輕質高負重率機器人機身框架的製作方法

2023-05-20 12:12:16 2

本發明應用於四輪驅動機器人承重機身框架應用領域，具體涉及一種輕質高負重率機器人機身框架。

背景技術：

中國發明專利文獻cn103963870a《機器人底盤的驅動裝置》中的底盤由兩級底盤面板組成，第一級底盤面板與主動輪和兩個從動輪直接連接，起到直接承重的目的。

第二級底盤面板通過連接機構安裝在第一級底盤面板上，並且它們之間具有3輪的導向機構，第二級底盤面板還具有傳動的作用，通過齒輪和那條將動力傳遞到從動輪。此種方案在三輪小型機器人上比較靈巧，但應用在傳感器較多負重較大的機器人上器案結構緊湊性和穩定性不足。

中國發明專利文獻cn103661669a《一種輪腿式機器人底盤懸掛裝置》和中國發明專利文獻cn104085266a《一種用於四輪移動機器人底盤的懸架》均存在

身重心較高，機身比較重；機身承重能力不強，長期使用過程中變形等問題。

技術實現要素：

根據現有技術的不足，提供一種輕質高負重率機器人機身框架，該機器人機身框架解決了機身重心較低，機身自重輕；機身承重能力強，長期使用過程中變形較小，具有較好的韌性；容納較多的傳感器及橋接器，負重/機身的負重比率高；易於組裝拆卸，具有較好的維護性。

本發明按以下技術方案實現：

一種輕質高負重率機器人機身框架，包括由下至上依次相連接的電池掛載層，蝶形承載板和負載安裝層。

優選的是，所述電池掛載層位於蝶形承載板的底面中部，電池掛載層的左右兩側各安裝有相互對應的傳感器安裝位，在兩個傳感器安裝位之間設置有電池掛載框，所述電池掛載框上設置有電氣走線孔和散熱孔。

優選的是，所述蝶形承載板包括中心板，所述中心板的前端設置有與之一體成型的左前支板，前支板，右前支板，中心板的後端設置有與之一體成型的左後支板，後支板，右後支板。

優選的是，所述左前支板到右前支板間具有加厚承重條，左後支板到右後支板間具有加厚承重條，兩個承重條形成「x」型承重結構。

優選的是，所述負載安裝層包括四個用於安裝輪組驅動器和檢測部件的輪軸安裝點，每一個輪軸安裝點分別位於蝶形承載板的一個角上。

優選的是，所述輪軸安裝點為u型槽狀，其底部安裝有電機驅動器，兩側壁上安裝有測速和溫度檢測部件。

優選的是，所述負載安裝層還包括安裝在前支板上的的前擋板和安裝在後支板上的後擋板；左前支板上的u型槽狀輪軸安裝點、右前支板上的u型槽狀輪軸安裝點和前擋板之間形成一個用於安裝壁障探測器和前護殼的梯形前置安裝位；左後支板上的u型槽狀輪軸安裝點、右後支板上的u型槽狀輪軸安裝點和後擋板之間形成一個用於安裝安全距離探測器和後護殼的梯形後置安裝位。

優選的是，所述負載安裝層還包括安裝在前置安裝位和後置安裝位之間、用於安裝主控制器的中間安裝位。

優選的是，所述中間安裝位的左右兩側各設置有相互對應的側擋板，兩個側擋板、四個u型槽狀輪軸安裝點、前擋板和後擋板首尾相連接形成穩定的八邊形框架。

本發明有益效果：

1、密度較高的部件分布在下層，降低了機身的中心。機身主體便於一體化加工選材靈活，從而減輕了自重又保證了強度和韌性。

2、機身結構層次明顯，負重點分布合理，使得機身具有較好的負重率。

3、可安裝較多傳感器，機身容量大，便於組裝檢測維護。

附圖說明

圖1是本發明的機身框架底部仰視圖；

圖2是本發明的機身框架側視圖；

100—電池掛載層，101—傳感器安裝位，102—電池掛載框，103—電氣走線孔，104—散熱孔，200—蝶形承載板，201—左前支板，202—前支板，203—右前支板，204—中心板，205—左後支板，206—後支板，207—右後支板，300—負載安裝層，301—輪軸安裝點，302—前擋板，303—前置安裝位，304—後擋板，305—後置安裝位，306—中間安裝位，307—側擋板。

具體實施方式

以下結合附圖，通過具體實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1、圖2所示，一種輕質高負重率機器人機身框架，包括由下至上依次相連接的電池掛載層100，蝶形承載板200和負載安裝層300。整個機器人底盤採用分塊設計，將體積較大的電池安置在四個輪子間的空隙處，既有效利用了空間，又減小了機身的重心。

電池掛載層100位於蝶形承載板200的底面中部，電池掛載層100的左右兩側各安裝有相互對應的傳感器安裝位101，在兩個傳感器安裝位101之間設置有電池掛載框102，電池掛載框102上設置有電氣走線孔103和散熱孔104，電源及傳感器導線從電氣走線孔103向上連接。

蝶形承載板200包括中心板204，中心板204的前端設置有與之一體成型的左前支板201，前支板202，右前支板203，中心板204的後端設置有與之一體成型的左後支板205，後支板206，右後支板207。左前支板201到右前支板203間具有加厚承重條，左後支板205到右後支板207間具有加厚承重條，兩個承重條形成「x」型承重結構。

在承載板底部中央區域設置傳感器安裝位101，在承載板的」x」結構和周圍設置傳感器和橋接板的安裝位，使得整個機身具有較大的容量。

負載安裝層300包括四個用於安裝輪組驅動器和檢測部件的輪軸安裝點301，每一個輪軸安裝點301分別位於蝶形承載板200的一個角上。輪軸安裝點301為u型槽狀，其底部安裝有電機驅動器，兩側壁上安裝有測速和溫度檢測部件。負載安裝層300還包括安裝在前支板202上的的前擋板302和安裝在後支板206上的後擋板304；左前支板201上的u型槽狀輪軸安裝點、右前支板203上的u型槽狀輪軸安裝點和前擋板302之間形成一個用於安裝壁障探測器和前護殼的梯形前置安裝位303；左後支板205上的u型槽狀輪軸安裝點、右後支板207上的u型槽狀輪軸安裝點和後擋板304之間形成一個用於安裝安全距離探測器和後護殼的梯形後置安裝位305。

負載安裝層300還包括安裝在前置安裝位303和後置安裝位305之間、用於安裝主控制器的中間安裝位306。中間安裝位306的左右兩側各設置有相互對應的側擋板307，兩個側擋板307、四個u型槽狀輪軸安裝點301、前擋板302和後擋板304首尾相連接形成穩定的八邊形框架。

整個機身框架採用輕質合金材料加工，承重骨架設計簡單，解決了機身重心較低，機身自重輕；機身承重能力強，長期使用過程中變形較小，具有較好的韌性；容納較多的傳感器及橋接器，負重/機身的負重比率高；易於組裝拆卸，具有較好的維護性。

儘管具體地參考其優選實施例來示出並描述了本發明，但本領域的技術人員可以理解，可以做出形式和細節上的各種改變而不脫離所附權利要求書中所述的本發明的範圍。以上結合本發明的具體實施例做了詳細描述，但並非是對本發明的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改，均仍屬於本發明技術方案的範圍。