一种机器人全向移动底盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机器人全向移动底盘，包括底板、升降滑块、顶板、升降驱动机构以及多个悬臂机构；悬臂机构包括拉杆、多根连杆、上端安装座、下端安装座以及全向轮；在底板和顶板之间竖向设置有多根导向杆；升降滑块同时安装在各个导向杆上，并由升降驱动机构驱动沿导向杆上下滑动；多根连杆平行安装在上端安装座和下端安装座之间；下端安装座安装在全向轮上；上端安装座安装在底板下侧；拉杆的上端铰接在升降滑块上，下端铰接在连杆上。该机器人全向移动底盘利用升降驱动机构和悬臂机构能够实现机器人底盘的上下升降运动，调节机器人底盘与地面的距离，从而控制机器人底盘的支撑面以及重心在竖直方向上的高度，使机器人在空间中移动更灵活。

Omnidirectional moving chassis of robot

The utility model discloses an omnidirectional mobile robot chassis, which comprises a base plate, a lifting sliding block, roof, lifting driving mechanism and a plurality of cantilever mechanism; the cantilever mechanism comprises a pull rod, a connecting rod, is arranged on the upper end seat, lower installation seat and omni-directional wheel; between the floor and roof are vertically arranged a plurality of guide rod; the lifting slider installed at the same time in each of the guide rod, and a lifting driving mechanism along the guide rod sliding on the connecting rod; a plurality of parallel arranged on the upper end is arranged between the seat and the lower end of the installation seat is arranged at the lower end; seat is installed on the omni-directional wheel; the upper end of the mounting seat are installed at the bottom side; the pull rod is hinged with the upper end of the lifting sliding block is hinged with the lower end of the connecting rod. On. The robot with omnidirectional mobile chassis lifting driving mechanism and the cantilever mechanism can realize the robot on the chassis of the lifting movement, adjust the chassis of the robot and the distance of the ground height, so as to control the robot chassis support surface and center of gravity in the vertical direction, the mobile robot is more flexible in space.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人全向移动底盘
本技术涉及一种机器人底盘，尤其是一种机器人全向移动底盘。
技术介绍
目前机器人底盘广泛采用轮式机构，轮式机构具有动作稳定、操纵简单、其移动速度和方向容易控制等优点。轮式机构可按照平面内移动的方向分为全方位移动和非全方位移动两种方式。其中非全方位移动方式多适用不经常换向的机构中。而全方位移动方式是同时使用3个或3个以上的全向轮，实现任意方向的平移，可以进行原地旋转和任何复杂的弧线运动。有效避免了普通轮子由于不能侧滑带来的非完整性运动限制。因此更适合室内复杂的空间。通过对现有类似机构的研究，发现现有的移动机器人底盘多数采用全方位移动方式，即同时使用3个或3个以上的全向轮，使车体实现平滑的全方位移动；但这种全方位移动方式，只适用平面移动，无法进行高度调节。尤其对于室内来说，在面积较小、障碍物较多、空间结构复杂多变的情况下，这类机器人底盘由于底面面积较大，很容易被卡住或碰撞到障碍物，适应性较差。
技术实现思路
技术目的：提供一种能够既满足全方位移动又能够实现高度调节的机器人全向移动底盘。技术方案：本技术提供了一种机器人全向移动底盘，包括底板、升降滑块、顶板、一个升降驱动机构以及至少三个悬臂机构；悬臂机构包括拉杆、两根连杆、上端安装座、下端安装座以及全向轮；在底板和顶板之间至少竖向设置有三根导向杆；升降滑块同时安装在各个导向杆上，并由升降驱动机构驱动沿导向杆上下滑动；两根连杆平行安装在上端安装座和下端安装座之间，且连杆的两端与上端安装座和下端安装座均为铰接式连接；下端安装座安装在全向轮上；各个悬臂机构的上端安装座等弧度间隔安装在底板下侧的同一圆周上；各个悬臂机构的拉杆的上端等弧度间隔铰接在升降滑块的同一圆周上，下端铰接在该悬臂机构的连杆上。采用升降驱动机构和悬臂机构能够实现机器人底盘的上下升降运动，调节机器人底盘与地面的距离，从而避免机器人被卡住，使机器人在空间中移动更灵活；采用全向轮可以在任意方向、任意角度运动，相对于传统差分驱动方式，全向轮可以在平移的同时完成旋转，而不需要首先旋转，然后进行平移。作为本技术的进一步限定方案，升降驱动机构包括升降丝杆、驱动电机以及驱动皮带；升降丝杆竖直转动式安装在底板和顶板之间；在升降滑块的中心处设有中心螺纹孔，升降丝杆旋合在中心螺纹孔上；驱动电机安装在顶板上；在驱动电机的输出轴上设有主动带轮，在升降丝杆上设有从动带轮，驱动皮带套装在主动带轮和从动带轮上。采用升降丝杆通过一个驱动皮带与电机相连，旋转丝杆改变丝杆上升降滑块的高度，通过计算可得出升降滑块的调节距离与底盘升降形成的缩放比例，再控制驱动电机的转速和时间控制调节距离，从而更精确地改变底盘的升降高度。作为本技术的进一步限定方案，悬臂机构共为N个，N大于等于三，且相邻两个悬臂机构的连杆在底板上的投影夹角为360/N度。采用三个悬臂机构能够使三个全向轮在垂直方向上进行平行移动，避免底盘不稳定。本技术与现有技术相比，其有益效果是：（1）采用升降驱动机构和悬臂机构能够实现机器人底盘的上下升降运动，调节机器人底盘与地面的距离，从而避免机器人被卡住，使机器人在空间中移动更灵活；（2）采用全向轮可以在任意方向、任意角度运动，相对于传统差分驱动方式，全向轮可以在平移的同时完成旋转，而不需要首先旋转，然后进行平移。附图说明图1为本技术的侧面结构示意图；图2为本技术的底盘上升后结构示意图；图3为本技术的底盘下降后结构示意图。图中：1、升降丝杆，2、驱动电机，3、底板，4、全向轮，5、连杆，6、拉杆，7、导向杆，8、升降滑块，9、顶板，10、上端安装座，11、下端安装座，12、驱动皮带。具体实施方式下面结合附图对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1-3所示，本技术公开的机器人全向移动底盘包括：底板3、升降滑块8、顶板9、一个升降驱动机构以及至少三个悬臂机构。其中，悬臂机构包括拉杆6、两根连杆5、上端安装座10、下端安装座11以及全向轮4；在底板3和顶板9之间至少竖向设置有三根导向杆7，优选为三根；升降滑块8同时安装在各个导向杆7上，并由升降驱动机构驱动沿导向杆7上下滑动；两根连杆5平行安装在上端安装座10和下端安装座11之间，且连杆5的两端与上端安装座10和下端安装座11均为铰接式连接；下端安装座11安装在全向轮4上；各个悬臂机构的上端安装座10等弧度间隔安装在底板3下侧的同一圆周上；各个悬臂机构的拉杆6的上端等弧度间隔铰接在升降滑块8的同一圆周上，下端铰接在该悬臂机构的连杆5上；升降驱动机构包括升降丝杆1、驱动电机2以及驱动皮带12；升降丝杆1竖直转动式安装在底板3和顶板9之间；在升降滑块8的中心处设有中心螺纹孔，升降丝杆1旋合在中心螺纹孔上；驱动电机2安装在顶板9上；在驱动电机2的输出轴上设有主动带轮，在升降丝杆1上设有从动带轮，驱动皮带12套装在主动带轮和从动带轮上；悬臂机构共为N个，N大于等于三，且相邻两个悬臂机构的连杆5在底板3上的投影夹角为360/N度。本技术公开的机器人全向移动底盘中，底板3为整个机构的固定基座；悬臂机构中的两根连杆5、上端安装座10以及下端安装座11构成一个四边形连杆机构；通过驱动电机2驱动升降丝杆1旋转，从而调节升降滑块8垂直方向上的移动距离，改变三个全向轮4之间的轮距，从而达到改变底板3高度的目的；三个全向轮4使机器人具有两个完整的自由度，可以在任意时刻沿着任意方向运动，使整个机构更灵活；三个全向轮4在垂直方向上进行平行移动，避免底盘不稳定；在机器人遇到狭窄空间或障碍物时，通过旋转升降丝杆1调节升降滑块8的位置，通过拉杆6使悬臂机构升降运动，从而改变三个全向轮4之间的轮距，调节机器人底盘与地面的距离，从而避免机器人被卡住，使机器人在空间中移动更灵活。本技术公开的实施例是利用升降驱动机构来实现底盘抬升驱动的，但是并不局限与升降丝杆驱动，其他方式包含推杆、升降柱、气缸、液压缸等方式均可实现同样的功能。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表述了本技术，但其不得解释为对本技术自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本技术的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人全向移动底盘，其特征在于：包括底板（3）、升降滑块（8）、顶板（9）、一个升降驱动机构以及至少三个悬臂机构；悬臂机构包括拉杆（6）、两根连杆（5）、上端安装座（10）、下端安装座（11）以及全向轮（4）；在底板（3）和顶板（9）之间至少竖向设置有三根导向杆（7）；升降滑块（8）同时安装在各个导向杆（7）上，并由升降驱动机构驱动沿导向杆（7）上下滑动；两根连杆（5）平行安装在上端安装座（10）和下端安装座（11）之间，且连杆（5）的两端与上端安装座（10）和下端安装座（11）均为铰接式连接；下端安装座（11）安装在全向轮（4）上；各个悬臂机构的上端安装座（10）等弧度间隔安装在底板（3）下侧的同一圆周上；各个悬臂机构的拉杆（6）的上端等弧度间隔铰接在升降滑块（8）的同一圆周上，下端铰接在该悬臂机构的连杆（5）上。

【技术特征摘要】
1.一种机器人全向移动底盘，其特征在于：包括底板（3）、升降滑块（8）、顶板（9）、一个升降驱动机构以及至少三个悬臂机构；悬臂机构包括拉杆（6）、两根连杆（5）、上端安装座（10）、下端安装座（11）以及全向轮（4）；在底板（3）和顶板（9）之间至少竖向设置有三根导向杆（7）；升降滑块（8）同时安装在各个导向杆（7）上，并由升降驱动机构驱动沿导向杆（7）上下滑动；两根连杆（5）平行安装在上端安装座（10）和下端安装座（11）之间，且连杆（5）的两端与上端安装座（10）和下端安装座（11）均为铰接式连接；下端安装座（11）安装在全向轮（4）上；各个悬臂机构的上端安装座（10）等弧度间隔安装在底板（3）下侧的同一圆周上；各个悬臂机构的拉杆（6）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晶，冯义兴，苏至钒，刘亮，沈满，许涛，马夏怡，董超，王海芸，
申请(专利权)人：上海钛米机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31