[发明专利]基于双联减振器的双立柱单摆臂悬挂式移动平台

说明书

本发明公开了一种基于双联减振器、双立柱单摆臂悬挂系统和基于双联减震器的双立柱单摆臂悬挂式移动平台，旨在解决现有技术中存在的底盘减振效果差、垂直越障能力差、不稳定易倾倒、空间占有率太高等问题。本发明的双联减振器将两个减振器通过上固定座和下固定座连为一体构成矩形结构；既提高其减振效果，又增加其抗扭刚度。本发明的双立柱单摆臂悬挂系统采用类似麦弗逊悬挂的单横臂悬挂方式，双联减振器在减振的同时也作为转向支撑的结构件；本发明的移动平台将车架通过双联减振器与滚轮连接，双联减振器与车架之间设为铰接，同时满足了车轮上下运动以及转向所需要的自由度，提高了其垂直越障能力。

技术领域

本发明涉及一种移动平台，具体涉及基于双联减振器的双立柱单摆臂悬挂式移动平台。

背景技术

目前大部分轮式移动机器人采用的是差速驱动底盘系统，这种底盘两侧各有一个独立的驱动轮，它们之间没有机械传动装置连接。如果底盘两侧的驱动轮向同一方向等速转动，底盘就可以直线行驶。如果两个驱动轮转动速度不相同，就可以实现转向。如果两个驱动轮转动方向相反，则可以实现原地转向。这种底盘结构和控制相对简单，是应用最多的轮式移动机器人底盘方案。在实际使用时，这种差速驱动可以和多个万向轮结合起来使用，最常见的是两个差速驱动轮配两个轮万向(或四个万向轮)；也可以用同步控制或传动机构将底盘两侧所有的轮子等速驱动，变成多轮(例如四轮)差速驱动底盘。

两个差速驱动轮配两个轮万向(或四个万向轮)的底盘主要应用于服务机器人。适合于室内狭窄区域的应用，但万向轮一般轮径很小，又是被动轮，过坎和越障能力较差，所以对路面要求较高。为了防止驱动轮被架空打滑，稍微复杂一点的服务机器人底盘在万向轮上还增加了减振器结构，而驱动轮直接刚性连接于车体，这种配置易造成启动后仰、刹车点头的情况，且减振效果不好。

四轮速差(或多轮差速)底盘，也具有零转弯半径的特性。通常四轮都具有驱动力，这种底盘常用于室外较为复杂的地形，而且底盘通常需要增加悬挂减振系统。采用悬挂减振系统后，在转弯时两侧驱动轮胎与地面之间存在剧烈的侧向摩擦力，并引起剧烈振动，底盘甚至出现摇晃和弹跳现象，由此产生的振动与减振器减振方向不平行，故该部分振动不能被减振器吸收。特别是机器人较高或重量较大时，这种振动会更剧烈，严重影响机器人的正常行走和工作。而且多轮差速底盘转向时一部分驱动轮与地面形成滑动摩擦，摩擦力较大，为克服转向阻力，必须选择更大功率的电机，由此造成机器人底盘重量和体积增加，功耗增加，续航里程降低。

除此之外，还有一小部分移动机器人采用全向移动底盘。主要包括三种形式：一种使用全向轮或者麦克纳姆轮，利用轮子圆周的滚子的横向或斜向滚动，使底盘可以在平面上进行矢量移动。但由于轮子结构复杂，成本高，负载小，滚子容易卡入异物造成行走不畅，因此该种底盘应用场合较受限制。另一种全向底盘结构采用四个独立驱动轮，每个驱动轮带有独立的垂直支撑杆及减振弹簧，并带有独立的转向舵机。这种底盘一般没有前倾角设置，无法在拐弯以后自动回正，而且不易走直线，经常出现斜向行进现象。而且在颠簸路面行使不平稳，只能用于低速机器人底盘。还有一种独立转向独立悬挂机器人底盘采用双叉臂式独立悬挂，其结构非常复杂，而且运动范围对底盘空间的侵占较大，机舱只能架高，导致重心升高，进而使得机器人高速稳定性不好。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的底盘减振效果差、垂直越障能力差、不稳定易倾倒、空间占有率太高、续航里程小以及成本高的问题，而提供一种基于双联减振器、双立柱单摆臂悬挂系统和基于双联减震器的双立柱单摆臂悬挂式移动平台。

为达到上述目的，本发明提供了一种双联减振器，其特殊之处在于：

包括两个并排设置的减振器、用于连接两个减振器活塞的上固定座、用于连接两个减振器缸体的下固定座、固定在上固定座上方中部的驱动轴、套设在驱动轴上的驱动轴套；

所述驱动轴在外力作用下可在驱动轴套内转动。

进一步地，所述驱动轴套的外壁上设有两个相互对称的连接轴；