一种行走装置底盘及配送机器人的制作方法

1.本技术涉及行走装置技术领域，特别涉及一种行走装置底盘及配送机器人。


背景技术：

2.目前，应用在行走装置上具有转向功能的底盘常采用的转向方式如四轮连杆联动转向，只能实现一定角度的转向和原地旋转，无法实现侧向平移，灵活性较差，对于狭小空间及复杂应用场景的适应性较差。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种行走装置底盘及配送机器人，解决了现有的底盘无法侧向平移，灵活性较差，对于狭小空间及复杂应用场景的适应性较差的问题。
4.第一方面，提供了一种行走装置底盘，包括：底盘本体；
5.悬架，安装连接于所述底盘本体且可相对所述底盘本体震摆；
6.驱动轮，可转动地连接于所述悬架的端部；
7.转向连杆机构，安装于所述底盘本体上且驱动连接于所述驱动轮以使所述驱动轮同向转向。
8.根据本技术实施例提供的行走装置底盘，转向连杆机构驱动连接于驱动轮，可以驱动驱动轮向同一方向转动实现转向，驱动轮转动连接于悬架的端部，而悬架又安装连接于底盘本体，因此驱动轮转向的时候悬架的方向是保持不动的，从而底盘本体也保持不动，当驱动轮向左转或者向右转之后行走时，驱动轮的行走路线是向左直线运动或者向右直线运动，使底盘本体的方向不变实现向左侧方或者右侧方平移，极大的增强了行走装置底盘的转向灵活性，提高了行走装置底盘对于狭小空间及复杂应用场景的适应性。
9.在一种可能的设计中，所述悬架包括互相连接的直桥和机架；
10.所述机架固定设于所述底盘本体的底面上；
11.所述直桥的端部转动连接有所述驱动轮。
12.在一种可能的设计中，所述机架上固定连接有一连接块，所述连接块上穿设有第一连接轴；
13.所述直桥的侧壁上设有连接孔，所述第一连接轴可上下活动地穿设于所述连接孔进而所述直桥可通过所述第一连接轴相对所述底盘本体上下震动或左右摆动。
14.在一种可能的设计中，所述机架和所述直桥之间设有弹性件，所述弹性件分别位于所述连接块的左右两侧。
15.在一种可能的设计中，所述直桥的端部固定连接有轴承座；
16.所述轴承座上设有固定体并通过第一转轴与固定体转动连接，所述第一转轴沿竖直方向延伸；
17.所述驱动轮通过第二转轴与所述固定体转动连接，所述第二转轴沿水平方向延伸。
18.在一种可能的设计中，所述转向连杆机构包括驱动装置(41)和连杆机构；
19.所述连杆机构包括摆杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆；
20.所述摆杆分别与所述驱动装置和所述第二连杆枢轴连接；所述摆杆与所述第三连杆通过球头万向节连接；
21.所述第一连杆与所述第二连杆枢轴连接；所述第一连杆与所述第四连杆通过球头万向节连接；
22.所述第三连杆和第四连杆均与所述固定体通过球头万向节连接。
23.在一种可能的设计中，所述底盘本体的底面上设有两个固定轴，所述摆杆和所述第一连杆分别转动连接在两个所述固定轴上。
24.在一种可能的设计中，所述行走装置底盘还包括减震组件、支架以及从动轮；
25.所述支架固定设于所述底盘本体上；
26.所述减震组件转动连接在所述支架上，以使所述减震组件相对于所述支架上下摆动；
27.所述底盘本体上设有安装孔，所述从动轮对应设置在所述安装孔处与所述减震组件连接。
28.在一种可能的设计中，所述减震组件包括减震件和底座；
29.所述减震件一端通过第二连接轴转动连接在所述支架上，另一端连接在所述底座上；
30.所述底座通过第三连接轴转动连接在所述支架上，所述从动轮连接在所述底座的底面上。
31.第二方面，本技术还提供了一种配送机器人，包括上述的任一行走装置底盘。
32.本实用新型的有益效果为：通过一个驱动装置驱动连杆机构运动，就可以驱动固定体向同一方向转动，进而连接在固定体上的驱动轮也会向同一方向转动，实现转向，转向结构简单；此外，当驱动轮向左转或者向右转之后行走时，驱动轮的行走路线是向左直线运动或者向右直线运动，底盘本体的方向不变实现向左侧方或者右侧方平移，极大的增强了行走装置底盘的转向灵活性，提高了行走装置底盘对于狭小空间及复杂应用场景的适应性；此外，悬架中直桥和机架的连接结构可以起到很好的缓冲吸振效果，在颠簸路面也可以保持底盘的平稳运行。
附图说明
33.图1是本技术实施例提供的行走装置底盘的结构示意图。
34.图2是本技术实施例提供的行走装置底盘的正面示意图。
35.图3是本技术实施例提供的转向连杆机构和驱动轮的连接结构图。
36.图4是本技术实施例提供的行走装置底盘向左转向的状态示意图。
37.图5是本技术实施例提供的行走装置底盘向右转向的状态示意图。
38.图6是本技术实施例提供的减震组件与支架的结构图。
39.附图标记：10、底盘本体；11、固定轴；100、安装孔；
40.20、驱动轮；
41.30、悬架；31、直桥；310、连接孔；32、机架；33、连接块；34、弹性件；
42.41、驱动装置；42、固定体；43、轴承座；44、摆杆；45、第一连杆；46、第二连杆；47、第三连杆；48、第四连杆；
43.50、减震组件；51、减震件；52、底座；
44.60、支架；
45.70、从动轮。
具体实施方式
46.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
47.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
49.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“侧”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
50.还需说明的是，本技术实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本技术实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。
51.本技术实施例提供一种行走装置底盘，解决了现有的底盘无法侧向平移，灵活性较差，对于狭小空间及复杂应用场景的适应性较差的问题。
52.如图1
‑
3所示，本技术实施例提供的行走装置底盘包括底盘本体10、悬架30、驱动轮20和转向连杆机构；
53.悬架30安装连接于底盘本体10且可相对底盘本体10震摆；驱动轮20可转动地连接于悬架30的端部；转向连杆机构安装于底盘本体10上且驱动连接于驱动轮20以使驱动轮20同向转向。
54.根据本技术实施例提供的行走装置底盘，转向连杆机构驱动连接于驱动轮20，可以驱动驱动轮20向同一方向转动实现转向，驱动轮20转动连接于悬架30的端部，而悬架30又安装连接于底盘本体10，因此驱动轮20转向的时候悬架30的方向是保持不动的，从而底盘本体也保持不动，当驱动轮20向左转或者向右转之后行走时，驱动轮20的行走路线是向左直线运动或者向右直线运动，使底盘本体的方向不变实现向左侧方或者右侧方平移，极大的增强了行走装置底盘的转向灵活性，提高了行走装置底盘对于狭小空间及复杂应用场
景的适应性。
55.本技术采用转向连杆机构就可以实现驱动轮20同时向同一个方向转动，极大的简化了底盘的转向结构，不仅安装简单，而且也降低了制造成本和维护成本。
56.本技术的驱动轮行走的驱动电机可以采用轮毂电机或减速电机驱动。需要说明的是，轮毂电机是指将动力装置、传动装置和制动装置都一起整合到轮毂内，可将本技术的行走装置底盘的机械部分大大简化。
57.如图1
‑
3所示，悬架30包括互相连接的直桥31和机架32；机架32固定设于底盘本体10的底面上；直桥31的端部转动连接有驱动轮20。
58.如图3所示，机架32上固定连接有一连接块33，连接块33上穿设有第一连接轴；直桥31的侧壁上设有连接孔310，第一连接轴可上下活动地穿设于连接孔310进而直桥31可通过第一连接轴相对底盘本体10上下震动或左右摆动。
59.通过以上设置，连接块33固定连接在机架32上，直桥31与连接块33通过第一连接轴转动连接，就相当于直桥31与机架32转动连接，此时直桥31相当于是一个跷跷板，利用杠杆原理可以相对于机架32左右摆动；另外，第一连接轴可上下活动地穿设于连接孔310，进而直桥31可通过第一连接轴相对底盘本体10上下震动。本技术的驱动轮20在平坦的路面上行走时，直桥31处于水平方向上；当本技术的驱动轮20行走在颠簸不平的路面上时，如果直桥31左边的驱动轮20遇到障碍物，则左边的驱动轮20被抬起，进而直桥31的左侧被抬起，直桥31绕着连接块33做左上右下的摆动，同时直桥31可通过第一连接轴相对底盘本体10上下震动；如果直桥31右边的驱动轮20遇到障碍物，则右边的驱动轮20被抬起，进而直桥31的右侧被抬起，直桥31绕着连接块33做左下右上的摆动，同时直桥31可通过第一连接轴相对底盘本体10上下震动；在上述驱动轮20行走的过程中，当驱动轮20遇到障碍物被抬起时，直桥31会像跷板一样做左右摆动的运动，但是连接块33和机架32只是被升高，不会发生倾斜，这样设于机架32上的底盘本体10就会保持水平，底盘本体10不受颠簸晃动的影响，从而保证了底盘本体10的平稳性，使得应用本技术的行走装置在路况复杂的路面行走时仍能保持平稳。
60.如图3所示，机架32和直桥31之间设有弹性件34，弹性件34分别位于连接块33的左右两侧。
61.通过以上设置，当本技术的驱动轮20行走在颠簸不平的路面上时，如果左边的驱动轮20遇到障碍物被抬起，那么直桥31会绕着连接块33做左上右下的摆动，且直桥31可通过第一连接轴相对底盘本体10上下震动，此时位于连接块33左侧的弹性件34受到向上的力会被压缩，位于连接块33右侧的弹性件34受到向下的拉力会被拉伸，利用弹性件34的弹力可以很好的化解驱动轮20的颠簸晃动，使得底盘本体10保持平稳，减震效果更好。如果右边的驱动轮20遇到障碍物被抬起，那么直桥31会绕着连接块33做左下右上的摆动，且直桥31可通过第一连接轴相对底盘本体10上下震动，此时位于连接块33右侧的弹性件34受到向上的力会被压缩，位于连接块33左侧的弹性件34受到向下的拉力会被拉伸，利用弹性件34的弹力可以很好的化解驱动轮20的颠簸晃动，使得底盘本体10保持平稳，减震效果更好。面对上下坡、防滑搓衣板路面及场景化地砖地毯等复杂路况时，本技术的底盘能够表现出一定的越障和爬坡能力，提高底盘对不同路况的适应性，且一定程度上消除噪音。
62.可选的，弹性件34可以是弹簧。
63.如图1
‑
3所示，直桥31的端部固定连接有轴承座43；轴承座43上设有固定块42并通过第一转轴与固定体42转动连接，第一转轴沿竖直方向延伸；驱动轮20通过第二转轴与固定体42转动连接，第二转轴沿水平方向延伸。
64.通过以上设置，驱动轮20在转向的时候固定体42会绕着轴承座43转动，而轴承座43是保持不动的，因此直桥31也保持不动，从而机架32和底盘本体10都保持不动，使得底盘本体10不会随着驱动轮20的转向而转向，当驱动轮20转向之后运动时，底盘本体10的方向还是保持不变，位置发生侧向平移，使的应用本技术的行走装置很好的实现了在狭小的空间内或者其他的特殊场景下侧向平移的目的。
65.如图3所示，转向连杆机构包括驱动装置41和连杆机构；连杆机构包括摆杆44、第一连杆45、第二连杆46、第三连杆47以及第四连杆48；摆杆44分别与驱动装置41和第二连杆46枢轴连接；摆杆44与第三连杆47通过球头万向节连接；第一连杆45与第二连杆46枢轴连接；第一连杆45与第四连杆48通过球头万向节连接；第三连杆47和第四连杆48均与固定体42通过球头万向节连接。
66.可选的，驱动装置41可以为电动推杆。电动推杆能够将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动，通过电动推杆推动连杆机构以使连杆机构驱动固定体42向同一方向转动，进而实现转动连接在固定体42上的驱动轮20的转向。
67.如图4所示是本技术实施例提供的行走装置底盘向左转向的状态示意图。如图5所示是本技术实施例提供的行走装置底盘向右转向的状态示意图。
68.如图1和3所示，底盘本体的底面上设有两个固定轴11，摆杆44和第一连杆45分别转动连接在两个固定轴11上。
69.通过以上设置，连杆机构的驱动驱动轮20向右转向的具体方式为：以图3所示为例，驱动装置41的驱动力方向是向左上方的，摆杆44为l形，且l形摆杆44的拐角处转动连接在固定轴11上，驱动装置41推动摆杆44的一端向左上方做直线运动，那么摆杆44在固定轴11上会向左转动，以使摆杆44分别与第二连杆46和第三连杆47的连接处也向左上方做直线运动，从而带动第二连杆46和第三连杆47向左运动，第二连杆46又会拉动第一连杆45绕着固定轴11向左上方转动，第一连杆45再带动第四连杆48向左运动，这样就联动了第三连杆47和第四连杆48共同作用，同时向左运动，第三连杆47和第四连杆48又分别都转动连接了固定体42，因此固定体42的一端向左运动，而固定体42是转动连接在轴承座43上的，因此固定体42绕轴承座43转动会使固定体42的另一端向右运动，将驱动轮20安装在固定体42的另一端上，这样驱动轮20就会向右转动了，实现了驱动轮20的右转向，由于固定体42会带动驱动轮20同时向右转向，因此本技术的驱动轮20在右转向之后可以分别沿两条平行的直线运动，以使底盘本体10完成右侧向平移。对于机身较长的行走装置来说，采用本技术作为底盘就可以在狭小的空间内或者其他的特殊场景下很好的完成右侧向平移。
70.连杆机构的驱动驱动轮20向左转向的具体方式为：以图3所示为例，驱动装置41的驱动力方向是向右下方的，摆杆44为l形，且l形摆杆44的拐角处转动连接在固定轴11上，驱动装置41拉动摆杆44的一端向右下方做直线运动，那么摆杆44在固定轴11上会向右转动，以使摆杆44分别与第二连杆46和第三连杆47的连接处也向右下方做直线运动，从而带动第二连杆46和第三连杆47向右运动，第二连杆46又会拉动第一连杆45绕着固定轴11向右下方转动，第一连杆45再带动第四连杆48向右运动，这样就联动了第三连杆47和第四连杆48共
同作用，同时向右运动，第三连杆47和第四连杆48又分别都转动连接了固定体42，因此固定体42的一端向右运动，而固定体42是转动连接在轴承座43上的，因此固定体42绕轴承座43转动会使固定体42的另一端向左运动，将驱动轮20安装在固定体42的另一端上，这样驱动轮20就会向左转动了，实现了驱动轮20的左转向，由于固定体42会带动驱动轮20同时向左转向，因此本技术的驱动轮20在左转向之后可以分别沿两条平行的直线运动，以使底盘本体10完成左侧向平移。对于机身较长的行走装置来说，采用本技术作为底盘就可以在狭小的空间内或者其他的特殊场景下很好的完成左侧向平移。
71.根据上述的连杆机构的驱动方式不仅可以实现左上侧平移、左下侧平移、右上侧平移和右下侧平移，还可以实现正左侧平移和正右侧平移，具体的平移方式可以为：先将驱动轮20向左转向，然后驱动轮20运动带动底盘本体10向左上侧平移，再将驱动轮20转动到直行状态，然后向正后侧直行，这样就实现了底盘本体10向正左侧平移的目的；先将驱动轮20向右转向，然后驱动轮20运动带动底盘本体10向右上侧平移，再将驱动轮20转动到直行状态，然后向正后侧直行，这样就实现了底盘本体10向正右侧平移的目的。
72.由于本技术中固定体42分别与第三连杆47和轴承座43转动连接，因此驱动轮20可以转动的角度很大，甚至可以转动到90度，灵活性更强，这样就能够实现底盘在一定角度的转向和原地旋转了。
73.如图1
‑
2所示，行走装置底盘还包括减震组件50、支架60以及从动轮70；支架60固定设于底盘本体10上；减震组件50转动连接在支架60上，以使减震组件50相对于支架60上下摆动；底盘本体10上设有安装孔100，从动轮70对应设置在安装孔100处与减震组件50连接。
74.通过以上设置，从动轮70的设置可以更好的支撑底盘本体10，而且从动轮70与驱动轮20一起共同作用来驱动底盘本体10运动，从动轮70设置在底盘本体10上的安装孔100处与减震组件50连接，因此从动轮70独立于底盘本体10设置，这样从动轮70在颠簸路面上受到震动时不会直接传递到底盘本体10上，而是将震动传递到减震组件50上，减震组件50相对于支架60上下摆动就可以减小震动幅度，从而减小支架60传递到底盘本体10上的震动，起到很好的减震作用。
75.图6是本技术实施例提供的减震组件50与支架60的结构图。如图6所示，减震组件50包括减震件51和底座52；减震件51一端通过第二连接轴转动连接在支架60上，另一端连接在底座52上；底座52通过第三连接轴转动连接在支架60上，从动轮70连接在底座52的底面上。
76.以上设置中，减震件51可以是压簧，压簧和支架60通过第二连接轴枢轴连接，底座52和支架60通过第三连接轴枢轴连接，底座52上设有支撑座，压簧和支撑座枢轴连接，这样就将底座52和压簧连接成一体了，当底座52上连接的从动轮70受到震动，震动会传递到底座52上，底座52会和压簧一起绕着支架60上下摆动来减小震动幅度，从而起到减震的作用。压簧包括弹簧体和弹簧柱，弹簧体套设于弹簧柱上，弹簧柱两端分别与支架60和支撑座枢轴连接，通过以上结构的减震方式，既保证对不平整路面的缓冲能力，又可充分吸收路面持续给予底盘本体10的振动能量，避免共振的发生。
77.可选的，减震件51也可以是阻尼器，阻尼器分别与支架60和支撑座枢轴连接，阻尼器是一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的机构，故阻尼器能够将从动轮70传递
给底座52的振动减缓消耗，起到良好的减震效果。
78.当然，减震件51还可以是并排或者并列设置的压簧和阻尼器，这样压簧和阻尼器会同时减缓吸收从动轮70传递到底座52上的震动，提升减震效果，使得本技术的底盘在不平整的路面上行走时也能保持平稳运行，对于复杂路况的适应能力得到提高。
79.作为一种可选的实施方式，行走装置底盘下可以只设置从动轮70，不设置减震组件50和支架60，而且从动轮70固定设于底盘本体10的底面上。具体的，可以在底盘本体10的底面四个角上分别设置从动轮70，这样不仅可以对底盘本体10起到支撑作用，而且从动轮70可以与驱动轮20一起带动底盘本体10运动。
80.在上述行走装置底盘的基础上，在实际应用时，可将该底盘安装应用到配送机器人上，使得配送机器人实现侧移转向。
81.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。