一种移动机器人及其舵轮装置制造方法及图纸

一种移动机器人及其舵轮装置，该舵轮装置包括：机架；轮架，与所述机架滑动连接；驱动轮，安装在所述轮架上且与所述轮架转动连接；弹性组件，用于对所述轮架施加阻碍所述轮架相对于所述机架滑动的弹力；其中，所述轮架相对于所述机架的滑动方向平行于所述驱动轮的行进方向。安装该舵轮装置的移动机器人在碰撞到较高的障碍物时驱动轮不易打滑。

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人及其舵轮装置
本文涉及移动机器人技术，尤指一种移动机器人的舵轮装置。
技术介绍
AGV技术在工业自动化、物流仓储等领域占据重要地位。传统舵轮会通过单自由度的悬架确保舵轮下压力的稳定，但在高速通过较高的障碍物时会造成车身晃动和打滑。在室内装修场景中，由于场地不平、空间狭小、上装负载重心较高，AGV搬运车更容易受到水平冲击的影响，使其难以在室内装修场景中获得应用。
技术实现思路
本申请提供了一种舵轮装置，安装该舵轮装置的移动机器人在碰撞到较高的障碍物时驱动轮不易打滑。该舵轮装置包括机架；轮架，与所述机架滑动连接；驱动轮，安装在所述轮架上且与所述轮架转动连接；弹性组件，用于对所述轮架施加阻碍所述轮架相对于所述机架滑动的弹力；其中，所述轮架相对于所述机架的滑动方向平行于所述驱动轮的行进方向。在驱动轮在行进的过程中碰撞到障碍物时，轮架相对机架滑动，驱动轮和轮架的速度下降快，机架的速度下降慢，驱动轮与障碍物之间的瞬时冲击力被降低，该瞬时冲击力超出驱动轮与底面之间的静摩擦的可能性降低，由此，降低了驱动轮打滑的可能性。同时，由于该碰撞时轮架与机架之间的冲击受到弹性组件的弹性缓冲，使得移动机器人整体晃动更小。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请实施例中的一种舵轮装置的立体示意图；图2为本申请实施例中的一种舵轮装置的立体示意图；图3为本申请实施例中的一种舵轮装置的全剖示意图；图4为本申请实施例中在正常运行中的舵轮装置的主视示意图；图5为本申请实施例中碰撞障碍物的舵轮装置的主视示意图；图6为本申请实施例中的一种舵轮装置的全剖示意图。具体实施方式如图1、2所示，图1、2显示了本实施例中的舵轮装置1。该舵轮装置1可以作为移动机器人的行走装置安装在移动机器人的底部，带动移动机器人移动。该移动机器人例如可以是AGV搬运车(AutomatedGuidedVehicle)。舵轮装置1包括机架4、轮架3、驱动轮2和弹性组件40。驱动轮2转动连接在轮架3上，驱动轮2能绕自身的轴线转动。轮架3与机架4之间可以是滑动连接。弹性组件40抵接于轮架3和机架4，弹性组件40用于对轮架3施加阻碍轮架3相对于机架4滑动的弹力。轮架3包括支架31。支架31可以是沿竖直方向延伸。支架31包括顶端312以及与顶端312相对的底端313。支架31的底端313与驱动轮2之间转动连接。如图3所示，支架31的顶端312设置有安装孔311。该安装孔311内设置有第一滑动轴承423。第一滑动轴承423为筒状，第一滑动轴承423的中部设置有第一通孔。一个安装孔311内可以设置两个第一滑动轴承423，两个第一滑动轴承423分别设置在安装孔311的两端。两个第一滑动轴承423均与安装孔311同轴设置。第一滑动轴承423与支架31的顶端312固定连接。第一滑动轴承423与支架31之间可以是螺钉连接。第一滑动轴承423上的第一通孔垂直于驱动轮2的轴线。机架4包括第一基板41和第一导向组件42。第一基板41构造为大致的平板结构。第一基板41可以构造为大致的矩形板。第一基板41可以是呈水平设置。如图3所示，第一导向组件42包括两个支座421和第一导向轴422。两个支座421设置在第一基板41朝下的板面上。支座421与第一基板41之间可以是螺钉连接、焊接或者铆接。两个支座421相互分开。第一导向轴422为直条形。第一导向轴422的横截面可以是圆形。第一导向轴422的两端分别连接两个支座421。第一导向轴422与第一基板41分开。第一导向轴422可以是与第一基板41相互平行。第一导向轴422的延伸方向垂直于驱动轮2的轴线。第一导向轴422的延伸方向与驱动轮2在地面上的行进方向平行。该行进方向可以是驱动轮2的前进方向或后退方向。第一导向轴422穿过第一滑动轴承423上的第一通孔。第一导向轴422与第一滑动轴承423之间为间隙配合，第一滑动轴承423能沿第一导向轴422滑动。这样，轮架3能相对于机架4滑动。弹性组件40包括两个第一弹性件401。第一弹性件401可以是螺旋弹簧、橡胶筒、波纹管或碟簧。一个第一弹性件401设置在轮架3与一个支座421之间，另一个第一弹性件401设置在轮架3与另一个支座421之间。一个第一弹性件401的相对两端分别抵接于一个支座421和一个第一滑动轴承423，另一个第一弹性件401的相对两端分别抵接于另一个支座421和另一个第一滑动轴承423。第一弹性件401处于压缩状态，第一弹性件401对轮架3施加弹力。两个第一弹性件401对轮架3所施加的弹力方向相反。如图4所示，在轮架3处于第一导向轴422中部时，两个第一弹性件401对轮架3所施加的弹力相互抵消，弹性组件40对轮架3施加的弹力为零。如图5所示，在驱动轮2在行进的过程中碰撞到障碍物100时，轮架3相对机架4滑动，驱动轮2和轮架3的速度下降快，机架4的速度下降慢，驱动轮2与障碍物100之间的瞬时冲击力被降低，该瞬时冲击力超出驱动轮2与底面之间的静摩擦的可能性降低，由此，降低了驱动轮2打滑的可能性。在轮架3相对机架4滑动的过程中，弹性组件40中的一个第一弹性件401被压缩，另一个第一弹性件401伸长，被压缩的第一弹性件401对轮架3所施加的弹力大于伸长的第一弹性件401对轮架3所施加的弹力，弹性组件40对轮架3所施加的弹力大于零，且该弹力的方向与轮架3的滑动方向相反，轮架3与机架4之间的冲击得到弹性缓冲。在碰撞后，弹性组件40驱动轮架3相对于机架4滑动至初始位置。在一个示意性的实施例中，第一弹性件401均套装在第一导向轴422上。由于第一弹性件401套装在第一导向轴422上，第一弹性件401在被压缩时被第一导向轴422约束而不会弯折。在一个示意性的实施例中，第一导向组件42设置有两个。两个第一导向组件42中的第一导向轴422相互平行。支架31设置有两个。两个支架31上均设置有两个第一滑动轴承423。两个支架31分别与两个第一导向轴422相对应，一个支架31上的两个第一滑动轴承423均套装在一个第一导向轴422上，另一个支架31上的两个第一滑动轴承423均套装在另一个第一导向轴422上。这样，两个支架31分别与两个第一导向轴422滑动连接，轮架3与机架4之间的滑动连更加稳固。在一个示意性的实施例中，轮架3还包括连接板32。连接板32可以是直条形。连接板32的两端分别连接两个支架31的顶端312。连接板32与支架31之间可以是螺钉连接、焊接或铆接。连接板32将两个支架31的顶端312连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舵轮装置，其特征在于，包括：/n机架；/n轮架，与所述机架滑动连接；/n驱动轮，安装在所述轮架上且与所述轮架转动连接；/n弹性组件，用于对所述轮架施加阻碍所述轮架相对于所述机架滑动的弹力；/n其中，所述轮架相对于所述机架的滑动方向平行于所述驱动轮的行进方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种舵轮装置，其特征在于，包括：
机架；
轮架，与所述机架滑动连接；
驱动轮，安装在所述轮架上且与所述轮架转动连接；
弹性组件，用于对所述轮架施加阻碍所述轮架相对于所述机架滑动的弹力；
其中，所述轮架相对于所述机架的滑动方向平行于所述驱动轮的行进方向。


2.根据权利要求1所述的舵轮装置，其特征在于，所述轮架上设置有第一通孔；
所述机架
包括第一基板以及第一导向组件；
所述第一导向组件包括：
两个支座，均连接于所述第一基板；
第一导向轴，其两端分别连接于两个所述支座，且贯穿所述第一通孔；
其中，所述第一导向轴和所述第一通孔的轴线垂直于所述驱动轮的轴线。


3.根据权利要求2所述的舵轮装置，其特征在于，所述轮架包括与所述驱动轮转动连接的支架；
所述支架上设置有第一滑动轴承，所述第一滑动轴承套装在所述第一导向轴上，所述第一通孔设置在所述第一滑动轴承上。


4.根据权利要求3所述的舵轮装置，其特征在于，所述支架设置有两个，两个所述支架分别设置在所述驱动轮的相对两侧；
所述第一导向组件设置有两个，两个所述第一导向轴相互平行；
两个所述支架分别与两个所述第一滑动轴承滑动连接。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的舵轮装置，其特征在于，所述弹性组件包括两个第一弹性件；
两个所述第一弹性件的一端分别抵接于所述轮架的相对两侧，两个所述第一弹性件的另一端分别抵接于两个所述支座。


6.根据权利要求5所述的舵轮装置，其特征在于，两个所述第一弹性件均套装在所述第一导向轴上。


7.根据权利要求6所述的舵轮装置，其特征在于，所述第一弹性件为螺旋弹簧、橡胶筒、波纹管或碟簧。


8.根据权利要求2所述的舵轮装置，其特征在于，所述机架还包括第二基板和第二弹性件；
所述第一基板位于所述第二基板和所述驱动轮之间，且平行于所述第二基板；
所述第二弹性件设置在所述第一基板和所述第二基板之间，且其一端抵接于所述第一基板、另一端抵接于所述第二基板。


9.根据权利要求1所述的舵轮装置，其特征在于，所述舵轮装置还包括第一测量组件，所述第一测量组件用于测量所述轮架相对于所述机架滑动的位移。


10.根据权利要求9所述的舵轮装置，其特征在于，所述第一测量组件包括固定在所述轮架上的第一编码器，套设在所述第一编码器的主轴上的第一齿轮以及设置在所述机架上且与所述第一齿轮相啮合的齿条；
其中，所述齿条平行于所述滑动方向，所述第一齿轮的轴线垂直于所述齿条。


11.根据权利要求9或10所述的舵轮装置，其特征在于，所述舵轮装置还包括
驱动电机，传动连接于所述驱动轮，用于驱动所述驱动轮转动；
控制器，电连接所述驱动电机和所述第一测量组件，用于根据所述轮架相对于所述机架滑动的位移来调节所述驱动电机的输出转矩，所述位移越大则所述输出转矩越大。


12.根据权利要求8所述的舵轮装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峣，冯一骁，田向宇，李铁民，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11