[发明专利]一种重载运输平台

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种重载运输平台。

背景技术

现有的各种轮式AGV运输平台为驱动单元直接承载重量，对驱动轮压力大。特别是麦克纳姆轮式AGV因此承载能力极低，10cm直径的单轮极限承载100kg，影响了这种轮式AGV的载重能力。比较常见的做法是增加轮子数量分担重量，但成本极高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种重载运输平台，解决了AGV运输重物及对地面要求过高的问题，特别是小直径麦克纳姆轮机器人载重及路面适应性问题，极大地提高运输平台的承载能力。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种重载运输平台，该装置包括机架、na个驱动轮和与驱动轮对应的驱动轮连接装置、nb个载重单元和与载重单元对应的载重单元连接装置；所述载重单元通过载重单元连接装置与机架连接，所述驱动轮通过驱动轮连接装置与机架连接；所述驱动轮连接装置为压缩变形结构；空载时，驱动轮应接触地面，所有载重单元可以全部接触地面、部分接触地面、或全部不接触地面；承载重物后，驱动轮连接装置受压缩变形，载重单元部分或全部接触地面，由接触地面的载重单元分担支撑力，使得每个驱动轮的支撑力Fa`小于其承载极限Famax。

进一步地，所述驱动轮连接装置为悬架结构或采用弹性材料，主要变形方向为沿重力方向的双向变化，在上、下坡情况下，也可存在相对于重力方向的偏差值。

进一步地，所述载重单元连接装置为刚性元件、悬架结构或采用弹性材料；空载时，在载重单元接触地面的情况下，需设置载重单元连接装置的弹性系数Kb大于驱动轮连接装置的弹性系数Ka；空载时，在载重单元不接触地面，即载重单元具有离地间隙Lb`的情况下，需设置载重单元连接装置的弹性系数Kb，驱动轮连接装置的弹性系数Ka，重载运输平台仅有载重单元时，载重单元连接装置的最大变形量Lb``，重载运输平台仅有驱动轮时，驱动轮连接装置的最大变形量La``，使得载重单元和驱动轮的结构关系满足：Kb×Lb``＞Ka×La``和Lb``≤La``，最终使得承载重物后驱动轮的支撑力Fa`(Fa`＝Ka×La``)小于其承载极限Famax，可达到重载时保护驱动轮的目的。

进一步地，所述载重单元选自滚动摩擦轮或滑动摩擦支撑结构；所述驱动轮选自旋转轮、舵轮、轮毂电机轮、差速轮、麦克纳姆轮、正交轮。

进一步地，所述驱动轮连接装置可调节，当为悬架时，可通过更换悬架中弹性元件调整其弹性系数，也可在弹性元件上下两端增减垫片、行程限位结构改变其行程；当为弹性材料时，可更换不同弹性系数的弹性材料，也可在弹性材料上下两端增减垫片、行程限位结构改变其行程。

进一步地，所述载重单元至少三个，构成稳固的承载结构，所述驱动轮至少一个，驱动机架运动。

进一步地，所述机架为矩形框架结构，所述载重单元为滚动摩擦轮，所述机架下表面通过刚性元件或悬架连接至少三个滚动摩擦轮，通过悬架连接至少一个驱动轮。

一种停车机器人，包括上述的重载运输平台，机架两侧对称布置能够夹取车轮，使得车轮离地的夹取单元，夹取单元上通过刚性元件连接载重单元，机器人前部通过第一悬架连接载重单元，后部通过第二悬架连接载重单元，中部通过第三悬架连接驱动轮；空载时，整机重心靠近机器人几何中心，通过调整第一悬架、第二悬架、第三悬架，使得仅由驱动轮接触地面，机器人取得良好的运动姿态控制性能；随着载重增加，第三悬架受力压缩，所有载重单元接触地面，重量被分担至各个载重单元；通过微调机器人前部的第一悬架和后部的第二悬架，机器人的姿态可以调整为前后平衡。

进一步地，每个夹取单元包括前夹取臂和后夹取臂；所述前夹取臂为可转动的机械臂，所述后夹取臂为可转动并可沿机器人前后方向移动的机械臂；或者，所述前夹取臂、后夹取臂均为可转动并可沿机器人前后方向移动的机械臂。

进一步地，所述载重单元为万向轮，所述驱动轮为麦克纳姆轮。

本发明的有益效果是：

1、平台空载时，当仅由驱动轮承当重量时，其他载重单元不接触地面，避免了载重单元对平台运动轨迹的干扰，使得平台具有良好的运动姿态控制能力。

2、当平台载重时，大的重量由载重单元分担，降低了驱动单元负荷，使驱动单元在重载后受力不超过其负荷极限值。

3、当一部分或全部载重单元具有悬架时，可通过设置其压缩前初始高度，及压缩的变形量，达到调整平台的平衡和姿态的目的。

附图说明