一种非独立悬架的差速驱动装置及差速驱动的轮式机器人制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种非独立悬架的差速驱动装置及差速驱动的轮式机器人，包括框架、两套独立的驱动轮组件、中间支撑件和旋转组件；驱动轮组件安装在框架的两侧，用于差速运动；中间支撑件通过悬架系统安装在框架上；旋转组件转动连接在中间支撑件上；悬架系统采用非独立悬架结构，包括分别与两个驱动轮组件配合的两部分悬架结构，每部分悬架结构包括至少一级悬架，两个一级悬架均与中间支撑件固定连接，相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构。本实用新型专利技术的差速驱动装置在高承载情况下，在凹凸不平、小障碍物、有坡度的工厂、停车场等路面上能够保证驱动轮与地面有效接触；尤其可用于超薄轮式机器人。

【技术实现步骤摘要】
一种非独立悬架的差速驱动装置及差速驱动的轮式机器人
本技术属于机器人
，尤其涉及一种非独立悬架的差速驱动装置。
技术介绍
现有高负载的AGV整车高度较高，绝大部分车身高度均大于250mm以上，导致无法直接潜入轿车、工装车等底部较低的设备，进行运输、搬运。专利号201220549561.3“一种AGV差速驱动单元”专利权已终止，公开了一种AGV差速驱动单元，包括单元本体、驱动轮和旋转组件，所述单元本体内设置固定块，所述固定块与所述驱动轮轴承连接，所述旋转组件设置于所述单元本体上部。本技术采用紧凑型结构设计，致使驱动结构回转灵活，轴向中心出线和360度自由回转，驱动轴承座采用双圆锥滚子轴承，保证了驱动结构的抗压强度，净高度的大幅降低，节约了高度空间，进一步提高了AGV在客户现有工装车上的应用范围。专利号201610504740.8“一种单驱差速驱动系统及含有该系统的AGV小车”已公开，本专利技术涉及一种单驱差速驱动系统及含有该系统的AGV小车，该驱动系统包括驱动机构及支承机构，支承机构包括框架体以及贯穿框架体左右两侧板的固定轴，驱动机构包括设置在框架体内正中间的交叉滚柱轴承、一对对称设置在交叉滚柱轴承两侧的驱动电机以及一对套设在固定轴两端且分别与相应一侧驱动电机传动连接的驱动轮。与现有技术相比，本专利技术采用两个独立的驱动电机，分别驱动相应一侧的驱动轮独立转动，在驱动机构与支承机构的配合下，很好的解决了差速驱动对路面的要求。以上两个专利方案虽能降低AGV整车高度，但缺少用于适应复杂地面的悬架系统，在高承载条件下，运行在凹凸不平、小障碍物、有坡度的工厂、停车场等路面上很难保证驱动轮与地面有效接触；而且缺少360°回转角度测量反馈机制，无法精确控制差速驱动结构的旋转角度，以上问题都会影响轮式机器人的运行效果。
技术实现思路
本技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种非独立悬架的差速驱动装置。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种非独立悬架的差速驱动装置，包括框架、两套独立的驱动轮组件、中间支撑件和旋转组件；所述驱动轮组件安装在框架的两侧，用于差速运动；所述中间支撑件通过悬架系统安装在框架上；所述旋转组件转动连接在中间支撑件上；所述悬架系统采用非独立悬架结构，包括分别与两个驱动轮组件配合的两部分悬架结构，每部分悬架结构包括至少一级悬架，两个一级悬架均与中间支撑件固定连接，相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构。进一步地，所述驱动轮组件包括驱动轮、传动机构、电机和减速机，两个驱动轮分别由独立的电机和减速机通过传动机构进行驱动，通过控制两个驱动轮的运行速度，差速驱动装置可实现直行、横移、旋转等全向运动。进一步地，所述传动机构采用一组或多组齿轮传动或链传动；一个具体实例：采用齿轮传动方式，齿轮组由三个齿轮组成，分别是主动齿轮、中间齿轮、从动齿轮，三者依次啮合，主动齿轮与减速机输出轴通过键连接，由轴承支撑；从动齿轮与驱动轮轴连接，由背靠背角接触轴承支撑。进一步地，所述过渡结构通过导轨和滑块配合实现。进一步地，所述悬架包括弹性元件和至少一个导向机构，通过导向机构实现上下伸缩运动，一个具体实例：导向机构通过滑动元件与导向轴组合实现，或者通过导轨与滑块组合实现；所述滑动元件可以采用直线轴承、滑动轴承或耐磨材料。进一步地，所述悬架系统的每部分悬架结构仅具有一级悬架时，悬架具有预紧结构，能够对弹性元件进行预紧，调节差速驱动装置的初始高度，一个具体实例：可采用螺钉与螺母座相配合的方式实现。进一步地，所述悬架系统的每部分悬架结构包括至少两级悬架时，一级悬架与中间支撑件连接，一级悬架具有预压结构，为其弹性元件提供初始压力，末级悬架安装在框架上。进一步地，各级悬架的弹性元件刚度依次降低。进一步地，一级悬架的导向结构与中间支撑件连接处安装摆动轴承，所述摆动轴承可以采用调心球轴承、关节轴承，导向机构采用滑动元件与导向轴配合实现时，导向轴穿过摆动轴承，允许导向轴相对于中间支撑件具有一定的摆动角；导向机构采用导轨与滑块配合实现时，导轨作为移动端，导轨一端与滑块配合，另一端通过圆柱轴结构与摆动轴承配合(可以自身末端设置为圆柱轴结构，也可以通过圆柱轴结构的转接件与摆动轴承配合)；优选地，在导向轴的轴端螺纹连接限位块，限位块与中间支撑件的槽孔配合，限制导向轴在一个方向摆动；二级到末级悬架的导向结构由可调心的滑动元件(优选为可调心的直线轴承)和导向轴构成，导向轴穿过滑动元件，且能够在滑动元件中小角度摆动；所述过渡结构由导轨、球头柱塞、滑块组成，若干球头柱塞嵌入滑块中，球头柱塞的球头与导轨底面接触，球头柱塞的球头能够被压缩，使得过渡结构既可以上下运动导向，也允许一定的俯仰角。进一步地，所述中间支撑件上设置止动结构，所述旋转组件上设置扇形结构，当扇形结构旋转至止动结构时，旋转组件停止运动，实现角度限位；中间支撑件和旋转组件上设置有零位刻线，用于调零位。进一步地，所述旋转组件中内置角度传感器，实时测量并反馈整个差速驱动装置的转动角度；根据机械式零位调整角度传感器零位，提高旋转控制精度。进一步地，所述旋转组件的顶部安装载重板。进一步地，所述旋转组件通过两个角接触轴承连接中间支撑件，从而实现旋转组件的高承载能力及旋转运动。进一步地，该装置还包括安装在框架前、后的电器盒，可将控制器、驱动器、电池内置在电器盒中，从而实现独立驱动。一种差速驱动的轮式机器人，包括至少一个上述的差速驱动装置。本技术的有益效果是：本技术的差速驱动装置，非独立悬架若仅采用一级悬架，载重后弹簧会压缩一定量，运动过程中驱动轮可以实现上跳、下跳动作，适应地面不平度、越障；若增加二级悬架，一级悬架的弹簧会锁定一个初始压力，载重后一级悬架由于初始压力，弹簧不变化或变化比较小，二级悬架的弹簧会有一定的压缩量，这样载重运动过程中二级悬架可以实现驱动轮下跳，一级悬架实现驱动轮上跳动作；若增加多级悬架，不同级悬架弹簧的刚性有一定区别，多级悬架组合实现驱动轮的上跳、下跳动作。多级悬架结构的载重会递级传递，不同刚度弹性元件的变形量不同，根据变形量的不同用来提高车轮对地面不平度的适应性和越障性；采用多级悬架结构，可以实现轮式机器人在空载和重载两种情况下，机器人的整体高度保持不变或微小变化，这样有利于直接潜入轿车、工装车等底部较低的设备。本技术的差速驱动装置在高承载情况下，在凹凸不平、小障碍物、有坡度的工厂、停车场等路面上能保证驱动轮与地面有效接触；尤其可用于超薄轮式机器人。附图说明图1为本技术一种非独立悬架的差速驱动装置结构示意图1；图2为本技术一种非独立悬架的差速驱动装置俯视图；图3为本技术一种非独立悬架的差速驱动装置结构示意图2；图4为本技术非独立悬架结构示意图；图5为本技术悬架结构视角1；图6为本技术悬架结构视角2；图7为本技术非独立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非独立悬架的差速驱动装置，其特征在于，包括框架、两套独立的驱动轮组件、中间支撑件和旋转组件；所述驱动轮组件安装在框架的两侧，用于差速运动；所述中间支撑件通过悬架系统安装在框架上；所述旋转组件转动连接在中间支撑件上；所述悬架系统包括分别与两个驱动轮组件配合的两部分悬架结构，每部分悬架结构包括至少一级悬架，两个一级悬架均与中间支撑件固定连接，相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种非独立悬架的差速驱动装置，其特征在于，包括框架、两套独立的驱动轮组件、中间支撑件和旋转组件；所述驱动轮组件安装在框架的两侧，用于差速运动；所述中间支撑件通过悬架系统安装在框架上；所述旋转组件转动连接在中间支撑件上；所述悬架系统包括分别与两个驱动轮组件配合的两部分悬架结构，每部分悬架结构包括至少一级悬架，两个一级悬架均与中间支撑件固定连接，相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构。


2.根据权利要求1所述的一种非独立悬架的差速驱动装置，其特征在于，所述悬架包括弹性元件和至少一个导向机构，通过导向机构实现上下伸缩运动，所述导向机构通过滑动元件与导向轴配合实现，或者通过导轨与滑块配合实现。


3.根据权利要求2所述的一种非独立悬架的差速驱动装置，其特征在于，所述悬架系统的每部分悬架结构仅具有一级悬架时，悬架具有预紧结构，能够对弹性元件进行预紧，调节差速驱动装置的初始高度；所述悬架系统的每部分悬架结构包括至少两级悬架时，一级悬架与中间支撑件连接，一级悬架具有预压结构，为其弹性元件提供初始压力，末级悬架安装在框架上。


4.根据权利要求2所述的一种非独立悬架的差速驱动装置，其特征在于，各级悬架的弹性元件刚度依次降低。


5.根据权利要求2所述的一种非独立悬架的差速驱动装置，其特征在于，一级悬架的导向结构与中间支撑件连接处安装摆动轴承，导向机构采用滑动元件与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅鹏，
申请(专利权)人：杭州极木科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33