[發明專利]一種底盤行走機構及輪式機器人

有效

• 申請號: 202011473550.7
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112550442B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王紀武;劉錫田;田林;戴波;張勤儉;原雪純;許鈞翔;褚文杰;裴欣;韓曉;嚴晨;韓碩
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D63/02;B62D63/04;B60K1/00;B60K17/04
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本申請公開了一種底盤行走機構及輪式機器人，涉及機器人技術領域。不僅轉彎半徑較小、傳動精度較高，而且需要的電機數量較少、成本較低。底盤行走機構包括底盤機架，設置在其底部的第一萬向輪系、第二萬向輪系、第一輔助輪系、第二輔助輪系、行進驅動電機和轉向驅動電機；第一萬向輪系和第二萬向輪系均位于底盤機架的左右方向的中心線上；第一輔助輪系和第二輔助輪系均位于底盤機架的前后方向的中心線上；行進驅動電機通過第一傳動裝置同時傳動連接第一萬向輪系和第二萬向輪系；轉向驅動電機通過第二傳動裝置同時傳動連接第一萬向輪系和第二萬向輪系。本申請同時公開了一種包括上述底盤行走機構的輪式機器人。本申請用于提升底盤行走機構的性能。

技術領域

本申請涉及機器人技術領域，尤其涉及一種底盤行走機構及輪式機器人。

背景技術

相較于履帶式移動機器人，全向輪式移動機器人因速度快、效率高和噪聲小等優點越來越廣泛的被應用。目前，全向輪式移動機器人的底盤行走機構通常采用矩形四角安裝輪對的結構，該結構可以使底盤行走機構沿各個方向移動，但是，由于轉動過程中軸距以及輪距構成的轉向無法將旋轉中心轉移到車體矩形中心，從而限制了轉彎半徑的最小化，因此，在只有兩個驅動裝置的條件下，不管是兩驅還是四驅均存在轉彎半徑均較大、轉彎效率較低的問題，極大地限制了全向輪式移動機器人在狹小工作空間的應用。

為了解決上述技術問題，中國專利《輪式機器人全向移動底盤》(公開號：CN209037378U)，公開了一種輪式機器人全向移動底盤。包括后箱體、前箱體、導向驅動輪及鉸接關節，其中后箱體和前箱體通過鉸接關節連接，后箱體和前箱體的底部均設有兩個導向驅動輪，導向驅動輪包括導向驅動機構、連接法蘭、直線懸掛裝置及輪轂電機，其中導向驅動機構通過連接法蘭與直線懸掛裝置連接，直線懸掛裝置與輪轂電機連接。該專利保證了移動機器人在狹小空間的良好工作，穩定性好，但是每個導向驅動輪都需要布置上驅動電機，實現成本較高。

發明內容

本申請的實施例提供一種底盤行走機構及輪式機器人，不僅轉彎半徑較小、傳動精度較高，而且需要的電機數量較少、成本較低。

為達到上述目的，一方面，本申請的實施例提供了一種底盤行走機構，包括底盤機架；其特殊之處在于，所述底盤機架的底部設有：第一萬向輪系和第二萬向輪系，所述第一萬向輪系和所述第二萬向輪系均位于所述底盤機架的左右方向的中心線上，且分別靠近所述底盤機架的前、后邊緣設置；第一輔助輪系和第二輔助輪系，所述第一輔助輪系和第二輔助輪系均位于所述底盤機架的前后方向的中心線上，且分別靠近所述底盤機架的左、右邊緣設置；行進驅動電機，所述行進驅動電機通過第一傳動裝置同時傳動連接所述第一萬向輪系和所述第二萬向輪系；所述行進驅動電機能夠驅動所述第一萬向輪系和所述第二萬向輪系直行；轉向驅動電機，所述轉向驅動電機通過第二傳動裝置同時傳動連接所述第一萬向輪系和所述第二萬向輪系；所述轉向驅動電機能夠驅動所述第一萬向輪系和所述第二萬向輪系向相反方向轉動。

進一步地，所述第一萬向輪系包括：第一車輪，所述第一車輪的車軸的一端連接所述第一傳動裝置的第一輸出端；第一輪架，所述第一輪架包括第一車輪支架，所述第一車輪的車軸的兩端分別架設在所述第一車輪支架的兩端，且所述第一車輪的車軸可相對所述第一車輪支架轉動；第一轉向軸，所述第一轉向軸的設置方向與所述第一車輪的車軸的設置方向相垂直，所述第一轉向軸的第一端與所述第一輪架固連，所述第一轉向軸的第二端連接所述第二傳動裝置的第一輸出端；所述第二萬向輪系包括：第二車輪，所述第二車輪的車軸的一端連接所述第一傳動裝置的第二輸出端；第二輪架，所述第二輪架包括第二車輪支架，所述第二車輪的車軸的兩端分別架設在所述第二車輪支架的兩端，且所述第二車輪的車軸可相對所述第二車輪支架轉動；第二轉向軸，所述第二轉向軸的設置方向與所述第二車輪的車軸的設置方向相垂直，所述第二轉向軸的第一端與所述第二輪架固連，所述第二轉向軸的第二端連接所述第二傳動裝置的第二輸出端。