一種全向底盤結構及室內服務機器人的制作方法

本實用新型涉及一種底盤，更具體的涉及一種全向底盤結構及室內服務機器人。

背景技術：

隨著科學技術的不斷發展，服務機器人作為一種智能化機械設備越來越受到人們的關注，并已廣泛應用到維修、運輸、清洗、救援、監護、餐飲等各個領域。就其結構而言，它主要是由運動模塊，控制模塊，檢測裝置和主體等構成，而其中運動模塊中的機器人底盤作為實現機器人移動的關鍵機構更是人們研究的重點。目前，常見的機器人底盤按驅動方式可分為輪式、履帶式、腿式和跳躍式等，相比之下，輪式以其構造簡單，易于控制，承載能力大，運動靈活等諸多優點應用最多。但是縱觀市面上的三輪、四輪、多輪等機器人底盤，往往存在著結構簡單，平穩性和適應能力差，平穩性和適應能力好而結構復雜，體型笨重，不夠靈活等諸多問題。因此，開發設計一種結構緊湊，動作靈活，反應速度快，適應能力強的機器人底盤結構用于更好的滿足機器人的行進需求已經是勢在必行。

技術實現要素：

本實用新型要解決的問題是針對以上不足，提供一種結構緊湊，動作靈活，傳動效率高，反應速度快，適應能力強的全向機器人底盤結構和應用了上述全向底盤的室內服務機器人。

本實用新型采用的技術方案如下：一種全向機器人底盤結構，它包括底座、驅動裝置、萬向輪，驅動裝置設置在底座上，所述的驅動裝置包括撐板和安裝在所述撐板上的兩組驅動電機和兩組驅動輪，所述兩組驅動電機和兩組驅動輪分別各自成鏡像對稱設置，所述萬向輪固定設置在底座下。

具體的，所述驅動裝置中設有兩組鏈輪和兩組編碼器，所述兩組鏈輪分別連接驅動電機和驅動輪，所述兩組編碼器各自成鏡像對稱設置，兩組編碼器分別連接兩組驅動輪的傳動軸，用于確定機器人的地面路線軌跡并精確知道輪子位置及轉動角度。

具體的，所述底座中間設有通孔且通孔前后兩端設有連接件，連接件上設有長孔，所述驅動裝置設置在通孔內，所述驅動裝置的撐板前后兩端設有轉軸，前后轉軸穿過對應位置連接件上的長孔連接驅動裝置和底座。

具體的，所述萬向輪為多個，并沿底座下部邊緣呈放射狀均勻分布，通過螺釘連接固定設置在底座上。

本實用新型所述的全向底盤結構還能應用于室內服務機器人，所述的全向底盤結構位于機器人主體下面。

本實用新型的優點在于：

1.本實用新型提供的全向底盤制造簡單，結構緊湊，動作靈活，傳動效率高，適應能力強，能很好的適應左右和上下不平整的地面，其中驅動裝置整體對稱,質量分布均勻,驅動輪大小恰當,重心低, 可以充分利用自重增大與地面摩擦力；此外，質心布置在兩輪中心線的中點,將轉動慣量優化到最小,使底盤擺動旋轉時更加靈敏。

2.本實用新型底座和驅動裝置為前后連接，前后轉軸穿過驅動輪中心線且垂直，這樣遇到左右不平的地面，前后轉軸能在連接件的長孔中上下移動，驅動輪快速調整為一高一低，與地面自適應，且在此過程中重心移動位置最小，極大的增加了輪子的調整速度和回復速度，來適應高低不平的路面。

3.本實用新型底座采用多個萬向輪，移動平穩靈活，穩定性強。

4.本實用新型提供的全向底盤結構應用于室內服務機器人，其具有結構緊湊，動作靈活，傳動效率高，反應速度快，適應能力強等優點。

【附圖說明】

圖1 為本實用新型全向底盤結構的俯視圖。

圖2 為本實用新型全向底盤結構的仰視圖。

圖3 為本實用新型驅動裝置結構示意圖。

圖4 為本實用新型底座結構示意圖。

圖5 為本實用新型連接件與轉軸連接局部示意圖。

【具體實施方式】

為了更充分理解本實用新型的技術內容，下面結合附圖通過具體實施例對本實用新型技術方案進行進一步介紹和說明。以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。

如圖1-5所示，本實用新型提供的一種全向機器人底盤結構，它包括底座1、驅動裝置、萬向輪2、底座1中間帶有通孔13且通孔13前后兩端設有連接件14，連接件14上設有長孔，驅動裝置設置于通孔13內，所述的驅動裝置包括撐板3、驅動電機4、電機減速器5、電機固定架6、驅動輪7、傳動軸8、編碼器9、鏈輪10、撐板3是一個中間帶卡槽的四邊形結構，前后兩端設有穿過驅動輪7中心線的轉軸11，前后轉軸11位于連接件14的長孔內且能在連接件14的長孔內上下移動，這樣的好處是當機器人遇到高低不平的地面，驅動輪7快速調整為一高一低，與地面自適應，且在此過程中重心移動位置最小，極大的增加了驅動輪7的調整速度和回復速度。所述兩組驅動電機4和兩組驅動輪7安裝在所述撐板3上并分別各自成鏡像對稱設置，這樣設置不僅使得全向機器人底盤結構緊湊，并且傳動效率高。

其中，驅動電機4前端接有電機減速器5，電機減速器5通過驅動軸12連接鏈輪10從而連接驅動輪7，驅動電機4和電機減速器5通過電機固定架6固定在撐板3上。

兩組所述驅動輪7的傳動軸8一端分別連接有編碼器9，兩組編碼器9各自成鏡像對稱設置，編碼器9固定放置在撐板3的卡槽中，用于確定機器人的地面路線軌跡并精確知道輪子位置及轉動角度。

萬向輪2通過螺釘連接固定設置在底座1下，并沿底座下部邊緣呈放射狀均勻分布，大大增加了機器人底盤的靈活性和穩定性。

本實用新型所述的全向底盤結構還能應用于室內服務機器人，所述全向底盤結構設置于機器人主體的下方，該全向底盤結構結構緊湊，傳動效率高，從而使得室內服務機器人靈活穩定，易于控制，反應速度快，適應能力強。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本構思的前提下，還可以做出若干改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。