一种具备全向移动和越障能力的物流机器人制造技术

本实用新型专利技术公开一种具备全向移动和越障能力的物流机器人，包括：底盘，其径向两侧对称且可旋转支撑设置有多个麦克纳姆轮组；支撑架，其为直角三棱柱结构，且直角边一面与所述底盘固定连接；一对第一连接臂，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且一端与所述支撑架的直角处铰接；一对滑轨，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且相背侧设置有滑槽；第一导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述第一连接臂垂直固定连接；第二导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述滑轨垂直固定连接。

A logistics robot with omnidirectional movement and obstacle surmounting ability

【技术实现步骤摘要】
一种具备全向移动和越障能力的物流机器人
本技术涉及物流机器人
，更具体的是，本技术涉及一种具备全向移动和越障能力的物流机器人。
技术介绍
近年来，物流行业成为科技发展热点，由于网络购物等活动的火热，使得物流行业逐渐走进千家万户。如何增加运输效率，降低运输成本成为了行业内的难题。目前市场上已经出现可实用的物流无人机，用于特定场合的快递运输。但是目前还是没有一种实用的可在楼梯等复杂环境下进行运输作业的无人装置，而恰恰楼梯等环境下的快递运输是物流行业内的短板，其工作方式还是依赖人工，效率较低。
技术实现思路
本技术设计开发了一种具备全向移动和越障能力的物流机器人，通过伸缩机构驱动滑轨沿第一连接臂的轴向运动，能够调整载物台的倾斜角度，大大降低了机器人越障时物品掉落的可能。本技术还在底盘两侧对称可旋转支撑设置有多个麦克纳姆轮组，并在麦克纳姆轮组中设置有二自由度行星轮系，使得底盘可以并能够在地面上进行各种姿态的运动，提高机器人翻越障碍物的能力。本技术提供的技术方案为：一种具备全向移动和越障能力的物流机器人，包括：底盘，其径向两侧对称且可旋转支撑设置有多个麦克纳姆轮组；支撑架，其为直角三棱柱结构，且直角边一面与所述底盘固定连接；一对第一连接臂，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且一端与所述支撑架的直角处铰接；一对滑轨，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且相背侧设置有滑槽；其中，所述第一连接臂的另一端可滑动设置在对应所述滑槽内，且所述滑轨能够沿所述第一连接臂轴向运动；第一导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述第一连接臂垂直固定连接；第二导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述滑轨垂直固定连接；载物台，其间隔支撑设置在所述底盘上方，且轴向一侧与所述支撑架铰接，另一侧与位于所述底盘径向两侧的所述滑轨铰接；伸缩机构，其设置在所述第一导向杆和所述第二导向杆之间，且一端与所述第一导向杆连接，另一端与所述第二导向杆连接，用于驱动所述滑轨沿所述第一连接臂轴向运动。优选的是，所述伸缩机构包括：固定架，其固定设置在所述第一导向杆上；丝杠螺母，其一端可旋转设置在所述固定架上；丝杠，其一端与所述第二导向杆固定连接，另一端与所述丝杠螺母螺纹连接；外齿圈，其固定套设在所述丝杠螺母另一端；驱动电机，其输出齿轮与所述外齿圈啮合，用于驱动所述丝杠螺母旋转；其中，当所述驱动电机正转时，所述丝杠靠近所述丝杠螺母运动；当所述驱动电机反转时，所述丝杠远离所述丝杠螺母运动。优选的是，所述麦克纳姆轮组包括：行星架；太阳轮，其设置在所述行星架一侧中心，且能够沿自身轴向旋转；多个行星轮，其均匀设置在所述太阳轮周向，且与所述太阳轮啮合，所述行星轮能够绕所述太阳轮轴向公转并带动所述行星架旋转，也能够绕自身轴向旋转；多个第一链轮，其设置在所述行星架另一侧，且与所述行星轮一一对应并同轴设置，所述第一链轮与对应的所述行星轮同步运动；多个第二链轮，其分别设置在所述第一链轮之间的所述行星架另一侧，且能够绕自身轴向旋转；链条，其依次连接所述第一链轮和所述第二链轮，并处于张紧状态；其中，所述第一链轮和所述第二链轮分别位于所述链条两侧；多个麦克纳姆轮，其设置在所述行星架另一侧，且与所述第二链轮一一对应并同轴设置，所述麦克纳姆轮与对应的所述第二链轮同步运动；动力机构，其输出端与所述太阳轮同轴固定连接，用于驱动所述太阳轮旋转。优选的是，所述行星架包括：第一架板；第二架板，其与所述第一架板平行间隔设置；其中，所述第一架板和所述第二架板的结构一致，均为三角形板状结构；以及所述太阳轮和行星轮设置在所述第一架板外侧面，所述第一链轮、第二链轮和链条设置在所述第一架板和所述第二架板之间，所述麦克纳姆轮设置在所述第二架板外侧。优选的是，还包括：太阳轮轴，其固定穿过所述太阳轮，且一端可旋转设置在所述第一架板外侧面中心，另一端与所述动力机构的输出端固定连接；多个行星轴，其可旋转穿过所述第一架板和所述第二架板，并与所述行星轮一一对应；其中，所述行星轮同轴固定设置在位于所述第一架板外侧的所述行星轴上，所述第一链轮同轴固定设置在位于所述第一架板和所述第二架板之间的所述行星轴上；多个链轮轴，其可旋转穿过所述第一架板和所述第二架板，并与所述第二链轮一一对应；其中，所述第二链轮同轴固定设置在位于所述第一架板和所述第二架板之间的所述链轮轴上，所述麦克纳姆轮固定设置在位于所述第二架板外侧的所述链轮轴上。优选的是，所述支撑架包括：第一固定杆和第二固定杆，其对称固定设置在所述底盘轴向两侧；支撑柱，其垂直固定设置在所述第一固定杆中部；支撑杆，其垂直设置在所述支撑柱上，且与所述第一固定杆对称；一对第二连接臂，其对称设置在所述底盘径向两侧，且一端与所述支撑杆固定连接，另一端与所述第二固定杆固定连接；其中，所述第一连接臂与所述第二连接臂交叉设置，所述载物台轴向一侧与所述支撑杆轴向两端铰接。优选的是，所述动力机构还包括：轴承座，其间隔设置在所述第一架板外侧，且中心可旋转穿过所述动力机构的输出端；其中，所述太阳轮和所述行星轮设置在所述第一架板和所述轴承座之间，所述行星轴可旋转穿过所述轴承座。优选的是，所述麦克纳姆轮组为4个，且对称可旋转支撑设置在所述底盘上；每个所述麦克纳姆轮组设置有3个麦克纳姆轮，并围成等边三角形。本技术所述的有益效果：(1)本技术设计开发的具备全向移动和越障能力的物流机器人，能够通过伸缩机构驱动滑轨沿第一连接臂的轴向运动，能够调整载物台的倾斜角度，大大降低了机器人越障时物品掉落的可能。(2)本技术在底盘两侧对称可旋转支撑设置有多个麦克纳姆轮组，使得底盘可以并能够在地面上进行各种姿态的运动，包括前后平移、自旋、横移、斜行、转弯等，提高机器人翻越障碍物的能力，实现在良好路面、楼梯、废墟等复杂环境下移动。(3)本机器人底盘通过搭载二自由度行星轮系连接麦克纳姆轮组，以行星轮系自身的机械特性，实现平地正常行驶，遇到障碍物自动识别并支撑起底盘越障的功能，无需冗杂的传感器及控制系统。附图说明图1为本技术所述具备全向移动和越障能力的物流机器人的结构示意图。图2为本技术所述具备全向移动和越障能力的物流机器人越障时的结构示意图。图3为本技术所述伸缩机构的结构放大示意图。图4为本技术所述滑轨远离第一连接臂运动时载物台的位置示意图。图5为本技术所述麦克纳姆轮组的结构示意图。图6为本技术所述太阳轮和行星轮的布置结构示意图。图7为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备全向移动和越障能力的物流机器人，其特征在于，包括：/n底盘，其径向两侧对称且可旋转支撑设置有多个麦克纳姆轮组；/n支撑架，其为直角三棱柱结构，且直角边一面与所述底盘固定连接；/n一对第一连接臂，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且一端与所述支撑架的直角处铰接；/n一对滑轨，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且相背侧设置有滑槽；/n其中，所述第一连接臂的另一端可滑动设置在对应所述滑槽内，且所述滑轨能够沿所述第一连接臂轴向运动；/n第一导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述第一连接臂垂直固定连接；/n第二导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述滑轨垂直固定连接；/n载物台，其间隔支撑设置在所述底盘上方，且轴向一侧与所述支撑架铰接，另一侧与位于所述底盘径向两侧的所述滑轨铰接；/n伸缩机构，其设置在所述第一导向杆和所述第二导向杆之间，且一端与所述第一导向杆连接，另一端与所述第二导向杆连接，用于驱动所述滑轨沿所述第一连接臂轴向运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种具备全向移动和越障能力的物流机器人，其特征在于，包括：
底盘，其径向两侧对称且可旋转支撑设置有多个麦克纳姆轮组；
支撑架，其为直角三棱柱结构，且直角边一面与所述底盘固定连接；
一对第一连接臂，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且一端与所述支撑架的直角处铰接；
一对滑轨，其对称设置在所述底盘径向两侧，并与所述支撑架的斜边一面交叉设置，且相背侧设置有滑槽；
其中，所述第一连接臂的另一端可滑动设置在对应所述滑槽内，且所述滑轨能够沿所述第一连接臂轴向运动；
第一导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述第一连接臂垂直固定连接；
第二导向杆，其轴向两端分别与位于所述底盘径向两侧的所述滑轨垂直固定连接；
载物台，其间隔支撑设置在所述底盘上方，且轴向一侧与所述支撑架铰接，另一侧与位于所述底盘径向两侧的所述滑轨铰接；
伸缩机构，其设置在所述第一导向杆和所述第二导向杆之间，且一端与所述第一导向杆连接，另一端与所述第二导向杆连接，用于驱动所述滑轨沿所述第一连接臂轴向运动。


2.如权利要求1所述的具备全向移动和越障能力的物流机器人，其特征在于，所述伸缩机构包括：
固定架，其固定设置在所述第一导向杆上；
丝杠螺母，其一端可旋转设置在所述固定架上；
丝杠，其一端与所述第二导向杆固定连接，另一端与所述丝杠螺母螺纹连接；
外齿圈，其固定套设在所述丝杠螺母另一端；
驱动电机，其输出齿轮与所述外齿圈啮合，用于驱动所述丝杠螺母旋转；
其中，当所述驱动电机正转时，所述丝杠靠近所述丝杠螺母运动；当所述驱动电机反转时，所述丝杠远离所述丝杠螺母运动。


3.如权利要求2所述的具备全向移动和越障能力的物流机器人，其特征在于，所述麦克纳姆轮组包括：
行星架；
太阳轮，其设置在所述行星架一侧中心，且能够沿自身轴向旋转；
多个行星轮，其均匀设置在所述太阳轮周向，且与所述太阳轮啮合，所述行星轮能够绕所述太阳轮轴向公转并带动所述行星架旋转，也能够绕自身轴向旋转；
多个第一链轮，其设置在所述行星架另一侧，且与所述行星轮一一对应并同轴设置，所述第一链轮与对应的所述行星轮同步运动；
多个第二链轮，其分别设置在所述第一链轮之间的所述行星架另一侧，且能够绕自身轴向旋转；
链条，其依次连接所述第一链轮和所述第二链轮，并处于张紧状态；
其中，所述第一链轮和所述第二链轮分别位于所述链条两侧；
多个麦克纳姆轮，其设置在所述行星架另一侧，且与所述第二链轮一一对应并同轴设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪日，闵昭翔，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22