CN110510026A - 一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，包括底盘框架，在所述的底盘框架前侧设置有前支撑结构，所述前支撑结构包括曲柄L1、连杆L2、摇杆L3、板材及电机；在所述的底盘框架中间位置设置有后支撑结构，所述的后支撑结构包括曲柄L4、滑块滑轨、板材及气缸A；在所述的底盘框架四角处设置有可伸缩轮组，所述可伸缩轮组主要包括滑块滑轨2、气缸B、麦克纳姆轮、避震器。本发明实现了快速的全向移动功能，同时利用独立于车架的前支撑机构及后支撑机构与气缸相配合，实现了越障功能，具有较高的自动化程度及可靠性。

Description

一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘
技术领域
本发明涉及越障技术领域，属于工业机器人领域，具体为一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘。
背景技术
随着劳动力成本的增加和物联网连接功能的提升，为满足特殊工程领域的需求，机器人成为工业数字化转型中的关键角色。工业机器人的出现，极大降低了工人的劳动强度以及生产成本。为提高应用的广泛性和普适性，其在不同地形下的行动能力及越障能力显得愈发重要。
发明内容
技术问题：本发明提供了一种基于麦克纳姆轮的全向越障底盘，在能够实现全向快速移动的基础上，通过独立于车架的前臂辅助机构和气缸相结合，实现分步式越障；同时增设红外传感器以提高其自动化程度。
技术方案：为达到上述目的，本发明采用技术方案为：一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，包括底盘框架，在所述的底盘框架前侧设置有前支撑结构，所述前支撑结构包括曲柄L1、连杆L2、摇杆L3、前支撑固定板及电机；前支撑固定板固连于底盘框架上；曲柄L1 、连杆L2 、摇杆L3 与前支撑固定板7构成曲柄摇杆机构，前支撑固定板通过固定铰链连接于摇杆L3 的下部，前支撑固定板7通过固定铰链连接于曲柄L1 , 曲柄L1 1通过活动铰链连接于连杆L2 , 连杆L2 通过活动铰链连接于摇杆L3 的上部；前支撑固定板7设有电机；通过驱动电机带动摇杆L3旋转固定角度从而达到固定高度；在所述的底盘框架中间位置设置有后支撑结构，所述后支撑结构包括曲柄L4、后支撑固定板及气缸A，后支撑固定板固连于底盘框架上；曲柄L4 、后支撑固定板及气缸A 三者构成曲柄滑块机构，后支撑固定板上部连接气缸A ，气缸A 活塞杆通过活动铰链连接于曲柄L4 ，曲柄L4 利用螺栓与后支撑固定板构成一个转动副；通过气缸A的直线运动转化为曲柄L4的旋转运动，从而达到固定高度；在所述的底盘框架四角处设置有可伸缩轮组，所述可伸缩轮组主要包括滑块滑轨、气缸B、麦克纳姆轮、避震器，避震器固连于麦克纳姆轮的轮组，气缸B的顶部固连于底盘上，气缸B 的活塞杆连接于麦克纳姆轮的轮组，滑块与麦克纳姆轮的轮组固连，滑轨与底盘固连，滑轨与滑块相匹配的滑动连接；构成移动副；可通过驱动气缸B运动实现轮组的伸缩。
作为本发明的一种改进，在所述前支撑结构中的曲柄L1上设有红外开关，可检测障碍物高度从而实现自动越障功能。
作为本发明的一种改进，在所述前支撑结构中的传动机构设有同步轮，可实现减速增扭及减震缓冲的功能，有利于保护电机不受损伤。
作为本发明的一种改进，在所述可伸缩轮组中的滑轨滑块设有限位机构，防止滑块脱落。
作为本发明的一种改进，在所述的曲柄L1及曲柄L4与地面接触处均增设导轮，有利于减小摩擦。
有益效果：
（1）本发明实现了快速高效且稳定的越障功能；
（2）本发明具有较高的自动化程度，在一定程度上节省了人力物力；
（3）本发明具有较高的可适应性，能够根据障碍物大小及高度调整气缸型号及机构尺寸等，使其应用范围更广。
附图说明
图1为本发明的整体结构等轴测图；
图2为本发明的整体结构前视图；
图3为本发明的整体结构左视图；
图4为本发明前支撑结构的等轴测图；
图5为本发明后支撑结构的等轴测图；
图6为本发明可伸缩轮组两种状态的示意图；
图7为本发明越障时的工作示意图。
图中：1-底盘框架，2-可伸缩轮组，3-后支撑结构，4-前支撑结构，5-摇杆L3，6-导轮A，7-前支撑固定板，8-电机，9-同步轮，10-曲柄L1，11-连杆L2，12-气缸A，13-后支撑固定板，14-导轮B，15-曲柄L4，16-气缸B，17-避震器，18-麦克纳姆轮，19-滑块滑轨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
如图1-图7所示的，本实施例公开了一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，包括底盘框架1，在底盘框架1前侧设置有前支撑结构4，前支撑结构4包括曲柄L1 10、连杆L2 11、摇杆L3 5、前支撑固定板7、同步轮9及电机8。前支撑结构4由前支撑固定板7通过螺栓固连于底盘的上表面上。曲柄L1 10、连杆L2 11、摇杆L3 5与前支撑固定板7构成曲柄摇杆机构，前支撑固定板7通过固定铰链连接于摇杆L3 5的下部，前支撑固定板7（中间处）通过固定铰链连接于曲柄L1 10, 曲柄L1 10 通过活动铰链连接于连杆L2 11, 连杆L2 11通过活动铰链连接于摇杆L3 5的上部。前支撑固定板7设有电机8, 电机8的一侧连接同步轮9。利用同步轮9进行动力传动，从而驱动电机8带动摇杆L3 5旋转固定角度从而达到固定高度。
在底盘框架1中间位置设置有后支撑结构3，后支撑结构3包括曲柄L4 15、后支撑固定板13及气缸A 12。后支撑结构3由后支撑固定板13通过螺栓固连于底盘上。曲柄L4 15、后支撑固定板13及气缸A 12三者构成曲柄滑块机构，后支撑固定板13上部连接气缸A 12，气缸A 12活塞杆通过活动铰链连接于曲柄L4 15，曲柄L4 15利用螺栓与后支撑固定板13构成一个转动副，从而将气缸A 12的直线运动转化为曲柄L4 15的旋转运动，进而达到固定高度，实现支撑作用。
在底盘框架1四角处设置可伸缩轮组2，可伸缩轮组主要包括滑块滑轨19、气缸B16、麦克纳姆轮18、避震器17，避震器17固连于麦克纳姆轮18的轮组，气缸B的顶部 16固连于底盘上，气缸B 16的活塞杆连接于麦克纳姆轮18的轮组，滑块与麦克纳姆轮18的轮组固连，滑轨竖着设置与底盘固连，滑轨与滑块相匹配的滑动连接；构成移动副。故可通过驱动气缸B 16运动实现可伸缩轮组的伸缩。
在前支撑结构4中的曲柄L1 10上设有红外开关，可检测障碍物高度，从而实现自动越障。
在摇杆L3 5与地面接触处增设导轮A 6；及曲柄L4 15与地面接触处增设导轮B14，有利于减小摩擦。
在可伸缩轮组中的滑轨滑块均设有限位机构，防止滑块脱落。
控制装置分别连接于各动力元件，用于控制电机或气缸（电磁阀）的工作。
如图7，在本实施例中，当遇到障碍物时，首先通过驱动可伸缩轮组2中的气缸B 16将车体抬起至一定高度；其次，通过驱动前支撑结构4中的电机8旋转固定角度，令摇杆L3 5的导轮A 6与障碍物接触，为车体提供一个向上的支持力；再次，令两前轮的气缸B 16缩回，驱动麦克纳姆轮18使其继续前进，同时驱动后支撑结构3中的气缸A12，将曲柄L4 15放至与障碍物接触，从而为车体提供另一个向上的支持力；继续前进，最后将两后轮的气缸B 16缩回，完成越障过程。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，其特征在于：包括底盘框架，在所述的底盘框架前侧设置有前支撑结构，所述前支撑结构包括曲柄L1、连杆L2、摇杆L3、前支撑固定板及电机，前支撑固定板固连于底盘框架上；曲柄L1 、连杆L2 、摇杆L3 与前支撑固定板7构成曲柄摇杆机构，前支撑固定板通过固定铰链连接于摇杆L3 的下部，前支撑固定板7通过固定铰链连接于曲柄L1 , 曲柄L1 1通过活动铰链连接于连杆L2 , 连杆L2 通过活动铰链连接于摇杆L3 的上部；前支撑固定板7设有电机；通过驱动电机带动摇杆L3旋转固定角度达到固定高度；在所述底盘框架中间位置设置有后支撑结构，所述后支撑结构包括曲柄L4、后支撑固定板及气缸A，后支撑固定板固连于底盘框架上；曲柄L4 、后支撑固定板及气缸A 三者构成曲柄滑块机构，后支撑固定板上部连接气缸A ，气缸A 活塞杆通过活动铰链连接于曲柄L4 ，曲柄L4 利用螺栓与后支撑固定板构成一个转动副；通过气缸A的直线运动转化为曲柄L4的旋转运动达到固定高度；在所述底盘框架四角处设置可伸缩轮组，所述可伸缩轮组包括滑块滑轨、气缸B、麦克纳姆轮、避震器，避震器固连于麦克纳姆轮的轮组，气缸B的顶部固连于底盘上，气缸B 的活塞杆连接于麦克纳姆轮的轮组，滑块与麦克纳姆轮的轮组固连，滑轨与底盘固连，滑轨与滑块相匹配的滑动连接；构成移动副；通过驱动气缸B运动实现轮组的伸缩。
2.如权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，其特征在于：在所述前支撑结构中的曲柄L1上设有红外开关。
3.如权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，其特征在于：在所述前支撑结构中的传动机构设有同步轮。
4.如权利要求1或3所述的一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，其特征在于：在所述的曲柄L1及曲柄L4与地面接触处均增设导轮。
5.如权利要求4所述的一种基于麦克纳姆轮的独立车架前臂辅助越障底盘，其特征在于：在所述可伸缩轮组中的滑轨滑块设有限位机构。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111845239A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中国矿业大学 一种双模式越障搬运机器人

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822211A1 (de) * 1988-07-01 1990-01-25 Erich Kamehl Federbein
DE19614319A1 (de) * 1996-04-11 1997-10-16 Alber Antriebstechnik Gmbh Transportvorrichtung
US6164398A (en) * 1997-09-19 2000-12-26 Alber Antriebstechnik Gmbh Transporting device
JP2003327130A (ja) * 2002-05-14 2003-11-19 Shimazu Mectem Inc 走行装置
US20040188960A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-30 Jochum Bierma Stair-climbing hand truck
CN1743142A (zh) * 2005-05-20 2006-03-08 哈尔滨工程大学 仿生蝼蛄机器人
CN1810561A (zh) * 2006-02-27 2006-08-02 侯虓崑 爬楼梯的运输装置
CN201033579Y (zh) * 2007-05-18 2008-03-12 浙江大学 便携式半自动爬楼梯小车
CN101380978A (zh) * 2008-08-08 2009-03-11 山东科技大学 虾形六轮移动机器人
DE102009014326A1 (de) * 2009-03-21 2010-09-23 Aat Alber Antriebstechnik Gmbh Transportvorrichtung mit motorisch angetriebener Treppensteigvorrichtung
CN203832535U (zh) * 2014-04-09 2014-09-17 赵勇 电动载物爬楼车
CN105383586A (zh) * 2015-11-23 2016-03-09 上海交通大学 轮履腿复合式移动机器人
CN205220756U (zh) * 2015-10-28 2016-05-11 哈尔滨小神童科技开发有限责任公司 电动载物爬楼机
CN206105825U (zh) * 2016-08-31 2017-04-19 科沃斯机器人股份有限公司 自移动机器人
CN107351932A (zh) * 2017-07-18 2017-11-17 电子科技大学 一种复杂地形移动机器人
CN207208162U (zh) * 2017-09-25 2018-04-10 陈阳雨 爬楼搬运车
CN109131618A (zh) * 2018-09-10 2019-01-04 华南理工大学 一种基于滚珠丝杆的升降底盘及其运行方法
CN208439261U (zh) * 2018-04-23 2019-01-29 冬之阳 一种多功能拖车
CN208498643U (zh) * 2018-01-15 2019-02-15 山东科技大学 一种具有腰部转动的轮腿式越障机器人
CN110104093A (zh) * 2019-06-14 2019-08-09 哈尔滨工业大学 一种用于物料夹取的全地形移动机器人

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822211A1 (de) * 1988-07-01 1990-01-25 Erich Kamehl Federbein
DE19614319A1 (de) * 1996-04-11 1997-10-16 Alber Antriebstechnik Gmbh Transportvorrichtung
US6164398A (en) * 1997-09-19 2000-12-26 Alber Antriebstechnik Gmbh Transporting device
JP2003327130A (ja) * 2002-05-14 2003-11-19 Shimazu Mectem Inc 走行装置
US20040188960A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-30 Jochum Bierma Stair-climbing hand truck
CN1743142A (zh) * 2005-05-20 2006-03-08 哈尔滨工程大学 仿生蝼蛄机器人
CN1810561A (zh) * 2006-02-27 2006-08-02 侯虓崑 爬楼梯的运输装置
CN201033579Y (zh) * 2007-05-18 2008-03-12 浙江大学 便携式半自动爬楼梯小车
CN101380978A (zh) * 2008-08-08 2009-03-11 山东科技大学 虾形六轮移动机器人
DE102009014326A1 (de) * 2009-03-21 2010-09-23 Aat Alber Antriebstechnik Gmbh Transportvorrichtung mit motorisch angetriebener Treppensteigvorrichtung
CN203832535U (zh) * 2014-04-09 2014-09-17 赵勇 电动载物爬楼车
CN205220756U (zh) * 2015-10-28 2016-05-11 哈尔滨小神童科技开发有限责任公司 电动载物爬楼机
CN105383586A (zh) * 2015-11-23 2016-03-09 上海交通大学 轮履腿复合式移动机器人
CN206105825U (zh) * 2016-08-31 2017-04-19 科沃斯机器人股份有限公司 自移动机器人
CN107351932A (zh) * 2017-07-18 2017-11-17 电子科技大学 一种复杂地形移动机器人
CN207208162U (zh) * 2017-09-25 2018-04-10 陈阳雨 爬楼搬运车
CN208498643U (zh) * 2018-01-15 2019-02-15 山东科技大学 一种具有腰部转动的轮腿式越障机器人
CN208439261U (zh) * 2018-04-23 2019-01-29 冬之阳 一种多功能拖车
CN109131618A (zh) * 2018-09-10 2019-01-04 华南理工大学 一种基于滚珠丝杆的升降底盘及其运行方法
CN110104093A (zh) * 2019-06-14 2019-08-09 哈尔滨工业大学 一种用于物料夹取的全地形移动机器人

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111845239A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中国矿业大学 一种双模式越障搬运机器人

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