一种底盘及可移动设备的制作方法

1.本技术涉及底盘制造技术领域，特别涉及一种底盘及可移动设备。


背景技术：

2.机器人等可移动设备在实际运用中需要底盘稳定性好、越障能力优秀，而现有的机器人等可移动设备，一般主动轮和脚轮之间相对独立，没有关联，或者主动轮与脚轮关联后，只设置一个减震器，直接连接主动轮和脚轮，而导致减振效果不佳。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种底盘，能够保证底盘在移动过程中，第一转动机构和第二转动机构始终与地面接触，从而提高减振效果。
4.为了达到上述目的，一方面，本实用新型提供一种底盘，包括：
5.底座；
6.第一摆臂，所述第一摆臂的一端可绕第一轴线旋转地连接于所述底座；
7.第二摆臂，所述第二摆臂的一端可绕第二轴线旋转地连接于所述底座；
8.第一转动机构，所述第一转动机构连接于所述第一摆臂；
9.第二转动机构，所述第二转动机构连接于所述第二摆臂；
10.摇杆，所述摇杆可绕第三轴线旋转地连接于所述底座位于所述第一转动机构与所述第二转动机构之间的部位；
11.第一连接杆，所述第一连接杆的第一端可绕第四轴线旋转地连接于所述第一摆臂，所述第一连接杆的第二端可绕第五轴线旋转地连接于所述摇杆；
12.第二连接杆，所述第二连接杆的第一端可绕第六轴线旋转地连接于所述第二摆臂，所述第二连接杆的第二端可绕第七轴线旋转地连接于所述摇杆；
13.所述第一连接杆和所述第二连接杆中的至少一个为弹性减震器，以用于当所述第一摆臂和/或所述第二摆臂相对所述底座转动时，产生用于使得所述第一摆臂和/或所述第二摆臂相对所述底座复位的作用力，其中，
14.所述第一轴线、所述第二轴线、所述第三轴线、所述第四轴线、所述第五轴线、所述第六轴线以及所述第七轴线的延伸方向均平行于所述底座，且均垂直于所述第一转动机构与所述第二转动机构的排列方向。
15.上述底盘，通过将摇杆连接于第一转动机构与第二转动机构之间，并且摇杆可绕第三轴线相对底座旋转，第一连接杆的两端分别铰接于第一摆臂和摇杆，第二连接杆的两端分别铰接于第二摆臂和摇杆，第一连接杆和第二连接杆中的至少一个为弹性减震器。上述底盘的具体工作原理如下：若第一连接杆为弹性减震器，且第二连接杆为弹性减震器时，当底盘处于移动中时，第一转动机构越障，受到冲击力，传递给第一连接杆，第一连接杆被压缩并产生作用力，同时推动摇杆旋转，使得第二连接杆被压缩并产生作用力，第一连接杆和第二连接杆重新达到新的力平衡状态。若只有第一连接杆为弹性减震器时，当底盘处于
移动中时，第一转动机构越障，受到冲击力，传递给第一连接杆，第一连接杆被压缩并产生作用力，同时推动摇杆旋转，第二连接杆在摇杆的作用下可保持与第一连接杆之间的力平衡状态。
16.因此，本实用新型提供的底盘，通过利用摇杆、第一摆臂、第二摆臂、第一连接杆和第二连接杆形成一个多铰接结构，可实现底盘结构的自调节从而实现力平衡，进而提高底盘整体的减振效果。
17.优选地，所述底盘还包括：
18.固定支座，所述固定支座连接于所述底座位于所述第一转动机构与所述第二转动机构之间的部位，其中，
19.所述第一摆臂的一端可绕第一轴线旋转地连接于所述固定支座，以通过所述固定支座连接所述底座；和/或
20.所述第二摆臂的一端可绕第二轴线旋转地连接于所述固定支座，以通过所述固定支座连接所述底座；和/或
21.所述摇杆可绕第三轴线旋转地连接于所述固定支座的中部，以通过所述固定支座连接所述底座。
22.优选地，所述底盘还包括：
23.连杆摆臂，所述连杆摆臂连接于所述摇杆远离所述底座的一端；
24.所述第一连接杆的第二端可绕第五轴线旋转地连接于所述连杆摆臂的第一端，以通过所述连杆摆臂连接所述摇杆；
25.所述第二连接杆的第二端可绕第七轴线旋转地连接于所述连杆摆臂的第二端，以通过所述连杆摆臂连接所述摇杆。
26.可选的，所述连杆摆臂的中部可绕第八轴线旋转地连接于所述摇杆，所述第八轴线的延伸方向平行于所述底座，且垂直于所述第一转动机构与所述第二转动机构的排列方向。
27.可选的，所述第五轴线和所述第七轴线重合。
28.优选地，所述第一摆臂连接所述底座的一端、所述第二摆臂连接所述底座的一端位于所述第一转动机构与所述第二转动机构之间。
29.优选地，当所述第一连接杆为弹性减震器时，所述第一连接杆包括弹簧；
30.当所述第二连接杆为弹性减震器时，所述第二连接杆包括弹簧。
31.优选地，所述还包括：
32.独立悬挂的第三转动机构，所述第三转动机构连接于所述底座。
33.另一方面，本实用新型还提供一种可移动设备，包括如上述任一项所述的底盘。
34.优选地，所述可移动设备为机器人。
附图说明
35.图1为本实用新型中底盘的一种整体结构示意图；
36.图2为本实用新型中底盘的一种部分结构侧视图；
37.图3为本实用新型中底盘的一种侧视结构示意图；
38.图4为本实用新型中底盘的第一转动机构越障时的一种示意图；
39.图5为本实用新型中减振机构的一种结构示意图；
40.图6为本实用新型中底盘的一种结构示意简图。
41.图中：
42.10
‑
底盘；20
‑
第一摆臂；30
‑
第二摆臂；40
‑
第一转动机构；50
‑
第二转动机构；60
‑
摇杆；70
‑
第一连接杆；80
‑
第二连接杆；90
‑
固定支座；100
‑
连杆摆臂；110
‑
第三转动机构；120
‑
减振机构；121
‑
转轴；122
‑
减振基座；123
‑
弹性元件；124
‑
减振支架。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.请参考图1及图2，本实用新型提供了一种底盘，包括底座10、第一摆臂20、第二摆臂30、第一转动机构40、第二转动机构50、摇杆60、第一连接杆70以及第二连接杆80，其中，上述第一摆臂20的一端可绕第一轴线旋转地连接于底座10，并且第一摆臂20连接第一转动机构40，第二摆臂30的一端可绕第二轴线旋转地连接于底座10，并且第二摆臂30连接第二转动机构50，上述摇杆60可绕第三轴线旋转地连接于底座10位于第一转动机构40与第二转动机构50之间的部位，上述第一连接杆70的第一端可绕第四轴线旋转地连接于第一摆臂20，第二端可绕第五轴线旋转地连接于摇杆60，上述第二连接杆80的第一端可绕第六轴线旋转地连接于第二摆臂30，第二端可绕第七轴线旋转地连接于摇杆60。
45.上述第一连接杆70与第二连接杆80中的至少一个为弹性减震器，以用于当第一摆臂20和/或第二摆臂30相对底座10转动时，产生用于使得第一摆臂20和/或第二摆臂30相对底座10复位的作用力，其中，上述第一轴线、第二轴线、第三轴线、第四轴线、第五轴线、第二轴线以及第七轴线的延伸方向均平行于底座10，且均垂直于第一转动机构40与第二转动机构50的排列方向。
46.上述底盘，第一转动机构40和第二转动机构50之间关联，并且分别通过第一摆臂20和第二摆臂30连接底座10，同时设置摇杆60连接于第一转动机构40与第二转动机构50之间，摇杆60可相对底座10旋转，以调节第一转动机构40和第二转动机构50之间的力平衡。其工作原理具体如下：
47.当只有第一连接杆70为弹性减震器时，上述底盘在移动过程中，第一转动机构40越障，受到冲击力，传递给第一连接杆70，第一连接杆70被压缩并产生作用力，同时推动摇杆60旋转，第二连接杆80在摇杆60的作用下可保持与第一连接杆70之间的力平衡状态，从而使得第一转动机构40和第二转动机构50始终与地面接触。第二转动机构50越障，受到冲击力时，传递给第二连接杆80，第二连接杆80推动摇杆60旋转，摇杆60将冲击力传递给第一连接杆70，第一连接杆70被压缩并产生作用力，使得第一连接杆70与第二连接杆80之间保持力平衡状态，从而使得第一转动机构40与第二转动机构50始终与地面接触。
48.当第一连接杆70和第二连接杆80均为弹性减震器时，如图4所示，上述底盘在移动过程中，第一转动机构40越障，受到冲击力，传递给第一连接杆70，第一连接杆70被压缩并产生作用力，同时推动摇杆60旋转，使得第二连接杆80被压缩并产生作用力，也即第一连接
杆70先吸收冲击能量，多余的冲击能量会被第二连接杆80吸收，从而使得第一连接杆70和第二连接杆80重新达到新的力平衡状态，从而使得第一转动机构40和第二转动机构50始终与地面接触。第二转动机构50越障时原理相同，在此不再赘述。
49.需要说明的是，上述第一连接杆70和第二连接杆80是否为弹性减震器的形式可根据实际应用来做设计，可选择其中一个为弹性减震器，另一个为刚性的连接杆，也可选择两个都为弹性减震器，使得减振的效果更好。
50.并且，上述第一连接杆70和第二连接杆80连接于摇杆60时，如图6所示，第一连接杆70连接摇杆60的位置(即第五轴线)和第二连接杆80连接摇杆60的位置(即第七轴线)可以重合，即若第一连接杆70和第二连接杆80均通过转轴连接摇杆60时，二者共用一个转轴；当然，第五轴线和第七轴线也可不重合，即第一连接杆70和第二连接杆80分别通过转轴连接摇杆60。
51.在一种实施方案中，继续参考图2，为便于第一摆臂20、第二摆臂30以及摇杆60更好地连接于底座10，上述底盘还可设置固定支座90，该固定支座90固定连接于底座10，并且位于第一转动机构40和第二转动机构50之间，上述第一摆臂20的一端可绕第一轴线旋转地连接于固定支座90，第二摆臂30的一端可绕第二轴线旋转地连接于固定支座90，摇杆60可绕第三轴线旋转地连接于固定支座90的中部，也即上述底盘利用固定支座90来解放第一摆臂20、第二摆臂30以及摇杆60的安装位置，从而更好地发挥减振效果。
52.需要说明的是，上述第一摆臂20、第二摆臂30以及摇杆60在连接于固定支座90时，也可根据实际设计需求，将其中的一个或者两个连接固定支座90，其余的部件也可连接其它部位，本技术在此不做限定。
53.在一种实施方案中，继续参考图2，上述底盘还可设置连杆摆臂100，该连杆摆臂100连接于摇杆60远离底座10的一端，并且，上述第一连接杆70的第二端可绕第五轴线旋转地连接于连杆摆臂100的第一端，第二连接杆80的第二端可绕第七轴线旋转地连接于连杆摆臂100的第二端，以便于当第一转动机构40或第二转动机构50越障时，第一连接杆70和第二连接杆80通过连杆摆臂100以及摇杆60更好地进行力的传递，从而调节第一转动机构40和第二转动机构50之间的力平衡。
54.需要说明的是，上述连杆摆臂100可以是固定于摇杆60，也可以是可相对摇杆60旋转，一种是实现方式中，上述连杆摆臂100的中部可绕第八轴线旋转地连接于摇杆60，其中，上述第八轴线的延伸方向平行于底座10，且垂直于第一转动机构40与第二转动机构50的排列方向。上述结构，通过使得连杆摆臂100可相对摇杆60旋转，当第一连接杆70和第二连接杆80的力不一致时，底盘可通过连杆摆臂100自调节角度来实现力平衡，在此基础上，底盘在越障时，第一连接杆70和第二连接杆80可随着各摆臂的运动而实现角度和长度的变化，从而吸收底盘越障时的能量，以使得底座10振动降到最小，实现整个底盘结构稳定性能的提升。
55.在一种实施方案中，上述第一摆臂20连接底座10的一端位于第一转动结构与第二转动机构50之间，并且第二摆臂30连接底座10的第一端也位于第一转动机构40与第二转动机构50之间，由于第一转动机构40和第二转动机构50之间的结构件数量较少，可便于简化结构，还可使得结构紧凑，进一步有利于达到底盘小型化的目的。
56.可选的，当上述第一连接杆70和/或第二连接杆80为弹性减震器时，上述弹性减震
器包括弹簧，可以是弹簧，可以是弹簧与阻尼器的组合，也可以是其它能够发生弹性形变的弹性元件，本技术在此不做限定。
57.还需要说明的是，上述第一转动机构40可以是主动轮，也可以是从动轮，第二转动机构50可以是主动轮，也可以是从动轮，其具体结构可以根据不同的应用场景来做设计。例如，当第一转动机构40为主动轮，第二转动机构50为从动轮时，第一转动机构40可通过轴瓦固定于第一摆臂20，当第一转动机构40出现磨损、毁坏等需要更换的情况时，仅需拆卸轴瓦即可更换第一转动机构40，而不需要拆卸其它零部件，以便于实现单独拆卸维修的目的；而第二转动机构50可直接安装于第二摆臂30，当第二转动机构50出现磨损、毁坏等需要更换的情况时，也仅需拆卸第二转动机构50进行更换即可。
58.在一种实施方案中，上述底盘的各铰接点可以分别通过设置转轴连接相应的结构来实现，以便于实现转动过程，并且，为了防止机构左右晃动，可以采用转轴与轴承配合转动的形式，也可以采用转轴与轴套配合转动的形式。
59.在一种实施方案中，如图3所示，本技术中的底盘还可以包括独立悬挂的第三转动机构110，该第三转动机构110连接于底座10。
60.第一转动机构40可以位于第二转动机构50与第三转动机构110之间，此时，第一转动机构40可以为主动轮，第二转动机构50可以为后从动轮，第三转动机构110为前从动轮，以使得底盘的整体结构在移动过程中更加平稳。当然在其它实施方案中，第二转动机构50也可以为前从动轮，第三转动机构110为后从动轮。
61.实际实施时，可参考图1，上述底盘可以为6轮底盘的结构，即包括一对主动轮(即第一转动机构40)、一对联动悬挂的从动轮(即第二转动机构50)、一对独立悬挂的从动轮(即第三转动机构110)，主动轮(即第一转动机构40)和从动轮(即第二转动机构50)一一对应联动悬挂。
62.进一步地，为保证在底盘移动过程中，上述第三转动机构110也能够始终与地面接触，以便于保持平衡，如图1以及图5所示，还可以在第三转动机构110处设置减振结构120，具体地，该减振装置包括转轴121、减振基座122、弹性元件123以及减振支架124，减振基座122通过转轴连接于底座10，并可绕转轴121的轴线相对于底座10旋转，第三转动机构110连接于减振基座122，弹性元件123的两端分别连接于减振支架124和减振基座122，当第三转动机构110越障，受到冲击力时，减振基座122相对底座10旋转，弹性元件123发生弹性形变并且产生作用力，以用于使得减振基座122相对于底座10复位，从而保持第三转动机构110的平衡状态。
63.基于同一发明思路，本技术还可提供一种可移动设备，其包括如本技术实施例中任一种底盘，上述底盘，具备良好的减振性能，并且具备了不同结构的拓展形式，可实现各种应用场景的使用，保证了可移动设备在移动过程中的平稳性。
64.可选的，上述可移动设备可以但不限于是机器人。
65.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。