移动机器人及其履带式底盘和重心自平衡装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115246453A(43)申请公布日2022.10.28(21)申请号202110459391.3(22)申请日2021.04.27(71)申请人中国农业机械化科学研究院地址100083北京市朝阳区德胜门外北沙滩一号(72)发明人韩振浩朱立成赵博苑严伟孙光辉靳印浩(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006专利代理师张燕华尚群(51)Int.Cl.B62D55/065(2006.01)B62D37/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称移动机器人及其履带式底盘和重心自平衡装置及方法(57)摘要一种移动机器人及其履带式底盘和重心自平衡装置及方法，该移动机器人包括履带式底盘，该履带式底盘包括重心自平衡装置，该重心自平衡装置包括：横向滑动机构；纵向滑动机构，与横向滑动机构连接并可沿横向滑动机构移动；配重块，与所述纵向滑动机构连接，并沿所述纵向滑轨移动；传感器，安装在所述履带式底盘的车体内，用于实时采集所述履带式底盘的车体姿态；以及控制器，安装在所述履带式底盘的车体内，并分别与所述传感器、横向滑动机构和纵向滑动机构连接，基于所述传感器采集的信号，实时驱动所述横向滑动机构和/或所述纵向滑动机构的电机，以调整所述配重块的位置。本发明还公开了该履带式底盘的重心自平衡方法。CN115246453ACN115246453A权利要求书1/2页1.一种履带式底盘的重心自平衡装置，其特征在于，包括：横向滑动机构，安装在履带式底盘的车体内，包括横向滑轨、横向滑动电机和横向丝杠，所述横向丝杠与所述横向滑动电机连接，并与所述横向滑轨平行设置；纵向滑动机构，包括纵向滑轨、纵向滑动电机和纵向丝杠，所述纵向丝杠与所述纵向滑动电机连接，并与所述纵向滑轨平行设置，所述纵向滑轨与所述横向滑轨连接，且所述纵向滑轨与所述横向滑轨互相垂直，所述纵向滑动机构可沿所述横向滑轨整体横向移动；配重块，与所述纵向滑动机构连接，并沿所述纵向滑轨移动；传感器，安装在所述履带式底盘的车体内，用于实时采集所述履带式底盘的车体姿态；以及控制器，安装在所述履带式底盘的车体内，并分别与所述传感器、横向滑动电机和纵向滑动电机连接，基于所述传感器采集的信号，实时驱动所述横向滑动电机和/或所述纵向滑动电机，以调整所述配重块的位置。2.如权利要求1所述的履带式底盘的重心自平衡装置，其特征在于，所述横向滑轨包括前后平行设置的第一横轨和第二横轨，所述第一横轨和第二横轨分别通过螺栓安装于所述履带式底盘的车体前部和后部，所述横向丝杠通过轴承座安装于所述履带式底盘的车体中部，所述横向滑动电机通过法兰安装所述履带式底盘的车体外侧，所述横向滑动电机的电机轴与所述横向丝杠直连，并驱动所述横向丝杠旋转。3.如权利要求2所述的履带式底盘的重心自平衡装置，其特征在于，所述纵向丝杠通过轴承座安装于所述纵向滑轨上，所述纵向滑动电机通过法兰安装于所述纵向滑轨一侧，所述纵向滑动电机的电机轴与所述纵向丝杠直连，并驱动所述纵向丝杠旋转。4.如权利要求3所述的履带式底盘的重心自平衡装置，其特征在于，所述纵向滑轨设置有底部滑块和丝杠轴套，所述纵向滑轨通过所述底部滑块与所述横向滑轨连接，并通过所述丝杠轴套与所述横向丝杠连接，所述纵向滑轨可沿所述横向滑轨滑动。5.如权利要求1、2、3或4所述的履带式底盘的重心自平衡装置，其特征在于，所述配重块包括配重本体、配重滑槽和配重丝杠轴套，所述配重块通过所述配重滑槽与所述纵向滑轨连接，并通过所述配重丝杠轴套与所述纵向丝杠连接，以沿所述纵向滑轨滑动。6.如权利要求7所述的履带式底盘的重心自平衡装置，其特征在于，所述配重滑槽和配重丝杠轴套设置在所述配重本体底部。7.一种履带式底盘的重心自平衡方法，其特征在于，采用上述权利要求1‑6中任意一项所述的重心自平衡装置控制车体重心平衡，包括如下步骤：S100、通过安装在履带式底盘的车体上的传感器实时检测车体姿态，并将检测到的车体姿态信号传送至控制器；S200、控制器根据所述车体姿态信号判断所述履带式底盘的车体是否倾斜，若判断结果为是，则进一步判断是车体左右倾斜或车体前后倾斜；以及S300、若车体为左右倾斜，则控制器实时驱动横向滑动电机调整所述配重块的位置以调节车体重心；若车体为前后倾斜，则控制器实时驱动纵向滑动电机调整所述配重块的位置以调节车体重心。8.如权利要求7所述的履带式底盘的重心自平衡方法，其特征在于，所述控制器基于重心自动控制算法或手动遥控驱动所述横向滑动电机或所述纵向滑动电机旋转以调整所述2CN115246453A权利要求书2/2页配重块的位置改变车体重心。9.一种履带式底盘，其特征在于，包括上述权利要求1‑6中任意一项所述的重心自平衡装置。1