CN216185444U - 一种四驱四转的机器人轮系结构 - Google Patents
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Abstract
一种四驱四转的机器人轮系结构，当底盘需要转向时，转向舵机的转轴转动一定角度，其通过传动机构驱动转轴转动，转动通过连接件驱动两个液压阻尼弹簧减震器带动轮毂法兰转动，实现驱动车轮转动，两个液压阻尼弹簧减震器起到行走时减震作用，提高了底盘运行时的平稳度，通过四个轮毂电机驱动运动，四个转向舵机转向控制，转向和驱动灵活，控制技术比较简单，驱动和转向动力强劲，拓展了复杂路况下机器人的适用场景，从而适应不同的任务需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动机器人领域，具体涉及一种四驱四转的机器人轮系结构。
背景技术
随着智能化、无人化的技术发展，越来越多的环境任务都由无人智能机器人来实施。机器人从单一的车间环境工作逐渐扩展到复杂的野外环境，轮式移动机器人以移动方便、定位准确、控制方便等优点，使得移动式机器人得到了广泛的应用。
目前国内使用最为频繁的四轮式机器人为双驱动电机驱动型、四电机麦克纳姆轮型、阿克曼前转后驱型以及四驱四转型，前两者都会出现转向里程偏差问题，阿克曼前转后驱型则是在转向时需要的转向半径较大，难以在小空间环境下使用，而四转四驱型相比于上述三种结构，具有高效的传动能力以及全向全运动学状态，且不会出现里程偏差。
但目前的四驱移动底盘还存在以下的不足：四驱移动底盘的整体结构复杂，可靠性差，一方面不方便进行组装，造成四驱移动底盘的成本高，一方面复杂的结构造成驱移动底盘的体积大，从而造成机器人整体显得笨重，造成机器人工作范围受限。而且对于野外的复杂环境适应性较差，尤其是无悬挂无独立转向的机器人，在原地转时的差速运动会严重磨损车轮，甚至出现转向动力不足。当路面凹凸不平时，机器人的四个轮子无法全部接触地面，这导致机器人的控制出现困难。
发明内容
本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种对室外复杂环境适应性高、可靠性及稳定性均得以提高的四驱四转的机器人轮系结构。
本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种四驱四转的机器人轮系结构，包括底盘，其下端四个边角处分别设置有轮系，所述轮系包括：
支架，其安装于定轴上，转向舵机安装于支架上；
定轴，安装于底盘的下端，定轴内沿竖直方向设置有通孔，所述通孔内通过轴承Ⅱ转动安装有转轴，转向舵机通过传动机构驱动转轴转动；
连接架，安装于转轴的下端；
轮毂法兰，位于连接架的下端，轮毂电机的转轴安装于轮毂法兰上，轮毂电机的外圈安装有车轮；以及
两个液压阻尼弹簧减震器，分别沿竖直方向设置，两个液压阻尼弹簧减震器沿前后方向排布，液压阻尼弹簧减震器的上端固定于连接架上，其下端安装于轮毂法兰上。
进一步的，上述传动机构包括通过轴承Ⅰ转动安装于底盘上的同步带轮Ⅰ以及同轴安装于转轴上的同步带轮Ⅱ，所述同步带轮Ⅰ与同步带轮Ⅱ之间通过同步带传动连接，所述同步带轮Ⅰ的直径小于同步带轮Ⅱ的直径。
为了提高纵向稳定性，还包括稳定杆，其呈U字形结构，两个液压阻尼弹簧减震器与稳定杆相固定，稳定杆的两端分别与同侧的液压阻尼弹簧减震器通过螺纹连接固定。
本实用新型的有益效果是：当底盘需要转向时，转向舵机的转轴转动一定角度，其通过传动机构驱动转轴转动，转轴通过连接件驱动两个液压阻尼弹簧减震器带动轮毂法兰转动，实现驱动车轮转动，通过液压阻尼弹簧减震器支撑车身重量，并吸收路面颠簸产生的振动，保持机器人的平稳运行，悬架系统与通过底盘连接，承载底盘负载及外部负载，液压阻尼弹簧减震器使车轮通过凹凸路面时能够均匀着地，保持轮胎与地面的附着力，通过四个轮毂电机驱动运动，四个转向舵机转向控制，转向和驱动灵活，控制技术比较简单，驱动和转向动力强劲，拓展了复杂路况下机器人的适用场景，从而适应不同的任务需求。
附图说明
图1为本实用新型四驱四转的机器人的底盘部位的立体结构示意图；
图2为本实用新型的转向舵机部位的立体结构示意图；
图3为本实用新型的转向舵机部位的主视剖面结构示意图；
图4为本实用新型的立体结构示意图；
图中，1.底盘 2.转向舵机 3.轮毂电机 4.车轮 5.液压阻尼弹簧减震器 6.支架7.同步带轮Ⅰ 8.同步带轮Ⅱ 9.同步带 10.定轴 11.连接架 12.轴承Ⅰ 13.转轴 14.轴承Ⅱ 15.轮毂法兰 16.稳定杆。
具体实施方式
下面结合附图1至附图4对本实用新型做进一步说明。
一种四驱四转的机器人轮系结构，包括底盘1，其下端四个边角处分别设置有轮系，轮系包括：支架6，其安装于定轴10上，转向舵机2安装于支架6上；定轴10，安装于底盘1的下端，定轴10内沿竖直方向设置有通孔，通孔内通过轴承Ⅱ 14转动安装有转轴13，转向舵机2通过传动机构驱动转轴13转动；连接架11，安装于转轴13的下端；轮毂法兰15，位于连接架11的下端，轮毂电机3的转轴安装于轮毂法兰15上，轮毂电机3的外圈安装有车轮4；以及两个液压阻尼弹簧减震器5，分别沿竖直方向设置，两个液压阻尼弹簧减震器5沿前后方向排布，液压阻尼弹簧减震器5的上端固定于连接架11上，其下端安装于轮毂法兰15上。轮毂电机3通电后驱动车轮4转动，从而实现底盘1的前行或倒退，当底盘1需要转向时，转向舵机2的转轴转动一定角度，其通过传动机构驱动转轴13转动，转轴13通过连接件11驱动两个液压阻尼弹簧减震器5带动轮毂法兰15转动，实现驱动车轮4转动，通过液压阻尼弹簧减震器5支撑车身重量，并吸收路面颠簸产生的振动，保持机器人的平稳运行，悬架系统与通过底盘连接，承载底盘负载及外部负载，液压阻尼弹簧减震器5使车轮4通过凹凸路面时能够均匀着地，保持轮胎与地面的附着力，通过四个轮毂电机3驱动运动，四个转向舵机2转向控制，转向和驱动灵活，控制技术比较简单，驱动和转向动力强劲，拓展了复杂路况下机器人的适用场景，从而适应不同的任务需求。
传动机构可以为如下结构，其包括通过轴承Ⅰ 12转动安装于底盘1上的同步带轮Ⅰ7以及同轴安装于转轴13上的同步带轮Ⅱ 8，同步带轮Ⅰ 7与同步带轮Ⅱ 8之间通过同步带9传动连接，同步带轮Ⅰ 7的直径小于同步带轮Ⅱ 8的直径。转向舵机2驱动同步带轮Ⅰ 7转动一定角度，同步带轮Ⅰ 7通过同步带9驱动同步带轮Ⅱ 8转动，从而实现驱动转轴13转动，由于同步带轮Ⅰ 7的直径小于同步带轮Ⅱ 8，因此同步带轮Ⅰ 7与同步带轮Ⅱ 8的传动连接起到减速放大扭矩作用，可以轻松驱动车轮4转动。
优选的，还包括稳定杆16，其呈U字形结构，两个液压阻尼弹簧减震器5与稳定杆16相固定，稳定杆16的两端分别与同侧的液压阻尼弹簧减震器5通过螺纹连接固定。悬架系统采用液压阻尼弹簧减震器5、稳定杆16将底盘1和车轮4连接到一起。悬架系统的稳定杆16防止车轮4在通过路障及坑洼路面时发生过大的纵向侧倾，使车身尽量保持平衡，起到纵向稳定的作用。当机器人跨越障碍时，车轮4绕轮轴前后倾，转向机构的前后两个液压阻尼弹簧减震器5跳动不一致，液压阻尼弹簧减震器5会压向稳定杆，稳定杆16就会发生扭曲，杆身的弹力会阻止液压阻尼弹簧减震器5抬起，从而使两个液压阻尼弹簧减震器5尽量保持平衡，起到纵向稳定的作用
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种四驱四转的机器人轮系结构，包括底盘（1），其下端四个边角处分别设置有轮系，其特征在于，所述轮系包括：
支架（6），其安装于定轴（10）上，转向舵机（2）安装于支架（6）上；
定轴（10），安装于底盘（1）的下端，定轴（10）内沿竖直方向设置有通孔，所述通孔内通过轴承Ⅱ（14）转动安装有转轴（13），转向舵机（2）通过传动机构驱动转轴（13）转动；
连接架（11），安装于转轴（13）的下端；
轮毂法兰（15），位于连接架（11）的下端，轮毂电机（3）的转轴安装于轮毂法兰（15）上，轮毂电机（3）的外圈安装有车轮（4）；以及
两个液压阻尼弹簧减震器（5），分别沿竖直方向设置，两个液压阻尼弹簧减震器（5）沿前后方向排布，液压阻尼弹簧减震器（5）的上端固定于连接架（11）上，其下端安装于轮毂法兰（15）上。
2.根据权利要求1所述的四驱四转的机器人轮系结构，其特征在于：所述传动机构包括通过轴承Ⅰ（12）转动安装于底盘（1）上的同步带轮Ⅰ（7）以及同轴安装于转轴（13）上的同步带轮Ⅱ（8），所述同步带轮Ⅰ（7）与同步带轮Ⅱ（8）之间通过同步带（9）传动连接，所述同步带轮Ⅰ（7）的直径小于同步带轮Ⅱ（8）的直径。
3.根据权利要求1所述的四驱四转的机器人轮系结构，其特征在于：还包括稳定杆（16），其呈U字形结构，两个液压阻尼弹簧减震器（5）与稳定杆（16）相固定，稳定杆（16）的两端分别与同侧的液压阻尼弹簧减震器（5）通过螺纹连接固定。
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Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
| CN114026998A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 焦昭源 | 一种可对植物播种并填埋的重金属土壤修复用播种设备 |
| CN114954637A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-30 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种四转四驱运动机器人 |
| CN115593502A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-01-13 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司（Cn） | 一种移动机器人的底盘及其转向方法 |
| CN115675631A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-02-03 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司 | 一种四驱四转机器人转向机构及转动方法 |
| CN115675630A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-02-03 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司 | 一种机器人中空行星齿轮转动机构及转动控制方法 |
| CN116038722A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-05-02 | 网易（杭州）网络有限公司 | 按摩机器人、按摩机器人的控制方法、电子设备及介质 |
| CN116161118A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-05-26 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 一种移动底盘 |
| CN116279907A (zh) * | 2023-01-12 | 2023-06-23 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司 | 一种室外机器人底盘及转动方法 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114026998A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 焦昭源 | 一种可对植物播种并填埋的重金属土壤修复用播种设备 |
| CN114026998B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-10-27 | 焦昭源 | 一种可对植物播种并填埋的重金属土壤修复用播种设备 |
| CN114954637A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-30 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种四转四驱运动机器人 |
| CN115593502A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-01-13 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司（Cn） | 一种移动机器人的底盘及其转向方法 |
| CN115675631A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-02-03 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司 | 一种四驱四转机器人转向机构及转动方法 |
| CN115675630A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-02-03 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司 | 一种机器人中空行星齿轮转动机构及转动控制方法 |
| CN116038722A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-05-02 | 网易（杭州）网络有限公司 | 按摩机器人、按摩机器人的控制方法、电子设备及介质 |
| CN116279907A (zh) * | 2023-01-12 | 2023-06-23 | 山东新一代信息产业技术研究院有限公司 | 一种室外机器人底盘及转动方法 |
| CN116161118A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-05-26 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 一种移动底盘 |
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