一种履带式全向移动机器人.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CN108275211A(43)申请公布日2018.07.13(21)申请号201810258091.7(22)申请日2018.03.27(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市泰丰大街168号(72)发明人费思先吕磊孙青盛蕊范凯杰李宪华(51)Int.Cl.B62D55/065(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种履带式全向移动机器人(57)摘要本发明公开了一种履带式全向移动机器人，包括主体底板、主体外壳、电池单元、控制单元、通信单元、电机驱动单元和履带单元；所述的履带单元由转轴、履带、履带轮固定板、履带支架、驱动电机、减速器、测速编码器组成；主体底板采用铝合金结构，主体底板上方承载机器人本体的设备，包含电池单元、控制单元、通信单元以及电机驱动单元；主体底板下方为4个履带单元，每个履带单元构成一组转向结构，通过轴承座与角接触轴承安装在机器人主体底板下方；履带单元可绕偏转轴±90°偏转，偏转角由角度传感器测量，角度传感器通过角度传感器支架固定在主体底板上；整机不需要复杂的主动转向结构，同时具备履带式机器人载重能力强、运行平稳等特点。CN108275211ACN108275211A权利要求书1/1页1.一种履带式全向移动机器人，其特征在于：所述机器人主体底板(6)采用铝合金结构，主体底板(6)上方固定有机器人本体的设备和结构，包含电机驱动单元(1)、电池单元(2)、控制单元(3)以及通信单元(5)，四周围有主体外壳(4)。主体底板(6)下方为4个履带单元(7)，每个履带单元(7)构成一组转向结构，通过轴承座(605)与角接触轴承(606)安装在机器人主体底板(6)下方；所述机器人主体底板(6)采用铝合金结构，上面打有安装螺纹口及通孔，电机驱动单元(1)、电池单元(2)、控制单元(3)、主体外壳(4)以及通信单元(5)通过螺钉固定于主体底板(6)上方；所述履带单元(7)由转轴(701)、履带轮固定板(702)、履带支架(703)、履带(704)、减速器(705)、驱动电机(706)、测速编码器(707)组成；所述履带轮固定板(702)上打有安装用的螺纹孔及通孔，所述转轴(701)以及履带支架(703)通过螺钉固定在履带轮固定板(702)上，所述驱动电机(706)为直流电机且固定在减速机(705)上，驱动电机(706)动力输出端与减速机(705)输入端连接用以将电机的动力输出，所述驱动电机(706)后端连接有编码测速器(707)，用以测量电机转速；所述减速器(705)固定在履带支架上，输出端与履带主动轮相连，用以增强输出扭矩；所述轴承座(605)通过螺钉固定在主体底板(6)上，轴承座(605)内装有角接触轴承(606)，所述履带单元(7)通过角接触轴承(606)与主体底板(6)连接，履带单元(7)轴可±90°偏转，偏转角由角度传感器测量(601)，所述角度传感器(601)外壳固定在传感器支架(602)上，角度传感器(601)的旋转轴通过联轴器(603)与履带单元(7)的转轴(701)连接，所述传感器支架(602)通过螺钉固定在主体底板(6)上。2CN108275211A说明书1/3页一种履带式全向移动机器人技术领域：[0001]本发明涉及一种全向机器人，尤其涉及一种履带式全向移动机器人。背景技术：[0002]随着机器人技术的飞速发展，机器人在人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用。全向移动机器人可以实现转弯半径为零的旋转或者在保持机器人姿态不变的情况下向任何方向移动。由于独特的运动性能，全向移动机器人在智能轮椅、搬运机器人、巡检机器人等产品中具有明显的优越性。[0003]目前全向移动机器人的常用运动结构有麦克纳姆轮、同心转向轮等。但麦克纳姆轮外缘的辊子交替与地面接触，在滚动过程中辊子不断受到地面的冲击载荷，使得轮子在转动过程中与地面接触点的高度不断变化，导致车体振动或打滑；转向轮组成的全向移动机器人轮子朝向的偏转需要主动转向结构驱动，因此需要复杂的转向结构，且机器人在直线运行时转向驱动结构成为额外的负载，能量利用率低。发明内容：[0004]本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种设计合理、承载力强、安全可靠的全向移动机器人。[0005]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。[0006]一种履带式全向移动机器人，包括主体底板、主体外壳、电池单元、控制单元、通信单元、电机驱动单元和履带单元，其特征在于：所述机器人主体底板采用铝合金结构，主体底板上方固定有机器人本体的设备和结构，包含通信单元、电池单元、控制单元以及电机驱动单元，四周围有主体外壳。主体底板下方为4个履带单元，每个履带单元构成一组转向结