[发明专利]一种全向运动机器人

说明书

本发明属于机器人设备技术领域，尤其涉及一种全向运动机器人。具体地，该全向运动机器人包括：底盘架和偶数个转向动力系统，各个转向动力系统包括转向臂、轮毂电机和转向动力机构，转向臂的第一连接部可转动地连接在底盘架，轮毂电机的定子部连接在转向臂的第二连接部，动力输出端带动转向臂的第三连接部相对于底盘架转动，第三连接部相对于底盘架的转动中心轴线与第一连接部相对于底盘架的转动中心轴线同轴设置，转向驱动器、转向传动组件与第三连接部之间呈水平传动布置方式。应用本发明技术方案解决了现有技术的机器人底盘结构转向结构不灵活，而且导致了机器人整体高度较高而难以降低机器人整体重心的问题。

技术领域

本发明属于机器人设备技术领域，尤其涉及一种全向运动机器人。

背景技术

目前，智能安防巡检机器人(包含电力巡检)对运动性能有了更高的需求，然而，市场中常见的机器人底盘结构是前轮阿克曼转向的底盘结构与四轮差速的底盘结构。前者由于采用前轮阿克曼转向而直接导致其转弯半径很大，在狭小空间位置处行进会显得十分麻烦及笨重；后者采用四轮差速转向方式，理论上是可以实现原地自转、行进灵活等运动性能，但实际应用中差速转向方式会由于地面打滑导致与理想的运动轨迹有较大的出入，且其会严重损耗轮胎、降低使用寿命、增加机器人的使用成本。

另一方面，现有的四轮转向的机器人底盘结构大多数由于转向电机安放位置不佳(一般是轮边电机，即电机安装在轮子边上)，导致机器人的整体高度很高，这对后续降低机器人整体重心增加了难度。同时，这类常见的四轮转向的机器人底盘结构，由于机器人整体重量重，导致其必须设置有一些加强肋零部件以保证机器人的整体刚度与疲劳强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全向运动机器人，旨在解决现有技术的机器人底盘结构转向结构不灵活，而且导致了机器人整体高度较高而难以降低机器人整体重心的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全向运动机器人，包括：底盘架；偶数个转向动力系统，所有的转向动力系统安装在底盘架上且相对于底盘架的沿前进方向延伸的中心线两两相对地对称设置，各个转向动力系统包括：转向臂，转向臂具有刚性相连的第一连接部、第二连接部和第三连接部，第一连接部可转动地连接在底盘架；轮毂电机，轮毂电机包括定子部和转子部，转子部可转动地套住定子部，定子部连接在第二连接部，并且，转子部相对于底盘架的转动中心轴线垂直于第一连接部相对于底盘架的转动中心轴线；转向动力机构，转向动力机构包括转向驱动器和转向传动组件，转向传动组件具有动力输入端和动力输出端，动力输入端与动力输出端传动连接，转向驱动器连接在底盘架上，转向驱动器的动力输出轴与动力输入端连接，动力输出端与第三连接部连接，动力输出端带动第三连接部相对于底盘架转动，第三连接部相对于底盘架的转动中心轴线与第一连接部相对于底盘架的转动中心轴线同轴设置；其中，转向驱动器、转向传动组件与第三连接部之间呈水平传动布置方式。

可选地，转向传动组件包括第一同步带轮、第二同步带轮和同步带，第一同步带轮为动力输入端，第二同步带轮为动力输出端，同步带连接在第一同步带与第二同步带之间，转向驱动器的动力输出轴带动第一同步带轮同步转动，第二同步带轮与第三连接部固定连接。

可选地，转向传动组件还包括张紧装置，张紧装置连接在底盘架上，且张紧装置位于第一同步带轮和第二同步带轮之间，同步带绕过张紧装置使第一同步带路与第二同步带轮之间的同步带张紧。

可选地，张紧装置包括底座、旋转盘、扭簧和滚轮，底座连接在底盘架上，旋转盘可转动地连接在底座上，扭簧预紧装配在底座与旋转盘之间，滚轮可转动地连接在旋转盘上，同步带绕过滚轮。

可选地，第一同步带轮和第二同步带轮均为齿轮，同步带为齿形带。

可选地，转向驱动器为动力舵机。

可选地，动力输入端为蜗杆，动力输出端为齿轮组，蜗杆与齿轮组的输入齿轮相啮合，蜗杆连接在转向驱动器的动力输出轴上，齿轮组的输出齿轮带动第三连接部同步转动。