[實用新型]一種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721465271.X
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN207972689U
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 王強;索昊;周浩;張林
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構，采用單閉環(huán)平面并聯(lián)五桿機構設計，包含平臺、第一主動桿、第二主動桿、連桿、小臂，由安裝在平臺上的伺服電機系統(tǒng)驅動，車輪安裝在小臂上，在計算機編程下，通過該種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構的耦合運動，可以使車輪在水平及豎直方向上實現(xiàn)兩自由度運動，進而幫助車輪跨越障礙物，使平板車具有較強的越障能力；該種數(shù)控輪腿機構采用連桿傳動替代了現(xiàn)有技術中的液壓系統(tǒng)，不僅提高了可靠性，降低了能耗，而且避免了液壓管線的束縛，便于模塊化的快速重構；該種數(shù)控輪腿機構由于采用并聯(lián)五桿機構設計，相比現(xiàn)有輪腿機構具有較強的承載能力，非常適用于制造重載平板車機器人。

技術領域

本實用新型涉及平板車領域，特別是一種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構。

背景技術

平板車是一種主要用來裝卸大型、重型不可拆卸貨物的工程運輸車輛，由于采用公路運輸，不需鋪設專門軌道，具有成本低、運輸效率高等特點，且比相同規(guī)格的其他種車型，可以裝載更多的貨物，因此廣泛應用于機場、港口、火車站、工廠和大型倉庫，并深受運輸單位的青睞。但是，在工程應用過程中，現(xiàn)有平板車也存在著諸多工程技術問題，首先，現(xiàn)有平板車輪腿機構多數(shù)采用串聯(lián)結構，降低了輪腿機構的剛度，降低了平板車的承載能力；其次，少數(shù)自行式平板車雖然具備一定的越障能力，各車輪可實現(xiàn)獨立控制，但因其輪腿機構均采用液壓系統(tǒng)驅動，存在著能耗高、可靠性差、維護保養(yǎng)成本高，易發(fā)生漏油事故等問題；再次，現(xiàn)有平板車多數(shù)不具備重構能力，出廠后軸數(shù)一般已固定，用戶很難根據(jù)自己的需要進行重構、重組；另外，現(xiàn)有平板車多數(shù)不具備越障能力，很難適應非鋪裝路面運輸作業(yè)要求，同時，在港口、碼頭等鋪裝路面上亦存在減速帶等障礙，平板車在經(jīng)過時不可避免受到?jīng)_擊，因此很難滿足危險物品的運輸作業(yè)要求。

隨著以可控機構為代表的機構學前沿學科的發(fā)展，以及現(xiàn)代計算機技術、現(xiàn)代控制技術、機器人等現(xiàn)代技術不斷進步，為平板車的綠色化、智能化、模塊化提供了技術基礎，如何提出一種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構，具有較好的承載穩(wěn)定性和負載能力，能較好的滿足非鋪裝路面等特種重載危險物品的運輸作業(yè)，能夠實現(xiàn)車輪水平、豎直方向的兩自由度柔性運動，具有高越障能力、高機械效率、高可靠性、高可重構能力、低維護保養(yǎng)成本等優(yōu)點，已成為平板車領域一個亟需解決的工程問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構，在具有較好越障能力和較強場地適應性的前提下，解決現(xiàn)有平板車輪腿機構機械效率低、故障率高、維護保養(yǎng)成本高的問題，同時具有機構構型簡單、易編程控制、制造成本低、可重構能力強等特點，以及較好的承載穩(wěn)定性和負載能力，能較好的滿足非鋪裝路面等特種重載危險物品的運輸作業(yè)。

本實用新型通過以下技術方案達到上述目的：

一種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構，是一種運動副均為轉動副的平面五桿兩自由度機構，包含平臺、第一主動桿、第二主動桿、連桿、小臂，所述第一主動桿、第二主動桿均由控制用電動機驅動，實現(xiàn)動力輸入，車輪安裝在數(shù)控輪腿機構上，在平板車在行進中遇到路障時，通過該種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構的兩自由度可控耦合運動，實現(xiàn)車輪的兩自由度柔性受控運動，進而完成越障動作。

所述第一主動桿一端通過第一轉動副與平臺連接，另一端通過第二轉動副與連桿一端連接，所述連桿另一端通過第三轉動副與小臂連接，所述小臂通過第四轉動副與第二主動桿一端連接，所述第二主動桿另一端通過第五轉動副與平臺連接，所述車輪安裝在小臂上，所述第一主動桿、第二主動桿均由控制用電動機驅動，控制用電動機及其伺服電機系統(tǒng)均安裝在平臺上，相比控制用電機安裝在關節(jié)上的機器人輪腿，大幅降低了運動慣性，改善了動力學性能，在計算機編程控制下，根據(jù)實時路況，所述數(shù)控輪腿機構可以實現(xiàn)兩自由度柔性可控運動，安裝在小臂上的車輪可在水平及豎直方向實現(xiàn)兩自由度耦合運動輸出，進而實現(xiàn)該種種高負載平板車用兩自由度數(shù)控輪腿機構越障動作。