本申請(qǐng)涉及智能移動(dòng)機(jī)器人，具體涉及一種用于智能移動(dòng)機(jī)器人的防止驅(qū)動(dòng)輪懸空的懸掛系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技發(fā)展，現(xiàn)代化進(jìn)程加快，人們對(duì)于擺脫簡(jiǎn)單、重復(fù)、低技術(shù)含量勞動(dòng)的需求增多，機(jī)器人逐漸走入人們生活之中來(lái)幫助完成相應(yīng)的工作。現(xiàn)在的餐飲行業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型行業(yè)，工作繁重，強(qiáng)度大，重復(fù)性高，效率低下。為了解決上述問(wèn)題，很多餐飲企業(yè)選擇用智能機(jī)器人來(lái)代替人工。目前市場(chǎng)上的送餐機(jī)器人一般設(shè)計(jì)為仿人形的機(jī)器人，機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般采用四輪或者六輪的結(jié)構(gòu)，為了解決驅(qū)動(dòng)輪懸空問(wèn)題一般是采用在驅(qū)動(dòng)輪或從動(dòng)輪上直接加減震彈簧。這種直接在輪子上加彈簧的懸掛系統(tǒng)存在著隨著地面的崎嶇不平，彈簧壓縮量變化會(huì)輪子對(duì)地面的壓力發(fā)生變化，使懸掛系統(tǒng)的減震效果弱化。直接安裝在主動(dòng)輪上的彈簧壓縮量變化會(huì)導(dǎo)致主動(dòng)輪抓地力變化，甚至打滑。安裝在從動(dòng)輪上的彈簧會(huì)減弱減震效果以及無(wú)法完全消除主動(dòng)輪懸空的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的是提供一種防止驅(qū)動(dòng)輪懸空的移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)的懸掛系統(tǒng)。

本申請(qǐng)所采用的技術(shù)方案為：

一種防止驅(qū)動(dòng)輪懸空的移動(dòng)送餐機(jī)器人底盤(pán)懸掛系統(tǒng)，包括機(jī)器人底盤(pán)底板1、前排從動(dòng)輪2、中排驅(qū)動(dòng)輪3、后排從動(dòng)輪4、驅(qū)動(dòng)輪連接臂5、從動(dòng)輪連接臂6、連接臂支撐座7、彈簧避震器8。前排從動(dòng)輪2直接固定安裝在底盤(pán)的底板1上面；中排驅(qū)動(dòng)輪3安裝在驅(qū)動(dòng)輪連接臂5的一端，驅(qū)動(dòng)輪連接臂5的另一端通過(guò)第一銷(xiāo)軸鉸接在連接臂支撐座7上；后排從動(dòng)輪4安裝在從動(dòng)輪連接臂6的一端，從動(dòng)輪連接臂6的另一端通過(guò)第二銷(xiāo)軸鉸接在連接臂支撐座7上；主動(dòng)輪連接臂5、從動(dòng)輪連接臂6分別通過(guò)第三銷(xiāo)軸、第四銷(xiāo)軸鉸接了彈簧避震器8的兩端，形成了一個(gè)帶彈簧避震器的驅(qū)動(dòng)輪和后排從動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)的懸掛系統(tǒng)；或者，后排從動(dòng)輪4直接固定安裝在底盤(pán)的底板1上，前排從動(dòng)輪2安裝在從動(dòng)輪連接臂6的一端。

進(jìn)一步地，中排驅(qū)動(dòng)輪3和后排從動(dòng)輪4承擔(dān)的機(jī)器人重力與驅(qū)動(dòng)輪連接臂5，從動(dòng)輪連接臂6的尺寸成比例關(guān)系，不受地形影響。

進(jìn)一步地，所述比例關(guān)系如下：F1*L1*sinb*L4 =F2*L2* sina*L3；F1為從動(dòng)輪所承受的支撐力，F(xiàn)2為驅(qū)動(dòng)輪所承受的支撐力，L1為第二銷(xiāo)軸的軸心到F1之間的距離，L2為第一銷(xiāo)軸的軸心到F2之間的距離，L3為第二銷(xiāo)軸軸心到第四銷(xiāo)軸軸心之間的距離，L4為第一銷(xiāo)軸的軸心到第三銷(xiāo)軸軸心之間的距離，角度a為第二銷(xiāo)軸軸心和第四銷(xiāo)軸軸心之間的連線與第四銷(xiāo)軸軸心和第三銷(xiāo)軸軸心之間的連線所夾的夾角，角度b為第一銷(xiāo)軸軸心和第三銷(xiāo)軸軸心之間的連線與第三銷(xiāo)軸軸心和第四銷(xiāo)軸軸心之間的連線所夾的夾角。

本申請(qǐng)的有益效果是，設(shè)計(jì)了一種防止驅(qū)動(dòng)輪懸空的移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)懸掛系統(tǒng)。通過(guò)用避震器鉸接驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了只用兩個(gè)避震器使得六輪機(jī)器人底盤(pán)上的四個(gè)輪子具備減震效果，提升了機(jī)器人移動(dòng)的平穩(wěn)性；同時(shí)使得中排驅(qū)動(dòng)輪和前后排從動(dòng)輪承擔(dān)的機(jī)器人重力分配比例固定，基本不受地形影響。同樣的原理可以設(shè)計(jì)為前排從動(dòng)輪2與中排驅(qū)動(dòng)輪3通過(guò)彈簧避震器鉸接，后排從動(dòng)輪4固定安裝在底盤(pán)底板1上。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1 帶有防驅(qū)動(dòng)輪架空避震系統(tǒng)的機(jī)器人底盤(pán)圖；

圖2 機(jī)器人底盤(pán)驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪布局圖；

圖3 機(jī)器人底盤(pán)側(cè)向剖視圖；

圖4 機(jī)器人底盤(pán)所承受的支撐力之間的比例關(guān)系。

具體實(shí)施方式

一種防止驅(qū)動(dòng)輪懸空的移動(dòng)送餐機(jī)器人底盤(pán)懸掛系統(tǒng)，如圖1所示（因?yàn)樵摰妆P(pán)左右對(duì)稱(chēng)，僅以一側(cè)標(biāo)號(hào)說(shuō)明），包括機(jī)器人底盤(pán)底板1、前排從動(dòng)輪2、中排驅(qū)動(dòng)輪3、后排從動(dòng)輪4、驅(qū)動(dòng)輪連接臂5、從動(dòng)輪連接臂6、連接臂支撐座7、彈簧避震器8。前排從動(dòng)輪2直接固定安裝在底盤(pán)的底板1上面；中排驅(qū)動(dòng)輪3安裝在驅(qū)動(dòng)輪連接臂5的一端，驅(qū)動(dòng)輪連接臂5的另一端通過(guò)第一銷(xiāo)軸鉸接在連接臂支撐座7上；后排從動(dòng)輪4安裝在從動(dòng)輪連接臂6的一端，從動(dòng)輪連接臂6的另一端通過(guò)第二銷(xiāo)軸鉸接在連接臂支撐座7上；主動(dòng)輪連接臂5、從動(dòng)輪連接臂6分別通過(guò)第三銷(xiāo)軸、第四銷(xiāo)軸鉸接了彈簧避震器8的兩端，形成了一個(gè)帶彈簧避震器的驅(qū)動(dòng)輪和后排從動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)的懸掛系統(tǒng)。

如圖2所示，該種懸掛系統(tǒng)安裝在一個(gè)由前排從動(dòng)輪2，后排從動(dòng)輪4和中間驅(qū)動(dòng)輪3組成的三排六個(gè)輪的機(jī)器人底盤(pán)底板1上。如圖3所示，機(jī)器人前排從動(dòng)輪2安裝在底板1上；中排驅(qū)動(dòng)輪3和后排從動(dòng)輪4通過(guò)連接臂5、6鉸接在連接臂支撐座7上；并且連接臂5、6之間鉸接避震器8。當(dāng)機(jī)器人行駛過(guò)程中，前排從動(dòng)輪2遇到障礙向上或者向下移動(dòng)時(shí)，中排驅(qū)動(dòng)輪3和后排從動(dòng)輪4通過(guò)連接臂5、6繞支撐座7上的鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)保證2、3、4 三排輪子可以同時(shí)著地；同樣道理，當(dāng)中排驅(qū)動(dòng)輪3或者后排從動(dòng)輪4遭遇障礙時(shí)，中排驅(qū)動(dòng)輪 3或者后排從動(dòng)輪4繞著連接臂支撐座7上的鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，保證同時(shí)著地；即使遭遇左右側(cè)障礙不同的情況，由于彈簧避震器8存在，仍然能保證輪子著地。在所有的減震過(guò)程中，由于中排驅(qū)動(dòng)輪3與后排從動(dòng)輪4試用避震器8鉸接，中排驅(qū)動(dòng)輪3和后排從動(dòng)輪4承擔(dān)的機(jī)器人重力與驅(qū)動(dòng)輪連接臂5，從動(dòng)輪連接臂6的尺寸成比例關(guān)系，不受地形情況影響，因此此種懸掛系統(tǒng)穩(wěn)定性及減震性能得到很大提升。具體比例關(guān)系如圖4所示，驅(qū)動(dòng)輪3和從動(dòng)輪的支撐力之間的關(guān)系如下式：

F1*L1*sinb*L4 =F2*L2*sina*L3；

F1為從動(dòng)輪所承受的支撐力，F(xiàn)2為驅(qū)動(dòng)輪所承受的支撐力，L1為第二銷(xiāo)軸的軸心到F1之間的距離，L2為第一銷(xiāo)軸的軸心到F2之間的距離，L3為第二銷(xiāo)軸軸心到第四銷(xiāo)軸軸心之間的距離，L4為第一銷(xiāo)軸的軸心到第三銷(xiāo)軸軸心之間的距離，角度a為第二銷(xiāo)軸軸心和第四銷(xiāo)軸軸心之間的連線與第四銷(xiāo)軸軸心和第三銷(xiāo)軸軸心之間的連線所夾的夾角，角度b為第一銷(xiāo)軸軸心和第三銷(xiāo)軸軸心之間的連線與第三銷(xiāo)軸軸心和第四銷(xiāo)軸軸心之間的連線所夾的夾角。