一种双层底盘及机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种双层底盘及机器人。


背景技术：

2.随着机器人技术的迅速发展，机器人应用越来越广泛，例如，迎宾机器人、送餐机器人以及教育机器人、仿生机器人等等。机器人是自动执行工作的机器装置，它可以接受人类指挥，也可以运行预先编排的程序，还可以依据人工智能技术制定的原则行动。随着国家宏观战略的重视，我国移动机器人的研究已经进入空前热门的时期。各种各样的移动机器人底盘逐渐地映入人们视线，在现有技术中，具有悬架的移动机器人底盘多种多样，已基本满足功能，但仍存在一些不足。
3.目前，现有送餐机器人对单层底盘的稳定性以及外观比较重视，然而，很少注意到双层底盘对机器人送餐时的情况。对于该种双层底盘在过坑过坎时，减震效果不佳，难以达到平稳性要求。
4.因此，亟需一种达到一定平稳性要求的双层底盘结构。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种双层底盘，使得底盘在过坑过砍时，具有一定底盘的平稳性。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.提供一种双层底盘，包括间隔的上层底板以及下层底板，所述上层底板与所述下层底板之间设有第一转动组件以及第二转动组件，所述第一转动组件与所述第二转动组件分别支撑连接于所述上层底板以及所述下层底板的两端，所述上层底板与所述下层底板通过所述第一转动组件相互啮齿传动进而转动方向相反，所述第二转动组件的一端与所述下层底板转动连接，所述第二转动组件的另一端与所述上层底板滑动铰接。
8.作为上述的一种优选技术方案，所述第一转动组件包括至少一组的上齿轮与下齿轮，所述上齿轮固接于所述上层底板，所述下齿轮固接于所述下层底板，所述上齿轮与所述下齿轮相互啮合传动。
9.作为上述的一种优选技术方案，所述上齿轮与所述下齿轮分别一体固接于所述上层底板与所述下层底板上。
10.作为上述的一种优选技术方案，所述双层底盘包括前从动轮、后从动轮与驱动轮，所述前从动轮通过独立悬挂安装连接于所述下层底板，所述驱动轮与所述后从动轮通过减震悬挂机构安装连接于所述下层底板形成联动，所述第二转动组件的一端与所述减震悬挂机构转动连接。
11.作为上述的一种优选技术方案，所述减震悬挂机构包括连接座、前摆杆、后摆杆以及减震元件，所述连接座固接于所述下层底板上，所述前摆杆的一端转动连接于所述连接座，所述前摆杆的另一端与所述驱动轮连接，所述后摆杆的一端铰接于所述连接座，所述后
摆杆的另一端与所述后从动轮通过转动副连接，所述减震元件的两端分别跨设连接于所述前摆杆及所述后摆杆的转动副。
12.作为上述的一种优选技术方案，所述第二转动组件包括转动撑杆以及滑槽，所述转动撑杆的一端铰接于所述前摆杆与所述驱动轮的转动副，所述滑槽安装于所述上层底板的下表面，所述转动撑杆的另一端滑动铰接于所述滑槽内。
13.作为上述的一种优选技术方案，所述转动撑杆与所述滑槽的滑动铰接处设有滚轮，所述滑槽与所述转动撑杆之间设有弹性顶撑件。
14.作为上述的一种优选技术方案，所述上层底板与所述下层底板之间铰接支设有侧支撑板。
15.作为上述的一种优选技术方案，所述下层底板上设有支撑转动副，所述第二转动组件包括转动撑杆以及滑槽，所述转动撑杆的一端铰接于所述支撑转动副，所述滑槽安装于所述上层底板的下表面，所述转动撑杆的另一端滑动铰接于所述滑槽内，所述转动撑杆与所述滑槽的滑动铰接处设有滚轮，所述滑槽与所述转动撑杆之间设有弹性顶撑件。
16.本实用新型还提供了一种机器人，包括上述任一所述的双层底盘。
17.本实用新型的有益效果包括：
18.1)一方面，本技术通过所述第一转动组件使得上下两层底板的一端之间实现啮合传动并通过第二转动组件对上下两层底板的另一端之间的扩张或收缩进行有效支撑，以此，当前万向轮过坎时下底盘抬起一定的角度，由于齿轮的反向转动带动上层底盘有一个反向角度的抬起，从而导致上层底盘处于水平；当后万向轮过坎时下层底盘抬起一定的角度，由于齿轮的反向转动带动上底盘有一个反向角度的抬起，从而导致上层底盘处于水平；
19.2)另一方面，本技术通过减震悬挂机构使得驱动轮与后从动轮之间形成四轮联动，并有效提高四轮之间的减震性能；
20.从上述两方面显著提高上述底盘及其机器人过坑过砍时的平稳性。
附图说明
21.图1为本实用新型双层底盘的立体结构示意图；
22.图2为对应图1的底盘一侧面结构示意图；
23.图3为对应图1的底盘前端面结构示意图；
24.图4为本实用新型双层底盘的一侧面平稳状态示意图；
25.图5为对应图4基础上底盘前从动轮抬起后的状态示意图；
26.图6为对应图4基础上底盘后从动轮抬起后的状态示意图。
27.图中标号：
28.1、上层底板；
29.2、下层底板；
30.3、上齿轮；
31.4、下齿轮；
32.5、前从动轮；
33.6、后从动轮；
34.7、驱动轮；
35.8、连接座；
36.9、前摆杆；
37.10、后摆杆；
38.11、减震元件；
39.12、转动撑杆；
40.13、滑槽；
41.14、滚轮；
42.15、弹性顶撑件；
43.16、侧支撑板；
44.17、转动轴。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
46.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
49.现有技术中提供的单层底盘，多存在工作过程中将振动传递给底盘，进而导致底盘整体不平稳的问题，该种问题产生会导致机器人配送物品容易产生晃动。为了解决上述问题，本实施例中提供了一种双层底盘，能够解决机器人在遇到过坎的情况下使下层底盘不会影响上层底盘的运动，从而，减少上层结构的震动。
50.实施例一，本实施例首先提供一种双层底盘的优选实施方式：
51.图1为本实用新型双层底盘的立体结构示意图；图2为对应图1的底盘一侧面结构示意图(图2中隐去了一侧的驱动轮7)；图3为对应图1的底盘前端结构示意图。
52.如图1至图3所示，本实施例中提供的双层底盘，包括间隔的上层底板1以及下层底板2，所述上层底板1与所述下层底板2之间设有第一转动组件以及第二转动组件，所述第一
转动组件与所述第二转动组件分别支撑连接于所述上层底板1以及所述下层底板2的两端，所述上层底板1与所述下层底板2通过所述第一转动组件相互啮齿传动进而转动方向相反，所述第二转动组件的一端与所述下层底板2转动连接，所述第二转动组件的另一端与所述上层底板1滑动铰接。
53.本实施例中通过增设上层底板1，并在上层底板1与下层之间设置第一转动组件以及第二转动组件，通过两个组件的共同作用，使得上层底板1在底盘行走运行过程中始终保持水平，以有效的保证底盘平稳运行，提高机器人配送稳定性。
54.具体地，本实施例中，如图3所示，所述第一转动组件包括至少一组的上齿轮3与下齿轮4，所述上齿轮3固接于所述上层底板1，所述下齿轮4固接于所述下层底板2，所述上齿轮3与所述下齿轮4相互啮合传动。较为优选地，所述上齿轮3与所述下齿轮4分别一体固接于所述上层底板1与所述下层底板2上；亦或者，可在上下底板上分别开设齿轮安装口，再将两个齿轮分别固定卡设于齿轮安装口处，以此便于拆装。
55.这样，一旦当下层底板2震动时，由于齿轮传动，上层底板1立即会与下层底板2相反的方向震动，使得上层底板1受到最小的震动影响。当然，第一传动组件的传动形式也可以不是单单两个齿轮啮合结构，也可在齿轮连杆的配合结构，不局限于本实施例的简单可替换方式。
56.而在底盘中，所述双层底盘包括前从动轮5、后从动轮6与驱动轮7，为了使得底盘产生更好的联动减震效果，如图2和图3所示，所述前从动轮5通过独立悬挂安装连接于所述下层底板2，所述驱动轮7与所述后从动轮6通过减震悬挂机构安装连接于所述下层底板2形成联动。而可优选地，将所述第二转动组件的一端与所述减震悬挂机构转动连接。
57.具体地，所述减震悬挂机构包括连接座8、前摆杆9、后摆杆10以及减震元件11，所述连接座8固接于所述下层底板2上，所述前摆杆9的一端转动连接或铰接于所述连接座8，所述前摆杆9的另一端与所述驱动轮7固定连接，所述后摆杆10的一端铰接于所述连接座8，所述后摆杆10的另一端与所述后从动轮6通过转动副连接，所述减震元件11的两端分别跨设连接于所述前摆杆9及所述后摆杆10的转动副。这样，便能使得驱动轮7与后从动轮6形成四轮联动，并且，四轮联动之间具有很好的阻尼减震效果。其中，减震元件11可以是现有底盘常用的减震器或阻尼器。
58.为了使得上层底板1的传动更加平缓，可将第二转动组件连接于上述的四轮联动上。
59.具体地，细看图2，所述第二转动组件包括转动撑杆12以及滑槽13，所述转动撑杆12的一端铰接于所述前摆杆9与所述驱动轮7的转动副，所述滑槽13安装于所述上层底板的下表面，所述转动撑杆12的另一端滑动铰接于所述滑槽13内。所述转动撑杆12与所述滑槽13的滑动铰接处设有滚轮14，所述滑槽13与所述转动撑杆12之间设有弹性顶撑件15，该弹性顶撑件15可优选用弹簧。
60.进一步地，为了增强上下底板之间的支撑稳定，在本实施中，所述上层底板1与所述下层底板2之间铰接支设有侧支撑板16，具体地，结合图2和图3所示，该侧支撑板16为平板结构，侧支撑板16的上端开孔，可在上层底板1的两侧沿侧向分别延伸出一转动轴17，该转动轴17可转动地穿设于侧支撑板16所开设的孔内，以此使得侧支撑板16的上端能相对上层底板1转动；而侧支撑板16的下端可固定连接于下层底板2，也可铰接于下层底板2。以此，
通过增设侧支撑板16进一步对上下底板形成有效支撑。
61.在具有上述结构特征后，为了足以体现本技术方案能产生的效果，请结合图4至图6所示，以下详述本技术双层底盘在过坑过砍时不同的情况：
62.图4为本实用新型双层底盘的一侧面平稳状态示意图；图5为对应图4基础上底盘前从动轮抬起后的状态示意图；图6为对应图4基础上底盘后从动轮抬起后的状态示意图。
63.如图4所示，本技术双层底盘在平整路面上行走时，驱动轮7可相对前后从动轮6上下震动，而不影响上下底板的平稳。
64.如图5所示，当前万向轮5过坎时下底盘2抬起一定的角度，由于齿轮的反向转动带动上底盘1有一个反向角度的抬起，从而导致上层底盘1处于水平。
65.如图6所示，当后万向轮6过坎时下底盘2抬起一定的角度，由于齿轮的反向转动带动上底盘1有一个反向角度的抬起，从而导致上层底盘1处于水平。
66.足见，本技术通过所述第一转动组件使得上下两层底板的一端之间实现啮合传动，并通过第二转动组件对上下两层底板的另一端之间的扩张或收缩进行有效支撑，本技术的双层底盘相比较于现有单层底盘更有效保证了上层底板的平稳。
67.实施例二，本实施例再提供另一种双层底盘的优选实施方式：
68.在实施例一的基础上，也可将第二转动组件之间连接于上层底板1与下层底板2之间，而不连接于驱动轮7或摆杆。
69.具体地，可在所述下层底板2上加设支撑转动副(无图示)，所述第二转动组件包括转动撑杆12以及滑槽13，所述转动撑杆12的一端铰接于所述支撑转动副，所述滑槽13安装于所述上层底板1的下表面，所述转动撑杆12的另一端滑动铰接于所述滑槽13内，所述转动撑杆12与所述滑槽13的滑动铰接处设有滚轮，所述滑槽13与所述转动撑杆12之间设有弹性顶撑件。
70.本实施例中，通过将转动撑杆12直接连接于下层底板，可减少驱动震动对上层底板的影响，而可能使得上下底板之间的传动反应更加明显。
71.实施例三，本实施另外提供一种双层底盘的优选集合实施方式：
72.如图1至图3所示，本实施例中提供的双层底盘，包括间隔的上层底板1以及下层底板2，所述上层底板1与所述下层底板2之间设有第一转动组件以及第二转动组件，所述第一转动组件与所述第二转动组件分别支撑连接于所述上层底板1以及所述下层底板2的两端，所述上层底板1与所述下层底板2通过所述第一转动组件相互啮齿传动进而转动方向相反，所述第二转动组件的一端与所述下层底板2转动连接，所述第二转动组件的另一端与所述上层底板1滑动铰接。本实施例中通过增设上层底板1，并在上层底板1与下层之间设置第一转动组件以及第二转动组件，通过两个组件的共同作用，使得上层底板1在底盘行走运行过程中始终保持水平，以有效的保证底盘平稳运行，提高机器人配送稳定性。具体地，本实施例中，如图3所示，所述第一转动组件包括至少一组的上齿轮3与下齿轮4，所述上齿轮3固接于所述上层底板1，所述下齿轮4固接于所述下层底板2，所述上齿轮3与所述下齿轮4相互啮合传动。较为优选地，所述上齿轮3与所述下齿轮4分别一体固接于所述上层底板1与所述下层底板2上；亦或者，可在上下底板上分别开设齿轮安装口，再将两个齿轮分别固定卡设于齿轮安装口处，以此便于拆装。这样，一旦当下层底板2震动时，由于齿轮传动，上层底板1立即会与下层底板2相反的方向震动，使得上层底板1受到最小的震动影响。当然，第一传动组
件的传动形式也可以不是单单两个齿轮啮合结构，也可在齿轮连杆的配合结构，不局限于本实施例的简单可替换方式。而在底盘中，所述双层底盘包括前从动轮5、后从动轮6与驱动轮7，为了使得底盘产生更好的联动减震效果，如图2和图3所示，所述前从动轮5通过独立悬挂安装连接于所述下层底板2，所述驱动轮7与所述后从动轮6通过减震悬挂机构安装连接于所述下层底板2形成联动。而可优选地，将所述第二转动组件的一端与所述减震悬挂机构转动连接。具体地，所述减震悬挂机构包括连接座8、前摆杆9、后摆杆10以及减震元件11，所述连接座8固接于所述下层底板2上，所述前摆杆9的一端铰接于所述连接座8，所述前摆杆9的另一端与所述驱动轮7通过转动副连接，所述后摆杆10的一端铰接于所述连接座8，所述后摆杆10的另一端与所述后从动轮6通过转动副连接，所述减震元件11的两端分别跨设连接于所述前摆杆9及所述后摆杆10的转动副。这样，便能使得驱动轮7与后从动轮6形成四轮联动，并且，四轮联动之间具有很好的阻尼减震效果。其中，减震元件11可以是现有底盘常用的减震器或阻尼器。为了使得上层底板1的传动更加平缓，可将第二转动组件连接于上述的四轮联动上。具体地，细看图2，所述第二转动组件包括转动撑杆12以及滑槽13，所述转动撑杆12的下端铰接于所述前摆杆9与所述驱动轮7的转动副，所述滑槽13安装于所述上层底板的下表面，所述转动撑杆12的顶端滑动铰接于所述滑槽13内。所述转动撑杆12的顶端与所述滑槽13的滑动铰接处设有滚轮14，所述滑槽13与所述转动撑杆12之间设有弹性顶撑件15，该弹性顶撑件15可优选用弹簧。进一步地，为了增强上下底板之间的支撑稳定，在本实施中，所述上层底板1与所述下层底板2之间铰接支设有侧支撑板16，具体地，结合图2和图3所示，该侧支撑板16为平板结构，侧支撑板16的上端开孔，可在上层底板1的两侧沿侧向分别延伸出一转动轴17，该转动轴17可转动地穿设于侧支撑板16所开设的孔内，以此使得侧支撑板16的上端能相对上层底板1转动；而侧支撑板16的下端可固定连接于下层底板2，也可铰接于下层底板2。以此，通过增设侧支撑板16进一步对上下底板形成有效支撑。
73.本实施所提供的是第一实施例中所有优选方式的集合，便于在现场作为最佳的一种集合方式进行实施。
74.实施例四，本实施同时提供与底盘相关的一种机器人实施方式：
75.本实施中还提供了一种机器人，包括上述各个实施例中所提供的任一种双层底盘。
76.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。