[发明专利]变轴距可越障工业机器人全向底盘

说明书

本发明公开了一种变轴距可越障工业机器人全向底盘，用于解决现有工业机器人全向底盘越障能力差的技术问题。技术方案是全向底盘前后轮轴距可以改变。此外，底盘的四角各安装有一条支腿。支腿在不使用的情况下可以折叠以减小所占空间，需要使用时则可以张开。支腿张开后，可以向下伸长从而将底盘整体抬离地面。遇到障碍时，支腿先张开迈过障碍，并将底盘整体抬离地面，此时改变轴距，以使轮子越过障碍，越障完成后，将支腿收起，底盘落回地面，可以继续移动。以此，本发明实现了工业机器人全向底盘的越障功能。

技术领域

本发明涉及一种工业机器人全向底盘，特别是涉及一种变轴距可越障工业机器人全向底盘。

背景技术

许多工业领域如航空航天制造行业、船舶制造领域、石油化工行业等的现代化进程不断加快，强大的技术实力和高效的生产力成为了企业的核心竞争力。在仓库、机场、生产车间等场合，大量地采用了工业机器人代替人工作业。然而当前大多数工业机器人都采用固定工位的工作方式，通用性和灵活性较差。由于作业场地的局限性和工业机器人自身的尺寸较大、外形不规则的特性，普通的移动底盘难以对其进行移动，更难以满足人们对其定位精度的要求。近年来出现了采用麦克纳姆轮驱动的全向移动底盘，该移动底盘虽然可以实现灵活地全向移动，却面临着地形适应能力差、对机器人的支撑不够稳定可靠的缺点。尽管厂区内的路面条件一般较为平坦，但时常还是会有一些如凸起的管线、凹陷的沟槽等障碍物，这些障碍一般外形规则，且分布相对集中，采用适当的方式，可以设计出具有翻越这类障碍能力的全向移动底盘。

文献“授权公告号是CN104149857B的中国发明专利”公开了一种轮距无级调节式的全方位移动底盘车底盘。整车包括四个模块，每个模块都包括麦克纳姆全向轮、轮轴、带座轴承A、直流伺服电机、模块车架、小同步轮、同步齿形带、张紧装置和大同步轮。模块1和模块2的结构成左右对称形式，模块3和模块1的结构完全一致，模块4和模块2的结构完全一致。模块1和模块2之间、模块2和模块3之间、模块3和模块4之间以及模块4和模块1之间均通过滚珠丝杠进行连接。每个模块中，由直流伺服电机带动小同步轮转动，通过同步齿形带将动力传递到大同步轮上，继而带动轮轴转动，最后带动麦克纳姆全向轮旋转。根据路况宽窄以及负载体积大小，可以对底盘车的轮距进行无级调节，有效的解决空间不足情况下的运输问题。该车的轴距变化侧重于实现自身外形尺寸的可调节以适应狭小空间，不具备越障能力。

文献“授权公告号是CN104176145B的中国发明专利”公开了一种非对称轮腿式全向移动底盘，包括底盘车架、控制器、机械腿、麦克纳姆轮、驱动器、传感器。机械腿与底盘车架铰接，位于底盘车架四个方位，麦克纳姆轮分别安装在机械腿部末端，各麦克纳姆轮由单独的驱动器驱动，使麦克纳姆轮适应多种路况的全向移动。该底盘具有轮腿复合式底盘的优点，有一定的越障能力，适合在不平坦的地面行走。但该底盘没有针对不同的障碍类型进一步优化结构，在遇到较深的沟槽或垂直方向较高的凸起时越障效率较低。

美国专利“全方位，驱动模块和移动工业机器人(U.S.Pat.No.9248876”Omnidirectional vehicle,driving module,and mobile industrial robot”)”，美国专利“物体移动装置(U.S.Pat.No.8272828”Object moving apparatus”)”，均利用麦克纳姆轮实现全向移动搬运物体的目的，但并不具有越障功能，只能在较简单的环境条件下工作。

发明内容

为了克服现有工业机器人全向底盘越障能力差的不足，本发明提供一种变轴距可越障工业机器人全向底盘。该全向底盘前后轮轴距可以改变。此外，底盘的四角各安装有一条支腿。支腿在不使用的情况下可以折叠以减小所占空间，需要使用时则可以张开。支腿张开后，可以向下伸长从而将底盘整体抬离地面。遇到障碍时，支腿先张开迈过障碍，并将底盘整体抬离地面，此时改变轴距，以使轮子越过障碍，越障完成后，将支腿收起，底盘落回地面，可以继续移动。以此，本发明实现了工业机器人全向底盘的越障功能。