[發(fā)明專利]一種具備越障功能的全方位移動機構(gòu)和機器人系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811239082.X
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109176457A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈崗;梁衍學(xué)
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

本發(fā)明提供一種具備越障功能的全方位移動機構(gòu)和機器人系統(tǒng)，包括：機器人總基座；升降機構(gòu)，帶動所述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，由所述升降機構(gòu)帶動進(jìn)行升降運動；雙自由度移動機構(gòu)，包括安裝在所述越障機構(gòu)底部的移動輪，所述移動輪能實現(xiàn)軸向以及徑向旋轉(zhuǎn)；越障機構(gòu)，與所述移動輪連接，用于移動中帶動所述移動輪跨越障礙；總控制器，用于控制所述升降機構(gòu)的升降幅度及驅(qū)動控制整個全方位移動機構(gòu)的移動速度和移動軌跡。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，可以快速移動到建筑物附近，并且通過升降機構(gòu)帶動多自由度機器人對一定高度的建筑物進(jìn)行施工操作，且能適應(yīng)不同路面障礙，操作過程中穩(wěn)定性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具備越障功能的全方位移動機構(gòu)，以及由該全方位移動機構(gòu)構(gòu)成的機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前機器人廣泛應(yīng)用于建筑施工中，但由于機器人自身工作空間的限制，難以對較大施工范圍的場景進(jìn)行工作，目前還沒有一種同時具備越障、移動和升降功能的機器人系統(tǒng)出現(xiàn)。

其中，現(xiàn)有的能實現(xiàn)越障功能的方式有：輪式、腿式、履帶式。其中，輪式的效率最高，但適應(yīng)能力最差；履帶式雖然有良好的爬坡能力和一定的越障能力，但是效率較低，靈活性較差；而腿式的適應(yīng)能力最強，但效率差。

因此，提供一種同時具備越障、移動和升降功能，且適應(yīng)能力強、效率高、靈活性好的機器人十分有意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種具備越障功能的全方位移動機構(gòu)和機器人系統(tǒng)，同時具備移動和升降功能，以解決現(xiàn)有機器人施工范圍受限的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的第一目的，提供一種具備越障功能的全方位移動機構(gòu)，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(gòu)的其他部件；

升降機構(gòu)，安裝在所述機器人總基座上部，所述升降機構(gòu)為具備升降功能的運動機構(gòu)，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(gòu)上，由所述升降機構(gòu)帶動進(jìn)行升降運動；

雙自由度移動機構(gòu)，該機構(gòu)包括移動輪，所述移動輪安裝在所述越障機構(gòu)的底部，所述移動輪能實現(xiàn)軸向旋轉(zhuǎn)以及徑向旋轉(zhuǎn)；

越障機構(gòu)，安裝在所述機器人總基座的側(cè)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(shè)置在所述機器人總基座上，用于控制所述升降機構(gòu)的升降幅度以及驅(qū)動控制整個全方位移動機構(gòu)的移動速度和移動軌跡。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述越障機構(gòu)包括兩個傳動機構(gòu)，兩個所述傳動機構(gòu)對稱安裝在所述機器人總基座的側(cè)面，在遇到障礙物時，所述雙自由度移動機構(gòu)將阻力傳遞到所述傳動機構(gòu)，推動所述傳動機構(gòu)運動，從而帶動與所述傳動機構(gòu)連接的所述移動輪越過障礙物。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述傳動機構(gòu)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(zhuǎn)動連接形成轉(zhuǎn)動副，所述轉(zhuǎn)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。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述傳動機構(gòu)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(zhuǎn)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；