本發(fā)明屬于移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種懸掛系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

懸掛系統(tǒng)是移動(dòng)機(jī)器人底盤平臺(tái)的重要組成部分，直接影響到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的操作穩(wěn)定性和安全性，往往作為評價(jià)移動(dòng)機(jī)器人性能的好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。目前應(yīng)用最廣的懸掛系統(tǒng)，其參數(shù)兼顧移動(dòng)機(jī)器人所有性能而確定的折中值，在車速、載荷和路面情況變化較大時(shí)很難滿足高的性能要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種簡單、可靠、穩(wěn)定性高的懸掛系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種懸掛系統(tǒng)，包括底盤、連接模塊、動(dòng)力模塊、減振器和麥克納姆輪，連接模塊包括平行設(shè)置的上連接臂和下連接臂，上連接臂的一端和下連接臂的一端與底盤活動(dòng)連接，上連接臂的另一端和下連接臂的另一端與側(cè)連接件相連，減振器兩端分別與底盤和連接模塊活動(dòng)相連，動(dòng)力模塊的軸端穿過側(cè)連接件與麥克納姆輪相連。

優(yōu)選地，所述減振器的一端與底盤活動(dòng)連接，減振器的另一端與下連接臂活動(dòng)相連；動(dòng)力模塊包括電機(jī)，電機(jī)軸穿過底盤側(cè)梁與主動(dòng)輪相連，主動(dòng)輪通過同步帶與從動(dòng)輪相連，從動(dòng)輪通過萬向節(jié)與麥克納姆輪相連。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪平行布置且通過同步帶連接。

優(yōu)選地，所述減振器的一端與底盤活動(dòng)連接，減振器的另一端與下連接臂活動(dòng)相連；動(dòng)力模塊包括電機(jī)，電機(jī)穿過底盤與主動(dòng)錐齒輪相連，主動(dòng)錐齒輪與從動(dòng)錐齒輪相互配合，從動(dòng)錐齒輪通過萬向節(jié)與麥克納姆輪相連。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪互相垂直布置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)錐齒輪與從動(dòng)錐齒輪緊密嚙合。

優(yōu)選地，所述減振器的一端與底盤活動(dòng)連接，減振器的另一端與側(cè)連接件活動(dòng)連接；上連接臂包括第一上連接臂和第二上連接臂，下連接臂包括第一下連接臂和第二下連接臂；動(dòng)力模塊包括電機(jī)，電機(jī)安裝在側(cè)連接件上，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過側(cè)連接件與麥克納姆輪相連；減振器一端與底盤活動(dòng)連接，減振器的另一端與側(cè)連接件活動(dòng)連接。

優(yōu)選地，所述第一上連接臂與第二上連接臂為平行布置，第一下連接臂與第二下連接臂為平行布置；第一上連接臂、第二上連接臂、第一下連接臂和第二下連接臂可以一起繞著底盤上下運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述底盤的端部與上連接臂和下連接臂相連的部分向上傾斜。

優(yōu)選地，所述連接模塊中的上連接臂與下連接臂可以繞著底盤上下運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述側(cè)連接件中間通孔內(nèi)安裝有軸承，動(dòng)力模塊的軸端穿過軸承再通過聯(lián)軸器與麥克納姆輪相連。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明所提供的懸掛系統(tǒng)采用運(yùn)動(dòng)模塊連接底盤和麥克納姆輪，減振效果好，底盤前后端上揚(yáng)，增大了前后輪的軸距。

2、本發(fā)明所提供的懸掛系統(tǒng)在底盤上對稱布置，各自可以獨(dú)立工作，制動(dòng)或者運(yùn)行，使工作狀況更穩(wěn)定高效。

3、本發(fā)明所提供的懸掛系統(tǒng)可節(jié)省開發(fā)周期，通用性較好，有效地避免了專一性的使用功能，提升了本產(chǎn)品的競爭力。

4、本發(fā)明所提供的懸掛系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的底盤、動(dòng)力模塊、連接模塊、避振器和麥克納姆輪為有機(jī)結(jié)合的相對獨(dú)立單元，可極大減少移動(dòng)機(jī)器人本身的故障率并縮短后期使用過程中維修、維護(hù)和保養(yǎng)的時(shí)間，間接地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和部分資金的支出。

5、本發(fā)明所提供的懸掛系統(tǒng)為模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在懸掛系統(tǒng)需要更換時(shí)高效、快速，能滿足不同場合的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中懸掛系統(tǒng)的主視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中萬向節(jié)的主視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一中萬向節(jié)的俯視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例二中懸掛系統(tǒng)的主視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例二中懸掛系統(tǒng)的俯視圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例二中懸掛系統(tǒng)的剖視圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例三中懸掛系統(tǒng)的主視圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例三中懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

實(shí)施例一

如圖1和圖2所示，懸掛系統(tǒng)包括底盤1、連接模塊2、動(dòng)力模塊3、減振器4和麥克納姆輪5，連接模塊2包括平行設(shè)置的上連接臂201和下連接臂202，上連接臂201的一端和下連接臂202的一端與底盤1活動(dòng)連接，上連接臂201的另一端和下連接臂202的另一端與側(cè)連接件203相連，減振器4兩端分別與底盤1和連接模塊2活動(dòng)相連，動(dòng)力模塊3的軸端穿過側(cè)連接件203與麥克納姆輪5相連。

側(cè)連接件203與底盤1相對應(yīng)的面平行，側(cè)連接件203與底盤1和上連接臂201與下連接臂202組成平行四邊形結(jié)構(gòu)，側(cè)連接件203中間通孔內(nèi)安裝有軸承，動(dòng)力模塊3的軸端穿過軸承再通過聯(lián)軸器與麥克納姆輪5相連。

連接模塊2中的上連接臂201與下連接臂202可以繞著底盤1上下運(yùn)動(dòng)，在上連接臂201和下連接臂202上下運(yùn)動(dòng)的過程中，減振器4中的彈簧在一定范圍內(nèi)壓縮和伸長運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到減振的效果。

在本實(shí)施例中減振器4的一端與底盤1活動(dòng)連接，減振器4的另一端與下連接臂202活動(dòng)連接。

動(dòng)力模塊3包括電機(jī)3101，電機(jī)3101的機(jī)身與底盤1固定連接，電機(jī)3101的轉(zhuǎn)軸穿過底盤1的側(cè)板與主動(dòng)輪3102相連，主動(dòng)輪3102通過同步帶與從動(dòng)輪3103相連，從動(dòng)輪3103與穿過底盤1的側(cè)板與懸掛連接器205相連，懸掛連接器205與萬向節(jié)204活動(dòng)連接。

側(cè)連接件203的中部通孔內(nèi)安裝有軸承，萬向節(jié)204穿過軸承與麥克納姆輪5相連。

電機(jī)3101轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪3102轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪3102轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中通過同步帶帶動(dòng)從動(dòng)輪3103轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪3103再通過萬向節(jié)204驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪5轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)電機(jī)3101的不同轉(zhuǎn)速，麥克納姆輪5能實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)。與普通車輪相比，麥克納姆輪5可實(shí)現(xiàn)平移運(yùn)動(dòng)。

主動(dòng)輪3102與從動(dòng)輪3103的輪面互相平行，對應(yīng)輪面在同一平面上。主動(dòng)輪3102與從動(dòng)輪3103通過同步帶連接,電機(jī)3101轉(zhuǎn)動(dòng)過程中同步帶運(yùn)動(dòng)無振動(dòng)現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)，快速的傳動(dòng)。

如圖3和圖4所示，萬向節(jié)為現(xiàn)有技術(shù)，是常用的一種中間傳動(dòng)的裝置，將動(dòng)力模塊3中的運(yùn)動(dòng)傳遞到麥克納姆輪5。

實(shí)施例二

如圖5和圖7所示，本實(shí)施例中懸掛系統(tǒng)與圖1所示的實(shí)施例一相比，不同之處在于本實(shí)施例中的動(dòng)力模塊3包括電機(jī)3201，電機(jī)3201穿過底盤1與主動(dòng)錐齒輪3202相連，主動(dòng)錐齒輪3202與從動(dòng)錐齒輪3203相互配合，從動(dòng)錐齒輪3203通過萬向節(jié)204與麥克納姆輪5相連。電機(jī)3201驅(qū)動(dòng)主動(dòng)錐齒輪3202轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)錐齒輪3202轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)從動(dòng)錐齒輪3203轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)錐齒輪3203通過萬向節(jié)204驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪5轉(zhuǎn)動(dòng)。

主動(dòng)錐齒輪3202和從動(dòng)錐齒輪3203互相垂直布置，電機(jī)3201驅(qū)動(dòng)主動(dòng)錐齒輪3202轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)錐齒輪3202與從動(dòng)錐齒輪3203緊密嚙合。

相較于上述實(shí)施例的帶傳動(dòng)，錐齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于傳動(dòng)精確度高，傳動(dòng)過程中能夠根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)制動(dòng)，控制方便、準(zhǔn)確，具有良好、可靠的可操控性。

實(shí)施例三

如圖8和圖9所示，本實(shí)施例中懸掛系統(tǒng)與圖1所示的實(shí)施例一相比，不同之處在于本實(shí)施例中的減振器4的一端與底盤1活動(dòng)連接，減振器4的另一端與側(cè)連接件203活動(dòng)連接；上連接臂201包括第一上連接臂2301和第二上連接臂2302，下連接臂202包括第一下連接臂2303和第二下連接臂2304；動(dòng)力模塊3包括電機(jī)3301，電機(jī)3301安裝在側(cè)連接件203上，電機(jī)3301位于第一下連接臂2303與第二下連接臂2304之間。

電機(jī)3301的轉(zhuǎn)軸穿過側(cè)連接件203通過聯(lián)軸器與麥克納姆輪5相連；減振器4一端與底盤1活動(dòng)連接，減振器4的另一端與側(cè)連接件203活動(dòng)連接。

第一上連接臂2301的一端和第二上連接臂2302的一端與底盤1的上部活動(dòng)連接，第一上連接臂2301的另一端與側(cè)連接件203的上部活動(dòng)連接；第二上連接臂2302的另一端與側(cè)連接件203的下部活動(dòng)連接；第一下連接臂2303的一端和第二下連接臂2304的一端與底盤1的下部活動(dòng)連接，第一下連接臂2303的另一端和第二下連接臂2304的另一端與側(cè)連接件203活動(dòng)連接。

第一上連接臂2301與第二上連接臂2302為平行布置，第一下連接臂2303與第二下連接臂2304為平行布置；第一上連接臂2301、第二上連接臂2302、第一下連接臂2303和第二下連接臂2304可以一起繞著底盤1上下運(yùn)動(dòng)。

電機(jī)3301周圍安裝有防護(hù)裝置，在運(yùn)動(dòng)過程中可以避免電機(jī)3301的損壞。

底盤1的兩端部與上連接臂201和下連接臂202相連的部分向上傾斜，其側(cè)面類似于凹形結(jié)構(gòu)，向上傾斜的兩端部增大了懸掛系統(tǒng)前后麥克納姆輪5的軸距，增加了平行四邊形結(jié)構(gòu)擺動(dòng)的角度以及側(cè)連接件203和麥克納姆輪5的擺動(dòng)幅度，可以有效地避免運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的沖擊，增加了底盤前后的緩沖使運(yùn)動(dòng)更加的平穩(wěn)。

本實(shí)施例中電機(jī)3301與麥克納姆輪5通過聯(lián)軸器直接連接，避免了傳動(dòng)過程中動(dòng)力的損耗，使傳動(dòng)更加方便、快捷且更加精準(zhǔn)，也更容易操控。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。