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一种驱动轮悬挂减振机构、无人搬运车底盘及无人搬运车的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

一种驱动轮悬挂减振机构、无人搬运车底盘及无人搬运车的制作方法

1.本发明涉及机器人减振技术领域,具体涉及一种驱动轮悬挂减振机构、无人搬运车底盘及无人搬运车。


背景技术:

2.无人搬运车(automated guided vehicles,简称agv),又名自动导航车、激光导航车,随着技术的发展,agv的应用越来越广泛,但随之而来的就是在不同的使用场景下,其对底盘的振动形式不同,现有的agv底盘悬挂减振结构难以满足多场景的使用要求。
3.针对这一缺陷,人们做了一些改进的尝试:
4.如,公开号为cn108099532a的中国发明专利申请公开文献,公开了一种机器人行走机构的被动轮悬挂系统,包括底盘架、轴承架、被动轮,所述的被动轮的转轴套接在轴承架内,所述的轴承架通过悬挂机构跟底盘架相连;所述的悬挂机构由两组“x”型升降机构以及分别连接两组“x”型升降机构四个端部的四根连杆构成,所述的“x”型升降机构两侧各设有一减震弹簧,所述的减震弹簧两端分别连接两侧的两根连杆,所述的悬挂机构的两组x”型升降机构一侧分别跟轴承架底部和底盘架表面铰接,另一端分别跟轴承架底部和底盘架表面滑动连接;
5.又如,公开号为cn206884646u的中国实用新型专利文献,公开了一种带有悬挂装置的移动机器人底盘。其包括底座、两驱动装置和两悬挂装置,底座的底部有四个万向从动轮、顶部设有两容置槽;两驱动装置穿设于两容置槽,驱动装置具有驱动轮,驱动轮的最低点低于万向从动轮的最低点;悬挂装置具有悬挂组件,悬挂组件包括第一连接元件和导向元件,第一连接元件的首端连接于驱动装置的底部,导向元件依次穿设于第一连接元件的尾端和底座,导向元件的首端套设有弹性元件、尾端伸出底座的底部并与固定于底座底部的连接座球铰连接;弹性元件的首端固定、尾端压设于第一连接元件的尾端,弹性元件处于压缩状态;
6.再如,公开号为cn208602592u的中国实用新型专利文献,公开了一种用于agv小车的驱动轮悬挂减震机构,悬挂减震安装板上表面固定连接有滑块固定板,滑块固定板靠近驱动轮的一侧安装有多个滑块,悬挂减震安装板上安装有2个导杆,导杆上从上至下依次设置有防松螺母、第一弹簧限位垫、矩形弹簧、第二弹簧限位垫、弹簧固定座。悬架结构采用直线导轨配合减震弹簧的结构,其结构简单紧凑,运行顺畅,减震效果好,承载能力强,提供给驱动轮的附着力较大,对复杂路面的适应性好;
7.上述方案,虽然在一定程度上解决了适应复杂路面的情况,但是在结构上占用空间较大,会占用较大的底层空间,使得agv的内部空间无法进一步拓展,导致底盘通用化较差;同时,在遇到多种不同减振需求情况下,如负载和越障两种场景同时存在,现有的减振结构还较难以适应这些需求。


技术实现要素:

8.鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种结构简单、通用性好、适应场景广泛的驱动轮悬挂减振机构,以及包含这一驱动轮悬挂减振机构的无人搬运车底盘及无人搬运车。
9.为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
10.一种驱动轮悬挂减振机构,所述减振机构包括:
11.连接板,所述连接板用于连接驱动轮的轮轴,所述连接板上设有安装孔;
12.导柱,所述导柱插设在安装孔上,所述连接板可沿导柱上下滑动;
13.安装板,用于连接无人搬运车的底板,所述安装板套设在导柱上并可沿导柱上下滑动,所述安装板位于连接板的上方;
14.所述导柱上端伸出安装板、下端伸出连接板;
15.上止挡件,所述上止挡件设置在导柱伸出安装板的一端,所述上止挡件用于阻挡安装板滑出导柱;
16.下止挡件,所述下止挡件设置在导柱伸出连接板的一端,所述下止挡件用于阻挡连接板滑出导柱;
17.上弹性件,所述上弹性件上端连接安装板的下端面、下端连接在连接板的上端面;
18.下弹性件,所述下弹性件上端连接在连接板的下端面、下端连接下止挡件。
19.采用上述结构的设置,在遇到负载场景时,
20.本发明中,进一步优选的方案为,所述上弹性件为上弹簧,所述下弹性件为下弹簧。
21.本发明中,进一步优选的方案为,所述减振机构还包括:
22.上导向件,所述上导向件套设在导柱上、且设置在上弹性件和安装板之间,所述上导向件上端与安装板连接;
23.下导向件,所述下导向件套设在导柱上、且两端分别伸出安装孔的上端和下端,所述下导向件与连接板连接;
24.所述上弹簧的上部套设在上导向件上、且上端与上导向件连接,所述下弹簧的上部套设在下导向件伸出安装孔下端的一端、且下弹簧的上端与连接板的下端面连接。
25.本发明中,进一步优选的方案为:
26.所述上导向件为上导套,所述上导套靠近安装板的一端的端面径向往外延伸出第一环片,所述环片上端连接安装板、下端连接上弹簧;
27.所述下导向件伸出安装孔上端的一端外表面径向往外延伸出第二环片,所述第二环片的上端连接上弹簧、下端与连接板连接。
28.本发明中,进一步优选的方案为,所述上止挡件为一限位螺母,所述导柱的上端设有与所述限位螺母相吻合的螺纹,所述限位螺母与导柱螺接;所述下止挡件为一止挡片,所述止挡片与导柱的下端面固定连接。
29.本发明中,进一步优选的方案为,所述连接板包括上板和下板,所述上板上设有第一凹部,所述下板上设有第二凹部,所述第一凹部与第二凹部配合形成与驱动轮轮轴相匹配的轮轴孔,所述轮轴的一端通过轮轴孔与连接板过盈配合连接。
30.本发明中,进一步优选的方案为,所述连接板套嵌在轮轴上、且通过紧固件进行连
接。
31.本发明中,进一步优选的方案为,所述导柱为两个,分别为左导柱和右导柱;所述上止挡件为两个,分别为左上止挡件和右上止挡件;所述下止挡件为两个,分别为左下止挡件和右下止挡件;所述上弹性件为两个,分别为左上弹性件和右上弹性件;所述下弹性件为两个,分别为左下弹性件和右下弹性件;所述安装孔为两个,分别为位于轮轴左右两侧的左安装孔和右安装孔;所述左导柱穿过左安装孔并与左上止挡件、左下止挡件、左上弹性件、左下弹性件和安装板配合形成左减振组件;所述右导柱穿过右安装孔并与右上止挡件、右下止挡件、右上弹性件、右下弹性件和安装板配合形成右减振组件。
32.本发明还提供一种无人搬运车底盘,所述底盘包括底板、驱动轮、以及如上所述的驱动轮悬挂减振机构。
33.本发明还提供一种无人搬运车,所述无人搬运车包括如上所述的无人搬运车底盘。
34.相较于现有技术,本发明的有益效果在于:本发明的驱动轮悬挂减振机构,结构简单、占用空间小、通用性和可靠性强,同时,本发明通过设置成上下分段的弹性件缓冲减振设置,能够适应各种不同的地形和使用场景,适用范围广泛。
附图说明
35.图1为本发明实施例1的驱动轮悬挂减振机构的结构示意图(连接有驱动轮);
36.图2为本发明实施例1的驱动轮悬挂减振机构中限位螺母、左导柱、左上导套和安装板的连接结构示意图;
37.图3为本发明实施例1的驱动轮悬挂减振机构中连接板与轮轴的连接结构示意图;
38.图4为本发明实施例4的驱动轮悬挂减振机构的结构示意图(连接有驱动轮);
39.图5为本发明实施例4的驱动轮悬挂减振机构的结构示意图(去除左侧的左上弹性件和左下弹性件后对左侧的部件的剖面图);
40.其中;1、左上止档件;2、安装板;3、左上导向件;4、左上弹性件;5、左导柱;6、左下导向件;7、左下弹性件;8、左下止档件;9、右下止档件;10、右导柱;11、右下弹性件;12、右下导向件;13、右上弹性件;14、右上导向件;15、右上止档件;16、轮轴;17、下板;18、上板;19、连接板(实施例4);20、紧固件(实施例4)。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
42.一种驱动轮悬挂减振机构,所述减振机构包括:
43.连接板,所述连接板用于连接驱动轮的轮轴,所述连接板上设有安装孔;
44.导柱,所述导柱插设在安装孔上,所述连接板可沿导柱上下滑动;
45.安装板,用于连接无人搬运车的底板,所述安装板套设在导柱上并可沿导柱上下滑动,所述安装板位于连接板的上方;
46.所述导柱上端伸出安装板、下端伸出连接板;
47.上止挡件,所述上止挡件设置在导柱伸出安装板的一端,所述上止挡件用于阻挡安装板滑出导柱;
48.下止挡件,所述下止挡件设置在导柱伸出连接板的一端,所述下止挡件用于阻挡连接板滑出导柱;
49.上弹性件,所述上弹性件上端连接安装板的下端面、下端连接在连接板的上端面;
50.下弹性件,所述下弹性件上端连接在连接板的下端面、下端连接下止挡件。
51.通过上述结构的设置,在遇到负载场景时,负载物品及车身的重量会整体向下压,这时,减振结构的下弹性件会受到较大的压力,会产生较大的压缩量,此时,上弹性件会受到一个拉力,并会产生一个恢复形变的预紧压缩力,使得减振效果更佳;在越障场景下,上弹性件会受压产生较大的压缩量,此时的下弹性件会受到一个拉力,并会产生一个恢复形变的预紧压缩力,使得减振效果更佳;综上,下弹性件会根据连接板在导柱上的上下位移而调整不同的长度,当设计预紧力足够大时,会使得始终有一个向上的力支撑连接板,避免其回程时与下止挡件发生碰撞,能有效地保护各个零部件,增加系统的可靠性。通过上述结构的设置,会使得在遇到各种不同环境、使用场景时,均会保持良好的减振效果,同时,其结构简单、占用空间小,能够使得悬挂结构的通用性和可靠性更强,能够适用不同的无人搬运车。
52.为了进一步增强和拓展减振结构的使用场景,对于上弹性件和下弹性件可以做这样的设置,将上弹性件和下弹性件选用不同的刚度,如将上弹性件的刚度为k1,所述下弹性件的刚度为k2,可以根据使用场景的需要将k1、k2设置为不同的数值,这样既能够在保证减振效果的同时,还能进一步扩大应用的场景和使用范围。
53.对于弹性件的需求,可以不做特别的限定,只要弹性件能够受力产生形变、且能够恢复形变即可,可以选用弹簧等现有的弹性件。为了对位置不同的弹性件做区分,可以通过“上”、“下”字眼来加以区分,如,所述上弹性件为上弹簧,所述下弹性件为下弹簧。
54.对于安装板套设在导柱上,本领域技术人员可以毫无疑义的知晓,安装板上必然设置有供导柱穿过的通孔。
55.对于本发明中所提到的两个部件的连接,既可以为两个部件直接连接,也可以在两个部件中增加一个第三部件,然后通过第三部件实现间接连接,如上弹性件的上端与安装板下端面连接,既可以是通过直接连接的方式,也可以通过增加一个上导向件,在该上导向件上设置一个第一环片,然后通过第一环片上表面连接安装板下端面、上弹簧上端连接第一环片的下表面,以此来实现上弹性件与安装板的间接连接。
56.本发明中,对于安装板、连接板的形状,可以不做特别的限定,可以为板状,也可以不局限于板状,只要能起到相对应得连接、安装、和连接的功能即可。
57.为了进一步提升减振机构运行的稳定性,还可以做这样的设置,所述减振机构还包括:
58.上导向件,所述上导向件套设在导柱上、且设置在上弹性件和连接板之间;
59.下导向件,所述下导向件套设在导柱上、且两端分别伸出安装孔的上端和下端;
60.所述上弹簧的上部套设在上导向件上,所述下弹簧的上部套设在下导向件伸出安装孔下端的一端。通过这样的设置,弹性件套设在导向件上,可以防止弹性件在运行过程中
产生偏转,影响其稳定性。具体的,可以例举为做如下的设置:
61.上导向件,所述上导向件套设在导柱上、且设置在上弹性件和安装板之间,所述上导向件上端与安装板连接;
62.下导向件,所述下导向件套设在导柱上、且两端分别伸出安装孔的上端和下端,所述下导向件与连接板连接;
63.所述上弹簧的上部套设在上导向件上、且上端与上导向件连接,所述下弹簧的上部套设在下导向件伸出安装孔下端的一端、且下弹簧的上端与连接板的下端面连接。
64.为了便于弹性件等部件的更换与维修,可以做这样的设置,将上止挡件与导柱设置成可拆卸连接的方式;所述上止挡件为一限位螺母,所述导柱的上端设有与所述限位螺母相吻合的螺纹,所述限位螺母与导柱螺接;通过这样的设置,在需要更换部件和维修时,可以拧开螺母,然后更换和维修相关的部件,更换和维修完毕后,再拧上螺丝。当然,对于,下止挡件,也可以设置为可拆卸连接的方式;为了增加结构的稳定性,还可以将下止档件设置成与导柱一体成型,当然一体成型的方式既可以理解为通过模具一体成型或者其他任何能够实现一体成型的方式,也可以理解为将两个部件通过焊接、融接等方式将两部件形成非常牢固、难以分离的一体结构。
65.对于弹性件的连接方式,可以为现有的各种固定连接方式,为了便于更换和维修,可以设置为可拆卸连接的方式。
66.为了提升减振结构的稳定性,可以将下止挡件设置为与导柱下端面固定连接的方式,如采用焊接或者铆接等方式,这样能够避免如螺接等可拆卸连接方式,在使用过程中产生磨损而影响连接可靠性的问题;如做这样的设置,所述下止挡件为一止挡片,所述止挡片与导柱的下端面固定连接。当然,对于止挡件,也并非限制为片状结构,只要能起到阻挡相应的部件脱离导柱即可,具体的形状可以不做限定,可以为片状、十字形、米字型、锥形、柱形等。
67.对于连接板与驱动轮轮轴的连接关系,可以不做特别限定,只要能够起到连接的关系即可,既可以为固定连接、也可以为可拆卸连接,具体的,可以例举为:所述连接板包括上板和下板,所述上板上设有第一凹部,所述下板上设有第二凹部,所述第一凹部与第二凹部配合形成与驱动轮轮轴相匹配的轮轴孔,所述轮轴的一端通过轮轴孔与连接板过盈配合连接;或者,可以例举为,所述连接板套嵌在轮轴上、且通过紧固件进行连接。
68.为了进一步提升本发明减振结构的适应性,可以做这样的设置,所述导柱为两个,分别为左导柱和右导柱;所述上止挡件为两个,分别为左上止挡件和右上止挡件;所述下止挡件为两个,分别为左下止挡件和右下止挡件;所述上弹性件为两个,分别为左上弹性件和右上弹性件;所述下弹性件为两个,分别为左下弹性件和右下弹性件;所述安装孔为两个,分别为位于轮轴左右两侧的左安装孔和右安装孔;所述左导柱穿过左安装孔并与左上止挡件、左下止挡件、左上弹性件、左下弹性件和安装板配合形成左减振组件;所述右导柱穿过右安装孔并与右上止挡件、右下止挡件、右上弹性件、右下弹性件和安装板配合形成右减振组件。通过这样的设置,相当于在驱动轮的轮轴两侧各设置一个减振结构,这样在驱动轮前后运动、碰到不同的地形时,减振效果更好。
69.本发明还提供一种无人搬运车底盘,所述底盘包括底板、驱动轮、以及如上所述的驱动轮悬挂减振机构。
70.本发明还提供一种无人搬运车,所述无人搬运车包括如上所述的无人搬运车底盘。
71.实施例1
72.结合图1-3,一种驱动轮悬挂减振机构(连接有驱动轮),所述减振机构包括:
73.连接板,所述连接板用于连接驱动轮(未标记)的轮轴16,所述连接板上设有安装孔;
74.导柱,所述导柱插设在安装孔上,所述连接板可沿导柱上下滑动;
75.安装板2,用于连接无人搬运车的底板,所述安装板套设在导柱上并可沿导柱上下滑动,所述安装板位于连接板的上方;
76.所述导柱上端伸出安装板、下端伸出连接板;
77.上止挡件,所述上止挡件设置在导柱伸出安装板的一端,所述上止挡件用于阻挡安装板滑出导柱;
78.下止挡件,所述下止挡件设置在导柱伸出连接板的一端,所述下止挡件用于阻挡连接板滑出导柱;
79.上弹性件,所述上弹性件上端连接安装板的下端面、下端连接在连接板的上端面;
80.下弹性件,所述下弹性件上端连接在连接板的下端面、下端连接下止挡件。
81.所述上弹性件的刚度为f1,所述下弹性件的刚度为f2,其中f1大于f2。
82.所述上弹性件为上弹簧,所述下弹性件为下弹簧;
83.所述减振机构还包括:
84.上导向件,所述上导向件套设在导柱上、且设置在上弹性件和安装板之间,所述上导向件上端与安装板连接;
85.下导向件,所述下导向件套设在导柱上、且两端分别伸出安装孔的上端和下端,所述下导向件与连接板连接;
86.所述上弹簧的上部套设在上导向件上、且上端与上导向件连接,所述下弹簧的上部套设在下导向件伸出安装孔下端的一端、且下弹簧的上端与连接板的下端面连接。
87.所述上导向件为上导套,所述上导套靠近安装板的一端的端面径向往外延伸出第一环片,所述环片上端连接安装板、下端连接上弹簧;
88.所述下导向件伸出安装孔上端的一端外表面径向往外延伸出第二环片,所述第二环片的上端连接上弹簧、下端与连接板连接;
89.所述上止挡件为一限位螺母,所述导柱的上端设有与所述限位螺母相吻合的螺纹,所述限位螺母与导柱螺接;所述下止挡件为一止挡片,所述止挡片与导柱的下端面固定连接;
90.所述连接板包括上板18和下板17,所述上板上设有第一凹部,所述下板上设有第二凹部,所述第一凹部与第二凹部配合形成与驱动轮轮轴相匹配的轮轴孔,所述轮轴的一端通过轮轴孔与连接板过盈配合连接;
91.所述导柱为两个,分别为左导柱5和右导柱10;所述上止挡件为两个,分别为左上止挡件1和右上止挡件15;所述下止挡件为两个,分别为左下止挡件8和右下止挡件9;所述上弹性件为两个,分别为左上弹性件4和右上弹性件13;所述下弹性件为两个,分别为左下弹性件7和右下弹性件11;所述安装孔为两个,分别为位于轮轴左右两侧的左安装孔和右安
装孔;所述上导向件为两个,分别为左上导向件3和右上导向件14;所述下导向件为两个,分别为左下导向件6和右下导向件12;所述左导柱穿过左安装孔并与左上止挡件、左下止挡件、左上导向件、左下导向件、左上弹性件、左下弹性件和安装板配合形成左减振组件;所述右导柱穿过右安装孔并与右上止挡件、右下止挡件、右上导向件、右下导向件、右上弹性件、右下弹性件和安装板配合形成右减振组件。
92.实施例2
93.一种无人搬运车底盘,所述底盘包括底板、驱动轮、以及如实施例1所述的驱动轮悬挂减振机构。
94.实施例3
95.一种无人搬运车,所述无人搬运车包括如实施例2所述的无人搬运车底盘。
96.实施例4
97.结合图4-5,一种驱动轮悬挂减振机构(连接有驱动轮),其中与实施例1不同之处在于连接板19与驱动轮的轮轴连接关系不同、以及连接板为一整体板(不同于实施例1的上板和下板的组合),本实施例的为所述连接板套嵌在轮轴上、且通过紧固件20进行连接;其余结构、部件及连接关系等均与实施例1相同。
98.实施例5
99.一种无人搬运车底盘,所述底盘包括底板、驱动轮、以及如实施例4所述的驱动轮悬挂减振机构。
100.实施例6
101.一种无人搬运车,所述无人搬运车包括如实施例5所述的无人搬运车底盘。
102.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。