CN209176811U - 一种杠杆式机器人悬架结构、机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种杠杆式机器人悬架结构、机器人，杠杆式机器人悬架结构包括：驱动轮组件、杠杆式悬架机构和万向轮；杠杆式悬架机构包括悬架板、轴承组件和弹性件；悬架板沿其自身延展方向依次包括驱动轮安装段、轴承安装段和万向轮安装段；轴承安装段通过轴承组件设于机器人的车架，使得轴承组件形成驱动轮安装段和万向轮安装段的杠杆支点，驱动轮安装段和万向轮安装段的转动所在平面均与高度方向平行；弹性件的一端与驱动轮安装段连接，弹性件的另一端与车架连接。本实用新型机器人的驱动轮和万向轮能够顺应地势的改变而持续改变，倾斜过程平稳、顺畅，不会出现一头栽倒的现象，噪音小且柔性接触，对机器人的结构件伤害小。

Description

一种杠杆式机器人悬架结构、机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤指一种杠杆式机器人悬架结构、机器人。

背景技术

由于现有的机器人悬架只针对驱动轮，导致机器人在过坎、过障及爬坡、下坡等特殊工况时，机器人的倾斜的角度非常大(相同尺寸及轮子部居的机器人，如过2CM台阶时，驱动轮悬架机器人整体倾斜1.6度)，使得设置驱动轮悬架的机器人如过坎时前万向轮会一头栽下去，噪音大；且由于是硬接触，对机器人的结构件伤害大，降低了机器人的使用寿命，增加了客户的使用成本。因此，怎样提供一种降低机器人在特殊工况下的倾斜角度的悬架结构是本领域人员亟待解决的难题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种杠杆式机器人悬架结构、机器人，机器人的驱动轮和万向轮在杠杆原理和弹性件的作用下，能够顺应地势的改变而持续改变，整个过程更为平稳和顺畅，不会出现一头栽倒的现象，噪音小且柔性接触，对机器人的结构件伤害小，成本低且易于实现。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种杠杆式机器人悬架结构，包括：

驱动轮组件、杠杆式悬架机构和万向轮；

所述杠杆式悬架机构包括悬架板、轴承组件和弹性件；

所述悬架板沿其自身延展方向依次包括驱动轮安装段、轴承安装段和万向轮安装段；

所述轴承安装段通过所述轴承组件设于机器人的车架，使得所述轴承组件形成所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的杠杆支点，所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的转动所在平面均与高度方向平行；

所述弹性件的一端与所述驱动轮安装段连接，所述弹性件的另一端与所述车架连接。

本技术方案中，本悬架结构在实际应用中，实现车架(即车体)支撑的为杠杆支点，而驱动轮组件和万向轮设置于杠杆支点的两端并沿车体行进方向布置，从而形成杠杆式悬架结构，使得驱动轮和万向轮可绕杠杆支点做旋转运动，在加上设置于驱动轮端的弹性件拉伸作用；进而使得驱动轮和万向轮无论是前进、后退、障碍(如过坎)、下坡、上坡都能顺应地势而提高车体上方的稳定性和平稳性(如当机器人朝向万向轮一侧上坡时，万向轮顺着坡度上升并贴合地面且被抬高，同时，驱动轮由于杠杆原理压向地面，同时车架在弹性件的拉伸作用下顺着地势持续将车架朝向驱动轮一侧拉向地面一侧，避免车架因地势的变化而出现瞬间倾斜冲击现象，从而保证了车架与坡度的平行性，进而提高了车体的稳定性)；由于驱动轮和万向轮在杠杆原理和弹性件的作用下，机器人能够顺应地势的改变而持续改变，整个过程更为平稳和顺畅，不会出现一头栽倒的现象，噪音小且柔性接触，对机器人的结构件伤害小，成本低且易于实现；更优的，由于杠杆原理，使得驱动轮和万向轮至少一个始终保持与地面接触，提高了机器人的抓地能力，有效避免机器人打滑现象，从而提高机器人的行走稳定性。

进一步优选地，所述驱动轮组件包括驱动轮、减速电机和固定支架；所述驱动轮与所述减速电机连接；所述减速电机与所述固定支架连接；所述固定支架与所述驱动轮安装段连接。

本技术方案中，整个驱动组件形成杠杆的一端且靠近车架的中间位置设置，从而提高了机器人底部的稳定性，改善了机器人底部的受力分布情况，使得机器人行走更为稳定。

进一步优选地，所述减速电机包括驱动电机和减速机，所述驱动电机与所述减速机连接，所述减速机与所述驱动轮连接，所述驱动电机靠近所述轴承安装段设置。

进一步优选地，所述轴承组件包括承重转轴、上压板、下压板、第一支撑板和第二支撑板；所述上压板和所述下压板沿高度方向相对设置，所述上压板与所述车架连接；所述第一支撑板和所述第二支撑板沿机器人的左右方向相对设置，所述第一支撑板的上下两端分别与所述上压板和所述下压板连接，所述第二支撑板的上下两端分别与所述上压板和所述下压板连接；所述承重转轴沿机器人的左右方向延展，且所述承重转轴的两端分别轴接于所述第一支撑板和所述第二支撑板，所述轴承安装段与所述承重转轴连接，使得所述承重转轴带动所述悬架板转动。

本技术方案中，通过上压板和下压板的设置对承重轴承进行左右限位，避免轴承组件出现左右摇摆现象，从而提高了本轴承组件的结构稳定性，保证了本轴承组件的运行的可靠性和稳定性。

进一步优选地，所述承重转轴与所述第一支撑板、所述第二支撑板之间均设有轴承。

本技术方案中，通过设置轴承来改善本悬架结构的受力情况，降低轴承组件的结构伤害度。

进一步优选地，还包括限位柱，所述限位柱设于所述万向轮安装段远离万向轮一侧的表面，所述限位柱朝向所述车架设置。

本技术方案中，限位柱的设置可进一步实现车架倾斜角度的限位，使得当弹性件的拉伸力无法缓冲车架的倾斜角度的时候，通过限位柱与车架的硬性接触阻止车架的进一步倾斜，避免车架倾斜过大而导致机器人其他结构件的冲击，值得说明的是，限位柱的长短设置可根据不同机器人行走路况进行设置。

进一步优选地，所述驱动轮安装段和所述轴承安装段呈角度设置，所述万向轮安装段和所述轴承安装段呈角度设置，使得所述悬架板成拐角结构，所述悬架板的内角朝向地面设置。

本技术方案中，悬架板的拐角设置提高了驱动轮和万向轮的抓地能力。

进一步优选地，所述驱动轮安装段、所述轴承安装段和所述万向轮安装段均为槽状结构；所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的槽口均朝向所述车架设置，且所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的侧壁设有通槽；所述轴承安装段的槽口朝向地面设置。

本技术方案中，槽状结构和通槽的设置，保证了本悬架结构的机械强度的基础上，还实现了结构的轻量化。

本实用新型还公开了一种机器人，包括：

车架以及上述任意一项所述的杠杆式机器人悬架结构；

两个所述杠杆式机器人悬架结构设于所述车架的下方并沿机器人的左右方向对称设置于所述车架的两侧；

所述杠杆式机器人悬架结构的万向轮靠近所述车架的外侧设置。

本技术方案中，本悬架结构在实际应用中，实现车架(即车体)支撑的为杠杆支点，而驱动轮组件和万向轮设置于杠杆支点的两端并沿车体行进方向布置，从而形成杠杆式悬架结构，使得驱动轮和万向轮可绕杠杆支点做旋转运动，在加上设置于驱动轮端的弹性件拉伸作用；进而使得驱动轮和万向轮无论是前进、后退、障碍(如过坎)、下坡、上坡都能顺应地势而提高车体上方的稳定性和平稳性(如当机器人朝向万向轮一侧上坡时，万向轮顺着坡度上升并贴合地面且被抬高，同时，驱动轮由于杠杆原理压向地面，同时车架在弹性件的拉伸作用下顺着地势持续将车架朝向驱动轮一侧拉向地面一侧，避免车架因地势的变化而出现瞬间倾斜冲击现象，从而保证了车架与坡度的平行性，进而提高了车体的稳定性)；由于驱动轮和万向轮在杠杆原理和弹性件的作用下，机器人能够顺应地势的改变而持续改变，整个过程更为平稳和顺畅，不会出现一头栽倒的现象，噪音小且柔性接触，对机器人的结构件伤害小，成本低且易于实现；更优的，由于杠杆原理，使得驱动轮和万向轮至少一个始终保持与地面接触，提高了机器人的抓地能力，有效避免机器人打滑现象，从而提高机器人的行走稳定性。

进一步优选地，还包括两个从动轮，所述两个从动轮设于所述车架的下方并沿机器人的左右方向对称设置于所述车架的两侧；所述从动轮靠近所述车架的外侧设置。

本技术方案中，从动轮和万向轮设置于驱动轮的两侧，使得质量较重的驱动轮组件位于机器人的中间位置，改善了机器人的受力分布情况，提高机器人行走的稳定性和平稳性。

本实用新型提供的一种杠杆式机器人悬架结构、机器人，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本实用新型中，本悬架结构在实际应用中，实现车架(即车体)支撑的为杠杆支点，而驱动轮组件和万向轮设置于杠杆支点的两端并沿车体行进方向布置，从而形成杠杆式悬架结构，使得驱动轮和万向轮可绕杠杆支点做旋转运动，在加上设置于驱动轮端的弹性件拉伸作用；进而使得驱动轮和万向轮无论是前进、后退、障碍(如过坎)、下坡、上坡都能顺应地势而提高车体上方的稳定性和平稳性；由于驱动轮和万向轮在杠杆原理和弹性件的作用下，机器人能够顺应地势的改变而持续改变，整个过程更为平稳和顺畅，不会出现一头栽倒的现象，噪音小且柔性接触，对机器人的结构件伤害小，成本低且易于实现；更优的，由于杠杆原理，使得驱动轮和万向轮至少一个始终保持与地面接触，提高了机器人的抓地能力，有效避免机器人打滑现象，从而提高机器人的行走稳定性。

2、本实用新型中，槽状结构和通槽的设置，保证了本悬架结构的机械强度的基础上，还实现了结构的轻量化。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对杠杆式机器人悬架结构、机器人的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的杠杆式机器人悬架结构的一种实施例结构示意图；

图2是本实用新型的机器人的一种实施例结构示意图；

图3是图2的***图结构示意图；

图4是本实用新型的机器人正向上坡的一种实施例结构示意图；

图5是本实用新型的机器人正向过障的一种实施例结构示意图；

图6是本实用新型的机器人正向过坎的一种实施例结构示意图；

图7是本实用新型的机器人正向下坡的一种实施例结构示意图；

图8是本实用新型的机器人反向上坡的一种实施例结构示意图；

图9是本实用新型的机器人反向过障的一种实施例结构示意图；

图10是本实用新型的机器人反向过坎的一种实施例结构示意图；

图11是本实用新型的机器人反向下坡的一种实施例结构示意图。

附图标号说明：

1.杠杆式机器人悬架结构，11.驱动轮组件，111.驱动轮，112.减速电机，113.固定支架，12.杠杆式悬架机构，121.悬架板，1211.驱动轮安装段，1212.轴承安装段，1213.万向轮安装段，1214.通槽，122.轴承组件，1221.承重转轴，1222.上压板，1223.下压板，1224.第一支撑板，1225.第二支撑板，1226.轴承，123.弹性件，13.万向轮，14.限位柱，2.车架，3.从动轮。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，需要说明的是，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，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。

在实施例一中，如图1-3所示，一种杠杆式机器人悬架结构，包括：驱动轮组件11、杠杆式悬架机构12和万向轮13；杠杆式悬架机构12包括悬架板121、轴承组件122和弹性件123；悬架板121沿其自身延展方向依次包括驱动轮安装段1211、轴承安装段1212和万向轮安装段1213；轴承安装段1212通过轴承组件122设于机器人的车架2，使得轴承组件122形成驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的杠杆支点，驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的转动所在平面均与高度方向平行；弹性件123的一端与驱动轮安装段1211连接，弹性件123的另一端与车架2连接。在实际应用中，实现车架2(即车体)支撑的为杠杆支点，而驱动轮组件11和万向轮13设置于杠杆支点的两端并沿车体行进方向布置，从而形成杠杆式悬架结构，使得驱动轮111和万向轮13可绕杠杆支点做旋转运动，在加上设置于驱动轮111端的弹性件123拉伸作用；进而使得驱动轮111和万向轮13无论是前进、后退、障碍(如过坎)、下坡、上坡都能顺应地势而提高车体上方的稳定性和平稳性；由于驱动轮111和万向轮13在杠杆原理和弹性件123的作用下，机器人能够顺应地势的改变而持续改变，整个过程更为平稳和顺畅，不会出现一头栽倒的现象，噪音小且柔性接触，对机器人的结构件伤害小，成本低且易于实现；更优的，由于杠杆原理，使得驱动轮111和万向轮13至少一个始终保持与地面接触，提高了机器人的抓地能力，有效避免机器人打滑现象，从而提高机器人的行走稳定性。

在实施例二中，如图1-3所示，在实施例一的基础上，驱动轮组件11包括驱动轮111、减速电机112和固定支架113；驱动轮111与减速电机112连接；减速电机112与固定支架113连接；固定支架113与驱动轮111安装段连接。优选地，减速电机112包括驱动电机和减速机，驱动电机与减速机连接，减速机与驱动轮111连接，驱动电机靠近轴承安装段1212设置。优选地，驱动轮安装段1211和轴承安装段1212呈角度设置，万向轮安装段1213和轴承安装段1212呈角度设置，使得悬架板121成拐角结构，悬架板121的内角朝向地面设置。优选地，拐角结构形成的内角的角度范围优选为120-160°。优选地，驱动轮安装段1211、轴承安装段1212和万向轮安装段1213均为槽状结构；驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的槽口均朝向车架2设置，且驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的侧壁设有通槽1214；轴承安装段1212的槽口朝向地面设置。

在实施例三中，如图1-3所示，在实施例一或二的基础上，轴承组件122包括承重转轴1221、上压板1222、下压板1223、第一支撑板1224和第二支撑板1225；上压板1222和下压板1223沿高度方向相对设置，上压板1222与车架2连接；第一支撑板1224和第二支撑板1225沿机器人的左右方向相对设置，第一支撑板1224的上下两端分别与上压板1222和下压板1223连接，第二支撑板1225的上下两端分别与上压板1222和下压板1223连接；承重转轴1221沿机器人的左右方向延展，且承重转轴1221的两端分别轴接于第一支撑板1224和第二支撑板1225，轴承安装段1212与承重转轴1221连接，使得承重转轴1221带动悬架板121转动。优选地，承重转轴1221与第一支撑板1224、第二支撑板1225之间均设有轴承1226。优选地，轴承1226可为深沟球轴承、滚珠轴承等。优选地，还包括限位柱14，限位柱14设于万向轮安装段1213远离万向轮13一侧的表面，限位柱14朝向车架2设置。值得说明的是，当车架2朝向万向轮13倾斜过大的角度时，限位柱14可抵接于车架2，限位柱14的长短设置可根据不同机器人行走路况进行设置。当然，当车架2轻微倾斜时，限位柱14优选不与车架2接触。在实际应用中，轴承安装段1212与承重转轴1221、第一支撑板1224和下压板1223、第一支撑板1224和下压板1223、第二支撑板1225和下压板1223、第二支撑板1225和下压板1223、减速电机112和固定支架113、弹性件123和驱动轮安装段1211、上压板1222和车架2均优选可拆卸式连接，如通过螺栓、螺丝等。

在实施例四中，如图1-11所示，一种机器人，包括：车架2以及上述任意一项所述的杠杆式机器人悬架结构1；杠杆式机器人悬架结构1包括驱动轮组件11、杠杆式悬架机构12和万向轮13；杠杆式悬架机构12包括悬架板121、轴承组件122和弹性件123；悬架板121沿其自身延展方向依次包括驱动轮安装段1211、轴承安装段1212和万向轮安装段1213；轴承安装段1212通过轴承组件122设于机器人的车架2，使得轴承组件122形成驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的杠杆支点，驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的转动所在平面均与高度方向平行；弹性件123的一端与驱动轮安装段1211连接，弹性件123的另一端与车架2连接；两个杠杆式机器人悬架结构1设于车架2的下方并沿机器人的左右方向对称设置于车架2的两侧；杠杆式机器人悬架结构1的万向轮13靠近车架2的外侧设置。

在实施例五中，如图1-11所示，在实施例四的基础上，还包括两个从动轮3，两个从动轮3设于车架2的下方并沿机器人的左右方向对称设置于车架2的两侧；从动轮3靠近车架2的外侧设置，即沿机器人行进方向设置于从动轮3和万向轮13之间。优选地，从动轮3为万向轮。优选地，驱动轮组件11包括驱动轮111、减速电机112和固定支架113；驱动轮111与减速电机112连接；减速电机112与固定支架113连接；固定支架113与驱动轮安装段1211连接。优选地，减速电机112包括驱动电机和减速机，驱动电机与减速机连接，减速机与驱动轮111连接，驱动电机靠近轴承安装段1212设置。优选地，驱动轮安装段1211和轴承安装段1212呈角度设置，万向轮安装段1213和轴承安装段1212呈角度设置，使得悬架板121成拐角结构，悬架板121的内角朝向地面设置。优选地，拐角结构形成的内角的角度范围优选为120-160°。优选地，驱动轮安装段1211、轴承安装段1212和万向轮安装段1213均为槽状结构；驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的槽口均朝向车架2设置，且驱动轮安装段1211和万向轮安装段1213的侧壁设有通槽1214；轴承安装段1212的槽口朝向地面设置。

在实施例六中，如图1-11所示，在实施例四或五的基础上，轴承组件122包括承重转轴1221、上压板1222、下压板1223、第一支撑板1224和第二支撑板1225；上压板1222和下压板1223沿高度方向相对设置，上压板1222与车架2连接；第一支撑板1224和第二支撑板1225沿机器人的左右方向相对设置，第一支撑板1224的上下两端分别与上压板1222和下压板1223连接，第二支撑板1225的上下两端分别与上压板1222和下压板1223连接；承重转轴1221沿机器人的左右方向延展，且承重转轴1221的两端分别轴接于第一支撑板1224和第二支撑板1225，轴承安装段1212与承重转轴1221连接，使得承重转轴1221带动悬架板121转动。优选地，承重转轴1221与第一支撑板1224、第二支撑板1225之间均设有轴承1226。优选地，轴承1226可为深沟球轴承、滚珠轴承等。优选地，还包括限位柱14，限位柱14设于万向轮安装段1213远离万向轮13一侧的表面，限位柱14朝向车架2设置。值得说明的是，当车架2朝向万向轮13倾斜过大的角度时，限位柱14可抵接于车架2，限位柱14的长短设置可根据不同机器人行走路况进行设置。当然，当车架2轻微倾斜时，限位柱14优选不与车架2接触。在实际应用中，轴承安装段1212与承重转轴1221、第一支撑板1224和下压板1223、第一支撑板1224和下压板1223、第二支撑板1225和下压板1223、第二支撑板1225和下压板1223、减速电机112和固定支架113、弹性件123和驱动轮安装段1211、上压板1222和车架2均优选可拆卸式连接，如通过螺栓、螺丝等。

在机器人正常行走过程中，机器人的重力主要通过承重轴承和悬架板121分布到驱动轮111和万向轮13，以及从动轮3上，此时弹性件123可处于正常伸展状态，也可为压缩状态。弹性件123也可为减震器等。

如图4所示，当机器人朝向万向轮13一侧上坡(本实施定义为正向上坡，但不完全代表实际情况)时，由于地势的上升，机器人的车架2会反向向下倾斜，此时，万向轮13顺着坡度上升并贴合地面且被抬高，同时，驱动轮111由于杠杆原理压向地面，车架2压向弹性件123，弹性件123被压缩，但弹性件123的弹性力会反作用于车架2使得车架2的倾斜角度降低(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)，避免车架2因地势的变化而出现瞬间倾斜冲击现象，从而保证了车架2与坡度的平行性，进而提高了车体的稳定性；而驱动轮111此时在弹性间的压力作用下提高了驱动轮111的抓地能力。

如图5所示，当机器人朝向万向轮13一侧过障(正向过障)时，当万向轮13因障碍而出现向上颠簸时，此时，在杠杆原理的作用下，驱动轮111被压向地面，此时的弹性件123被拉伸，但车架2并不会因弹性件123的拉伸而发生很大倾斜；当驱动轮111随后过障时，万向轮13被压向地面，此时弹性件123被压缩，但车架2并不会因弹性件123的压缩而发生很大倾斜(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)；降低了车架2的倾斜角度。实验表明，相同尺寸及轮子的机器人，在过2CM台阶时，驱动轮111悬架机器人整体倾斜1.6°，而用杠杆式悬架机器人过2CM台阶时，机器人的整体只倾斜1°。

如图6所示，当机器人朝向万向轮13一侧过坎(正向过坎)时，当万向轮13因坎而出现向下颠簸时，此时，在杠杆原理的作用下，万向轮13内陷坎内，此时的弹性件123被拉伸，但车架2并不会因弹性件123的拉伸而发生很大倾斜(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)；当驱动轮111随后过坎时，弹性件123被拉伸，但车架2并不会因弹性件123的拉伸而发生很大倾斜(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)；降低了车架2的倾斜角度。

如图7所示，当机器人朝向万向轮13一侧下坡(正向下坡)时，由于地势的下降，机器人的车架2会正向向下倾斜，此时，万向轮13顺着坡度下降并贴合地面，同时，驱动轮111压向弹性件123，弹性件123被压缩，但弹性件123的弹性力会反作用于驱动轮111，提高了驱动轮111的抓地能力，避免机器人打滑；且由于弹性件123的压缩，使得车架2的倾斜角度降低(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)，避免车架2因地势的变化而出现瞬间倾斜冲击现象，从而保证了车架2与坡度的平行性，进而提高了车体的稳定性。

如图8所示，当机器人朝向驱动轮111一侧上坡(本实施定义为反向上坡，但不完全代表实际情况)时，由于地势的上升，机器人的车架2会正向向下倾斜，此时，驱动轮111顺着坡度上升并贴合地面且被抬高，同时，万向轮13由于杠杆原理压向地面，此时弹性件123被拉伸，但弹性件123的弹性力会反作用于车架2使得车架2的倾斜角度降低，避免车架2因地势的变化而出现瞬间倾斜冲击现象(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)，从而保证了车架2与坡度的平行性，进而提高了车体的稳定性；而驱动轮111此时在弹性间的压力作用下提高了驱动轮111的抓地能力。

如图9所示，当机器人朝向驱动轮111一侧过障(反向过障)时，当驱动轮111因障碍而出现向上颠簸时，此时，在杠杆原理的作用下，万向轮13被压向地面，此时的弹性件123被压缩，但车架2并不会因弹性件123的压缩而发生很大倾斜(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)；当万向轮13随后过障时，驱动轮111被压向地面，此时弹性件123被拉伸，但车架2并不会因弹性件123的拉伸而发生很大倾斜(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)；降低了车架2的倾斜角度。实验表明，相同尺寸及轮子的机器人，在过2CM台阶时，驱动轮111悬架机器人整体倾斜1.6°，而用杠杆式悬架机器人过2CM台阶时，机器人的整体只倾斜1°。

如图10所示，当机器人朝向驱动轮111一侧过坎(反向过坎)时，当驱动轮111因坎而出现向下颠簸时，此时，在杠杆原理的作用下，驱动轮111内陷坎内，此时的弹性件123被拉伸，但车架2并不会因弹性件123的拉伸而发生很大倾斜(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)；当万向轮13随后过坎时，弹性件123被拉伸，但车架2并不会因弹性件123的拉伸而发生很大倾斜(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)；降低了车架2的倾斜角度。

如图11所示，当机器人朝向驱动轮111一侧下坡(反向下坡)时，由于地势的下降，机器人的车架2会反向向下倾斜，此时，驱动轮111顺着坡度下降并贴合地面，同时，车架2压向弹性件123，弹性件123被压缩，但弹性件123的弹性力会反作用于驱动轮111，提高了驱动轮111的抓地能力，避免机器人打滑；且由于弹性件123的压缩，弹性件123反作用于车架2，使得车架2的倾斜角度降低(此时限位柱14可进一步限定倾斜角度)，避免车架2因地势的变化而出现瞬间倾斜冲击现象，从而保证了车架2与坡度的平行性，进而提高了车体的稳定性。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种杠杆式机器人悬架结构，其特征在于，包括：

驱动轮组件、杠杆式悬架机构和万向轮；

所述杠杆式悬架机构包括悬架板、轴承组件和弹性件；

所述悬架板沿其自身延展方向依次包括驱动轮安装段、轴承安装段和万向轮安装段；

所述轴承安装段通过所述轴承组件设于机器人的车架，使得所述轴承组件形成所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的杠杆支点，所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的转动所在平面均与高度方向平行；

所述弹性件的一端与所述驱动轮安装段连接，所述弹性件的另一端与所述车架连接。

2.根据权利要求1所述的杠杆式机器人悬架结构，其特征在于：

所述驱动轮组件包括驱动轮、减速电机和固定支架；

所述驱动轮与所述减速电机连接；

所述减速电机与所述固定支架连接；

所述固定支架与所述驱动轮安装段连接。

3.根据权利要求2所述的杠杆式机器人悬架结构，其特征在于：

所述减速电机包括驱动电机和减速机，所述驱动电机与所述减速机连接，所述减速机与所述驱动轮连接，所述驱动电机靠近所述轴承安装段设置。

4.根据权利要求1所述的杠杆式机器人悬架结构，其特征在于：

所述轴承组件包括承重转轴、上压板、下压板、第一支撑板和第二支撑板；

所述上压板和所述下压板沿高度方向相对设置，所述上压板与所述车架连接；

所述第一支撑板和所述第二支撑板沿机器人的左右方向相对设置，所述第一支撑板的上下两端分别与所述上压板和所述下压板连接，所述第二支撑板的上下两端分别与所述上压板和所述下压板连接；

所述承重转轴沿机器人的左右方向延展，且所述承重转轴的两端分别轴接于所述第一支撑板和所述第二支撑板，所述轴承安装段与所述承重转轴连接，使得所述承重转轴带动所述悬架板转动。

5.根据权利要求4所述的杠杆式机器人悬架结构，其特征在于：

所述承重转轴与所述第一支撑板、所述第二支撑板之间均设有轴承。

6.根据权利要求1所述的杠杆式机器人悬架结构，其特征在于，还包括：

限位柱，所述限位柱设于所述万向轮安装段远离万向轮一侧的表面，所述限位柱朝向所述车架设置。

7.根据权利要求1所述的杠杆式机器人悬架结构，其特征在于：

所述驱动轮安装段和所述轴承安装段呈角度设置，所述万向轮安装段和所述轴承安装段呈角度设置，使得所述悬架板成拐角结构，所述悬架板的内角朝向地面设置。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的杠杆式机器人悬架结构，其特征在于：

所述驱动轮安装段、所述轴承安装段和所述万向轮安装段均为槽状结构；

所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的槽口均朝向所述车架设置，且所述驱动轮安装段和所述万向轮安装段的侧壁设有通槽；

所述轴承安装段的槽口朝向地面设置。

9.一种机器人，其特征在于，包括：

车架以及上述权利要求1-8任意一项所述的杠杆式机器人悬架结构；

两个所述杠杆式机器人悬架结构设于所述车架的下方并沿机器人的左右方向对称设置于所述车架的两侧；

所述杠杆式机器人悬架结构的万向轮靠近所述车架的外侧设置。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，还包括：

两个从动轮，所述两个从动轮设于所述车架的下方并沿机器人的左右方向对称设置于所述车架的两侧；

所述从动轮靠近所述车架的外侧设置。