CN207311597U - 一种前轮转向结构以及行走机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种前轮转向结构以及行走机器人，涉及机器人技术领域。该前轮转向结构包括机架、转向舵机、两个连接组件和两个前轮组件。转向舵机安装于机架上，且分别与两个连接组件连接，每个连接组件与一个前轮组件连接，前轮组件安装于机架上，且与机架转动连接，转向舵机与第一带轮连接，第一带轮通过传动带与第二带轮连接，第二带轮与前轮组件连接。与现有技术相比，本实用新型提供的前轮转向结构由于采用了分别与两个第一带轮连接的转向舵机以及与第二带轮连接的前轮组件，所以能够实现转向舵机同时带动两个前轮组件转动，转向灵活，移动轻便快捷，能够精准的到达目标位置，增强用户的体验感，实用性强。

Description

一种前轮转向结构以及行走机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种前轮转向结构以及行走机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

目前，机器人都是利用底部的行走轮进行移动，行走轮在驱动装置的带动下发生转动。驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制***发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等驱动装置。

发明人研究发现，现在的机器人结构复杂，在移动的过程中转向笨拙缓慢，不够灵活，经常会发生移动到目标位置不准确的情况。

有鉴于此，设计制造出一种轻便灵活的前轮转向结构以及行走机器人特别是在机器人生产中显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种前轮转向结构，结构简单，转向灵活，移动轻便快捷，能够精准的到达目标位置，增强用户的体验感，实用性强。

本实用新型的另一目的在于提供一种行走机器人，结构简单，转向灵活，移动轻便快捷，能够精准的到达目标位置，增强用户的体验感，实用性强，性价比高。

本实用新型是采用以下的技术方案来实现的。

一种前轮转向结构，包括机架、转向舵机、两个连接组件和两个前轮组件，转向舵机安装于机架上，且分别与两个连接组件连接，每个连接组件与一个前轮组件连接，前轮组件安装于机架上，且与机架转动连接；连接组件包括第一带轮、第二带轮和传动带，转向舵机与第一带轮连接，第一带轮通过传动带与第二带轮连接，第二带轮与前轮组件连接。

进一步地，转向舵机包括电机本体和两个输出轴，电机本体分别与两个输出轴连接，每个输出轴与一个第一带轮连接，第一带轮套设于输出轴外，且与输出轴固定连接。

进一步地，第一带轮的直径小于第二带轮的直径。

进一步地，前轮组件包括转向轴、支撑架和前轮本体，转向轴穿过机架，且与机架转动连接，转向轴的一端伸入第二带轮内，且与第二带轮固定连接，转向轴的另一端与支撑架连接，前轮本体安装于支撑架内，且与支撑架转动连接。

进一步地，支撑架包括第一支撑杆、第二支撑杆和连接杆，第一支撑杆通过连接杆与第二支撑杆连接，第一支撑杆、连接杆和第二支撑杆组合形成U形空间，转向轴与连接杆连接，前轮本体安装于U形空间内。

进一步地，第一支撑杆远离连接杆的一端设置有第一通孔，第二支撑杆远离连接杆的一端设置有第二通孔，前轮本体的中心设置有中心孔，转动轴依次穿过第一通孔、中心孔和第二通孔。

进一步地，前轮组件还包括减震座，减震座套设于转向轴上，减震座的一端与支撑架抵接，另一端选择性地与机架抵接。

进一步地，前轮转向结构还包括充电台，充电台可拆卸地安装于机架的前侧。

进一步地，前轮转向结构还包括散热风扇，散热风扇安装于充电台和机架之间。

一种行走机器人，包括前轮转向结构和机器人本体，前轮转向结构包括机架、转向舵机、两个连接组件和两个前轮组件，机架与机器人本体连接，转向舵机安装于机架上，且分别与两个连接组件连接，每个连接组件与一个前轮组件连接，前轮组件安装于机架上，且与机架转动连接；连接组件包括第一带轮、第二带轮和传动带，转向舵机与第一带轮连接，第一带轮通过传动带与第二带轮连接，第二带轮与前轮组件连接。

本实用新型提供的前轮转向结构以及行走机器人具有以下有益效果：

本实用新型提供的前轮转向结构，在需要转向时，转向舵机启动，分别带动两个第一带轮同向同速转动，一个第一带轮通过一个传动带带动一个第二带轮转动，另一个第一带轮通过另一个传动带带动另一个第二带轮转动，使得两个第二带轮同向同速转动，从而带两个前轮组件同向同速转动，实现快速转向。与现有技术相比，本实用新型提供的前轮转向结构由于采用了分别与两个第一带轮连接的转向舵机以及与第二带轮连接的前轮组件，所以能够实现转向舵机同时带动两个前轮组件转动，转向灵活，移动轻便快捷，能够精准的到达目标位置，增强用户的体验感，实用性强。

本实用新型提供的行走机器人，包括前轮转向结构，结构简单，够实现转向舵机同时带动两个前轮组件转动，转向灵活，移动轻便快捷，能够精准的到达目标位置，增强用户的体验感，实用性强，性价比高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的行走机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的前轮转向结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的前轮转向结构中前轮组件的结构示意图；

图4为图3中支撑架与前轮本体连接的结构示意图。

图标：10-行走机器人；100-前轮转向结构；110-机架；120-转向舵机；121-电机本体；123-输出轴；130-连接组件；131-第一带轮；133-第二带轮；135-传动带；140-前轮组件；141-转向轴；143-支撑架；1431-第一支撑杆；1432-第一通孔；1433-第二支撑杆；1434-第二通孔；1435-连接杆；1437-U形空间；145-前轮本体；1451-中心孔；147-减震座；150-充电台；160-散热风扇；170-转动轴；200-机器人本体。

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，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参照图1，本实用新型实施例提供了一种行走机器人10，用于协助或取代用户的工作。其结构简单，转向灵活，移动轻便快捷，能够精准的到达目标位置，增强用户的体验感，实用性强，性价比高。该行走机器人10包括前轮转向结构100和机器人本体200。机器人本体200安装于前轮转向结构100上，以实现一些功能，协助或取代用户的工作。前轮转向结构100用于在行走机器人10移动的过程中实现行走机器人10快速灵活的转向。

请参照图2，前轮转向结构100包括机架110、转向舵机120、两个连接组件130、两个前轮组件140、充电台150和散热风扇160。机架110与机器人本体200连接，以带动机器人本体200发生位移，从而实现特定的功能。转向舵机120安装于机架110上，且分别与两个连接组件130连接，以带动两个连接组件130转动。每个连接组件130与一个前轮组件140连接，以带动两个前轮组件140转动。前轮组件140安装于机架110上，且与机架110转动连接，前轮组件140与地面抵接，以实现机架110相对于地面的移动。充电台150可拆卸地安装于机架110的前侧，便于维修与更换，用户可通过充电台150向整个行走机器人10进行充电。散热风扇160安装于充电台150和机架110之间，以对充电台150充电时产生的热量进行吹散，降低充电台150的温度，提高整个前轮转向结构100的安全系数。

连接组件130包括第一带轮131、第二带轮133和传动带135。转向舵机120与第一带轮131连接，第一带轮131通过传动带135与第二带轮133连接，第二带轮133与前轮组件140连接，实现转向舵机120通过带传动带135动前轮组件140发生转动，从而实现转向。

本实施例中，传动带135为平带，但并不仅限于此，传动带135也可以为V型带，对传动带135的形状不作具体限定，但凡能够实现第一带轮131通过传动带135带动第二带轮133转动的传动带135的形状均在本实用新型的保护范围之内。

值得注意的是，本实施例中，第一带轮131的直径小于第二带轮133的直径，由于第一带轮131、传动带135和第二带轮133的线速度相等，所以第一带轮131的角速度小于第二带轮133的角速度，即第一带轮131转动较小的角度能够带动第二带轮133转动较大的角度，这样一来，只需要转向舵机120转动较小的角度便可以实现前轮组件140的转向，转向更加灵活快捷，增强用户的体验感。但并不仅限于此，对第一带轮131的直径大小和第二带轮133的直径大小不作具体限定，第一带轮131的直径也可以等于第二带轮133的直径，第一带轮131的直径也可以大于第二带轮133的直径。

转向舵机120包括电机本体121和两个输出轴123。电机本体121分别与两个输出轴123连接，两个输出轴123的转向和转速相同，每个输出轴123与一个第一带轮131连接。第一带轮131套设于输出轴123外，且与输出轴123固定连接，输出轴123转动带动第一带轮131发生转动。

请参照图3，前轮组件140包括转向轴141、支撑架143、前轮本体145和减震座147。转向轴141穿过机架110，且与机架110转动连接。转向轴141的一端伸入第二带轮133内，且与第二带轮133固定连接，转向轴141的另一端与支撑架143连接，以实现第二带轮133转动带动支撑架143的转动。前轮本体145安装于支撑架143内，且与支撑架143转动连接，以实现与地面的滚动。减震座147套设于转向轴141上，减震座147的一端与支撑架143抵接，另一端选择性地与机架110抵接，以对支撑架143产生的震动进行减缓消除。

请参照图4，支撑架143包括第一支撑杆1431、第二支撑杆1433和连接杆1435。第一支撑杆1431通过连接杆1435与第二支撑杆1433连接，形成支撑架143的整体结构。第一支撑杆1431、连接杆1435和第二支撑杆1433组合形成U形空间1437，转向轴141与连接杆1435连接，减震座147的一端与连接杆1435抵接。前轮本体145安装于U形空间1437内，并与地面抵接，以实现行走机器人10的位移以及转向。

第一支撑杆1431远离连接杆1435的一端设置有第一通孔1432，第二支撑杆1433远离连接杆1435的一端设置有第二通孔1434，前轮本体145的中心设置有中心孔1451。转动轴170依次穿过第一通孔1432、中心孔1451和第二通孔1434，以实现前轮本体145相对于支撑架143的转动。

本实用新型实施例提供的前轮转向结构100，在需要转向时，转向舵机120启动，分别带动两个第一带轮131同向同速转动，一个第一带轮131通过一个传动带135带动一个第二带轮133转动，另一个第一带轮131通过另一个传动带135带动另一个第二带轮133转动，使得两个第二带轮133同向同速转动，从而带两个前轮组件140同向同速转动，实现快速转向。与现有技术相比，本实用新型提供的前轮转向结构100由于采用了分别与两个第一带轮131连接的转向舵机120以及与第二带轮133连接的前轮组件140，所以能够实现转向舵机120同时带动两个前轮组件140转动，转向灵活，移动轻便快捷，能够精准的到达目标位置，增强用户的体验感，实用性强，使行走机器人10移动更加灵活，受到用户的欢迎。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种前轮转向结构，其特征在于，包括机架、转向舵机、两个连接组件和两个前轮组件，所述转向舵机安装于所述机架上，且分别与两个所述连接组件连接，每个所述连接组件与一个所述前轮组件连接，所述前轮组件安装于所述机架上，且与所述机架转动连接；

所述连接组件包括第一带轮、第二带轮和传动带，所述转向舵机与所述第一带轮连接，所述第一带轮通过所述传动带与所述第二带轮连接，所述第二带轮与所述前轮组件连接。

2.根据权利要求1所述的前轮转向结构，其特征在于，所述转向舵机包括电机本体和两个输出轴，所述电机本体分别与两个所述输出轴连接，每个所述输出轴与一个所述第一带轮连接，所述第一带轮套设于所述输出轴外，且与所述输出轴固定连接。

3.根据权利要求1所述的前轮转向结构，其特征在于，所述第一带轮的直径小于所述第二带轮的直径。

4.根据权利要求1所述的前轮转向结构，其特征在于，所述前轮组件包括转向轴、支撑架和前轮本体，所述转向轴穿过所述机架，且与所述机架转动连接，所述转向轴的一端伸入所述第二带轮内，且与所述第二带轮固定连接，所述转向轴的另一端与所述支撑架连接，所述前轮本体安装于所述支撑架内，且与所述支撑架转动连接。

5.根据权利要求4所述的前轮转向结构，其特征在于，所述支撑架包括第一支撑杆、第二支撑杆和连接杆，所述第一支撑杆通过所述连接杆与所述第二支撑杆连接，所述第一支撑杆、所述连接杆和所述第二支撑杆组合形成U形空间，所述转向轴与所述连接杆连接，所述前轮本体安装于所述U形空间内。

6.根据权利要求5所述的前轮转向结构，其特征在于，所述第一支撑杆远离所述连接杆的一端设置有第一通孔，所述第二支撑杆远离所述连接杆的一端设置有第二通孔，所述前轮本体的中心设置有中心孔，转动轴依次穿过所述第一通孔、所述中心孔和所述第二通孔。

7.根据权利要求4所述的前轮转向结构，其特征在于，所述前轮组件还包括减震座，所述减震座套设于所述转向轴上，所述减震座的一端与所述支撑架抵接，另一端选择性地与所述机架抵接。

8.根据权利要求1所述的前轮转向结构，其特征在于，所述前轮转向结构还包括充电台，所述充电台可拆卸地安装于所述机架的前侧。

9.根据权利要求8所述的前轮转向结构，其特征在于，所述前轮转向结构还包括散热风扇，所述散热风扇安装于所述充电台和所述机架之间。

10.一种行走机器人，其特征在于，包括前轮转向结构和机器人本体，所述前轮转向结构包括机架、转向舵机、两个连接组件和两个前轮组件，所述机架与所述机器人本体连接，所述转向舵机安装于所述机架上，且分别与两个所述连接组件连接，每个所述连接组件与一个所述前轮组件连接，所述前轮组件安装于所述机架上，且与所述机架转动连接；

所述连接组件包括第一带轮、第二带轮和传动带，所述转向舵机与所述第一带轮连接，所述第一带轮通过所述传动带与所述第二带轮连接，所述第二带轮与所述前轮组件连接。