一种机器人底盘结构的制作方法

本实用新型涉及设备底盘领域，特别是涉及一种机器人底盘结构。

背景技术：

机器人的底盘是实现机器人运动的基础，一般机器人底盘均设置有从动轮，而且为了实现机器人的灵活转弯，机器人底盘的万向轮以偏心万向轮为主。偏心万向轮应用于底盘中普遍存在一个问题，即底盘原本朝一个方向运动，若运动停止然后朝反方向运动，此时由于偏心万向轮的轮本体与轮支架无法保持稳定，轮支架会相对于底盘座发生转动进行回摆，回摆过程中轮本体与地面的接触部分会偏出底盘的运动方向，由于轮本体与地面存在摩擦，会产生垂直于运动方向的分力，如此会导致底盘座相对于运动的运动方向进行左右偏摆振动，这种现象会影响运行精度要求较高的底盘的运行稳定性与运行精度。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种机器人底盘结构，旨在解决万向轮回摆导致的底盘座发生偏摆振动的问题。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的机器人底盘结构，包含底盘座以及安装在所述底盘座上的若干驱动轮以及若干万向轮；

所述万向轮通过过渡件安装在所述底盘座上，所述过渡件与所述底盘座构成第一转动副；

所述万向轮为偏心万向轮，其包含轮座、轮支架以及轮本体，所述轮座与轮支架构成第二转动副，轮座固定在所述过渡件上；

所述第一转动副与所述第二转动副两者的转轴相互平行，且两者的转轴之间的间距与所述万向轮中所述轮本体的偏心距相等。

进一步地，所述底盘座上安装有两个驱动轮，两个所述驱动轮对称安装在所述底盘座的中心的两侧。

进一步地，所述万向轮有四个，四个所述万向轮对称安装于所述底盘座的四角位置。

进一步地，所述万向轮包含多个所述轮本体，所有的轮本体同心并排安装在所述轮支架上。

进一步地，所述过渡件包括转轴部以及安装部，所述转轴部与所述底盘座转动安装，所述万向轮安装在所述安装部上。

有益效果：本实用新型的机器人底盘结构采用将万向轮通过过渡件连接至底盘座的技术方案，使得在底盘反向运动过程中，轮支架的回摆不会使底盘座左右偏摆振动，轮本体与地面的基础部分基本保持在一条平行于运动方向的直线上，可有效保证底盘的行驶稳定性与行驶精度。

附图说明

附图1为机器人底盘结构的正视图；

附图2为机器人底盘结构的立体图；

附图3为万向轮部分的局部放大图；

附图4(a)-附图4(d)为底盘反向运动过程中万向轮的姿态变化流程图；

附图5为轮本体为球状的万向轮的结构图；

附图6为一种实施例中轮本体的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1-3所示的机器人底盘结构，包含底盘座1以及安装在所述底盘座1上的若干驱动轮2以及若干万向轮3；所述万向轮3通过过渡件4安装在所述底盘座1上，所述过渡件4与所述底盘座1构成第一转动副；所述万向轮3为偏心万向轮，其包含轮座31、轮支架32以及轮本体33，所述轮座31与轮支架32构成第二转动副，轮座31固定在所述过渡件4上；所述第一转动副与所述第二转动副两者的转轴相互平行，且两者的转轴之间的间距(参照附图3中的D1)与所述万向轮3中所述轮本体33的偏心距(即轮本体33的转轴与第二转动副的转轴之间的距离，参照附图3中的D2)相等。具体地，所述过渡件4包括转轴部41以及安装部42，所述转轴部41与所述底盘座1转动安装，所述万向轮3安装在所述安装部42上。

本实用新型中的万向轮3可以是市面上可以购买的以及资料上可查到的任意偏心万向轮，如带刹车的偏心万向轮，或者轮本体33呈球状且轮本体33与轮支架32之间形成球面副的万向轮(结构如附图5所示)等等，这些形式的万向轮均落入本申请的保护范围。

此外，底盘座1的形式不限于是附图中的平板形式，也可以是其他形式，过渡件4可以直接安装在底盘座1上，也可以通过减震结构或其他功能性结构间接安装在底盘座1上，驱动轮2亦可通过减震结构或其他功能性结构间接安装在底盘座1上，这些变化均为本申请技术方案的变种，应当视作落入本申请的保护范围。

本实用新型的底盘结构的运行动原理附图4(a)-附图4(d)所示，附图中阴影部分表示过渡件4的转轴部41的位置，过渡件4的安装部42与轮座31重合，当万向轮3处于图4(a)所示的状态，驱动轮2的牵引力方向如图中箭头所示，此时设备要向箭头所示方向运动，万向轮3由于地面的各种扰动因素，不可能在图示状态一直保持稳定，因此轮支架32会相对于轮座31发生回摆，此时第一转动副与第二转动副会同时转动，使得轮本体33可以相对于轮座31向后运动(背离牵引力方向的方向)，由于D1＝D2，且牵引力的方向是固定的，轮本体33与地面的接触位置会一直保持在一条平行于运动方向的线上，其运动姿态变化如附图4(a)-附图4(d)，若由于地面干扰因素(如地面不平等)轮本体33稍微有所走偏，轮本体33也会在地面干扰因素消失后立刻向回纠正，如此，轮本体33与地面的接触位置基本不会发生偏移，则轮本体33不会产生横向的力使设备偏摆，底盘结构的运动稳定性会大幅提高。

作为优选，所述底盘座1上安装有两个驱动轮2，两个所述驱动轮2对称安装在所述底盘座1的中心的两侧。所述万向轮3有四个，四个所述万向轮3对称安装于所述底盘座1的四角位置。驱动轮2的形式可以是轮毂电机，或者如附图2所示由电机驱动的普通轮子，电机与轮子之间可根据需求设置减速器。两个驱动轮2的布局可实现底盘结构的差分驱动，通过分别控制两个驱动轮2的转速，可使底盘结构实现前进、后退、原地回转等动作。四个万向轮3的布局可稳定支撑底盘座1的平稳性，可底盘结构可支撑重载荷。

优选地，所述万向轮3包含多个所述轮本体33，所有的轮本体33同心并排安装在所述轮支架32上，本实施例中，如附图2所示，每个万向轮3包含两个轮本体33，轮本体33的外轮面的轮廓为圆弧状，如附图6所示，如此在提高负载的同时，可减少轮本体33与地面的接触面积，可使轮本体33与地面的摩擦力变小，使得轮支架32回摆时受到的地面阻力更小。

上述第一转动副、第二转动副等转动配合部分均可根据需要配置轴承(包括铜套、滚动轴承等)等使运动顺滑的元件，这些均属于在本实用新型技术方案上的常规改进，应当视作落入本实用新型的保护范围。

本实用新型的机器人底盘结构采用将万向轮通过过渡件连接至底盘座的技术方案，使得在底盘反向运动过程中，轮支架的回摆不会使底盘座左右偏摆振动，轮本体与地面的基础部分基本保持在一条平行于运动方向的直线上，可有效保证底盘的行驶稳定性与行驶精度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。