[實用新型]一種全向轉向可升降的農用遙控移動機器人平臺

有效

• 申請號: 201320027997.0
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN203111294U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 楊福增;周渝;蒲應俊;王元杰;劉東琴;張夢蕓;王濤;劉虹玉
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: B62D3/00
• 分類號: B62D3/00;B62D5/04;B60G17/08;B60R16/02
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技術領域

本實用新型涉及一種農用遙控移動機器人平臺，特別是涉及一種全向轉向可升降的農用遙控移動機器人平臺。?

背景技術

目前，農業機械化得到國家的極大關注。針對小麥、玉米、水稻、棉花等不同作物作業的農業機械相繼出現，但是在教學和試驗研究中，缺少一種結構合理、行走方便的農業移動機器人平臺。?

農用遙控移動機器人，在農業生產過程中能顯著改善作業人員的安全性和舒適性，大大降低人們的勞動強度，特別是在施肥、噴藥等危害人體健康的作業中，農業機器人試驗和教學的平臺非常必要。現有的遙控移動機器人在行走過程中還存在一些問題：一、轉向困難。由于移動機器人轉向的過程中受到較大的軸向力作用，轉向阻力矩很大，所以大多數的農用移動機器人仍然采用對車輛結構的改進結構，即差分驅動輪系。這樣的機器人能在不同曲率半徑的圓弧或直線上運動，也能夠原地旋轉，但不能沿著輪子平面的法線方向運動，而且轉向角小，難以實現全向轉向，靈活性差，不適合農業生產的復雜環境。二、不能實現高度調節。不能針對不同高度的作物而適當調整車身高度，通用性差；對地形的適應性不好，尤其是在丘陵坡地，容易發生翻車事故。?

發明內容

針對上述現有技術存在的問題與缺陷，本實用新型通過采用液壓升降裝置和轉向機構的合理配合，利用液壓裝置中的圓形柱塞既可以軸向移動又可以轉動的特點，以減小轉向阻力，實現全方位轉向，同時可實現對移動機器人平臺高度的調整。?

本實用新型是通過如下方案實現的，一種全向轉向可升降的農用遙控移動機器人平臺，包括全向轉向機構、液壓升降系統、車架臺、車載電子設備、行走機構，所述的液壓升降系統包括液壓缸、液壓缸柱塞、液壓油箱及液壓驅動裝置，所述的液壓缸柱塞靠近液壓缸一端的截面為圓形，靠近車輪支架一端的截面為正方形，液壓缸由螺栓安裝在車架臺臺階孔三內；所述的全向轉向機構包括轉向套、大齒輪、端蓋、滾珠、伺服電機、小齒輪，大齒輪固定連?接在轉向套上，轉向套上側的下邊緣圓周上開有安放滾珠的半圓槽，端蓋上表面也開有相應的半圓槽，轉向套上的半圓槽與端蓋上表面的半圓槽之間安裝有滾珠，為便于安裝，將端蓋剖切成兩半并用螺栓連接在車架臺的臺階孔一中，轉向套與液壓缸同軸且套裝在液壓缸外側，轉向套下端正方形孔和液壓缸柱塞正方形軸軸向滑動配合，所述的大齒輪與小齒輪嚙合，小齒輪與伺服電機的輸出軸固定連接；所述的行走機構包括輪轂電機車輪、車輪支架，輪轂電機車輪的轉軸與車輪支架采用固定連接，車輪支架與液壓缸柱塞的正方形軸一端由螺栓固定連接。?

所述的車載電子設備包括電池組、整機控制器、遙控信號接收器和無線通信模塊，車載電子設備安裝在車架臺的上表面；所述的液壓油箱及液壓驅動裝置安裝在車架臺的下表面；所述的全向轉向機構、液壓缸柱塞、液壓缸和行走機構組成一個模塊，該模塊共有四個，分別安裝在車架臺的四個角上。?

本實用新型具有以下優點：采用全向轉向機構與液壓升降系統配合，驅動電機和液壓升降同時獨立運動，可實現360度原地回轉的同時調整車身的高度，以適應不同高度的農作物和復雜的地形環境；采用伺服電機轉向，轉向角度可實現精確控制；該轉向裝置存在的一個突出的特點是受軸向力影響不大，轉向阻力矩小，轉向輕松靈活；采用輪轂電機的車輪，電機和車輪一體，簡化了平臺結構，增加了靈活性，在狹窄地形下的通過性加強，并且該電機具一定的負載牽引能力；采用蓄電池供電，無尾氣排放，噪音小，無污染；采用模塊化的設計，全向轉向裝置和液壓升降系統可以方便地與車架臺裝配和拆卸；采用遙控器接收設備，設計相應的遙控器，直接操作遙控器就可以實現各個車輪獨立的升降和轉向，靈活方便，降低了人們的勞動強度；安裝了無線收發模塊，可大大增強平臺的通信能力，在平臺上加裝攝像頭，編寫相應的通信程序，便可實現計算機的遠程操作；還可以增加移動機器人平臺個數，實現多個平臺的通信協作，協同完成任務。?

本實用新型平臺具有一定的負載能力，轉向靈活，污染小；采用了開放式的體系結構，可以加裝多種傳感器，開發遠程控制系統，還可以對多機器人系統進行試驗和研究；因此，該平臺具有很強的擴展性，很適合作為相關領域科學研究的開發、試驗設備和教學平臺。?

附圖說明

圖1是農用遙控移動機器人平臺的三維裝配圖。?

圖2是全向轉向機構與液壓升降裝置的三維結構圖。?

圖3是車架臺的縱向剖面圖。?

圖4是轉向套的半剖視圖。?

圖5是轉向套的俯視圖。?

以下是圖中各部件的標號：?