变轴距可越障工业机器人全向底盘.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107187511A(43)申请公布日2017.09.22(21)申请号201710277231.0(22)申请日2017.04.25(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人于薇薇王昭阳张毅崔佳慧常佳琪付逊马元志王天阳(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称变轴距可越障工业机器人全向底盘(57)摘要本发明公开了一种变轴距可越障工业机器人全向底盘，用于解决现有工业机器人全向底盘越障能力差的技术问题。技术方案是全向底盘前后轮轴距可以改变。此外，底盘的四角各安装有一条支腿。支腿在不使用的情况下可以折叠以减小所占空间，需要使用时则可以张开。支腿张开后，可以向下伸长从而将底盘整体抬离地面。遇到障碍时，支腿先张开迈过障碍，并将底盘整体抬离地面，此时改变轴距，以使轮子越过障碍，越障完成后，将支腿收起，底盘落回地面，可以继续移动。以此，本发明实现了工业机器人全向底盘的越障功能。CN107187511ACN107187511A权利要求书1/1页1.一种变轴距可越障工业机器人全向底盘，其特征在于：包括工业机器人安装底座(1)、外壳(2)、车架(4)、支腿支架(5)、电动推杆(6)、舵机(7)、舵机连杆(8)、伺服电机(9)、减速器(10)、法兰(11)、麦克纳姆轮(12)、笔式推杆(13)、合页铰链(14)、共轴支架(15)、电机支架(16)、滑轨(17)和滑块(18)；所述工业机器人安装底座(1)安装在车架(4)上，车架(4)由工业铝型材及配套连接角件搭建，承载全向底盘自身和载荷的全部重量；车架(4)的四周及上部安装外壳(2)；所述支腿支架(5)和电动推杆(6)构成支腿，所述支腿有四条，四条支腿安装在车架(4)的四角，支腿支架(5)使用铝型材搭建，通过合页铰链(14)连接在车架(4)上；所述电动推杆(6)安装在支腿支架(5)上，能够上下伸缩，从而将车架(4)抬起或放下；每个支腿支架(5)配一个舵机(7)，舵机(7)通过舵机连杆(8)与支腿支架(5)连接，控制支腿支架(5)的开合角度；所述麦克纳姆轮(12)有四个，每个麦克纳姆轮(12)由一个伺服电机(9)单独驱动，伺服电机(9)与麦克纳姆轮(12)之间有减速器(10)和法兰(11)，麦克纳姆轮(12)通过法兰(11)与减速器(10)的输出轴连接；四个麦克纳姆轮(12)分为两组，两个前轮为一组，两个后轮为一组；同一组内的两个麦克纳姆轮(12)通过共轴支架(15)和电机支架(16)固连在一起，电机支架(16)与滑块(17)连接，滑块(17)能够在滑轨(18)上滑动，滑轨(18)固定在车架(4)的底部两侧；共轴支架(15)连接于笔式推杆(13)的一端，笔式推杆(13)另一端固定在车架(4)上；两组麦克纳姆轮(12)的连接方式完全相同；控制系统控制笔式推杆(13)伸缩，带动两组麦克纳姆轮(12)的轴距发生变化，配合支腿实现跨越障碍的功能。2.根据权利要求1所述的变轴距可越障工业机器人全向底盘，其特征在于：所述舵机(7)是蜗轮蜗杆式传动的机械式自锁舵机。2CN107187511A说明书1/3页变轴距可越障工业机器人全向底盘技术领域[0001]本发明涉及一种工业机器人全向底盘，特别是涉及一种变轴距可越障工业机器人全向底盘。背景技术[0002]许多工业领域如航空航天制造行业、船舶制造领域、石油化工行业等的现代化进程不断加快，强大的技术实力和高效的生产力成为了企业的核心竞争力。在仓库、机场、生产车间等场合，大量地采用了工业机器人代替人工作业。然而当前大多数工业机器人都采用固定工位的工作方式，通用性和灵活性较差。由于作业场地的局限性和工业机器人自身的尺寸较大、外形不规则的特性，普通的移动底盘难以对其进行移动，更难以满足人们对其定位精度的要求。近年来出现了采用麦克纳姆轮驱动的全向移动底盘，该移动底盘虽然可以实现灵活地全向移动，却面临着地形适应能力差、对机器人的支撑不够稳定可靠的缺点。尽管厂区内的路面条件一般较为平坦，但时常还是会有一些如凸起的管线、凹陷的沟槽等障碍物，这些障碍一般外形规则，且分布相对集中，采用适当的方式，可以设计出具有翻越这类障碍能力的全向移动底盘。[0003]文献“授权公告号是CN104149857B的中国发明专利”公开了一种轮距无级调节式的全方位移动底盘车底盘。整车包括四个模块，每个模块都包括麦克纳姆全向轮、轮轴、带座轴承A、直流伺服电机、模块车架、小同步轮、同步齿形带、张紧装置和大同步轮。模块1和模块2的结构成左右对称形式，模块3和模块1的结构完