CN208855775U - 一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台 - Google Patents

Abstract

一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，包括承载平台、独立悬挂机构、底盘轮轴机构，四组独立悬挂机构、底盘轮轴机构分别安装在承载平台的四个顶角处，每组独立悬挂机构、底盘轮轴机构包括一个独立悬挂机构和一个底盘轮轴机构；独立悬挂机构包括角码、避震器、电机固定板、铰链，电机固定板设于承载平台下方，角码分别安装于承载平台和电机固定板上，避震器两端分别通过角码和承载平台、电机固定板连接，电机固定板的内端通过铰链和承载平台连接；底盘轮轴机构和电机固定板连接。本实用新型具有结构简单、结构紧凑、承载能力高、稳定性好等优点。本实用新型属于基于麦克纳姆轮的移动装置技术领域。

Description

一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台

技术领域

本实用新型属于基于麦克纳姆轮的移动装置技术领域，尤其一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台。

背景技术

随着自动化技术的不断发展，各种拥有运动多样性和灵活性的移动平台在许多领域得到了广泛的应用，基于麦克纳姆轮的全向移动平台就是其中的一种。麦克纳姆轮可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式，但实际上，由于麦克纳姆轮材质较硬，路面高低不平导致摩擦系数的不同，使得每个麦克纳姆轮具有不均匀承载性，这样整个全向移动平台将不能得到良好的控制。为了改善这些问题，现有的全向移动平台做了改进以使得平台承载性更均匀。但是，现有的一些麦克纳姆轮全向移动平台的悬挂部分过于复杂和笨重，结构不够紧凑，将会牺牲一部分承载能力，并且还会增加不稳定性以及生产成本。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种结构简单、轻巧的基于麦克纳姆轮的铰链中置独立悬挂全向移动平台，它还具有结构紧凑、承载能力高、稳定性好等优点。

一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，包括承载平台、独立悬挂机构、底盘轮轴机构，四组独立悬挂机构、底盘轮轴机构分别安装在承载平台的四个顶角处，每组独立悬挂机构、底盘轮轴机构包括一个独立悬挂机构和一个底盘轮轴机构；独立悬挂机构包括角码、避震器、电机固定板、铰链，电机固定板设于承载平台下方，角码分别安装于承载平台和电机固定板上，避震器两端分别通过角码和承载平台、电机固定板连接，电机固定板的内端通过铰链和承载平台连接；底盘轮轴机构和电机固定板连接。采用此结构，能通过电机固定板和避震器的调整使得全向移动平台的着地性更好，因此承载性能更高，稳定性更好；同时电机固定板转动时，避震器压缩，压缩至一定程度时，停止压缩，减弱玻璃纤维板的震动幅度，起到缓震的的作用。

优选的，独立悬挂机构的避震器为两根，两根避震器互相平行。采用此结构，结构更稳定，通过避震器缓冲、吸收的能量更大。

优选的，三个角码安装在电机固定板的外端，三个角码通过长螺钉连接；两个角码安装在承载平台上；避震器一端和长螺钉连接，避震器另一端和承载平台的角码连接。采用此结构，避震器安装稳定，全向移动平台在崎岖路面时运动更稳定。

优选的，承载平台包括玻璃纤维板、框架、方管，框架固定在玻璃纤维板下表面，两根方管横向固定在框架下侧，且两根方管互相平行。采用此结构，承载平台结构稳固，承载性能好。

优选的，角码采用不锈钢材质制成，方管采用碳纤维材质制成。采用此结构，轻便且强度高，适于路面复杂的路况。

优选的，底盘轮轴机构包括麦克纳姆轮、法兰盘、驱动电机，驱动电机安装于电机固定板上，驱动电机和法兰盘的内端连接，麦克纳姆轮和法兰盘的外端固定连接。采用此结构，结构简单，连接紧凑。

优选的，还包括电机座，电机座包括底板、内端板和外端板，内端板和外端板对称设于底板的两侧；电机座通过底板固定在电机固定板上，驱动电机固定于内端板上，法兰盘的轴通过轴承安装于外端板上。采用此结构，便于通过电机座和电机固定板、法兰盘、驱动电机连接，且将驱动电机安装于平台内侧，因此能更好地保护电机。

优选的，法兰盘的轴和驱动电机输出轴之间通过联轴器连接。采用此结构，可减小驱动电机的输出轴受到的冲击力，避免驱动电机的损坏。

优选的，还包括卡簧，卡簧卡入在法兰盘的轴的凹槽中，且卡簧紧贴轴承。采用此结构，限制法兰盘的轴向运动，保证全向平台的工作稳定性。

优选的，还包括垫圈，垫圈设于麦克纳姆轮的外侧，螺钉依次穿过垫圈、麦克纳姆轮、法兰盘以将麦克纳姆轮固定在法兰盘上。采用此结构，可以保护麦克纳姆轮的钣金件不被过大的螺钉压力压变形。

本实用新型的有益效果：在承载平台的下方设置电机固定板，通过角码将避震器安装于电机固定板和承载平台之间，并将电机固定板和承载平台连接，因此能通过避震器、电机固定板的调整，使得麦克纳姆轮组的着地性更好，从而承载性能更高、稳定性更好；同时，在上陡坡或者下阶梯时，压缩电机固定板在避震器与麦克纳姆轮轮组的作用下开始逆时针转动，避震器被压缩变短，当避震器被压缩至一定程度时，就会停止压缩，减弱玻璃纤维板的震动幅度，起到缓震的的作用；通过电机座将驱动电机安装于内侧，能更好地保护驱动电机；使用联轴器将法兰盘的轴和驱动电机输出轴连接，因此可减小驱动电机的输出轴受到的冲击力，避免驱动电机的损坏；在法兰盘的轴的凹槽中卡入卡簧，且卡簧紧贴轴承，以限制法兰盘的轴向运动，保证全向平台的工作稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为图1中AA向的剖视示意图。

图3为本实用新型实施例的承载平台结构示意图。

图4为本实用新型实施例的独立悬挂机构结构示意图。

图5为本实用新型实施例的底盘轮轴机构结构示意图。

其中，1-玻璃纤维板，2-框架，3-方管，4-角码，5-避震器，6-电机固定板，7-铰链，8-麦克纳姆轮，9-垫圈，10-法兰盘，11-轴承，12-卡簧，13-电机座，14-联轴器，15-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的具体说明。

一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，包括承载平台、独立悬挂机构、底盘轮轴机构。独立悬挂机构、底盘轮轴机构均为四个，每一独立悬挂机构、底盘轮轴机构为一组，四组独立悬挂机构、底盘轮轴机构分别对称设置在承载平台的四个顶角处。四组独立悬挂机构、底盘轮轴机构的结构以及安装位置前后左右镜像对称。由于麦克纳姆轮的全向移动性，以及悬挂前后左右对称，因此能保证车体处于各种运动状态都可以平稳运行。

承载平台包括玻璃纤维板、框架、方管。框架采用铝合金材质制成，框架固定在玻璃纤维板下表面。方管为碳纤维方管，两根方管横向固定在框架下侧，且两根方管互相平行。四颗螺钉穿过框架和玻璃纤维板，将两者连接在一起。

独立悬挂机构包括角码、避震器、电机固定板、铰链，角码为不锈钢角码。

电机固定板设于玻璃纤维板的下方。角码安装在玻璃纤维板的四个顶角上。具体地，在玻璃纤维板的每个顶角处，玻璃纤维板的上表面上固定两个角码，电机固定板的外端上固定三个角码，且电机固定板上的三个角码通过一根长螺钉连接。在玻璃纤维板的两个角码和电机固定板的三个角码之间平行安装两根避震器。避震器一端和连接角码的长螺钉连接，避震器另一端和玻璃纤维板上的角码连接。电机固定板的内端通过铰链和方管连接；电机固定板的内端通过螺钉和铰链一端连接，铰链另一端固定在方管上。再使用长螺钉一次穿过铰链、方管、框架，从而将三者固连在一起。

底盘轮轴机构包括麦克纳姆轮、垫圈、法兰盘、轴承、卡簧、电机座、联轴器、驱动电机。

电机座安装在电机固定板上，驱动电机固定在电机座的内端。四颗螺钉穿过电机固定板上的孔，与电机座上对应的内螺纹孔连接，以将电机座固定在电机固定板上。电机座包括底板、内端板和外端板，内端板和外端板对称设于底板的两侧。法兰盘设于电机座的外端。法兰盘的轴通过轴承安装在电机座的外端板上，驱动电机固定在在电机座的内端板上。法兰盘的轴和驱动电机的输出轴在电机座的内端板与外端板之间通过联轴器连接，使用联轴器可减小驱动电机的输出轴受到的冲击力，避免驱动电机的损坏。在法兰盘的轴的凹槽中卡入卡簧，且卡簧紧贴轴承，以限制法兰盘的轴向运动。在法兰盘的外侧设置麦克纳姆轮，麦克纳姆轮外侧设置垫圈，三颗螺钉依次穿过垫圈、麦克纳姆轮，从而将麦克纳姆轮固定在法兰盘的外端上。垫圈可以保护麦克纳姆轮的钣金件不被过大的螺钉压力压变形。

本实用新型的工作过程：上电后，底盘上法兰盘的轴转动，全向移动平台开始运动；当遇到路面突起的路况，如陡坡或冲下阶梯时，电机固定板在避震器与麦克纳姆轮轮组的作用下开始逆时针转动，避震器被压缩变短，当避震器被压缩至一定程度时，就会停止压缩，减弱玻璃纤维板的震动幅度，起到缓震的作用；并能通过避震器、电机固定板的调整作用，使得麦克纳姆轮轮组能更有效地着地，从而全向移动平台稳定性更好，承载能力更高。

上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：包括承载平台、独立悬挂机构、底盘轮轴机构，四组独立悬挂机构、底盘轮轴机构分别安装在承载平台的四个顶角处，每组独立悬挂机构、底盘轮轴机构包括一个独立悬挂机构和一个底盘轮轴机构；独立悬挂机构包括角码、避震器、电机固定板、铰链，电机固定板设于承载平台下方，角码分别安装于承载平台和电机固定板上，避震器两端分别通过角码和承载平台、电机固定板连接，电机固定板的内端通过铰链和承载平台连接；底盘轮轴机构和电机固定板连接。

2.根据权利要求1所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：独立悬挂机构的避震器为两根，两根避震器互相平行。

3.根据权利要求2所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：三个角码安装在电机固定板的外端，三个角码通过长螺钉连接；两个角码安装在承载平台上；避震器一端和长螺钉连接，避震器另一端和承载平台的角码连接。

4.根据权利要求1所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：承载平台包括玻璃纤维板、框架、方管，框架固定在玻璃纤维板下表面，两根方管横向固定在框架下侧，且两根方管互相平行。

5.根据权利要求4所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：角码采用不锈钢材质制成，方管采用碳纤维材质制成。

6.根据权利要求1所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：底盘轮轴机构包括麦克纳姆轮、法兰盘、驱动电机，驱动电机安装于电机固定板上，驱动电机和法兰盘的内端连接，麦克纳姆轮和法兰盘的外端固定连接。

7.根据权利要求6所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：还包括电机座，电机座包括底板、内端板和外端板，内端板和外端板对称设于底板的两侧；电机座通过底板固定在电机固定板上，驱动电机固定于内端板上，法兰盘的轴通过轴承安装于外端板上。

8.根据权利要求7所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：法兰盘的轴和驱动电机输出轴之间通过联轴器连接。

9.根据权利要求7所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：还包括卡簧，卡簧卡入在法兰盘的轴的凹槽中，且卡簧紧贴轴承。

10.根据权利要求7所述一种基于麦克纳姆轮的中置铰链缓震移动平台，其特征在于：还包括垫圈，垫圈设于麦克纳姆轮的外侧，螺钉依次穿过垫圈、麦克纳姆轮、法兰盘以将麦克纳姆轮固定在法兰盘上。