[发明专利]一种悬挂系统及全背负式移动机器人

说明书

本申请公开了一种悬挂系统及全背负式移动机器人，包括车架、设于车架底部的悬挂系统和设于车架上的顶升机构，悬挂系统包括左右设置的两个悬挂机构，每个悬挂机构包括支撑梁、主动轮、连接件以及第一从动轮，第一从动轮和主动轮分别支撑支撑梁的前、后两端，连接件连接于支撑梁上并位于主动轮和第一从动轮之间，顶升机构包括若干顶升部件、用于驱动顶升部件的第一驱动系统、用于将第一驱动系统的驱动力传递给顶升部件的传动系统，每个顶升部件包括一组滚珠丝杠螺母副和用于安装滚珠丝杠螺母副的第一安装座，第一安装座的下端设有一固定座，第一安装座设于基座板上，本申请的全背负式移动机器人受力均衡且能实现大负载顶升。

技术领域

本申请涉及移动机器人技术领域，尤其涉及悬挂系统及应用悬挂系统的全背负式移动机器人。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的企业向智能化工厂模式转变。其中，自动导引运输车(简称AGV)的作用不容小觑，这种智能移动机器人在实际工厂中行使着“搬运工”的职能，自动导引运输车的使用不但大大提高了工厂的实际作业效率，而且将工人从日常单调频繁的作业任务中释放出来，降低了作业失误率、解放了劳动力。

在移动机器人领域，机器人的移动主要靠驱动轮提供动力，而驱动轮的动力主要靠轮子的摩擦力和触地力保证，触地力越大，摩擦力则越大，所以保证驱动轮有足够的触地力至关重要。为了保证驱动轮保持与地面接触，现在一般是单独把驱动轮做成悬挂形式，使用弹簧支撑驱动轮。这样对移动机器人来说，驱动轮的触地力和支撑驱动轮的弹簧力相关，是一个恒定值。这样来说会出现几个问题：①当负载比较大时，因为弹簧力恒定，驱动力对地的摩擦力恒定，容易出现驱动轮打滑现象；②如果为适应较大负载，设计时将弹簧力设计得比较大，这时当机器人空载时驱动轮的弹簧力可能会把机器人顶起来，导致从动轮悬空；③在爬坡或者过坎开始过程中，因为前从动轮太高，中间驱动轮的弹簧伸长(压簧)或变短(拉簧)，弹簧力变小，驱动轮的触地力也变小，容易出现打滑现象。④在地形比较复杂的路面，驱动轮弹簧的力可能会因为过凹坑时减小，从而无法继续正常行驶。对于上述的技术问题，现有的一篇公开号为CN107235092A的专利文献：一种自适应式移动机器人的底盘装置公开的技术相应的解决了上述技术问题，但是随之产生了另外一个棘手的问题：在工作过程中，摆臂与底盘本体之间的转动连接处容易造成受力不均产生弯曲变形，对于大负载背负运行的应用场合有局限性，与此同时现有的背负式仓储物流机器人，对于大负载抬升时，受限于机械结构整体强度，机器人抬升的稳定性差，因而导致这种背负式移动机器人的承载能力受限，公开号为CN104192762B，专利名为《一种旋转顶升机构及包括旋转顶升机构的AGV小车》公开了一种基于旋转顶升机构的移动机器人，其承载能力强、顶升平稳性好、抬升行程也较大(可达60～100mm)。但是整套顶升机构的体积较为庞大，占用了机器人本体上较多的安装空间。而且，实现顶升运动的关键部件为特种大直径滚珠丝杆机构，对加工精度要求较高，成本不菲。在顶升运动实现方面，机器人本体的电气控制也较为复杂，车体需相对于顶升机构上的托盘作反方向差速运动。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种悬挂系统，所述悬挂系统的转轴受力均衡。

本发明还提出一种具有上述悬挂系统的全背负式移动机器人。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种悬挂系统，包括左右设置的两个悬挂机构，分别为左悬挂机构和右悬挂机构，每个所述悬挂机构包括支撑梁、主动轮、连接件以及第一从动轮，所述第一从动轮和所述主动轮分别支撑所述支撑梁的前、后两端，所述连接件连接于所述支撑梁上并位于所述主动轮和所述第一从动轮之间，所述连接件大体呈倒置“凹”字型，所述连接件包括设于所述支撑梁左侧的第一竖向连接部、设于所述支撑梁右侧的第二竖向连接部以及设于所述支撑梁上侧的水平连接部，所述第一竖向连接部和所述第二竖向连接部分别通过一沿左右方向延伸的转轴可转动的连接于所述支撑梁上。