底盘系统及机器人技术方案

本发明专利技术提供了一种底盘系统及机器人，机器人包括底盘系统，底盘系统包括底盘框架、设置于底盘框架的电控模组以及活动连接于底盘框架的驱动模组，驱动模组设有至少四个，且各驱动模组相互独立。在任意一个驱动模组中，轮毂电机设于轮胎内，故每一轮胎都是驱动轮，且每个轮胎均独立连接有具有缓冲减震作用的悬挂组件，使得在凹凸不平的路面各个轮胎不会相互影响，故底盘系统具有优良的路面适应能力和运动平稳性，用户可以通过每个转向组件对每个轮胎的转动方向和转动速度独立控制，故可在转向时保证各个轮胎的轮轴线交汇于一点，从而不易打滑，大大减小轮胎与地面的滑移摩擦，并使底盘系统的转弯半径小，进而减小轮毂电机的功率消耗。

Chassis System and Robot

【技术实现步骤摘要】
底盘系统及机器人
本专利技术属于机器人
，更具体地说，是涉及一种底盘系统及包括该底盘系统的机器人。
技术介绍
在目前的机器人领域，大多采用较为简单的差速底盘系统，大致可分为两类：一类是底盘系统包括有多个万向轮，并于两侧各配以一驱动轮的形式；另一类是在底盘的两侧各设置两个以上的驱动轮，并且在底盘的两侧各设置一个电机，位于同一侧的所有驱动轮均由与之同侧的同一个电机驱动，即通过一定的机械传动结构使位于同侧的多个驱动轮从同一个电机那里获得驱动力。前一种底盘系统虽然结构简单，转弯半径小，但对于地面的适应性低；后一种底盘系统虽然具有较好的地面适应性，能够应用于较多的工作环境，但由于在转向时，依靠两侧轮胎差速，轮子与地面出现严重滑移，电机则需要克服额外的较大的摩擦力，除了造成轮胎的加速磨损，更会造成额外的功率损失，在设计时需要选取功率更大的电机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种底盘系统，以解决目前机器人领域的底盘系统地面适应能力较低、转弯过程中对轮胎磨损严重及电机功率消耗大的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种底盘系统，包括底盘框架、设置于所述底盘框架的电控模组，以及活动连接于所述底盘框架的驱动模组，所述驱动模组设有至少四个，且各所述驱动模组相互独立；各所述驱动模组包括轮胎、轮毂电机、连接组件、悬挂组件以及转向组件，所述轮毂电机设置于所述轮胎内并与所述连接组件固定连接，所述悬挂组件活动连接于所述底盘框架，并与所述连接组件活动连接，以起到为所述底盘系统缓冲减震的作用，所述连接组件与所述底盘框架活动连接，并能相对于所述底盘框架绕水平方向转动，所述转向组件设置于所述底盘框架且活动连接于所述连接组件；所述电控模组与各所述转向组件及各所述轮毂电机电性连接，并能控制各所述轮毂电机驱动各所述轮胎绕自身的轴向转动，还能控制各所述转向组件驱动各所述连接组件绕竖直方向转动，以带动各所述轮胎转向，所述电控模组能控制各所述轮胎的轮轴线在转向时交汇于一点，也能控制各所述轮胎的轮轴线在转向时的交汇点与所述底盘框架的中轴线重合。进一步地，在任一所述驱动模组中：所述连接组件包括转向节及叉架连接机构，所述轮毂电机固定连接于所述转向节；所述叉架连接机构包括叉架本体及滑动导杆，所述叉架本体具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端转动连接于所述底盘框架，且能相对于所述底盘框架绕水平方向转动，所述第二端与所述滑动导杆滑动连接，所述滑动导杆与所述转向节活动连接；所述悬挂组件活动连接于所述第二端。进一步地，在任一所述驱动模组中：所述叉架连接机构设置有两个，两所述叉架在竖直方向上相对设置，所述悬挂组件与至少一所述第二端活动连接。进一步地，在任一所述驱动模组中：所述连接组件还包括第一球头，所述转向节通过所述第一球头与所述滑动导杆活动连接。进一步地，在任一所述驱动模组中：所述悬挂组件为包括弹性件、杆体、第一连接部以及第二连接部的减震器，所述弹性件活动套设于所述杆体外周，所述弹性件的相对两端能分别与所述第一连接部及所述第二连接部抵顶配合，所述第一连接部及所述第二连接部分别与所述底盘框架及所述第二端活动连接。进一步地，在任一所述驱动模组中：所述转向组件包括转向电机，以及连接于所述转向电机的输出轴的拉杆机构，所述拉杆机构与所述转向节活动连接，所述转向电机能驱动所述拉杆机构摆动，以驱动所述转向节绕竖直方向转动。进一步地，在任一所述驱动模组中：所述拉杆机构包括摆杆、连杆以及第二球头，所述摆杆的一端与所述转向电机的输出轴固定连接，所述摆杆的另一端与所述连杆的一端转动连接，所述连杆的另一端通过所述第二球头与所述转向节活动连接。进一步地，所述电控模组包括电源及控制单元，所述控制单元与所述电源、所述轮毂电机及所述转向组件电性连接。进一步地，所述底盘框架包括第一架体、第二架体及第三架体，所述第一架体和所述第二架体沿水平方向延伸，以所述第三架体沿竖直方向延伸，所述第一架体通过所述第三架体与所述第二架体连接，所述电源设置于所述第一架体上，所述控制单元设置于所述第二架体上。本专利技术还提供了一种机器人，所述机器人包括上述的底盘系统。实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：本专利技术提供的底盘系统包括至少四个相互独立的驱动模组，各个驱动模组均包括轮胎、轮毂电机、悬挂组件、连接组件及转向组件，并且在任意一个驱动模组中，轮毂电机设于轮胎内，故每一轮胎都是驱动轮，且每个轮胎均独立连接有具有缓冲减震作用的悬挂组件，使得在凹凸不平的路面各个轮胎不会相互影响，因而本专利技术提供的底盘系统具有优良的路面适应能力和运动平稳性；另外，由于每个轮胎均通过连接组件连接有一转向组件，因而可以对每个轮胎的转动方向和转动速度独立控制，电控模组可调整每个轮胎的转向参数，使得在转向时保证各个轮胎的轮轴线交汇于一点，从而不易打滑，大大减小轮胎与地面的滑移摩擦，并且使得整个底盘系统的转弯半径小，进而减小轮毂电机的功率消耗；特别地，也由于每个轮胎的转动方向和转动速度可独立控制，电控模组可调整每个轮胎的转向参数，使得各个轮胎的轮轴线交汇于底盘框架的几何中心，从而实现原地转向功能。本专利技术提供的机器人因包括上述底盘系统而具备上述底盘系统的全部有益效果，此处不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一个实施例提供的底盘系统的结构示意图；图2为图1中底盘系统的局部结构示意图一；图3为图1中底盘系统采用的驱动模组的结构示意图；图4为图3所示的驱动模组的爆炸结构示意图；图5为图1提供的底盘系统的局部结构示意图二；图6为图1中底盘系统的各个轮胎在实现原地转向时的状态示意图；图7为图1中底盘系统的各个轮胎在实现无侧移转向时的状态示意图。其中，图中各附图标记：10、底盘系统；100、底盘框架；110、第一架体；120、第二架体；130、第三架体；200、电控模组；210、电源；220、控制单元；300、驱动模组；310、轮胎；320、轮毂电机；330、连接组件；331、转向节；3311、安装孔；332、叉架连接机构；3321、叉架本体；33211、第一端；33212、第二端；3322、滑动导杆；3323、第一球头；340、悬挂组件；341、减震导杆；342、弹性件；343、第一连接部；344、第二连接部；350、转向组件；351、转向电机；352、拉杆机构；3521、摆杆；3522、连杆；3523、第二球头。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.底盘系统，其特征在于：包括底盘框架、设置于所述底盘框架的电控模组，以及活动连接于所述底盘框架的驱动模组，所述驱动模组设有至少四个，且各所述驱动模组相互独立；各所述驱动模组包括轮胎、轮毂电机、连接组件、悬挂组件以及转向组件，所述轮毂电机设置于所述轮胎内并与所述连接组件固定连接，所述悬挂组件活动连接于所述底盘框架，并与所述连接组件活动连接，以起到为所述底盘系统缓冲减震的作用，所述连接组件与所述底盘框架活动连接，并能相对于所述底盘框架绕水平方向转动，所述转向组件设置于所述底盘框架且活动连接于所述连接组件；所述电控模组与各所述转向组件及各所述轮毂电机电性连接，并能控制各所述轮毂电机驱动各所述轮胎绕自身的轴向转动，还能控制各所述转向组件驱动各所述连接组件绕竖直方向转动，以带动各所述轮胎转向，所述电控模组能控制各所述轮胎的轮轴线在转向时交汇于一点，也能控制各所述轮胎的轮轴线在转向时的交汇点与所述底盘框架的中轴线重合。

【技术特征摘要】
1.底盘系统，其特征在于：包括底盘框架、设置于所述底盘框架的电控模组，以及活动连接于所述底盘框架的驱动模组，所述驱动模组设有至少四个，且各所述驱动模组相互独立；各所述驱动模组包括轮胎、轮毂电机、连接组件、悬挂组件以及转向组件，所述轮毂电机设置于所述轮胎内并与所述连接组件固定连接，所述悬挂组件活动连接于所述底盘框架，并与所述连接组件活动连接，以起到为所述底盘系统缓冲减震的作用，所述连接组件与所述底盘框架活动连接，并能相对于所述底盘框架绕水平方向转动，所述转向组件设置于所述底盘框架且活动连接于所述连接组件；所述电控模组与各所述转向组件及各所述轮毂电机电性连接，并能控制各所述轮毂电机驱动各所述轮胎绕自身的轴向转动，还能控制各所述转向组件驱动各所述连接组件绕竖直方向转动，以带动各所述轮胎转向，所述电控模组能控制各所述轮胎的轮轴线在转向时交汇于一点，也能控制各所述轮胎的轮轴线在转向时的交汇点与所述底盘框架的中轴线重合。2.如权利要求1所述的底盘系统，其特征在于：在任一所述驱动模组中：所述连接组件包括转向节及叉架连接机构，所述轮毂电机固定连接于所述转向节；所述叉架连接机构包括叉架本体及滑动导杆，所述叉架本体具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端转动连接于所述底盘框架，且能相对于所述底盘框架绕水平方向转动，所述第二端与所述滑动导杆滑动连接，所述滑动导杆与所述转向节活动连接；所述悬挂组件活动连接于所述第二端。3.如权利要求2所述的底盘系统，其特征在于：在任一所述驱动模组中：所述叉架连接机构设置有两个，两所述叉架在竖直方向上相对设置，所述悬挂组件与至少一所述叉架本体的第二端活动连接。4.如权利要求2所述的底盘系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，左睿，周伟，
申请(专利权)人：深圳市安泽智能机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44