[發明專利]一種具備越障功能的全方位移動機構和機器人系統

在審

• 申請號: 201811239082.X
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109176457A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 沈崗;梁衍學
• 申請（專利權）人: 廣東博智林機器人有限公司
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J18/02;B25J19/00;B66F11/04
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種具備越障功能的全方位移動機構，其特征在于，包括：

機器人總基座，為一個剛體平臺，用于承載全方位移動機構的其他部件；

升降機構，安裝在所述機器人總基座上部，所述升降機構為具備升降功能的運動機構，帶動機器人平臺平面在升降過程中與所述機器人總基座平面保持平行；

機器人平臺，安裝在所述升降機構上，由所述升降機構帶動進行升降運動；

雙自由度移動機構，該機構包括移動輪，所述移動輪安裝在所述越障機構的底部，所述移動輪能實現軸向旋轉以及徑向旋轉；

越障機構，安裝在所述機器人總基座的側面，與所述移動輪連接，用于移動過程中帶動所述移動輪跨越障礙；

總控制器，設置在所述機器人總基座上，用于控制所述升降機構的升降幅度以及驅動控制整個全方位移動機構的移動速度和移動軌跡。

2.根據權利要求1所述的具備越障功能的全方位移動機構，其特征在于，所述越障機構包括兩個傳動機構，兩個所述傳動機構對稱安裝在所述機器人總基座的側面，在遇到障礙物時，所述雙自由度移動機構將阻力傳遞到所述傳動機構，推動所述傳動機構運動，從而帶動與所述傳動機構連接的所述移動輪越過障礙物。

3.根據權利要求2所述的具備越障功能的全方位移動機構，其特征在于，所述傳動機構為由多根能相對運動的軸件組成，每個所述軸件的一端連接一所述移動輪，另一端與另一所述軸件可轉動連接形成轉動副，所述轉動副的中心固定在所述機器人總基座上，所述軸件的運動帶動所述移動輪移動。

4.根據權利要求3所述的具備越障功能的全方位移動機構，其特征在于，所述傳動機構包括前搖臂和后搖臂，其中：

所述前搖臂包括前搖臂中軸、前搖臂前軸和前搖臂后軸；所述前搖臂中軸的一端可轉動的固定在所述機器人總基座上，所述前搖臂前軸的一端和所述前搖臂后軸的一端連接在所述前搖臂中軸上；所述前搖臂前軸的軸向和所述前搖臂中軸的軸向垂直，所述前搖臂后軸的軸向和所述前搖臂中軸的軸向垂直；

所述后搖臂包括后搖臂中軸、后搖臂前軸和后搖臂后軸；所述后搖臂中軸平行于所述前搖臂中軸，所述前搖臂后軸的另一端可轉動的連接在所述后搖臂中軸上，所述后搖臂前軸的一端和所述后搖臂后軸的一端連接在所述后搖臂中軸上；所述后搖臂前軸的軸向和所述后搖臂中軸的軸向垂直，所述后搖臂后軸的軸向和所述后搖臂中軸的軸向垂直。

5.根據權利要求4所述的具備越障功能的全方位移動機構，其特征在于，所述前搖臂前軸的另一端連接有前輪接口，所述后搖臂前軸的另一端連接有中輪接口，所述后搖臂后軸的另一端連接有后輪接口，所述前輪接口、所述中輪接口和所述后輪接口各連接一個移動輪。

6.根據權利要求1所述的具備越障功能的全方位移動機構，其特征在于，所述機器人總基座上還設有電機驅動控制器、升降機電驅動控制器，所述電機驅動控制器和所述升降機電驅動控制器連接所述總控制器；

所述電機驅動控制器連接著所述雙自由度移動機構，驅動控制所述雙自由度移動機構的驅動部件的旋轉速度、旋轉角度；

所述升降機構上安裝有驅動裝置，所述升降機電驅動控制器連接著所述驅動裝置用于驅動控制所述升降機構的升降幅度；

所述總控制器用于控制電機驅動控制器和升降機電驅動控制器，實現驅動控制所述升降機構的升降幅度以及驅動控制整個全方位移動機構的移動速度和移動軌跡。

7.根據權利要求1-6任一項所述的具備越障功能的全方位移動機構，其特征在于，所述雙自由度移動機構還包括驅動部件和L型支撐部件，所述驅動部件包括軸向旋轉電機和徑向旋轉電機；

所述軸向旋轉電機的轉子連接所述移動輪，帶動所述移動輪進行軸向旋轉動作；

所述L型支撐部件用于將所述移動輪和所述機器人總基座固定，所述L型支撐部件的一邊固定所述軸向旋轉電機的定子，另一邊固定所述徑向旋轉電機的轉子；

所述徑向旋轉電機用于提供所述移動輪的徑向旋轉，所述徑向旋轉電機的定子連接所述機器人總基座，所述徑向旋轉電機的轉子連接所述L型支撐部件的一邊。