 21与地面的摩擦力大小，进而提高行走装置的行走效果。

请继续参考图1和图3，在具体实现凸轮82与驱动机构8连接时，该驱动机构8还包括传动机构，传动机构包括与第二驱动电机81连接的主动齿轮83，以及与主动齿轮83啮合的从动齿轮84，且从动齿轮84与凸轮82固定连接。

在设置时，通过调整主动齿轮83与从动齿轮84齿数的比例，来调整驱动时的凸轮82的转动速率。

此外，在可选的技术方案中，驱动机构8为伸缩气缸或伸缩液压缸。具体的技术方案中，驱动机构8的类型不限，根据实际需求选择合适的驱动机构8 即可。

在具体设置压板6时，压板6通过直线轴承9与导向杆4滑动连接。

该实施例中，滑动轴承降低了压板6与导向杆4之间的摩擦系数，提高滑动效果，且可以减少导向杆4与压板6之间的磨损。

本实用新型还提供了一种机器人，该机器人包括上述任一项的行走装置。

机器人包括控制器，机器人的控制器可以根据采集到的驱动轮机构2的工作状态，例如，驱动轮21出现打滑状况时，控制器做出判断并启动压紧装置3，将驱动轮21向地面压去，增加驱动轮机构2与地面接触的压力，提高驱动轮 21与地面的摩擦力大小，进而提到行走装置的行走效果。

进一步的实施例中，机器人还包括至少一组从动轮10。该实施例可以简化机器人的结构，在能够满足机器人驱动力的情况下，尽量选择较少的行走装置的数量，用从动轮10完善对机器人的支撑，以简化机器人的机构，降低机器人的成本。

具体的实施例中，上述从动轮10可以为万向轮，以减少从动轮10对于机器人的运行的干扰。

请参考图4至图6，机器人在遇到过坡、过坎、过沟的几种情况下，机器人的行走装置工作示意图，上述几个附图中的机器人包括两组从动轮10和一个行走装置，且行走装置位于两组从动轮10之间。

如图4所示，为机器人在遇到过坡情况时工作状态示意图。图4(a)中，机器人在平地面行走，行走装置的压缩弹簧7预紧力正常，驱动轮21与地面之间具有足够的摩擦力，从而驱动机器人运行；图4(b)中，机器人遇到过坡情况，当机器人上坡100时，驱动轮21趋向于或者处于悬空状态，压缩弹簧7 处于松弛状态，对驱动轮21的压力较小，驱动轮21打滑，难以驱动机器人运行；图4(c)中，行走装置的压紧装置3将驱动轮21压向地面，压缩弹簧7 压缩，使驱动轮21对地面具有足够的压力，从而与地面之间具有足够的摩擦力，继续驱动机器人运行，因此，该机器人可以成功过坡。

如图5所示，为机器人在遇到过坎情况时工作状态示意图。图5(a)中，机器人在平地面行走，压紧装置3的压缩弹簧7预紧力正常，驱动轮21与地面之间具有足够的摩擦力，从而驱动机器人运行；图5(b)中，机器人遇到过坎情况，前部的从动轮10被坎200阻挡，机器人难以运行，驱动轮21出现打滑情况；图5(c)中，行走装置的压紧装置3将驱动轮21压向地面，压缩弹簧7压缩，使驱动轮21对地面具有足够的压力，从而与地面之间具有足够的摩擦力，继续驱动机器人向前，前侧的从动轮10抬起上坎200，此时，机器人自身重量也加至驱动轮21位置，因此驱动轮21与地面之间的摩擦力进一步提高，进一步促进机器人过坎，因此，该机器人可以成功过坎。

如图6所示，为机器人在遇到过沟情况时工作状态示意图。图6(a)中，机器人在平地面行走，行走装置的压缩弹簧7预紧力正常，驱动轮21与地面之间具有足够的摩擦力，从而驱动机器人运行；图6(b)中，机器人遇到过沟情况，当机器人过沟300时，驱动轮21趋向于或者处于悬空状态，压缩弹簧7 处于松弛状态，对驱动轮21的压力较小，驱动轮21打滑，难以驱动机器人运行；图6(c)中，行走装置的压紧装置3将驱动轮21压向地面，压缩弹簧7 压缩，使驱动轮21对地面具有足够的压力，从而与地面之间具有足够的摩擦力，继续驱动机器人运行，因此，该机器人可以成功过沟。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。