一种移动机器人行走机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种移动机器人行走机构，涉及移动机器人行走机构技术领域。主动轮系的大轮位于圆形底板的两侧设有矩形缺口中，减震万向轮的上部支点与圆形底板的底部固定，二级行星齿轮减速器通过支座与圆形底板上表面固定；直流伺服电机的输出轴与二级行星齿轮减速器的输入连接，齿轮轴的一端设有齿轮副，另一端与万向联轴器的一端连接。中部通过轴承座与后支架固定，万向联轴器的另一端与连接轴的一端连接，连接轴的另一端设有大轮；减震器套筒的上端通过螺栓与后支架的顶部的凸耳铰接，叉架的两臂下端通过螺栓分别与后支架的中部外侧的两个凸耳铰接，叉架的两臂上端通过螺栓与前支架顶部的两侧铰接。

A mobile robot's walking mechanism

The utility model provides a mobile robot walking mechanism, which relates to the technical field of mobile robot walking mechanism. The large wheels of the drive gear train are located in the rectangular notches on both sides of the circular bottom plate, the upper fulcrum of the universal wheel is fixed with the bottom of the circular bottom plate, and the second planetary gear reducer is fixed with the surface of the circular bottom plate through the support; the output shaft of the DC servo motor is connected with the input of the second planetary gear reducer, and the gear shaft is fixed with the bottom of the circular bottom plate. One end is equipped with a gear pair and the other end is connected with one end of the universal coupling. The middle part is fixed with the rear bracket through the bearing seat, the other end of the universal coupling is connected with one end of the connecting shaft, and the other end of the connecting shaft is provided with a large wheel; the upper end of the shock absorber sleeve is hinged with the convex ear of the top of the rear bracket through bolts, and the lower end of the two arms of the fork bracket is hinged with the two convex ears of the middle and outer sides of the rear bracket respectively through bolts. The upper arms of the two arms are hinged with the two sides of the front bracket through bolts.

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人行走机构
本技术涉及移动机器人行走机构

技术介绍
目前，移动机器人发展的速度越来越快，其行走机构也日趋多样化。移动机器人能在工作环境内移动和执行功能是其两大特点，而行走机构的优良设计对机器人的移动性有着至关重要的作用，直接影响着其功能实现。但是现有的移动机器人的行走机构一般采用履带式或者轮式。履带式行走不灵活、摩擦大、噪音大，缺陷突出；即便采用的轮式行走机构大多仍然需要小半径转弯，转向不易，机动性也不高，尤其不适用于狭窄、拥挤的空间，目前解决这种问题，普遍采用的是使用麦克纳姆轮，但是它运行时与地面接触点不连续，容易引起侧滑和噪声，而且现有的四轮行走机构在遇到凹凸不平的路面容易四轮不能同时着地，同时一般缺少减震装置，抗震性比较差，尤其在工作条件较差的环境，易产生颠簸，从而影响移动机器人的使用寿命。为了克服现有的移动机器人行走机构转向不易、抗震性差的问题,本技术提供一种改进型的行走机构，使其能够实现原地零半径转向，传动效率高，适用于多种工作空间，并且能有效的减震，增加运行平稳性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种移动机器人行走机构，它能有效地解决原地零半径转向及抗震性差的技术问题。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种移动机器人行走机构，包括机构本体、动力系统和减震装置，机构本体的圆形底板和过圆心十字延长线方位设置的两组轮系，圆形底板的两侧设有矩形缺口，主动轮系的大轮位于该矩形缺口中，圆形底板与主动轮系轴向垂直方向的边缘设有减震万向轮，减震万向轮的上部支点与圆形底板的底部固定，二级行星齿轮减速器通过支座与圆形底板上表面固定；直流伺服电机的输出轴与二级行星齿轮减速器的输入连接，二级行星齿轮减速器的输出轴设有与齿轮二啮合的齿轮一，齿轮轴的一端设有齿轮二，另一端与万向联轴器的一端连接。中部通过轴承座与后支架固定，万向联轴器的另一端与连接轴的一端连接，连接轴的另一端设有大轮；后支架的顶部外侧设有一个凸耳，减震器套筒的上端通过螺栓与该凸耳铰接，叉架的两臂下端通过螺栓分别与后支架的中部外侧的两个凸耳铰接，叉架的两臂上端通过螺栓与前支架顶部的两侧铰接。所述大轮位于圆形底板两侧矩形缺口中，左、右分置；减震万向轮位于圆形底板下方，前、后分置。所述直流伺服电机为两组，通过导线分别与圆形底板上表面固定的电池组连接。所述二级行星齿轮减速器和直流伺服电机的两组连接体轴向错开，对称布置。所述前支架通孔与大轮的轮毂凸起间隙配合。所述减震器套筒的上端通过螺栓与后支架上部的凸耳铰接，活塞杆的自由端与前支架顶部的两侧铰接。所述机构本体包括圆形底板，安装在圆形底板底部的两个减震万向轮及大轮，两个所述减震万向轮在圆形底板下前后分置，这种减震万向轮既能够方便零半径转向，又能够减缓非必要的圆形底板波动。两个所述大轮则在圆形底板左右分置。这种中间两轮驱动前后两轮从动的布局方式，优势明显，能高速稳定地移动、机械结构简单、转向容易、控制方便，适合长时间不间断工作。所述动力系统包括电池组、直流伺服电机、二级行星齿轮减速器及其支座、齿轮一和齿轮二构成的齿轮副、齿轮轴、轴承座、万向联轴器和连接轴，所述电池组位于圆形底板后面，通过四个螺栓固定在圆形底板的上表面，通过导线分别连接于两组直流伺服电机，两个所述直流伺服电机则均通过四个螺栓分别固连在两组所述二级行星齿轮减速器的输入端，二级行星齿轮减速器通过支座与圆形底板上表面固定，由于二级行星齿轮减速器与直流伺服电机结合体长度超过圆形底板的半径，不能在同一轴线对称安放两组该结合体，故通过一组齿轮副，使两组结合体错开布置。齿轮副中的齿轮一连接二级行星齿轮减速器输出轴，齿轮二连接齿轮轴，齿轮轴通过轴承与轴承座相连，轴承座用两个螺栓固连在圆形底板上。由于加上减震装置后，轴不能很好的传递力，从而驱动车轮行驶，为了来适用方向改变时，仍然能传递力，齿轮轴和连接轴通过销分别与万向联轴器的两端连接，连接轴的另一端也是通过销连在大轮上。同时对大轮进行了改良，轮内侧向内凹陷，留出凸起，以便安装减震装置的前支架。所述减震装置包括前支架、叉架、后支架、减震器，所述减震装置分置圆形底板两侧，前支架通孔和大轮凸起间隙配合，并且前支架与后支架通过叉架用螺栓相连接，后支架则用螺栓固定在圆形底板上，减震器由套筒、弹簧、活塞和盖板等组成，套筒通过螺栓连在后支架上部，活塞则用螺栓连在前支架上，弹簧连接着套筒上部和活塞，盖板由四个圆周均匀分布螺钉固定在套筒底部上，中有一孔，供活塞杆通过，通过活塞顶杆顶压弹簧，使弹簧产生伸缩量。这种减震装置能够保证移动机器人在凹凸不平的路面上行驶时四轮同时着地，同时能有效的增加抗震性和运行平稳性。本技术是一种移动机器人行走机构设计，具体的有益效果是：使移动机器人能够原地零半径转向，并且能够有效的减震，避免不必要的波动，增加运行平稳性，适用于各种工作空间。附图说明图1是本技术的总体结构图。图2是本技术的减震装置结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实例对本技术做进一步说明。图1是本技术一种移动机器人行走机构的设计图，显示了本技术一种移动机器人行走机构的总体结构，包括减震器1、后支架2、二级行星减速器3、电池组4、叉架5、大轮6、直流伺服电机7、支座8、减震万向轮9、圆形底板10、齿轮二11、齿轮轴12、前支架13、连接轴14、十字型万向联轴器15、轴承座16等。本技术提供的两组轮系在圆形底板10呈前、后和左、右分置，从动轮为带有减震装置的万向轮9，减震万向轮9通过四个螺栓固定在圆形底板10底部边缘上，前后设置，圆形底板10的左右设有向内凹缺口，大轮6轮毂中间有小部分凸起，通过减震装置与圆形底板10相连。这种左右两侧两主动轮驱动，前、后两轮从动的布局方式，优势明显，能高速稳定地移动、机械结构简单、转向容易、控制方便，适合长时间不间断工作。二级行星齿轮减速器3的输出轴设有与齿轮二11啮合的齿轮一，齿轮轴12的一端设有齿轮二11，另一端与万向联轴器15的一端连接。中部通过轴承座16与后支架2固定，万向联轴器15的另一端与连接轴14的一端连接，连接轴14的另一端设有大轮6；后支架2的顶部外侧设有一个凸耳，减震器1套筒的上端通过螺栓与该凸耳铰接，叉架5的两臂下端通过螺栓分别与后支架2的中部外侧的两个凸耳铰接，叉架5的两臂上端通过螺栓与前支架13顶部的两侧铰接。整个行走机构为直流伺服电机7由电池组4供电，通过二级行星减速器3实现二级减速。由于二级行星减速器3与直流伺服电机7的结合体长度超过圆形底板10半径，不能在同一轴线对称安放两组二级行星齿轮减速器3与直流伺服电机7，故再通过一组由齿轮一和齿轮二11啮合的齿轮副传动，使两组二级行星齿轮减速器3与直流伺服电机7的结合体错开布置，通过支座8与圆形底板10上表面固定，达到结构紧凑的效果。齿轮副连接齿轮轴12的一端，齿轮轴12中部通过轴承座16与后支架2和圆形底板10固定，齿轮轴12的另一端通过万向联轴器15与连接轴14连接，带动大轮6行走。减震装置结构如图2所示，包括前支架13、叉架5、后支架2、减震器1等，前支架13通孔和大轮6凸起间隙配合，并且前支架13与后支架2通过两个叉架5用螺栓相连接，后支架2则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动机器人行走机构，包括机构本体、动力系统和减震装置，机构本体的圆形底板(10)和过圆心十字延长线方位设置的两组轮系，其特征在于：圆形底板(10)的两侧设有矩形缺口，主动轮系的大轮(6)位于该矩形缺口中，圆形底板(10)与主动轮系轴向垂直方向的边缘设有减震万向轮(9)，减震万向轮(9)的上部支点与圆形底板(10)的底部固定，二级行星齿轮减速器(3)通过支座(8)与圆形底板(10)上表面固定；直流伺服电机(7)的输出轴与二级行星齿轮减速器(3)的输入连接，二级行星齿轮减速器(3)的输出轴设有与齿轮二(11)啮合的齿轮一，齿轮轴(12)的一端设有齿轮二(11)，另一端与万向联轴器(15)的一端连接，中部通过轴承座(16)与后支架(2)固定，万向联轴器(15)的另一端与连接轴(14)的一端连接，连接轴(14)的另一端设有大轮(6)；后支架(2)的顶部外侧设有一个凸耳，减震器(1)套筒的上端通过螺栓与该凸耳铰接，叉架(5)的两臂下端通过螺栓分别与后支架(2)的中部外侧的两个凸耳铰接，叉架(5)的两臂上端通过螺栓与前支架(13)顶部的两侧铰接。

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人行走机构，包括机构本体、动力系统和减震装置，机构本体的圆形底板(10)和过圆心十字延长线方位设置的两组轮系，其特征在于：圆形底板(10)的两侧设有矩形缺口，主动轮系的大轮(6)位于该矩形缺口中，圆形底板(10)与主动轮系轴向垂直方向的边缘设有减震万向轮(9)，减震万向轮(9)的上部支点与圆形底板(10)的底部固定，二级行星齿轮减速器(3)通过支座(8)与圆形底板(10)上表面固定；直流伺服电机(7)的输出轴与二级行星齿轮减速器(3)的输入连接，二级行星齿轮减速器(3)的输出轴设有与齿轮二(11)啮合的齿轮一，齿轮轴(12)的一端设有齿轮二(11)，另一端与万向联轴器(15)的一端连接，中部通过轴承座(16)与后支架(2)固定，万向联轴器(15)的另一端与连接轴(14)的一端连接，连接轴(14)的另一端设有大轮(6)；后支架(2)的顶部外侧设有一个凸耳，减震器(1)套筒的上端通过螺栓与该凸耳铰接，叉架(5)的两臂下...

【专利技术属性】
技术研发人员：付国强，谷腾达，贡宏伟，高宏力，鲁彩江，宋兴国，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51