[发明专利]一种用于移动机器人的悬架装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种用于移动机器人的悬架装置以及工作方法，属于先进制造工艺与装备技术领域，包括主轮架、固定架、空气弹簧、支撑轴和滑块一，所述支撑轴的下端部通过转轴和主轮架连接，所述滑块一套设在支撑轴上，并且滑块一和支撑轴转动连接，所述滑块一和固定架滑动连接，所述空气弹簧设置在支撑轴的上端部和固定架内部的顶面之间。本发明的用于移动机器人的悬架装置，通过设计一种用于轮组的可调悬架机构，用于分别适应不同负载，保证轮组在空载和满载时都与地面保持接触，防止轮组打滑，并实现对外界冲击的缓冲作用，保证移动式机器人的每个轮都与地面充分接触，防止轮子打滑，提高运动精度，同时具有抵抗外部瞬时冲击的能力。

技术领域

本发明属于先进制造工艺与装备技术领域，特别涉及一种用于移动机器人的悬架装置。本发明还涉及一种用于移动机器人的悬架装置的工作方法。

背景技术

移动式机器人是工件自动化运输的智能设备，运送过程若要实现高精度的行走轨迹，则需要避免每个轮的打滑，保证打滑的前提是每个轮与地面充分接触，需要在轮子与底盘之间安装弹簧，同时，弹簧可以对外界冲击进行缓冲。对于重载移动机器人，负载重量大于机器人本身重量，若采用刚度恒定的弹簧，则无法同时适应空载和重载的场合，难以保证重载和空载时轮子都不打滑，降低了机器人的运动精度。

因此设计能够实现刚度可调的悬架装置，对于提高移动式机器人的运动精度具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种用于移动机器人的悬架装置，解决了现有技术中的传统的采用弹簧进行机器人缓冲时，不适用于空载和重载两种工作场合，造成轮子在不同的应用工况下，仍然存在打滑的问题，降低了机器人的运动精度。

技术方案：一种用于移动机器人的悬架装置，包括主轮架、固定架、空气弹簧、支撑轴和滑块一，所述支撑轴的下端部设置在主轮架内，并且支撑轴的下端部通过转轴和主轮架连接，所述固定架设置在主轮架上，并且固定架罩设在支撑轴伸出主轮架的上端部上，所述空气弹簧和滑块一均位于固定架内，所述滑块一套设在支撑轴上，并且滑块一和支撑轴转动连接，所述滑块一和固定架滑动连接，所述空气弹簧设置在支撑轴的上端部和固定架内部的顶面之间，所述固定架、支撑轴和滑块一同轴设置。本发明的用于移动机器人的悬架装置，通过设计一种用于轮组的可调悬架机构，用于分别适应不同负载，保证轮组在空载和满载时都与地面保持接触，防止轮组打滑，并实现对外界冲击的缓冲作用。该悬架机构的功能主要由一个可变刚度的空气弹簧实现，通过改变气压改变空气弹簧的刚度，适应不同的负载工况。该悬架装置能够适用于工作过程负载变化较大的工况，如重载移动式机器人在空载和满载时，保证移动式机器人的每个轮都与地面充分接触，防止轮子打滑，提高运动精度，同时具有抵抗外部瞬时冲击的能力。

进一步的，上述的用于移动机器人的悬架装置，所述空气弹簧上连接有气管。当机器人处于不同的负载工况时，外部气源通过气管改变空气弹簧的气压，改变空气弹簧的刚度，适应不同的负载状态。

进一步的，上述的用于移动机器人的悬架装置，所述支撑轴的外壁上套设有圆锥滚子轴承一和圆锥滚子轴承二，所述圆锥滚子轴承一和圆锥滚子轴承二和滑块一的内壁连接，所述滑块一和支撑轴之间通过圆锥滚子轴承一和圆锥滚子轴承二连接。

进一步的，上述的用于移动机器人的悬架装置，所述滑块一的截面为圆环形，并且滑块一的外壁上沿轴线方向设有一组滑块凸部，所述一组滑块凸部以滑块一的中心为圆形按照环形阵列的方式设置，所述固定架为圆筒形结构，并且固定架的内壁上沿轴线方向设有一组导向槽，所述一组滑块凸部和一组导向槽一一对应设置，并且滑块凸部设置在导向槽内，所述滑块凸部和导向槽滑动连接。

进一步的，上述的用于移动机器人的悬架装置，所述主轮架的两侧设有机器人驱动轮组件一和机器人驱动轮组件二，所述机器人驱动轮组件一和机器人驱动轮组件二的结构相同，并且机器人驱动轮组件一和机器人驱动轮组件二对称交错设置。