室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，包括底盤，設(shè)置在底盤上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、萬(wàn)向輪系統(tǒng)、安裝板，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩組驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪、連接驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接的彈性懸掛系統(tǒng)；彈性懸掛系統(tǒng)包括固定安裝在安裝板下表面的楔形塊，楔形塊下表面兩端各設(shè)置有一導(dǎo)軌，導(dǎo)軌另一端通過(guò)固定塊固定在底盤下表面，導(dǎo)軌上由上而下設(shè)置有彈簧、滑動(dòng)板、直線軸承，滑動(dòng)板兩端各設(shè)置有一通孔，滑動(dòng)板通過(guò)通孔穿設(shè)在兩根導(dǎo)軌上，彈簧上端固定連接在楔形塊、下端固定在滑動(dòng)板上表面，直線軸承固定在滑動(dòng)板下表面，驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在滑動(dòng)板下表面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，具有良好的地形適應(yīng)能力，行走穩(wěn)定，不易打滑。
【專利說(shuō)明】
室內(nèi)服務(wù)機(jī)裔人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人主要分為工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人作為機(jī)器人領(lǐng)域的新方向，受到人們的廣泛關(guān)注。包括前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向在內(nèi)的基本移動(dòng)功能是服務(wù)機(jī)器人十分重要的一項(xiàng)功能。而這一功能實(shí)現(xiàn)是通過(guò)底盤來(lái)達(dá)成的。目前機(jī)器人移動(dòng)方式主要包括履帶式、多足式與輪式。履帶式與多足式移動(dòng)能適應(yīng)各種地形。多足式的越障能力使其可以在絕大多數(shù)地形中運(yùn)行;而履帶式則在穩(wěn)定性方面更勝一籌。輪式與其相比有很多不足，但在平滑的室內(nèi)環(huán)境下輪式的速度與穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)更適合服務(wù)機(jī)器人的需求。輪式底盤根據(jù)輪子的數(shù)量與位置也有許多不同組成。三輪式底盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行靈活自如，但穩(wěn)定性不足，在速度過(guò)快及地形不平整的情況下容易發(fā)生側(cè)翻。四輪式底盤運(yùn)行平穩(wěn)，但在經(jīng)過(guò)階梯形路面時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪易脫離地面，發(fā)生打滑;同時(shí)減震性能也較差。而多輪底盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種移動(dòng)平穩(wěn)、對(duì)地形適應(yīng)力強(qiáng)、不易打滑的室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，包括底盤，設(shè)置在所述底盤上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、萬(wàn)向輪系統(tǒng)、安裝板，所述電源系統(tǒng)包括蓄電池組，所述萬(wàn)向輪系統(tǒng)包括至少四個(gè)萬(wàn)向輪，所述安裝板設(shè)置在所述電源系統(tǒng)上方，所述安裝板通過(guò)安裝支架固定于所述底盤上表面，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩組驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪、連接所述驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接的彈性懸掛系統(tǒng);所述彈性懸掛系統(tǒng)包括固定安裝在所述安裝板下表面的楔形塊，所述楔形塊下表面兩端各設(shè)置有一導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌另一端通過(guò)固定塊固定在所述底盤下表面，所述導(dǎo)軌上由上而下設(shè)置有彈簧、滑動(dòng)板、直線軸承，所述滑動(dòng)板兩端各設(shè)置有一通孔，所述滑動(dòng)板通過(guò)所述通孔穿設(shè)在兩根所述導(dǎo)軌上，所述彈簧上端固定連接在所述楔形塊、下端固定在所述滑動(dòng)板上表面，所述直線軸承固定在所述滑動(dòng)板下表面，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在所述滑動(dòng)板下表面。
[0005]上述技術(shù)方案中，安裝板上表面用于安裝機(jī)器人的電氣控制系統(tǒng);楔形塊的下表面為傾斜面，該傾斜面與安裝板下表面的夾角為5°至35°，優(yōu)選為12°至30度，。底盤采用Q235-A鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能
優(yōu)選的技術(shù)方案，所述萬(wàn)向輪上端設(shè)置有四個(gè)減震墊。
[0006]上述技術(shù)方案中，萬(wàn)向輪通過(guò)螺釘固定在底盤的四角上，用于支撐整個(gè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，方便轉(zhuǎn)向，每個(gè)萬(wàn)向輪頂部設(shè)置有四個(gè)減震墊，用以緩沖和減少地形原因造成的沖擊與震動(dòng)。
[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)連輪器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。
[0008]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述蓄電池組由三個(gè)12V蓄電池串聯(lián)而成。
[0009]上述技術(shù)方案中，三個(gè)12V蓄電池串聯(lián)構(gòu)成電壓為36V的電源系統(tǒng)，用以為整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)提供能源。三個(gè)蓄電池分別通過(guò)電池?fù)醢骞潭ㄓ诘妆P上表面，且沿機(jī)器人前進(jìn)方向呈對(duì)稱分布，將蓄電池組的重量均勻分布，保證底盤重心更加穩(wěn)定。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述安裝支架為均設(shè)在所述安裝板邊緣的安裝軸。
[0011]本發(fā)明的工作原理:
電源系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)器人其他電氣系統(tǒng)功能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪向前行走或者后退，萬(wàn)向輪用于轉(zhuǎn)彎及穩(wěn)定底盤；當(dāng)機(jī)器人底盤行走至有小坡度或者小障礙物的地方，驅(qū)動(dòng)輪的前方先碰到小坡度或者小障礙物，由于彈性懸掛系統(tǒng)的設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輪突然抬升時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)板向上抬升，壓縮彈簧，此時(shí)，底盤并沒(méi)有明顯的抬升；當(dāng)機(jī)器人底盤行走至小凹坑的地方，驅(qū)動(dòng)輪的前方先進(jìn)入凹坑，由于彈性懸掛系統(tǒng)的設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輪突然下降時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)板向下運(yùn)動(dòng)，拉伸彈簧，此時(shí)，底盤沒(méi)有明顯的下降，這兩種情況下，驅(qū)動(dòng)輪與地面有充分的接觸，具有良好的抓地能力，包裝機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定可靠不打滑。
[0012]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明的彈性懸掛系統(tǒng)在保證了室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)在具備良好的運(yùn)動(dòng)速度與轉(zhuǎn)彎性能的同時(shí)，在經(jīng)過(guò)小臺(tái)階或者小凹陷的高度差時(shí)能有良好的自調(diào)節(jié)適應(yīng)能力，能有效地解決地形造成的問(wèn)題，保證機(jī)器人整體再移動(dòng)過(guò)程的穩(wěn)定可靠，同時(shí)減少在遇到高度差時(shí)造成的震動(dòng)；
2、本發(fā)明萬(wàn)向輪上的減震墊能吸收一定量的震動(dòng)力，能夠使室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)在移動(dòng)時(shí)更加穩(wěn)定；
3、本發(fā)明彈性懸掛系統(tǒng)中的楔形塊的傾斜面的傾斜角度根據(jù)平均障礙物的高度及驅(qū)動(dòng)輪的輪徑算出，傾斜面的安裝使驅(qū)動(dòng)輪越過(guò)障礙物時(shí)，直線軸承的滑動(dòng)更加平滑，提高了減震效果，同時(shí)能延長(zhǎng)直線軸承的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一彈性懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一萬(wàn)向輪結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例一電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1、底盤;2、安裝板;3、萬(wàn)向輪;4、驅(qū)動(dòng)輪;5、驅(qū)動(dòng)電機(jī);6、彈性懸掛系統(tǒng);7、楔形塊;8、導(dǎo)軌;9、固定塊；10、彈簧；11、滑動(dòng)板；12、直線軸承；13、減震墊；14、蓄電池；15、安裝軸。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例一:
如圖1-4所示，室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，包括底盤I，設(shè)置在底盤I上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、萬(wàn)向輪系統(tǒng)、安裝板2，電源系統(tǒng)包括蓄電池組，萬(wàn)向輪系統(tǒng)包括四個(gè)萬(wàn)向輪3，安裝板2設(shè)置在電源系統(tǒng)上方，安裝板2通過(guò)四根安裝軸15固定于底盤I上表面，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩組驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪4、連接驅(qū)動(dòng)輪4的驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)5固定連接的彈性懸掛系統(tǒng)6;彈性懸掛系統(tǒng)6包括固定安裝在安裝板2下表面的楔形塊7，楔形塊7下表面兩端各設(shè)置有一導(dǎo)軌8，導(dǎo)軌8另一端通過(guò)固定塊9固定在底盤I下表面，導(dǎo)軌8上由上而下設(shè)置有彈簧10、滑動(dòng)板11、直線軸承12，滑動(dòng)板11兩端各設(shè)置有一通孔，滑動(dòng)板11通過(guò)通孔穿設(shè)在兩根導(dǎo)軌8上，彈簧10上端固定連接在楔形塊7、下端固定在滑動(dòng)板11上表面，直線軸承12固定在滑動(dòng)板11下表面，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5固定在滑動(dòng)板11下表面。
[0016]驅(qū)動(dòng)輪4通過(guò)連輪器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)5連接。安裝板2上表面用于安裝機(jī)器人的電氣控制系統(tǒng)。底盤I上設(shè)置有供彈性懸掛系統(tǒng)6及驅(qū)動(dòng)輪4穿過(guò)的通孔，楔形塊7的下表面為傾斜面，該傾斜面與安裝板2下表面的夾角為12°至30度。底盤I采用Q235-A鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能
萬(wàn)向輪3通過(guò)螺釘固定在底盤I的四角上，用于支撐整個(gè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，方便轉(zhuǎn)向，每個(gè)萬(wàn)向輪3頂部設(shè)置有四個(gè)減震墊13，用以緩沖和減少地形原因造成的沖擊與震動(dòng)。
[0017]蓄電池組由三個(gè)12V蓄電池14串聯(lián)而成。
[0018]三個(gè)12V蓄電池14串聯(lián)構(gòu)成電壓為36V的電源系統(tǒng)，用以為整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)提供能源。三個(gè)蓄電池14分別通過(guò)電池?fù)醢骞潭ㄓ诘妆PI上表面，且沿機(jī)器人前進(jìn)方向呈對(duì)稱分布，將蓄電池組的重量均勻分布，保證底盤I重心更加穩(wěn)定。
[0019]本實(shí)施例的使用方法:
電源系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)器人其他電氣系統(tǒng)功能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪4向前行走或者后退，萬(wàn)向輪3用于轉(zhuǎn)彎及穩(wěn)定底盤I;當(dāng)機(jī)器人底盤I行走至有小坡度或者小障礙物的地方，驅(qū)動(dòng)輪4的前方先碰到小坡度或者小障礙物，由于彈性懸掛系統(tǒng)6的設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輪4突然抬升時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)板11向上抬升，壓縮彈簧10，此時(shí)，底盤I并沒(méi)有明顯的抬升；當(dāng)機(jī)器人底盤I行走至小凹坑的地方，驅(qū)動(dòng)輪4的前方先進(jìn)入凹坑，由于彈性懸掛系統(tǒng)6的設(shè)置，驅(qū)動(dòng)輪4突然下降時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)板11向下運(yùn)動(dòng)，拉伸彈簧10，此時(shí)，底盤I沒(méi)有明顯的下降，這兩種情況下，驅(qū)動(dòng)輪4與地面有充分的接觸，具有良好的抓地能力，包裝機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定可靠不打滑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，包括底盤(I)，設(shè)置在所述底盤(I)上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、萬(wàn)向輪系統(tǒng)、安裝板(2)，所述電源系統(tǒng)包括蓄電池組，所述萬(wàn)向輪系統(tǒng)包括至少四個(gè)萬(wàn)向輪(3)，所述安裝板(2)設(shè)置在所述電源系統(tǒng)上方，所述安裝板(2)通過(guò)安裝支架固定于所述底盤(I)上表面，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少兩組驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪(4)、連接所述驅(qū)動(dòng)輪(4)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)、與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)固定連接的彈性懸掛系統(tǒng)(6);所述彈性懸掛系統(tǒng)(6)包括固定安裝在所述安裝板(2)下表面的楔形塊(7)，所述楔形塊(7)下表面兩端各設(shè)置有一導(dǎo)軌(8)，所述導(dǎo)軌(8)另一端通過(guò)固定塊(9)固定在所述底盤(I)下表面，所述導(dǎo)軌(8)上由上而下設(shè)置有彈簧(10)、滑動(dòng)板(11)、直線軸承(12)，所述滑動(dòng)板(11)兩端各設(shè)置有一通孔，所述滑動(dòng)板(11)通過(guò)所述通孔穿設(shè)在兩根所述導(dǎo)軌(8)上，所述彈簧(10)上端固定連接在所述楔形塊(7)、下端固定在所述滑動(dòng)板(11)上表面，所述直線軸承(12)固定在所述滑動(dòng)板(11)下表面，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)固定在所述滑動(dòng)板(11)下表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述萬(wàn)向輪(3)上端設(shè)置有四個(gè)減震墊(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)輪(4)通過(guò)連輪器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述蓄電池組由三個(gè)12V蓄電池(14)串聯(lián)而成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的穩(wěn)定移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述安裝支架為均設(shè)在所述安裝板(2)邊緣的安裝軸(15)。
【文檔編號(hào)】B60G13/02GK106004312SQ201610488062
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】胡海燕
【申請(qǐng)人】蘇州斯銳奇機(jī)器人有限公司