一种基于气缸的非独立空气悬挂底盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于气缸的非独立空气悬挂底盘，包括底盘主体和四个悬挂单元，每个悬挂单元均包括悬臂和气缸伸缩组件，悬臂与底盘主体铰接，气缸伸缩组件的一端与底盘主体铰接、另一端与悬臂铰接，用于推动悬臂绕悬臂与底盘主体的铰接点转动；气缸伸缩组件包括两个由活塞分割形成的储存气体的腔室，分别为靠近悬臂一端的第一腔室和靠近底盘主体一端的第二腔室；沿悬挂底盘行进方向，位于悬挂底盘前端、后端的两个悬挂单元的第一腔室相互连通，位于悬挂底盘同一侧的两个悬挂单元的第二腔室也相互连通。本实用新型专利技术通过特定的连接方式将四个悬挂单元的气缸进行组合，实现了四个悬挂单元的联动，解决传统独立悬挂在凹凸路面上抓地力不足的问题。上抓地力不足的问题。上抓地力不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气缸的非独立空气悬挂底盘


[0001]本技术涉及悬挂底盘
，具体是一种基于气缸的非独立空气悬挂底盘。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展和推广，机器人常被用于在各种复杂环境和崎岖地形中工作。当机器人在复杂环境和崎岖地形中运动时，为保护机器人内部精密部件及贵重仪器，底盘的设计显得尤为重要。而目前大部分使用麦克纳姆轮的机器人底盘所使用的悬挂常常是独立悬挂，四个轮子彼此独立运动，在复杂地形中四轮同时抓地的能力不强，且所使用的悬挂系统的缓冲行程都比较小，缓震效果不尽如人意，且容易出现1或2个轮子不和地面接触的情况，使机器人失去动力，难以在崎岖地形中大展身手。
[0003]现有的一些自适应的底盘悬挂方案，通常采用诸如弹簧之类的弹性元件来缓震，或通过复杂的检测、控制结构来控制各个悬挂单元的动作，其存在成本较高，后期维护较为困难，悬挂的弹性及行程不易调节等问题。

技术实现思路

[0004]针对现有机器人底盘技术中缓震、抓地及脱困能力的短板，本技术提供了一种基于气缸的非独立空气悬挂底盘，本空气悬挂底盘通过气缸实现四个轮组的联动进而充当缓震器的作用。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术技术方案如下：
[0006]一种基于气缸的非独立空气悬挂底盘，包括底盘主体和四个悬挂单元，每个悬挂单元均包括一个悬臂和一个气缸伸缩组件，其中，悬臂与底盘主体铰接，气缸伸缩组件的一端与底盘主体铰接、另一端与悬臂铰接，用于推动悬臂绕悬臂与底盘主体的铰接点转动，从而使得悬臂至少部分沿垂直于底盘主体的方向移动；气缸伸缩组件中包括两个由活塞分割形成的储存气体的腔室，两个腔室分别为靠近悬臂一端的第一腔室和靠近底盘主体一端的第二腔室；沿悬挂底盘行进方向，位于悬挂底盘前端的两个悬挂单元的第一腔室相互连通，位于悬挂底盘后端的两个悬挂单元的第一腔室相互连通，位于悬挂底盘同一侧的两个悬挂单元的第二腔室相互连通。
[0007]作为本技术的一种具体实施方式，部分所述的悬挂单元包括电机，用于驱动悬挂单元中的轮组转动。
[0008]作为本技术的一种具体实施方式，每个所述的悬挂单元包括电机，用于驱动悬挂单元中的轮组转动。
[0009]作为本技术的一种具体实施方式，所述悬挂单元的轮组为麦克纳姆轮轮组。
[0010]作为本技术的一种具体实施方式，所述第一腔室或第二腔室之间通过耐压导管连通。
[0011]作为本技术的一种具体实施方式，所述悬挂单元均包括至少两个并联设置的
气缸伸缩组件，且两个气缸伸缩组件的第一腔室、第二腔室分别连通。
[0012]本技术的有益效果如下：
[0013]本技术通过特定的连接方式将四个悬挂单元的气缸进行组合，实现了四个悬挂单元的联动，单个悬挂单元的动作会通过气缸内的空气传递到其他三个悬挂单元上并推动其动作，从而达到四个轮组均能紧贴在地面上保持抓地力的效果；同时，气缸具有缓震效果，可以减少底盘的震动幅度，从而使本底盘更适宜于复杂路况，尤其是交叉轴、炮弹坑等崎岖路面，解决传统独立悬挂在此类路面上抓地力不足的问题。
附图说明
[0014]图1是本技术基于气缸的非独立空气悬挂底盘的一个实施例的整体结构示意图；
[0015]图2是图1中气缸连接示意图；
[0016]图3是图1中悬臂、轮组、电机的组合结构示意图；
[0017]图中，底盘主体100；气缸支撑臂101；
[0018]悬挂单元200；悬臂210；气缸伸缩组件220；轮组230；电机240。
具体实施方式
[0019]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0020]请参考图1、图2，其展示了本技术基于气缸的非独立空气悬挂底盘的一个具体实施例，此基于气缸的非独立空气悬挂底盘包括底盘主体100和四个悬挂单元200。每个悬挂单元200均包括一个悬臂210、气缸伸缩组件220和轮组230，其中，悬臂210与轮组230通过转轴转动连接，用于悬挂支撑轮组230，悬臂210与底盘主体100铰接，气缸伸缩组件220的一端与底盘主体100铰接、另一端与悬臂210铰接，用于推动悬臂210绕悬臂210与底盘主体100的铰接点转动，从而使得悬臂210至少部分沿垂直于底盘主体210的方向移动，以适应具有坑洼的地面；气缸伸缩组件220中包括两个由活塞分割形成的、储存气体的腔室，两个腔室分别为靠近悬臂210一端的第一腔室和靠近底盘主体100一端的第二腔室；沿悬挂底盘行进方向，位于悬挂底盘100前端的两个悬挂单元200的第一腔室相互连通，位于悬挂底盘100后端的两个悬挂单元200的第一腔室相互连通，位于悬挂底盘100同一侧的两个悬挂单元的第二腔室相互连通，这些第一腔室、第二腔室之间的连接管线采用耐压导管，比如耐压金属导管、耐压胶管。
[0021]此基于气缸的非独立空气悬挂底盘中，气缸伸缩组件220会根据地面的凸凹状况而不同程度地压缩或伸展，并联动地带动四个轮组230进行不同角度的旋转以压紧地面。具体而言，请参考图2，当左前轮遇到凸起时，首先会压缩左前轮侧第一气缸A内的空气，空气起到缓冲的作用，压缩到一定程度后，左前轮轮组向上旋转抬升，带动左前轮侧的活塞从A气室向C气室移动，由于四组气缸彼此贯通，左前轮侧的气缸A气室内压力降低，C气室内气压升高，由此产生的气压差会使右前轮侧的气缸的B气室与D气室也产生一定的气压差，从而使得右侧前轮的活塞杆由D气室向B气室方向移动，带动右前轮轮组向下旋转降低紧贴地
面；同时左后轮侧的气缸E气室内气压升高，与G气室的气压差带动活塞由E气室向G气室移动，从而使左后轮轮组向下旋转降低紧贴地面；最后，右后轮侧的气缸H气室内压力升高，F气室内压力降低，从而使活塞杆从H气室向F气室方向移动，带动右后侧轮组向上旋转抬升。总体达到的效果是使左前侧与右后侧轮组向上旋转抬升，右前侧与左后侧轮组向下旋转降低从而使四个轮组都紧贴地面从而保持抓地力，以达到四个轮组的附着力达到最大从而提高遇到障碍的脱困能力。
[0022]在一些实施例中，底盘主体100为板状结构，在另一些实施例中，底盘主体100为框架结构，其可以采用铝合金材质制造，以降低整体质量。
[0023]在一些实施例中，底盘主体100上还固定有气缸支撑臂101，气缸伸缩组件220与底盘主体100的铰接点位于气缸支撑臂101上。
[0024]在一些实施例中，部分悬挂单元200配备电机240，用于驱动轮组230旋转，比如位于后端的两个悬挂单元200设置电机240，推动整个悬挂底盘移动，在另一些实施例中，每个悬挂单元200均配备电机240，每个悬挂单元200均能提供动力，这能够提高整个悬挂底盘的机动性能，尤其是提高其遇到障碍的脱困能力。
[0025]在一些实施例中，轮组230为普通车轮，在另一些实施例中，轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气缸的非独立空气悬挂底盘，其特征在于，包括：底盘主体；四个悬挂单元，其中，每个悬挂单元均包括：悬臂，悬臂与所述底盘主体铰接；气缸伸缩组件，气缸伸缩组件的一端与所述底盘主体铰接、另一端与所述悬臂铰接，用于推动所述悬臂绕所述悬臂与所述底盘主体的铰接点转动，从而使得所述悬臂至少部分沿垂直于所述底盘主体的方向移动；气缸伸缩组件中包括两个由活塞分割形成的、储存气体的腔室，两个腔室分别为靠近所述悬臂一端的第一腔室和靠近所述底盘主体一端的第二腔室；沿所述悬挂底盘行进方向，所述四个悬挂单元中，位于所述底盘主体前端的两个悬挂单元的第一腔室相互连通，位于所述底盘主体后端的两个悬挂单元的第一腔室相互连通，位于所述底盘主体同一侧的两个悬挂单元的第二腔室相互连通。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：虎赛尼，牛天泽，覃紫航，张瑞杰，雅儒格，冯元和，
申请(专利权)人：虎赛尼，
类型：新型
国别省市：