模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人，模块化悬挂底盘装置，包括车架、前桥转向机构以及后桥驱动机构，所述前桥转向机构、所述后桥驱动机构分别可拆卸安装于所述车架上；所述前桥转向机构包括前桥、两分别安装于所述前桥两侧的前轮、安装于所述前桥上第一驱动电机、连接在所述第一驱动电机与两所述前轮之间的转向传动机构；所述后桥驱动机构包括后桥、两分别安装于所述后桥两侧的后轮、安装于所述后桥上的第二驱动电机、与所述第二驱动电机传动连接的差速减速机。本发明专利技术提供的模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人，使得各功能模块更加方便维护以及更换，减小了轮胎与地面的滑移摩擦，转弯半径小，具有较好的承载能力。

【技术实现步骤摘要】
模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人
本专利技术属于机器人
，更具体地说，是涉及一种模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人。
技术介绍
目前用于自动导航的机器人系统中，大部分采用的是简单的差速底盘系统，主要分为两类：一类是底盘两侧各一驱动轮，再配以多个万向轮的形式；另一类是两侧布置两个以上的驱动轮，所有驱动轮均由该侧同一个电机驱动，通过机械传动使得同侧轮均获得驱动力。前一种差速底盘结构简单，虽然转弯半径小，特别是驱动轮中置的类型现多用于服务机器人，但其对地面的适应性低。后一种由于多轮均具有驱动力，因此能够适应在户外使用的场合，但由于在转向时，靠两侧轮差速，轮子与地面出现严重滑移，电机需要克服额外的巨大的摩擦力，不仅造成轮胎的加速磨损，而且造成额外的功率损失，在设计时需要选取功率更大的电机。而且这两种底盘在设计时，往往追求结构简单，很少有设计悬挂结构，即使设计悬挂结构也是较为简单的形式，例如服务机器人使用中置驱动的底盘由于增加的悬挂使得要么驱动轮打滑，要么出现摆头问题，并且往往驱动系统以及转向系统均与整体结构直接连接，在前期组装和后期维护过程中非常不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人，以解决现有技术中的底盘装置存在的前期组装和后期维护极其不便、且轮胎磨损严重的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种模块化悬挂底盘装置，包括车架、前桥转向机构以及后桥驱动机构，所述前桥转向机构、所述后桥驱动机构分别可拆卸安装于所述车架上；所述前桥转向机构包括前桥、两分别安装于所述前桥两侧的前轮、安装于所述前桥上并用于驱动两所述前轮转向的第一驱动电机、连接在所述第一驱动电机与两所述前轮之间并用于将所述第一驱动电机的驱动力传递给两所述前轮的转向传动机构；所述后桥驱动机构包括后桥、两分别安装于所述后桥两侧的后轮、安装于所述后桥上并用于驱动两所述后轮的第二驱动电机、与所述第二驱动电机传动连接的差速减速机。进一步地，所述转向传动机构包括齿条、用于将所述第一驱动电机的驱动转变成所述齿条的横向移动的齿轮转向器、分别连接于所述齿条两端的两个转向拉杆、以及转动安装于所述前桥两侧的两个拉臂，各所述转向拉杆分别与对应的所述拉臂转动连接，两个所述前轮分别与对应的所述拉臂连接。进一步地，所述模块化悬挂底盘装置还包括第一减震机构，所述前桥转向机构通过所述第一减震机构与所述车架连接，所述第一减震机构包括第一减震器以及第一摆杆组件，所述第一减震器的一端与所述前桥连接，所述第一减震器的另一端与所述车架连接，所述第一摆杆组件分别与所述前桥以及所述车架连接。进一步地，所述第一摆杆组件包括第一摆杆以及第一连接杆，所述第一摆杆靠近所述第一连接杆的一端并列设置有至少两个第一减震衬套，所述第一摆杆远离所述第一连接杆的一端与所述前桥连接，所述第一摆杆靠近所述第一连接杆的一端通过各所述第一减震衬套与所述第一连接杆连接，所述第一连接杆与所述车架连接。进一步地，所述模块化悬挂底盘装置还包括第二减震机构，所述后桥驱动机构构通过所述第二减震机构与所述车架连接，所述第二减震机构包括第二减震器以及第二摆杆组件，所述第二减震器的一端与所述后桥连接，所述第二减震器的另一端与所述车架连接，所述第二摆杆组件分别与所述后桥以及所述车架连接。进一步地，所述第二摆杆组件包括第二摆杆以及第二连接杆，所述第二摆杆靠近所述第二连接杆的一端并列设置有至少两个第二减震衬套，所述第二摆杆远离所述第一二连接杆的一端与所述后桥连接，所述第二摆杆靠近所述第二连接杆的一端通过各所述第二减震衬套与所述第二连接杆连接。进一步地，所述第一减震器和/或所述第二减震器为阻尼式减震器，所述阻尼式减震器包括阻尼器以及套设于所述阻尼器上的压缩弹簧；所述第一减震器的阻尼器的一端与所述前桥连接，所述第一减震器的阻尼器另一端与所述车架连接；所述第二减震器的阻尼器的一端与所述后桥连接，所述第一减震器的阻尼器另一端与所述车架连接。进一步地，所述第一驱动电机连接有用于测量所述前桥转向机构的转向角度的角度传感器。进一步地，所述第二驱动电机连接有用于测量所述第二驱动电机转速的测速传感器。本专利技术还提供了一种自动导航机器人，包括如上所述的模块化悬挂底盘装置。本专利技术提供的模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术模块化悬挂底盘装置及自动导航机器人，通过采用模块化设计，将前桥转向机构、后桥驱动机构分别可拆卸安装于车架上，在后期维护时可以在不影响底盘其他功能组件的情况下，非常方便地对前桥转向机构、后桥驱动机构进行维护和更换，从而使得各功能模块更加方便维护以及更换；而且通过转向传动机构的设置，使得整个转弯过程中，四轮转向中心始终交于一点，大大减小了轮胎与地面的滑移摩擦，提高了轮胎寿命并降低了转向时电机的功率损耗，并且使得整个底盘系统体积小，转弯半径小，具有较好的承载能力；另外配合两后轮的差速运动，使得两后轮在整个转向过程中，轮胎不会与地面产生轮周和侧向滑移，从而可以有效降低轮胎的摩擦。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为本专利技术实施例提供的模块化悬挂底盘装置的立体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的模块化悬挂底盘装置的爆炸结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的车架的立体结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的前桥转向机构的立体结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的前桥转向机构的另一角度立体结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的转向传动机构的立体结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的转向传动机构的爆炸结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的转向拉杆的立体结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的转向拉杆的爆炸结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的第一减震器或者第二减震器的立体结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的第一摆杆的立体结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的后桥驱动机构的立体结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的第二摆杆的立体结构示意图；图14为本专利技术实施例提供的模块化悬挂底盘装置处于直行状态下的示意图；图15为本专利技术实施例提供的模块化悬挂底盘装置处于最大转弯半径时的示意图；图16为本专利技术实施例提供的模块化悬挂底盘装置处于最小转弯半径时的示意图。其中，图中各附图标记：10-车架；11-第一通孔；12-第二通孔；20-前桥转向机构；21-前桥；22-前轮；23-第一驱动电机；24-转向传动机构；241-齿条；2411-安装座；242-齿轮转向器；243-转向拉杆；2431-球形头部；2432-螺杆；2433-关节轴承；244-拉臂；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模块化悬挂底盘装置，其特征在于：包括车架、前桥转向机构以及后桥驱动机构，所述前桥转向机构、所述后桥驱动机构分别可拆卸安装于所述车架上；所述前桥转向机构包括前桥、两分别安装于所述前桥两侧的前轮、安装于所述前桥上并用于驱动两所述前轮转向的第一驱动电机、连接在所述第一驱动电机与两所述前轮之间并用于将所述第一驱动电机的驱动力传递给两所述前轮的转向传动机构；所述后桥驱动机构包括后桥、两分别安装于所述后桥两侧的后轮、安装于所述后桥上并用于驱动两所述后轮的第二驱动电机、与所述第二驱动电机传动连接的差速减速机。/n

【技术特征摘要】
1.模块化悬挂底盘装置，其特征在于：包括车架、前桥转向机构以及后桥驱动机构，所述前桥转向机构、所述后桥驱动机构分别可拆卸安装于所述车架上；所述前桥转向机构包括前桥、两分别安装于所述前桥两侧的前轮、安装于所述前桥上并用于驱动两所述前轮转向的第一驱动电机、连接在所述第一驱动电机与两所述前轮之间并用于将所述第一驱动电机的驱动力传递给两所述前轮的转向传动机构；所述后桥驱动机构包括后桥、两分别安装于所述后桥两侧的后轮、安装于所述后桥上并用于驱动两所述后轮的第二驱动电机、与所述第二驱动电机传动连接的差速减速机。


2.如权利要求1所述的模块化悬挂底盘装置，其特征在于：所述转向传动机构包括齿条、用于将所述第一驱动电机的驱动转变成所述齿条的横向移动的齿轮转向器、分别连接于所述齿条两端的两个转向拉杆、以及转动安装于所述前桥两侧的两个拉臂，各所述转向拉杆分别与对应的所述拉臂转动连接，两个所述前轮分别与对应的所述拉臂连接。


3.如权利要求1所述的模块化悬挂底盘装置，其特征在于：所述模块化悬挂底盘装置还包括第一减震机构，所述前桥转向机构通过所述第一减震机构与所述车架连接，所述第一减震机构包括第一减震器以及第一摆杆组件，所述第一减震器的一端与所述前桥连接，所述第一减震器的另一端与所述车架连接，所述第一摆杆组件分别与所述前桥以及所述车架连接。


4.如权利要求3所述的模块化悬挂底盘装置，其特征在于：所述第一摆杆组件包括第一摆杆以及第一连接杆，所述第一摆杆靠近所述第一连接杆的一端并列设置有至少两个第一减震衬套，所述第一摆杆远离所述第一连接杆的一端与所述前桥连接，所述第一摆杆靠近所述第一连接杆的一端通过各所述第一减震衬套与所述第一连接杆连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：左睿，黄河，刘伟，
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