CN211222948U - 一种机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机器人底盘，包括底板、驱动轮和底板平稳组件；所述底板平稳组件包括转动置于所述底板上的第一摇臂；所述第一摇臂一端与所述驱动轮连接，另一端连接有一从动轮，且所述从动轮与所述驱动轮共同作用带动所述底板运动。本实用新型通过摇臂的设置，可将驱动轮独立于底板设置，且摇臂可上下摆动，当机器人在不平坦路面上行走或上坡、下坡时，通过摇臂的摆动，可将底盘的颠簸晃动通过摇臂转移至驱动轮和从动轮上，使得底板不受颠簸晃动的影响，从而保证了底板的平稳性，使得机器人在路况复杂的路面行走时仍能保持平稳。

Description

一种机器人底盘

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，特别是涉及一种机器人底盘。

背景技术

人工智能已经成为一种新时代发展趋势，尤其是机器人，不仅能够提高人们的劳动效率，还能够代替人们完成自身无法完成的工作，随着机器人的普及，机器人已运用于各行各业，可用于巡检勘探、救援排爆、特种运输及特种拍摄等，为国内消防领域、警用领域、巡检领域做出了巨大贡献。

现有的机器人主要由底盘和躯干两部分组成，其中底盘通常包括底板和驱动轮，底板用于起到稳定支撑躯干的作用，驱动轮用于实现行走驱动。目前，机器人在行走过程中，当面临不平坦的路面或遇到上坡、下坡时，底盘容易发生颠簸晃动，从而造成机器人行走不稳。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种机器人底盘，能够使机器人在不平坦的路面上运动或上坡、下坡时保持底盘平稳，避免其由于路况复杂导致的颠簸晃动，从而保证了机器人在行走过程中的平稳性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种机器人底盘，包括底板、驱动轮和底板平稳组件；所述底板平稳组件包括转动置于所述底板上的第一摇臂；所述第一摇臂一端与所述驱动轮连接，另一端连接有一从动轮，且所述从动轮与所述驱动轮共同作用带动所述底板运动。

于本实用新型的一实施例中，所述驱动轮采用轮毂电机或减速电机驱动。

于本实用新型的一实施例中，所述底板上设置有支撑座，所述第一摇臂转动置于所述支撑座上。

于本实用新型的一实施例中，所述第一摇臂通过连接轴与所述支撑座转动连接。

于本实用新型的一实施例中，所述底板上设置有通孔，所述从动轮对应设置在所述通孔处与所述第一摇臂的一端连接。

于本实用新型的一实施例中，所述驱动轮和所述从动轮均独立于所述底板设置，且所述第一摇臂对所述驱动轮施加向下的作用力。

于本实用新型的一实施例中，所述机器人底盘还包括辅助轮，所述辅助轮和所述从动轮、所述驱动轮共同作用带动所述底板运动。

于本实用新型的一实施例中，所述辅助轮与所述底板固定连接，所述辅助轮上设有减震装置。

于本实用新型的一实施例中，所述机器人底盘还包括第二摇臂，所述第二摇臂转动置于所述底板上，所述第二摇臂一端与所述驱动轮连接，另一端与所述辅助轮连接，所述驱动轮和所述辅助轮均独立于所述底板设置，且所述第二摇臂对所述驱动轮施加向下的作用力。

本实用新型提供一种机器人，所述机器人包括一机器人底盘，所述机器人底盘包括底板、驱动轮和底板平稳组件；所述底板平稳组件包括转动置于所述底板上的第一摇臂；所述第一摇臂一端与所述驱动轮连接，另一端连接有一从动轮，且所述从动轮与所述驱动轮共同作用带动所述底板运动。

如上所述，本实用新型所述的机器人底盘，具有以下有益效果：

通过摇臂的设置，可将驱动轮独立于底板设置，且摇臂可上下摆动，当机器人在不平坦路面上行走或上坡、下坡时，通过摇臂的摆动，可将底盘的颠簸晃动通过摇臂转移至驱动轮和从动轮上，使得底板不受颠簸晃动的影响，从而保证了底板的平稳性，使得机器人在路况复杂的路面行走时仍能保持平稳。

附图说明

图1显示为本实用新型的机器人底盘于一实施例中的结构示意图。

图2显示为本实用新型的机器人底盘于一实施例中的下视结构示意图。

图3显示为本实用新型的机器人底盘于平稳路面上行走的结构示意图。

图4显示为本实用新型的机器人底盘于凹坑内行走的结构示意图。

图5显示为本实用新型的机器人底盘于拱桥上行走的结构示意图。

图6显示为本实用新型的机器人底盘在上坡过程中的结构示意图。

图7显示为本实用新型的机器人底盘在下坡过程中的结构示意图。

图8显示为本实用新型的机器人底盘遇障碍物时于一实施例中的结构示意图。

图9显示为本实用新型的机器人底盘遇障碍物时于另一实施例中的结构示意图。

元件标号说明

1 底板

2 从动轮

3 第一摇臂

4 驱动轮

5 支撑座

6 连接轴

7 辅助轮

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型的机器人底盘用于解决现有技术中当面临不平坦的路面或遇到上坡、下坡时，底盘容易发生颠簸晃动，造成机器人行走不稳的问题。以下将详细阐述本实用新型的一种机器人底盘的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种机器人底盘。

参阅图1至图9。本实施例提供的机器人底盘，通过摇臂的设置，可将驱动轮独立于底板设置，且摇臂可上下摆动，当机器人在不平坦路面上行走或上坡、下坡时，通过摇臂的摆动，可将底盘的颠簸晃动通过摇臂转移至驱动轮和从动轮上，使得底板不受颠簸晃动的影响，从而保证了底板的平稳性，使得机器人在路况复杂的路面行走时仍能保持平稳。

如图1所示，于一实施例中，本实用新型的机器人底盘包括底板1、驱动轮4和底板平稳组件；所述底板平稳组件包括转动置于所述底板1上的第一摇臂3；所述第一摇臂3一端与所述驱动轮4连接，另一端连接有一从动轮2，且所述从动轮2与所述驱动轮4共同作用带动所述底板1运动。

需要说明的是，从动轮2可作为前从动轮设置在底板1的前部，也可作为后从动轮设置在底板1的后部。

具体地，第一摇臂3与底板1可转动连接，驱动轮4和从动轮2通过第一摇臂3安装，从而实现驱动轮3和从动轮2独立于底板1设置。

需要说明的是，现有机器人底盘结构中，当机器人行走在不平坦的路面或者是在上坡、下坡时，机器人底盘会发生颠簸晃动，本实用新型中通过第一摇臂3相对于底板1的转动(第一摇臂3可实现上下摆动)，可将底盘的颠簸晃动转移至独立于底板1设置的驱动轮4和从动轮2上，从而消除对底板1造成的颠簸晃动，保证机器人平稳运行的可靠性。

如图3所示，当该所述的机器人底盘在平稳路面上行走时，底板1能够始终保持平稳状态，从而实现该所述的机器人底盘平稳运行。

如图4至图9所示，当该所述的机器人底盘遇到凹坑、拱桥、上坡、下坡或障碍物时，该所述的机器人底盘保持底板1平稳的工作原理：从动轮2和驱动轮4均独立于底板1设置，且遇到凹坑、拱桥、上坡、下坡或障碍物等这些复杂路况时，通过第一摇臂3的摆动，可将底盘的颠簸晃动转移至从动轮2和驱动轮4上，从而避免对底板1造成颠簸晃动，保证底板1在机器人行走过程中的平稳性。

于本实用新型一实施例中，所述驱动轮4采用轮毂电机或减速电机驱动。

需要说明的是，轮毂电机是指将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，可将该所述的机器人底盘的机械部分大大简化。

于本实用新型一实施例中，所述底板1上设置有支撑座5，所述第一摇臂3转动置于所述支撑座5上。

于本实用新型一实施例中，所述第一摇臂3通过连接轴6与所述支撑座5转动连接。

于本实用新型一实施例中，所述底板1上设置有通孔，所述从动轮2对应设置在所述通孔处与所述第一摇臂3的一端连接。

具体地，从动轮2可穿过通孔，从而可实现第一摇臂3的上下摆动功能。

如图1所示，于本实用新型一实施例中，该所述的机器人底盘还包括辅助轮7，所述辅助轮7和所述从动轮2、所述驱动轮4共同作用带动所述底板1运动。

具体地，现有的机器人底盘通常为六轮结构。如图1至图9所示，该所述的机器人底盘包括底板1、两个驱动轮4、两个从动轮2、两个第一摇臂3和两个辅助轮7；其中辅助轮7安装在底板1上；驱动轮4设置在从动轮2与辅助轮7之间；底板1上设有支撑座5，第一摇臂3通过连接轴6与支撑座5可转动连接，且第一摇臂3可绕着连接轴6上下摆动；第一摇臂3一端与驱动轮4连接，另一端与从动轮2连接。

于本实用新型一实施例中，所述辅助轮7与所述底板1固定连接，所述辅助轮7上设有减震装置。

需要说明的是，辅助轮7在此只起到与驱动轮4和从动轮2共同作用驱动该机器人底盘的功能，所以于本实施例中，如图3至图9所示，该所述的机器人底盘在行走过程中保证底板1平稳的原理同上所述，在此不再赘述。

具体地，辅助轮7与底板1固定连接，且在辅助轮7上设置减震装置，减震装置优选为但不限于减震弹簧，通过减震装置的设置，对辅助轮起到了缓冲减震的作用，从而可减少机器人在行走过程中的颠簸晃动，增强机器人运行的平稳性。

于本实用新型一实施例中，所述驱动轮4和所述从动轮2均独立于所述底板1设置，且所述第一摇臂3对所述驱动轮4施加向下的作用力。

需要说明的是，由于驱动轮4设在从动轮2与辅助轮7之间，所以在遇到凹坑、拱桥、上坡、下坡或障碍物等路面不平坦时，驱动轮4会出现被从动轮2和辅助轮7架高悬空的现象，此时，由于第一摇臂3的摆动作用，还可对驱动轮4产生向下的作用力，从而保证驱动轮4保持与地面接触，避免驱动轮4悬空打滑；当该所述的机器人底盘在平稳路面上行走时，由于第一摇臂3的重力仍会对驱动轮4施加向下的作用力。

具体地，驱动轮4、从动轮2和第一摇臂3共同组成一个杠杆结构，类似于跷跷板，其中，第一摇臂3与底板1的可转动连接处(第一摇臂3与连接轴6的连接处)作为杠杆支点，第一摇臂3两端分别与驱动轮4、从动轮2的连接处作为两个受力点，第一摇臂3可绕着杠杆支点上下摆动，从而对驱动轮4和从动轮2施加相对作用力。

当从动轮2作为前从动轮设置在底板1前部，辅助轮7设置在底板1后部时。

如图6所示，当该所述的机器人底盘在上坡过程中，从动轮2会先上坡，进而使从动轮2位置抬高，即该受力点处(第一摇臂3与从动轮2连接处)会受到向上的作用力，依据杠杆原理，此时另一受力点处(第一摇臂3与驱动轮4连接处)会受到向下的作用力，从而能够保证驱动轮4接触地面并保持一定的下压力，有效避免了驱动轮4悬空打滑。

如图7所示，当该所述的机器人底盘下坡时，从动轮2会先接触到地面，并受到地面对其的支撑力，此时在杠杆原理作用下，驱动轮4同样也会受到下压力作用，从而能够保证驱动轮4接触地面，避免其在下坡过程中悬空打滑。

如图4和图5所示，当该所述的机器人底盘在行走过程中遇到凹坑、拱桥时，在进入凹坑、在凹坑内或从凹坑出来的过程中，在上拱桥或下拱桥的过程中，均有可能会出现驱动轮4悬空的现象，而保证驱动轮4接触地面的原理如上述该所述机器人底盘上坡、下坡的原理，在此不再赘述。

如图8所示，当该所述的机器人底盘在行走过程中遇到前方有障碍物时，从动轮先通过障碍物，此时驱动轮4有可能会被架高悬空，如上述该所述的机器人底盘在上坡过程中驱动轮出现悬空打滑的现象，保证驱动轮4接触地面的原理同上所述，在此不再赘述。

进一步地，当从动轮作为后从动轮设置在底板后部，辅助轮7设置在底板前部时。

当该所述的机器人底盘在上坡过程中，辅助轮会先上坡，使得驱动轮会有悬空的趋势，但是此时从动轮仍处于地面上，地面会对其有向上的支撑力，从而会使第一摇臂对驱动轮产生向下的作用力，保证驱动轮接触地面，避免驱动轮悬空打滑；当该所述的机器人底盘下坡时，辅助轮先接触到地面，使得驱动轮会有悬空的趋势，但是此时从动轮仍处于坡上，且从动轮的高度高于驱动轮，坡对从动轮产生向上的作用力，从而使第一摇臂对驱动轮产生向下的作用力，这样就能保证驱动轮接触地面，避免驱动轮在下坡过程中悬空打滑。

进一步地，辅助轮7的数量至少为一，优选为二，即构成如图1所示的六轮机器人底盘结构；当辅助轮7的数量为一时，构成五轮机器人底盘结构。

优选地，于本实用新型一实施例中，所述的机器人底盘还包括第二摇臂，所述第二摇臂转动置于所述底板1上，所述第二摇臂一端与所述驱动轮4连接，另一端与所述辅助轮7连接，所述驱动轮4和所述辅助轮7均独立于所述底板1设置，且所述第二摇臂对所述驱动轮4施加向下的作用力。

具体地，辅助轮7的数量为二，第二摇臂类似于第一摇臂，只是第二摇臂一端与驱动轮4连接，另一端与辅助轮7连接。

需要说明的是，辅助轮在此不仅起到与驱动轮和从动轮共同作用驱动该机器人底盘的功能，还同从动轮一样，能够在遇到凹坑、拱桥、上坡、下坡或障碍物等这些复杂路况时，通过第二摇臂的摆动，将底盘的颠簸晃动转移至辅助轮7和驱动轮4上，配合第一摇臂3的作用，可更好地转移造成底板颠簸晃动的作用力，保证底板平稳。

需要说明的是，于本实施例中，该所述的机器人底盘保持驱动轮接触地面的原理同上当从动轮作为前从动轮设置在底板前部，辅助轮设置在底板后部时的情况与当从动轮作为后从动轮设置在底板后部，辅助轮设置在底板前部时的情况的结合，在此不再赘述。

于一实施例中，本实用新型的机器人包括一机器人底盘，所述机器人底盘包括底板1、驱动轮4和底板平稳组件；所述底板平稳组件包括转动置于所述底板1上的第一摇臂3；所述第一摇臂3一端与所述驱动轮4连接，另一端连接有一从动轮2，且所述从动轮2与所述驱动轮4共同作用带动所述底板1运动。

综上所述，本实用新型的机器人底盘，通过摇臂的设置，可将驱动轮独立于底板设置，且摇臂可上下摆动，当机器人在不平坦路面上行走或上坡、下坡时，通过摇臂的摆动，可将底盘的颠簸晃动通过摇臂转移至驱动轮和从动轮上，使得底板不受颠簸晃动的影响，从而保证了底板的平稳性，使得机器人在路况复杂的路面行走时仍能保持平稳。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种机器人底盘，其特征在于，包括底板、驱动轮和底板平稳组件；

所述底板平稳组件包括转动置于所述底板上的第一摇臂；所述第一摇臂一端与所述驱动轮连接，另一端连接有一从动轮，且所述从动轮与所述驱动轮共同作用带动所述底板运动，所述驱动轮和所述从动轮均独立于所述底板设置；所述第一摇臂与所述驱动轮连接点的位置高度低于所述第一摇臂与所述底板连接点的位置高度，且所述第一摇臂对所述驱动轮施加向下的作用力。

2.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述驱动轮采用轮毂电机或减速电机驱动。

3.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述底板上设置有支撑座，所述第一摇臂转动置于所述支撑座上。

4.根据权利要求3所述的机器人底盘，其特征在于，所述第一摇臂通过连接轴与所述支撑座转动连接。

5.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述底板上设置有通孔，所述从动轮对应设置在所述通孔处与所述第一摇臂的一端连接。

6.根据权利要求1所述的机器人底盘，其特征在于，所述机器人底盘还包括辅助轮，所述辅助轮和所述从动轮、所述驱动轮共同作用带动所述底板运动。

7.根据权利要求6所述的机器人底盘，其特征在于，所述辅助轮与所述底板固定连接，所述辅助轮上设有减震装置。

8.根据权利要求6所述的机器人底盘，其特征在于，所述机器人底盘还包括第二摇臂，所述第二摇臂转动置于所述底板上，所述第二摇臂一端与所述驱动轮连接，另一端与所述辅助轮连接，所述驱动轮和所述辅助轮均独立于所述底板设置，且所述第二摇臂对所述驱动轮施加向下的作用力。

9.一种机器人，其特征在于：所述机器人包括一机器人底盘，所述机器人底盘包括底板、驱动轮和底板平稳组件；所述底板平稳组件包括转动置于所述底板上的第一摇臂；所述第一摇臂一端与所述驱动轮连接，另一端连接有一从动轮，且所述从动轮与所述驱动轮共同作用带动所述底板运动，所述驱动轮和所述从动轮均独立于所述底板设置；所述第一摇臂与所述驱动轮连接点的位置高度低于所述第一摇臂与所述底板连接点的位置高度，且所述第一摇臂对所述驱动轮施加向下的作用力。

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