[实用新型]一种多级非独立悬架系统及轮式机器人

说明书

本实用新型公开了一种多级非独立悬架系统及轮式机器人。多级非独立悬架系统，包括两组悬架结构和中间支撑件，每组悬架结构包括至少两级悬架，两组悬架结构的两个一级悬架通过中间支撑件连接，每组悬架结构的相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构，两组悬架结构的两个末级悬架与机架连接。不同级悬架弹性元件的刚性有一定区别，多级悬架组合实现驱动轮的上跳、下跳动作；本实用新型的多级非独立悬架系统允许导向机构具有一定的摆动角，且限制在一个方向摆动，能够保证驱动轮与地面有效接触；多级悬架结构，可以实现轮式机器人在空载和重载两种情况下，机器人的整体高度保持不变或微小变化，这样有利于直接潜入轿车、工装车等底部较低的设备，尤其可用于超薄轮式机器人。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种多级非独立悬架系统。

背景技术

目前高负载的轮式机器人，尤其是差速驱动的轮式机器人，悬架部分比较单一，不能保证驱动轮在不平路面、越障时与路面有效接触；而且由于悬架尺寸限制，整车高度比较高，很难做到超薄；并在空载和重载两种情况下，轮式机器人很难做到整体高度保持不变或微小变化，导致无法直接潜入轿车、工装车等底部较低的设备，进行运输、搬运。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种多级非独立悬架系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多级非独立悬架系统，包括两组悬架结构和中间支撑件，每组悬架结构包括至少两级悬架，两组悬架结构的两个一级悬架通过中间支撑件连接，每组悬架结构的相邻两级悬架之间安装具有导向功能的过渡结构，两组悬架结构的两个末级悬架与机架连接。

进一步地，两组悬架结构分别与两个轮组件配合，所述轮组件采用驱动轮或从动轮。

进一步地，每级悬架包括弹性元件和至少一个导向机构，通过导向机构实现上下伸缩运动；导向机构通过滑动元件与导向轴配合实现，或者通过导轨与滑块配合实现；一个具体实例：滑动元件可以采用直线轴承、滑动轴承或耐磨材料。

进一步地，一级悬架具有预压结构，为其弹性元件提供初始压力，能够对弹性元件进行预紧，调节悬架系统的初始高度；一个具体实例：可采用螺钉与螺母座配合实现。

进一步地，每组悬架结构各级悬架的弹性元件刚度依次降低。

进一步地，一级悬架的导向机构与中间支撑件连接处安装摆动轴承，摆动轴承可以采用调心球轴承或关节轴承。

进一步地，一级悬架的导向机构采用滑动元件与导向轴配合实现时，该导向轴穿过摆动轴承，允许导向轴相对于中间支撑件具有一定的摆动角，该导向轴的轴端螺纹连接限位块，限位块与中间支撑件的槽孔配合，实现导向轴相对于中间支撑件仅在一个方向的摆动；一级悬架的导向机构采用导轨与滑块配合实现时，导轨作为移动端，导轨一端与滑块配合，另一端通过圆柱轴结构与摆动轴承配合。

进一步地，二级到末级悬架的导向机构由可调心的滑动元件(优选为可调心的直线轴承) 和导向轴配合构成，导向轴穿过滑动元件，能够在滑动元件中小角度摆动。

进一步地，过渡结构由导轨、球头柱塞、滑块组成，若干球头柱塞嵌入滑块中，球头柱塞的球头与导轨底面接触，球头柱塞的球头是可以被压缩的，使得过渡结构既可以上下运动导向，也允许一定的俯仰角。

一种轮式机器人，包括至少一个上述的多级非独立悬架系统。