行走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，具体涉及一种行走装置及移动机器人。


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，移动机器人中的减震结构减震效果不好导致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行走装置及移动机器人，以解决移动机器人中的减震结构减震效果不好导致移动机器人整体的稳定性不够的技术问题。
4.第一方面，本技术提供了一种行走装置，包括：
5.支架，包括弯折相连的支撑部及第一分支；
6.第一摆动件，所述第一摆动件可转动连接所述第一分支背离所述支撑部的端部；
7.行走轮，所述行走轮具有第一中轴，所述第一中轴穿设于所述第一摆动件；以及
8.第一减震组件，所述第一减震组件与所述第一分支及所述第一摆动件设置于所述行走轮的同一侧，所述第一减震组件的一端可转动连接所述第一分支靠近所述支撑部的端部，所述第一减震组件的另一端可转动连接所述第一摆动件背离所述第一分支的端部；所述第一减震组件可发生弹性形变，以实现减震功能。
9.本技术提供的行走装置中，支架包括弯折相连的支撑部及第一分支，第一分支、第一摆动件及第一减震组件依次首尾转动连接，行走轮的第一中轴穿设于第一摆动件，第一减震组件可发生弹性形变，以实现减震功能。当行走装置遇到障碍物时，第一中轴将作用力传导至第一摆动件上，在通过第一摆动件相对于支架转动从而带动第一减震组件，使其发生弹性形变以实现减震功能。本技术行走轮能够将受力进行转移至第一摆动件上，第一减震组件与第一分支呈角度设置，可以最大程度的吸收行走轮撞击所带来的震动，提高行走装置的减震效果以及移动机器人整体的稳定性。
10.其中，所述第一摆动件具有与所述第一分支转动连接的第一端部，以及与所述第一减震组件转动连接的第二端部，所述第一中轴位于所述第一端部与所述第二端部之间。
11.其中，所述第一摆动件与所述第一分支相对转动的第一转轴、所述第一中轴以及所述第一摆动件与所述第一减震组件相对转动的第二转轴位于同一平面。
12.其中，所述行走装置还包括转向电机，所述转向电机的动力输出轴连接所述支撑部，以带动所述支撑部进行转向，从而带动所述行走轮进行转向，所述第一转轴与所述第一中轴之间的垂直距离为第一距离，所述第一转轴与所述动力输出轴之间的垂直距离为第二距离，所述第一距离与所述第二距离之间的差值的绝对值小于或等于5mm。
13.其中，所述第一分支、所述第一摆动件及所述第一减震组件依次首尾相连，且两两可相对转动，形成三角形结构。
13、第一中轴-131、第一减震组件-14、第一限位件-141、第一限位部-1411、限位柱-1412、第二限位件-142、限位槽-1421、第一弹性件-143、转向电机-15、第二摆动件-16、第二减震组件-17、车体-2。
具体实施方式
32.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。
33.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。
34.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。
35.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。
36.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。
37.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。
38.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竖直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。
39.相关技术的四轮四转移动机器人底盘，大多单边竖直安装一根减震器，在底盘的运动中具备较差的使用效果。且现有的机器人中使用竖直安装的减震器作为行走轮和车架的连接结构时，进行越障和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或车轮的运动轨迹和转向转轴距离过大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。
40.请参阅图1，图1是本技术实施方式提供的一种移动机器人的结构示意图。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，包括车体2及行走装置1，所述行走装置1设于所述车体2上，以带动所述车体2进行行走。
41.请参阅图1，在一种实施方式中，所述行走装置1的数量为4个，两个所述行走装置1分别设于所述车体2的四端。可选地，在其他可实施方式中，所述行走装置1的数量也可以为1个、2个、3个、5个或5个以上的数量，以上皆属于本技术的保护范围，本技术对此不作具体地限定。
42.请参阅图2及图3，图2是本技术实施方式提供的一种行走装置的结构示意图一，图3是本技术实施方式提供的一种行走装置的减震组件处于弹性形变时的结构示意图。所述行走装置1包括支架11、第一摆动件12、行走轮13以及第一减震组件14，所述支架11包括弯折相连的支撑部113及第一分支111。所述第一摆动件12可转动连接所述第一分支111背离所述支撑部113的端部。所述行走轮13具有第一中轴131，所述第一中轴131穿设于所述第一摆动件12。所述第一减震组件14与所述第一分支111及所述第一摆动件12设置于所述行走轮13的同一侧，所述第一减震组件14与所述第一分支111呈角度设置，所述第一减震组件14的一端可转动连接所述第一分支111靠近所述支撑部113的端部，所述第一减震组件14的另一端可转动连接所述第一摆动件12背离所述第一分支111的端部。所述第一减震组件14可发生弹性形变，以实现减震功能。
43.所述支架11包括弯折相连的支撑部113及第一分支111。具体地，当所述行走装置1设于放置面时，所述支架11的所述第一分支111沿朝向所述放置面的方向延伸。
44.所述第一分支111、所述第一摆动件12及所述第一减震组件14依次首尾相连，且两两可相对转动，形成三角形结构。
45.所述第一摆动件12具有与所述第一分支111转动连接的第一端部121，以及与所述第一减震组件14转动连接的第二端部122，所述第一中轴131位于所述第一端部121与所述第二端部122之间。
46.所述第一减震组件14可发生弹性形变，以实现减震功能。具体地，所述第一减震组件14的一端可转动连接所述第一分支111靠近所述支撑部113的端部，所述第一减震组件14的另一端可转动连接所述第一摆动件12背离所述第一分支111的端部，当所述行走装置1在行进过程中遇到障碍物时，所述行走轮13的第一中轴131带动所述第一摆动件12发生位移，从而带动所述第一摆动件12的所述第二端部122绕所述第一端部121发生转动，从而使得所述第二端部122与所述支架11之间的距离发生变化，进而使得所述第一减震组件14的至少部分发生弹性形变，以缓冲所述行走装置1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。
47.可选地，障碍物包括但不限于为凸起的石块、或树枝、或凹下的土坑等其他障碍物。以障碍物为凸起的石块进行举例说明，当障碍物为凸起的石块时，所述行走装置1的所述行走轮13抵接障碍物，障碍物对该所述行走轮13施加沿朝向所述支架11方向的作用力，所述行走轮13的第一中轴131带动所述第一摆动件12沿朝向所述支架11的方向移动，所述
第一摆动件12的所述第二端部122绕所述第一端部121发生沿朝向所述支架11方向的转动，进而使得所述第一减震组件14的至少部分发生压缩，并提供所述第二端部122弹性力以缓冲所述第二端部122发生的转动，进而缓冲所述行走轮13发生的位移以及所述行走装置1产生的震动。
48.以障碍物为凹下的土坑进行举例说明，当障碍物为凹下的土坑时，所述行走装置1的所述行走轮13遇到障碍物时悬空，所述行走轮13受到自身的重力作用力，所述行走轮13的第一中轴131带动所述第一摆动件12沿背离所述支架11的方向移动，所述第一摆动件12的所述第二端部122绕所述第一端部121发生沿背离所述支架11方向的转动，进而使得所述第一减震组件14的至少部分发生拉伸，并提供所述第二端部122弹性力以缓冲所述第二端部122发生的转动，进而缓冲所述行走轮13发生的位移以及所述行走装置1产生的震动。
49.本技术提供的所述行走装置1中，所述支架11包括弯折相连的所述支撑部113及所述第一分支111，所述第一分支111、所述第一摆动件12及所述第一减震组件14依次首尾转动连接，所述行走轮13的所述第一中轴131穿设于所述第一摆动件12，所述第一减震组件14可发生弹性形变，以实现减震功能。当所述行走装置1遇到障碍物时，所述第一中轴131将作用力传导至所述第一摆动件12上，在通过所述第一摆动件12相对于所述支架11转动从而带动所述第一减震组件14，使其发生弹性形变以实现减震功能。本技术所述行走轮13能够将受力进行转移至所述第一摆动件12上，所述第一减震组件14与所述第一分支111呈角度设置，可以最大程度的吸收所述行走轮13撞击所带来的震动，提高所述行走装置1的减震效果以及所述移动机器人1000整体的稳定性。
50.请参阅图2及图4，图4是本技术实施方式提供的一种行走装置的结构示意图二。所述第一摆动件12与所述第一分支111相对转动的第一转轴123、所述第一中轴131以及所述第一摆动件12与所述第一减震组件14相对转动的第二转轴124位于同一平面。
51.第一转轴123、所述第一中轴131以及所述第二转轴124位于同一平面，换言之，所述第一摆动件12与所述第一分支111相对转动的第一转动中心、所述第一中轴131的中心以及所述第一摆动件12与所述第一减震组件14相对转动的第二转动中心位于同一直线上。能够使得多个作用力传导的力臂最短，进而使得所述第一摆动件12能够所承受所述行走轮13给予的冲击力增大，避免所述第一摆动件12容易发生损坏等问题。
52.可选地，所述第一转轴123包括但不限于为凸设于所述第一摆动件12的凸起部或单独的转轴零件，所述第二转轴124包括但不限于为凸设于所述第一摆动件12的凸起部或单独的转轴零件。
53.在相关技术中，机器人中使用竖直安装的减震器作为行走轮和车架的连接结构时，进行越障和减震工作时车轮的运动轨迹远离车轮的转向中轴，容易影响所述行走装置及机器人的行走方向以及角度。
54.请再次参阅图2及图5，图5是本技术实施方式提供的一种行走装置的结构示意图三。所述行走装置1还包括转向电机15，所述转向电机15的动力输出轴连接所述支撑部113，以带动所述支撑部113进行转向，从而带动所述行走轮13进行转向，所述第一转轴123与所述第一中轴131之间的垂直距离为第一距离d1，所述第一转轴123与所述动力输出轴之间的垂直距离为第二距离d2，所述第一距离d1与所述第二距离d2之间的差值的绝对值小于或等于5mm。
55.具体地，在本实施方式中，所述转向电机15设于所述支撑部113背离所述行走轮13的表面。
56.所述第一转轴123与所述第一中轴131之间的垂直距离为第一距离d1，所述第一转轴123与所述动力输出轴之间的垂直距离为第二距离d2，在本实施方式中，所述第一距离d1等于所述第二距离d2，所述第一距离d1与所述第二距离d2的具体尺寸可以根据所述行走装置1及所述移动机器人1000的规格类型作出调整，本技术对此不作限定。
57.举例而言，在本实施方式中，当所述行走轮13遇到障碍物且发生位移时，所述行走轮13带动所述第一中轴131在竖直及水平方向皆发生位移，所述第一中轴131在水平方向发生位移仅2.23mm，所述第一中轴131在竖直方向发生的位移能够达到18mm，能够最大程度的使得所述行走轮13的所述第一中轴131在遇到障碍物时不偏离所述转向电机15的所述动力输出轴过远，使得所述移动机器人1000的行走方向能够不偏离预设方向。
58.所述第一距离d1与所述第二距离d2之间的差值的绝对值小于或等于5mm，可选地，所述第一距离d1与所述第二距离d2之间的差值的绝对值可以为0.5mm、或1mm、或1.2mm、或1.8mm、或2mm、或3.6mm、或4.7mm、或5mm或处于0mm-5mm内的其他数值。
59.请参阅图2及图6，图6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。所述第一减震组件14包括第一限位件141、第二限位件142及第一弹性件143，所述第一弹性件143套设于所述第一限位件141且抵持所述第一限位件141，所述第二限位件142位于所述第一弹性件143背离所述第一分支111的端部且抵持所述第一弹性件143，所述第二限位件142可滑动套接所述第一限位件141，所述第二限位件142可沿靠近或背离所述第一限位件141的方向滑动；当所述第二限位件142沿靠近或背离所述第一限位件141的方向移动时，所述第一限位件141与所述第二限位件142配合使所述第一弹性件143发生弹性形变，以起到减震作用。
60.可选地，所述第一弹性件143包括但不限于为减震弹簧。
61.在上述所述行走装置1的描述中，若所述第一减震组件14的至少部分发生压缩时，则应理解为所述第二限位件142沿靠近所述第一限位件141的方向滑动，使得所述第一弹性件143发生压缩；若所述第一减震组件14的至少部分发生拉伸时，则应理解为所述第二限位件142沿背离所述第一限位件141的方向滑动，使得所述第一弹性件143发生拉伸。
62.所述第一限位件141包括相连所述第一限位部1411及限位柱1412，所述第一限位部1411背离所述限位柱1412的端部可转动连接所述第一分支111，所述限位柱1412用于套设所述第一弹性件143，所述第二限位件142包括限位槽1421，所述限位柱1412背离所述第一限位部1411的端部可滑动穿设于所述限位槽1421，所述限位柱1412与所述限位槽1421配合，用于使所述第二限位件142可滑动连接于所述第一限位件141。
63.所述限位柱1412背离所述第一限位部1411的端部可滑动穿设于所述限位槽1421，所述限位槽1421的径向尺寸对应所述限位柱1412的径向尺寸。所述限位柱1412可用于套设所述第一弹性件143，避免所述第一弹性件143在发生弹性形变时位置发生改变。
64.请参阅图1及图7，图7是本技术实施方式提供的一种行走装置的结构示意图四。所述行走装置1还包括与支撑部113弯折相连的第二分支112、第二摆动件16以及第二减震组件17。所述第二分支112与所述第一分支111分别设于所述行走轮13的两侧。所述第二摆动件16可转动连接所述第二分支112背离所述支撑部113的端部，所述第一中轴131穿设于所
述第一摆动件12。所述第二减震组件17与所述第二分支112及所述第二摆动件16设置于所述行走轮13的同一侧，所述第二减震组件17的一端可转动连接所述第二分支112靠近所述支撑部113的端部，所述第二减震组件17的另一端可转动连接所述第二摆动件16背离所述第二分支112的端部。所述第二减震组件17可发生弹性形变，以实现减震功能。
65.所述第二分支112、所述第二摆动件16以及所述第二减震组件17之间的连接关系以及结构特征皆与上述所述第一分支111、所述第一摆动件12以及所述第一减震组件14之间的连接关系以及结构特征相同，本技术在此不再赘述。
66.所述第一分支111、所述第一摆动件12以及所述第一减震组件14与所述第二分支112、所述第二摆动件16以及所述第二减震组件17分别设于所述行走轮13的两侧，能够对障碍物带来的冲击力或自身带来的重力进行分散，进而更大程度的增加所述行走装置1遇到障碍物时所述行走装置1的减震效果以及所述移动机器人1000整体的稳定性。
67.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。