一种曲面自适应吸附式全方位移动平台.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CN105945890A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610314521.3(22)申请日2016.05.13(71)申请人中国东方电气集团有限公司地址610036四川省成都市金牛区蜀汉路333号(72)发明人彭波官雪梅于信宾莫堃董娜邓超(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人苏丹(51)Int.Cl.B25J5/00(2006.01)B62D57/024(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图7页(54)发明名称一种曲面自适应吸附式全方位移动平台(57)摘要本发明涉及特种机器人技术领域，尤其涉及一种用于特种移动机器人的曲面自适应吸附式全方位移动平台，采用三轮或四轮拓扑结构，包括模块化的前轮转向模块、模块化的后轮驱动模块、车架和运动控制系统。所述前轮转向模块为驱动转向一体化的模块，所述模块化的前轮转向模块包括气隙式磁吸附组件、驱动与传动装置、基准安装板、转向车轮和转向架，所述转向车轮通过车轴连接在转向架上，所述转向架下端与气隙式吸附组件固接，曲面自适应吸附式全方位移动平台，能适应一定曲率的铁磁性壁面，实现曲面上的全方位移动。本申请的模块化主要体现在功能模块之间的低耦合高内聚，互相依赖度低，便于更高一层的集成和便捷的拆装维护开展等。CN105945890ACN105945890A权利要求书1/2页1.一种曲面自适应吸附式全方位移动平台，其特征在于：采用三轮或四轮拓扑结构，包括模块化的前轮转向模块（11）、模块化的后轮驱动模块（12）、车架（13）和运动控制系统；所述模块化的前轮转向模块（11）包括气隙式磁吸附组件（21）、驱动与传动装置（25）、基准安装板（24）、转向车轮（23）和转向架（22），所述转向车轮（23）通过车轴连接在转向架（22）上，所述转向架（22）下端与气隙式吸附组件（416）固接，所述转向架（22）上端与所述驱动与传动装置（25）的输出端连接并受其驱动转向，所述基准安装板（24）通过定位基准连接所述驱动与传动装置（25）。2.根据权利要求1所述的一种曲面自适应吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述气隙式吸附组件（416）为磁吸附结构，包括轭铁背板（211）和阵列排布的永磁体（212），所述永磁体固定在轭铁板上，在轭铁板上设置有防止磁体窜动的定位槽，所述永磁体布置在转向车轮（23）四周，使得转向车轮（23）和铁磁性壁面保持气隙距离。3.根据权利要求2所述的一种曲面自适应吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述驱动与传动装置（25）包括前轮伺服电机（27）和与之依次相连的一级同步齿形带传动（28）和二级谐波齿轮传动（29）。4.根据权利要求3所述的一种曲面自适应吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述基准安装板（24）为安装前轮转向模块的安装定位板，设置有作为定位基准的定位槽和定位孔。5.根据权利要求1所述的一种曲面自适应吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述模块化的后轮驱动模块（12）包括曲面适应装置（44）和驱动车轮（414）的吸附与驱动装置（41）；所述吸附与驱动装置（41）为左、右两个，均通过定位基准安装到端板（413）上，端板（413）再通过销轴（43）连接至曲面适应装置（44），端板（413）的中部连接到支座（42）上；所述吸附与驱动装置（41）包括驱动伺服电机（411）、直角行星减速机（412）、端板（413）、驱动车轮（414）和气隙式吸附组件（416），驱动伺服电机（411）输出轴接在所述直角行星减速机（412）的一端，直角行星减速机（412）固定在所述端板（413）上，直角行星减速机（412）输出轴穿过轴承座，和驱动车轮（414）通过自动对心的胀紧套（415）连接；端板（413）的下部与气隙式吸附组件（416）连接，端板（413）中部连接到所述支座（42）的轴上，端板（413）上部通过销轴（43）连接至所述曲面适应装置（44）。6.根据权利要求5所述的一种曲面自适应吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述曲面适应装置（44）包括伺服电机（441）、同步带轮传动机构（443）、对称反向丝杆螺母机构（444）、电机安装板（442）、直线导轨（446）以及两套滑块机构（445），所述滑块机构（445）的一端连接至端板（413）；所述伺服电机（441）通过同步带轮传动机构（443）与反向丝杆螺母机构相连，所述方向丝杆螺母机构的两端各自连接一套滑块机构（445），每个滑块机构（445）与分别与一个端板（413）连接，所述滑块机构（445）在直线导轨（446）上往复运动，其中位于左侧的端板（413）连接有左车轮吸附驱动模块，位于右侧的端板（413）连接有右车轮吸附驱动模块。7