申请/专利权人：北京云迹科技股份有限公司

申请日：2019-03-29

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN109866566B

主分类号：B60G11/27

分类号：B60G11/27

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.03.18#著录事项变更;2019.07.05#实质审查的生效;2019.06.11#公开

摘要：本申请公开了一种悬挂机构、移动底盘和机器人。所述悬挂机构包括第一铰接座、第二铰接座、拐臂和基于形变的恒力输出件；第一铰接座和第二铰接座均固定在移动底盘的底板上端面，恒力输出件的第一端铰接在第一铰接座上，恒力输出件的第二端铰接在拐臂的第一端，拐臂的拐点位置铰接在第二铰接座，拐臂的第二端固定在轮毂电机包括的固定座上。本申请解决相关技术中底盘过沟槽时发生打滑的技术问题。

主权项：1.一种悬挂机构，其特征在于，包括：第一铰接座、第二铰接座、拐臂和基于形变的恒力输出件；所述第一铰接座和所述第二铰接座均固定在移动底盘的底板上端面，所述恒力输出件的第一端铰接在所述第一铰接座上，所述恒力输出件的第二端铰接在所述拐臂的第一端，所述拐臂的拐点位置铰接在所述第二铰接座，所述拐臂的第二端固定在轮毂电机包括的固定座上；所述拐臂第一端用于铰接所述恒力输出件的铰接位置至所述拐点位置的连线与所述拐臂第二端用于固定在所述轮毂电机包括的固定座上的位置至所述拐点位置的连线之间的夹角角度大于90°且小于等于135°，在轮毂电机过沟槽时，轮毂电机受重力和恒力输出件通过拐臂传递的压力，轮毂电机当下运动，再当轮毂电机接触沟槽下部时，受轮毂电机与拐臂的位置影响，恒力输出件的形变量产生变化，但是，由于恒力输出件通过拐臂传递给轮毂电机的作业力较为恒定，因此，无论轮毂电机的位置发生何种改变，轮毂电机均可以通过本悬挂机构给予一个较为恒定的抓地力，进而减小了轮毂电机在沟槽中打滑的风险；在所述轮毂电机的行进方向上所述第一铰接座位于所述第二铰接座的前方。

全文数据：悬挂机构、移动底盘和机器人技术领域本申请涉及机械技术领域，具体而言，涉及一种悬挂机构、移动底盘和机器人。背景技术悬挂机构是机器人的底盘底部与车轮之间的一切传力连接装置的总称，其功能是传递作用在底盘底部与车轮之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给底盘或机器人本体的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证机器人平顺移动。目前，现有的机器人底盘很多采用拉簧悬挂机构连接驱动轮，但是由于机器人底盘拉簧悬挂机构的结构特点，在机器人进行过沟槽时，导致机器人经常发生打滑的问题，甚至导致机器人无法移动。针对相关技术中底盘过沟槽时发生打滑的问题，目前尚未提出有效的解决方案。发明内容本申请的主要目的在于提供一种悬挂机构、移动底盘和机器人，以解决相关技术中底盘过沟槽时发生打滑的问题。为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种悬挂机构。根据本申请的悬挂机构包括：第一铰接座、第二铰接座、拐臂和基于形变的恒力输出件；第一铰接座和第二铰接座均固定在移动底盘的底板上端面，恒力输出件的第一端铰接在第一铰接座上，恒力输出件的第二端铰接在拐臂的第一端，拐臂的拐点位置铰接在第二铰接座，拐臂的第二端固定在轮毂电机包括的固定座上可选地，拐臂第一端用于铰接恒力输出件的铰接位置至拐点位置的连线与拐臂第二端用于固定在轮毂电机包括的固定座上的位置至拐点位置的连线之间的夹角为钝角。可选地，拐臂第一端用于铰接恒力输出件的铰接位置至拐点位置的连线与拐臂第二端用于固定在轮毂电机包括的固定座上的位置至拐点位置的连线之间的夹角角度大于90°且小于等于135°。可选地，拐臂的形状为L形或C形。可选地，拐臂包括第一转轴和两个对称设置的拐臂板，第一转轴的两端分别连接在两个拐臂板的第一端，恒力输出件的第二端铰接在第一转轴上，每个拐臂的拐点位置分别铰接在第二铰接座上，每个拐臂的第二端均固定在轮毂电机包括的固定座上。可选地，拐臂还包括连接座，连接座包括大端部和设置在大端部上的小端部，小端部的两侧分别与两个拐臂板的第二端固定，大端部固定在轮毂电机包括的固定座上。可选地，恒力输出件包括气动弹簧；气动弹簧的压力缸与第一铰接座铰接，气动弹簧包括的活塞杆与第一转轴铰接；两个拐臂板的第一端均设有对应压力缸的弧形开口，以使压力缸在第一铰接座上旋转时，压力缸与每个拐臂板之间均存在间隙。可选地，在轮毂电机的行进方向上第一铰接座位于第二铰接座的前方。第二方面，本申请还提供一种移动底盘，包括底板、轮毂电机和上述的悬挂机构；第一铰接座和第二铰接座均固定底板上端面；拐臂固定在轮毂电机包括的固定座上。第三方面，本申请还提供一种机器人，包括上述的移动底盘。在本申请实施例中，提供一种悬挂机构，通过设置：第一铰接座、第二铰接座、拐臂和基于形变的恒力输出件；第一铰接座和第二铰接座均固定在移动底盘的底板上端面，恒力输出件的第一端铰接在第一铰接座上，恒力输出件的第二端铰接在拐臂的第一端，拐臂的拐点位置铰接在第二铰接座，拐臂的第二端固定在轮毂电机包括的固定座上。这样，在轮毂电机过沟槽时，受沟槽影响轮毂电机的位置会发生改变，使恒力输出件的形变量产生变化，但是无论轮毂电机的位置发生何种改变恒力输出件通过拐臂会始终给予轮毂电机一个较为恒定的抓地力，使得轮毂电机始终得到与平面上行驶相同的抓地力，减小了轮毂电机在沟槽中打滑的风险。从而解决相关技术中底盘过沟槽时发生打滑的问题。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例提供的一种悬挂机构的结构示意图；图2是根据本申请实施例提供的一种悬挂机构的主视图。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“卡接”、“套装”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。如图1和图2所示，本申请实施例涉及一种悬挂机构，该悬挂机构包括：第一铰接座1、第二铰接座2、拐臂3和基于形变的恒力输出件4例如，气动弹簧；第一铰接座1和第二铰接座2均固定在移动底盘的底板上端面，恒力输出件4的第一端铰接在第一铰接座1上，恒力输出件4的第二端铰接在拐臂3的第一端，拐臂3的拐点位置铰接在第二铰接座2，拐臂3的第二端固定在轮毂电机5包括的固定座51上。其中，恒力输出件4可以始终对拐臂3输出较为恒定的力，并通过拐臂3和第二铰接座2的配合，向轮毂电机5传递压力，使得轮毂电机5具有一个较为恒定的压力，由于可以形变，因此，可以起到对轮毂电机5行进过程进行减震等作用。在本申请实施例提供的悬挂机构中，在轮毂电机5过沟槽时，轮毂电机5受重力和恒力输出件4通过拐臂3传递的压力，轮毂电机5当下运动，再当轮毂电机5接触沟槽下部时，受轮毂电机5与拐臂3的位置影响，恒力输出件4的形变量产生变化例如，气动弹簧的压缩量，但是，由于恒力输出件4通过拐臂3传递给轮毂电机5的作业力较为恒定，因此，无论轮毂电机5的位置发生何种改变，轮毂电机5均可以通过本悬挂机构给予一个较为恒定的抓地力，进而减小了轮毂电机5在沟槽中打滑的风险，且本悬挂机构结构简单、体积小，易装配和拆卸。可选地，恒力输出件4包括气动弹簧。如图2所示，可选地，拐臂3第一端用于铰接恒力输出件4的铰接位置至拐点位置的连线T1与拐臂3第二端用于固定在轮毂电机5包括的固定座51上的位置至拐点位置的连线T2之间的夹角θ为钝角。具体的，该拐臂3采用上述结构，便于恒力输出件4的安装设置，也便于恒力输出件4通过拐臂3向轮毂电机5输出力矩。可选地，拐臂3第一端用于铰接恒力输出件4的铰接位置至拐点位置的连线T1与拐臂3第二端用于固定在轮毂电机5包括的固定座51上的位置至拐点位置的连线T2之间的夹角θ角度大于90°且小于等于135°。例如，夹角θ可以是120°。如图1和图2所示，可选地，拐臂3的形状为L形或C形。具体的，拐臂3的形状采用L形或C形，可以使得拐臂3的结构更为简单。需要说明的是，第一铰接座1可以包括第一基座11和连接在第一基座11上的第三转轴12，恒力输出件4的第一端与第三转轴12连接，第二铰接座2包括第二基座21和连接在第二基座21上的第二转轴22，拐臂3的拐点位置与第二转轴22连接，另外，由于拐臂3设置的形状，第二基座21上设置有用于对拐臂3的旋转角度进行限位的限位部23。如图1所示，可选地，拐臂3包括第一转轴31和两个对称设置的拐臂板32，第一转轴31的两端分别连接在两个拐臂板32的第一端，恒力输出件4的第二端铰接在第一转轴31上，每个拐臂3的拐点位置分别铰接在第二铰接座2上，每个拐臂3的第二端均固定在轮毂电机5包括的固定座51上。具体的，拐臂3还包括多个连接杆33，通过连接杆33将两个拐臂板32连接在一起，拐臂3采用上述结构，可以较大的减轻整体重量，且也更加易于加工。如图1所示，可选地，拐臂3还包括连接座34，连接座34包括大端部341和设置在大端部341上的小端部342，小端部342的两侧分别与两个拐臂板32的第二端固定，大端部341固定在轮毂电机5包括的固定座51上。具体的，该连接座34的截面形状为T形，其包括大端部341和一体式设置在大端部341上的小端部342，两个拐臂板32夹持在小端部342的两侧，且两个拐臂板32固定在小端部342上，而大端部341用于与轮毂电机5包括的固定座51连接。如图1所示，可选地，恒力输出件4包括气动弹簧；气动弹簧的压力缸41与第一铰接座1铰接，气动弹簧包括的活塞杆42与第一转轴31铰接；两个拐臂板32的第一端均设有对应压力缸41的弧形开口321，以使压力缸41在第一铰接座1上旋转时，压力缸41与每个拐臂板32之间均存在间隙。具体的，当恒力输出件4是气动弹簧时，气动弹簧的压力缸41与第一铰接座1铰接，气动弹簧包括的活塞杆42与第一转轴31铰接，这样设置，使得气动弹簧的压力缸41远离拐臂板32，但是在气动弹簧在第一铰接座1上旋转时，尤其是气动弹簧压缩量变小，更长的活塞杆42伸出压力缸41时，压力缸41会靠近拐臂板32，这样，拐臂板32可能会对压力缸41造成干涉，因此，可以在拐臂板32的第一端均设有对应压力缸41的弧形开口321，以避免拐臂板32会对压力缸41造成干涉，使得压力缸41与每个拐臂板32之间始终均存在间隙。可选地，在轮毂电机5的行进方向上第一铰接座1位于第二铰接座2的前方。具体的，第一铰接座1和第二铰接座2的设置位置，应保证轮毂电机5的行进方向，由轮毂电机5本体向第一铰接座1和第二铰接座2的方向行进，从而避免轮毂电机5在行进过程中，由于触碰物体直接对拐臂3造成冲击，降低了轮毂电机5过坎能力。基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种移动底盘，包括底板、轮毂电机5和上述的悬挂机构；第一铰接座1和第二铰接座2均固定底板上端面；拐臂3固定在轮毂电机5包括的固定座51上。在本申请实施例提供的移动底盘中，通过上述的悬挂机构，可以起到对轮毂电机5行进过程进行减震等作用，而且，在轮毂电机5过沟槽时，轮毂电机5受重力和恒力输出件4通过拐臂3传递的压力，轮毂电机5当下运动，再当轮毂电机5接触沟槽下部时，受轮毂电机5与拐臂3的位置影响，恒力输出件4的形变量产生变化例如，气动弹簧的压缩量，但是，由于恒力输出件4通过拐臂3传递给轮毂电机5的作业力较为恒定，因此，无论轮毂电机5的位置发生何种改变，轮毂电机5均可以通过本悬挂机构给予一个较为恒定的抓地力，进而减小了移动底盘在过沟槽中打滑的风险。基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种机器人，包括上述的移动底盘。在本申请实施例提供的机器人中，通过上述的移动底盘，可以减小了机器人在过沟槽中打滑的风险。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

权利要求：1.一种悬挂机构，其特征在于，包括：第一铰接座、第二铰接座、拐臂和基于形变的恒力输出件；所述第一铰接座和所述第二铰接座均固定在移动底盘的底板上端面，所述恒力输出件的第一端铰接在所述第一铰接座上，所述恒力输出件的第二端铰接在所述拐臂的第一端，所述拐臂的拐点位置铰接在所述第二铰接座，所述拐臂的第二端固定在轮毂电机包括的固定座上。2.根据权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述拐臂第一端用于铰接所述恒力输出件的铰接位置至所述拐点位置的连线与所述拐臂第二端用于固定在所述轮毂电机包括的固定座上的位置至所述拐点位置的连线之间的夹角为钝角。3.根据权利要求2所述的悬挂机构，其特征在于，所述拐臂第一端用于铰接所述恒力输出件的铰接位置至所述拐点位置的连线与所述拐臂第二端用于固定在所述轮毂电机包括的固定座上的位置至所述拐点位置的连线之间的夹角角度大于90°且小于等于135°。4.根据权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述拐臂的形状为L形或C形。5.根据权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，所述拐臂包括第一转轴和两个对称设置的拐臂板，所述第一转轴的两端分别连接在两个所述拐臂板的第一端，所述恒力输出件的第二端铰接在所述第一转轴上，每个所述拐臂的拐点位置分别铰接在所述第二铰接座上，每个所述拐臂的第二端均固定在所述轮毂电机包括的固定座上。6.根据权利要求5所述的悬挂机构，其特征在于，所述拐臂还包括连接座，所述连接座包括大端部和设置在大端部上的小端部，所述小端部的两侧分别与两个所述拐臂板的第二端固定，所述大端部固定在所述轮毂电机包括的固定座上。7.根据权利要求5所述的悬挂机构，其特征在于，所述恒力输出件包括气动弹簧；所述气动弹簧的压力缸与所述第一铰接座铰接，所述气动弹簧包括的活塞杆与第一转轴铰接；两个所述拐臂板的第一端均设有对应所述压力缸的弧形开口，以使所述压力缸在所述第一铰接座上旋转时，所述压力缸与每个所述拐臂板之间均存在间隙。8.根据权利要求1所述的悬挂机构，其特征在于，在所述轮毂电机的行进方向上所述第一铰接座位于所述第二铰接座的前方。9.一种移动底盘，其特征在于，所述移动底盘包括底板、轮毂电机和如权利要求1-8任一项所述的悬挂机构；所述第一铰接座和所述第二铰接座均固定所述底板上端面；所述拐臂固定在所述轮毂电机包括的固定座上。10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求9所述的移动底盘。

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