[发明专利]一种预紧力调节结构、底盘悬挂总成及机器人

说明书

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种预紧力调节结构、底盘悬挂总成及机器人。其中，预紧力调节结构，包括：连接杆，具有安装孔；弹性件，装配于安装孔内；导柱，第一端贯穿安装孔、弹性件至安装孔的孔口之外；固定件，设于导柱的第一端；当导柱的第二端固定于一结构件，通过调节固定件与导柱之间的相对位置以调节弹性件的伸缩。本发明的预紧力调节结构，结构简单，弹性件的伸缩可调，可根据不同的应用场景为弹性件施加不同大小的预紧力。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种预紧力调节结构、底盘悬挂总成及机器人。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的规则行动。它的任务是协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

往往机器人在工作过程中都需要进行移动，但在移动过程中路况和工况经常会发生复杂的变化，在这些不同的路况与工况下，路面通过轮胎传递给机器人底盘的悬架的力和力矩过大时，易引起机器人本体的振动或过度侧倾，进而使机器人自身功能的实现受到影响，例如摄像监控、机械臂操作等功能的完成都需要基于机器人平稳的移动状态。机器人底盘的悬架可充分发挥缓和路面冲击的作用，减少机器人本体振动，保证机器人本体的平稳性。悬架一般由悬架弹簧、减振器和导向机构三部分构成，在悬架设计过程中，为了兼顾底盘的舒适性和操稳性，并综合不同路况和工况对悬架的要求，会确定悬架弹簧的一个最佳预紧力值。然而，悬架弹簧的预紧力一旦确定下来则不易根据实际工况进行调节，难以在各种路况和工况下使底盘的优越性能得到充分地发挥。

现有的机器人在悬挂系统的设计中基本上都是类似汽车采用的阻尼器方案，即在万向轮或驱动轮上安装减震弹簧，虽然在一定程度上保证了机器人的移动平稳性，但仍存在以下不足之处：

1、启动、停止时的平稳性差：由于万向轮装有弹簧，机器人主要承受负载压力部件为驱动轮，万向轮上弹簧产生较小的形变，这样在机器人起停的时候，机器人本体会像翘翘板一样摇晃。

2、弹簧选型的难度高：在重载情况下，为了增大驱动轮的最大静摩擦力，万向轮应分担较少的负载压力，即弹性系数要小；在轻载情况下，为了提高机器人本体的平稳性，此时万向轮的弹簧的弹性系数要大。因此，选择合适的弹簧以适应运行在各种场合的万向轮比较困难。

3、弹簧的更换不便：根据机器人的受力模型可以计算出弹簧大概所需的弹性系数，但是实际使用中由于各种原因可能出现理论计算的弹性系数过大或过小，此时再更换弹簧就需要拆机进行重装，大大增加了调试时间。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种预紧力调节结构、底盘悬挂总成及机器人。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种预紧力调节结构，包括：

连接杆，具有安装孔；

弹性件，装配于安装孔内；

导柱，第一端贯穿安装孔、弹性件至安装孔的孔口之外；

固定件，设于导柱的第一端；当导柱的第二端固定于一结构件，通过调节固定件与导柱之间的相对位置以调节弹性件的伸缩。

作为优选方案，所述导柱与固定件之间设有导套，所述导套活动配合于导柱。

作为优选方案，所述导套为自润滑导套。

作为优选方案，所述安装孔的深度与弹性件的最大变形量适配。

作为优选方案，所述导柱的第一端具有螺纹；相应地，所述固定件为螺母。

作为优选方案，靠近第二端的导柱设有凸起，所述凸起用于所述结构件的定位。