[实用新型]一种侧向加强型拖曳臂式悬挂

说明书

本实用新型属于底盘悬挂领域，并公开了一种侧向加强型拖曳臂式悬挂。该悬挂用于轮型机器人上，其包括铰接件、保持架、铰接连杆和车轮，其中，保持架固定在轮型机器人的车架上，车轮在保持架下方，铰接件和铰接连杆分别设置在保持架的两端，铰接件设置有一个转动副；铰接连杆为二连杆结构，设置有三个转动副，一端通与保持架连接，另一端与车架连接，其将保持架和车轮通过铰接件连接在车架上的悬臂梁结构转化为简支梁结构，同时铰接连杆、保持架和铰接件形成双摇杆的结构，保留保持架竖直方向上的自由度，另一方面限制横向的自由度。通过本方面，提高悬挂且波动的侧向冲击力，悬挂系统的使用寿命，提高机器人运动过程中的可控性。

技术领域

本实用新型属于底盘悬挂领域，更具体地，涉及一种侧向加强型拖曳臂式悬挂。

背景技术

为了传递作用在轮子和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，以保证轮式机器人能平稳地行驶，我们设计了适用于轮式机器人的悬挂系统，其中应用最普遍的就是拖曳臂式悬挂系统。

拖曳臂式悬挂属于半独立悬挂，轮子、动力源、轮架等部件组成的驱动件通过铰接的方式与车架相连，驱动件整体可以在机器人纵向平面内绕铰接点摆动，为了增加摆动过程中的阻尼，提高机器人运动时的平稳性，驱动件的另一头通过两根避震器与车架相连，当车轮行至地面高低起伏处时，避震器通过伸长压缩来缓解机器人受到的冲击。

拖曳臂式悬挂的主要优点是结构简单实用、占用空间小、制造成本低，主要缺点是承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限,造成这些缺点的主要原因是避震器不能承受径向力，于是在俯视平面内驱动件成为了一个悬臂，轮子受到的轴向冲击力只能由铰接处承受，虽然铰接结构可以承受较缓和的、稳定的轴向力，但是机器人在行驶过程中轮子受到的轴向冲击力是较为剧烈且波动的，所以使用一段时间后铰接处的结构会有一定程度的损坏，进而出现松动，致使驱动部分出现横向的晃动，该晃动会缩短避震器的使用寿命，也会降低机器人运动过程中的可控性。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种侧向加强型拖曳臂式悬挂，对其整体结构的布局和关键组件的结构设计，尤其是对铰接连杆的结构设计，使得整个结构有悬臂结构转化为简支梁结构，提高承受较为剧烈且波动的侧向冲击力的能力，延长悬挂系统的使用寿命，提高轮型机器人运动过程中的可控性。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种侧向加强型拖曳臂式悬挂，其特征在于，该悬挂用于轮型机器人上，其包括铰接件、保持架、铰接连杆和车轮，其中，

所述保持架呈方形框状，固定在所述轮型机器人的车架上，所述车轮设置在所述保持架下方，通过车轮两侧的连接板与保持架连接，所述铰接件和铰接连杆分别设置在所述保持架的两端，所述铰接件设置有一个转动副，将所述保持架连接在所述车架上；所述铰接连杆为二连杆结构，设置有三个转动副，一端通与所述保持架连接，另一端与所述车架连接，其将保持架和车轮通过铰接件连接在所述车架上的悬臂梁结构转化为简支梁结构，减缓单独采用所述铰接件时所述铰接件受到的轴向冲击力，同时所述铰接连杆、保持架和铰接件形成双摇杆的结构，一方面保留了保持架竖直方向上的自由度，另一方面限制了其横向的自由度，提高该悬挂的抗侧倾能力。

进一步优选地，所述铰接连杆包括连接杆、连接块和铰接座，其中，所述连接杆和连接块转动连接，所述铰接座设置在所述连接杆和连接块的末端，用于将所述铰接连杆与车架/保持架连接。

进一步优选地，所述连接杆与铰接座以及连接块与铰接座之间均设置有弹簧垫圈，用于减小摩擦。

进一步优选地，所述连接杆、连接块和铰接座均采用45钢，以此提高强度，延长使用寿命。

进一步优选地，所述铰接座的底部设置有两个M3螺纹孔，方便采用合适长度的螺钉直接将其固定到轮架和车架上。

进一步优选地，所述悬挂上方通过阻尼减振器与所述车架连接，以此在竖直方向减振。