[发明专利]基于槽轮机构的曲线运动的机器人底盘

说明书

本发明提供了一种采用单驱动的基于槽轮机构的曲线运动的机器人底盘。机器人底盘包括：支撑板、支撑架、右后轮、左后轮、驱动轴、电机、主动直齿轮、从动直齿轮、主动锥齿轮、从动锥齿轮、长短臂杆、槽轮、前轮。本发明采用槽轮机构作为实现前轮周期性摆动的转向机构，电机带动驱动轮向前运行，同时驱动前轮进行周期性的摆动，最终实现机器人底盘的曲线型复杂运动轨迹。本发明采用单驱动的方式，可以实现例如8字型的曲线型的复杂运动，具有成本低、控制简单、稳定性好等优点。

技术领域

本发明涉及一种机器人底盘，更具体地说，本发明涉及一种基于槽轮机构的曲线运动的机器人底盘。

背景技术

随着新科技的不断出现，人民的生活水平不断的提高，普通的娱乐设施已经无法满足人们的娱乐需求，娱乐机器人的出现可以大大满足人民日益增长的娱乐需求。娱乐机器人可以通过行走或者其他的动作来供人观赏，起到娱乐的作用。娱乐机器人常用的一种底盘为轮式移动底盘。轮式移动底盘适合在平坦的环境下运动，具有效率高、速度快、稳定性好等优点。但目前轮式移动平台为实现复杂的轨迹运动，通常采用多个电机和多个驱动轮的方式实现。

中国发明专利CN101659288A(申请号：CN2009100351882)公开了一种底盘结构，其采用四个电机控制四个麦克纳姆轮转动，可以实现复杂的运动。

中国实用新型专利CN206029852U(申请号：CN2016208746664)公开了一种机器人底盘，其包括三个在底盘以120度间隔分布的全向轮，每个全向轮都与电机连接，该底盘采用了三个电机和三个全向轮。上述底盘采用的电机和驱动轮较多，存在成本高、控制难度大等问题。因此研究单驱动的可以实现曲线运动轨迹的机器人底盘具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明提供了一种采用单驱动的基于槽轮机构的曲线运动的机器人底盘。该机器人底盘尤其可以用作娱乐机器人底盘。

一种基于槽轮机构的曲线运动的机器人底盘，所述底盘包括支撑结构和直接或间接安装到所述支撑结构的驱动机构、后轮、传动机构、转向机构、前轮架和前轮，所述驱动机构驱动所述后轮转动，所述传动机构将所述驱动机构的转动传递到所述转向机构，

其中，所述转向机构包括槽轮和长短臂杆，所述槽轮转动安装到所述支撑结构，所述槽轮具有第一槽和第二槽，所述长短臂杆包括旋转轴和从所述旋转轴伸出的长臂部分和短臂部分，所述旋转轴转动安装于所述支撑结构，所述长臂部分的末端和所述短臂部分的末端分别设有用于拨动所述槽轮的第一槽和第二槽的拨销，所述前轮能转动地安装到所述前轮架，所述前轮架固定安装到所述槽轮的旋转轴。

在一种实施方式中，所述驱动机构包括：电机、驱动轴、主动齿轮和从动齿轮，所述电机固定到所述支撑结构，所述主动齿轮固定在所述电机的输出轴上，所述从动齿轮固定到所述驱动轴，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述后轮包括左后轮和右后轮，所述左后轮和所述右后轮固定在所述驱动轴的轴向两端，所述驱动轴转动安装到所述支撑结构。

在一种实施方式中，所述传动机构包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮固定到所述驱动轴，所述从动锥齿轮固定到所述长短臂杆的旋转轴，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合。

在一种实施方式中，所述传动机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆固定到所述驱动轴，且与所述驱动轴同轴，所述蜗轮固定到所述长短臂杆的旋转轴，所述蜗杆与所述蜗轮啮合。

在一种实施方式中，所述长臂部分和所述短臂部分从所述旋转轴起朝向相反方向延伸。

在一种实施方式中，所述槽轮的第一槽和第二槽在所述槽轮的同一直径方向上延伸。

在一种实施方式中，所述槽轮的第一槽和第二槽与所述槽轮的外周缘通过圆弧过渡。

在一种实施方式中，所述支撑结构包括支撑架和与所述支撑架固定连接的支撑板，所述转向机构安装到所述支撑板。