一种全向运动机器人制造技术

本发明专利技术属于机器人设备技术领域，尤其涉及一种全向运动机器人，包括底盘架和偶数个悬架驱动系统，其中，各个悬架驱动系统包括固定座、动力输出组件、转向支架组件和减振装置，通过悬架驱动系统驱动整个机器人运动行走，通过悬架驱动系统的减振装置在运动行走过程中实现沿纵向以及沿横向的减振效果，动力输出组件向转向支架组件输出动力，在全向运动机器人运动行走过程中转动任意角度方向以实现运动行走转向功能，各个悬架驱动系统相互独立地实现驱动行走功能和减振功能，因而使得该全向运动机器人具有更好的越障能力。综上，应用本发明专利技术技术方案解决了现有机器人的底盘系统减振能力差、越障能力差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种全向运动机器人
本专利技术属于机器人设备
，尤其涉及一种全向运动机器人。
技术介绍
机器人底盘是机器人系统的核心部件，而底盘的重要功能是实现机器人移动及减振功能。其一是移动，现有全向机器人底盘一般常采用的是四组麦克纳姆轮驱动方案或者是三个全向轮驱动方案(理解见图1)，但是该类底盘一般由于驱动轮本身的限制，使得该底盘结构稳定性减弱，自转小轮卡死和轴承损坏等现象，另外由于车轮较小，其越障一般受限制，越障能力极低，最后是由于驱动轮的不连续性能，所以其车体抖动严重。另外一种常见的机器人底盘结构采用的是双驱动轮外加万向轮等结构，该类结构无法实现蟹行功能，且由于机器人一般驱动不足，越障限制，一般仅在室内使用。目前市面上的四轮四转的机器人的底盘结构，其具备全向移动的功能，但是一般其悬架系统采用的竖直减振悬架装置(参见理解图2)，或者是未采用悬架装置，使得车体的减振功能下降，甚至不具备减振功能，实际的使用效果欠佳，位于上端的视觉采集系统准确率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全向运动机器人，旨在解决现有机器人的底盘系统减振能力差、越障能力差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种全向运动机器人，包括：底盘架，底盘架具有间隔设置的第一纵梁和第二纵梁；偶数个悬架驱动系统，悬架驱动系统分别安装于第一纵梁和第二纵梁，且安装于第一纵梁的各个悬架驱动系统与安装于第二纵梁的各个悬架驱动系统一一对应地对称设置；其中，各个悬架驱动系统包括：固定座，固定座连接于第一纵梁或第二纵梁；动力输出组件，动力输出组件固定安装于第一纵梁或第二纵梁，动力输出组件具有动力输出端轴；转向支架组件，转向支架组件具有支撑连接部和装配连接部，支撑连接部可转动地连接于固定座，动力输出端轴与支撑连接部驱动连接，装配连接部位于固定座的背离动力输出组件的一侧；减振装置，减振装置包括减振器、摆动臂和连接在减振器和摆动臂之间的装配板，减振器的第一端可转动地连接于装配连接部向靠近支撑连接部方向延伸的一端，摆动臂的第一端可转动地连接于装配连接部远离支撑连接部的一端，装配板的第一端与减振器的第二端可转动连接，装配板的第二端与摆动臂的第二端可转动连接，从减振器的第一端至第二端的方向上，在该全向运动机器人行进运动过程中，减振器的中心轴线朝向远离装配连接部的方向倾斜。可选地，转向支架组件包括支架和轴承部，支架的第一端为支撑连接部，支架的第二端为装配连接部，固定座开有装配通孔，轴承部具有可相对转动的内圈和外圈，外圈固定在装配通孔内，内圈固定套在装配连接部上。可选地，轴承部包括偶数个圆锥滚子轴承，相邻两个圆锥滚子轴承的其中一个的圆柱滚子相对于支撑连接部的中心轴线的倾斜方向与另一个的圆柱滚子相对于支撑连接部的中心轴线的倾斜方向相反。可选地，轴承部还包括轴承限位套，相邻两个圆锥滚子轴承之间设有轴承限位套，轴承限位套的两端分别抵顶于两个圆锥滚子轴承的外圈。可选地，装配连接部包括第一连接板和第二连接板，第一连接板的第一端与第二连接板的第一端连接，第一连接板与第二连接板相垂直，动力输出端轴垂直于第二连接板，减振器的中心轴线朝向远离第一连接板的方向倾斜。可选地，减振装置还包括第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴和第四连接轴，第一连接板的远离第二连接板的端部设有第一连接座，第二连接板背离动力输出组件的一侧设有第二连接座，减振器的第一端与第二连接座通过第一连接轴铰接，减振器的第二端与装配板的第一端通过第二连接轴铰接，摆动臂的第一端与第一连接座通过第三连接轴铰接，摆动臂的第二端与装配板的第二端通过第四连接轴铰接。可选地，动力输出组件包括舵机和转接机构，舵机连接于第一纵梁或第二纵梁，动力输出端轴为舵机的输出转轴，动力输出端轴与支撑连接部同轴连接。可选地，转接机构包括第一法兰盘和联轴器，动力输出端轴上设有第二法兰盘，第一法兰盘与第二法兰盘连接，第一法兰盘设有连接轴头，连接轴头与支撑连接部通过联轴器传动连接，且动力输出端轴、连接轴头和支撑连接部三者同轴设置。可选地，联轴器为U型开口件，U型开口件包括顺序连接的第一直壁、弧形壁和第二直壁，第一直壁开有第一通孔和第二通孔，第一通孔与第二通孔沿弧形壁的中心轴线方向间隔设置，第二直壁设有第三通孔和第四通孔，第三通孔与第一通孔相对应，第四通孔与第二通孔相对应，连接轴头开有第五通孔，支撑连接部开有第六通孔，转接机构还包括连接螺钉，一根连接螺钉依次穿过第一通孔、第五通孔和第三通孔后与螺母锁紧，另一根连接螺钉依次穿过第二通孔、第六通孔和第四通孔后与螺母锁紧。可选地，动力输出组件还包括舵机支撑架，舵机支撑架连接于固定座，舵机连接于舵机支撑架。本专利技术至少具有以下有益效果：在该全向运动机器人中，底盘架作为该机器人用于安装所需工作器件的平台，工作器件例如悬架驱动系统以及其他精密设备等，偶数个悬架驱动系统安装在底盘架上，支撑住整个机器人的同时也能够保证机器人运动的顺畅性、平稳性。其中，每个悬架驱动系统均由固定座、动力输出组件、转向支架组件、减振装置等组成，固定座与底盘架固定连接后就为整个机器人提供了支撑点。从该支撑点向下则由转向支架组件、减振装置等装配结构支撑住底盘架，并且，通过减振装置在运动行走过程中实现沿纵向以及沿横向的减振效果，保证了运动行走过程始终平稳。从该支撑点向上是动力输出组件，动力输出组件向转向支架组件输出动力，悬架驱动系统转动任意角度方向以实现运动行走转向功能。由于该全向运动机器人中各个悬架驱动系统相互独立地实现驱动行走功能和减振功能，这使得当其中一个悬架驱动系统在运动行走过程遇到障碍物，不管是减振方面还是驱动力方面，均由该悬架驱动系统自己承受和解决越障问题以继续运动行走至目的位置，因而使得该全向运动机器人具有更好的越障能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的全向运动机器人的装配结构示意图；图2为本专利技术实施例的全向运动机器人中的一个悬架驱动系统的主视图；图3为图2的俯视图；图4为图3中A-A方向的剖视图；图5为图4中B处的放大图；图6为本专利技术实施例的全向运动机器人中的一个悬架驱动系统的分解图。其中，图中各附图标记：10、底盘架；11、第一纵梁；12、第二纵梁；20、悬架驱动系统；21、固定座；22、动力输出组件；221、动力输出端轴；2211、第二法兰盘；222、舵机；223、转接机构；2231、第一法兰盘；2232、联轴器；201、连接螺钉；224、舵机支撑架；23、转向支架组件；231、支架；2311、支撑连接部；2312、装配连接部；23121、第一连接板；23122、第二连接板；232、轴承部；2321、圆锥滚子轴承；2322、轴承限位套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向运动机器人，其特征在于，包括：/n底盘架(10)，所述底盘架(10)具有间隔设置的第一纵梁(11)和第二纵梁(12)；/n偶数个悬架驱动系统(20)，所述悬架驱动系统(20)分别安装于所述第一纵梁(11)和所述第二纵梁(12)，且安装于所述第一纵梁(11)的各个所述悬架驱动系统(20)与安装于所述第二纵梁(12)的各个所述悬架驱动系统(20)一一对应地对称设置；/n其中，各个所述悬架驱动系统(20)包括：/n固定座(21)，所述固定座(21)连接于所述第一纵梁(11)或所述第二纵梁(12)；/n动力输出组件(22)，所述动力输出组件(22)固定安装于所述第一纵梁(11)或所述第二纵梁(12)，所述动力输出组件(22)具有动力输出端轴(221)；/n转向支架组件(23)，所述转向支架组件(23)具有支撑连接部(2311)和装配连接部(2312)，所述支撑连接部(2311)可转动地连接于所述固定座(21)，所述动力输出端轴(221)与所述支撑连接部(2311)驱动连接，所述装配连接部(2312)位于所述固定座(21)的背离所述动力输出组件(22)的一侧；/n减振装置(24)，所述减振装置(24)包括减振器(241)、摆动臂(242)和连接在减振器(241)和摆动臂(242)之间的装配板(243)，所述减振器(241)的第一端可转动地连接于所述装配连接部(2312)向靠近所述支撑连接部(2311)方向延伸的一端，所述摆动臂(242)的第一端可转动地连接于所述装配连接部(2312)向远离所述支撑连接部(2311)方向延伸的一端，所述装配板(243)的第一端与所述减振器(241)的第二端可转动连接，所述装配板(243)的第二端与所述摆动臂(242)的第二端可转动连接，从所述减振器(241)的第一端至第二端的方向上，在该全向运动机器人行进运动过程中，所述减振器(241)的中心轴线朝向远离所述装配连接部(2312)的方向倾斜。/n...

【技术特征摘要】
1.一种全向运动机器人，其特征在于，包括：
底盘架(10)，所述底盘架(10)具有间隔设置的第一纵梁(11)和第二纵梁(12)；
偶数个悬架驱动系统(20)，所述悬架驱动系统(20)分别安装于所述第一纵梁(11)和所述第二纵梁(12)，且安装于所述第一纵梁(11)的各个所述悬架驱动系统(20)与安装于所述第二纵梁(12)的各个所述悬架驱动系统(20)一一对应地对称设置；
其中，各个所述悬架驱动系统(20)包括：
固定座(21)，所述固定座(21)连接于所述第一纵梁(11)或所述第二纵梁(12)；
动力输出组件(22)，所述动力输出组件(22)固定安装于所述第一纵梁(11)或所述第二纵梁(12)，所述动力输出组件(22)具有动力输出端轴(221)；
转向支架组件(23)，所述转向支架组件(23)具有支撑连接部(2311)和装配连接部(2312)，所述支撑连接部(2311)可转动地连接于所述固定座(21)，所述动力输出端轴(221)与所述支撑连接部(2311)驱动连接，所述装配连接部(2312)位于所述固定座(21)的背离所述动力输出组件(22)的一侧；
减振装置(24)，所述减振装置(24)包括减振器(241)、摆动臂(242)和连接在减振器(241)和摆动臂(242)之间的装配板(243)，所述减振器(241)的第一端可转动地连接于所述装配连接部(2312)向靠近所述支撑连接部(2311)方向延伸的一端，所述摆动臂(242)的第一端可转动地连接于所述装配连接部(2312)向远离所述支撑连接部(2311)方向延伸的一端，所述装配板(243)的第一端与所述减振器(241)的第二端可转动连接，所述装配板(243)的第二端与所述摆动臂(242)的第二端可转动连接，从所述减振器(241)的第一端至第二端的方向上，在该全向运动机器人行进运动过程中，所述减振器(241)的中心轴线朝向远离所述装配连接部(2312)的方向倾斜。


2.根据权利要求1所述的全向运动机器人，其特征在于，所述转向支架组件(23)包括支架(231)和轴承部(232)，所述支架(231)的第一端为所述支撑连接部(2311)，所述支架(231)的第二端为所述装配连接部(2312)，所述固定座(21)开有装配通孔(211)，所述轴承部(232)具有可相对转动的内圈和外圈，所述外圈固定在所述装配通孔(211)内，所述内圈固定套在所述装配连接部(2312)上。


3.根据权利要求2所述的全向运动机器人，其特征在于，所述轴承部(232)包括偶数个圆锥滚子轴承(2321)，相邻两个所述圆锥滚子轴承(2321)的其中一个的圆柱滚子相对于所述支撑连接部(2311)的中心轴线的倾斜方向与另一个的圆柱滚子相对于所述支撑连接部(2311)的中心轴线的倾斜方向相反。


4.根据权利要求3所述的全向运动机器人，其特征在于，所述轴承部(232)还包括轴承限位套(2322)，相邻两个所述圆锥滚子轴承(2321)之间设有所述轴承限位套(2322)，所述轴承限位套(2322)的两端分别抵顶于两个所述圆锥滚子轴承(2321)的外圈。


5.根据权利要求2所述的全向运动机器人，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永进，牟俊鑫，覃甲林，余文华，周礼兵，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44