[發明專利]一種機器人車體懸掛系統

無效

• 申請號: 200710012856.0
• 申請日: 2007-09-14
• 公開（公告）號: CN101117086A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 褚金奎;李榮華;李慶瀛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B60G5/01
• 分類號: B60G5/01;B60G23/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 關慧貞

技術領域

本發明一種機器人車體懸掛系統，涉及移動機器人機構設計領域。

背景技術

采用兩輪差速驅動機構的輪式移動機器人一般由兩個驅動輪和一個隨動輪組成，這種機構的缺點是對地面的適應能力較差，車體對稱性差。如果采用左右驅動輪和前后隨動輪的機構，就會使該性能得到顯著改善，但是帶來的問題就是四輪的高度定位問題，如果高度不一致，那么在水平面運行時就會有輪子懸空，造成車體不穩，如果高度一致，那么在不平的路面上運行也會有輪子懸空，造成操作失控，算法失效。汽車常采用懸掛系統，作用是將車輪所受的各種力和力矩傳遞給車架和車身，并能吸收、緩和路面傳來的振動和沖擊，減少車體噪聲，保持良好的操作性和平穩性。另外，懸掛系統能配合車體的運動產生適當的反應，當汽車在不同路況作加速、制動、轉向等運動時，能提供足夠的安全性，保證操縱不失控。這種懸掛系統由于機構的復雜性很少在機器人上應用。

發明內容

本發明解決的技術問題：該發明一種機器人車體懸掛系統采用分層、二級減震機構，解決了輪胎與路面隨時貼合問題，并使車輪保持適當的角度，從而使機器人的動力性能、轉向性能以及穩定性能得以充分體現；同時該機構具有良好的車體減震性能，延長了元器件的使用壽命。

本發明采用的技術方案：機器人車體懸掛系統由驅動組件、車架底板組件、減震板組件組成，采用分層、二級減震機構；在第一層中安裝有左電動機、右電動機、左驅動輪、右驅動輪；在第二層上安裝有前后隨動輪；第一層和第二層之間由壓縮彈簧組彈性連接，該連接屬于第一級減震；前后隨動輪可以整體繞前后旋轉軸對做旋轉運動，并通過一根拉伸彈簧進行連接，該連接屬于第二級減震，使前后隨動輪的高度自適應調整空間很大。

驅動組件中左驅動輪、右驅動輪分別采用單獨電機驅動；左軸承支架由左軸承支架螺栓組、左軸承支架螺母組固定在車架底板組件中的車架底板上，左軸承支架螺栓組共2個螺栓，左軸承支架螺母組共2個螺母；右軸承支架由右軸承支架螺栓組、右軸承支架螺母組固定在車架底板組件中的車架底板上，右軸承支架螺栓組共2個螺栓，右軸承支架螺母組共2個螺母；左電動機支架安裝在車體左前方，由左電動機支架螺栓組、左電動機支架螺母組固定在車架底板組件中的車架底板上，左電動機支架螺栓組共有4個螺栓，左電動機支架螺母組共有4個螺母；右電動機支架安裝在車體右后方，分別由右電動機支架螺栓組、右電動機支架螺母組固定在車架底板組件中的車架底板上，右電動機支架螺栓組共有4個螺栓，左電動機支架螺母組共有4個螺母；左電動機由左電動機螺栓組固定在左電動機支架上，左電動機螺栓組共4個螺栓；右電動機由右電動機螺栓組固定在右電動機支架上，右電動機螺栓組共4個螺栓；左電動機減速裝置通過鍵槽方式連接左電動機輸出軸和左車輪軸；右電動機減速裝置也通過鍵槽方式連接右電動機輸出軸和右車輪軸；左車輪軸兩端分別與左車輪軸軸承對的2個軸承內圈配合；右車輪軸兩端分別與右車輪軸軸承對的2個軸承內圈配合；左車輪軸軸承對的兩個軸承分別鑲嵌在左軸承支架和左電動機支架上；右車輪軸軸承對的兩個軸承分別鑲嵌在右軸承支架和右電動機支架上；左車輪軸與左驅動輪之間為過盈配合，車輪軸螺栓組有2個螺栓，分為車體左右，其中左邊的螺栓對左驅動輪徑向定位；右車輪軸與右驅動輪之間為過盈配合，車輪軸螺栓組中的右邊的螺栓對右驅動輪徑向定位，左驅動輪和右驅動輪左右對稱分布；前隨動輪用前隨動輪螺母固定在減震板組件中的前隨動輪支撐板上；后隨動輪用后隨動輪螺母固定在減震板組件中的后隨動輪支撐板上；前隨動輪和后隨動輪前后對稱分布；前吊環螺栓固定在前隨動輪上；后吊環螺栓固定在后隨動輪上；拉伸彈簧的兩端分別連接前吊環螺栓和后吊環螺栓。