[实用新型]一种具有独立悬架的机器人电动行走装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人，具体涉及机器人的行走装置。

背景技术

目前，在抢险、火灾、野外探测等危险作业环境中经常使用到轮式移动机器人。在这些作业环境中，机器人行走的路况往往比较复杂，如，容易打滑和地势崎岖等，因此，通常在机器人的每一个行走轮上都设有一个独立的驱动装置，以获得较好的驱动力。例如，公开号为CN 2717789的中国实用新型专利公开了一种“四轮驱动轮式移动机器人移动车”，该移动车包括车架、四个车轮、分别驱动四个车轮的四套电机减速机组和梯形连杆转向机构。但是该移动车明显存在下述不足：车架与车轮没有设置悬架，这对于在地貌特征十分复杂路面行走的机器人来说显然存在许多负面的影响，例如，安装在机器人上精密仪器可能因剧烈振动而无法正常工作甚至损坏，再例如机器人的眼睛即摄像头会因剧烈振动而造成图像模糊不清，影响机器人对周围环境的准确判断，甚至酿成安全事故。在常见的独立悬架中，如双横臂式独立悬架(通常两个摆臂不等长)、滑柱摆臂式独立悬架和斜置单臂式独立悬架等，车轮上下跳动时，车轮会产生一定程度的倾斜，这对于用伺服电机直接驱动车轮的方案来说，车轮落地时伺服电机的输出轴受到的轴向作用力瞬间增大，因而增加了伺服电机的功耗，影响伺服电机的使用寿命，同时也会造成车轮轮胎的单侧磨损。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有独立悬架的机器人电动行走装置，该行走装置具有电机功耗小、车轮轮胎不会单侧磨损的优点。

一种具有独立悬架的机器人电动行走装置，该电动行走装置由车架、车轮、悬架以和伺服电机组成，其特征在于，所述的悬架由上横臂、下横臂、连杆以及双作用筒式减振器构成，其中，所述的上横臂和下横臂等长且一头铰接于车架上，所述的连杆的两端分别交接于上横臂和下横臂的另一头，所述的双作用筒式减振器的一头铰接于车架上，另一头铰接于下横臂的中部；所述的伺服电机设在连杆上，其输出轴与车轮的轮轴同轴对接。

在上述的技术方案中，所述的双作用筒式减振器可选择常用的减振器，如螺旋弹簧式减振器、弹簧-空气阻尼式减振器、液力阻尼式减振器或油-气组合式减振器等。其中，优选螺旋弹簧式减振器。

所述的伺服电机固定于一矩形箱体内，该箱体与所述的连杆固定连接。设置该箱体一方面便于固定电机，另一方面也起到防水作用。

所述的车架的上下两面相对设有两根垂直的支撑杆，所述的上横臂和下横臂的一头铰接在两支撑杆的末端。

本实用新型所述的具有独立悬架的机器人电动行走装置，由于每个车轮与车架之间都设有独立的悬架，该悬架的实质为一等臂长的双横臂式独立悬架，因此行走过程中，车轮上下跳动时，固定在连杆上的伺服电机的输出轴的轴线始终保持水平，因此车轮落地时伺服电机的输出轴受的轴向力不会瞬间增大，避免了伺服电机的额外功耗，延长了伺服电机的使用寿命；同时车轮的轮轴也始终保持水平，因此不会造成车轮轮胎的单侧磨损。

附图说明

图1和图2为本实用新型所述的一种具有独立悬架的机器人电动行走装置的一个具体实施方式的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为俯视图。

图3为图1中悬架部分的局部放大图。

图4为图3所示结构的一个使用状态图。

具体实施方式

参见图1～图3，本实用新型的具有独立悬架的机器人电动行走装置由车架1、四个车轮2、悬架、伺服电机3、伺服器10以及蓄电池11组成，其中，车架1的中部设置所述的伺服器10以及蓄电池11，车架1的四个角分别设置一车轮2和悬架。所述的悬架由上横臂4、下横臂5、连杆6以及双作用筒式减振器7构成，其中，车架1的四个角处的上下两面均相对设有两根垂直的支撑杆9，上述的上横臂4和下横臂5的一头分别铰接在两支撑杆9的末端；所述的连杆6的两头分别铰接在上横臂4和下横臂5的另一头；所述的双作用筒式减振器7为螺旋弹簧减振器，该螺旋弹簧减振器的一头铰接在车架1边沿的下侧，另一头铰接在下横臂5的中部。所述的连杆6上固定连接有一矩形箱体8，所述的伺服电机3固定在该矩形箱体8内，伺服电机3的输出轴从矩形箱体8的一端伸出，并与车轮2的轮轴同轴对接。

参见图4，本实用新型所述的机器人电动行走装置在不平的道路上行走时，车轮2上下振动，此时上横臂4和下横臂5上下摆动，由于上横臂4和下横臂5等长，因此连杆6始终保持竖直状态，亦即随着车轮2的上下振动，连杆6同时进行上下和左右的来回振动。与连杆6固定连接的矩形箱体8以及设在矩形箱体8内的伺服电机3亦跟随连杆6一起运动，因此伺服电机3的输出轴和车轮2的轮轴始终能保持水平，车轮2落地时伺服电机3的输出轴受到的轴向作用力不会瞬间增大，同时车轮2的也不会与地面单侧接触。