[發明專利]模塊化懸掛底盤裝置及自動導航機器人

在審

• 申請號: 201910559747.3
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN112141240A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 左睿;黃河;劉偉
• 申請（專利權）人: 深圳市安澤智能機器人有限公司
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;B60K1/02;B60G15/06
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 朱肖鳳

本發明提供了一種模塊化懸掛底盤裝置及自動導航機器人，模塊化懸掛底盤裝置，包括車架、前橋轉向機構以及后橋驅動機構，所述前橋轉向機構、所述后橋驅動機構分別可拆卸安裝于所述車架上；所述前橋轉向機構包括前橋、兩分別安裝于所述前橋兩側的前輪、安裝于所述前橋上第一驅動電機、連接在所述第一驅動電機與兩所述前輪之間的轉向傳動機構；所述后橋驅動機構包括后橋、兩分別安裝于所述后橋兩側的后輪、安裝于所述后橋上的第二驅動電機、與所述第二驅動電機傳動連接的差速減速機。本發明提供的模塊化懸掛底盤裝置及自動導航機器人，使得各功能模塊更加方便維護以及更換，減小了輪胎與地面的滑移摩擦，轉彎半徑小，具有較好的承載能力。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，更具體地說，是涉及一種模塊化懸掛底盤裝置及自動導航機器人。

背景技術

目前用于自動導航的機器人系統中，大部分采用的是簡單的差速底盤系統，主要分為兩類：一類是底盤兩側各一驅動輪，再配以多個萬向輪的形式；另一類是兩側布置兩個以上的驅動輪，所有驅動輪均由該側同一個電機驅動，通過機械傳動使得同側輪均獲得驅動力。

前一種差速底盤結構簡單，雖然轉彎半徑小，特別是驅動輪中置的類型現多用于服務機器人，但其對地面的適應性低。后一種由于多輪均具有驅動力，因此能夠適應在戶外使用的場合，但由于在轉向時，靠兩側輪差速，輪子與地面出現嚴重滑移，電機需要克服額外的巨大的摩擦力，不僅造成輪胎的加速磨損，而且造成額外的功率損失，在設計時需要選取功率更大的電機。而且這兩種底盤在設計時，往往追求結構簡單，很少有設計懸掛結構，即使設計懸掛結構也是較為簡單的形式，例如服務機器人使用中置驅動的底盤由于增加的懸掛使得要么驅動輪打滑，要么出現擺頭問題，并且往往驅動系統以及轉向系統均與整體結構直接連接，在前期組裝和后期維護過程中非常不便。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模塊化懸掛底盤裝置及自動導航機器人，以解決現有技術中的底盤裝置存在的前期組裝和后期維護極其不便、且輪胎磨損嚴重的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種模塊化懸掛底盤裝置，包括車架、前橋轉向機構以及后橋驅動機構，所述前橋轉向機構、所述后橋驅動機構分別可拆卸安裝于所述車架上；所述前橋轉向機構包括前橋、兩分別安裝于所述前橋兩側的前輪、安裝于所述前橋上并用于驅動兩所述前輪轉向的第一驅動電機、連接在所述第一驅動電機與兩所述前輪之間并用于將所述第一驅動電機的驅動力傳遞給兩所述前輪的轉向傳動機構；所述后橋驅動機構包括后橋、兩分別安裝于所述后橋兩側的后輪、安裝于所述后橋上并用于驅動兩所述后輪的第二驅動電機、與所述第二驅動電機傳動連接的差速減速機。

進一步地，所述轉向傳動機構包括齒條、用于將所述第一驅動電機的驅動轉變成所述齒條的橫向移動的齒輪轉向器、分別連接于所述齒條兩端的兩個轉向拉桿、以及轉動安裝于所述前橋兩側的兩個拉臂，各所述轉向拉桿分別與對應的所述拉臂轉動連接，兩個所述前輪分別與對應的所述拉臂連接。

進一步地，所述模塊化懸掛底盤裝置還包括第一減震機構，所述前橋轉向機構通過所述第一減震機構與所述車架連接，所述第一減震機構包括第一減震器以及第一擺桿組件，所述第一減震器的一端與所述前橋連接，所述第一減震器的另一端與所述車架連接，所述第一擺桿組件分別與所述前橋以及所述車架連接。

進一步地，所述第一擺桿組件包括第一擺桿以及第一連接桿，所述第一擺桿靠近所述第一連接桿的一端并列設置有至少兩個第一減震襯套，所述第一擺桿遠離所述第一連接桿的一端與所述前橋連接，所述第一擺桿靠近所述第一連接桿的一端通過各所述第一減震襯套與所述第一連接桿連接，所述第一連接桿與所述車架連接。

進一步地，所述模塊化懸掛底盤裝置還包括第二減震機構，所述后橋驅動機構構通過所述第二減震機構與所述車架連接，所述第二減震機構包括第二減震器以及第二擺桿組件，所述第二減震器的一端與所述后橋連接，所述第二減震器的另一端與所述車架連接，所述第二擺桿組件分別與所述后橋以及所述車架連接。