CN108275608A - 模块组合式可升降通用电动全向转运平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于通用电动全向转运平台的电动转运模块，包括四组差速旋转轮组、四个液压顶升机构、车体框架和车体框架顶部的均匀承力条，四组差速旋转轮组通过液压顶升设置框架底部的四个角上，每组差速旋转轮组由两个轮系组成并受各自的交流电机驱动，四组差速旋转轮组通过控制每组中两个轮系的位置和方向，使得轮系实现前进/后退、平移/回转功能。本发明具有模块化、通用化、转弯半径小、动作机动灵活、高可靠性、对地面及负载适应性好、对地面损坏程度低等特点，相关技术已经过实际工况验证。

Description

模块组合式可升降通用电动全向转运平台

技术领域

本发明属于超大型航天器总装技术领域，可以在有限数量内任意组合用于运载大型航天器的包装箱及承载大型航天器的大型工装，实现大型航天器及其外围产品的厂内安全和高效转载运输。

背景技术

随着航天器产品大型化，航天器舱段直径大、长度长、重量大、数量多，对应工装同样具有重量大、尺寸大、配套数量多的特点。航天器总装与试验阶段需要在厂房内各个功能区频繁转运，考虑到承载工装的姿态调整与支撑设备均与舱体固定连接，因此，需要将承载航天器舱段的设备连同舱体同时在厂房内进行转运。

目前，为了满足航天器工位转换的运输需求，常规通过牵引车、牵引架车等承载工装，依靠承载架车自身轮系的滚动与转弯进行行走，此方案具有以下缺点：1.牵引车牵引能力有限，个别重载工况无法牵引；2.牵引车牵引调整位置较为复杂，存在牵引容易倒退难的问题，无法实现原地横向移动、原地打转、小半径转弯等高难度动作；3.对牵引点的强度要求较高；4.牵引时轮系转动对自流平地面损伤较大。本发明专利针对这些问题，提出一种可实现零转弯半径回转360°的转运模块，并可以将几个模块进行组合排列，通过特殊的差速式自转轮组结构的驱动模块与几何算法预先完成车轮角度的精确布局，并通过顶升机构完成与被转运物体的可靠连接与调平、均匀负载，将设备均匀顶起后完成所需要的转运，有效提高了产品转运效率，产品在总装和测试过程中转运的不同需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块组合式可升降通用电动全向转运平台，该平台可以进行不同组合状态下完成大型航天器及其外围产品的厂内安全和高效转载运输，有效的提高了产品装配的工位变换效率，加快了航天器总装过程的流畅度。

本发明是通过如下技术方案实现的：

用于通用电动全向转运平台的电动转运模块，包括四组差速旋转轮组、四个液压顶升机构、车体框架和车体框架顶部的均匀承力条，四组差速旋转轮组通过对应的四个液压顶升机构设置在车体框架底部的四个角上，每组差速旋转轮组由两个轮系组成并受各自的交流电机驱动，液压顶升机构具有顶升功能以支撑车体框架上下升降，车体框架内设置电池组、控制系统、液压系统，承载力条用于使得车体框架受力均匀，其中，四组差速旋转轮组通过控制每组中两个轮系的位置和方向，使得轮系实现前进/后退、平移/回转功能。

其中，通过四组差速旋转轮组中各个轮系位置、方向的精确定位，使得轮系实现原地旋转、横向移动、斜向移动、小半径转弯的动作。

模块组合式可升降通用电动全向转运平台，包括四组差速旋转轮组、四个液压顶升机构、车体框架和车体框架顶部的均匀承力条，四组差速旋转轮组通过对应的四个液压顶升机构设置在车体框架底部的四个角上，每组差速旋转轮组由两个轮系组成并受各自的交流电机驱动，液压顶升机构具有顶升功能以支撑车体框架上下升降，车体框架内设置电池组、控制系统、液压系统，承载力条用于使得车体框架受力均匀，其中，四组差速旋转轮组通过控制每组中两个轮系的位置和方向，使得轮系实现前进/后退、平移/回转功能。

其中，通过四组差速旋转轮组中各个轮系位置、方向的精确定位，使得轮系实现原地旋转、横向移动、斜向移动、小半径转弯的动作。

本发明提出的用于通用电动全向转运平台的电动转运模块，达到了以下效果：

用组合的方式解决了转运重量限制；

用精确的轮系布局解决了组合使用状态下的物体的原地旋转、横向移动、斜向移动、小半径转弯等高难度动作；

利用顶升装置保证了平台可以钻入承载空间后，再顶起被转运货物离地，有效解决了牵引点应力集中的现象，并增加了平台的通用性；

利用差速式自转轮组结构的驱动模块极大减小了承载轮对地面的摩擦损伤。

本发明有效提高了总装过程的机动性，实现了航天器在总装和测试过程中的不同位置的转移需求。本发明具有模块化、通用化、转弯半径小、动作机动灵活、高可靠性、对地面及负载适应性好、对地面损坏程度低等特点，相关技术已经过实际工况验证。

附图说明

图1为电动转运平台具体结构组成及原理示意图，其中:1-差速旋转轮组；2-液压顶升机构；3-车体，内部布局电池组、控制系统、液压系统等内容；

4-均匀承力条，保证车体受力均匀。

图2为本发明技术实施方案一种模块组合式可升降通用电动全向转运平台的组合使用状态示意图；其中21-电动转运平台，22-支撑支架，23-载荷。

图3a为单体平台直行的工作模式；

图3b为单体平台时，差速轮组向下一个工作模式转换的过程，单个轮组的两个驱动轮分别向前后转动，轮组主轴发生转动到达预设软件的位置在进行电机驱动进行各模式的行走；

图3c为单体平台横向移动的工作模式；

图3d为单体平台绕自身中心原地旋转的工作模式；

图3e为单体平台斜向移动的工作模式；

图3f为单体平台绕车外某点转动行走或转弯的工作模式；

图4a为双平台级联组合状态下驱动负载沿宽度方向直行的工作模式；

图4b为双平台级联组合状态下驱动负载沿长度方向直行的工作模式；

图4c为双平台级联组合状态下驱动负载沿向倾斜方向直行的工作模式；

图4d为双平台级联组合状态下驱动负载绕负载自身轴线原地转动的工作模式；

图4e为双平台级联组合状态下驱动负载绕负载外某点转动或在行走过程中转弯的工作模式；

图4a-4e中，级联体与单转运平台运动方式类似，具有前进/后退、平移/回转功能。其中主车与副车控制模式不同，在各种级联工作模式下，必须使用随车特定工作模式进行级联。级联工作时依靠定位销将转运模块与有效负载定位，保证多转运平台严格同步。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但这仅仅是示例性的，并不旨在对本发明的保护范围进行任何限制。

如图1所示本发明通用电动全向转运平台的电动转运模块，单平台包括四组差速旋转轮组1、四个液压顶升机构2、车体框架3和车体框架顶部的均匀承力条4，四组差速旋转轮组1通过对应的四个液压顶升机构2设置在车体框架3底部的四个角上，每组差速旋转轮组1由两个轮系组成并受各自的交流电机驱动，液压顶升机构2具有顶升功能以支撑车体框架上下升降，车体框架3内设置电池组、控制系统、液压系统，承载力条4用于使得车体框架受力均匀。其中，差速旋转轮组1通过差速原理与控制系统自动完成轮组的摆放空间，再通过电机的驱动完成车体的各动作的驱动行走；液压顶升机构2利用液压缸同步顶升车体，完成顶升工作；车体3内部布局电池组、控制系统、液压系统等内容；均匀承力条4保证车体受力均匀通过四组差速旋转轮组中各个轮系位置、方向的精确定位，使得轮系实现原地旋转、横向移动、斜向移动、小半径转弯的动作。

单平台可在全向轮的作用下进行平面内灵活动作，如图3a-3f所示。电动转运平台包含四组全向驱动轮，首先设定转动模式，再进行行走操作。当前后两个驱动装置都处于0°位置时，所有驱动轮马达同向正、反旋转可实现平台前进及后退动作；同组驱动轮反向旋转可使得轮系原地转角；驱动轮组位于90°位置时，所有驱动轮同向正、反向旋转可实现平台左右行走动作；此外驱动轮在如图3位置可实现整车原地旋转与整车小转弯。驱动行进过程中需要停止时，通过电磁制动器锁止驱动电机实现停车操作。长时停车使用停车模式，即对角驱动轮组旋转90°，驱动轮交错锁止。

多平台可在全向轮的作用下组合驱动大型载荷进行平面内灵活动作，如图4a-4e所示。电动转运首先设定各平台之间的中心线距离，再设定行走模式，再进行行走操作。当所有驱动轮都处于0°位置时，所有驱动轮马达同向正、反旋转可实现平台前进及后退动作；同组驱动轮反向旋转可使得轮系原地转角；驱动轮组位于90°位置时，所有驱动轮同向正、反向旋转可实现平台左右行走动作；此外驱动轮在如图4c位置可实现载荷斜向行走，驱动轮在如图4d位置可实现整车载荷原地旋转，驱动轮在如图4e位置可实现整车载荷小转弯。驱动行进过程中需要停止时，通过电磁制动器锁止驱动电机实现停车操作。长时停车使用停车模式，即对角驱动轮组旋转90°，驱动轮交错锁止。其中主车与副车控制模式不同，在各种级联工作模式下，必须使用随车特定工作模式进行级联。级联工作时依靠定位销将转运模块与有效负载定位，保证多转运平台严格同步。

模块组合式可升降通用电动全向转运平台如图2所示，其中电动转运平台21需进行多模块组合工作的图如图2所示，有效载荷23可置于支撑支架22、架车上部或者直接置于转运平台上部。当与支撑支架22配合使用时，转运模块在整车未起升状态下，进入支撑支架22下部空间，整车起升后将支撑支架22与有效载荷23同时抬离地面，并在驱动的作用下推动有效载荷级联体行进。级联体与单转运平台运动方式类似，具有前进/后退、平移/回转功能。其中，主车与副车控制模式不同，在各种级联工作模式下，必须使用随车说明书指定的对应方式进行级联。级联工作时依靠定位销将转运模块与有效负载定位，保证多转运平台严格同步。模块组合式可升降通用电动全向转运平台，由若干电动转运模块和支撑支架组成，电动转运模块组合式地插入到支撑支架的底部，以与支撑支架配合完成被转运物的转运，其中，若干电动转运模块底部的四组差速旋转轮组的每两个轮系采用交流电机驱动，通过控制每组中两个轮系的位置和方向，使得轮系实现前进/后退、平移/回转功能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，相关技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.用于通用电动全向转运平台的电动转运模块，包括四组差速旋转轮组、四个液压顶升机构、车体框架和车体框架顶部的均匀承力条，四组差速旋转轮组通过对应的四个液压顶升机构设置在车体框架底部的四个角上，每组差速旋转轮组由两个轮系组成并受各自的交流电机驱动，液压顶升机构具有顶升功能以支撑车体框架上下升降，车体框架内设置电池组、控制系统、液压系统，承载力条用于使得车体框架受力均匀，其中，四组差速旋转轮组通过控制每组中两个轮系的位置和方向，使得轮系实现前进/后退、平移/回转功能。

2.如权利要求1所述的电动转运模块，其中，通过四组差速旋转轮组中各个轮系位置、方向的精确定位，使得轮系实现原地旋转、横向移动、斜向移动、小半径转弯的动作。

3.模块组合式可升降通用电动全向转运平台，包括四组差速旋转轮组、四个液压顶升机构、车体框架和车体框架顶部的均匀承力条，四组差速旋转轮组通过对应的四个液压顶升机构设置在车体框架底部的四个角上，每组差速旋转轮组由两个轮系组成并受各自的交流电机驱动，液压顶升机构具有顶升功能以支撑车体框架上下升降，车体框架内设置电池组、控制系统、液压系统，承载力条用于使得车体框架受力均匀，其中，四组差速旋转轮组通过控制每组中两个轮系的位置和方向，使得轮系实现前进/后退、平移/回转功能。

4.如权利要求1所述的电动转运模块，其中，通过四组差速旋转轮组中各个轮系位置、方向的精确定位，使得轮系实现原地旋转、横向移动、斜向移动、小半径转弯的动作。