一種機(jī)器人全向移動(dòng)底盤制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種機(jī)器人全向移動(dòng)底盤，包括底板、升降滑塊、頂板、升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及多個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)；懸臂機(jī)構(gòu)包括拉桿、多根連桿、上端安裝座、下端安裝座以及全向輪；在底板和頂板之間豎向設(shè)置有多根導(dǎo)向桿；升降滑塊同時(shí)安裝在各個(gè)導(dǎo)向桿上，并由升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)向桿上下滑動(dòng)；多根連桿平行安裝在上端安裝座和下端安裝座之間；下端安裝座安裝在全向輪上；上端安裝座安裝在底板下側(cè)；拉桿的上端鉸接在升降滑塊上，下端鉸接在連桿上。該機(jī)器人全向移動(dòng)底盤利用升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸臂機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人底盤的上下升降運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)機(jī)器人底盤與地面的距離，從而控制機(jī)器人底盤的支撐面以及重心在豎直方向上的高度，使機(jī)器人在空間中移動(dòng)更靈活。

Omnidirectional moving chassis of robot

The utility model discloses an omnidirectional mobile robot chassis, which comprises a base plate, a lifting sliding block, roof, lifting driving mechanism and a plurality of cantilever mechanism; the cantilever mechanism comprises a pull rod, a connecting rod, is arranged on the upper end seat, lower installation seat and omni-directional wheel; between the floor and roof are vertically arranged a plurality of guide rod; the lifting slider installed at the same time in each of the guide rod, and a lifting driving mechanism along the guide rod sliding on the connecting rod; a plurality of parallel arranged on the upper end is arranged between the seat and the lower end of the installation seat is arranged at the lower end; seat is installed on the omni-directional wheel; the upper end of the mounting seat are installed at the bottom side; the pull rod is hinged with the upper end of the lifting sliding block is hinged with the lower end of the connecting rod. On. The robot with omnidirectional mobile chassis lifting driving mechanism and the cantilever mechanism can realize the robot on the chassis of the lifting movement, adjust the chassis of the robot and the distance of the ground height, so as to control the robot chassis support surface and center of gravity in the vertical direction, the mobile robot is more flexible in space.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種機(jī)器人全向移動(dòng)底盤
本技術(shù)涉及一種機(jī)器人底盤，尤其是一種機(jī)器人全向移動(dòng)底盤。
技術(shù)介紹
目前機(jī)器人底盤廣泛采用輪式機(jī)構(gòu)，輪式機(jī)構(gòu)具有動(dòng)作穩(wěn)定、操縱簡單、其移動(dòng)速度和方向容易控制等優(yōu)點(diǎn)。輪式機(jī)構(gòu)可按照平面內(nèi)移動(dòng)的方向分為全方位移動(dòng)和非全方位移動(dòng)兩種方式。其中非全方位移動(dòng)方式多適用不經(jīng)常換向的機(jī)構(gòu)中。而全方位移動(dòng)方式是同時(shí)使用3個(gè)或3個(gè)以上的全向輪，實(shí)現(xiàn)任意方向的平移，可以進(jìn)行原地旋轉(zhuǎn)和任何復(fù)雜的弧線運(yùn)動(dòng)。有效避免了普通輪子由于不能側(cè)滑帶來的非完整性運(yùn)動(dòng)限制。因此更適合室內(nèi)復(fù)雜的空間。通過對(duì)現(xiàn)有類似機(jī)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的移動(dòng)機(jī)器人底盤多數(shù)采用全方位移動(dòng)方式，即同時(shí)使用3個(gè)或3個(gè)以上的全向輪，使車體實(shí)現(xiàn)平滑的全方位移動(dòng)；但這種全方位移動(dòng)方式，只適用平面移動(dòng)，無法進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。尤其對(duì)于室內(nèi)來說，在面積較小、障礙物較多、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的情況下，這類機(jī)器人底盤由于底面面積較大，很容易被卡住或碰撞到障礙物，適應(yīng)性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)目的：提供一種能夠既滿足全方位移動(dòng)又能夠?qū)崿F(xiàn)高度調(diào)節(jié)的機(jī)器人全向移動(dòng)底盤。技術(shù)方案：本技術(shù)提供了一種機(jī)器人全向移動(dòng)底盤，包括底板、升降滑塊、頂板、一個(gè)升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及至少三個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)；懸臂機(jī)構(gòu)包括拉桿、兩根連桿、上端安裝座、下端安裝座以及全向輪；在底板和頂板之間至少豎向設(shè)置有三根導(dǎo)向桿；升降滑塊同時(shí)安裝在各個(gè)導(dǎo)向桿上，并由升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)向桿上下滑動(dòng)；兩根連桿平行安裝在上端安裝座和下端安裝座之間，且連桿的兩端與上端安裝座和下端安裝座均為鉸接式連接；下端安裝座安裝在全向輪上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的上端安裝座等弧度間隔安裝在底板下側(cè)的同一圓周上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的拉桿的上端等弧度間隔鉸接在升降滑塊的同一圓周上，下端鉸接在該懸臂機(jī)構(gòu)的連桿上。采用升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸臂機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人底盤的上下升降運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)機(jī)器人底盤與地面的距離，從而避免機(jī)器人被卡住，使機(jī)器人在空間中移動(dòng)更靈活；采用全向輪可以在任意方向、任意角度運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于傳統(tǒng)差分驅(qū)動(dòng)方式，全向輪可以在平移的同時(shí)完成旋轉(zhuǎn)，而不需要首先旋轉(zhuǎn)，然后進(jìn)行平移。作為本技術(shù)的進(jìn)一步限定方案，升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括升降絲桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)皮帶；升降絲桿豎直轉(zhuǎn)動(dòng)式安裝在底板和頂板之間；在升降滑塊的中心處設(shè)有中心螺紋孔，升降絲桿旋合在中心螺紋孔上；驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在頂板上；在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)帶輪，在升降絲桿上設(shè)有從動(dòng)帶輪，驅(qū)動(dòng)皮帶套裝在主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪上。采用升降絲桿通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)皮帶與電機(jī)相連，旋轉(zhuǎn)絲桿改變絲桿上升降滑塊的高度，通過計(jì)算可得出升降滑塊的調(diào)節(jié)距離與底盤升降形成的縮放比例，再控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和時(shí)間控制調(diào)節(jié)距離，從而更精確地改變底盤的升降高度。作為本技術(shù)的進(jìn)一步限定方案，懸臂機(jī)構(gòu)共為N個(gè)，N大于等于三，且相鄰兩個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的連桿在底板上的投影夾角為360/N度。采用三個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)能夠使三個(gè)全向輪在垂直方向上進(jìn)行平行移動(dòng)，避免底盤不穩(wěn)定。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：（1）采用升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸臂機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人底盤的上下升降運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)機(jī)器人底盤與地面的距離，從而避免機(jī)器人被卡住，使機(jī)器人在空間中移動(dòng)更靈活；（2）采用全向輪可以在任意方向、任意角度運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于傳統(tǒng)差分驅(qū)動(dòng)方式，全向輪可以在平移的同時(shí)完成旋轉(zhuǎn)，而不需要首先旋轉(zhuǎn)，然后進(jìn)行平移。附圖說明圖1為本技術(shù)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的底盤上升后結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)的底盤下降后結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1、升降絲桿，2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，3、底板，4、全向輪，5、連桿，6、拉桿，7、導(dǎo)向桿，8、升降滑塊，9、頂板，10、上端安裝座，11、下端安裝座，12、驅(qū)動(dòng)皮帶。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本技術(shù)的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。如圖1-3所示，本技術(shù)公開的機(jī)器人全向移動(dòng)底盤包括：底板3、升降滑塊8、頂板9、一個(gè)升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及至少三個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)。其中，懸臂機(jī)構(gòu)包括拉桿6、兩根連桿5、上端安裝座10、下端安裝座11以及全向輪4；在底板3和頂板9之間至少豎向設(shè)置有三根導(dǎo)向桿7，優(yōu)選為三根；升降滑塊8同時(shí)安裝在各個(gè)導(dǎo)向桿7上，并由升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)向桿7上下滑動(dòng)；兩根連桿5平行安裝在上端安裝座10和下端安裝座11之間，且連桿5的兩端與上端安裝座10和下端安裝座11均為鉸接式連接；下端安裝座11安裝在全向輪4上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的上端安裝座10等弧度間隔安裝在底板3下側(cè)的同一圓周上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的拉桿6的上端等弧度間隔鉸接在升降滑塊8的同一圓周上，下端鉸接在該懸臂機(jī)構(gòu)的連桿5上；升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括升降絲桿1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)2以及驅(qū)動(dòng)皮帶12；升降絲桿1豎直轉(zhuǎn)動(dòng)式安裝在底板3和頂板9之間；在升降滑塊8的中心處設(shè)有中心螺紋孔，升降絲桿1旋合在中心螺紋孔上；驅(qū)動(dòng)電機(jī)2安裝在頂板9上；在驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)帶輪，在升降絲桿1上設(shè)有從動(dòng)帶輪，驅(qū)動(dòng)皮帶12套裝在主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪上；懸臂機(jī)構(gòu)共為N個(gè)，N大于等于三，且相鄰兩個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的連桿5在底板3上的投影夾角為360/N度。本技術(shù)公開的機(jī)器人全向移動(dòng)底盤中，底板3為整個(gè)機(jī)構(gòu)的固定基座；懸臂機(jī)構(gòu)中的兩根連桿5、上端安裝座10以及下端安裝座11構(gòu)成一個(gè)四邊形連桿機(jī)構(gòu)；通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)升降絲桿1旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)升降滑塊8垂直方向上的移動(dòng)距離，改變?nèi)齻€(gè)全向輪4之間的輪距，從而達(dá)到改變底板3高度的目的；三個(gè)全向輪4使機(jī)器人具有兩個(gè)完整的自由度，可以在任意時(shí)刻沿著任意方向運(yùn)動(dòng)，使整個(gè)機(jī)構(gòu)更靈活；三個(gè)全向輪4在垂直方向上進(jìn)行平行移動(dòng)，避免底盤不穩(wěn)定；在機(jī)器人遇到狹窄空間或障礙物時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)升降絲桿1調(diào)節(jié)升降滑塊8的位置，通過拉桿6使懸臂機(jī)構(gòu)升降運(yùn)動(dòng)，從而改變?nèi)齻€(gè)全向輪4之間的輪距，調(diào)節(jié)機(jī)器人底盤與地面的距離，從而避免機(jī)器人被卡住，使機(jī)器人在空間中移動(dòng)更靈活。本技術(shù)公開的實(shí)施例是利用升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)底盤抬升驅(qū)動(dòng)的，但是并不局限與升降絲桿驅(qū)動(dòng)，其他方式包含推桿、升降柱、氣缸、液壓缸等方式均可實(shí)現(xiàn)同樣的功能。如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表述了本技術(shù)，但其不得解釋為對(duì)本技術(shù)自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本技術(shù)的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種機(jī)器人全向移動(dòng)底盤，其特征在于：包括底板（3）、升降滑塊（8）、頂板（9）、一個(gè)升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及至少三個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)；懸臂機(jī)構(gòu)包括拉桿（6）、兩根連桿（5）、上端安裝座（10）、下端安裝座（11）以及全向輪（4）；在底板（3）和頂板（9）之間至少豎向設(shè)置有三根導(dǎo)向桿（7）；升降滑塊（8）同時(shí)安裝在各個(gè)導(dǎo)向桿（7）上，并由升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)向桿（7）上下滑動(dòng)；兩根連桿（5）平行安裝在上端安裝座（10）和下端安裝座（11）之間，且連桿（5）的兩端與上端安裝座（10）和下端安裝座（11）均為鉸接式連接；下端安裝座（11）安裝在全向輪（4）上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的上端安裝座（10）等弧度間隔安裝在底板（3）下側(cè)的同一圓周上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的拉桿（6）的上端等弧度間隔鉸接在升降滑塊（8）的同一圓周上，下端鉸接在該懸臂機(jī)構(gòu)的連桿（5）上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機(jī)器人全向移動(dòng)底盤，其特征在于：包括底板（3）、升降滑塊（8）、頂板（9）、一個(gè)升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及至少三個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)；懸臂機(jī)構(gòu)包括拉桿（6）、兩根連桿（5）、上端安裝座（10）、下端安裝座（11）以及全向輪（4）；在底板（3）和頂板（9）之間至少豎向設(shè)置有三根導(dǎo)向桿（7）；升降滑塊（8）同時(shí)安裝在各個(gè)導(dǎo)向桿（7）上，并由升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)向桿（7）上下滑動(dòng)；兩根連桿（5）平行安裝在上端安裝座（10）和下端安裝座（11）之間，且連桿（5）的兩端與上端安裝座（10）和下端安裝座（11）均為鉸接式連接；下端安裝座（11）安裝在全向輪（4）上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的上端安裝座（10）等弧度間隔安裝在底板（3）下側(cè)的同一圓周上；各個(gè)懸臂機(jī)構(gòu)的拉桿（6）的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘晶，馮義興，蘇至釩，劉亮，沈滿，許濤，馬夏怡，董超，王海蕓，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海鈦米機(jī)器人科技有限公司，
類型：新型
國別省市：上海,31