[發明專利]機器人及其移動底盤和選型方法

在審

• 申請號: 202210446215.0
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114932954A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 魯偉;王玨
• 申請（專利權）人: 上海云紳智能科技有限公司
• 主分類號: B62D21/11
• 分類號: B62D21/11;B62D61/10;B60G3/02;B60G11/16;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 林曉青

1.一種移動底盤，其特征在于，包括：

底盤本體、驅動輪及懸掛系統；

所述懸掛系統包括拉簧、固定于所述底盤本體的安裝座和軸承座、及與所述軸承座和所述驅動輪相鉸接的懸臂；

所述拉簧一端鉸接于所述安裝座，另一端鉸接于所述懸臂，當所述驅動輪為貼合地面上下移動時，所述懸臂相對所述軸承座旋轉，從而帶動所述拉簧伸縮。

2.根據權利要求1所述的移動底盤，其特征在于,

所述懸臂包括第一對接部及第二對接部，所述第一對接部與所述驅動輪相鉸接，所述第二對接部與所述拉簧相鉸接；

所述第一對接部與所述第二對接部呈夾角設置，且所述第一對接部與所述第二對接部相連接的部位與所述軸承座相鉸接。

3.根據權利要求1或2所述的移動底盤，其特征在于,還包括：

罩殼，固定于所述底盤本體，并罩住所述懸掛系統；

所述罩殼對應所述懸臂區域開設有一避讓孔，以在所述懸臂相對所述軸承座旋轉時提供避讓空間。

4.根據權利要求1或2所述的移動底盤，其特征在于,還包括：

至少兩從動輪，且至少所述底盤本體靠近兩側的區域均設有一所述從動輪，以起到輔助支撐的作用，提高整體結構的穩定性。

5.一種移動底盤的選型方法，用于權利要求1-4中任一項所述的移動底盤，其特征在于，包括：

確定自然狀態下α的角度、所述懸臂轉動過程中α的最大值和最小值；

確定a的取值范圍；

基于生成Fn關于α，a的曲面；

選取a為不同的值，確定的Fn的差值，選取Fn的差值最小時對應的a的值；

基于上述公式確定Fn大于預設值時K的取值；

式中Fn代表驅動輪受到的地面反作用力，在移動過程中基本保持不變；

a代表軸承座中心與懸臂鉸接于拉簧處之間的距離；

b代表軸承座中心與安裝座之間的距離；

K代表拉簧的剛度系數；

α代表軸承座中心與懸臂鉸接于拉簧處的連線和軸承座中心與安裝座的連線之間所呈的夾角；

L₀代表拉簧自然長度；

ω代表軸承座中心與驅動輪中心之間的距離；

G代表驅動輪重力。

6.根據權利要求5所述的移動底盤的選型方法，其特征在于，還包括如下步驟：

確定所述驅動輪的初始位置；

選取所需的軸承座并確定所述軸承座的位置；

確定所述安裝座的位置；

對所述驅動輪及所述懸臂進行受力分析，得到所述驅動輪受到的地面反作用力Fn的函數，并建立數學模型，然后根據所述數學模型選取所需的懸臂。

7.根據權利要求6所述的移動底盤的選型方法，其特征在于，

將所確定的K所對應的所述拉簧裝配；

若在所述驅動輪上下移動的過程中，所述拉簧、所述懸臂及所述驅動輪與其他結構件互不干涉，則調整完成

若在所述驅動輪上下移動的過程中，所述拉簧、所述懸臂及所述驅動輪與其他結構件發生干涉，則重新確定a的值。

8.根據權利要求6所述的移動底盤的選型方法，其特征在于，對所述驅動輪及所述懸臂進行受力分析，得到所述驅動輪受到的地面反作用力Fn的函數，包括：

確定所述驅動輪及所述懸臂受到拉簧拉力Fs、驅動輪重力G、地面反作用力Fn、軸承座中心至拉簧的垂直距離h以及軸承座中心至驅動輪中心的水平距離c之間的對應關系Fs*h+G*c＝Fn*c；

確定拉簧拉力Fs、拉簧拉伸后的長度d以及拉簧的初始長度L₀之間的對應關系Fs＝(d-L₀)*K；

確定軸承座中心至拉簧的垂直距離h、a、b以及α之間的對應關系

確定軸承座中心至驅動輪中心的水平距離c、軸承座中心與驅動輪中心的連線和經過軸承座中心的垂線之間所呈的夾角β之間的對應關系c＝ω*sinβ；

確定地面反作用力Fn的函數