一种特种行业巡查机器人底盘的制作方法

本实用新型涉及特种行业巡查机器人技术领域，尤其涉及一种特种行业巡查机器人底盘。

背景技术：

特种行业智能巡查机器人，是半自主、自主或者在人类完全控制下协助人类完成安全防护工作的机器人。特种行业智能巡查机器人作为机器人行业的一个细分领域，立足于实际生产生活需要，用来解决安全隐患、巡逻监控及灾情预警等。从而减少安全事故的发生，减少生命财产损失，可代替更多的劳动力，成为产业升级或变革的重要工具。

智能巡查机器人主要携带红外热像仪和可见光摄像机等检测装置，可以将画面和数据传输至远端监控系统。在巡查机器人中增加运行中的事故隐患和故障先兆，可进行自动判定和报警。由于智能巡查机器人在环境应对、性能强大等方面具有人力所不具备的特殊优势，越来越多的智能巡查机器人被应用到安防巡检、电力巡检、轨道巡检、管廊巡检等特种行业，让特种行业巡查工作更轻松安全。特种行业智能巡查机器人的市场需求度非常的高，每台机器人可以替换数名工作人员，减轻人员的重复性、机械性工作强度，在提高安全保障与运维效率，降低人员成本的同时，对于提升综合运维体系信息化程度和管理能力有重要作用。

机器人底盘，是整个系统的重要支承部件，是机器人结构的重要组成部分，用于支承安装轮及悬挂、转向机构、电机、电池、控制系统、定位、音频等各部件总成，以及承受电机动力，保证轮式机器人的正常行驶。目前的机器人底盘转向不灵活，导致巡查机器人的灵活性差。

技术实现要素：

针对现有技术中的技术问题，本实用新型提供了一种特种行业巡查机器人底盘，其目的在于提高机器人底盘的转向灵活性，进而提高巡查机器人的灵活性。

为解决上述技术问题，本实用新型通过一下技术方案予以解决：

一种特种行业巡查机器人底盘，包括底盘框架以及设置在所述底盘框架两侧的独立驱动轮组，每个所述独立驱动轮组包括车轮，车轮的转轴通过联轴器与减速机的输出轴连接，所述减速机的输入轴与行走驱动装置的输出轴连接，所述行走驱动装置固定在所述底盘框架上，所述转轴上套设有悬挂支撑架；每个所述独立驱动轮组上设置有独立转向机构，所述独立转向机构包括转向连杆和转向驱动装置，所述转向连杆的一端连接在所述悬挂支撑架上，另一端与所述转向驱动装置的推杆连接，所述转向驱动装置固定在所述底盘框架上。

进一步地，所述独立转向机构还包括直线轴承、止旋导向杆和转向止旋支座，所述转向止旋支座设置在所述转向连杆和所述转向驱动装置的推杆之间，所述转向连杆的另一端和所述转向驱动装置的推杆通过所述转向止旋支座连接；所述止旋导向杆的一端连接在所述转向止旋支座上，另一端为活动端，所述直线轴承套设在所述止旋导向杆上，且所述直线轴承固定在所述盘框架上，所述止旋导向杆能够沿所述直线轴承的轴线做往复运动。

进一步地，每个所述独立驱动轮组上还设置有独立减震机构，所述独立减震机构包括下摆臂、上摆臂和减震器，所述下摆臂和所述上摆臂的一端分别固定在所述底盘框架上，所述下摆臂和所述上摆臂的另一端分别铰接在所述悬挂支撑架上；所述下摆臂的另一端上还连接有所述减震器，所述减震器的另一端固定在所述底盘框架上。

进一步地，所述减震器采用阻尼可调的减震器。

进一步地，所述转轴上固定套设有法兰，所述法兰固定连接在所述车轮上。

进一步地，所述底盘框架的两端分别设置有防撞缓冲结构。

进一步地，所述底盘框架内设置有散热风扇。

进一步地，所述底盘框架内设置有机器人控制系统，所述底盘框架的两端分别安装有超声波传感器和防跌落传感器，所述超声波传感器和所述防跌落传感器分别与所述机器人控制系统连接。

进一步地，所述底盘框架内设置有充电电极，所述充电电极用于给机器人充电。

进一步地，所述底盘框架的两侧分别设置有两个独立驱动轮组。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型一种特种行业巡查机器人底盘，每个车轮都配置有一套车轮独立转向机构，每个轮子各用一个转向电机进行转向驱动，转向电机驱动转向连杆，进而驱动车轮发生转向，可分别使每个轮子偏转成特定角度，使机器人在原地绕着自身的中心完成旋转，达到全向、全姿态、零半径转弯，极大的提高了巡查机器人的灵活性，解决了现有巡查机器人转向不够灵活，转向机构结构复杂导致的转向占用空间较大的问题。

进一步地，独立转向机构还包括直线轴承、止旋导向杆和转向止旋支座，转向止旋支座设置在转向连杆和转向驱动装置的推杆之间，转向连杆的另一端和转向驱动装置的推杆通过转向止旋支座连接；止旋导向杆的一端连接在转向止旋支座上，另一端为活动端，直线轴承套设在止旋导向杆上，且直线轴承固定在盘框架上，止旋导向杆能够沿直线轴承的轴线做往复运动。这样的结构设计好处在于，当转向时，止旋导向杆只能沿直线轴承的轴线做往复运动，提高了转向的稳定性。

进一步地，每个独立驱动轮组配有一套独立悬挂减震系统，这样，当车轮在凹凸不平的路面时不会互相影响，更能保证运动的平稳性，减震性能更好，通过减震系统的缓冲吸振，减少巡查机器人机械松动及零件疲劳，延长巡查机器人的维修周期，避免巡查机器人上云台震动过大过剧烈，保证捕获的视频稳定清晰，同时提高了车体运行过程中的稳定性。

进一步地，减震器采用阻尼可调的减震器，减震性能优异，解决了固定阻尼减震器无法适应不同载重不同路面的缺陷。

进一步地，底盘框架的两端分别设置有防撞缓冲结构，当发生碰撞时，起到缓冲作用，有利于提高机器人的使用寿命。

进一步地，底盘框架内设置有散热风扇，用于给机器人内部散热，避免发热导致机器人故障。

进一步地，底盘框架的两端分别安装有超声波传感器和防跌落传感器，超声波传感器和防跌落传感器分别与机器人控制系统连接，在遇到障碍物的时候超声波传感器和防跌落传感器及时检测障碍物信息，并将检测到的障碍物信息发送给控制系统，控制系统能够及时控制停车，提高机器人的安全性。

进一步地，底盘框架内设置有充电电极，充电电极用于给机器人充电，可以实现机器人自主充电功能，电池电量不足时能够与充电室内充电桩安全配合完成自主充电。

综上所述，本实用新型使得巡查机器人前进、后退、转向灵活，遇到障碍物能够及时停车，能够自动充电且减震性能优异，独立转向机构和独立悬挂减震系统采用模块化设计，也就是说各个独立转向机构和独立悬挂减震系统相互独立，方便拆卸，便于维修。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型的整体立体结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构俯视图；

图3为本实用新型车轮组的结构示意图；

图4为本实用新型车轮组的爆炸图。

图中：1-底盘框架；2-车轮；3-法兰；4-悬挂支撑架；5-下摆臂；6-联轴器；7-减震器；8-减速机；9-行走驱动装置；10-直线轴承；11-止旋导向杆；12-转向驱动装置；13-转向止旋支座；14-转向连杆；15-上摆臂；16-转轴；17-超声波传感器；18-防跌落传感器；19-防撞缓冲结构；20-散热风扇；21-机器人控制系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

作为本实用新型的某一优选实施方式，如图1和图2所示，一种特种行业巡查机器人底盘，包括底盘框架1以及设置在底盘框架1两侧的独立驱动轮组，底盘框架1的两侧分别设置有两个独立驱动轮组，每个独立驱动轮组上分别设置有一套独立转向机构和独立减震机构。具体的，如图3和图4所示，每个独立驱动轮组包括车轮2，车轮2的转轴16上固定套设有法兰3，法兰3固定连接在车轮2上，转轴16上还套设有悬挂支撑架4，转轴16与悬挂支撑架4之间通过轴承连接，转轴16的一端与联轴器6的一端连接，联轴器6的另一端与减速机8的输出轴连接，减速机8的输入轴与行走驱动装置9的输出轴连接，行走驱动装置9固定在底盘框架1上。优选的，联轴器6选用十字万向节联轴器，行走驱动装置9选用伺服电机，每个独立驱动轮组通过伺服电机驱动行走运动。

结合图1至图4所示，每个独立驱动轮组上设置有一套独立转向机构，独立转向机构包括直线轴承10、止旋导向杆11、转向驱动装置12、转向止旋支座13和转向连杆14，转向连杆14的一端连接在悬挂支撑架4上，另一端与转向驱动装置12的推杆连接，转向驱动装置12固定在底盘框架1上。为了提高转向的稳定性，在转向连杆14和转向驱动装置12的推杆之间设置了止旋支座13，转向连杆14的另一端和转向驱动装置12的推杆通过转向止旋支座13连接，止旋导向杆11的一端连接在转向止旋支座13上，另一端为活动端，直线轴承10套设在止旋导向杆11上，且直线轴承10固定在盘框架1上，止旋导向杆11能够沿直线轴承10的轴线做往复运动，这样的设计可提高转向后的稳定性。优选的，转向驱动装置12采用伺服电机，需要转向时电机推杆通过推动转向连杆14，进而推动车轮2转动。每个轮子各用一个转向电机进行转向驱动，转向电机驱动转向连杆14，使车轮原地转向45度，以实现整车原地旋转360度及原地掉头。

结合图1至图4所示，为了使轮式机器人底盘能够缓震，在每个独立驱动轮组上设置有独立减震机构，具体的，独立减震机构包括下摆臂5、上摆臂15和减震器7，下摆臂5和上摆臂15的一端分别固定在底盘框架1上，下摆臂5和上摆臂15的另一端分别铰接在悬挂支撑架4上，使摆臂具有竖直平面内的旋转自由度，下摆臂5的另一端上连接有减震器7，减震器7的另一端固定在底盘框架1上。减震器采用阻尼可调的减震器，采用阻尼可调的减震器，解决了固定阻尼减震器无法适应不同载重不同路面的缺陷。悬挂的独立减震系统可调教，通过悬架减震器上安装点在y方向的移动来调整悬架的高度，使得悬架的离地高度在特殊状况下可以保证整车离地间隙高度调整，满足多种路况通过性及车身稳定性。独立减震机构的设置，能缓冲吸振，减少巡查机器人机械松动及零件疲劳，延长巡查机器人的维修周期，避免巡查机器人上云台震动过大过剧烈，保证捕获的视频稳定清晰，同时提高了车体运行过程中的稳定性。

作为本实用新型的另一优选实施方式，如图1所示，底盘框架1内设置有机器人控制系统21，底盘框架1的两端分别安装有超声波传感器17和防跌落传感器18，超声波传感器17和防跌落传感器18分别与机器人控制系统21连接，在遇到障碍物的时候能够及时停车，提高机器人的安全性。底盘框架1的两端分别设置有防撞缓冲结构19，优选的，防撞缓冲结构19为橡胶安全触边机械防撞结构，当障碍物传感器失效而机器人仍然在运行时，机械防撞结构若触碰前方的障碍物，机器人立即停车，当障碍物解除小车手动恢复后运行。在底盘框架1内的后端安装有散热风扇20，用于给机器人内部散热。底盘框架1内的后端安装有充电电极，充电电极用于给机器人充电，可以实现机器人自主充电功能，电池电量不足时能够与充电室内充电桩安全配合完成自主充电。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。