一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

悬架模块及具有其的行走装置的制作方法

2022-05-18 00:39:30 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于机器人制造技术领域,具体是一种悬架模块及具有其的行走装置。


背景技术:

2.随着机械化进程的发展,越来越多的机器人被应用到各行各业中,特别是在建筑行业,经常需要使用行走机器人进行物料运输、地形勘测等工作,这样不仅节省人力资源,还可提高工作效率。
3.在机器人运输物料的过程中,其要求行走机器人的底盘结构紧凑,运动平稳,能够适应建筑工地复杂的地形和良好的越障能力;在行走机器人作业的过程中,希望机器人的底盘尽可能地稳定,并保持水平,提高作业精度,降低作业时的倾覆风险。
4.现有技术中,为达到上述要求,通常选择在行走机器人的底盘设置各种悬挂机构和作业时的支撑、调平机构,但目前悬挂机构和支撑机构都为相互独立的机构,若采用性能优越的液压主动悬挂,外加电缸或液压支撑装置,则会导致出现行走机器人的结构较为复杂,空间占用多,控制复杂等问题。


技术实现要素:

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种悬架模块,所述悬架模块结构紧凑且控制简单,可根据不同的工况对行走装置的车体进行悬挂、支撑或调平,解决了现有技术中控制单元结构复杂,空间占用多的问题。
6.本发明还旨在提出一种具有上述悬架模块的行走装置。
7.根据本发明实施例的一种悬架模块,包括:悬臂架,所述悬臂架用于连接行走装置的车体;行走机构;多连杆机构,所述多连杆机构的一端与所述行走机构转动连接,所述多连杆机构的另一端与所述悬臂架转动连接;调平机构,所述调平机构包括缸体和伸缩杆,所述伸缩杆设在所述缸体中,所述伸缩杆能相对所述缸体伸缩移动,所述缸体的顶部与所述悬臂架连接;锁紧器,所述锁紧器与所述多连杆机构活动连接,所述锁紧器套在所述伸缩杆的外侧,且所述锁紧器相对于所述伸缩杆具有锁紧状态和释放状态,在所述锁紧状态时,所述锁紧器锁紧在所述伸缩杆上,所述缸体可相对于所述锁紧器运动;在所述释放状态时,所述锁紧器释放所述伸缩杆,所述伸缩杆可相对于所述锁紧器运动。
8.根据本发明实施例的悬架模块,通过多连杆机构、调平机构和锁紧器的配合使用,在行走装置行走的过程中,锁紧器处于锁紧状态使伸缩杆位置固定,若在行走的过程中遇到凹凸不平的地形,缸体可相对于伸缩杆运动,进而带动悬臂架上下移动,也就是带动车体升降调节行车姿态,实现对车体的悬挂,保证行走装置能够运动平稳以及适应建筑工地复杂的地形;当行走机构停止行走开始工作时,调节锁紧器,确保锁紧器处于解锁状态,缸体进液,使得伸缩杆相对于锁紧器运动,伸缩杆的底部触地并将行走机构和车体抬离地面,使得行走装置在停止后位置稳定,提高行走装置在工作时的作业精度;将行走机构抬离地面后,还可分别调整伸缩杆的伸出量,进而调整车体的倾角,使得车体的水平度在预设范围
内,确保具有悬架模块的行走装置能够满足较高精度应用的需求。本技术的悬架模块可根据不同的工况对车体进行悬挂、支撑或调平,使得悬架模块结构紧凑且控制简单,提高悬架模块的实用性。
9.根据本发明一个实施例的悬架模块,所述锁紧器包括壳体、锁紧块和解锁块,所述壳体中套接有所述伸缩杆,所述伸缩杆与所述壳体之间形成有空腔,所述空腔内布设有可相对滑动的所述锁紧块和所述解锁块;所述解锁块释放所述锁紧块时,所述锁紧块锁紧在所述伸缩杆上;所述解锁块挤压所述锁紧块时,所述锁紧块释放所述伸缩杆。
10.可选地,所述锁紧器还包括弹性件,所述锁紧块包括第一锁紧块和第二锁紧块,所述弹性件的一端连接所述壳体内壁,所述弹性件的另一端连接所述第一锁紧块,所述第一锁紧块和所述第二锁紧块朝向彼此的一面形成斜面,所述弹性件用于驱动所述第一锁紧块与所述第二锁紧块压紧配合;所述解锁块为气压驱动、液压驱动或电驱动。
11.可选地,所述锁紧块还包括第一固定块和第二固定块,所述第一固定块的顶面连接所述壳体顶壁,所述第二固定块的底面连接所述壳体底壁;所述第二锁紧块的上下两端滑动连接在所述第一固定块和所述第二固定块之间,所述解锁块挤压或释放所述第一锁紧块时,所述第二锁紧块沿所述伸缩杆的径向移动以锁紧或释放所述伸缩杆;或者,所述第二锁紧块的上下两端分别固定连接所述第一固定块和所述第二固定块,所述解锁块挤压或释放所述第一锁紧块时,改变所述第二锁紧块和所述伸缩杆之间的静摩擦力。
12.根据本发明一个实施例的悬架模块,所述多连杆机构和所述锁紧器的其中一个设有配合槽,所述多连杆机构和所述锁紧器的其中另一个设有支撑块,所述支撑块活动地设在所述配合槽中。
13.可选地,所述多连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆,所述第一连杆的两端分别与所述行走机构和所述悬臂架转动连接,所述第一连杆上可转动地设有第二连杆,所述第二连杆上可转动地设有第三连杆,所述第三连杆上设有向上凸出的支撑块,所述支撑块朝向所述配合槽的方向横截面逐渐减小,所述支撑块的顶面为球面;所述锁紧器的底部开设有所述配合槽,所述配合槽具有朝下敞开的槽口。
14.可选地,所述多连杆机构还包括第四连杆,所述第四连杆的两端分别与所述行走机构和所述悬臂架转动连接,所述第四连杆和所述第一连杆平行设置且长度相等,所述锁紧器设在所述第一连杆和所述第四连杆之间。
15.可选地,所述第三连杆具有第一端、第二端和第三端,所述第一端、所述第二端和所述第三端呈三角形布置,所述第一端上凸出形成支撑块,所述支撑块连接在所述配合槽中,所述第二端与所述第二连杆的一端转动连接,所述第三端与所述悬臂架转动连接。
16.可选地,所述缸体和所述伸缩杆通过气压驱动和/或液压驱动形成相对运动;所述伸缩杆远离所述缸体的一侧设有支撑脚,所述支撑脚沿所述伸缩杆的径向方向向外延伸设置。
17.根据本发明实施例的一种行走装置,包括车体和前述的悬架模块,悬架模块与车体相连。
18.根据本发明实施例的行走装置,通过将前述的悬架模块连接在行走装置的车体上,在行走装置行走的过程中,悬架模块可保证行走装置在凹凸不平的道路上平稳移动,在行走装置停止行走开始工作时,悬架模块可支撑行走装置,使得行走装置在工作过程中位
置稳定,且工作面保持水平,提高作业精度,降低作业时的倾覆风险。本技术的行走装置,控制简单可靠,生产成本低且空间利用率高。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
21.图1为本发明一个实施例的连接行走机构的调平机构与悬臂架的爆炸图。
22.图2为本发明一个实施例的悬架模块的立体结构示意图。
23.图3为本发明一个实施例的锁紧器的剖视图。
24.图4为本发明一个实施例的悬架模块的爆炸图。
25.图5为本发明一个实施例的省去悬臂架的悬架模块的立体结构示意图。
26.图6为本发明一个实施例的省去悬臂架的悬架模块的主视图。
27.图7为本发明一个实施例的锁紧器锁紧伸缩杆时的结构示意图。
28.图8为本发明一个实施例的锁紧器释放伸缩杆时的结构示意图。
29.图9为本发明一个实施例的悬挂模式下的行走装置,缸体和伸缩杆的结构示意图。
30.图10为本发明一个实施例的支撑模式下的行走装置,壳体进液使得锁紧器释放伸缩杆时的结构示意图。
31.图11为本发明一个实施例的支撑模式下的行走装置,壳体出液使得锁紧器锁紧伸缩杆时的结构示意图。
32.图12为本发明一个实施例的第一角度的行走装置的立体结构示意图。
33.图13为本发明一个实施例的第二角度的行走装置的立体结构示意图。
34.图14为本发明一个实施例的第三角度的行走装置的立体结构示意图。
35.图15为本发明一个实施例的行走装置的主视图。
36.图16为本发明一个实施例的行走装置的左视图。
37.附图标记:
38.100、悬架模块;
39.1、悬臂架;
40.11、连接部;12、支撑部;
41.2、行走机构;
42.3、多连杆机构;
43.31、第一连杆;
44.32、第二连杆;
45.33、第三连杆;331、第一端;3311、支撑块;332、第二端;333、第三端;
46.34、第四连杆;
47.4、调平机构;
48.41、缸体;411、第一通道;
49.42、伸缩杆;421、支撑脚;
50.5、锁紧器;
51.51、壳体;511、第二通道;
52.52、锁紧块;
53.521、第一锁紧块;522、第二锁紧块;523、第一固定块;524、第二固定块;
54.53、解锁块;531、避让槽;
55.54、弹性件;
56.55、配合槽;
57.6、供液系统;
58.1000、行走装置;
59.200、车体;
60.300、转向组件;310、第一安装支座;320、转动传动件;330、转动驱动件;
61.400、第二安装支座;
62.500、第三安装支座;
63.600、减震件。
具体实施方式
64.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例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例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
65.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“竖向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
66.下面参考说明书附图描述本发明实施例的悬架模块100。
67.根据本发明实施例的一种悬架模块100,如图1所示,包括悬臂架1、行走机构2、多连杆机构3、调平机构4和锁紧器5。
68.其中,悬臂架1用于连接行走装置1000的车体200。
69.多连杆机构3的一端与行走机构2转动连接,多连杆机构3的另一端与悬臂架1转动连接。
70.如图1所示,调平机构4包括缸体41和伸缩杆42,伸缩杆42设在缸体41中,伸缩杆42能相对缸体41伸缩移动,缸体41的顶部与悬臂架1连接。也就是说,当缸体41位置固定时,伸缩杆42可从缸体41中伸出或缩回缸体41中;当伸缩杆42的位置固定时,缸体41可相对于伸缩杆42运动以调整两者之间的位置关系。
71.锁紧器5与多连杆机构3活动连接,锁紧器5套在伸缩杆42的外侧,且锁紧器5相对于伸缩杆42具有锁紧状态和释放状态。
72.在锁紧状态时,锁紧器5锁紧在伸缩杆42上,缸体41可相对于锁紧器5运动。也就是说,锁紧器5处于锁紧状态时,缸体41可相对于伸缩杆42运动。
73.在释放状态时,锁紧器5释放伸缩杆42,伸缩杆42可相对于锁紧器5运动。
74.由上述结构可知,本发明实施例的悬架模块100,通过将缸体41的顶部与悬臂架1连接,悬臂架1连接车体200,缸体41在伸缩移动的过程中可带动车体200上下移动,进而实现对车体200的悬挂,实现减震缓冲的作用。
75.本技术的悬架模块100具有悬挂模式:悬臂架1和行走机构2通过多连杆机构3进行连接,且锁紧器5与多连杆机构3可活动连接,将锁紧器5套在伸缩杆42的外侧,且锁紧器5处于锁紧状态时,伸缩杆42的底部与地面间隔开一定距离,当行走机构2行走在地形较为复杂的基面上时,控制缸体41相对于伸缩杆42向上移动时,缸体41带动车体200上升;控制缸体41相对于伸缩杆42向下移动时,缸体41带动车体200下降,从而根据不同的路况调节车体200的升降和行车姿态,实现对车体200的悬挂,提高车体200在不同负载下的适应性,以保证行走装置1000能够平稳地行驶,且具有一定的吸震作用,提高悬架模块100的减震效果。
76.需要强调的是,当悬架模块100处于悬挂模式时,缸体41的底部与锁紧器5的顶部必须留有一定的距离。此距离作为缓冲空间,当行走装置1000行走在地形较为复杂的道路上时,缸体41可相对于锁紧器5上下移动。
77.本技术的悬架模块100具有支撑模式:当行走机构2停止行走,行走装置1000上的执行组件开始工作时,锁紧器5处于锁紧状态时,先将缸体41落在锁紧器5的顶部,以使车体200的重心下移;随后锁紧器5处于释放状态,此时,伸缩杆42相对于缸体41向下移动直至伸缩杆42的底部触地,将行走机构2和车体200抬离地面,车体200达到预设高度后停止推动伸缩杆42,锁紧器5锁紧,实现对车体200的支撑,保证行走装置1000的稳定性,提高行走装置1000上执行组件作业时的作业精度。
78.本技术的悬架模块100具有调平模式:当悬架模块100处于支撑模式时,可观察车体200整体的水平度,当水平度未达到标准时,分别将锁紧器5调整至释放状态,调整各个伸缩杆42的伸出量,使得车体200的水平度在预设范围内,实现对车体200的调平,此时可再次使得各个锁紧器5锁紧伸缩杆42,保证本技术的悬架模块100可应用于精度要求较高的行走装置1000中,例如瓷砖铺贴机器人或抹平机器人等。
79.可以理解的是,相比于现有的功能单一、结构复杂的悬架模块,本技术的悬架模块100,仅利用同一组多连杆机构3、调平机构4和锁紧器5,即可根据行走装置1000不同的工况对车体200进行悬挂、支撑或调平,简化了结构,减少执行元件的数量,结构紧凑且控制简单可靠,无需设置减震弹簧等减震部件。
80.可选地,如图2所示,悬臂架1包括横向设置的连接部11和竖向设置的支撑部12。连接部11和支撑部12呈倒“l”型连接在车体200上,连接部11的顶面与车体200的底面相接触。提高车体200与悬臂架1之间的连接强度,确保车体200在悬臂架1上位置稳定。
81.有利地,支撑部12靠近行走机构2的一侧面从中心至两端延伸时形成两个弧形面,且两个弧形面以支撑部12的中心面形成面对称。一方面可减少悬臂架1的占用空间,提高空间利用率;另一方面,可将调平机构4设置在支撑部12的侧面并靠近支撑部12设置,使得悬架模块100的整体结构更加紧凑。
82.可选地,行走机构2选用车轮,优先选用设有轮毂电机的车轮,通过轮毂电机驱动车轮转动,省去了大量的传动部件,让悬架模块100的结构更加简单、紧凑,并且有轮毂电机的车轮具备单个车轮独立驱动的特性,无论是前驱、后驱还是四驱形式均可轻松实现。
83.可选地,缸体41的上端通过法兰与悬臂架1相连接。增加缸体41和悬臂架1之间的
连接强度,且使得缸体41和悬臂架1形成可拆卸连接,增加装配效率。
84.可选地,缸体41上开设有第一通道411(第一通道411的具体位置可参见图7),第一通道411的一端连接外部液压控制系统(控制系统的具体结构图中未示出),第一通道411的另一端与缸体41的内部连通,通过控制系统控制缸体41的进液或出液。锁紧器5锁紧在伸缩杆42上,控制缸体41的进液时,缸体41可相对于锁紧器5向上移动,控制缸体41的出液时,缸体41可相对于锁紧器5向下移动;锁紧器5释放伸缩杆42,控制缸体41的进液时,伸缩杆42可相对于锁紧器5向下移动;控制缸体41的出液时,伸缩杆42可相对于锁紧器5向上移动。
85.当然本发明的缸体41和伸缩杆42的伸缩运动也不局限于上述的液压系统控制,例如在其他示例中,也可以通过气压系统控制,这里不做具体限制。
86.在本发明的一些实施例中,如图3所示,锁紧器5包括壳体51、锁紧块52和解锁块53,壳体51中套接有伸缩杆42,伸缩杆42与壳体51之间形成有空腔,空腔内布设有可相对滑动的锁紧块52和解锁块53。壳体51将伸缩杆42、锁紧块52和解锁块53限制在特定的活动范围内,通过锁紧块52和解锁块53的配合运动,实现锁紧器5对伸缩杆42的锁紧和释放。
87.可选地,锁紧块52和解锁块53均套接在伸缩杆42上,在锁紧器5处于锁紧状态时,锁紧块52的内壁与伸缩杆42接触,用于限制伸缩杆42的伸缩移动。
88.可选地,如图3所示,锁紧器5还包括弹性件54,锁紧块52包括第一锁紧块521和第二锁紧块522,弹性件54的一端连接壳体51内壁,弹性件54的另一端连接第一锁紧块521。通过将弹性件54的一端连接在壳体51上,壳体51可支撑弹性件54,并对弹性件54的移动起限位作用,使弹性件54常朝向第一锁紧块521的方向移动,保证解锁块53释放锁紧块52时,弹性件54驱动第一锁紧块521移动,将锁紧块52锁紧在伸缩杆42上,使得缸体41可相对于锁紧器5运动,实现对车体200的悬挂。
89.可选地,弹性件54优先选用弹簧,弹簧利用自身的弹性恢复力常驱动第一锁紧块521朝着解锁块53的方向移动,保证解锁块53释放锁紧块52时,锁紧块52可锁紧在伸缩杆42上。
90.可选地,如图3所示,第一锁紧块521和第二锁紧块522朝向彼此的一面形成斜面,弹性件54用于驱动第一锁紧块521与第二锁紧块522压紧配合。确保解锁块53释放锁紧块52时,锁紧块52朝着解锁块53的方向移动,使得第一锁紧块521的长边朝着第二锁紧块522的长边移动,从而使得第一锁紧块521对第二锁紧块522径向的挤压力增加,从而使第二锁紧块522可被推动并进一步挤压在伸缩杆42的外侧,或增加第二锁紧块522与伸缩杆42之间的静摩擦力,使得锁紧块52可锁紧在伸缩杆42上,缸体41可相对于锁紧器5运动,确保行走装置1000在行走的过程中能够运动平稳以及适应建筑工地复杂的地形。
91.可选地,第一锁紧块521的斜面和第二锁紧块522的斜面相互抵接,且两斜面从解锁块52至锁紧块53的方向上倾斜向上延伸形成楔形面。第一锁紧块521沿着第二锁紧块522向下移动时,能够推动第二锁紧块522向伸缩杆42靠拢,从而锁紧伸缩杆42。
92.可选地,解锁块53为气压驱动、液压驱动或电驱动。用于驱动解锁块53移动,以实现解锁块53释放或挤压锁紧块52。
93.在一些具体的示例中,解锁块53选用气压驱动,如图3所示,壳体51上开设有第二通道511,第二通道511与解锁块53的底部连通,通过第二通道511完成进气或出气,从而实现解锁块53的上下移动,完成释放或挤压第一锁紧块521的动作,且采用气压驱动时空气来
源方便、成本低且寿命长,用后可直接将空气排出,无污染。
94.在另一些具体的示例中,解锁块53选用液压驱动,第二通道511的一端连接外部供液系统6(供液系统6的具体结构可参见图10和图11),第二通道511的另一端与解锁块53的底部连通,通过供液系统6控制进液或出液,从而驱动解锁块53上下移动,完成释放或挤压第一锁紧块521的动作,且采用液压驱动响应速度快,在驱动的过程中还可进一步对第一锁紧块521和解锁块53进行润滑,保证锁紧块52和解锁块53在移动的过程中移动顺畅,更好的对伸缩杆42进行锁紧和释放。
95.在其他具体的示例中,解锁块53选用电驱动,电驱动具有精确度高、节省能源、降低噪音等优点,且使用电驱动还无须对液压油进行冷却,大幅度降低了成本。
96.可选地,如图3所示,解锁块53靠近伸缩杆42的部分朝着远离锁紧块52的方向下凹形成避让槽531,避让槽531的直径大于第二锁紧块522的直径。用于避让第二锁紧块522,在解锁块53挤压第一锁紧块521时,保证解锁块53移动顺畅,能够带动第一锁紧块521向上移动,已确保锁紧块52释放伸缩杆42,伸缩杆42可相对于锁紧器5运动。
97.可选地,解锁块53的顶部与第一锁紧块521的底部接触。解锁块53在移动的过程中即可立即带动第一锁紧块521移动,响应速度快。
98.可选地,如图3所示,锁紧块52还包括第一固定块523和第二固定块524,第一固定块523的顶面连接壳体51顶壁,第二固定块524的底面连接壳体51底壁,第二锁紧块522的上下两端滑动连接在第一固定块523和第二固定块524之间,解锁块53挤压或释放第一锁紧块521时,第二锁紧块522沿伸缩杆42的径向移动以锁紧或释放伸缩杆42。第一固定块523和第二固定块524用于限制第二锁紧块522的移动方向,确保解锁块53和弹性件54推动第一锁紧块521上下移动时,第二锁紧块522沿着伸缩杆42的径向移动,使第二锁紧块522不上下移动,从而实现对伸缩杆42的锁紧或释放。
99.可选地,当第二锁紧块522的上下两端滑动连接在第一固定块523和第二固定块524之间时,第二锁紧块522包括多个,多个第二锁紧块522的形状相同均为楔形块且第二锁紧块522的截面呈直角梯形,多个第二锁紧块522与伸缩杆42相接触的面为弧形面,实现与伸缩杆42的配合连接,当解锁块53挤压或释放第一锁紧块521时,多个第二锁紧块522沿伸缩杆42的径向同时移动以锁紧或释放伸缩杆42。
100.可选地,第一固定块523的顶面与壳体51顶壁固定连接,第二固定块524的底面与壳体51底壁固定连接。保证第二锁紧块522在滑动的过程中,只能沿伸缩杆42的径向移动,实现锁紧或释放伸缩杆42。
101.可选地,第一固定块523和第二固定块524选用同一结构件。第一方面可保证第一固定块523和第二固定块524的结构大小完全相等,将第二锁紧块522连接在第一固定块523和第二固定块524之间时,第二锁紧块522可位于壳体51的中心位置,使得伸缩杆42在锁紧器5内受力均匀,在锁紧器5处于锁紧状态时,锁紧器5可锁紧伸缩杆42;第二方面,在生产制造的过程中只需制造一款结构件即可,有效降低生产成本,提高生产效率;第三方面,第一固定块523和第二固定块524朝向彼此的一面可设置为平行面,并对径向移动的第二锁紧块522提供导向。
102.本发明的第二锁紧块522与第一固定块523和第二固定块524的配合方式也不局限于上述滑动连接的方式,在其他的一些示例中,如图3所示,锁紧块52还包括第一固定块523
和第二固定块524,第一固定块523的顶面连接壳体51顶壁,第二固定块524的底面连接壳体51底壁,第二锁紧块522的上下两端分别固定连接第一固定块523和第二固定块524,解锁块53挤压或释放第一锁紧块521时,改变第二锁紧块522和伸缩杆42之间的静摩擦力。第一固定块523和第二固定块524用于限定第二锁紧块522的移动方向,确保解锁块53和弹性件54推动第一锁紧块521上下移动时,可改变第二锁紧块522和伸缩杆42之间的静摩擦力,实现对伸缩杆42的锁紧和释放。
103.当需要锁紧伸缩杆42时,壳体51一侧的第二通道511出液,第一锁紧块521在弹性件54的作用下向下移动,推动轴向固定的第二锁紧块522朝着伸缩杆42径向移动,使第二锁紧块522与伸缩杆42之间的静摩擦力增大,当第二锁紧块522和伸缩杆42产生的静摩擦力大于缸体41的输出力,实现对伸缩杆42的锁紧,缸体41可相对于锁紧器5上下移动;当解锁伸缩杆42时,壳体51一侧的第二通道511进液,解锁块53在液压的驱动下克服弹性件54的作用力向上移动,并推动第一锁紧块521向上移动,使第一锁紧块521与第二锁紧块522之间的压力减小,第二锁紧块522与伸缩杆42之间的静摩擦力也减小,实现对伸缩杆42的解锁。
104.可选地,当第二锁紧块522的上下两端分别固定连接第一固定块523和第二固定块524时,第二锁紧块522包括多个,第二锁紧块522的形状与上述的第二锁紧块522的形状相同,多个第二锁紧块522沿伸缩杆42的径向间隔设置且位于第一固定块523和第二固定块524之间,解锁块53挤压或释放第一锁紧块521时,同时改变多个第二锁紧块522和伸缩杆42之间的静摩擦力。
105.当然,当第二锁紧块522的上下两端分别固定连接第一固定块523和第二固定块524时,第二锁紧块522的数量不限于上述的多个,第二锁紧块522也可以是一个,当第二锁紧块522为一个时,第二锁紧块522的形状为中部贯通的楔形柱,第二锁紧块522套接在伸缩杆42上,解锁块53挤压或释放第一锁紧块521时,改变第二锁紧块522和伸缩杆42之间的静摩擦力。
106.可选地,第一固定块523的壁厚小于第二锁紧块522的壁厚。使得第一固定块523与壳体51之间留有一定的空间,用于布设弹性件54,保证解锁块53释放第一锁紧块521时,第一锁紧块521可锁紧在伸缩杆42上。
107.可选地,第二固定块524的壁厚小于第二锁紧块522的壁厚。使得第二固定块524与壳体51之间留有一定的空间,用于布设解锁块53,通过弹性件54、锁紧块52和解锁块53的配合,完成对伸缩杆42的锁紧和释放。
108.可选地,第一固定块523、第二固定块524和第二锁紧块522的内侧面在同一平面上且均与伸缩杆42配合。使得第一固定块523与壳体51之间留有一定的空间,第二固定块524与壳体51之间也留有一定的空间。
109.可选地,解锁块53一侧抵接在第二固定块524上,解锁块53的另一侧抵接在壳体51的内壁上。第二固定块524和壳体51配合可限定解锁块53的移动方向,保证解锁块53在既定的路线内移动,完成挤压第一锁紧块521的动作。
110.在本发明的一些实施例中,如图4所示,多连杆机构3和锁紧器5的其中一个设有配合槽55,多连杆机构3和锁紧器5的其中另一个设有支撑块3311,支撑块3311活动地设在配合槽55中。通过支撑块3311和配合槽55配合实现多连杆机构3和锁紧器5之间的活动连接,多连杆机构3还用于限定锁紧器5的位置,当悬架模块100处于悬挂模式,锁紧器5锁紧在伸
缩杆42上时,锁紧器5的一端可抵接在多连杆机构3上,确保伸缩杆42位置固定,缸体41可带动车体200上下移动。
111.可选地,配合槽55沿平行于锁紧器5的外表面的方向延伸开设的同时沿锁紧器5的轴向延伸开设,使得支撑块3311始终滑动连接在配合槽55中。实现锁紧器5与多连杆机构3之间的可活动连接,当行走机构2行驶在颠簸的路面上时,行走机构2将受到的力通过多连杆机构3传递至锁紧器5和伸缩杆42上,而通过缸体41的伸缩运动可控制车体200保持水平,实现减震的效果。
112.在本发明的一些实施例中,如图4所示,多连杆机构3包括第一连杆31、第二连杆32和第三连杆33,第一连杆31的两端分别与行走机构2和悬臂架1转动连接,第一连杆31上可转动地设有第二连杆32,第二连杆32上可转动地设有第三连杆33,第三连杆33上设有向上凸出的支撑块3311。通过第一连杆31实现行走机构2和悬臂架1的活动连接,第三连杆33通过第二连杆32转动连接在第一连杆31上,第三连杆33可起到支撑锁紧器5的作用,当锁紧器5锁紧在伸缩杆42上时,锁紧器5的一端通过配合槽55抵接在多连杆机构3的支撑块3311上,确保伸缩杆42位置固定,缸体41可带动车体200上下移动。
113.可选地,支撑块3311朝向配合槽55的方向横截面逐渐减小,支撑块3311的顶面为球面。一方面减少支撑块3311与配合槽55的接触面积,确保支撑块3311在配合槽55内滑动顺畅;另一方面保证支撑块3311的顶面不会划伤配合槽55,延长支撑块3311和配合槽55的使用寿命。
114.可选地,如图4所示,锁紧器5的底部开设有配合槽55,配合槽55具有朝下敞开的槽口。支撑块3311的顶面通过槽口配合在配合槽55内,实现锁紧器5与多连杆机构3之间的可活动连接。
115.在本发明的一些实施例中,如图4所示,多连杆机构3还包括第四连杆34,第四连杆34的两端分别与行走机构2和悬臂架1转动连接,第四连杆34和第一连杆31平行设置且长度相等,锁紧器5设在第一连杆31和第四连杆34之间。使得悬臂架1在移动的过程中,支撑部12靠近多连杆机构3的一侧面始终与行走机构2的侧面平行,也就是保证悬臂架1带动车体200在竖直方向上进行上下位移,在移动的过程中车体200不会出现倾斜的状况,提高车体200在上下位移过程中的稳定性。
116.可选地,第四连杆34与行走机构2的转动轴心记为第一旋转点,第一连杆31与行走机构2的转动轴心记为第二旋转点,第四连杆34与悬臂架1的转动轴心记为第三旋转点,第一连杆31与悬臂架1的转动轴心记为第四旋转点,其中第一旋转点和第二旋转点之间的连线与第三旋转点和第四旋转点之间的连线平行且长度相等。即第一连杆31、第四连杆34、行走机构2和悬臂架1共同组成平行四边形连杆结构,保证悬臂架1带动车体200在竖直方向上进行上下位移时移动稳定。
117.在本发明的描述中,限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。
118.可选地,如图4所示,第三连杆33具有第一端331、第二端332和第三端333,第一端331、第二端332和第三端333呈三角形布置,第一端331上凸出形成支撑块3311,支撑块3311连接在配合槽55中,第二端332与第二连杆32的一端转动连接,第三端333与悬臂架1转动连接。保证行走机构2在竖直方向上的上下位移能够转化成多连杆机构3在竖直方向上位移效
果,进而减小悬臂架1的位移幅度,配合上悬架模块100的悬挂模式,进一步保证行走装置1000在行走过程中平稳移动,提高行走装置1000的地形适应能力,保持车体200的平衡,并起到减震的作用。
119.可选地,本技术的悬架模块100还连接有控制阀、蓄能器等装置,当行走的底面较平稳上下起伏的幅度较小时,可通过多连杆机构3和连接的控制阀、蓄能器等装置实现减震缓冲,提高行走装置1000的车体200在不同负载下的适应性,以保持车体200的平衡,保证行走装置1000能平稳地行驶。
120.可选地,如图5和图6所示,悬架模块100上设置有两组多连杆机构3,两组多连杆机构3以行走机构2竖向的中线为对称线对称连接在行走机构2上,保证两组多连杆机构3对称设置在调平机构4的两侧,使得行走机构2受力均匀,并增加悬臂架1、行走机构2和锁紧器5之间的连接稳定性。
121.可选地,缸体41和伸缩杆42通过气压驱动和/或液压驱动形成相对运动。确保锁紧器5锁紧伸缩杆42时,缸体41可相对于锁紧器5运动,锁紧器5释放伸缩杆42,伸缩杆42可相对于锁紧器5运动,从而实现对行走装置1000的悬挂、支撑或调平。
122.在一些具体的示例中,缸体41和伸缩杆42通过气压驱动和液压驱动形成相对运动。也就是说,缸体41可采用气液复合缸,通过气压驱动和液压驱动配合使用,可不用或少用蓄能器,实现减震缓冲的效果。
123.在另一些具体的示例中,缸体41和伸缩杆42通过气压驱动形成相对运动。也就是说,缸体41采用气压缸,如图7所示,缸体41上开设有上述的第一通道411,第一通道411与缸体41内部连通,通过第一通道411完成进气或出气,从而实现缸体41和伸缩杆42之间的相对伸缩移动,且采用气压驱动时空气来源方便、成本低,用后可直接将空气排出,无污染。
124.在其他具体的示例中,缸体41和伸缩杆42通过液压驱动形成相对运动。也就是说,缸体41采用液压缸,采用液压驱动响应速度快,在驱动的过程中还可进一步对缸体41和伸缩杆42进行润滑,保证缸体41和伸缩杆42在相对运动时移动顺畅,更好地实现对行走装置1000进行悬挂、支撑或调平。
125.可选地,如图4所示,伸缩杆42远离缸体41的一侧设有支撑脚421,支撑脚421沿伸缩杆42的径向方向向外延伸设置。在悬架模块100调整为支撑模式或调平模式时,支撑脚421用于增加伸缩杆42与地面的接触面积,使得伸缩杆42稳定地支撑在地面上,保证行走装置1000在停止后位置稳定,提高行走装置1000在工作时的作业精度。
126.有利地,支撑脚421为盘状结构,且支撑脚421的直径远大于伸缩杆42的直径。进一步增加伸缩杆42与地面的接触面积,提高伸缩杆42的支撑稳定性。
127.下面参考说明书附图描述本发明实施例的行走装置1000。
128.根据本发明实施例的一种行走装置1000,如图12所示,包括车体200和悬架模块100。
129.其中,悬架模块100为前述的悬架模块100,悬架模块100与连接车体200相连。
130.由上述结构可知,本发明实施例的行走装置1000,通过将前述的悬架模块100连接在行走装置1000的车体200上,在行走装置1000行走的过程中,悬架模块100可保证行走装置1000在凹凸不平的道路上平稳行走,在行走装置1000停止行走开始工作时,悬架模块100还可支撑行走装置1000,使得行走装置1000在工作过程中位置稳定,且工作面保持水平,提
高作业精度,降低作业时的倾覆风险。
131.可选地,行走装置1000还包括底盘本体(图中为示出),悬架模块100的悬臂架1连接在底盘本体上,底盘本体连接在车体200上。也就是说,悬架模块100的悬臂架1通过底盘本体与车体200相连。
132.可选地,如图13和图14所示,行走装置1000上设置有多个悬架模块100,多个悬架模块100分别设置在车体200的底部,在行走装置1000行走的过程中,每个悬架模块100均可根据行走机构2的行走路径调节车体200升降和行车姿态,保证行走装置1000能够运动平稳以及适应建筑工地复杂的地形。
133.可选地,如图15所示,行走装置1000还包括转向组件300,转向组件300设置在悬臂架1上,用于带动行走机构2转向,也就是改变行走装置1000的行走方向,可以实现行走装置1000在狭窄空间平面内沿任一方向平移移动的能力,有利于实现多角度转向。
134.可选地,如图15所示,转向组件300包括第一安装支座310、转动传动件320和转动驱动件330。
135.其中,转动驱动件330设置在第一安装支座310上,第一安装支座310用于支撑转动驱动件330,使得转动驱动件330在工作的过程中位置稳定。
136.转动驱动件330的输出端连接转动传动件320,转动驱动件330用于驱动转动驱动件330转动。
137.转动传动件320固定连接在悬臂架1上,转动传动件320转动的过程中可带动悬臂架1一起转动,进而带动行走机构2转向。
138.可选地,转动驱动件330可选用关节力矩电机。关节力矩电机能实现低转速大力矩的输出,相比于常规的长型的电机和减速机的组合,减少了转动驱动件330的安装空间,提高行走装置1000的空间利用率。
139.可选地,转动传动件320可选用齿轮传动,转动传动件320包括第一齿轮和第二齿轮(图中未示出)。第一齿轮固定连接在悬臂架1上,第二齿轮固定连接转动驱动件330的输出轴,第一齿轮和第二齿轮相互啮合,通过转动驱动件330的正反转,可驱动行走机构2朝不同的方向转动。
140.可选地,如图16所示,行走装置1000还包括第二安装支座400、第三安装支座500和多个减震件600。其中,第一安装支座310和第二安装支座400之间设置有多个减震件600,第三安装支座500和第二安装支座400之间也设置有多个减震件600,减震件600主要起缓冲吸震的作用,以保证行走装置1000能够平稳地行驶。
141.可选地,减震件600可选用橡胶材质制成。保证减震件600具有良好的减震效果,有效发挥其自身作用。
142.本技术的行走装置1000可以是机器人,也可以是工程车辆、大型设备或agv小车。在工程车辆或大型设备上使用时锁紧器5的结构可选用机械式,提高可靠性和安全性。
143.在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
144.下面结合说明书附图描述本发明的具体实施例中悬架模块100和行走装置1000的具体结构。本发明的实施例可以为前述的多个技术方案进行组合后的所有实施例,而不局限于下述具体实施例,这些都落在本发明的保护范围内。
145.实施例1
146.一种悬架模块100,如图1所示,包括悬臂架1、行走机构2、多连杆机构3、调平机构4和锁紧器5。
147.其中,悬臂架1用于连接行走装置1000的车体200。
148.多连杆机构3的一端与行走机构2转动连接,多连杆机构3的另一端与悬臂架1转动连接。
149.如图1所示,调平机构4包括缸体41和伸缩杆42,伸缩杆42设在缸体41中,伸缩杆42能相对缸体41伸缩移动,缸体41的顶部与悬臂架1连接。
150.锁紧器5与多连杆机构3活动连接,锁紧器5套在伸缩杆42的外侧,且锁紧器5相对于伸缩杆42具有锁紧状态和释放状态。
151.在锁紧状态时,锁紧器5锁紧在伸缩杆42上,缸体41可相对于锁紧器5运动。
152.在释放状态时,锁紧器5释放伸缩杆42,伸缩杆42可相对于锁紧器5运动。
153.实施例2
154.一种悬架模块100,与实施例1不同的是,在实施例1的基础上,如图3所示,锁紧器5包括壳体51、锁紧块52、解锁块53、弹性件54,壳体51中套接有伸缩杆42,伸缩杆42与壳体51之间形成有空腔,空腔内布设有可相对滑动的锁紧块52和解锁块53。解锁块53释放锁紧块52时,锁紧块52锁紧在伸缩杆42上;解锁块53挤压锁紧块52时,锁紧块52释放伸缩杆42。
155.锁紧块52包括第一锁紧块521、第二锁紧块522、第一固定块523和第二固定块524,弹性件54的一端连接壳体51内壁,弹性件54的另一端连接第一锁紧块521,第一锁紧块521和第二锁紧块522朝向彼此的一面形成斜面,弹性件54用于驱动第一锁紧块521与第二锁紧块522压紧配合。解锁块53为液压驱动。
156.第一固定块523的顶面连接壳体51顶壁,第二固定块524的底面连接壳体51底壁,第二锁紧块522的上下两端滑动连接在第一固定块523和第二固定块524之间,解锁块53挤压或释放第一锁紧块521时,第二锁紧块522沿伸缩杆42的径向移动以锁紧或释放伸缩杆42。
157.实施例3
158.一种悬架模块100,与实施例1不同的是,在实施例1的基础上,如图3所示,锁紧器5包括壳体51、锁紧块52、解锁块53、弹性件54,壳体51中套接有伸缩杆42,伸缩杆42与壳体51之间形成有空腔,空腔内布设有可相对滑动的锁紧块52和解锁块53。解锁块53释放锁紧块52时,锁紧块52锁紧在伸缩杆42上;解锁块53挤压锁紧块52时,锁紧块52释放伸缩杆42。
159.锁紧块52包括第一锁紧块521、第二锁紧块522、第一固定块523和第二固定块524,弹性件54的一端连接壳体51内壁,弹性件54的另一端连接第一锁紧块521,第一锁紧块521和第二锁紧块522朝向彼此的一面形成斜面,弹性件54用于驱动第一锁紧块521与第二锁紧块522压紧配合。解锁块53为液压驱动。
160.第一固定块523的顶面连接壳体51顶壁,第二固定块524的底面连接壳体51底壁,第二锁紧块522的上下两端分别固定连接第一固定块523和第二固定块524,解锁块53挤压或释放第一锁紧块521时,改变第二锁紧块522和伸缩杆42之间的静摩擦力。
161.实施例4
162.一种悬架模块100,与实施例1不同的是,在实施例1的基础上,如图4所示,多连杆机构3包括第一连杆31、第二连杆32、第三连杆33和第四连杆34,第一连杆31的两端分别与
行走机构2和悬臂架1转动连接,第一连杆31上可转动地设有第二连杆32,第二连杆32上可转动地设有第三连杆33,第三连杆33具有第一端331、第二端332和第三端333,第一端331、第二端332和第三端333呈三角形布置,第一端331上凸出形成支撑块3311,支撑块3311朝向配合槽55的方向横截面逐渐减小,支撑块3311的顶面为弧形面。
163.第四连杆34的两端分别与行走机构2和悬臂架1转动连接,第四连杆34和第一连杆31平行设置且长度相等,锁紧器5设在第一连杆31和第四连杆34之间。
164.锁紧器5的底部开设有配合槽55,配合槽55具有朝下敞开的槽口,支撑块3311连接在配合槽55中,第二端332与第二连杆32的一端转动连接,第三端333与悬臂架1转动连接。
165.实施例5
166.一种行走装置1000,如图12所示,包括车体200和悬架模块100。
167.其中,悬架模块100为实施例1的悬架模块100,悬架模块100与车体200相连。
168.下面参考说明书附图详细描述本发明实施例的悬架模块100的悬挂模式。
169.需要说明的是,本技术悬架模块100的悬挂模式、支撑模式和调平模式是相互独立的,悬挂模式可在行走装置1000行走的过程中使用,支撑模式和调平模式均可在行走装置1000停止移动使用。
170.在行走装置1000准备行走前,首先保证伸缩杆42的底部与地面隔开一定距离,然后控制第二通道511出液,第一锁紧块521在弹性件54的作用下向下移动,推动轴向固定的第二锁紧块522朝着伸缩杆42径向移动,使第二锁紧块522与伸缩杆42之间的静摩擦力增大,当第二锁紧块522和伸缩杆42产生的静摩擦力大于缸体41的输出力,实现对伸缩杆42的锁紧(锁紧器5锁紧伸缩杆42时,第一锁紧块521和第二锁紧块522之间的相对位置关系可参见图7)。
171.在行走装置1000行走的过程中,若遇到凹凸不平的地面但上下起伏的幅度较小时,行走机构2通过多连杆机构3相对于悬臂架1上下移动,保证悬臂架1的位置不变,达到减震的效果,提高行走装置1000在行走过程中的稳定性,保证行走装置1000运动平稳。
172.在行走装置1000行走的过程中,若遇到凹凸不平的地面且上下起伏的幅度较大时,通过缸体41一侧的第一通道411进液,由于此时伸缩杆42处于锁紧状态,控制缸体41相对于伸缩杆42向上移动时,缸体41带动车体200上升;控制缸体41相对于伸缩杆42向下移动时,缸体41带动车体200下降,从而根据不同的路况调节车体200的升降和行车姿态,实现对车体200的悬挂(悬架模块100处于悬挂模式时,缸体41和锁紧器5之间的相对位置关系可参见图9)。
173.通过上述对缸体41的压力和位置控制,可根据不同路况调节车体200升降和行车姿态,当地面凹凸不平但上下起伏的幅度较小无需调整姿态时,还可通过连接的控制阀、蓄能器等装置实现减震缓冲,提高行走装置1000的车体200在不同负载下的适应性,以保证行走装置1000能平稳地行驶。
174.下面参考说明书附图详细描述本发明实施例的悬架模块100的支撑模式。
175.当行走装置1000停止移动,首先保证锁紧器5锁紧在伸缩杆42上。
176.随后,通过第一通道411出液,将缸体41落在锁紧器5的顶部,以使车体200的重心下移,且缸体41会推动锁紧器5向下移动,保证锁紧器5的一端抵接在多连杆机构3上。
177.然后,通过壳体51一侧的第二通道511进液,解锁块53在压力驱动下克服弹性件54
的作用力向上移动,使第一锁紧块521与第二锁紧块522之间的压力减小,第二锁紧块522与伸缩杆42之间的静摩擦力也降低,实现对伸缩杆42的释放(锁紧器5处于释放状态时,第一锁紧块521和第二锁紧块522之间的相对位置关系可参见图8)。
178.最后,通过缸体41一侧的第一通道411进液,当缸体41内部的压力到达一定值时,由于车体200的重量远大于伸缩杆42的重量,此时可推动伸缩杆42向下移动,伸缩杆42上的支撑脚421触地将行走机构2和车体200抬离地面,车体200的高度达到预设要求后停止动作,再将锁紧器5锁紧,完成对车体200的支撑(悬架模块100处于支撑模式时,缸体41和伸缩杆42之间的相对位置关系可参见图10),有效提升行走装置1000上的执行机构作业时的稳定性,提高作业精度。
179.下面描述本发明实施例的悬架模块100的调平模式。
180.当行走装置1000停止移动,悬架模块100处于支撑模式时,可观察车体200整体的水平度,当水平度未达到标准时,分别将锁紧器5调整至释放状态,缸体41一侧的第一通道411进液或出液,分别调整各个伸缩杆42的伸出量,进而调整车体200的倾角,直到行走装置1000的车体200水平度达到允许范围内,伸缩杆42停止调整,实现对车体200的调平,此时可再次使得各个锁紧器5锁紧伸缩杆42,行走装置1000上的执行机构可进入作业状态,保证本技术的悬架模块100可应用于精度要求较高的行走装置1000中,例如瓷砖铺贴机器人或抹平机器人等。
181.综上所述,本技术的悬架模块100在不同工况下,利用同一调平机构4、锁紧器5和供液系统6实现主动悬挂、底盘支撑和调平功能。有效简化了结构,减少了执行元件的数量,且控制简单可靠。
182.在本发明的描述中,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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
183.根据本发明实施例的悬架模板及具有其的行走装置1000的其他构成例如行走机构2和供液系统6的驱动过程以及工作原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
184.在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
185.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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