详情

原文传递麦克纳姆轮串联支链腿及其全向移动调姿平台

专利名称：	麦克纳姆轮串联支链腿及其全向移动调姿平台
摘要：	本发明涉及一种麦克纳姆轮串联支链腿及全向移动调姿平台，麦克纳姆轮串联支链腿包括升降驱动模块、垂直升降模块和升降台模块，导轨与滑块形成第一移动Pz副连接，轮支架与麦克纳姆轮形成第一转动Rx副连接；麦克纳姆轮串联支链腿的全向移动调姿平台包括车架、安装在车架上的控制器、电池组和多个麦克纳姆轮串联支链腿，多个麦克纳姆轮串联支链腿以四个麦克纳姆轮串联支链腿为一个麦克纳姆轮串联支链腿组，每个麦克纳姆轮串联支链腿组对称布置于车架上的一矩形的四角部，且通过升降基座板与车架固定连接。本发明将全向运动与调姿融合一起，解决了现有调姿平台固定或运动不灵活、占用空间高度过大的问题，有效扩展了六自由度调姿平台的使用范围。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	燕山大学
发明人：	周玉林;石晗;刘毅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910754963.3
公开号：	CN110498060A
代理机构：	北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王冬杰
分类号：	B64F5/10(2017.01);B;B64;B64F;B64F5
申请人地址：	066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号
主权项：	1.一种麦克纳姆轮串联支链腿，其特征在于，其包括升降驱动模块、垂直升降模块和升降台模块，所述升降驱动模块包括伺服电机和行星减速器，所述升降驱动模块安装于升降基座板的第一端面，且所述伺服电机通过所述行星减速器与同步带模块中的主动带轮连接；所述垂直升降模块包括所述升降基座板、导轨、滑块、滚珠丝杠和丝母，所述滚珠丝杠安装于所述升降基座板的第二端面，且所述滚珠丝杠的第一端与同步带模块中的从动带轮连接，所述主动带轮通过同步带与所述从动带轮传动连接，所述导轨分别设于所述升降基座板的第二端面的第一端和第二端，所述导轨与滑块形成第一移动Pz副连接；所述升降台模块包括轮支架、麦克纳姆轮和麦克纳姆轮轴，所述轮支架与所述麦克纳姆轮形成第一转动Rx副连接，所述麦克纳姆轮安装于所述麦克纳姆轮轴上，所述麦克纳姆轮轴的第一端通过轴承支撑于所述轮支架上，所述麦克纳姆轮轴的第二端穿过所述轮支架且通过行走驱动模块中的直角减速器与行走伺服电机的输出轴连接，所述麦克纳姆轮轮缘上均布的辊子与麦克纳姆轮辐板构成转动夹角R45°副连接，所述转动夹角R45°副为被动副，所述第一移动Pz副的轴线与所述第一转动Rx副的轴线垂直，所述第一转动Rx副的轴线与所述转动夹角R45°副的轴线呈45°夹角。 2.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮串联支链腿，其特征在于，所述麦克纳姆轮串联支链腿上设有独立悬挂组件，所述独立悬挂组件包括悬挂固定板、弹簧、弹簧撞块、升降撞块和导向柱，所述独立悬挂组件对称布置于所述垂直升降模块的两侧，且所述悬挂固定板与所述升降基座板固定连接，所述升降撞块与所述轮支架固定连接，所述弹簧与所述弹簧撞块固定连接，所述导向柱的第一端与所述悬挂固定板固定连接，所述导向柱的第二端穿过所述弹簧撞块与所述升降撞块滑动连接。 3.根据权利要求2所述的麦克纳姆轮串联支链腿，其特征在于，所述弹簧的压缩行程小于所述垂直升降模块的升降行程时，所述垂直升降模块的升降运动与所述独立悬挂组件为并联关系，且升降行程大于弹簧长度，所述垂直升降模块的升降距离大于所述弹簧长度时，所述麦克纳姆轮串联支链腿为伺服电机控制的刚性主动悬挂减振，所述垂直升降模块的升降距离小于所述弹簧长度时，所述升降撞块与所述弹簧撞块接触，所述伺服电机抱闸打开，所述麦克纳姆轮串联支链腿为基于所述弹簧的独立悬挂的柔性被动减振，所述主被动减振构成刚柔耦合减振结构。 4.根据权利要求1或者3所述的麦克纳姆轮串联支链腿，其特征在于，所述行走驱动模块上设有抱闸，能锁定所述麦克纳姆轮防止其相对所述轮支架相对转动。 5.根据权利要求1或者3所述的麦克纳姆轮串联支链腿，其特征在于，所述垂直升降模块上设有位移传感器或光栅尺，能检测所述麦克纳姆轮串联支链腿的升降距离。 6.根据权利要求1或者3所述的麦克纳姆轮串联支链腿，其特征在于，所述麦克纳姆轮为主动轮。 7.根据权利要求1或者3所述的麦克纳姆轮串联支链腿，其特征在于，所述麦克纳姆轮能由所述行走电机直接驱动，或者通过链条、带轮以及齿轮传动由所述行走电机间接驱动。 8.一种包含权利要求1至7中任一项所述麦克纳姆轮串联支链腿的全向移动调姿平台，其特征在于，其包括车架、安装在所述车架上的控制器、电池组和多个所述麦克纳姆轮串联支链腿；多个所述麦克纳姆轮串联支链腿以四个所述麦克纳姆轮串联支链腿为一个麦克纳姆轮串联支链腿组，每个所述麦克纳姆轮串联支链腿组对称布置于所述车架上的一矩形的四角部，且通过所述升降基座板与所述车架固定连接，每个所述麦克纳姆轮串联支链腿组中的麦克纳姆轮包括两个右旋麦克纳姆轮和两个左旋麦克纳姆轮，所述两个右旋麦克纳姆轮的麦克纳姆轮串联支链腿与所述两个左旋麦克纳姆轮的麦克纳姆轮串联支链腿间隔布置，且处于矩形对角线上的所述麦克纳姆轮串联支链腿中的麦克纳姆轮旋向相同，每个所述麦克纳姆轮串联支链腿组的第一移动Pz副彼此平行，且与所述车架垂直；每个所述麦克纳姆轮串联支链腿组的第一转动Rx副的轴线彼此平行，且所述每个麦克纳姆轮串联支链腿的麦克纳姆轮均为主动轮。 9.根据权利要求8所述的全向移动调姿平台，其特征在于，所述车架设有四个、八个或者十二个麦克纳姆轮串联支链腿。
所属类别：	发明专利