[发明专利]一种高平稳性行走箱体的摇臂式悬架机构

说明书

技术领域

本发明涉及支撑、安装机器人及类似行走机械机体的一种悬架结构，尤其是一种行走在高低不平地面的一种悬架结构。

背景技术

本发明是在研究一种具有复合移动机构的移动机器人时根据实际要求而提出的。这种机器人具有平衡摇臂悬架和步履复合行走装置，它具有较强的复杂环境姿态调控能力和地形适应能力。行走系统采用平衡摇臂底盘和四个关节履带摆臂的配置方案，通过对关节履带四个摆臂的协调控制使其具有较强的越障能力。这种移动机器人悬架要求具有一定的减震功能，同时四条摆臂可以自由调节姿态。

经过对现有技术文献检索发现：

中国实用新型专利号：201520666955.0，名称：变形履带悬架及具有其的机器人移动平台。该实用新型涉及的悬架结构复杂，由中间联接架、变形履带单元、变形驱动组件等组成，通过连杆的运动带动履带轮转动，同时调节离地间隙。但是，该技术结构较为复杂，且无法在平衡摇臂结构的底盘上使用，而且也没有较好的减震效果。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现减震和保持平衡的摇臂悬架机构，实现衰减地面传来的振动和主动调节离地间隙的功能。

本发明的目的由以下技术方案实现。

一种高平稳性行走箱体的摇臂式悬架机构，

设行走箱体的前方指向X，左右向为Y,向上为Z向，其特征在于：

位于行走箱体的两侧各配置支撑平衡架；

所述支撑平衡架由与XZ面平行板状的外摇臂和内摇臂间隔配置构成，在两所述摇臂之间夹持一对呈八字状斜向下的支腿，支腿的上端经Y向的一对支腿旋转轴转动固定在所述内、外摇臂上；

在两摇臂之间的上方平行X轴配置电动推杆，在电动推杆的两端分别对称配置有Z向上、下两支点的角平分支架，角平分支架的上支点转动连接在电动推杆的一端及筒状的减震器的上端，角平分支架的下支点固定连接角平分齿轮，并列配置的一对角平分齿轮相互啮合，由角平分齿轮轴转动装配在内、外摇臂上；

减震器的下端转动连接在支腿的中上部位置；

随着电动推杆的伸缩，两侧两个角平分支架的上支点在电动推杆的中央垂线两侧有始终对称的移动；

随着地面的形状变化，一对支腿的下端在电动推杆的中央垂线两侧有对称或不对称的转动；

所述内摇臂沿X向后方伸出杆状臂，左、右两根内摇臂的杆状臂端部分别铰接竖直的竖拉杆，左、右两根竖拉杆的下端由一根Y向的平衡臂铰接相连接，平衡臂的中央位置为一行走箱体的铰接固定点；

两个所述支撑平衡架的内摇臂中央部位，由Y向的驱动桥壳两端经回转支承可绕驱动桥壳转动连接；

在所述驱动桥壳上两侧位置设置两个行走箱体的固定点。

采用本技术方案，包括车辆及移动机器人的行走箱体能配置在两侧为支撑平衡架为主的摇臂式悬架内，三个点形成一个平稳的连接面。摇臂式悬架在一对可控制、改变夹角的支腿支撑下可变化离地高度，以适应两侧地面不同高度的路况。相互啮合的一对角平分齿轮可以严格保证电动推杆形成的小平台始终不发生前后左右的位移，能平稳运行、行走。减震器减弱吸收了支腿行走中的震动。

进一步，所述角平分支架的上支点拆分为间隔一定距离的两点，一点转动连接在电动推杆的一端，另一端转动连接在筒状减震器的上端。

进一步，所述一定距离为小于等于所述角平分支架上支点至下支点的距离。

进一步，所述支腿旋转轴与角平分齿轮轴位置不重叠，角平分齿轮轴相对位于Z向上方。

进一步，所述减震器的下端经焊接固定在支腿上的支撑耳朵转动连接在支腿的中上部位置。

进一步，所述支腿的上端至减震器的下端转动连接在支腿上位置的距离小于减震器的原始长度。

进一步，在所述支腿的下端配置履带轮或胶轮。

进一步，在所述驱动桥壳的中央配置差速器壳体。

本发明的有益效果：

经文献检索，并未发现针对于平衡摇臂悬架减震以及调节离地间隙相关的研究成果。本发明针对现有技术存在的不足以及研究一种具有复合移动机构的移动机器人的需求，首次提出了一种可实现减震功能和姿态调节功能的平衡摇臂悬架。

本发明通过对电动推杆的简单控制以及电动推杆水平方向的自由滑动结构设计可以实现前后支腿夹角的控制，从而达到控制悬架底部离地面的间隙距离。电动推杆的控制是主动的，这样可以更加方便适应不同路况情况。