[發明專利]一種輪式移動機器人平臺

有效

• 申請號: 201410389544.1
• 申請日: 2014-08-09
• 公開（公告）號: CN104176143A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 張小俊;李滿宏;張建華;孫凌宇;張明路
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群

技術領域

本發明涉及機器人技術，具體為一種輪式移動機器人平臺。

背景技術

機器人技術的迅猛發展大大推動了機器人在各個領域的應用，尤其是在一些特殊環境下，機器人已經成為不可或缺的設備。移動機器人平臺作為移動機器人最基本單元，用于搭載控制系統、檢測系統和機械手等部件抵達作業現場執行具體的作業任務，其性能優劣直接影響著機器人的整體性能。

輪式移動機器人平臺具有高速高效的優點，但因其地形適應性較差，應用受到了一定的局限。為了提高移動平臺在復雜地形上的通過性能，目前已開發了多種輪履、腿履、輪腿復合式移動平臺。例如，《新型探測車復合式移動系統結構設計及運動分析》(尚偉燕等，機械科學與技術，第28卷第7期2009年7月)、《輪履復合式軍用地面探測車運動學建模及分析》(尚偉燕等，航空動力學報，第24卷第10期2009年10月)所涉及的輪履復合式移動平臺；《腿履復合機器人自主越障分析與動作規劃》(王偉東等，哈爾濱工業大學學報，第41卷第5期2009年5月)采用的腿履復合式移動平臺；《翻滾型輪腿式移動機器人》(劉方湖等，上海交通大學學報，第32卷第5期2001年10月)、專利文獻“一種輪腿復合式移動機器人平臺(CN202098476U)”所涉及的輪腿復合式移動平臺。

盡管現今已開發出多種性能相對優越的機器人移動平臺，但仍存在兩個關鍵問題亟待解決。其一，現有的具有高通過性能的移動平臺(如復合式移動平臺)結構復雜、控制繁瑣、效率低下。其二，現有的移動平臺在通過復雜地形(如階梯路面)時很難保證機體平臺始終保持水平。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是：提供一種輪式移動機器人平臺。該平臺具有高通過性能且在行進過程中機體可基本保持水平，能滿足野外復雜環境下工作的多種需求，可實現爬坡、越障、在非平整地形上平穩前進等功能。在實現所述功能要求的前提下，本發明具有結構簡單、控制方便、耗能較低等特點。

本發明解決所述技術問題所采用的技術方案是：設計一種輪式移動機器人平臺，該平臺包括機體、支撐架、車輪和控制系統，其特征在于所述機體通過螺栓與其下方的支撐架剛性連接；

所述支撐架的數量至少為3個，均勻安裝在機體的下表面，支撐架包括支撐架基座、移動單元和直線運動單元，所述支撐架基座上端與機體下表面相連，支撐架基座為空心柱體，移動單元和直線運動單元均位于支撐架基座內部，支撐架基座、移動單元和直線運動單元三者的軸線相互平行，且與機體的平面垂直，所述移動單元為與支撐架基座相配合的滑動部件，支撐架基座與移動單元構成移動副，移動副依靠直線運動單元驅動，移動單元下端與對稱布置于移動單元下方的車輪相連；所述車輪為電機驅動車輪。

與現有技術相比，本發明采用直線運動單元驅動移動副運動，可根據地形動態調整車輪距地面的高度，克服了輪式移動機器人平臺地形適應性差的缺點，具有較強的通過性能，能滿足野外復雜環境下工作的多種需求，可實現爬坡、越障、在非平整地形下平穩前進等；采用多個支撐架，使每組車輪可獨立調整車輪距機體的高度，進而使機體平臺在通過復雜地形(如階梯路面)時可基本保持水平。本發明采用輪式驅動方式，具有結構簡單，控制方便，耗能較低，可靠性高，實用性強等優點。

附圖說明

圖1為本發明輪式移動機器人平臺一種實施例的總體主視結構示意圖；

圖2為本發明輪式移動機器人平臺一種實施例的總體左視結構示意圖；

圖3為本發明輪式移動機器人平臺一種實施例的越障狀態示意圖；

圖中，1.機體、2.支撐架、3.車輪、21.支撐架基座、22.移動單元、23.直線運動單元。

具體實施方式

下面結合實施例及其附圖詳細敘述本發明。實施例是以本發明所述技術方案為前提進行的具體實施，給出了詳細的實施方式和過程。但本發明申請的權利要求保護范圍不限于下述的實施例描述。

本發明設計的輪式移動機器人平臺(以下簡稱平臺，參見圖1-3)包括機體1、支撐架2、車輪3和控制系統，其中，機體1通過螺栓與其下方的支撐架2實現剛性連接；