一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘及其机器人制造技术

本申请公开了一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘及其机器人，包括车架、用于驱动车架移动的轮毂电机、用于驱动轮毂电机转向的谐波减速机、以及安装于车架上用于控制轮毂电机与谐波减速机工作的集成控制器；所述车架周侧设置有连接架，所述谐波减速机设置于连接架上；所述轮毂电机上安装有转向架，所述谐波减速机与转向架连接，用于驱动转向架带动轮毂电机进行转向。行转向。行转向。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘及其机器人


[0001]本申请涉及机器人的
，尤其是涉及一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘及其机器人。

技术介绍

[0002]目前，轮式机器人多采用两轮转向和两轮驱动的方式，此方式因速度快、效率高、控制方便等优点得到了广泛的应用。但是两轮转向、两轮驱动结构的机器人转弯半径大，不能在狭小的空间里实现转向运动，其越障能力弱、地形适应能力较差。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘及其机器人，以解决机器人底盘转弯半径大、地行适应能力差的问题。
[0004]一方面，本申请提供一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘，包括车架、用于驱动车架移动的轮毂电机、用于驱动轮毂电机转向的谐波减速机、以及安装于车架上用于控制轮毂电机与谐波减速机工作的集成控制器；
[0005]所述车架周侧设置有连接架，所述谐波减速机设置于连接架上；所述轮毂电机上安装有转向架，所述谐波减速机与转向架连接，用于驱动转向架带动轮毂电机进行转向。
[0006]可选的，所述谐波减速机包括伺服电机与谐波减速器，所述伺服电机安装于连接架上，所述谐波减速器与伺服电机的输出轴连接，并且谐波减速器的两端分别连接于转向架与连接架。
[0007]可选的，所述连接架包括第一连接部与第二连接部，所述第一连接部与伺服电机连接，并且，谐波减速器的一端与第一连接部连接；所述第二连接部位于第一连接部靠近车架水平中轴线的一侧，且向下延伸，所述第二连接部与车架之间通过减振器连接。r/>[0008]可选的，所述第二连接部与转向架之间存在间隙以使轮毂电机全方位转向。
[0009]可选的，所述减振器包括直线轴承、连接轴以及减振弹簧，所述连接轴竖向固定于车架上，所述直线轴承滑动套设于连接轴上，且直线轴承与第二连接部固定连接；所述减振弹簧分布于直线轴承轴向的两端，并且减振弹簧套设于连接轴上，用于削减车架的振动幅度。
[0010]可选的，所述直线轴承并排设置有两个。
[0011]可选的，所述连接轴的两端通过螺栓固定于车架上。
[0012]可选的，所述车架上设置有防撞板。
[0013]另一方面，本申请提供一种机器人，包括上述的基于轮毂电机的轮式机器人底盘。
[0014]综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：
[0015]1.通过谐波减速器带动轮毂电机全方位转向，能够减小机器人底盘的转弯半径，提高其地形适应能力；
[0016]2.减振器的设置能够提高机器人底盘在移动过程中的平稳性。
附图说明
[0017]图1是本实施例的整体结构示意图；
[0018]图2是本实施例中轮毂电机、伺服电机以及谐波减速器的结构示意图。
[0019]附图标记说明：1、车架；2、轮毂电机；3、伺服电机；4、谐波减速器；5、连接架；51、第一连接部；52、第二连接部；6、转向架；7、防撞板；8、减振器；81、直线轴承；82、连接轴；83、减振弹簧。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0021]本申请实施例公开一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘。机器人底盘包括车架1、轮毂电机2、谐波减速机以及集成控制器。
[0022]车架1的四个边角处均安装有连接架5；谐波减速机安装于连接架5上，轮毂电机2上连接有转向架6，转向架6与谐波减速机连接。通过谐波减速机驱动转向架6转向，进而使得轮毂电机2进行转向。
[0023]谐波减速机包括伺服电机3与谐波减速器4。连接架5包括第一连接部51与第二连接部52。伺服电机3安装于第一连接部51上，伺服电机3的输出轴竖向设置，并与下方的谐波减速器4连接。谐波减速器4的两端分别连接于第一连接部51与转向架6。谐波减速器4包括波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮。工作时，固定刚性齿轮，由电机带动波发生器转动，柔性齿轮轮作为从动轮，输出转动，带动负载运动。即通过伺服电机3驱动谐波减速器4发生转动，带动转向架6与轮毂电机2进行转向。
[0024]第二连接部52位于第一连接部51靠近车架1水平中轴线的一侧，并且第二连接部52竖直向下延伸。第二连接部52与车架1之间通过减振器8连接。转向架6与第二连接部52之间有足够的间隙，以使得转向架6可沿左右方向各转动90
°
，实现轮毂电机2的全方位转向。集成控制器安装于车架1内部，并通过导线精确控制伺服电机3与轮毂电机2的工作，以完成机器人底盘的转向与移动。
[0025]其中，减振器8包括直线轴承81、连接轴82以及减振弹簧83。直线轴承81的外壁套设有安装套，安装套通过螺栓固定于第二连接部52靠近车架水平中轴线的一侧壁上。连接轴82的两端分别通过螺栓固定于车架1上，并且连接轴82竖向设置。直线轴承81滑动套设于连接轴82上。每个直线轴承81配套两个减振弹簧83。减振弹簧83套设于连接轴82上，且两减振弹簧83分别位于直线轴承81的两端。减振弹簧83的一端抵接于车架1上，另一端抵接于直线轴承81的端部。
[0026]进一步的，每个减振器8的直线轴承81设置有两个，且两个并排设置。对应的，连接轴82安装有两根，减振弹簧83对应安装有四个。如此可有效削减车架1的振动，提高底盘在运动中的平稳性。
[0027]进一步的，车架1沿运动方向的前后两端均安装有防撞板7，防撞板7能够在发生碰撞时有效保护伺服电机3、车架1等部件。
[0028]另外，本申请还提供一种机器人，包括上述的机器人底盘、以及设置于底盘上的机器人本体。
[0029]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请
的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘，其特征在于：包括车架、用于驱动车架移动的轮毂电机、用于驱动轮毂电机转向的谐波减速机、以及安装于车架上用于控制轮毂电机与谐波减速机工作的集成控制器；所述车架周侧设置有连接架，所述谐波减速机设置于连接架上；所述轮毂电机上安装有转向架，所述谐波减速机与转向架连接，用于驱动转向架带动轮毂电机进行转向。2.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘，其特征在于：所述谐波减速机包括伺服电机与谐波减速器，所述伺服电机安装于连接架上，所述谐波减速器与伺服电机的输出轴连接，并且谐波减速器的两端分别连接于转向架与连接架。3.根据权利要求2所述的一种基于轮毂电机的轮式机器人底盘，其特征在于：所述连接架包括第一连接部与第二连接部，所述第一连接部与伺服电机连接，并且，谐波减速器的一端与第一连接部连接；所述第二连接部位于第一连接部靠近车架水平中轴线的一侧，且向下延伸，所述第二连接部与车架之间通过减振器连接。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建寰，田远舰，张陈涛，陶金，周煜全，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：新型
国别省市：