[发明专利]一种移动机器人上坡辅助防倾覆底盘

说明书

本发明涉及移动机器人底盘，具体地说是一种移动机器人上坡辅助防倾覆底盘，底盘框架的两侧对称安装有驱动轮，该底盘框架的两侧还对称铰接有结构相同的防倾覆机构；防倾覆机构包括万向轮、前支撑连杆、隔振弹簧、中间连杆及后支撑连杆，前支撑连杆与底盘框架的前端铰接于前铰接支点，后支撑连杆与底盘框架的后端铰接于后铰接支点，前支撑连杆与后支撑连杆对称设置；中间连杆位于前、后支撑连杆的中间，并与底盘框架铰接于中间铰接支点；前、后支撑连杆的一端均铰接有万向轮，另一端分别通过隔振弹簧与中间连杆的两端相连。本发明在保留传统底盘平整路面运行稳定性优势的同时，可以提升移动机器人运行爬坡越障能力，降低移动机器人倾覆风险。

技术领域

本发明涉及移动机器人底盘，具体地说是一种移动机器人上坡辅助防倾覆底盘。

背景技术

近年来，随着机器人行业的不断发展，服务移动类机器人用途愈发广泛、发展势头迅猛，已经逐渐进入到家庭服务、智能清洁、工业生产、医疗保健、仓储物流、货物盘点等行业。移动机器人在行走过程中要求运动灵敏、制动及时，且需保证机器人能够平稳运行。随着机器人应用领域的日益广泛，机器人的工作环境也更加复杂，无法保证机器人工作环境为平坦地面。目前，人机交互、服务送餐、货物盘点等服务类机器人往往重心较高，在行进过程中若遇到斜坡或凸起类障碍物时，机器人极易发生倾覆事故，爬坡能力急需加强。

目前，市面上的服务类机器人底盘多采用两主动轮四万向轮的驱动形式，该形式优势在于平整路面行走稳定，转向灵敏且工艺简单。但行走中遇到斜坡或凸起障碍物时，重心产生偏移，机器人上身极易发生倾覆事故。

发明内容

为了解决机器人传统底盘在上坡时存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种移动机器人上坡辅助防倾覆底盘。该辅助防倾覆底盘可以提升移动机器人底盘上坡行走的稳定性，使移动机器人能够适应复杂工况，运行平稳，提升上坡越障能力。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括底盘框架、驱动轮及防倾覆机构，其中底盘框架的两侧对称安装有驱动轮，该底盘框架的两侧还对称铰接有结构相同的防倾覆机构；所述防倾覆机构包括万向轮、前支撑连杆、隔振弹簧、中间连杆及后支撑连杆，所述前支撑连杆与底盘框架的前端铰接于前铰接支点，所述后支撑连杆与底盘框架的后端铰接于后铰接支点，该前支撑连杆与后支撑连杆对称设置；所述中间连杆位于前、后支撑连杆的中间，并与所述底盘框架铰接于中间铰接支点；所述前、后支撑连杆的一端均铰接有万向轮，另一端分别通过隔振弹簧与所述中间连杆的两端相连。

其中：所述前支撑连杆的另一端与隔振弹簧的一端铰接，该隔振弹簧的另一端与所述中间连杆的前端铰接。

所述前支撑连杆上由与万向轮铰接的铰轴圆心到前铰接支点圆心之间的杆长大于前铰接支点圆心到与隔振弹簧铰接的铰轴圆心之间的杆长，且由与万向轮铰接的铰轴圆心到前铰接支点圆心之间的连杆和前铰接支点圆心到与隔振弹簧铰接的铰轴圆心之间的连杆夹角为钝角。

所述后支撑连杆的另一端与隔振弹簧的一端铰接，该隔振弹簧的另一端与所述中间连杆的后端铰接。

所述后支撑连杆上由与万向轮铰接的铰轴圆心到后铰接支点圆心之间的杆长大于后铰接支点圆心到与隔振弹簧铰接的铰轴圆心之间的杆长，且由与万向轮铰接的铰轴圆心到后铰接支点圆心之间的连杆和后铰接支点圆心到与隔振弹簧铰接的铰轴圆心之间的连杆夹角为钝角。

所述中间连杆在移动机器人于水平面上行走时与水平面平行。

所述中间铰接支点的圆心与驱动轮的圆心之间的连线垂直于水平面。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明在传统移动底盘的基础上增加了防倾覆机构，保留传统底盘平整路面运行稳定性优势的同时，可以提升移动机器人运行爬坡越障能力，降低移动机器人倾覆风险。