[发明专利]一种曲面自适应吸附式全方位移动平台

权利要求书

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）下端与气隙式磁吸附组件（21）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）；

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背板（211）上，在轭铁背板（211）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；

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）。

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）。

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。

4.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）与对称反向丝杆螺母机构（444）相连，所述对称反向丝杆螺母机构（444）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）连接有左车轮吸附与驱动装置，位于右侧的端板（413）连接有右车轮吸附与驱动装置。

5.根据权利要求4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：所述对称反向丝杆螺母机构（444）包括左轴承座（510）、右轴承座（518）、丝杆轴、左螺母（512）、右螺母（517）、左滑块连接件（513）和右滑块连接件（516），所述左轴承座（510）和右轴承座（518）设置在所述丝杆轴的两端，所述丝杆轴是具有对称反向特性的组合丝杆，所述丝杆轴从左到右分为三部分，左、右部分为对称分布的左反向螺纹（511）和右反向螺纹（515），所述左反向螺纹（511）配有左螺母（512），所述右反向螺纹（515）配有右螺母（517），左螺母（512）和右螺母（517）各自连接到一套滑块机构（445），滑块机构（445）包括左滑块连接件（513）和右滑块连接件（516），丝杆轴的中间部位安装有齿形同步带轮（514），齿形同步带轮（514）连接有同步带轮传动机构（443）。

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：所述对称反向丝杆螺母机构（444）具有机械自锁结构，对称反向丝杆螺母机构（444）中的丝杆螺纹的螺旋升角小于螺纹面的摩擦角。