CN107984497A - 一种轮式机器人的传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮式机器人的传动装置，包括设于底盘壳体上的电机减速器总成和一端与其连接的万向节，万向节的另一端与设有传动轴，传动轴经悬挂支撑固定，悬挂支撑上设有与传动轴固定连接的法兰，法兰上设分别有轮毂和轮胎。应用本发明公开的传动装置，通过万向节和传动轴的连接实现在轮胎需要转向情况下的动力传输，并通过悬挂支撑上的法兰安装轮毂和轮胎。

Description

一种轮式机器人的传动装置

技术领域

本发明涉及机器人领域，更具体地说，涉及一种轮式机器人的传动装置。

背景技术

目前，市场上轮式机器人的传动形式多采用减速机与轮胎直接相连，无悬挂系统的设计；其不足是：路面环境行驶适应性和底盘通过性差，在行驶性过程中不够平稳，无法满足轮胎跳动和转向运动要求。

综上所述，如何有效地解决轮式机器人无法满足转向运动需求下动力传输等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种轮式机器人的传动装置，以解决轮式机器人无法满足转向运动需求下动力传输等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轮式机器人的传动装置，包括设于底盘壳体上的电机减速器总成和一端与其连接的万向节，所述万向节的另一端与设有传动轴，所述悬挂支撑上设有与所述传动轴固定连接的法兰，所述法兰上设分别有轮毂和轮胎。

优选地，所述万向节为可伸缩双联万向节。

优选地，所述万向节分别与所述传动轴和所述电机减速器总成可拆卸的固定连接。

优选地，所述底盘壳体上设有电机和与其连接的转向连杆，所述底盘壳体上设有与所述转向连杆连接、用于带动所述轮胎沿竖直轴线进行旋转的悬挂组件，所述轮胎的旋转中心间的连线的中心与所述底盘壳体的中心重合。

优选地，所述悬挂组件包括上摆臂和与其平行设置的下摆臂，所述底盘壳体上所述上摆臂和所述下摆臂间设有可伸缩双联万向节，所述上摆臂、所述下摆臂分别与悬挂支撑铰接，以使所述悬挂支撑可沿所述上摆臂和所述下摆臂的一端形成的竖直轴线旋转，所述悬挂支撑上设有用于安装轮胎且与所述可伸缩双联万向节固定连接的法兰，所述悬挂支撑与所述转向连杆连接以在其带动下沿所述竖直轴线旋转。

优选地，所述底盘壳体上还设有减震器，所述减震器的一端与所述底盘壳体固定连接，另一端与所述下摆臂固定连接。

优选地，所述上摆臂和所述下摆臂分别与所述悬挂支撑经羊角球头铰接。

本发明提供的轮式机器人的传动装置，包括设于底盘壳体上的电机减速器总成和一端与其连接的万向节，万向节的另一端与设有传动轴，传动轴经悬挂支撑固定，悬挂支撑上设有与传动轴固定连接的法兰，法兰上设分别有轮毂和轮胎。应用本发明提供的传动装置，通过万向节和传动轴的连接实现在轮胎需要转向情况下的动力传输，并通过悬挂支撑上的法兰安装轮毂和轮胎。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的一种轮式机器人的传动装置的结构示意图。

附图中标记如下：

电机减速器总成1、万向节2、传动轴3、法兰4。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种轮式机器人的传动装置，以解决轮式机器人无法满足转向运动需求下动力传输等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种轮式机器人的传动装置的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的轮式机器人的传动装置，包括设于底盘壳体上的电机减速器总成1和一端与其连接的万向节2，万向节2的另一端与设有传动轴3，悬挂支撑上设有与传动轴3固定连接的法兰4，法兰4上设分别有轮毂和轮胎。

底盘壳体与电机减速器总成1可拆卸的固定连接，以便于拆装，万向节2的一端与电机减速器总成1固定连接，另一端与传动轴3连接，以实现动力传输，传动轴3可绕轴线进行选择，传动轴3的一端与法兰4固定连接，轮毂和轮胎固定在法兰4上，其具体的固定方式可参考现有技术。

应用本发明提供的传动装置，通过万向节2和传动轴3的连接实现在轮胎需要转向情况下的动力传输，并通过悬挂支撑上的法兰4安装轮毂和轮胎。

其中，万向节2可具体为可伸缩双联万向节2。当然，在其他实施例中，也可以自行设置万向节2的具体形式，均在本发明的保护范围内。

进一步地，万向节2分别与传动轴3和电机减速器总成1可拆卸的固定连接，如可通过螺纹连接等，以便于拆装，可自行设置固定方式，在此不再赘述。

底盘壳体上设有电机和与其连接的转向连杆，底盘壳体上设有与转向连杆连接、用于带动轮胎沿竖直轴线进行旋转的悬挂组件，轮胎的旋转中心间的连线的中心与底盘壳体的中心重合。

电机一般与转向连杆固定连接，以带动其伸缩进而带动转向连杆驱动轮胎沿竖直轴线进行转动，其中，轮胎通过悬挂组件进行固定，且设有竖直旋转轴，为了保证轮式机器人能够沿自身旋转中心进行旋转，四个轮胎的竖直旋转轴的水平投影的连线的中心与底盘壳体的中心重合。

应用本发明提供的轮式机器人，通过电机带动转向连杆进而带动轮胎实现转向，且轮胎的旋转中心的连线的中心与底盘壳体的中心重合，以使得轮式机器人能够沿自身轴线进行旋转。

具体的，悬挂组件包括上摆臂和与其平行设置的下摆臂，底盘壳体上上摆臂和下摆臂间设有可伸缩双联万向节2，上摆臂、下摆臂分别与悬挂支撑铰接，以使悬挂支撑可沿上摆臂和下摆臂的一端形成的竖直轴线旋转，悬挂支撑上设有用于安装轮胎且与可伸缩双联万向节2固定连接的法兰4，悬挂支撑与转向连杆连接以在其带动下沿竖直轴线旋转。

包括底盘壳体，底盘壳体上设有上摆臂和与其平行设置的下摆臂，底盘壳体上上摆臂和下摆臂间设有可伸缩双联万向节2，上摆臂、下摆臂和分别与悬挂支撑铰接，以使悬挂支撑可沿上摆臂和下摆臂的一端形成的竖直轴线旋转，悬挂支撑上设有用于安装轮胎且与可伸缩双联万向节2固定连接的法兰4，悬挂支撑与转向连杆连接以在其带动下沿竖直轴线旋转。

上摆臂和下摆臂分别与底盘壳体固定连接，优选可拆卸的固定连接，上摆臂和下摆臂平行设置，上摆臂和下摆臂远离底盘壳体的一端分别与悬挂支撑铰接，且形成竖直轴，悬挂支撑沿竖直轴进行旋转，以实现轮胎的转向。在上摆臂和下摆臂间设有可伸缩双联万向节2，其与电机减速器总成1固定连接，可伸缩双联万向节2的一端设有传动轴3，法兰4与传动轴3固定连接。转向连杆的一端与电机连接，另一端与悬挂支撑固定连接，以在其带动下使得悬挂支撑沿竖直轴线旋转。

轮胎和轮毂可设于法兰4上，以实现固定，通过调节转向连杆的长度以调整悬挂支撑的旋转角度，以使得其满足轮式机器人的转向运动要求。

应用本发明提供的底盘装置，上摆臂和下摆臂分别与悬挂支撑铰接，使得悬挂支撑可沿上摆臂和下摆臂连接形成的竖直轴线旋转，实现悬挂支撑的转动，进而满足轮胎的转向运动需求。

具体的，底盘壳体上还设有减震器，减震器的一端与底盘壳体固定连接，另一端与下摆臂固定连接。下摆臂分别与悬挂支撑和减震器固定连接，下摆臂将轮胎的振动传递至减震器，以实现减震，保证轮胎的跳动要求。其具体的结构和连接关系可参考现有技术，均在本发明的保护范围内。

进一步地，上摆臂和下摆臂分别与悬挂支撑经羊角球头铰接。当然，在其他实施例中，也可以根据需要选择合适的铰接方式，在此不再赘述。

具体的，悬挂支撑与转向连杆可拆卸的固定连接。优选为螺钉等固定连接，由此设置，以方便拆装。

在一种具体的实施例中，上摆臂和与底盘壳体间可拆卸的固定连接。优选为经螺栓固定连接。

在一种具体的实施方式中，机器人直行时，四轮与前进方向平行，如有偏离直线轨道，可通过左右轮的差速进行调整，使起按预定的直线轨道行驶，需要转向时，机器人先停下来，推杆电机产生的推力让轮胎旋转一定角度(设定值为45°)，使其四轮的轴线相交于原点，此时机器人可以实现360°任意角度的原地旋转。

推杆电机固定在底盘壳体上，推杆电机的两端采用关节轴承，止旋支座将转向连杆和推杆电机连接在一起，转向连杆的一端与悬挂支撑相连，悬挂支撑可以绕羊角球头中心点进行旋转。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种轮式机器人的传动装置，其特征在于，包括设于底盘壳体上的电机减速器总成和一端与其连接的万向节，所述万向节的另一端与设有传动轴，所述悬挂支撑上设有与所述传动轴固定连接的法兰，所述法兰上设分别有轮毂和轮胎。

2.根据权利要求1所述的轮式机器人的传动装置，其特征在于，所述万向节为可伸缩双联万向节。

3.根据权利要求2所述的轮式机器人的传动装置，其特征在于，所述万向节分别与所述传动轴和所述电机减速器总成可拆卸的固定连接。

4.根据权利要求3所述的轮式机器人的传动装置，其特征在于，所述底盘壳体上设有电机和与其连接的转向连杆，所述底盘壳体上设有与所述转向连杆连接、用于带动所述轮胎沿竖直轴线进行旋转的悬挂组件，所述轮胎的旋转中心间的连线的中心与所述底盘壳体的中心重合。

5.根据权利要求4所述的轮式机器人的传动装置，其特征在于，所述悬挂组件包括上摆臂和与其平行设置的下摆臂，所述底盘壳体上所述上摆臂和所述下摆臂间设有可伸缩双联万向节，所述上摆臂、所述下摆臂分别与悬挂支撑铰接，以使所述悬挂支撑可沿所述上摆臂和所述下摆臂的一端形成的竖直轴线旋转，所述悬挂支撑上设有用于安装轮胎且与所述可伸缩双联万向节固定连接的法兰，所述悬挂支撑与所述转向连杆连接以在其带动下沿所述竖直轴线旋转。

6.根据权利要求5所述的轮式机器人的传动装置，其特征在于，所述底盘壳体上还设有减震器，所述减震器的一端与所述底盘壳体固定连接，另一端与所述下摆臂固定连接。

7.根据权利要求6所述的轮式机器人的传动装置，其特征在于，所述上摆臂和所述下摆臂分别与所述悬挂支撑经羊角球头铰接。