[发明专利]一种双横臂式减振悬架全地形移动机器人

说明书

本发明涉及移动机器人技术领域，具体是一种双横臂式减振悬架全地形移动机器人，包括桁架车身模块、可调双横臂式减振悬架模块；驱动分档模块，实现移动机器人的行驶状态和空档滑行状态的切换；力矩自平衡分配模块，与桁架车身模块两侧的同组可调双横臂式减振悬架模块配合，优化分配移动机器人四轮驱动力矩以抑制转向车身侧倾；底层运动控制系统模块，用于实现移动机器人的自主导航平顺行走、外部作业工具的搭载及操控。本发明通过可调双横臂式减振悬架模块、驱动分档模块提升车身的减振效果与稳定性，调节车轮外倾角，驱动与传动可隔离，解决了移动机器人户外故障时难以拖车的问题，且力矩自平衡分配模块能有效防止车身侧倾。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，具体是一种双横臂式减振悬架全地形移动机器人。

背景技术

四轮差速滑动转向全地形独立悬架移动机器人具有结构简单可靠、运行灵活稳定、适应地形广泛、控制简单等优点。尽管现今已开发出性能优异的四轮差速全地形移动机器人，但仍存在一些关键问题亟需解决。

1、若全地形移动机器人采用四轮差速滑动转向，转向驱动力矩较大，要求配置传动装置的减速比过大；

2.在户外作业发生故障时难以拖动，导致其维修困难；

3.现有大多数移动机器人车轮与驱动刚性直连，不利于驱动输出与操控；由于移动机器人悬架方式与车身的匹配适应度不够，以及缺失力矩自平衡分配机构，导致移动机器人车轮输出驱动力矩不均衡，造成车身抖动较大，影响移动机器人行走的平顺性以及传感器测量精度、负载能力等。

如中国专利申请号为201711258906.3，提出的双三角形悬架轮腿式全地形移动机器人，具有优良越障、行驶平顺性、主/被动姿态调节功能，但其采用轮毂电机作为驱动轮，力矩较小，负载能力差，转向采用转向电机，使移动机器人本体重量、能耗增加，续航能力减弱，同时移动机器人中电机数量增多，控制难度增加。

如中国专利申请号为201811301142.6，提出的一种具有主动独立悬架系统的全地形移动机器人，具有优良越障性能、主动调姿功能、差速转向功能和优良动力学行驶平顺性能，其驱动与车轮刚性直连，缺少力矩分配机构，采用轮毂电机作为驱动电机，虽解决了减速比过大问题，但其力矩输出较小。

如中国专利申请号为201911096192.X，提出的一种全地形移动机器人，具有平衡性好，移动效率高，灵活性好，使用领域广等特点，但其使用蜗轮蜗杆电机作为驱动电机且与车轮直连，电机工作环境相对较差，动力传递效率低，采用单纵臂式悬架，悬架方式与车身的匹配适应度不够，行驶平顺性有限。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种双横臂式减振悬架全地形移动机器人。

一种双横臂式减振悬架全地形移动机器人，包括：

桁架车身模块；

可调双横臂式减振悬架模块，两两一组分布于所述桁架车身模块的两侧以增强移动机器人的车身强度及车身稳定性，适应多地形工况的行走；

驱动分档模块，安装在所述桁架车身模块上，能通断自身动力，以完成移动机器人的行驶状态和空档滑行状态的切换；

力矩自平衡分配模块，承载于所述桁架车身模块上且被构成为与所述桁架车身模块两侧的同组可调双横臂式减振悬架模块配合，优化分配移动机器人四轮驱动力矩以抑制转向车身侧倾；

底层运动控制系统模块，承载于桁架车身模块上且与可调双横臂式减振悬架模块、驱动分档模块、力矩自平衡分配模块配合，用于实现移动机器人的自主导航平顺行走、外部作业工具的搭载及操控。

所述的桁架车身模块包括桁架车身、位于桁架车身顶部的减振器上支座固定座、位于桁架车身侧部的减振摆臂安装板、位于桁架车身中间两侧的电池护栏。