[發明專利]前轉后驅的機器人底盤及運動機器人

在審

• 申請號: 202110590230.8
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113135225A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 孔強;王建華;高明;孫元元;候云強
• 申請（專利權）人: 山東新一代信息產業技術研究院有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B60K1/00;B60G21/04;B60G13/08
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 潘悅梅

本發明公開了前轉后驅的機器人底盤及運動機器人，屬于移動機器人技術領域，要解決的技術問題為如何實現機器人廣泛適用于室外道路、園區等復雜路況環境。包括：前驅轉向系統和后驅系統，前驅轉向系統和后驅系統通過與車輪連接，實現機器人底盤的運動和轉向；懸架系統，前驅轉向系統和后驅動系統分別與懸架系統連接，承載機器人的負載并減震，使得機器人在通過坑洼顛簸路面時輪胎能夠均勻著地；車架系統，與前驅轉向系統、后驅動系統和懸架系統支撐連接，承受底盤自身負載以及外部負載；車輪系統，用于承載底盤負載以及外部負載，用于根據前驅轉向系統的動作要求實現機器人轉向，并用于根據后驅系統的控制驅動機器人行駛。

技術領域

本發明涉及移動機器人技術領域，具體地說是前轉后驅的機器人底盤及運動機器人。

背景技術

社會經濟對勞動力的需求持續擴張，工資成本將越來越高。社會需求推動機器人產業快速的發展，機器人取代人工將是一個社會發展趨勢。社會需求促使移動機器人逐步取代人力，從事一些簡單重復的工作，如何實現機器人廣泛適用于室外道路、園區等復雜路況環境，能夠應用于園區配送、物流搬運、倉庫配送、移動銷售等行業，產品通用化高，安全可靠性強，能顯著的提高智能化、自動化程度，是需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的技術任務是針對以上不足，提供前轉后驅的機器人底盤及運動機器人，來解決如何實現機器人廣泛適用于室外道路、園區等復雜路況環境的技術問題。

第一方面，本發明提供前轉后驅的機器人底盤，包括：

驅動系統，所述驅動系統包括前驅轉向系統和后驅系統，前驅轉向系統和后驅系統通過與輪彀連接，實現機器人底盤的運動和轉向；

懸架系統，所述前驅轉向系統和后驅動系統分別與懸架系統連接，承載機器人的負載并減震，使得機器人在通過坑洼顛簸路面時輪胎能夠均勻著地；

車架系統，所述車架系統與前驅轉向系統、后驅動系統和懸架系統支撐連接，承受底盤自身負載以及外部負載；

車輪系統，所述車輪系統通過懸架系統與所述車架系統連接，用于承載底盤負載以及外部負載，所述車輪系統分別與所述前驅轉向系統和后驅系統連接，用于根據前驅轉向系統的動作要求實現機器人轉向，并用于根據所述后驅系統的控制驅動機器人行駛。

作為優選，所述車架系統包括車架、防撞傳感器、電池包、液壓剎車控制系統以及驅動控制系統；

所述車架用于承載機器人負載，并通過懸架系統、驅動系統支撐在車輪系統上，保證底盤零件的相對位置正確；

所述防撞傳感器作為底盤零件設置在車架上，機器人底盤意外碰到外部障礙時觸發防撞傳感器發出控制信號；

所述驅動控制系統設置于所述車架上，并與驅動系統以及液壓剎車控制系統連接，用于發送控制信號，所述前驅轉向系統受控制信號轉向，所述后驅系統受控制信號制動，所述液壓剎車控制系統受控制信號驅動液壓剎車卡鉗抱死，實現機器人急停；

所述電池包設置在所述車架上，用于提供動力和電能，并在制動時通過所述驅動控制系統反向為所述電池包充電儲能。

作為優選，所述后驅系統用于提供機器人底盤行駛的全部驅動力，并確保機器人行駛的動力性和平順性，所述后驅系統包括驅動電機、減速器、后車軸和輪速傳感器；

所述驅動電機與驅動控制系統連接，用于根據控制系統的控制信號工作，經過減速器減速后通過后車軸內部的傳動軸帶動車輪轉動，以實現機器人行駛；

所述輪速傳感器與驅動控制系統連接，用于實時測量機器人行駛速度并反饋至控制系統，所述控制系統根據行駛速度將指令反饋至驅動電機以實現機器人運行的閉環控制；

機器人減速時，驅動電機對機器人前進起制動作用，驅動電機處在發電運行狀態，通過控制系統反向給電池包充電儲能。