[发明专利]一种主被动变刚度独立悬架支撑机构

说明书

本发明涉及一种主被动变刚度独立悬架支撑机构，其特征在于该机构包括导轨、滑块、横向支撑固定件、凸轮盘、凸轮、被动变刚度支撑件、编码器、编码器固定件、同步带、同步带轮、拉簧长固定件、拉簧、直流伺服电机、电机安装座、齿条、齿轮、拉簧短固定件、凸轮组和凸轮组固定件；所述凸轮盘为轴对称图形，在凸轮盘中心开有凸轮组安装区域，在凸轮组安装区域外侧的凸轮盘上开有凸轮轨道。该机构结构简单，并能通过自身驱动主动调整等效刚度，以适应不同外界环境，不同工作任务，并且通过装在悬架上的位置编码器实现竖直方向位移反馈。

技术领域

本发明涉及一种悬架支撑机构，具体为主被动变刚度独立悬架支撑机构。该机构能应用于麦克纳姆轮式全向移动平台上。

背景技术

由于麦克纳姆轮的本身的结构特性，轮子在行驶过程中，依靠均匀分布的小辊子与地面接触，因此必须保证麦克纳姆轮的小辊子与地面的有效接触，否则易于打滑。一旦打滑，麦克纳姆轮式全向移动平台就会偏离预定的行驶方向，以至于全向移动平台需要重新调整方向，进而致使全向移动平台出现摆动现象。而平台的频繁摆动必然会影响全向移动平台的使用寿命，行驶方向的准确性。在行驶的过程中，麦克纳姆轮的小辊子与小辊子的交替过程中容易引起震荡，这对车体的稳定性，行驶方向的准确性有较大的影响。此外，在不同的路面行驶时，麦克纳姆轮与地面接触的摩擦力不同，震荡不同，需要多次调节才能达到最佳状态。

现有的麦克纳姆轮支撑结构都只是使用弹簧(如CN 103192671A)或者减震器(如CN104875575A)被动地自适应地面冲击，没有主动调节刚度机构。整车在不同的路面运动，摩擦力不同，路面状况不同，针对不同的路面状况车体若要达到的最好的平顺性能，也需要悬架机构的刚度不同。现有技术中没有主动调节刚度装置导致整车无法在相应的路面上以其最好的平稳性行驶。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种主被动变刚度独立悬架支撑机构。该机构结构简单，并能通过自身驱动主动调整等效刚度，以适应不同外界环境，不同工作任务，并且通过装在悬架上的位置编码器实现竖直方向位移反馈。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种主被动变刚度独立悬架支撑机构，其特征在于该机构包括导轨、滑块、横向支撑固定件、凸轮盘、凸轮、被动变刚度支撑件、编码器、编码器固定件、同步带、同步带轮、拉簧长固定件、拉簧、直流伺服电机、电机安装座、齿条、齿轮、拉簧短固定件、凸轮组和凸轮组固定件；

所述凸轮盘为轴对称图形，在凸轮盘中心开有凸轮组安装区域，在凸轮组安装区域外侧的凸轮盘上开有凸轮轨道，以凸轮盘的对称轴为X轴，且向上为X轴正方向，凸轮盘最低点为原点O，以凸轮盘最低点的切线为Y轴，且向左为Y轴正方向，建立XY坐标系，凸轮轨道的左半部分随y增大各处的斜率增大；所述导轨一端固定在凸轮盘的最高点中心处，即D点，另一端固定在凸轮组安装区域的最低点位置的凸轮盘上，以导轨为对称轴将凸轮盘分成左右对称的两部分；在导轨上安装有滑块，所述横向支撑固定件沿横向支撑固定件的长度方向设有横向槽，凸轮盘插入该横向槽内，且横向支撑固定件中心与滑块固连，使横向支撑固定件呈垂直于导轨横向安装在凸轮盘上的状态，横向支撑固定件能沿着导轨上下移动；在横向支撑固定件的一侧与被动变刚度支撑件的一端固定连接，被动变刚度支撑件能和横向支撑固定件一起沿着导轨上下移动；所述被动变刚度支撑件的另一端与麦克纳姆轮固定连接，被动变刚度支撑件沿长度方向上设有同步带安装槽，在同步带安装槽内安装同步带；所述编码器通过编码器固定件固定在凸轮盘上，且编码器的轴上安装同步带轮，所述同步带轮位于同步带安装槽内，与同步带相配合；