全向移动设备制造技术

本发明专利技术提供一种全向移动设备，所述全向移动设备包括：走行系统，包括2N组麦克纳姆轮机构、本体框架及弹性悬挂机构；2N组麦克纳姆轮机构通过弹性悬挂机构对称式安装于本体框架上，N大于等于2；其中，当2N组麦克纳姆轮机构连续运行时，弹性悬挂机构用于允许2N组麦克纳姆轮机构在弹性悬挂机构给定的机械自由度上相对移动，以吸收在麦克纳姆轮机构运行过程中产生的振动；任务负载舱，设置于走行系统上，舱体内安装有LiDAR激光雷达，通过走行系统带动LiDAR激光雷达无导轨式移动。本发明专利技术解决了传统麦克纳姆轮移动平台的固有问题，采用了优化设计的弹性悬挂系统和独特轮对布置方法，增强底盘对于地形起伏的适应性，同时还显著的降低底盘运行时的机械振动。

【技术实现步骤摘要】
全向移动设备
本专利技术属于全向机械运动
，涉及一种设备，特别是涉及一种全向移动设备。
技术介绍
基于麦克纳姆轮技术的全方位运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。在此基础上研制的全方位叉车及全方位运输平台非常适合转运空间有限、作业通道狭窄的舰船环境,在提高舰船保障效率、增加舰船空间利用率以及降低人力成本方面具有明显的效果。因此，麦克纳姆轮全向运动平台在二维平面上的全域可达特性在自动化/机器人应用领域具有非常高的运用价值。但是麦克纳姆轮本身也存在着对于地形起伏适应性能差，且运行时固有的机械振动明显的问题。LiDAR雷达需要在移动平台的低位进行安装，对于安装位置周边的结构有一定的要求。因此，如何提供一种全向移动设备，以解决现有技术对于地形起伏适应性能差，且运行时固有的机械振动明显的问题，且无法充分考虑安装LiDAR激光雷达的结构需求等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种全向移动设备，用于解决现有技术对于地形起伏适应性能差，且运行时固有的机械振动明显的问题，且无法充分考虑安装LiDAR激光雷达的结构需求的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种全向移动设备，包括：走行系统，包括2N组麦克纳姆轮机构、本体框架及弹性悬挂机构；所述2N组麦克纳姆轮机构通过弹性悬挂机构对称式安装于所述本体框架上，N大于等于2；其中，当所述2N组麦克纳姆轮机构连续运行时，所述弹性悬挂机构用于允许所述2N组麦克纳姆轮机构在所述弹性悬挂机构给定的机械自由度上相对移动，以吸收在麦克纳姆轮机构运行过程中产生的振动；任务负载舱，设置于所述走行系统上，所述任务负载舱的舱体内安装有LiDAR激光雷达，通过所述走行系统带动所述LiDAR激光雷达无导轨式移动。于本专利技术的一实施例中，一组麦克纳姆轮机构包括：并联设置的内侧麦克纳姆轮和外侧麦克纳姆轮；L型支架，与所述输出轴连接；驱动电机和减速机轴式一体组装，固定至所述L型支架；其中，所述驱动电机用于为内侧麦克纳姆轮和外侧麦克纳姆轮的转动提供驱动力；所述减速机用于放大驱动电机的输出力矩；其中，所述减速机设置有轴承，所述内侧麦克纳姆轮和所述外侧麦克纳姆轮安装于所述减速机的输出轴上；正交编码器，设置于所述驱动电机上，用于计算内侧麦克纳姆轮和外侧麦克纳姆轮的转速和低速时的转动位置。于本专利技术的一实施例中，所述内侧麦克纳姆轮的轮脚位置上以预设角度并联安装所述外侧麦克纳姆轮。于本专利技术的一实施例中，所述弹性悬挂机构包括：横向拉板弹性件，与所述L型支架固定连接，用于为所述弹性悬挂机构内部结构提供弹性约束力；第一减震件，并联设置于所述横向拉板弹性件的端部，用于将所述麦克纳姆轮机构弹性连接至所述本体框架，以便将所述全向移动设备在运行时垂直方向上产生的振动消耗于所述第一减震件的内部压缩变形内；第二减震件，设置于所述横向拉板弹性件的中央，用于将所述麦克纳姆轮机构弹性连接至所述本体框架，以承受所述全向移动设备在运行时产生的拉伸力。于本专利技术的一实施例中，所述第一减震件为第一圆柱型减震件；所述第二减震件为第二圆柱型减震件；其中，利用所述第一圆柱型减震件的形状，在所述走行系统承压时，通过并联设置的所述第一减震件与所述横向拉板弹性件配合提供的结构拉力，控制所述第一减震件的内倾角；且通过并联设置的一第一减震件的拉伸力，和另一第一减震件的压缩力，控制所述第一减震件的前后摆角。于本专利技术的一实施例中，所述本体框架包括主承载框架、辅承载框架及用于将所述主承载框架和辅承载框架连接在一起的刚性轴结构，所述刚性轴结构可自由转动，所述主承载框架和所述辅承载框架通过所述刚性轴结构可相对扭转。于本专利技术的一实施例中，当所述全向移动设备在平坦的地面上运行时，所述主承载框架为其上安装的麦克纳姆轮机构提供附着力，所述辅承载框架为其上安装的麦克纳姆轮机构提供附着力，以保证麦克纳姆轮机构同时接地。于本专利技术的一实施例中，当所述全向移动设备在非平坦的地面上运行时，所述主承载框架和所述辅承载框架发生扭转，通过所述刚性轴结构，将发生扭转的麦克纳姆轮机构恢复接地状，并保证所述主承载框架为其上安装的麦克纳姆轮机构提供附着力，所述辅承载框架为其上安装的麦克纳姆轮机构提供附着力。于本专利技术的一实施例中，所述任务负载舱通过设置于所述本体框架侧边的梁体安装于所述走行系统的顶部；所述任务负载舱的舱体内两端设置有所述LiDAR激光雷达。于本专利技术的一实施例中，所述全向移动设备还包括电池设备舱体；所述电池设备舱体亦通过所述梁体安装于所述走行系统的底部。如上所述，本专利技术的全向移动设备，具有以下有益效果：本专利技术所述全向移动设备解决了传统麦克纳姆轮移动平台的固有问题，采用了优化设计的弹性悬挂系统和独特轮对布置方法，增强了底盘对于地形起伏的适应性，同时还显著的降低了底盘运行时的机械振动。附图说明图1显示为本专利技术的全向移动设备于一实施例中的立体结构示意图。图2显示为本专利技术的全向移动设备的仰视结构示意图。图3本专利技术的一组麦克纳姆轮机构于一实施例中的立体结构示意图。图4A本专利技术的弹性悬挂机构于一实施例中的立体结构示意图。图4B本专利技术的用于安装麦克纳姆轮机构组的弹性悬挂机构的正视结构示意图。图4C本专利技术的用于安装麦克纳姆轮机构组的弹性悬挂机构的侧视结构示意图。图5A本专利技术的本体框架的仰视立体结构示意图。图5B本专利技术的本体框架的俯视立体结构示意图。图5C本专利技术的本体框架的提供最大附着力的原理图。图6本专利技术的全向移动设备的框体结构示意图。图7本专利技术的任务负载舱的舱体结构示意图。图8本专利技术的任务负载舱的透视结构示意图。元件标号说明具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例本实施例提供一种全向移动设备，包括：走行系统，包括2N组麦克纳姆轮机构、本体框架及弹性悬挂机构；所述2N组麦克纳姆轮机构通过弹性悬挂机构对称式安装于所述本体框架上，N大于等于2；其中，当所述2N组麦克纳姆轮机构连续运行时，所述弹性悬挂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向移动设备，其特征在于，包括：/n走行系统，包括2N组麦克纳姆轮机构、本体框架及弹性悬挂机构；所述2N组麦克纳姆轮机构通过弹性悬挂机构对称式安装于所述本体框架上，N大于等于2；/n其中，当所述2N组麦克纳姆轮机构连续运行时，所述弹性悬挂机构用于允许所述2N组麦克纳姆轮机构在所述弹性悬挂机构给定的机械自由度上相对移动，以吸收在麦克纳姆轮机构运行过程中产生的振动；/n任务负载舱，设置于所述走行系统上，所述任务负载舱的舱体内安装有LiDAR激光雷达，通过所述走行系统带动所述LiDAR激光雷达无导轨式移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种全向移动设备，其特征在于，包括：
走行系统，包括2N组麦克纳姆轮机构、本体框架及弹性悬挂机构；所述2N组麦克纳姆轮机构通过弹性悬挂机构对称式安装于所述本体框架上，N大于等于2；
其中，当所述2N组麦克纳姆轮机构连续运行时，所述弹性悬挂机构用于允许所述2N组麦克纳姆轮机构在所述弹性悬挂机构给定的机械自由度上相对移动，以吸收在麦克纳姆轮机构运行过程中产生的振动；
任务负载舱，设置于所述走行系统上，所述任务负载舱的舱体内安装有LiDAR激光雷达，通过所述走行系统带动所述LiDAR激光雷达无导轨式移动。


2.根据权利要求1所述的全向移动设备，其特征在于：一组麦克纳姆轮机构包括：
并联设置的内侧麦克纳姆轮和外侧麦克纳姆轮；
L型支架，与所述输出轴连接；
驱动电机和减速机轴式一体组装，固定至所述L型支架；其中，所述驱动电机用于为内侧麦克纳姆轮和外侧麦克纳姆轮的转动提供驱动力；所述减速机用于放大驱动电机的输出力矩；其中，所述减速机设置有轴承，所述内侧麦克纳姆轮和所述外侧麦克纳姆轮安装于所述减速机的输出轴上；
正交编码器，设置于所述驱动电机上，用于计算内侧麦克纳姆轮和外侧麦克纳姆轮的转速和低速时的转动位置。


3.根据权利要求2所述的全向移动设备，其特征在于：所述内侧麦克纳姆轮的轮脚位置上以预设角度并联安装所述外侧麦克纳姆轮。


4.根据权利要求2所述的全向移动设备，其特征在于：所述弹性悬挂机构包括：
横向拉板弹性件，与所述L型支架固定连接，用于为所述弹性悬挂机构内部结构提供弹性约束力；
第一减震件，并联设置于所述横向拉板弹性件的端部，用于将所述麦克纳姆轮机构弹性连接至所述本体框架，以便将所述全向移动设备在运行时垂直方向上产生的振动消耗于所述第一减震件的内部压缩变形内；
第二减震件，设置于所述横向拉板弹性件的中央，用于将所述麦克纳姆轮机构弹性连接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志浩，黄迪，顾昕华，王宇翔，陈常筠，唐亮，樊响，
申请(专利权)人：沈机上海智能系统研发设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31