CN110978922A - 一种轮式机器人的多级独立悬架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮式机器人的多级独立悬架结构,包括悬架固定架和悬架支撑座;悬架支撑座通过多级悬架结构与悬架固定架固定连接;多级悬架结构包括至少两级悬架,相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构,一级悬架与悬架固定架固定连接,末级悬架与悬架支撑座连接;每级悬架包括弹性元件和至少一个导向机构;各级悬架的弹性元件刚度依次降低。本发明多级独立悬架结构的载重会递级传递,不同刚度弹性元件的变形量不同,从而提高车轮对地面不平度的适应性和越障性;本发明可以实现轮式机器人在空载和重载两种情况下,机器人的整体高度保持不变或微小变化,这样有利于直接潜入轿车、工装车等底部较低的设备。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域,尤其涉及一种轮式机器人的多级独立悬架结构。
背景技术
目前高负载的轮式机器人由于悬架的单一,不能根据路面情况的不同,提高车轮对地面不平度的适应性和越障性;而且由于悬架尺寸限制,整车高度比较高,很难做到超薄;并在空载和重载两种情况下,轮式机器人很难做到整体高度保持不变或微小变化,导致无法直接潜入轿车、工装车等底部较低的设备,进行运输、搬运。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种轮式机器人的多级独立悬架结构。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种轮式机器人的多级独立悬架结构,包括悬架固定架和悬架支撑座;悬架支撑座通过多级悬架结构与悬架固定架固定连接;多级悬架结构包括至少两级悬架,相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构,一级悬架与悬架固定架固定连接,末级悬架与悬架支撑座连接,且末级悬架与车轮配合。
进一步地,每级悬架包括弹性元件和至少一个导向机构,通过导向机构实现上下伸缩运动。
进一步地,导向机构通过滑动元件与导向轴配合实现,或者通过导轨与滑块配合实现。
进一步地,滑动元件采用直线轴承、滑动轴承或耐磨材料。
进一步地,一级悬架具有预压结构,为其弹性元件提供初始压力,能够对弹性元件进行预紧,调节多级独立悬架结构的初始高度。
进一步地,预压结构通过螺钉与螺母座配合实现。
进一步地,从一级悬架到末级悬架的弹性元件的刚度依次降低。
进一步地,过渡结构通过导轨与滑块配合实现。
进一步地,末级悬架直接安装在车轮的机架上。
进一步地,悬架固定架为机器人载重板,或者悬架固定架上安装机器人载重板。
本发明的有益效果是:本发明的多级独立悬架结构的载重会递级传递,不同刚度弹性元件的变形量不同,利用变形量的不同来提高车轮对地面不平度的适应性和越障性;本发明的多级独立悬架结构应用于轮式机器人,可以实现轮式机器人在空载和重载两种情况下,机器人的整体高度保持不变或微小变化,这样有利于直接潜入轿车、工装车等底部较低的设备;尤其可用于超薄轮式机器人。
附图说明
图1为本发明一种多级独立悬架结构示意图;
图2为本发明一种轮式机器人的多级独立悬架结构示意图;
图3为本发明多级独立悬架结构视角1;
图4为本发明多级独立悬架结构视角2;
图5为本发明一级悬架结构剖视图;
图6为本发明末级悬架结构剖视图;
图中,悬架支撑座1、机架2、一级悬架3、末级悬架4、压缩件5、机器人载重板6、过渡结构7、一级弹簧8、一级导向机构9、直线轴承10、导向轴11、螺钉12、螺母座13、导轨14、滑块15、末级弹簧16、末级导向机构17、车轮18。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,本发明提供一种轮式机器人的多级独立悬架结构,包括悬架固定架和悬架支撑座;悬架支撑座通过多级悬架结构与悬架固定架固定连接;多级悬架结构包括至少两级悬架,相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构,一级悬架与悬架固定架固定连接,末级悬架与悬架支撑座连接,且末级悬架与车轮配合。每级悬架包括弹性元件和至少一个导向机构,通过导向机构实现上下伸缩运动。
如图2-6所示,本实施例以两级悬架结构为例。
如图2所示,本实施例中,一级悬架3通过压缩件5固定连接在机器人载重板6上,相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构7,末级悬架4安装在车轮18的机架2上。
如图3、4所示,本实施例中,一级悬架3选用一级弹簧8和两个一级导向机构9的组合方式;一级弹簧8采用模具弹簧,内置在悬架支撑座1中,压缩件5用于压缩一级弹簧8,两个一级导向机构9均采用直线轴承10和导向轴11组合的方式,如图5所示,直线轴承10嵌入安装在悬架支撑座1的两侧,导向轴11一端伸入直线轴承10中,另一端与压缩件5固定连接,一级悬架3可以通过螺钉12和螺母座13配合的方式对一级弹簧8进行预紧,调节多级独立悬架结构的初始高度。
如图4所示,本实施例中,过渡结构7包括两个导轨14和滑块15,两个导轨14安装在车轮18的机架2上,滑块15安装在一级悬架3的悬架支撑座1上。
如图6所示,本实施例中,末级悬架4包括末级弹簧16和两个末级导向机构17,末级弹簧16采用模具弹簧,两个末级导向机构17均采用直线轴承和导向轴组合的方式。
多级悬架的弹性元件的刚度依次降低,载重后重量会通过一级悬架依次传递,传递到末级悬架,一级悬架的弹簧会锁定一个初始压力,弹簧不变化或变化比较小,二级到末级悬架的弹簧会有一定的压缩量,运动过程中多级悬架配合实现驱动轮上跳、下跳动作。
本发明不仅局限于上述具体实施方式,本领域一般技术人员根据本发明公开的内容,可以采用其它多种具体实施方案实施本发明。因此,凡是采用本发明的设计结构和思路,做一些简单的变化或更改的设计,都落入本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,包括悬架固定架和悬架支撑座;所述悬架支撑座通过多级悬架结构与悬架固定架固定连接;所述多级悬架结构包括至少两级悬架,相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构,一级悬架与悬架固定架固定连接,末级悬架与悬架支撑座连接,且末级悬架与车轮配合。
2.根据权利要求1所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,每级悬架包括弹性元件和至少一个导向机构,通过导向机构实现上下伸缩运动。
3.根据权利要求2所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,所述导向机构通过滑动元件与导向轴配合实现,或者通过导轨与滑块配合实现。
4.根据权利要求3所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,所述滑动元件采用直线轴承、滑动轴承或耐磨材料。
5.根据权利要求2所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,所述一级悬架具有预压结构,为其弹性元件提供初始压力,能够对弹性元件进行预紧,调节多级独立悬架结构的初始高度。
6.根据权利要求5所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,所述预压结构通过螺钉与螺母座配合实现。
7.根据权利要求2所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,从一级悬架到末级悬架的弹性元件的刚度依次降低。
8.根据权利要求1所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,所述过渡结构通过导轨与滑块配合实现。
9.根据权利要求1所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,所述末级悬架直接安装在车轮的机架上。
10.根据权利要求1所述的一种轮式机器人的多级独立悬架结构,其特征在于,所述悬架固定架为机器人载重板,或者悬架固定架上安装机器人载重板。
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