一种安防机器人底盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种安防机器人底盘，包括车架，车架的前、后端分别安装有前桥组件和后桥组件，车架上还安装有转向组件和控制组件，转向时，控制组件通过转向组件来控制前桥组件转向，同时通过控制后桥组件转动来驱动前桥组件转动，并使得前桥组件的前轮角度位置、及后桥组件转向时后轮速度均基本符合阿克曼转角理论。本实用新型专利技术保证安防机器人底盘在转向时前轮和后轮均做纯滚动，减小转向力，从而减小电机功率；转向组件结构紧凑、稳固，转弯运动平稳，转向性能好，前桥组件采用独立悬架、并构成四连杆机构，后桥组件采用非独立悬架，四轮都有减震，使机器人越障时车体平稳，震动小，保障电控元件的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种安防机器人底盘
本技术涉及安防机器人
，特别是一种安防机器人底盘。
技术介绍
在传统安防体系中，人防加物防是主要的防护手段(多以固定摄像头加人力值班巡逻的方式实现)，虽然技术上很容易实现，但是随着人口老龄化加重、劳动成本暴涨、安保人员流失率高等问题，传统安防已经难以实现现代安防需求。在“机器人+安防”的新概念的推动下，安防产业迎来新的发展契机，也赋予了智能安防新的血液。安防机器人需要具有移动迅速、转向性能好、四轮减震，结构简单等多种功能，需要对其底盘进行重要设计，针对这些功能，本技术提供了一种安防机器人底盘。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安防机器人底盘，以解决上述技术背景中提出的问题。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案来实现：一种安防机器人底盘，包括车架，所述车架的前、后端分别安装有前桥组件和后桥组件，且所述前桥组件采用独立悬架结构，所述后桥组件采用非独立悬架，所述车架上还安装有转向组件和控制组件，所述转向组件包括前编码器、前编码器固定板、转向电机、转向轴、两个摇块板、轴承座、轴承座固定板、两个转向上关节轴承、两个转向拉杆和两个转向下关节轴承；所述转向电机固定在车架的前端上方，所述转向电机的输出中空轴端固定穿接着转向轴，所述转向轴靠近转向电机的一端连接前编码器，且所述前编码器通过前编码器固定板固定在车架上，所述转向轴的远离转向电机的一端连接轴承座，所述轴承座连接轴承座固定板，所述轴承座固定板固定在车架前端下方，所述转向轴的中端设置有由上下对称设置的两块摇块板构成的摇块转向机构，所述摇块转向机构与转向轴固定连接，且摇块转向机构左右对称的两端部各设有一转向上关节轴承；每个转向上关节轴承的孔端同与之对应的摇块转向机构的端部连接；每个转向上关节轴承的轴端连接在一转向拉杆的一端上，每个所述转向拉杆的另一端均连接在一个转向下关节轴承的轴端上，每个所述转向下关节轴承的孔端均连接在前桥组件的左转向节或者右转向节上；转向时，所述控制组件通过转向组件来控制前桥组件转向，同时通过控制后桥组件转动来驱动前桥组件转动，并使得前桥组件的前轮角度位置、及后桥组件转向时后轮速度均符合阿克曼转角理论。上述技术方案中，所述前桥组件对称布置在车架前端，且所述前桥组件包括两个前轮、两个轴承法兰座、一个左转向节、一个右转向节、两个上转向节板、两个下转向节板、两个上悬架臂、两个下悬架臂、一个上悬架固定板、一个下悬架固定板、两个前轮减震器和两个前减震器固定板；所述上悬架固定板和下悬架固定板上下对称安装在车架前端中部，所述上悬架固定板的左右两端对称各连接有一个U型的上悬架臂，每个所述U型的上悬架臂的开口端与上悬架固定板固定连接，每个所述U型的上悬架臂的封闭端与一个上转向节板固定连接；所述下悬架固定板的左右两端对称各连接有一个由下悬架臂构成的三角形的梁柱结构，每个所述下悬架臂的一端与下悬架固定板固定连接，另一端与一个下转向节板固定连接；位于上悬架固定板左端的上转向节板和下转向节板之间设有一左转向节，位于上悬架固定板右端的上转向节板和下转向节板之间设有一右转向节，所述左转向节竖轴的两端分别同与之相对应的一上转向节板和一下转向节板转动连接，所述右转向节竖轴的两端分别同与之相对应的另一上转向节板和另一下转向节板转动连接，所述左转向节和右转向节的横轴端均连接着一个轴承法兰座，每个轴承法兰座连接着与之相对应的前轮；所述左转向节和右转向节面向后桥组件一侧设有的连接杆均同与之相对应的一转向下关节轴承的孔端固定连接；每个下悬架臂上均还连接着一个前轮减震器，每个前轮减震器一端同与之相对应的下悬架臂的中部相连，另一端穿过U型的上悬架臂连接在一个前减震器固定板，每个前减震器固定板均安装在车架上。上述技术方案中，所述后桥组件包括后车架、一个后编码器、两个后轮、一个后桥电机、两个后轮减震器、两个后减震器固定板、两个关节轴承、两个关节轴承固定板及两个后桥电机固定板；所述后车架靠近前桥组件一侧的左右两端各连接着一关节轴承，每个所述关节轴承的轴端均与后车架连接，每个所述关节轴承的孔端与一关节轴承固定板连接，每个所述关节轴承固定板均与车架固定连接；所述后桥电机通过后桥电机固定板固定在后车架上，且所述后桥电机的输入轴端连接后编码器，所述后桥电机的两个输出轴端分别连接一后轮；所述后车架的上端还左右对称各连接一后轮减震器，每个所述后轮减震器一端与后车架固定，另一端通过一后减震器固定板安装在车架上。上述技术方案中，所述后车架靠近前桥组件一侧的左右两端均通过螺纹连接着与之相对应关节轴承的轴端，并通过调节螺纹连接的长度来调节后桥组件与车架的平行度。上述技术方案中，所述后桥电机配有减速器、抱闸器和差速器，所述后桥电机通过抱闸器与减速器连接，所述减速器与差速器连接；所述抱闸器和差速器均还与控制组件连接；控制组件控制抱闸器的动作，实现刹车功能，控制组件还通过控制差速器的转速，从而控制减速器；所述后桥电机配有减速器、抱闸器和差速器，能保证大扭矩输出，有刹车功能，在转向时后轮的速度基本符合阿克曼转角理论，后轮做纯滚动，减小转向力，从而减小电机功率。上述技术方案中，每个所述转向拉杆的两端均通过正、反牙螺纹分别同与之相对应的转向上关节轴承和转向下关节轴承连接、并通过调节螺纹连接的长度来调节前轮束角。上述技术方案中，两块所述摇块板之间还设置有多个立柱，每个立柱的两端分别对应与两块摇块板固定连接；所述所述摇块转向机构左右对称的两端部均设有一连接柱，每个所述连接柱均位于两块摇块板之间，且每个连接柱的两端分别与两块摇块板上相对应的位置固定连接，每个连接柱均还同与之对应的转向上关节轴承的孔端连接。上述技术方案中，所述控制组件包括安装在车架中间的电池、稳压器、主控模块、转向电机驱动器及后桥电机驱动器，所述电池与稳压器电连接，所述稳压器与主控模块电连接；所述主控模块分别与转向电机驱动器、后桥电机驱动器电连接，所述转向电机驱动器与转向电机电连接，所述后桥电机驱动器与后桥电机；所述电池还与转向电机驱动器、后桥电机驱动器电连接，为其供电；所述后编码器和前编码器均还与主控模块电连接；主控模块根据后编码器和前编码器反馈的安防机器人底盘移动速度、角速度和线速度等参数来控制后桥电机和转向电机。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、机器人底盘前轮的角度位置和后轮的速度符合阿克曼转角理论，避免转向时路面产生对安防机器人行驶的附加阻力，避免轮胎磨损过快；并且能保证在转向时前轮和后轮均做纯滚动，减小转向力，从而减小电机功率；2、本技术中，转向组件的摇块转向结构紧凑、稳固，转弯运动平稳，转向性能好；前桥组件采用独立悬架、并构成四连杆机构；后桥组件采用非独立悬架；且四轮都有减震，避障能力强，使机器人越障时车体平稳，震动小，保障电控元件的安全。附图说明图1为本技术的立体图一；图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安防机器人底盘，包括车架(1)，所述车架(1)的前、后端分别安装有前桥组件(2)和后桥组件(3)，且所述前桥组件(2)采用独立悬架结构，所述后桥组件(3)采用非独立悬架，所述车架(1)上还安装有转向组件(4)和控制组件(5)，其特征在于，所述转向组件(4)包括前编码器(4.1)、前编码器固定板(4.2)、转向电机(4.3)、转向轴(4.4)、两个摇块板(4.5)、轴承座(4.7)、轴承座固定板(4.8)、两个转向上关节轴承(4.9)、两个转向拉杆(4.10)和两个转向下关节轴承(4.11)；/n所述转向电机(4.3)固定在车架(1)的前端上方，所述转向电机(4.3)的输出中空轴端固定穿接着转向轴(4.4)，所述转向轴(4.4)靠近转向电机(4.3)的一端连接前编码器(4.1)，且所述前编码器(4.1)通过前编码器固定板(4.2)固定在车架(1)上，所述转向轴(4.4)的远离转向电机(4.3)的一端连接轴承座(4.7)，所述轴承座(4.7)连接轴承座固定板(4.8)，所述轴承座固定板(4.8)固定在车架(1)前端下方，所述转向轴(4.4)的中端设置有由上下对称设置的两块摇块板(4.5)构成的摇块转向机构，所述摇块转向机构与转向轴(4.4)固定连接，且摇块转向机构左右对称的两端部各设有一转向上关节轴承(4.9)；每个转向上关节轴承(4.9)的孔端同与之对应的摇块转向机构的端部连接；/n每个转向上关节轴承(4.9)的轴端连接在一转向拉杆(4.10)的一端上，每个所述转向拉杆(4.10)的另一端连接在一个转向下关节轴承(4.11)的轴端上，每个所述转向下关节轴承(4.11)的孔端连接在前桥组件(2)的左转向节(2.3)或者右转向节(2.4)上；/n转向时，所述控制组件(5)通过转向组件(4)来控制前桥组件(2)转向，同时通过控制后桥组件(3)转动来驱动前桥组件(2)转动，并使得前桥组件(2)的前轮(2.1)角度位置、及后桥组件(3)转向时后轮(3.3)速度均符合阿克曼转角理论。/n...

【技术特征摘要】
1.一种安防机器人底盘，包括车架(1)，所述车架(1)的前、后端分别安装有前桥组件(2)和后桥组件(3)，且所述前桥组件(2)采用独立悬架结构，所述后桥组件(3)采用非独立悬架，所述车架(1)上还安装有转向组件(4)和控制组件(5)，其特征在于，所述转向组件(4)包括前编码器(4.1)、前编码器固定板(4.2)、转向电机(4.3)、转向轴(4.4)、两个摇块板(4.5)、轴承座(4.7)、轴承座固定板(4.8)、两个转向上关节轴承(4.9)、两个转向拉杆(4.10)和两个转向下关节轴承(4.11)；
所述转向电机(4.3)固定在车架(1)的前端上方，所述转向电机(4.3)的输出中空轴端固定穿接着转向轴(4.4)，所述转向轴(4.4)靠近转向电机(4.3)的一端连接前编码器(4.1)，且所述前编码器(4.1)通过前编码器固定板(4.2)固定在车架(1)上，所述转向轴(4.4)的远离转向电机(4.3)的一端连接轴承座(4.7)，所述轴承座(4.7)连接轴承座固定板(4.8)，所述轴承座固定板(4.8)固定在车架(1)前端下方，所述转向轴(4.4)的中端设置有由上下对称设置的两块摇块板(4.5)构成的摇块转向机构，所述摇块转向机构与转向轴(4.4)固定连接，且摇块转向机构左右对称的两端部各设有一转向上关节轴承(4.9)；每个转向上关节轴承(4.9)的孔端同与之对应的摇块转向机构的端部连接；
每个转向上关节轴承(4.9)的轴端连接在一转向拉杆(4.10)的一端上，每个所述转向拉杆(4.10)的另一端连接在一个转向下关节轴承(4.11)的轴端上，每个所述转向下关节轴承(4.11)的孔端连接在前桥组件(2)的左转向节(2.3)或者右转向节(2.4)上；
转向时，所述控制组件(5)通过转向组件(4)来控制前桥组件(2)转向，同时通过控制后桥组件(3)转动来驱动前桥组件(2)转动，并使得前桥组件(2)的前轮(2.1)角度位置、及后桥组件(3)转向时后轮(3.3)速度均符合阿克曼转角理论。


2.根据权利要求1所述的一种安防机器人底盘，其特征在于，所述前桥组件(2)布置在车架(1)前端，且所述前桥组件(2)包括两个前轮(2.1)、两个轴承法兰座(2.2)、一个左转向节(2.3)、一个右转向节(2.4)、两个上转向节板(2.5)、两个下转向节板(2.6)、两个上悬架臂(2.7)、两个下悬架臂(2.8)、一个上悬架固定板(2.9)、一个下悬架固定板(2.10)、两个前轮减震器(2.11)和两个前减震器固定板(2.12)；
所述上悬架固定板(2.9)和下悬架固定板(2.10)上下对称安装在车架(1)前端中部，所述上悬架固定板(2.9)的左右两端对称各连接有一个U型的上悬架臂(2.7)，每个所述U型的上悬架臂(2.7)的开口端与上悬架固定板(2.9)固定连接，每个所述U型的上悬架臂(2.7)的封闭端与一个上转向节板(2.5)固定连接；
所述下悬架固定板(2.10)的左右两端对称各连接有一个由下悬架臂(2.8)构成的三角形的梁柱结构，每个所述下悬架臂(2.8)的一端与下悬架固定板(2.10)固定连接，另一端与一个下转向节板(2.6)固定连接；
位于上悬架固定板(2.9)左端的上转向节板(2.5)和下转向节板(2.6)之间设有一左转向节(2.3)，位于上悬架固定板(2.9)右端的上转向节板(2.5)和下转向节板(2.6)之间设有一右转向节(2.4)，所述左转向节(2.3)竖轴的两端分别同与之相对应的一上转向节板(2.5)和一下转向节板(2.6)转动连接，所述右转向节(2.4)竖轴的两端分别同与之相对应的另一上转向节板(2.5)和另一下转向节板(2.6)转动连接，所述左转向节(2.3)和右转向节(2.4)的横轴端均连接着一个轴承法...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁枫，周泽华，
申请(专利权)人：小驴机器人武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42