[发明专利]转向装置及具有其的机器人

说明书

本发明属于机器人精密设备技术领域，尤其涉及一种转向装置及具有其的机器人。其中，转向装置包括：固定座，固定座用于连接被安装体；动力输出组件，动力输出组件固定安装于固定座的一侧，动力输出组件具有动力输出端轴；转向支架组件，转向支架组件具有相互固定连接的支撑连接部和装配连接部，支撑连接部可转动地装配于固定座，动力输出端轴与支撑连接部连接，装配连接部位于固定座的背离动力输出组件的一侧；轮毂电机，轮毂电机包括定子部和转子部，定子部与转子部之间驱动连接，定子部固定连接于装配连接部。应用本技术方案解决了现有的底盘系统的转向结构存在地面附着力低、越障能力差、转向过程容易发生侧偏不利于长期使用的问题。

技术领域

本发明属于机器人精密设备技术领域，尤其涉及一种转向装置及具有其的机器人。

背景技术

机器人底盘系统是机器人移动的核心载体，关系到机器人的运动灵活性与功能的实现可行性，尤其在特定的场景下，需要机器人实现原地转向等功能。在现有的机器人底盘系统中，对于转向功能的常见解决方案是中置双轮毂电机差速驱动，前后轮毂则均采用万向轮支撑跟随，该类转向结构利用差速功能可实现原地转向功能。但是，前后轮毂采用万向轮的结构特点使得该类转向结构无法实现较大垂直高度的越障能力，越障极限高度一般不大于30mm因而限制了该类的底盘的使用场景，如户外的部分场景无法使用该底盘结构。另外，该类转向结构的悬架系统设计有限，常见的设计是在驱动轮加装悬挂压缩弹簧钢或者悬挂拉伸弹簧钢，提升其与地面的接触力，但是由于前后轮毂采用万向轮而一般不采用悬架设计，故底盘系统的地面附着力下降。最后，由于该类转向结构采用差速驱动，故在实现转弯过程中，轮毂电机会受到侧向摩擦，不利于长期使用。

因此，现有的底盘系统的转向结构存在地面附着力低、越障能力差、转向过程容易发生侧偏不利于长期使用的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向装置及具有其的机器人，旨在解决现有的底盘系统的转向结构存在地面附着力低、越障能力差、转向过程容易发生侧偏不利于长期使用的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种转向装置，包括：固定座，固定座用于连接被安装体；动力输出组件，动力输出组件固定安装于固定座的一侧，动力输出组件具有动力输出端轴；转向支架组件，转向支架组件具有相互固定连接的支撑连接部和装配连接部，支撑连接部可转动地装配于固定座，动力输出端轴与支撑连接部连接，装配连接部位于固定座的背离动力输出组件的一侧；轮毂电机，轮毂电机包括定子部和转子部，定子部与转子部之间驱动连接，定子部固定连接于装配连接部。

进一步地，转向支架组件包括支架和轴承部，支架的第一端为支撑连接部，支架的第二端为装配连接部，固定座开有装配通孔，轴承部的外圈固定装配在装配通孔内，轴承部的内圈固定套在装配连接部上。

进一步地，轴承部包括偶数个圆锥滚子轴承，相邻两个圆锥滚子轴承的其中一个的圆柱滚子相对于支撑连接部中心轴线的倾斜方向与另一个的圆柱滚子相对于支撑连接部中心轴线的倾斜方向相反。

进一步地，轴承部还包括轴承限位套，相邻两个圆锥滚子轴承之间设有轴承限位套，轴承限位套的两端分别抵顶于两个圆锥滚子轴承的外圈。

进一步地，装配连接部包括第一连接板和第二连接板，第一连接板的第一端与第二连接板的端部连接，第一连接板与第二连接板相垂直，动力输出端轴垂直于第二连接板，定子部连接于第一连接板的第二端，且轮毂电机位于第二连接板的正下方。

进一步地，动力输出组件包括舵机和转接机构，舵机连接于固定座，动力输出端轴为舵机的输出转轴，动力输出端轴与支撑连接部通过转接机构传动连接。

进一步地，转接机构包括第一法兰盘和联轴器，动力输出端轴上设有第二法兰盘，第一法兰盘与第二法兰盘固定连接，第一法兰盘设有连接轴头，连接轴头与支撑连接部通过联轴器连接，且动力输出端轴、连接轴头和支撑连接部三者同轴设置。