[发明专利]一种带有可提升结构的全向移动机器人底盘

说明书

本发明公开了一种带有可提升结构的全向移动机器人底盘，包括驱动模块，框架式机身，还包括推杆提升模块，推杆提升模块固定安装在框架式机身上，可根据需要提升相应的驱动模块，以适应不同载重的运行环境。采用本发明的技术方案的全向移动底盘可根据不同载重的运行环境，选择更为合适的驱动方式，具有有效节省功率输出，延长续航时间，并有良好的避震效果。

技术领域

本发明属于全向移动平台技术领域，具体涉及一种带有可提升结构的全向移动机器人底盘，包括驱动模块、推杆提升模块、框架式机身。

背景技术

基于麦克纳姆轮的全方位移动平台是目前全向运动平台最为成熟的方案，麦克纳姆轮一般具有两个自由度:一个沿轮面切向的主动驱动自由度和一个与表面切向呈固定角度的随动自由度，通过对单个轮子旋转的控制就可以实现全向运动。

由麦克纳姆轮组成的全向移动平台底盘通常由4个独立的麦克纳姆轮的驱动结构组成，在重载应用场合下由8个独立的麦克纳姆轮驱动结构组成，根据不同的使用条件需要，选择不同配置的底盘结构。一旦一种特定结构的移动平台被布置在工作环境中，若搬运的货物重量发生变化，移动平台与载重量就会不匹配，造成在搬运重型货物时4个麦克纳姆轮的移动平台无法正常运行，8个麦克纳姆轮的移动平台则在搬运较轻货物时输出功率过大，造成浪费电池电能，缩短移动平台的续航时间。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是如何解决由麦克纳姆轮组成的全向移动平台底盘能适应不同载重的运行环境，同时避免因输出功率过大而造成的电池电能的浪费缩短移动平台的续航时间。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种带有可提升结构的全向移动机器人底盘，包括驱动模块，推杆提升模块和框架式机身，推杆提升模块固定安装在框架式机身上，推杆提升模块可根据需要提升相应的驱动模块，以适应不同载重的运行环境。

所述驱动模块包括驱动电机、联轴器、麦克纳姆轮、电机支架、减震器、独立悬挂摇臂和轴承，驱动电机安装在电机支架上，将动力通过联轴器输出到麦克纳姆轮，麦克纳姆轮通过轴承安装在与摇臂刚性连接的支架上。

作为本发明的进一步改进，麦克纳姆轮采用独立悬挂结构以减弱地面对轮体的冲击而造成的底盘震动。

所述推杆提升模块包括电动推杆及推杆两端的固定支架，其中电动推杆头部安装有带轴承的固定接头，电动推杆的一端通过推杆支架固定在框架式机身上，另一端通过固定接头固定在提升支架上，每个推杆提升模块控制一对驱动模块。

优选地，在框架式机身前后部各安装一个推杆提升模块，所述驱动模块数量为8个。

所述框架式机身包括主体框架和提升支架，主体框架和提升支架通过轴承和与转轴连接。

采用本发明的技术方案具有如下有益效果：

1、通过电动推杆单独调整前后两对麦克纳姆轮的高度，控制麦克纳姆轮接地状态和运动状态，可以实现四轮驱动或者八轮驱动或者六轮驱动，在不同的驱动状态下适应不同负载。能够实现在重载条件下全功率输出，而在轻负载时节约能量，延长移动平台的续航时间。

2、采用带有独立悬挂的麦克纳姆轮结构，能够在运动过程中减弱地面对轮体的冲击造成的底盘震动。

附图说明

图1 是本发明整体设计示意图；

图2 是本发明俯视图；

图3 是驱动模块设计示意图；

图4 是本发明在四轮驱动时运行示意图；

图5 是本发明在八轮驱动时运行示意图；

图6 是本发明在六轮驱动时运行示意图；

图7 是本发明的拓展设计示意图。