本實用新型涉及一種機器人底盤，尤其是一種機器人全向移動底盤。

背景技術(shù)：

目前機器人底盤廣泛采用輪式機構(gòu)，輪式機構(gòu)具有動作穩(wěn)定、操縱簡單、其移動速度和方向容易控制等優(yōu)點。輪式機構(gòu)可按照平面內(nèi)移動的方向分為全方位移動和非全方位移動兩種方式。其中非全方位移動方式多適用不經(jīng)常換向的機構(gòu)中。而全方位移動方式是同時使用3個或3個以上的全向輪，實現(xiàn)任意方向的平移，可以進行原地旋轉(zhuǎn)和任何復(fù)雜的弧線運動。有效避免了普通輪子由于不能側(cè)滑帶來的非完整性運動限制。因此更適合室內(nèi)復(fù)雜的空間。

通過對現(xiàn)有類似機構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的移動機器人底盤多數(shù)采用全方位移動方式，即同時使用3個或3個以上的全向輪，使車體實現(xiàn)平滑的全方位移動；但這種全方位移動方式，只適用平面移動，無法進行高度調(diào)節(jié)。尤其對于室內(nèi)來說，在面積較小、障礙物較多、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的情況下，這類機器人底盤由于底面面積較大，很容易被卡住或碰撞到障礙物，適應(yīng)性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

實用新型目的：提供一種能夠既滿足全方位移動又能夠?qū)崿F(xiàn)高度調(diào)節(jié)的機器人全向移動底盤。

技術(shù)方案：本實用新型提供了一種機器人全向移動底盤，包括底板、升降滑塊、頂板、一個升降驅(qū)動機構(gòu)以及至少三個懸臂機構(gòu)；懸臂機構(gòu)包括拉桿、兩根連桿、上端安裝座、下端安裝座以及全向輪；在底板和頂板之間至少豎向設(shè)置有三根導(dǎo)向桿；升降滑塊同時安裝在各個導(dǎo)向桿上，并由升降驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿導(dǎo)向桿上下滑動；兩根連桿平行安裝在上端安裝座和下端安裝座之間，且連桿的兩端與上端安裝座和下端安裝座均為鉸接式連接；下端安裝座安裝在全向輪上；各個懸臂機構(gòu)的上端安裝座等弧度間隔安裝在底板下側(cè)的同一圓周上；各個懸臂機構(gòu)的拉桿的上端等弧度間隔鉸接在升降滑塊的同一圓周上，下端鉸接在該懸臂機構(gòu)的連桿上。

采用升降驅(qū)動機構(gòu)和懸臂機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)機器人底盤的上下升降運動，調(diào)節(jié)機器人底盤與地面的距離，從而避免機器人被卡住，使機器人在空間中移動更靈活；采用全向輪可以在任意方向、任意角度運動，相對于傳統(tǒng)差分驅(qū)動方式，全向輪可以在平移的同時完成旋轉(zhuǎn)，而不需要首先旋轉(zhuǎn)，然后進行平移。

作為本實用新型的進一步限定方案，升降驅(qū)動機構(gòu)包括升降絲桿、驅(qū)動電機以及驅(qū)動皮帶；升降絲桿豎直轉(zhuǎn)動式安裝在底板和頂板之間；在升降滑塊的中心處設(shè)有中心螺紋孔，升降絲桿旋合在中心螺紋孔上；驅(qū)動電機安裝在頂板上；在驅(qū)動電機的輸出軸上設(shè)有主動帶輪，在升降絲桿上設(shè)有從動帶輪，驅(qū)動皮帶套裝在主動帶輪和從動帶輪上。采用升降絲桿通過一個驅(qū)動皮帶與電機相連，旋轉(zhuǎn)絲桿改變絲桿上升降滑塊的高度，通過計算可得出升降滑塊的調(diào)節(jié)距離與底盤升降形成的縮放比例，再控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速和時間控制調(diào)節(jié)距離，從而更精確地改變底盤的升降高度。

作為本實用新型的進一步限定方案，懸臂機構(gòu)共為N個，N大于等于三，且相鄰兩個懸臂機構(gòu)的連桿在底板上的投影夾角為360/N度。采用三個懸臂機構(gòu)能夠使三個全向輪在垂直方向上進行平行移動，避免底盤不穩(wěn)定。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：（1）采用升降驅(qū)動機構(gòu)和懸臂機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)機器人底盤的上下升降運動，調(diào)節(jié)機器人底盤與地面的距離，從而避免機器人被卡住，使機器人在空間中移動更靈活；（2）采用全向輪可以在任意方向、任意角度運動，相對于傳統(tǒng)差分驅(qū)動方式，全向輪可以在平移的同時完成旋轉(zhuǎn)，而不需要首先旋轉(zhuǎn)，然后進行平移。

附圖說明

圖1為本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的底盤上升后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的底盤下降后結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、升降絲桿，2、驅(qū)動電機，3、底板，4、全向輪，5、連桿，6、拉桿，7、導(dǎo)向桿，8、升降滑塊，9、頂板，10、上端安裝座，11、下端安裝座，12、驅(qū)動皮帶。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案進行詳細(xì)說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。

如圖1-3所示，本實用新型公開的機器人全向移動底盤包括：底板3、升降滑塊8、頂板9、一個升降驅(qū)動機構(gòu)以及至少三個懸臂機構(gòu)。

其中，懸臂機構(gòu)包括拉桿6、兩根連桿5、上端安裝座10、下端安裝座11以及全向輪4；在底板3和頂板9之間至少豎向設(shè)置有三根導(dǎo)向桿7，優(yōu)選為三根；升降滑塊8同時安裝在各個導(dǎo)向桿7上，并由升降驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿導(dǎo)向桿7上下滑動；兩根連桿5平行安裝在上端安裝座10和下端安裝座11之間，且連桿5的兩端與上端安裝座10和下端安裝座11均為鉸接式連接；下端安裝座11安裝在全向輪4上；各個懸臂機構(gòu)的上端安裝座10等弧度間隔安裝在底板3下側(cè)的同一圓周上；各個懸臂機構(gòu)的拉桿6的上端等弧度間隔鉸接在升降滑塊8的同一圓周上，下端鉸接在該懸臂機構(gòu)的連桿5上；升降驅(qū)動機構(gòu)包括升降絲桿1、驅(qū)動電機2以及驅(qū)動皮帶12；升降絲桿1豎直轉(zhuǎn)動式安裝在底板3和頂板9之間；在升降滑塊8的中心處設(shè)有中心螺紋孔，升降絲桿1旋合在中心螺紋孔上；驅(qū)動電機2安裝在頂板9上；在驅(qū)動電機2的輸出軸上設(shè)有主動帶輪，在升降絲桿1上設(shè)有從動帶輪，驅(qū)動皮帶12套裝在主動帶輪和從動帶輪上；懸臂機構(gòu)共為N個，N大于等于三，且相鄰兩個懸臂機構(gòu)的連桿5在底板3上的投影夾角為360/N度。

本實用新型公開的機器人全向移動底盤中，底板3為整個機構(gòu)的固定基座；懸臂機構(gòu)中的兩根連桿5、上端安裝座10以及下端安裝座11構(gòu)成一個四邊形連桿機構(gòu)；通過驅(qū)動電機2驅(qū)動升降絲桿1旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)升降滑塊8垂直方向上的移動距離，改變?nèi)齻€全向輪4之間的輪距，從而達到改變底板3高度的目的；三個全向輪4使機器人具有兩個完整的自由度，可以在任意時刻沿著任意方向運動，使整個機構(gòu)更靈活；三個全向輪4在垂直方向上進行平行移動，避免底盤不穩(wěn)定；在機器人遇到狹窄空間或障礙物時，通過旋轉(zhuǎn)升降絲桿1調(diào)節(jié)升降滑塊8的位置，通過拉桿6使懸臂機構(gòu)升降運動，從而改變?nèi)齻€全向輪4之間的輪距，調(diào)節(jié)機器人底盤與地面的距離，從而避免機器人被卡住，使機器人在空間中移動更靈活。

本實用新型公開的實施例是利用升降驅(qū)動機構(gòu)來實現(xiàn)底盤抬升驅(qū)動的，但是并不局限與升降絲桿驅(qū)動，其他方式包含推桿、升降柱、氣缸、液壓缸等方式均可實現(xiàn)同樣的功能。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實用新型的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。