[发明专利]一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘。

背景技术

随着科技进步，机器人技术作为高新技术的一个重要分支普遍受到了社会的广泛关注，机器人比赛作为培养人才、发展机器人技术的重要手段越来越受高校和社会的重视。为适应比赛的高节奏和高对抗性，机器人底盘必须有灵活的转向能力，大多的机器人都采用基于麦克纳姆轮的全方位底盘，但第十六届全国大学生机器人大赛的场地有立柱、台阶等障碍，通过立柱障碍需要使用履带结构，履带结构占用空间很大，要使机器人同时具有灵活的移动能力和越障能力，对机器人的移动底盘提出了较大的挑战。针对这些问题，研究一种能使机器人灵活移动并越障的机器人底盘成为关键。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于麦克纳姆轮的轮覆复合式全方位移动底盘，具体技术方案如下：

一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘，其特征在于：包括底盘电机、轮架、滑块、麦克纳姆轮、履带电机、履带、履带轮、小链轮、小链条、链轮、链条、轨道、气缸、气缸座、支撑板和车架；

所述车架上的支架上设有轨道，且轨道内设有滑块；

所述轮架固定在滑块上；

所述麦克纳姆轮连接在轮架上；

所述履带轮和支撑板设置在车架底端；

履带设置在履带轮上；

所述底盘电机设置在轮架上；

所述履带电机设置在车架上；

所述底盘电机通过链轮和链条传递动力驱动麦克纳姆轮；

所述履带电机通过小链轮和小链条传递动力驱动履带轮；

所述气缸座固定在车架上端；

所述气缸固定在气缸座内。

所述的一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘，其优选方案为所述麦克纳姆轮、底盘电机、轮架、气缸均设有4个。

所述的一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘，其优选方案为所述轨道设有8条，滑块设有16个，履带电机设有2个。

一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘的运动过程：

在正常状态下，四个麦克纳姆轮着地，四个底盘电机通过链轮链条驱动麦克纳姆轮转动，基于麦克纳姆轮的驱动原理给四个底盘电机相应的速度使底盘实现全方位移动。当机器人要越过立柱和台阶时，气缸带动轮架，使四个麦克纳姆轮离地，履带依靠支撑板不被立柱压凹，保证车身平稳，履带电机通过小链轮小链条带动履带轮驱动履带运动，使机器人平稳快速地通过立柱区域。通过在履带背面增加一块较为光滑的支撑板的方式，使履带能平稳的接触立柱上，而不是像传统的履带结构那样，履带被立柱压凹，不能平稳快速地通过立柱区域。

本发明的有益效果：本发明的技术方案结构简单，驱动方便，能同时实现底盘全方位移动和快速平稳越障两种功能。全方位移动状态下机器人可实现任意方向移动、原地转向等动作；越障状态下，机器人的履带依靠支撑板的支撑，不会被立柱压凹，使车体能平稳快速地在立柱上行驶；两种行走模式通过气动切换，高效快速，大大速断机器人的越障时间。

附图说明

图1为一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘移动状态轴测图；

图2为一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘移动状态正视图；

图3为一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘越障状态正视图；

图4为一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘越障状态轴测图。

图中，1为底盘电机，2为轮架，3为滑块，4为麦克纳姆轮，5为履带电机，6为履带，7为履带轮，8为小链轮，9为小链条，10为链轮，11为链条，12为轨道，13为气缸，14为气缸座，15为支撑板，16为车架。

具体实施方式

如图1-图4所示一种基于麦克纳姆轮的轮履复合式全方位移动底盘，其特征在于：包括底盘电机1、轮架2、滑块3、麦克纳姆轮4、履带电机5、履带6、履带轮7、小链轮8、小链条9、链轮10、链条11、轨道12、气缸13、气缸座14、支撑板15和车架16；

所述车架16上的支架上设有轨道12，且轨道12内设有滑块3；

所述轮架2固定在滑块3上；

所述麦克纳姆轮4连接在轮架2上；

所述履带轮7和支撑板15设置在车架16底端；

履带6设置在履带轮7上；

所述底盘电机1设置在轮架2上；

所述履带电机5设置在车架16上；