[實用新型]復位機構及其自平衡電動兩輪機器人轉向裝置

有效

• 申請號: 201220501422.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN202827912U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 吳家宸;陳養彬
• 申請（專利權）人: 上海新世紀機器人有限公司
• 主分類號: B62K3/00
• 分類號: B62K3/00;B62K21/00
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所 31247
• 代理人: 劉衛宇

技術領域

本實用新型涉及復位機構以及轉向裝置，尤其涉及一種用于自平衡電動兩輪機器人轉向裝置的復位機構及其轉向裝置。

背景技術

目前，自平衡電動兩輪機器人的轉向裝置主要有兩種操作結構，一種是擺動式，另外一種是轉動式。在擺動式的轉向裝置中，轉軸水平地設置在自平衡電動兩輪機器人的支撐平臺上，轉軸的一端與一擺桿相連，操作者在轉向時操縱設置于擺桿上端的把手帶動擺桿從初始的中間位置向左或向右擺動，進而帶動與該擺桿相連的水平轉軸由初始位置圍繞該水平轉軸的中軸線沿順時針方向或逆時針方向轉動，通過檢測裝置檢測到該水平轉軸轉動角度的大小，并將反映該轉動角度變化量的檢測信號發送至該自平衡電動兩輪機器人的控制系統，從而控制該自平衡電動兩輪機器人的轉向。在轉動式的轉向裝置中，轉軸豎立在自平衡電動兩輪機器人的支撐平臺上，操作者在轉向時通過手或腿的操作帶動設置于轉軸上端的把手向順時針方向或逆時針方向轉動，進而帶動與該把手相連的轉軸由初始位置圍繞該轉軸的中軸線沿順時針方向或逆時針方向轉動，通過檢測裝置檢測到該轉軸轉動角度的大小，并將反映該轉動角度變化量的檢測信號發送至該自平衡電動兩輪機器人的控制系統，從而控制該自平衡電動兩輪機器人的轉向。

在上述的兩種轉向裝置中，都需要考慮在操作者撤銷施加給轉向裝置的轉動力矩后、能夠使該轉向裝置的轉軸以及把手或擺桿自動回復到初始位置的復位問題。在現有的擺動式轉向裝置中，雖然設有復位機構，但存在著結構復雜、不耐用的缺點。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種當驅使轉軸轉動的力矩消除后、能夠使轉軸復位到初始位置的復位機構，該復位機構結構簡單，堅固耐用。

本實用新型所要解決的進一步的技術問題在于提供一種采用了上述復位機構的自平衡電動兩輪機器人轉向裝置,?在操作者撤銷施加給自平衡電動兩輪機器人的轉向裝置的轉動力矩后,該自平衡電動兩輪機器人的轉向裝置的把手或擺桿可自動復位到初始位置。

本實用新型提供了一種復位機構，包括機架和豎立的轉軸；其特點是，該復位機構還包括齒輪、齒條、齒條復位裝置和齒條限位裝置；齒輪套設在轉軸上，并與齒條嚙合；齒條的背面設有彼此相對的第一限位部和第二限位部；齒條復位裝置包括彈性元件以及彼此相對的第三限位部和第四限位部；彈性元件位于該第三限位部與第四限位部之間；第三限位部和第四限位部固定在機架上；齒條限位裝置用于支撐齒條和彈性元件；當轉軸和齒條均處于初始位置時，第一限位部與第三限位部相對，第二限位部與第四限位部相對，彈性元件的一端抵靠第一限位部和第三限位部，另一端抵靠第二限位部和第四限位部。?

上述的復位機構，其中，機架包括機架本體和設置在機架本體上的一對軸承座；齒條復位裝置還包括一基座部，基座部與機架本體固定連接，彈性元件的側面抵在基座部上，第三限位部和第四限位部與基座部相連；一對軸承座分別位于齒條的上方和下方；轉軸上套設有一對軸承，該一對軸承分別安裝在一對軸承座上。

上述的復位機構，其中，齒條限位裝置包括分別設置在一對軸承座的兩相向側面上、沿平行于齒條的方向延伸的凸臺，齒條和彈性元件支撐在位于該齒條下方的所述凸臺上。

上述的復位機構，其中，彈性元件為彈簧。

本實用新型還提供了一種自平衡電動兩輪機器人轉向裝置，該轉向裝置包括把手和上述的復位機構；其中，該復位機構的轉軸豎立在自平衡電動兩輪機器人的支撐平臺上；把手與轉軸的上端連接，并可帶動轉軸圍繞該轉軸的中軸線轉動；該復位機構的機架為自平衡電動兩輪機器人的車架。

本實用新型還提供了一種復位機構，包括轉軸和機架；轉軸水平地安裝于機架上；其特點是，該復位機構還包括齒輪、齒條和齒條復位裝置；齒輪套設在轉軸上，并與齒條嚙合；齒條的背面設有彼此相對的第一限位部和第二限位部；齒條復位裝置包括彈性元件以及彼此相對的第三限位部和第四限位部；彈性元件位于該第三限位部與第四限位部之間；第三限位部和第四限位部固定在機架上；當轉軸和齒條均處于初始位置時，第一限位部與第三限位部相對，第二限位部與第四限位部相對，彈性元件的一端抵靠第一限位部和第三限位部，另一端抵靠第二限位部和第四限位部。

上述的復位機構，其中，機架包括機架本體和設置在機架本體上的一對軸承座；齒條復位裝置還包括一基座部，基座部與機架本體固定連接，彈性元件支承于基座部上，第三限位部和第四限位部與基座部相連；一對軸承座分別位于齒條的左右兩側；轉軸上套設有一對軸承，該一對軸承分別安裝在一對軸承座上。