CN107117204B - 一种基于万向关节的运输机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种基于万向关节的运输机器人，它包括车身、驱动轮单元，其中四个驱动轮单元两两一组对称的安装在车身的两侧，且一侧的两个驱动轮单元位于车身的两端；本发明中运输机器人具有前进、转弯、四个驱动轮单元分时驱动的功能；车身具有支撑驱动轮单元运动的功能；驱动轮单元具有驱动运输机器人运动的功能；电机的作用是为驱动轮单元提供动力；安装在电机轴上的第一电磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁的作用是，分别给相应的第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁一个磁力作用。

Description

一种基于万向关节的运输机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种基于万向关节的运输机器人。

背景技术

目前使用的运输机器人功能多的，结构复杂，故障率高；功能少的结构简单无法满足个人、企业对机器人的功能需求。同时现有的运输机器人转弯时，机器人受到的冲击较大，不平稳；同时运输机器人在运输过程中的转弯控制电机与直线行驶驱动电机分开控制，这样会加大电机的数量，同时也加大了运输机器人的制造成本，所以就需要一种转弯平稳、转弯与直线行驶同一个电机控制的万向关节运输机器人。

本发明设计一种基于万向关节的运输机器人解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于万向关节的运输机器人，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于万向关节的运输机器人，其特征在于：它包括车身、驱动轮单元，其中四个驱动轮单元两两一组对称的安装在车身的两侧，且一侧的两个驱动轮单元位于车身的两端。

上述驱动轮单元包括电机、第二永磁铁、第三永磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、第二弹簧、第三弹簧、第二钢丝绳、第三钢丝绳、固定套、轮子、传动轴、T形导槽、轴套、电磁铁、永磁铁、第一钢丝绳、支撑板、通孔、环槽、弹簧、T形导块、支撑块、传动球、连杆、轮轴、T形滑块、传动圆板、球面、第一球铰轴、支撑球孔、支撑球、连接板、T形环槽、第二球铰轴、第一球形盖、第二球形盖，其中电机安装在车身空腔的端面上；固定套安装在车身上，且通过轴套与电机轴配合；固定套远离车身的一端内圆面上开有环槽；传动圆板安装在环槽内；两个支撑板对称安装在固定套端面上，且两个支撑板位于固定套端面的上下两侧；两个支撑块对称的安装在两个支撑板的一端；两个支撑块上安装结构完全相同，对于其中任意一个，支撑块的侧面上开有球面；支撑块的球面上均匀的开有四个支撑球孔；传动球位于两个支撑块之间，且传动球与支撑块上的球面配合；第一球铰轴一端为圆柱形，另一端为球形；第一球铰轴圆柱形的一端安装在支撑块端面上；轮轴一端安装在传动球的球面上；连接板端面上开有T形环槽；连接板开T形环槽的一端安装在轮轴上；轮子一端安装在连接板上，且轮子轴线与连接板轴线重合；两个T形滑块对称的安装在连接板上的T形环槽内，且与相应的支撑板配合；两个T形滑块上的安装结构完全相同，对于其中任意一个，第二球铰轴一端为圆柱形，另一端为球形；第二球铰轴圆柱形的一端安装在T形滑块上；第一球形盖与第二球形盖对称的安装在连杆的两端；连杆一端通过第一球形盖与第一球铰轴配合安装在支撑块上，另一端通过第二球形盖与第二球铰轴配合与T形滑块连接；第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁周向均匀的安装在电机轴的外圆面上；传动轴外圆面上周向均匀的开有三个T形导槽，且三个T形导槽与相应的第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁配合；三个T形导槽均未开出传动轴的端面；第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁的端面上均安装有T形导块；第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁通过T形导块与T形导槽的配合安装在传动轴上，且第一永磁铁与第一电磁铁相配合，第二永磁铁与第二电磁铁相配合，第三永磁铁与第三电磁铁相配合；第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧位于在三个T形导槽内，第一弹簧一端安装在T形导槽端面上，另一端安装在第一永磁铁上的T形导块的端面上；第二弹簧一端安装在T形导槽端面上，另一端安装在第二永磁铁上的T形导块的端面上；第三弹簧一端安装在T形导槽端面上，另一端安装在第三永磁铁上的T形导块的端面上；第一钢丝绳一端安装在第一永磁铁上，另一端穿过传动圆板，安装在传动球的球面上；第二钢丝绳一端安装在第二永磁铁上，另一端穿过传动圆板，安装在传动球的球面上；第三钢丝绳一端安装在第三永磁铁上，另一端穿过传动圆板，安装在传动球的球面上。

上述连杆包括细弹簧、粗弹簧、方形导块、导槽、伸缩套、伸缩杆，其中伸缩套的外圆面上对称的开有两个导槽；两个方形导块对称的安装在伸缩杆的外圆面上；伸缩杆通过方形导块与伸缩套上的导槽配合安装在伸缩套中；细弹簧位于伸缩套中，一端安装在伸缩套的底面上，另一端安装在伸缩杆的端面；粗弹簧穿过细弹簧位于伸缩套中，粗弹簧一端安装在伸缩套的底面上，另一端与伸缩杆的端面配合。

上述钢丝绳不具有任何弹性。

作为本技术的进一步改进，上述轴套通过轴承安装在电机轴上.

作为本技术的进一步改进，上述连接板通过键安装在轮轴上。

作为本技术的进一步改进，上述固定套通过键安装在轴套上。

作为本技术的进一步改进，作为上述钢丝绳的替换方案为细钢筋。

相对于传统的机器人技术，本发明中运输机器人具有前进、转弯、四个驱动轮单元分时驱动的功能；车身具有支撑驱动轮单元运动的功能；驱动轮单元具有驱动运输机器人运动的功能。

本发明中的驱动轮单元具有驱动运输机器人运动的功能；电机的作用是为驱动轮单元提供动力；安装在电机轴上的第一电磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁的作用是，分别给相应的第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁一个磁力作用；第一永磁体、第二永磁铁、第三永磁铁通过T形导块与传动轴上T形导槽配合安装在传动轴上，第一电磁铁磁力作用下，会带动第一永磁铁沿T形导槽来回运动；第二电磁铁磁力作用下，会带动第二永磁铁沿T形导槽来回运动；第三电磁铁磁力作用下，会带动第三永磁铁沿T形导槽来回运动；第一钢丝绳一端安装在第一永磁铁上，另一端穿过传动圆板安装在传动球上的作用是，当第一永磁铁沿T形导槽来回滑动时，第一钢丝绳会带动传动球转过一定角度；第二钢丝绳一端安装在第二永磁铁上，另一端穿过传动圆板安装在传动球上的作用是，当第二永磁铁沿T形导槽来回滑动时，第二钢丝绳会带动传动球转过一定角度；第三钢丝绳一端安装在第三永磁铁上，另一端穿过传动圆板安装在传动球上的作用是，当第三永磁铁沿T形导槽来回滑动时，第三钢丝绳会带动传动球转过一定角度；第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳均不具有任何弹性的目的是，当第一永磁铁拉动第一钢丝绳时，不具有任何弹性的第一钢丝绳可以将运动传递到传动球上；当第二永磁铁拉动第二钢丝绳时，不具有任何弹性的第二钢丝绳可以将运动传递到传动球上；当第三永磁铁拉动第三钢丝绳时，不具有任何弹性的第三钢丝绳可以将运动传递到传动球上；安装在电机轴端面上的传动轴的作用是，带动安装在其上的第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁旋转；安装在固定套上环槽内的传动圆板的作用是，将第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳分离开，同时第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳的旋转会带动传动圆环在环槽内运动，从而达到不干扰第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳带动传动球运动的目的；一端安装在传动轴上，另一端安装在第一永磁铁上的T形导块上的第一弹簧作用是，给T形导块一个回位时的作用力；一端安装在传动轴上，另一端安装在第二永磁铁上的T形导块上的第二弹簧作用是，给T形导块一个回位时的作用力；一端安装在传动轴上，另一端安装在第三永磁铁上的T形导块上的第三弹簧作用是，给T形导块一个回位时的作用力；两个支撑板对称安装在固定套端面上，且两个支撑板位于固定套端面的两侧的作用是，连接固定套与支撑板；支撑块的侧面上开有球面的作用是，与传动球的球面配合，防止传动球旋转时，与支撑板发生干涉；支撑块的球面上开有四个支撑球孔的作用是，容纳四个支撑球；传动球位于两个支撑块之间，且传动球与支撑块上的球面配合，传动球的轴线与四个支撑球配合；四个支撑球的作用是支撑传动球，使传动球可以在两个支撑块之间任意方向旋转；轮轴的作用是，将传动球上的运动传递到安装在轮轴一端的连接板上。

本发明中连杆一端通过第一球形盖与第一球铰轴配合安装在支撑板上，另一端通过第二球形盖与第二球铰轴配合与T形滑块连接的作用是，一方面当轮子围绕轮轴过程中，连杆上的T形滑块回沿开在连接板上的T形环槽运动，从而达到防止连杆干涉连接板运动的功能；另一方面连杆中的伸缩套的外圆面上对称的开有两个导槽；伸缩杆通过其上安装的方形导块与伸缩套上的导槽配合安装在伸缩套中；细弹簧位于伸缩套中，一端安装在伸缩套的底面上，另一端安装在伸缩杆的端面；粗弹簧穿过细弹簧位于伸缩套中，粗弹簧一端安装在伸缩套的底面上，另一端与伸缩杆的端面配合；其中细弹簧的弹性系数较小，所以当伸缩杆受到拉力作用时，伸缩杆更容易沿导槽向外运动；粗弹簧的弹性系数较大，且粗弹簧只与伸缩杆接触配合，所以伸缩杆向外运动时，粗弹簧不会给伸缩杆作用力，当伸缩杆受到压力作用时，由于粗弹簧的弹性系数较大，所以粗弹簧不会轻易被压缩，故而伸缩杆不容易沿着导槽向伸缩套内运动。从而达到连杆容易被拉，而不容易被压的目的；设计两个连杆的作用是，当运输机器人转弯时，连接板会拉动第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳，而此时的两个连杆可以平衡一部分力，使得运输机器人转弯更加平稳；第一电磁铁对第一永磁铁的磁力作用，从a到b之间不会使第一电磁铁与第二永磁铁吸在一起；第三电磁铁对第三永磁铁的磁力作用，从a到b之间不会使第一电磁铁与第二永磁铁吸在一起；第二电磁铁对第二永磁铁的磁力作用，从a到b之间不会使第一电磁铁与第二永磁铁吸在一起。

在使用过程中，当运输机器人未运动时，第一弹簧、第二弹簧、细弹簧、粗弹簧、第三弹簧均处于自由伸缩状态；当运输机器人直线行驶时，四个驱动轮单元上的状态完全相同，对于其中任意一个，电机轴将带动传动轴旋转，传动轴将带动安装在其上的第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁旋转，第一永磁铁将带动安装在其上的第一钢丝绳旋转，第二永磁铁将带动安装在其上的第二钢丝绳旋转，第三永磁铁将带动安装在其上的第三钢丝绳旋转，旋转的第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳会带动传动圆板在固定轴套上的环槽内做旋转运动，同时第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳将带动传动球运动，传动球将在支撑球的作用下旋转运动，此时的第一弹簧、第二弹簧、粗弹簧、细弹簧、第三弹簧均处于自由伸缩状态；传动球的运动将带动轮轴运动，轮轴将带动连接板运动，连接板将带动轮子运动，轮子将带动运输机器人运动；从运输机器人前进的方向看，当运输机器人需要右转弯时，前两个驱动轮单元不会驱动运输机器人向前运动，只会起到向右转弯的作用，后两个驱动轮单元将驱动运输机器人向前运动，而不起转弯的作用，但后两个驱动轮单元上的电机会调节轮子的运动速度，从而适应运输机器人右转弯；后两个驱动轮单元在转动速度上有区别外其他的运动状态均相同，对于其中任意一个，电机轴将带动传动轴旋转，传动轴将带动安装在其上的第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁旋转，第一永磁铁将带动安装在其上的第一钢丝绳旋转，第二永磁铁将带动安装在其上的第二钢丝绳旋转，第三永磁铁将带动安装在其上的第三钢丝绳旋转，旋转的第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳会带动传动圆板在固定轴套上的环槽内做旋转运动，同时第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳将带动传动球运动，传动球将在支撑球的作用下旋转运动，此时的第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧均处于自由伸缩状态；传动球的运动将带动轮轴运动，轮轴将带动连接板运动，连接板将带动轮子运动，轮子将带动运输机器人运动；前两个驱动轮单元的运动状态完全相同，对于其中任意一个，驱动轮单元在后两个驱动轮单元驱动下向前运动，此时第二电磁铁将给第二永磁铁一个磁力作用，第二永磁铁将沿T形导槽滑动，从而带动第二钢丝绳运动，运动的第二钢丝绳将带动传动球运动，传动球将带动轮轴旋转一定角度，轮轴将带动连接板转动一定角度，连接板将带动轮子转动一定角度，从而达到右转弯的目的，同时在此过程中，传动球的运动将带动第三钢丝绳运动，第三钢丝绳将拉动第三永磁铁沿T形导槽运动；第三弹簧处于拉伸状态，第二弹簧处于压缩状态；第一钢丝绳会摆动一定的角度，第一永磁铁在T形导槽内移动；从而达到运输机器人向右转弯的目的；同时连接板的运动会带动连杆运动一定的角度；在此过程中，连接板将拉动伸缩杆沿导槽向外运动，此时的细弹簧处于拉伸状态，粗弹簧处于自由伸缩状态；从运输机器人前进的方向看，当运输机器人需要左转弯时，前两个驱动轮单元不会驱动运输机器人向前运动，只会起到向左转弯的作用，后两个驱动轮单元将驱动运输机器人向前运动，而不起转弯的作用，但后两个驱动轮单元上的电机会调节轮子的运动速度，从而适应运输机器人左转弯；后两个驱动轮单元在转动速度上有区别外其他的运动状态均相同，对于其中任意一个，电机轴将带动传动轴旋转，传动轴将带动安装在其上的第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁旋转，第一永磁铁将带动安装在其上的第一钢丝绳旋转，第二永磁铁将带动安装在其上的第二钢丝绳旋转，第三永磁铁将带动安装在其上的第三钢丝绳旋转，旋转的第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳会带动传动圆板在固定轴套上的环槽内做旋转运动，同时第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳将带动传动球运动，传动球将在支撑球的作用下旋转运动，此时的第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧均处于自由伸缩状态；传动球的运动将带动轮轴运动，轮轴将带动连接板运动，连接板将带动轮子运动，轮子将带动运输机器人运动；此时第三电磁铁将给第三永磁铁一个磁力作用，第三永磁铁将沿T形导槽滑动，从而带动第三钢丝绳运动，运动的第三钢丝绳将带动传动球运动，传动球将带动轮轴旋转一定角度，轮轴将带动连接板转动一定角度，连接板将带动轮子转动一定角度，从而达到右转弯的目的，同时在此过程中，传动球的运动将带动第二钢丝绳运动，第二钢丝绳将拉动第二永磁铁沿T形导槽运动；第二弹簧处于拉伸状态，第三弹簧处于压缩状态；第一钢丝绳会摆动一定的角度，第一永磁铁在T形导槽内移动；从而达到运输机器人向右转弯的目的；同时连接板的运动会带动连杆运动一定的角度；在此过程中，连接板将拉动伸缩杆沿导槽向外运动，此时的细弹簧处于拉伸状态，粗弹簧处于自由伸缩状态；当运输机器人路过凹凸不平的路面时，第一电磁铁会给第一永磁铁一个磁力作用，使第一电磁铁沿T形导槽来回滑动，从而带动第一钢丝绳滑动，第一钢丝绳将带动传动球运动，运动的传动球将带动轮轴运动，轮轴转过一定角度，会带动连接板转过一定角度，连接板会带动轮子转过一定角度，在此过程中两个连杆有一个被拉伸，另一个将被压缩。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是驱动轮单元结构示意图。

图3是车身结构示意图。

图4是传动轴安装结构示意图。

图5是传动轴结构示意图。

图6是轴套安装结构示意图。

图7是固定套结构示意图。

图8是第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁安装结构示意图。

图9是第一弹簧安装结构示意图。

图10是T形导块安装结构示意图。

图11是球形块安装结构示意图。

图12是传动圆板结构示意图。

图13是支撑球安装结构示意图。

图14是连接板结构示意图。

图15是第二球铰轴安装结构示意图。

图16是第一球形盖、第二球形盖安装结构示意图。

图17是T形导块安装结构示意图。

图18是第一电磁铁磁力与距离原理图。

图19是支撑块安装结构示意图。

图20是连杆安装结构示意图。

图21是粗弹簧、细弹簧安装结构示意图。

图22是轮子安装结构示意图。

图中标号名称：1、车身；2、驱动轮单元；3、电机；4、固定套；5、轮子；6、传动轴；8、T形导槽；10、轴套；11、第一电磁铁；12、第一永磁铁；13、第一钢丝绳；14、支撑板；15、通孔；16、环槽；17、第一弹簧；18、T形导块；19、支撑块；20、传动球；21、连杆；22、轮轴；23、T形滑块；24、传动圆板；25、球面；26、第一球铰轴；28、支撑球孔；29、支撑球；30、连接板；31、T形环槽；33、第二球铰轴；35、第一球形盖；36、第二球形盖；37、空腔；38、第二永磁铁；39、第三永磁铁；40、第二电磁铁；41、第三电磁铁；42、第二弹簧；43、第三弹簧；44、第二钢丝绳；45、第三钢丝绳；46、细弹簧；47、粗弹簧；48、方形导块；49、导槽；50、伸缩套；51、伸缩杆。

具体实施方式

如图1所示，它包括车身1、驱动轮单元2，其中四个驱动轮单元2两两一组对称的安装在车身1的两侧，且一侧的两个驱动轮单元2位于车身1的两端。

如图1、2、22所示，上述驱动轮单元2包括电机3、第二永磁铁38、第三永磁铁39、第二电磁铁40、第三电磁铁41、第二弹簧42、第三弹簧43、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45、固定套4、轮子5、传动轴6、T形导槽8、轴套10、电磁铁、永磁铁、第一钢丝绳13、支撑板14、通孔15、环槽16、弹簧、T形导块18、支撑块19、传动球20、连杆21、轮轴22、T形滑块23、传动圆板24、球面25、第一球铰轴26、支撑球孔28、支撑球29、连接板30、T形环槽31、第二球铰轴33、第一球形盖35、第二球形盖36，如图1、3所示，其中电机3安装在车身1空腔37的端面上；固定套4安装在车身1上，且通过轴套10与电机3轴配合；如图7所示，固定套4远离车身1的一端内圆面上开有环槽16；如图2所示，传动圆板24安装在环槽16内；如图2所示，两个支撑板14对称安装在固定套4端面上，且两个支撑板14位于固定套4端面的上下两侧；如图2、6、11所示，两个支撑块19对称的安装在两个支撑板14的一端；两个支撑块19上安装结构完全相同，对于其中任意一个，支撑块19的侧面上开有球面25；如图13所示，支撑块19的球面25上均匀的开有四个支撑球孔28；如图11所示，传动球20位于两个支撑块19之间，且传动球20与支撑块19上的球面25配合；如图13所示，第一球铰轴26一端为圆柱形，另一端为球形；如图13所示，第一球铰轴26圆柱形的一端安装在支撑块19端面上；轮轴22一端安装在传动球20的球面25上；如图14所示，连接板30端面上开有T形环槽31；连接板30开T形环槽31的一端安装在轮轴22上；如图19所示，轮子5一端安装在连接板30上，且轮子5轴线与连接板30轴线重合；如图19所示，两个T形滑块23对称的安装在连接板30上的T形环槽31内，且与相应的支撑板14配合；两个T形滑块23上的安装结构完全相同，对于其中任意一个，如图15所示，第二球铰轴33一端为圆柱形，另一端为球形；第二球铰轴33圆柱形的一端安装在T形滑块23上；如图16所示，第一球形盖35与第二球形盖36对称的安装在连杆21的两端；如图20所示，连杆21一端通过第一球形盖35与第一球铰轴26配合安装在支撑块19上，另一端通过第二球形盖36与第二球铰轴33配合与T形滑块23连接；如图8所示，第一电磁铁11、第二电磁铁40、第三电磁铁41周向均匀的安装在电机3轴的外圆面上；如图4、5所示，传动轴6外圆面上周向均匀的开有三个T形导槽8，且三个T形导槽8与相应的第一电磁铁11、第二电磁铁40、第三电磁铁41配合；如图4所示，三个T形导槽8均未开出传动轴6的端面；第一永磁铁12、第二永磁铁38、第三永磁铁39的端面上均安装有T形导块18；如图9、17所示，第一永磁铁12、第二永磁铁38、第三永磁铁39通过T形导块18与T形导槽8的配合安装在传动轴6上，且第一永磁铁12与第一电磁铁11相配合，第二永磁铁38与第二电磁铁40相配合，第三永磁铁39与第三电磁铁41相配合；如图9、10所示，第一弹簧17、第二弹簧42、第三弹簧43位于在三个T形导槽8内，如图9、10所示，第一弹簧17一端安装在T形导槽8端面上，另一端安装在第一永磁铁12上的T形导块18的端面上；如图9、10所示，第二弹簧42一端安装在T形导槽8端面上，另一端安装在第二永磁铁38上的T形导块18的端面上；如图9、10所示，第三弹簧43一端安装在T形导槽8端面上，另一端安装在第三永磁铁39上的T形导块18的端面上；如图10、11、12所示，第一钢丝绳13一端安装在第一永磁铁12上，另一端穿过传动圆板24，安装在传动球20的球面25上；如图10、11、12所示，第二钢丝绳44一端安装在第二永磁铁38上，另一端穿过传动圆板24，安装在传动球20的球面25上；如图10、11、12所示，第三钢丝绳45一端安装在第三永磁铁39上，另一端穿过传动圆板24，安装在传动球20的球面25上。

如图21所示，上述连杆21包括细弹簧46、粗弹簧47、方形导块48、导槽49、伸缩套50、伸缩杆51，其中伸缩套50的外圆面上对称的开有两个导槽49；如图21所示，两个方形导块48对称的安装在伸缩杆51的外圆面上；如图21所示，伸缩杆51通过方形导块48与伸缩套50上的导槽49配合安装在伸缩套50中；如图21所示，细弹簧46位于伸缩套50中，一端安装在伸缩套50的底面上，另一端安装在伸缩杆51的端面；如图21所示，粗弹簧47穿过细弹簧46位于伸缩套50中，粗弹簧47一端安装在伸缩套50的底面上，另一端与伸缩杆51的端面配合。

如图10所示，上述钢丝绳13不具有任何弹性。

如图8所示，上述轴套10通过轴承安装在电机3轴上.

如图2所示，上述连接板30通过键安装在轮轴22上。

如图8所示，上述固定套4通过键安装在轴套10上。

如图10所示，作为上述第一钢丝绳13的替换方案为第一细钢筋。

综上所述：

本发明中运输机器人具有前进、转弯、四个驱动轮单元2分时驱动的功能；车身1具有支撑驱动轮单元2运动的功能；驱动轮单元2具有驱动运输机器人运动的功能。

本发明中的驱动轮单元2具有驱动运输机器人运动的功能；电机3的作用是为驱动轮单元2提供动力；安装在电机3轴上的第一电磁铁11、第二永磁铁38、第三永磁铁39的作用是，分别给相应的第一永磁铁12、第二永磁铁38、第三永磁铁39一个磁力作用；第一永磁体、第二永磁铁38、第三永磁铁39通过T形导块18与传动轴6上T形导槽8配合安装在传动轴6上，第一电磁铁11磁力作用下，会带动第一永磁铁12沿T形导槽8来回运动；第二电磁铁40磁力作用下，会带动第二永磁铁38沿T形导槽8来回运动；第三电磁铁41磁力作用下，会带动第三永磁铁39沿T形导槽8来回运动；第一钢丝绳13一端安装在第一永磁铁12上，另一端穿过传动圆板24安装在传动球20上的作用是，当第一永磁铁12沿T形导槽8来回滑动时，第一钢丝绳13会带动传动球20转过一定角度；第二钢丝绳44一端安装在第二永磁铁38上，另一端穿过传动圆板24安装在传动球20上的作用是，当第二永磁铁38沿T形导槽8来回滑动时，第二钢丝绳44会带动传动球20转过一定角度；第三钢丝绳45一端安装在第三永磁铁39上，另一端穿过传动圆板24安装在传动球20上的作用是，当第三永磁铁39沿T形导槽8来回滑动时，第三钢丝绳45会带动传动球20转过一定角度；第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45均不具有任何弹性的目的是，当第一永磁铁12拉动第一钢丝绳13时，不具有任何弹性的第一钢丝绳13可以将运动传递到传动球20上；当第二永磁铁38拉动第二钢丝绳44时，不具有任何弹性的第二钢丝绳44可以将运动传递到传动球20上；当第三永磁铁39拉动第三钢丝绳45时，不具有任何弹性的第三钢丝绳45可以将运动传递到传动球20上；安装在电机3轴端面上的传动轴6的作用是，带动安装在其上的第一永磁铁12、第二永磁铁38、第三永磁铁39旋转；安装在固定套4上环槽16内的传动圆板24的作用是，将第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45分离开，同时第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45的旋转会带动传动圆环在环槽16内运动，从而达到不干扰第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45带动传动球20运动的目的；

一端安装在传动轴6上，另一端安装在第一永磁铁12上的T形导块18上的第一弹簧17作用是，给T形导块18一个回位时的作用力；一端安装在传动轴6上，另一端安装在第二永磁铁38上的T形导块18上的第二弹簧42作用是，给T形导块18一个回位时的作用力；一端安装在传动轴6上，另一端安装在第三永磁铁39上的T形导块18上的第三弹簧43作用是，给T形导块18一个回位时的作用力；两个支撑板14对称安装在固定套4端面上，且两个支撑板14位于固定套4端面的两侧的作用是，连接固定套4与支撑板14；支撑块19的侧面上开有球面25的作用是，与传动球20的球面25配合，防止传动球20旋转时，与支撑板14发生干涉；支撑块19的球面25上开有四个支撑球孔28的作用是，容纳四个支撑球29；传动球20位于两个支撑块19之间，且传动球20与支撑块19上的球面25配合，传动球20的轴线与四个支撑球29配合；四个支撑球29的作用是支撑传动球20，使传动球20可以在两个支撑块19之间任意方向旋转；轮轴22的作用是，将传动球20上的运动传递到安装在轮轴22一端的连接板30上。

本发明中连杆21一端通过第一球形盖35与第一球铰轴26配合安装在支撑板14上，另一端通过第二球形盖36与第二球铰轴33配合与T形滑块23连接的作用是，一方面当轮子5围绕轮轴22过程中，连杆21上的T形滑块23回沿开在连接板30上的T形环槽31运动，从而达到防止连杆21干涉连接板30运动的功能；另一方面连杆21中的伸缩套50的外圆面上对称的开有两个导槽49；伸缩杆51通过其上安装的方形导块48与伸缩套50上的导槽49配合安装在伸缩套50中；细弹簧46位于伸缩套50中，一端安装在伸缩套50的底面上，另一端安装在伸缩杆51的端面；粗弹簧47穿过细弹簧46位于伸缩套50中，粗弹簧47一端安装在伸缩套50的底面上，另一端与伸缩杆51的端面配合；其中细弹簧46的弹性系数较小，所以当伸缩杆51受到拉力作用时，伸缩杆51更容易沿导槽49向外运动；粗弹簧47的弹性系数较大，且粗弹簧47只与伸缩杆51接触配合，所以伸缩杆51向外运动时，粗弹簧47不会给伸缩杆51作用力，当伸缩杆51受到压力作用时，由于粗弹簧47的弹性系数较大，所以粗弹簧47不会轻易被压缩，故而伸缩杆51不容易沿着导槽49向伸缩套50内运动。从而达到连杆21容易被拉，而不容易被压的目的；设计两个连杆21的作用是，当运输机器人转弯时，连接板30会拉动第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45，而此时的两个连杆21可以平衡一部分力，使得运输机器人转弯更加平稳；如图18所示，第一电磁铁11对第一永磁铁12的磁力作用，从a到b之间不会使第一电磁铁11与第二永磁铁38吸在一起；第三电磁铁41对第三永磁铁39的磁力作用，不会使第一电磁铁11与第二永磁铁38吸在一起；第二电磁铁40对第二永磁铁38的磁力作用，不会使第一电磁铁11与第二永磁铁38吸在一起。

具体实施方案为，当运输机器人未运动时，第一弹簧17、第二弹簧42、细弹簧46、粗弹簧47、第三弹簧43均处于自由伸缩状态；当运输机器人直线行驶时，四个驱动轮单元2上的状态完全相同，对于其中任意一个，电机3轴将带动传动轴6旋转，传动轴6将带动安装在其上的第一永磁铁12、第二永磁铁38、第三永磁铁39旋转，第一永磁铁12将带动安装在其上的第一钢丝绳13旋转，第二永磁铁38将带动安装在其上的第二钢丝绳44旋转，第三永磁铁39将带动安装在其上的第三钢丝绳45旋转，旋转的第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45会带动传动圆板24在固定轴套10上的环槽16内做旋转运动，同时第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45将带动传动球20运动，传动球20将在支撑球29的作用下旋转运动，此时的第一弹簧17、第二弹簧42、粗弹簧47、细弹簧46、第三弹簧43均处于自由伸缩状态；传动球20的运动将带动轮轴22运动，轮轴22将带动连接板30运动，连接板30将带动轮子5运动，轮子5将带动运输机器人运动；从运输机器人前进的方向看，当运输机器人需要右转弯时，前两个驱动轮单元2不会驱动运输机器人向前运动，只会起到向右转弯的作用，后两个驱动轮单元2将驱动运输机器人向前运动，而不起转弯的作用，但后两个驱动轮单元2上的电机3会调节轮子5的运动速度，从而适应运输机器人右转弯；后两个驱动轮单元2在转动速度上有区别外其他的运动状态均相同，对于其中任意一个，电机3轴将带动传动轴6旋转，传动轴6将带动安装在其上的第一永磁铁12、第二永磁铁38、第三永磁铁39旋转，第一永磁铁12将带动安装在其上的第一钢丝绳13旋转，第二永磁铁38将带动安装在其上的第二钢丝绳44旋转，第三永磁铁39将带动安装在其上的第三钢丝绳45旋转，旋转的第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45会带动传动圆板24在固定轴套10上的环槽16内做旋转运动，同时第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45将带动传动球20运动，传动球20将在支撑球29的作用下旋转运动，此时的第一弹簧17、第二弹簧42、第三弹簧43均处于自由伸缩状态；传动球20的运动将带动轮轴22运动，轮轴22将带动连接板30运动，连接板30将带动轮子5运动，轮子5将带动运输机器人运动；前两个驱动轮单元2的运动状态完全相同，对于其中任意一个，驱动轮单元2在后两个驱动轮单元2驱动下向前运动，此时第二电磁铁40将给第二永磁铁38一个磁力作用，第二永磁铁38将沿T形导槽8滑动，从而带动第二钢丝绳44运动，运动的第二钢丝绳44将带动传动球20运动，传动球20将带动轮轴22旋转一定角度，轮轴22将带动连接板30转动一定角度，连接板30将带动轮子5转动一定角度，从而达到右转弯的目的，同时在此过程中，传动球20的运动将带动第三钢丝绳45运动，第三钢丝绳45将拉动第三永磁铁39沿T形导槽8运动；第三弹簧43处于拉伸状态，第二弹簧42处于压缩状态；第一钢丝绳13会摆动一定的角度，第一永磁铁12在T形导槽8内移动；从而达到运输机器人向右转弯的目的；同时连接板30的运动会带动连杆21运动一定的角度；在此过程中，连接板30将拉动伸缩杆51沿导槽49向外运动，此时的细弹簧46处于拉伸状态，粗弹簧47处于自由伸缩状态；从运输机器人前进的方向看，当运输机器人需要左转弯时，前两个驱动轮单元2不会驱动运输机器人向前运动，只会起到向左转弯的作用，后两个驱动轮单元2将驱动运输机器人向前运动，而不起转弯的作用，但后两个驱动轮单元2上的电机3会调节轮子5的运动速度，从而适应运输机器人左转弯；后两个驱动轮单元2在转动速度上有区别外其他的运动状态均相同，对于其中任意一个，电机3轴将带动传动轴6旋转，传动轴6将带动安装在其上的第一永磁铁12、第二永磁铁38、第三永磁铁39旋转，第一永磁铁12将带动安装在其上的第一钢丝绳13旋转，第二永磁铁38将带动安装在其上的第二钢丝绳44旋转，第三永磁铁39将带动安装在其上的第三钢丝绳45旋转，旋转的第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45会带动传动圆板24在固定轴套10上的环槽16内做旋转运动，同时第一钢丝绳13、第二钢丝绳44、第三钢丝绳45将带动传动球20运动，传动球20将在支撑球29的作用下旋转运动，此时的第一弹簧17、第二弹簧42、第三弹簧43均处于自由伸缩状态；传动球20的运动将带动轮轴22运动，轮轴22将带动连接板30运动，连接板30将带动轮子5运动，轮子5将带动运输机器人运动；此时第三电磁铁41将给第三永磁铁39一个磁力作用，第三永磁铁39将沿T形导槽8滑动，从而带动第三钢丝绳45运动，运动的第三钢丝绳45将带动传动球20运动，传动球20将带动轮轴22旋转一定角度，轮轴22将带动连接板30转动一定角度，连接板30将带动轮子5转动一定角度，从而达到右转弯的目的，同时在此过程中，传动球20的运动将带动第二钢丝绳44运动，第二钢丝绳44将拉动第二永磁铁38沿T形导槽8运动；第二弹簧42处于拉伸状态，第三弹簧43处于压缩状态；第一钢丝绳13会摆动一定的角度，第一永磁铁12在T形导槽8内移动；从而达到运输机器人向右转弯的目的；同时连接板30的运动会带动连杆21运动一定的角度；在此过程中，连接板30将拉动伸缩杆51沿导槽49向外运动，此时的细弹簧46处于拉伸状态，粗弹簧47处于自由伸缩状态；当运输机器人路过凹凸不平的路面时，第一电磁铁11会给第一永磁铁12一个磁力作用，使第一电磁铁11沿T形导槽8来回滑动，从而带动第一钢丝绳13滑动，第一钢丝绳13将带动传动球20运动，运动的传动球20将带动轮轴22运动，轮轴22转过一定角度，会带动连接板30转过一定角度，连接板30会带动轮子5转过一定角度，在此过程中两个连杆21有一个被拉伸，另一个将被压缩。

Claims (5)

1.一种基于万向关节的运输机器人，其特征在于：它包括车身、驱动轮单元，其中四个驱动轮单元两两一组对称的安装在车身的两侧，且一侧的两个驱动轮单元位于车身的两端；

上述驱动轮单元包括电机、第二永磁铁、第三永磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、第二弹簧、第三弹簧、第二钢丝绳、第三钢丝绳、固定套、轮子、传动轴、T形导槽、轴套、电磁铁、永磁铁、第一钢丝绳、支撑板、通孔、环槽、弹簧、T形导块、支撑块、传动球、连杆、轮轴、T形滑块、传动圆板、球面、第一球铰轴、支撑球孔、支撑球、连接板、T形环槽、第二球铰轴、第一球形盖、第二球形盖，其中电机安装在车身空腔的端面上；固定套安装在车身上，且通过轴套与电机轴配合；固定套远离车身的一端内圆面上开有环槽；传动圆板安装在环槽内；两个支撑板对称安装在固定套端面上，且两个支撑板位于固定套端面的上下两侧；两个支撑块对称的安装在两个支撑板的一端；两个支撑块上安装结构完全相同，对于其中任意一个，支撑块的侧面上开有球面；支撑块的球面上均匀的开有四个支撑球孔，传动球位于两个支撑块之间，且传动球与支撑块上的球面配合；第一球铰轴一端为圆柱形，另一端为球形；第一球铰轴圆柱形的一端安装在支撑块端面上；轮轴一端安装在传动球的球面上；连接板端面上开有T形环槽；连接板开T形环槽的一端安装在轮轴上；轮子一端安装在连接板上，且轮子轴线与连接板轴线重合；两个T形滑块对称的安装在连接板上的T形环槽内，且与相应的支撑板配合；两个T形滑块上的安装结构完全相同，对于其中任意一个，第二球铰轴一端为圆柱形，另一端为球形；第二球铰轴圆柱形的一端安装在T形滑块上；第一球形盖与第二球形盖对称的安装在连杆的两端；连杆一端通过第一球形盖与第一球铰轴配合安装在支撑块上，另一端通过第二球形盖与第二球铰轴配合与T形滑块连接；第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁周向均匀的安装在电机轴的外圆面上；传动轴外圆面上周向均匀的开有三个T形导槽，且三个T形导槽与相应的第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁配合；三个T形导槽均未开出传动轴的端面；第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁的端面上均安装有T形导块；第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁通过T形导块与T形导槽的配合安装在传动轴上，且第一永磁铁与第一电磁铁相配合，第二永磁铁与第二电磁铁相配合，第三永磁铁与第三电磁铁相配合；第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧位于在三个T形导槽内，第一弹簧一端安装在T形导槽端面上，另一端安装在第一永磁铁上的T形导块的端面上；第二弹簧一端安装在T形导槽端面上，另一端安装在第二永磁铁上的T形导块的端面上；第三弹簧一端安装在T形导槽端面上，另一端安装在第三永磁铁上的T形导块的端面上；第一钢丝绳一端安装在第一永磁铁上，另一端穿过传动圆板，安装在传动球的球面上；第二钢丝绳一端安装在第二永磁铁上，另一端穿过传动圆板，安装在传动球的球面上；第三钢丝绳一端安装在第三永磁铁上，另一端穿过传动圆板，安装在传动球的球面上；

上述连杆包括细弹簧、粗弹簧、方形导块、导槽、伸缩套、伸缩杆，其中伸缩套的外圆面上对称的开有两个导槽；两个方形导块对称的安装在伸缩杆的外圆面上；伸缩杆通过方形导块与伸缩套上的导槽配合安装在伸缩套中；细弹簧位于伸缩套中，一端安装在伸缩套的底面上，另一端安装在伸缩杆的端面；粗弹簧穿过细弹簧位于伸缩套中，粗弹簧一端安装在伸缩套的底面上，另一端与伸缩杆的端面配合。

2.根据权利要求1所述的一种基于万向关节的运输机器人，其特征在于：

上述轴套通过轴承安装在电机轴上。

3.根据权利要求1所述的一种基于万向关节的运输机器人，其特征在于：

上述连接板通过键安装在轮轴上。

4.根据权利要求1所述的一种基于万向关节的运输机器人，其特征在于：

上述固定套通过键安装在轴套上。

5.根据权利要求1所述的一种基于万向关节的运输机器人，其特征在于：

作为上述钢丝绳的替换方案为细钢筋。