[发明专利]一种机器人车体悬挂系统

说明书

技术领域

本发明一种机器人车体悬挂系统，涉及移动机器人机构设计领域。

背景技术

采用两轮差速驱动机构的轮式移动机器人一般由两个驱动轮和一个随动轮组成，这种机构的缺点是对地面的适应能力较差，车体对称性差。如果采用左右驱动轮和前后随动轮的机构，就会使该性能得到显著改善，但是带来的问题就是四轮的高度定位问题，如果高度不一致，那么在水平面运行时就会有轮子悬空，造成车体不稳，如果高度一致，那么在不平的路面上运行也会有轮子悬空，造成操作失控，算法失效。汽车常采用悬挂系统，作用是将车轮所受的各种力和力矩传递给车架和车身，并能吸收、缓和路面传来的振动和冲击，减少车体噪声，保持良好的操作性和平稳性。另外，悬挂系统能配合车体的运动产生适当的反应，当汽车在不同路况作加速、制动、转向等运动时，能提供足够的安全性，保证操纵不失控。这种悬挂系统由于机构的复杂性很少在机器人上应用。

发明内容

本发明解决的技术问题：该发明一种机器人车体悬挂系统采用分层、二级减震机构，解决了轮胎与路面随时贴合问题，并使车轮保持适当的角度，从而使机器人的动力性能、转向性能以及稳定性能得以充分体现；同时该机构具有良好的车体减震性能，延长了元器件的使用寿命。

本发明采用的技术方案：机器人车体悬挂系统由驱动组件、车架底板组件、减震板组件组成，采用分层、二级减震机构；在第一层中安装有左电动机、右电动机、左驱动轮、右驱动轮；在第二层上安装有前后随动轮；第一层和第二层之间由压缩弹簧组弹性连接，该连接属于第一级减震；前后随动轮可以整体绕前后旋转轴对做旋转运动，并通过一根拉伸弹簧进行连接，该连接属于第二级减震，使前后随动轮的高度自适应调整空间很大。

驱动组件中左驱动轮、右驱动轮分别采用单独电机驱动；左轴承支架由左轴承支架螺栓组、左轴承支架螺母组固定在车架底板组件中的车架底板上，左轴承支架螺栓组共2个螺栓，左轴承支架螺母组共2个螺母；右轴承支架由右轴承支架螺栓组、右轴承支架螺母组固定在车架底板组件中的车架底板上，右轴承支架螺栓组共2个螺栓，右轴承支架螺母组共2个螺母；左电动机支架安装在车体左前方，由左电动机支架螺栓组、左电动机支架螺母组固定在车架底板组件中的车架底板上，左电动机支架螺栓组共有4个螺栓，左电动机支架螺母组共有4个螺母；右电动机支架安装在车体右后方，分别由右电动机支架螺栓组、右电动机支架螺母组固定在车架底板组件中的车架底板上，右电动机支架螺栓组共有4个螺栓，左电动机支架螺母组共有4个螺母；左电动机由左电动机螺栓组固定在左电动机支架上，左电动机螺栓组共4个螺栓；右电动机由右电动机螺栓组固定在右电动机支架上，右电动机螺栓组共4个螺栓；左电动机减速装置通过键槽方式连接左电动机输出轴和左车轮轴；右电动机减速装置也通过键槽方式连接右电动机输出轴和右车轮轴；左车轮轴两端分别与左车轮轴轴承对的2个轴承内圈配合；右车轮轴两端分别与右车轮轴轴承对的2个轴承内圈配合；左车轮轴轴承对的两个轴承分别镶嵌在左轴承支架和左电动机支架上；右车轮轴轴承对的两个轴承分别镶嵌在右轴承支架和右电动机支架上；左车轮轴与左驱动轮之间为过盈配合，车轮轴螺栓组有2个螺栓，分为车体左右，其中左边的螺栓对左驱动轮径向定位；右车轮轴与右驱动轮之间为过盈配合，车轮轴螺栓组中的右边的螺栓对右驱动轮径向定位，左驱动轮和右驱动轮左右对称分布；前随动轮用前随动轮螺母固定在减震板组件中的前随动轮支撑板上；后随动轮用后随动轮螺母固定在减震板组件中的后随动轮支撑板上；前随动轮和后随动轮前后对称分布；前吊环螺栓固定在前随动轮上；后吊环螺栓固定在后随动轮上；拉伸弹簧的两端分别连接前吊环螺栓和后吊环螺栓。