一种驱动装置和移动机器人制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种驱动装置和移动机器人，属于全方位轮式移动机器人领域，驱动装置包括气囊、输气装置和多个驱动机构，驱动机构包括动力机构和气缸，动力机构安装于气缸的输出端，多个气缸的输入端分别与气囊连接，输气装置与气囊连通，输气装置用于控制气囊内气体的多少；移动机器人包括机器人主体和如上的驱动装置，驱动装置安装于机器人主体的底部。本发明专利技术提供的移动机器人中的驱动装置将多个驱动机构同时与一个气囊连接，气囊与气缸相通，在动力机构与地面接触时，在气囊和气缸的作用下，各个动力机构与地面接触时的压力都相同，便于提高各动力机构的同步驱动效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全方位轮式移动机器人领域，具体而言，涉及一种驱动装置和移动机器人。
技术介绍
全方位轮式移动机器人在二维平面具有三个自由度，可沿任意方向同时作平动和转动，具备在不改变车体姿态的情况下实现向任意方向移动的能力，非常适合应用于空间狭窄或者对机器人机动性要求高的场合，如工业中搬运小车机器人、全方位移动轮椅等。为了有效缓冲因地面不平整性对机器人车身造成的震动冲击，提高机器人运行的平稳性，目前大部分应用是在车身与全方位轮之间增加弹性减震装置，如：弹簧，或基于弹簧的减震装置。专利技术人在研究中发现，现有的机器人至少存在以下缺点：现有的机器人各个驱动轮的载荷分布不均匀，导致各驱动轮的驱动力存在较大差异，影响了全方位移动机器人的移动性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种驱动装置，以改善现有机器人的各个驱动轮的载荷分布不均匀，导致各驱动轮的驱动力存在较大差异，影响了全方位移动机器人的移动性能的问题。本专利技术的目的还在于提供一种移动机器人，以改善现有机器人的各个驱动轮的载荷分布不均匀，导致各驱动轮的驱动力存在较大差异，影响了全方位移动机器人的移动性能的问题。本专利技术是这样实现的：基于上述目的，本专利技术提供了一种驱动装置，包括气囊、输气装置和多个驱动机构，所述驱动机构包括动力机构和气缸，所述动力机构安装于所述气缸的输出端，多个所述气缸的输入端分别与所述气囊连接，所述输气装置与所述气囊连通，所述输气装置用于控制所述气囊内气体的多少。本专利技术提供的驱动装置将多个驱动机构同时与一个气囊连接，气囊与气缸相通，在动力机构与地面接触时，在气囊和气缸的作用下，各个动力机构与地面接触时的压力都相同，便于提高各动力机构的同步驱动效果，同时，气囊还能够有效缓冲凹凸地面造成的震动与冲击，保证机器人车身运行的平稳性。进一步地，所述输气装置包括输气机构、高压罐、减压阀和溢流阀，所述输气机构的输出端与所述高压罐连接，所述减压阀与所述高压罐连通，所述减压阀和所述溢流阀分别通过管路与所述气囊连接。输气机构先将气体送入高压罐内储存，减压阀与溢流阀通过管路与气囊直接连接，能将气囊中的气压控制在减压阀与溢流阀的设定压强之间，四个气缸分别于气囊连接后，通过控制气囊内气体的压强，可以自动调节各个气缸的推出距离，动力机构与地面接触时，地面给动力机构提供的支持力等于驱动装置本身的重力和气囊压力之和，由于驱动装置本身的重力是不会改变的，因此通过控制气囊内的压力就可以控制动力机构与地面之间的作用力，也就控制了动力机构与地面之间的摩擦力。进一步地，所述输气机构包括气泵电机、气泵、单向阀，所述气泵电机与所述气泵连接，所述气泵与所述单向阀连接，所述单向阀与所述高压罐连接。气泵电机可以将气体泵入高压罐内，而单向阀可以使气体在高压罐和气泵这一方向上只进不出，避免气体泄漏，保证高压罐内随时具有足够的压力。进一步地，所述输气装置还包括空气过滤器，所述控制过滤器安装于所述输气机构与所述高压罐之间。空气过滤器可以对空气进行过滤，经空气过滤系统过滤后的空气作为工作介质，即使气体泄露也不会对环境造成污染。进一步地，所述气缸为双杆气缸。双轴杆气缸有效行程较大，其产生的下压力能够保证各全方位驱动轮在崎岖路面不会悬空，始终保持驱动力的有效性，双杆气缸的输出轴为两根，因此双杆气缸在工作时更加的稳定，同时双杆气缸的行程较大，当地面崎岖的程度较大时也可以保证驱动机构与地面接触，避免驱动机构悬空的情况发生，从而避免打滑。进一步地，所述驱动机构设置为四个。四个驱动机构中相邻的驱动机构的驱动方向相互垂直，且各个驱动机构的驱动方向均位于同一平面内，前、后、左和右四个方向的驱动已经可以使驱动装置向各个方向运动，而且由于四个双杆气缸连接在同一气囊上，能够保证各驱动机构的承载始终一致，便于提高各驱动机构的同步驱动效果。基于上述的第二目的，本专利技术还提供了一种移动机器人，包括机器人主体和如上所述的驱动装置，所述驱动装置安装于所述机器人主体的底部。本专利技术提供的移动机器人中的驱动装置将多个驱动机构同时与一个气囊连接，气囊与气缸相通，在动力机构与地面接触时，在气囊和气缸的作用下，各个动力机构与地面接触时的压力都相同，便于提高各动力机构的同步驱动效果，同时，气囊还能够有效缓冲凹凸地面造成的震动与冲击，保证移动机器人车身运行的平稳性。进一步地，所述机器人主体包括底座和多个辅助万向轮，多个所述辅助万向轮沿所述底座的周向间隔设置，所述气囊与所述输气装置分别安装在所述底座内，多个所述驱动机构沿所述底座的周向间隔设置。多个辅助万向轮使移动机器人在移动时更加的平稳。进一步地，所述辅助万向轮包括安装板、第一连接件、第二连接件、脚轮和可控弹性件，所述安装板安装在所述底座的底部，所述第一连接件与所述安装板转动连接，所述第一连接件沿垂直于所述底座的板面的方向相对于所述安装板转动，所述第二连接件与所述第一连接件转动连接，所述第二连接件沿平行于所述底座的板面的方向相对于所述第一连接件转动，所述脚轮安装于所述第二连接件，所述可控弹性件的一端与所述第一连接件连接，所述可控弹性件的另一端与所述第二连接件连接。可控弹性件可以起到减震的效果，能有效缓冲凹凸地面对车身的震动与冲击，可提高车身运行的平稳性。进一步地，所述可控弹性件包括螺母、螺栓和呈压缩状态的弹簧，所述螺母固定在所述第一连接件上，所述螺栓与所述第二连接件转动连接，且所述螺栓螺接于所述螺母；所述弹簧套设于所述螺栓，且所述弹簧的一端与所述螺母连接，所述弹簧的另一端与所述第二连接件连接。拧动螺栓，可以控制第二连接件与螺母之间的距离，当第二连接件与螺母的距离较大时，弹簧的弹力较小，当第二连接件与螺母之间的距离较小时，弹簧的弹力较大。与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果是：本专利技术提供的驱动装置将多个驱动机构同时与一个气囊连接，气囊与气缸相通，在动力机构与地面接触时，在气囊和气缸的作用下，各个动力机构与地面接触时的压力都相同，便于提高各动力机构的同步驱动效果，同时，气囊还能够有效缓冲凹凸地面造成的震动与冲击，保证机器人车身运行的平稳性。本专利技术提供的移动机器人中的驱动装置将多个驱动机构同时与一个气囊连接，气囊与气缸相通，在动力机构与地面接触时，在气囊和气缸的作用下，各个动力机构与地面接触时的压力都相同，便于提高各动力机构的同步驱动效果，同时，气囊还能够有效缓冲凹凸地面造成的震动与冲击，保证移动机器人车身运行的平稳性。附图说明图1示出了本专利技术实施例1提供的输气装置的示意图；图2示出了本专利技术实施例1提供的驱动装置的示意图；图3示出了本专利技术实施例2提供的移动机器人的示意图；图4示出了本专利技术实施例2提供的辅助万向轮的示意图；图5示出了本专利技术实施例2提供的移动机器人的受力分析图。图标：101-气泵电机；102-气泵；103-单向阀；104-高压罐；105-减压阀；106-溢流阀；107-气囊；108-气缸；109-动力机构；110-输气装置；111-底座；112-辅助万向轮；113-安装板；114-第一连接件；115-第二连接件；116-脚轮；117-螺母；118-弹簧；119-螺栓。具体实施方式全方位轮式移动机器人在二维平面具有三个自由度，可沿任意方向同时作平动和转动，具备在不改变车体姿态的情况下实现向任意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动装置，其特征在于，包括气囊、输气装置和多个驱动机构，所述驱动机构包括动力机构和气缸，所述动力机构安装于所述气缸的输出端，多个所述气缸的输入端分别与所述气囊连接，所述输气装置与所述气囊连通，所述输气装置用于控制所述气囊内气体的多少。

【技术特征摘要】
1.一种驱动装置，其特征在于，包括气囊、输气装置和多个驱动机构，所述驱动机构包括动力机构和气缸，所述动力机构安装于所述气缸的输出端，多个所述气缸的输入端分别与所述气囊连接，所述输气装置与所述气囊连通，所述输气装置用于控制所述气囊内气体的多少。2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述输气装置包括输气机构、高压罐、减压阀和溢流阀，所述输气机构的输出端与所述高压罐连接，所述减压阀与所述高压罐连通，所述减压阀和所述溢流阀分别通过管路与所述气囊连接。3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述输气机构包括气泵电机、气泵、单向阀，所述气泵电机与所述气泵连接，所述气泵与所述单向阀连接，所述单向阀与所述高压罐连接。4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述输气装置还包括空气过滤器，所述控制过滤器安装于所述输气机构与所述高压罐之间。5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述气缸为双杆气缸。6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动机构设置为四个。7.一种移动机器人，其特征在于，包括机器人主体和如权利要求1至6任一项所述的驱动装置，所述驱动装置安装于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海宁，郭大宏，刘黎明，杨雷，楼佩煌，张炯，武星，钱晓明，任耀庆，熊新，郑竹安，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32