一种全地形自适应智能移动平台及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种全地形自适应智能移动平台及其工作方法，包括移动底盘、悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件，移动底盘包括车体、上盖板和侧板，车体的上端面固定有上盖板，车体的两侧分别设置有侧板，悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件均设置有两套，分别设置于上盖板的两侧。通过悬挂角度调整组件配合旋转拱轮和蜗轮蜗杆结构，实现悬挂组件相对移动平台本体的左右角度调整，从而实现对各类“∨”形、“∧”形坡道或其它复杂地面的越障通过。通过变角度下的动力传动部件实现了悬挂组件相对移动平台本体的左右角度调整的动力持续输出，保证了悬挂角度调整功能下移动平台的动力来源。

An All Terrain Adaptive Intelligent Mobile Platform and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
一种全地形自适应智能移动平台及其工作方法
本专利技术属于机器人移动底盘
，具体涉及一种全地形自适应智能移动平台及其工作方法。
技术介绍
履带式移动底盘，具有动作灵活、与地面接触面积大、穿越障碍物能力强等优点，相对轮式移动底盘，履带式移动底盘由于设置有悬挂减震机构，具备更强的越障性能和复杂地形通过能力。因此履带式移动底盘以及配套的悬挂结构作为相关机械的行走机构，其发展方向始终围绕着安全可靠性、适用范围广、操作简便性、环保节能和成本低等方面发展，在这方面国内外一直在不断地努力改进中。目前履带式移动底盘主要采用特定结构的减震悬挂系统，且一般分为左右两侧各设置对称的悬挂结构，悬挂的数量为偶数。例如专利号为201610049480.X公开的专利技术专利一种履带底盘，专利号为201210043540.9公布的履带机器人通用底盘等。为了提高移动底盘的越障性能或通过性，常采用如下几种方式加以改进优化：(1)悬挂结构进行变结构实现移动平台左右或前后的角度水平调整典型的技术方案有专利为201820105211.5公布的履带车辆底盘调节控制系统，通过倾角传感器检测底盘倾角，改变悬挂左右伸缩机构实现平台的左右方向的水平整定。还有专利号为201721341789.2公布的一种可调角度小车底盘，利用控制前后悬挂结构变形，实现平台前后角度调整从而适应不同的坡度。(2)悬挂结构变形实现移动平台高低的调整典型的技术方案有专利号为201810575356.6公布的一种可调整履带装置，通过调整液压杆长度，实现底盘的高度调整，从而提高履带式底盘的通过性。(3)悬挂结构变形调整履带机构的前进艏向角典型的技术方案有专利号为201621305890.8公布的管道机器人的履带角度自适应机构，通过调节电动推杆改变两侧履带运动的艏向角实现对不同管径的管道适应。现有的履带式移动底盘的悬挂结构一般仅能改变高度从而实现对平台的水平角度或高度调整，当悬挂结构经过“∨”形或“∧”形坡道或其它两侧角度差异的坡道时，履带会发生严重形变，轻微者损伤履带或掉带，重则使左右两侧履带结构受力不均发生车体损伤，严重危害履带移动使用寿命，为履带式移动底盘通过性和越障性提出巨大挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全地形自适应智能移动平台及其工作方法，通过实时改变两侧悬挂结构的工作角度，使承重轮和履带更好的贴合地面，解决目前履带式底盘在通过“∨”形或“∧”形坡道时通过性能弱的难题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全地形自适应智能移动平台，包括移动底盘、悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件，移动底盘包括车体、上盖板和侧板，车体的上端面固定有上盖板，车体的两侧分别设置有侧板，悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件均设置有两套，分别设置于上盖板的两侧。悬挂组件设置于侧板外侧，悬挂组件与减震履带连接，悬挂组件还与动力传动部件的一端连接，动力传动部件的另一端与驱动组件连接，驱动组件固定于履带式底盘上，悬挂角度调整组件一端固定于上盖板上，另一端与侧板连接。每套悬挂角度调整组件包括基座、旋转拱轮、旋转平板、蜗杆、驱动电机，基座为U型槽结构，基座的前端面固定于上盖板上，基座的U型槽内连接有能够相对基座旋转的旋转拱轮，旋转拱轮固定于旋转平板上，旋转平板固定于侧板上，旋转拱轮与蜗杆啮合连接，蜗杆连接驱动电机的输出轴，驱动电机固定于上盖板上。具体的，所述基座的U型槽内壁两侧设置有弧形凸起，旋转拱轮的两侧设置有槽口，弧形凸起置于槽口内，弧形凸起与槽口相配合实现旋转拱轮相对基座的角度旋转。进一步的，所述旋转拱轮为半圆柱结构，旋转拱轮上设有涡轮螺纹，蜗杆上设有蜗杆螺纹，涡轮螺纹与蜗杆螺纹相配合。具体的，每套悬挂组件包括悬挂骨架、减震机构、主动轮、承重轮，悬挂骨架固定于侧板的外侧，悬挂骨架的后端安装有主动轮，主动轮的轴心与动力传动部件的一端连接，悬挂骨架通过减震机构与下方的承重轮连接，主动轮、承重轮组成的轮系外缘啮合连接有减震履带。进一步的，所述减震机构数量为多套，包括减震板、弹性元件，对减震履带进行支撑。具体的，每套动力传动部件包括基座圆盘、主滑动块、副滑动块、主传递轴、副传递轴、主动力轴、副动力轴、动力换向组件，基座圆盘垂向设置于上盖板后端两侧，基座圆盘为圆形盘结构，两侧沿圆周方向分别设置有换向槽口，两换向槽口内分别嵌位有主滑动块和副滑动块，主滑动块的内侧连接主传递轴，主滑动块的外侧连接主动力轴，副滑动块的内侧连接副传递轴，副滑动块的外侧连接副动力轴，主传递轴与副传递轴相对设置且主传递轴通过动力换向组件与副传递轴连接，主动力轴与驱动组件连接，副动力轴与悬挂组件中的主动轮的轴心连接。进一步的，所述主滑动块和副滑动块的底部均设有转轴，主滑动块和副滑动块分别通过转轴嵌位于换向槽口内，且主滑动块和副滑动块通过转轴在换向槽口滑动。进一步的，所述动力换向组件包括第一换向座、第一换向节、第二换向节、第二换向座，第一换向座的一端固定于主传递轴的端部，第一换向座的另一端连接两套第一换向节，两套第一换向节相对设置且中间留有间隙，第二换向座的一端固定于副传递轴的端部，第二换向座的另一端连接第二换向节，第二换向节嵌入两套第一换向节之间的间隙内。具体的，每套驱动组件包括伺服电机和减速机构，伺服电机固定于车体内，伺服电机的转轴连接减速机构，减速机构的输出端与动力传动部件的主动力轴连接。上述全地形自适应智能移动平台的工作方法包括以下步骤：1)移动平台在正常地面环境的运动步骤：a、悬挂角度调整组件处于初始状态，不进行角度调整动作；伺服电机正向或反向转动，驱动减速机构转动，从而带动与减速机构输出轮连接的主动力轴转动，进而通过与主动力轴依次连接的主滑动块、主传递轴、动力换向组件、副传递轴、副滑动块、副动力轴的动力传递带动与副动力轴所连的主动轮转动，实现对减震履带的铺设。b、当移动平台需转弯时，通过调节左右两套伺服电机的转速或转向，对左右两侧主动轮的驱动速度或方向不同实现平台转向。2)移动平台悬挂角度调整步骤：a、当移动平台需要越过“∨”形坡道时，驱动电机正向转动，带动蜗杆及其上的蜗杆螺纹转动，通过蜗杆螺纹与涡轮螺纹的配合，从而带动旋转拱轮受力，实现旋转拱轮相对基座的角度偏转，由于旋转拱轮通过旋转平板连接有侧板，侧板外侧连接有悬挂组件，从而最终实现悬挂组件相对移动底盘上车体的左右角度偏转调整，使悬挂组件发生运动角度增大的调整，使悬挂组件及外部的减震履带适应特定坡度。b、在上述悬挂角度调整组件对悬挂组件的角度调整过程中，由于悬挂组件及其上的主动轮相对车体发生偏转，此时动力传递的角度也发生偏转，具体如下：当悬挂角度调整组件对悬挂组件的角度调整实现角度增大时，悬挂组件以及所连的主动轮等发生角度增大调整，从而使与主动轮连接的副动力轴发生角度变化，从而带动副滑动块沿基座圆盘的换向槽口发生角度变化，进而带动副传递轴角度调整，与副传递轴所连的第二换向节带动第一换向节发生角度调整，此时动力传递不被打断，从而实现角度增大调整下的动力持续传递。c、当移动平台需要越过“∧”形坡道时，调整过程与上述步骤a中的过程相反。d、当移动平台需要越过其它两侧角度差异的坡道时，调整过程与上述步骤a或步骤b本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全地形自适应智能移动平台，其特征在于，包括移动底盘、悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件，移动底盘包括车体、上盖板和侧板，车体的上端面固定有上盖板，车体的两侧分别设置有侧板，悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件均设置有两套，分别设置于上盖板的两侧；悬挂组件设置于侧板外侧，悬挂组件与减震履带连接，悬挂组件还与动力传动部件的一端连接，动力传动部件的另一端与驱动组件连接，驱动组件固定于履带式底盘上，悬挂角度调整组件一端固定于上盖板上，另一端与侧板连接；每套悬挂角度调整组件包括基座、旋转拱轮、旋转平板、蜗杆、驱动电机，基座为U型槽结构，基座的前端面固定于上盖板上，基座的U型槽内连接有能够相对基座旋转的旋转拱轮，旋转拱轮固定于旋转平板上，旋转平板固定于侧板上，旋转拱轮与蜗杆啮合连接，蜗杆连接驱动电机的输出轴，驱动电机固定于上盖板上。

【技术特征摘要】
1.一种全地形自适应智能移动平台，其特征在于，包括移动底盘、悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件，移动底盘包括车体、上盖板和侧板，车体的上端面固定有上盖板，车体的两侧分别设置有侧板，悬挂组件、减震履带、悬挂角度调整组件、动力传动部件、驱动组件均设置有两套，分别设置于上盖板的两侧；悬挂组件设置于侧板外侧，悬挂组件与减震履带连接，悬挂组件还与动力传动部件的一端连接，动力传动部件的另一端与驱动组件连接，驱动组件固定于履带式底盘上，悬挂角度调整组件一端固定于上盖板上，另一端与侧板连接；每套悬挂角度调整组件包括基座、旋转拱轮、旋转平板、蜗杆、驱动电机，基座为U型槽结构，基座的前端面固定于上盖板上，基座的U型槽内连接有能够相对基座旋转的旋转拱轮，旋转拱轮固定于旋转平板上，旋转平板固定于侧板上，旋转拱轮与蜗杆啮合连接，蜗杆连接驱动电机的输出轴，驱动电机固定于上盖板上。2.如权利要求1所述的全地形自适应智能移动平台，其特征在于，所述基座的U型槽内壁两侧设置有弧形凸起，旋转拱轮的两侧设置有槽口，弧形凸起置于槽口内，弧形凸起与槽口相配合实现旋转拱轮相对基座的角度旋转。3.如权利要求1所述的全地形自适应智能移动平台，其特征在于，所述旋转拱轮为半圆柱结构，旋转拱轮上设有涡轮螺纹，蜗杆上设有蜗杆螺纹，涡轮螺纹与蜗杆螺纹相配合。4.如权利要求1所述的全地形自适应智能移动平台，其特征在于，每套悬挂组件包括悬挂骨架、减震机构、主动轮、承重轮，悬挂骨架固定于侧板的外侧，悬挂骨架的后端安装有主动轮，主动轮的轴心与动力传动部件的一端连接，悬挂骨架通过减震机构与下方的承重轮连接，主动轮、承重轮组成的轮系外缘啮合连接有减震履带。5.如权利要求4所述的全地形自适应智能移动平台，其特征在于，所述减震机构数量为多套，包括减震板、弹性元件，对减震履带进行支撑。6.如权利要求1所述的全地形自适应智能移动平台，其特征在于，每套动力传动部件包括基座圆盘、主滑动块、副滑动块、主传递轴、副传递轴、主动力轴、副动力轴、动力换向组件，基座圆盘垂向设置于上盖板后端两侧，基座圆盘为圆形盘结构，两侧沿圆周方向分别设置有换向槽口，两换向槽口内分别嵌位有主滑动块和副滑动块，主滑动块的内侧连接主传递轴，主滑动块的外侧连接主动力轴，副滑动块的内侧连接副传递轴，副滑动块的外侧连接副动力轴，主传递轴与副传递轴相对设置且主传递轴通过动力换向组件与副传递轴连接，主动力轴与驱动组件连接，副动力轴与悬挂组件中的主动轮的轴心连接。7.如权利要求6所述的全地形自适应智能移动平台，其特征在于，所述主滑动块和副滑动块的底部均设有转轴，主滑动块和副滑动块分...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍明松，刘文涛，李希彬，孙洪秀，郑安，
申请(专利权)人：山东国兴智能科技股份有限公司，山东阿图机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37