一種六輪機(jī)器人底盤和機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)屬于用于兩個(gè)或多個(gè)彈性懸掛車輪的互連系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，屬于IPC分類體系的B60G 21/00分類號(hào)，特別是涉及多種六輪機(jī)器人底盤和一種應(yīng)用了上述底盤的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于解決機(jī)器人的越障或者是爬樓梯問題，一般大家會(huì)采用以下幾種做法:1、足輪代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輪子實(shí)現(xiàn)大幅提高越野能力的做法，國(guó)外有些研究型機(jī)器人、和偵查類機(jī)器人在使用這種方法。雖然這種結(jié)構(gòu)越野能力強(qiáng)，但運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性較差，即平時(shí)行進(jìn)時(shí)設(shè)備抖動(dòng)太大；2，采用行星輪代替?zhèn)鹘y(tǒng)輪子的辦法實(shí)現(xiàn)輪子在樓梯上的翻轉(zhuǎn)，目前部分爬樓梯輪椅，星際探測(cè)車在使用這種方法，這種方法避免了以上方法帶來的震動(dòng)問題，但零件復(fù)雜，生產(chǎn)難度太大，所以一般在簡(jiǎn)化工藝后用在了簡(jiǎn)易的推車上，但實(shí)用設(shè)備中很少見到；3，較為常見、在實(shí)用中使用較多的辦法還是采用履帶式結(jié)構(gòu)的底盤實(shí)現(xiàn)對(duì)樓梯型地面的攀爬。這是目前常見的成本與性能曲線最完美匯合的一種方案，所以各類防爆機(jī)器人上大量使用。一旦環(huán)境內(nèi)的雜物比較多，如石塊草棍等存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生卡入履帶內(nèi)的現(xiàn)象，造成影響驅(qū)動(dòng)力或卡死的現(xiàn)象。
[0003]例如，中國(guó)專利CN204184489U(授權(quán)公告日:2015.03.04)，一種小型地面移動(dòng)機(jī)器人的底盤結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械本體結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，機(jī)械本體機(jī)構(gòu)有前行走腿、中間行走腿、后行走腿、平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)和車身組成；前行走腿和中間行走腿均與平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)連接，后行走腿和平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)均與車身連接；前行走腿分為相同的兩組，每組前行走腿由行星輪系傳動(dòng)模塊、前行走腿支架、行走輪、行走輪支架和直流減速電機(jī)組成；其中，行走輪與行走輪支架連接，行走輪支架、行星輪系轉(zhuǎn)動(dòng)模塊和直流電動(dòng)機(jī)均與前行走腿支架連接，前行走腿支架與平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)連接；中間行走腿分為相同的兩組，每組中間行走腿由普通車輪、中間行走腿支架)、行走輪、行走輪支架和直流減速電機(jī)組成；其中，行走輪與行走輪支架連接，直流電動(dòng)機(jī)與普通車輪連接，普通車輪和行走輪支架均與中間行走腿支架連接，中間行走腿支架與平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)連接；后行走腿分為相同的兩組，每組后行走腿由行星輪系傳動(dòng)模塊、后行走腿支架、行走輪、行走輪支架和直流減速電機(jī)組成；其中，行走輪與行走輪支架連接，行走輪支架、行星輪系轉(zhuǎn)動(dòng)模塊和直流電動(dòng)機(jī)均與后行走腿支架連接，后行走腿支架與車身連接；車身由車架、車廂、底蓋和兩臺(tái)相同的蝸輪蝸桿減速電機(jī)組成，車廂與車架連接，底蓋與車廂連接，蝸輪蝸桿減速電機(jī)固定在車架上，且蝸輪蝸桿減速電機(jī)分別通過后行走腿支架與后行走腿連接；平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)由平行四邊形機(jī)架、中間機(jī)架和四臺(tái)相同的蝸輪蝸桿減速電機(jī)組成，四臺(tái)蝸輪蝸桿減速電機(jī)固定在平行四邊形機(jī)架上，且與前行走腿相對(duì)應(yīng)的兩臺(tái)蝸輪蝸桿減速電機(jī)分別通過前行走腿支架與前行走腿接，與中間行走腿相對(duì)應(yīng)的兩臺(tái)蝸輪蝸桿減速電機(jī)分別通過中間行走腿支架與中間行走腿連接，平行四邊形機(jī)架通過中間機(jī)架與車身連接；行星輪系傳動(dòng)模塊由車輪、齒輪系和行星輪系支架組成，齒輪系通過行星輪系支架固定后與車輪連接，齒輪系與直流電動(dòng)機(jī)連接。該機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)就采用了行星輪來實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪的驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜ο
[0004]中國(guó)專利CN 103029539A(公開日2013.4.10)公開了一種被動(dòng)自適應(yīng)六輪全地形移動(dòng)機(jī)器人，左、右前平行四邊形搖臂，后平行四邊形搖臂和主車體四個(gè)部分，其連接方式為:兩個(gè)前平行四邊形搖臂分別與主車體前面的兩個(gè)L形支撐板鉸接，后平行四邊形搖臂與主車體后面的L形支撐板鉸接。但是該機(jī)器人仍然是基于三輪車結(jié)構(gòu)為主體的六輪車結(jié)構(gòu)，每對(duì)車輪仍然是通過平行四邊形的搖臂結(jié)構(gòu)安裝在三輪車的車輪位置，如果遇到較小的障礙物，每對(duì)車輪中的一個(gè)抬起之后，另一個(gè)會(huì)相對(duì)的下降，不會(huì)對(duì)整車的穩(wěn)定構(gòu)成太大的影響。但是，如果遇到較大的障礙物，這個(gè)障礙物有可能同時(shí)將每一對(duì)車輪的兩個(gè)車輪都抬起來的，將會(huì)使兩個(gè)車輪、連接兩個(gè)車輪的平行四邊形搖臂機(jī)構(gòu)、以及機(jī)器人的安裝該對(duì)車輪的部分都抬高，機(jī)器人的底盤也會(huì)因此而發(fā)生傾斜。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性也會(huì)因此而受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供六輪機(jī)器人底盤和應(yīng)用了上述六輪機(jī)器人底盤的機(jī)器人，該底盤可以利用連接車輪的各個(gè)杠桿之間的相互關(guān)聯(lián)，減少車輛行駛過程中遇到阻礙后的車輛震動(dòng)，提高車輛的越野能力。
[0006]—種六輪機(jī)器人底盤，包括底盤本體、第一側(cè)懸掛裝置和第二側(cè)懸掛裝置，第一側(cè)懸掛裝置和第二側(cè)懸掛裝置間隔的設(shè)置在底盤本體上，
[0007]第一側(cè)懸掛裝置和第二側(cè)懸掛裝置分別設(shè)置有3個(gè)車輪，每個(gè)側(cè)懸掛裝置的其中2個(gè)車輪分別設(shè)置在第一杠桿兩端，每個(gè)側(cè)懸掛裝置的另一個(gè)車輪也至少通過第二杠桿與第一杠桿連接，第二杠桿的一端與第一杠桿的中部平面鉸接，第二杠桿的中部平面鉸接在底盤本體上。
[0008]由于每一側(cè)的側(cè)懸掛裝置中各個(gè)車輪是相互關(guān)聯(lián)的，所以可以降低每個(gè)車輪變化對(duì)于車輛重心的高度變化的影響。而且也可以再保證任何一個(gè)車輪遇到障礙物而提高的時(shí)候，任何一個(gè)其他的車輪都不會(huì)因此而懸空，可以保證永遠(yuǎn)都有足夠數(shù)量的車輪著地，所以可以提高車輛的越野能力。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案，其附加技術(shù)特征在于:
[0010]第一側(cè)懸掛裝置的第二杠桿具有水平中間部甲、第一下延部，水平中間部甲與底盤本體通過平面鉸接的方式連接，第一下延部與水平中間部甲固定連接，
[0011]第一下延部的末端與桿甲的中部平面鉸接，桿甲的一端安裝有車輪，桿甲的另一端與桿乙平面鉸接，桿乙與桿甲平面鉸接的一端或桿甲與桿乙平面鉸接的一端安裝有車輪，桿乙的另一端安裝有車輪，
[0012]桿乙的中部與桿丙的一端平面鉸接，桿丙的另一端與水平中間部甲的另一端平面鉸接；
[0013]第二側(cè)懸掛裝置的第二杠桿具有水平中間部乙、第二下延部，水平中間部乙與底盤本體通過平面鉸接的方式連接，第二下延部與水平中間部乙固定連接，
[0014]第二下延部的末端與桿丁的中部平面鉸接，桿丁的一端安裝有車輪，桿丁的另一端與桿戊平面鉸接，桿戊與桿丁平面鉸接的一端或桿丁與桿戊平面鉸接的一端安裝有車輪，桿戊的另一端安裝有車輪，
[0015]桿戊的中部與桿己的一端平面鉸接，桿己的另一端與水平中間部乙的另一端平面鉸接。由于桿甲、乙相互關(guān)聯(lián)，桿丁、戊相互關(guān)聯(lián)，同時(shí)又一起對(duì)底盤本體進(jìn)行作用，所以在運(yùn)行過程中底盤本體更加穩(wěn)定。
[0016]優(yōu)選的技術(shù)方案，其附加技術(shù)特征在于:
[0017]第一側(cè)懸掛裝置的第二杠桿具有水平中間部甲、桿午，水平中間部甲與底盤本體通過平面鉸接的方式連接，桿午的上端與水平中間部甲平面鉸接，桿午的下端與桿甲的中部平面鉸接，
[0018]桿甲的一端與桿辛的一端平面鉸接，桿辛的另一端安裝有第一滑塊機(jī)構(gòu)，桿甲的另一端與桿乙平面鉸接，桿乙與桿甲平面鉸接的一端或桿甲與桿乙平面鉸接的一端安裝有第二滑塊機(jī)構(gòu)，桿乙的另一端與桿壬的一端平面鉸接，桿壬的另一端安裝有第三滑塊機(jī)構(gòu)，桿乙的中部與桿丙的一端平面鉸接，桿丙的另一端與水平中間部甲的另一端平面鉸接；
[0019]第二側(cè)懸掛裝置的第二杠桿具有水平中間部乙、桿申，水平中間部乙與底盤本體通過平面鉸接的方式連接，桿申的上端與水平中間部乙平面鉸接，桿申的下端與桿丁的中部平面鉸接，
[0020]桿丁的一端與桿癸的一端平面鉸接，桿癸的另一端安裝有第一滑塊機(jī)構(gòu)，桿丁的另一端與桿戊平面鉸接，桿戊與桿丁平面鉸接的一端或桿丁與桿戊平面鉸接的一端安裝有第二滑塊機(jī)構(gòu)，桿戊的另一端與桿丑的一端平面鉸接，桿丑的另一端安裝有第三滑塊機(jī)構(gòu)，桿戊的中部與桿己的一端平面鉸接，桿己的另一端與水平中間部乙的另一端平面鉸接，
[0021]桿辛的一端、桿乙與桿甲平面鉸接的一端或桿甲與桿乙平面鉸接的一端、桿壬的另一端、桿癸的一端、桿戊與桿丁平面鉸接的一端或桿丁與桿戊平面鉸接的一端、桿丑的另一端均與一滑塊平面鉸接，各個(gè)滑塊滑動(dòng)設(shè)置在與豎直面成傾斜設(shè)置的滑軌內(nèi)，且各個(gè)滑軌互相平行。
[0022]由于各個(gè)滑塊結(jié)構(gòu)處于同一直線上，所以底盤本體的密封較容易實(shí)現(xiàn)。而且，各個(gè)滑軌可以調(diào)整為各種角度，在爬坡或越野時(shí)滑塊會(huì)產(chǎn)生向上或向下的分力，所以，合理運(yùn)用會(huì)提升底盤本體的越野能力。
[0023]優(yōu)選的技術(shù)方案，其附加技術(shù)特征在于:
[0024]第一側(cè)懸掛裝置的第二杠桿具有水平中間部甲、第一下延部和第二下延部，水平中間部甲與底盤本體通過平面鉸接的方式連接，第一下延部與水平中間部甲固定連接，第二下延部與水平中間部甲固定連接；第二下延部的末端安裝有車輪，第一下延部的末端與桿丁的中部平面鉸接，桿丁的兩端分別安裝有車輪；
[0025]第二側(cè)懸掛裝置的第二杠桿具有水平中間部乙、第三下延部和第四下延部，水平中間部乙與底盤本體通過平面鉸接的方式連接，第三下延部與水平中間部乙固定連接，第四下延部與水平中間部乙固定連接；第四下延部的末端安裝有車輪，第一下延部的末端與桿戊的中部平面鉸接，桿戊的兩端分別安裝有車輪。
[0026]通過兩重的杠桿機(jī)構(gòu)，可以降低車輛在跨越障礙物時(shí)的單側(cè)的車輪經(jīng)過兩級(jí)衰減，從而降低車輛重心的變化幅度。
[0027]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，其附加技術(shù)特征在于:第一側(cè)懸掛裝置的第二杠桿的一端通過五自由度連接的方式與桿寅連接，桿寅通