本實用新型涉及一種底盤,更具體的涉及一種全向底盤結(jié)構(gòu)及室內(nèi)服務機器人。
背景技術(shù):
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,服務機器人作為一種智能化機械設(shè)備越來越受到人們的關(guān)注,并已廣泛應用到維修、運輸、清洗、救援、監(jiān)護、餐飲等各個領(lǐng)域。就其結(jié)構(gòu)而言,它主要是由運動模塊,控制模塊,檢測裝置和主體等構(gòu)成,而其中運動模塊中的機器人底盤作為實現(xiàn)機器人移動的關(guān)鍵機構(gòu)更是人們研究的重點。目前,常見的機器人底盤按驅(qū)動方式可分為輪式、履帶式、腿式和跳躍式等,相比之下,輪式以其構(gòu)造簡單,易于控制,承載能力大,運動靈活等諸多優(yōu)點應用最多。但是縱觀市面上的三輪、四輪、多輪等機器人底盤,往往存在著結(jié)構(gòu)簡單,平穩(wěn)性和適應能力差,平穩(wěn)性和適應能力好而結(jié)構(gòu)復雜,體型笨重,不夠靈活等諸多問題。因此,開發(fā)設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊,動作靈活,反應速度快,適應能力強的機器人底盤結(jié)構(gòu)用于更好的滿足機器人的行進需求已經(jīng)是勢在必行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的問題是針對以上不足,提供一種結(jié)構(gòu)緊湊,動作靈活,傳動效率高,反應速度快,適應能力強的全向機器人底盤結(jié)構(gòu)和應用了上述全向底盤的室內(nèi)服務機器人。
本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種全向機器人底盤結(jié)構(gòu),它包括底座、驅(qū)動裝置、萬向輪,驅(qū)動裝置設(shè)置在底座上,所述的驅(qū)動裝置包括撐板和安裝在所述撐板上的兩組驅(qū)動電機和兩組驅(qū)動輪,所述兩組驅(qū)動電機和兩組驅(qū)動輪分別各自成鏡像對稱設(shè)置,所述萬向輪固定設(shè)置在底座下。
具體的,所述驅(qū)動裝置中設(shè)有兩組鏈輪和兩組編碼器,所述兩組鏈輪分別連接驅(qū)動電機和驅(qū)動輪,所述兩組編碼器各自成鏡像對稱設(shè)置,兩組編碼器分別連接兩組驅(qū)動輪的傳動軸,用于確定機器人的地面路線軌跡并精確知道輪子位置及轉(zhuǎn)動角度。
具體的,所述底座中間設(shè)有通孔且通孔前后兩端設(shè)有連接件,連接件上設(shè)有長孔,所述驅(qū)動裝置設(shè)置在通孔內(nèi),所述驅(qū)動裝置的撐板前后兩端設(shè)有轉(zhuǎn)軸,前后轉(zhuǎn)軸穿過對應位置連接件上的長孔連接驅(qū)動裝置和底座。
具體的,所述萬向輪為多個,并沿底座下部邊緣呈放射狀均勻分布,通過螺釘連接固定設(shè)置在底座上。
本實用新型所述的全向底盤結(jié)構(gòu)還能應用于室內(nèi)服務機器人,所述的全向底盤結(jié)構(gòu)位于機器人主體下面。
本實用新型的優(yōu)點在于:
1.本實用新型提供的全向底盤制造簡單,結(jié)構(gòu)緊湊,動作靈活,傳動效率高,適應能力強,能很好的適應左右和上下不平整的地面,其中驅(qū)動裝置整體對稱,質(zhì)量分布均勻,驅(qū)動輪大小恰當,重心低, 可以充分利用自重增大與地面摩擦力;此外,質(zhì)心布置在兩輪中心線的中點,將轉(zhuǎn)動慣量優(yōu)化到最小,使底盤擺動旋轉(zhuǎn)時更加靈敏。
2.本實用新型底座和驅(qū)動裝置為前后連接,前后轉(zhuǎn)軸穿過驅(qū)動輪中心線且垂直,這樣遇到左右不平的地面,前后轉(zhuǎn)軸能在連接件的長孔中上下移動,驅(qū)動輪快速調(diào)整為一高一低,與地面自適應,且在此過程中重心移動位置最小,極大的增加了輪子的調(diào)整速度和回復速度,來適應高低不平的路面。
3.本實用新型底座采用多個萬向輪,移動平穩(wěn)靈活,穩(wěn)定性強。
4.本實用新型提供的全向底盤結(jié)構(gòu)應用于室內(nèi)服務機器人,其具有結(jié)構(gòu)緊湊,動作靈活,傳動效率高,反應速度快,適應能力強等優(yōu)點。
【附圖說明】
圖1 為本實用新型全向底盤結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2 為本實用新型全向底盤結(jié)構(gòu)的仰視圖。
圖3 為本實用新型驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4 為本實用新型底座結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5 為本實用新型連接件與轉(zhuǎn)軸連接局部示意圖。
【具體實施方式】
為了更充分理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合附圖通過具體實施例對本實用新型技術(shù)方案進行進一步介紹和說明。以下實施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本實用新型的保護范圍。
如圖1-5所示,本實用新型提供的一種全向機器人底盤結(jié)構(gòu),它包括底座1、驅(qū)動裝置、萬向輪2、底座1中間帶有通孔13且通孔13前后兩端設(shè)有連接件14,連接件14上設(shè)有長孔,驅(qū)動裝置設(shè)置于通孔13內(nèi),所述的驅(qū)動裝置包括撐板3、驅(qū)動電機4、電機減速器5、電機固定架6、驅(qū)動輪7、傳動軸8、編碼器9、鏈輪10、撐板3是一個中間帶卡槽的四邊形結(jié)構(gòu),前后兩端設(shè)有穿過驅(qū)動輪7中心線的轉(zhuǎn)軸11,前后轉(zhuǎn)軸11位于連接件14的長孔內(nèi)且能在連接件14的長孔內(nèi)上下移動,這樣的好處是當機器人遇到高低不平的地面,驅(qū)動輪7快速調(diào)整為一高一低,與地面自適應,且在此過程中重心移動位置最小,極大的增加了驅(qū)動輪7的調(diào)整速度和回復速度。所述兩組驅(qū)動電機4和兩組驅(qū)動輪7安裝在所述撐板3上并分別各自成鏡像對稱設(shè)置,這樣設(shè)置不僅使得全向機器人底盤結(jié)構(gòu)緊湊,并且傳動效率高。
其中,驅(qū)動電機4前端接有電機減速器5,電機減速器5通過驅(qū)動軸12連接鏈輪10從而連接驅(qū)動輪7,驅(qū)動電機4和電機減速器5通過電機固定架6固定在撐板3上。
兩組所述驅(qū)動輪7的傳動軸8一端分別連接有編碼器9,兩組編碼器9各自成鏡像對稱設(shè)置,編碼器9固定放置在撐板3的卡槽中,用于確定機器人的地面路線軌跡并精確知道輪子位置及轉(zhuǎn)動角度。
萬向輪2通過螺釘連接固定設(shè)置在底座1下,并沿底座下部邊緣呈放射狀均勻分布,大大增加了機器人底盤的靈活性和穩(wěn)定性。
本實用新型所述的全向底盤結(jié)構(gòu)還能應用于室內(nèi)服務機器人,所述全向底盤結(jié)構(gòu)設(shè)置于機器人主體的下方,該全向底盤結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,傳動效率高,從而使得室內(nèi)服務機器人靈活穩(wěn)定,易于控制,反應速度快,適應能力強。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本構(gòu)思的前提下,還可以做出若干改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。