一种全模块化的吸附式全方位移动平台制造技术

本实用新型专利技术涉及可吸附式全方位移动平台领域，具体是一种全模块化的吸附式全方位移动平台，包括整体车架和底板，所述整体车架通过螺纹固连在底板上，所述整体车架上安装有可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮，所述底板上连接有控制模块，所述可吸附式模块化驱动轮上安装有快速起升装置。本实用新型专利技术采用模块化设计理念，可根据使用需求，将可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮进行自由组合，拆装和维护方便，便于实现产品系列化；本申请的模块化设计是指根据产品功能对涉及的零部件进行功能划分，将构成某一功能的零部件进行组合设计，构成特定的功能模块，通过模块的选择和组合可以快速构成不同的产品。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可吸附式全方位移动平台领域，具体是一种全模块化的吸附式全方位移动平台。
技术介绍
机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。移动平台是机器人的一个重要部分，吸附式全方位移动平台是其中的一种，主要用于对执行机构方位变化较大的场合，如大型钢结构件的焊接、检测等工艺。通过吸附式全方位移动平台能实现水平、竖直、倒挂等各个方位的移动，增加执行机构的运动范围，保证执行机构位置可达。现有较多关于全方位移动平台的装置，如申请号为“CN201510420167.8”,名称为“表面爬行机器人”的专利技术专利，提供一种伸缩缸带吸盘的足式表面爬行机器人，可以实现全方位的移动，但是该装置负载能力有限，运动精度较差，适用范围小。又如申请号为201510191876.3，名称为“一种壁面爬行机器人”的专利技术专利，提供一种通过升力平衡系统、壁面行走装置和壁面作业装置配合实现高效壁面爬行运动的机器人，从而实现设备的全方位移动。但是该专利技术设备提供的吸附力有限，设备不够紧凑，负载能力有限。又如申请号为201210185680.X，名称为“一种新型的差动驱动复合吸附式爬壁机器人”的专利技术专利，采用永磁吸附，前轮接触吸附、后轮间隙吸附的方式，实现爬壁功能，从而实现该装置在可导磁的结构件上的全方位移动。但是，该专利技术前轮结构复杂，被动转向，转向阻力大，灵活性不够，转向精度较差，接触吸附力较大，装置较难从工件上取下，同时，针对不同负载，设备重复设计过程较长。综上所述，现有全方位移动平台不能兼顾高负载、高精度、高灵活性等特点，因此，设计一种全模块化的吸附式全方位移动平台，可以根据不同应用场合，快速匹配驱动和负载机构，适用于不同应用需求的场合，如大型钢结构件的焊接、检测等工艺。
技术实现思路
本技术提供了一种全模块化的吸附式全方位移动平台，用于搭载各种机器人执行机构，在空间范围内实现水平、竖直、倒立等各个方位的移动，安全、可靠的增加机器人的作业范围。为实现上述技术效果，本技术所采用的技术方案为：一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：包括整体车架和底板，所述整体车架通过螺纹固连在底板上，所述整体车架上安装有可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮，所述底板上连接有控制模块，所述可吸附式模块化驱动轮上安装有快速起升装置。可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮可以快速安装到整体车架上，可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮的数量和布局形式可以根据使用需求改变。快速起升装置安装在可吸附式模块化驱动轮外侧，可以在设备工作结束时，提供较大的起升力以克服吸附力，使移动平台方便的从目标表面上取下来。采用模块化的设计方案，驱动轮和转向轮可以方便快速的安装到车架上，移动平台尺寸、车轮数目、负载能力都可以快速改变适应不同的需要，实现产品快速重组设计，安装、定位方便；其次，由于具有吸附能力，移动平台可以实现水平、竖直、倒挂等各个方位的移动。所述控制模块包括运动控制器、电机驱动器、电源，所述运动控制器、电机驱动器、电源均通过螺钉与底板固连。所述整体车架上设置有与可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮对应的定位接口。保证整个移动平台加工和安装基准一致，可以保证每个车轮的安装精度。所述可吸附式模块化驱动轮包括吸附模块、安装壳体、驱动轮、驱动行星减速器和驱动电机，所述吸附模块包括驱动吸附元件安装板和驱动吸附元件，驱动吸附元件固连在驱动吸附元件安装板上，并且驱动吸附元件安装板与安装壳体固连，所述安装壳体上还连接有驱动行星减速器，所述驱动行星减速器与驱动电机相连，所述驱动轮与驱动行星减速器输出轴相连。驱动吸附元件所产生的吸附力，将整个吸附模块和与之固连的零部件，吸附在目标表面上。进一步的，所述驱动吸附元件为永磁体、电磁铁或真空吸盘。进一步的，所述安装壳体上设计有驱动行星减速器定位止口和整体定位止口，所述驱动行星减速器通过驱动行星减速器定位止口定位并安装到安装壳体上。可以保证驱动行星减速器的安装精度，以及整个模块与移动平台的安装精度，安装和定位可靠。驱动行星减速器有单级速比大、高承载能力、高速比、产品形式丰富等特点，可根据需要快速选择需要的型号。进一步的，所述驱动轮通过胀紧套安装在驱动行星减速器输出轴上。胀紧套可以传递较大的轴向力和扭矩，具有自定心功能，能保证驱动轮与驱动行星减速器输出轴有较高的同心度。进一步的，所述驱动电机与驱动行星减速器输入端固连，将旋转运动和动力经驱动行星减速器传递到驱动轮上。所述可吸附式模块化转向轮包括吸附模块、转向轮安装支架、转向轮、转向模块安装平板、转向行星减速器和转向电机；所述吸附模块包括转向吸附元件安装板和转向吸附元件，所述转向吸附元件固连在所述转向吸附元件安装板上，所述转向吸附元件安装板与转向轮安装支架固连，所述转向轮安装支架与转向行星减速器的输出轴固连，所述输出轴上设置有所述转向轮，所述转向行星减速器和所述转向电机分别连接在转向模块安装平板上。转向吸附元件所产生的吸附力，将整个吸附模块和与之固连的零部件，吸附在目标表面上。进一步的，所述转向吸附元件为永磁体、电磁铁或真空吸盘。进一步的，所述转向行星减速器的输出轴与转向轮安装支架固连。进一步的，所述转向轮通过转向轮安装轴、轴承座安装在转向轮安装支架上。进一步的，所述转向轮安装支架上设计有与转向行星减速器输出轴上的凸缘相配合的内止口，通过止口定位安装到转向行星减速器的输出端。进一步的，所述转向模块安装板上分别设置有与转向行星减速器、转向电机相配合的凹槽，用于与转向电机和转向行星减速器的凸缘配合实现定位，同时还设置有与车架上凹槽相配合的凸缘，所有用于配合的凸缘和凹槽均有较高的加工精度，可以达到快速定位的作用，转向行星减速器与转向电机通过定位止口可以快速定位并固接在转向模块安装板上，可吸附式模块化转向轮可以快速定位安装到车架上，定位精度高。进一步的，所述转向电机和转向行星减速器之间安装有齿形带传动机构，转向电机的旋转运动和动力经齿形带传动机构、转向行星减速器传递到转向轮安装支架上，带动转向轮、吸附模块整体一起转向。本技术的工作原理为：移动平台根据需要选择相应数目的可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮，移动平台由可吸附式模块化驱动轮和可吸附式模块化转向轮支撑并吸附在目标表面上，驱动轮转动可带动移动平台在目标表面上前进和后退，转向轮带动移动平台在目标表面上转向，转向轮和驱动轮共同作用实现移动平台在目标表面上的全方位的运动。驱动电机与驱动行星减速器输入端固连，将旋转运动和动力传递给驱动行星减速器，并且由于驱动轮通过胀紧套安装在驱动行星减速器减速器输出轴上，所以驱动电机带来的旋转运动和动力被传递至驱动轮上，从而带动驱动轮的转动。由于上述结构均直接或者间接安装在安装壳体上，而安装壳体固连在吸附元件安装板上，所以吸附元件能将上述所有结构吸附在指定的位置上。转向电机固定在转向模块安装平板上，并且转向电机通过齿形带传动机构与转向行星减速器相连，由于转向行星减速器的输出轴是与转向轮安装支架相连，而转向轮安装支架通过轴承座和转向轮安装轴与转向轮相连，所以转向电机的旋转运动和动力能传递到转向轮安装支架上，从而带动转向轮转向。而转向轮安装支架是固连在吸附元件安装板上，所以吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：包括整体车架（3）和底板（5），所述整体车架（3）固连在底板（5）上，所述整体车架（3）上安装有可吸附式模块化驱动轮（1）和可吸附式模块化转向轮（2），所述底板（5）上连接有控制模块，所述可吸附式模块化驱动轮（1）上安装有快速起升装置（6）。

【技术特征摘要】
1.一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：包括整体车架（3）和底板（5），所述整体车架（3）固连在底板（5）上，所述整体车架（3）上安装有可吸附式模块化驱动轮（1）和可吸附式模块化转向轮（2），所述底板（5）上连接有控制模块，所述可吸附式模块化驱动轮（1）上安装有快速起升装置（6）。2.根据权利要求1所述的一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述控制模块包括运动控制器（4）、电机驱动器（22）、电源（23），所述运动控制器（4）、电机驱动器（22）、电源（23）均与底板（5）固连。3.根据权利要求2所述的一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述整体车架（3）上设置有与可吸附式模块化驱动轮（1）和可吸附式模块化转向轮（2）对应的定位接口。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述可吸附式模块化驱动轮（1）包括吸附模块、安装壳体（9）、驱动行星减速器（10）、驱动轮（12）和驱动电机（11），所述吸附模块包括驱动吸附元件安装板（7）和驱动吸附元件（8），驱动吸附元件（8）固连在驱动吸附元件安装板（7）上，并且驱动吸附元件安装板（7）与安装壳体（9）固连，所述安装壳体（9）上还连接有驱动行星减速器（10），所述驱动行星减速器（10）与驱动电机（11）相连，所述驱动轮（12）与驱动行星减速器（10）输出轴相连。5.根据权利要求4所述的一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述驱动吸附元件（8）为永磁体、电磁铁或真空吸盘；所述安装壳体（9）上设计有驱动行星减速器（10）定位止口和整体定位止口，所述驱动行星减速器（10）通过驱动行星减速器（10）定位止口定位并安装到安装壳体（9）上。6.根据权利要求5所述的一种全模块化的吸附式全方位移动平台，其特征在于：所述驱动轮（12）通过胀紧套（13）安装在驱动行星减速器（10）输出轴上；所述驱动电机（11）与驱动行星减速器（10）输入端固连，将旋转运动和动力经驱动行星减速器（10）传递到驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：官雪梅，彭波，邓超，莫堃，董娜，栗园园，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51