本发明专利技术涉及移动机器人技术领域，具体为一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构，包括：桁架组合车体；可调悬架单元，设有两组，呈前后方向分布在桁架组合车体上，每组可调悬架单元均包括设置在桁架组合车体上的力矩自平衡分配机构、呈左右方向分布并与力矩自平衡分配机构连接的两个双横臂式减振模块；驱动单元，设有四组，对应分布在桁架组合车体四周且与对应的双横臂式减振模块连接。本发明专利技术通过桁架本体结构，降低车身重量，提高车身刚度、承载性能、空间利用率；通过可调双横臂式悬架来调节车轮外倾角，自动调节移动机器人底盘高度，并可精确调节底盘调节高度，适应复杂路面，提高车身稳定性及其作业精度。提高车身稳定性及其作业精度。提高车身稳定性及其作业精度。
【技术实现步骤摘要】
一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构
[0001]本专利技术涉及移动机器人
，具体为一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构。
技术介绍
[0002]全地形移动机器人作业环境复杂，为了精准完成任务，则需依靠平稳的移动平台，强劲的动力、可自动调节的底盘高度与车轮外倾角及力矩自平衡调节机构。但现有移动机器人较多没有配置减振机构，有减振机构的移动机器人不可自动调节底盘高度与车轮外倾角，且没有力矩自平衡调节机构，导致移动机器人左右车轮力矩的不均衡、车身抖动大，影响移动机器人的平顺行走、车载传感器的测量精度、负载能力，移动机器人不能更好地适应复杂路面。
[0003]如中国专利申请号为201910036527.2的一种移动机器人独立悬架结构，其结构简单，可靠性高，减振性能良好，可有效提升机器人行驶过程中的平顺性，保障机器人的正常工作，申请号为201711258906.3的双三角形悬架轮脚式全地形移动机器人，该机器人具有优良越障、行驶平顺性、主/被姿态调节功能，但其都不可自动调节底盘高度与车轮外倾角，且没有力矩自平衡调节机构。
[0004]如中国专利申请号为201410306884.3提出的一种用于四轮移动机器人底盘的悬架，其适用于各种轮式移动机器人可减轻底盘机架扭转负荷，能改善车轮与地面的附着性和行驶平顺性，但其属于非独立悬架，不能调节底盘高度及车轮外倾角。
[0005]如中国专利申请号为201910803529.X提出的一种采掘工作面巡检机器人及其应用，虽然该专利采用上摆臂、下摆臂所构成的双摆臂结构的独立悬架装置，但是上摆臂与下摆臂的臂长无法调节，无法辅助调整车轮外倾角来减小移动机器人的转向力，且没有力矩自平衡调节机构，导致移动机器人左右车轮力矩的不均衡、车身抖动大，影响移动机器人的平顺行走、车载传感器的测量精度、负载能力等。
[0006]又如中国专利申请号为200920181506.1的一种长度可调双横臂式悬架，提供一种上、下横臂能调整长度的长度可调双横臂式悬架，上下横臂支座均与外部车架焊接：推杆两端接有螺纹接头，推杆两端的螺纹接头呈反向，推杆一端的螺纹接头通过销轴与下横臂的夹角端转动连接，推杆另一端的螺纹接头通过销轴与摇块第一端转动连接，摇弹簧减振器另一端与减振器支座转动连接，减振器支座与外部车架焊接。但是该申请方案中大多采用焊接方式进行部件连接，在与外部车架焊接时费事费力，容易产生焊接失误，未将动力模块记载清楚，减振效果差，通过摇臂转动连接，摇臂质量不稳定，具体在应用到机器人身上时容易造成操作失误或者操作失灵，并不能直接使用。
技术实现思路
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构。
[0008]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0009]一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构，包括：
[0010]桁架组合车体；
[0011]可调悬架单元，设有两组，呈前后方向分布在桁架组合车体上，每组可调悬架单元均包括设置在桁架组合车体上的力矩自平衡分配机构、呈左右方向分布并与力矩自平衡分配机构连接的两个双横臂式减振模块；
[0012]驱动单元，设有四组，对应分布在桁架组合车体四周且与对应的双横臂式减振模块连接，每组驱动单元均包括依次连接的动力模块、传动模块、车轮模块，所述动力模块设置在桁架组合车体上。
[0013]优选的，所述桁架组合车体包括桁架本体、设置在桁架本体中部左右两侧的防护框、设置在桁架本体顶部四周的动力固定平台及上固定台、设置在桁架本体四周的竖向安装板、设置在桁架本体顶部前后两侧的车架盖板，所述双横臂式减振模块分别与上固定台、竖向安装板相连接，所述力矩自平衡分配机构设置在车架盖板上，所述动力模块设置在动力固定平台上。
[0014]优选的，每个双横臂式减振模块均包括减振器模块、减振引导机构、底盘高度电动调节机构，其中所述减振器模块包括减振器、分别与减振器连接的第一U型铰接凸耳、第二U型铰接凸耳，所述第一U型铰接凸耳设置在上固定台上，所述第二U型铰接凸耳与底盘高度电动调节机构连接。
[0015]优选的，所述减振引导机构包括设置在竖向安装板上的两个第一铰接座、与两个第一铰接座对应铰接的第一U型联动架及第二U型联动架、与第一U型联动架及第二U型联动架另一端对应铰接的两个第二铰接座，两个第二铰接座对应设置在传动模块上，所述底盘高度电动调节机构设置在第一U型联动架上。
[0016]优选的，所述第一U型联动架及第二U型联动架上设有开口端和封闭端，第一U型联动架及第二U型联动架上的开口端与两个第一铰接座对应铰接，第一U型联动架及第二U型联动架上的封闭端螺纹连接有螺纹调节式铰接台，所述螺纹调节式铰接台与两个第二铰接座对应铰接，所述第一U型联动架的一侧外侧壁上设有与力矩自平衡分配机构铰接的铰接凸耳。
[0017]优选的，所述底盘高度电动调节机构包括设置在第一U型联动架两端内侧壁上的两个滑轨、两端对应滑装在两个滑轨上的滑块、设置在第一U型联动架一侧上端面上的丝杆、设置在丝杆上且与滑块连接的丝杆螺母、与丝杆连接的编码电机，所述第二U型铰接凸耳设置在滑块上。
[0018]优选的，每个力矩自平衡分配机构均包括设置在车架盖板上的电控液压阻尼器及阻尼调节电机、与电控液压阻尼器两端对应连接的两个牵引联动拉杆、与两个牵引联动拉杆端部对应连接的两个联动铰接块，所述电控液压阻尼器上设有阻尼调节旋钮，所述阻尼调节电机通过柔性轴与阻尼调节旋钮连接，两个联动铰接块的端部与铰接凸耳对应铰接。
[0019]优选的，所述动力模块包括设置在动力固定平台上且依次连接的减速器支撑平台、孔输出减速器、伺服电机，所述传动模块与孔输出减速器连接。
[0020]优选的，所述传动模块包括安装在减速器支撑平台外侧且与孔输出减速器连接的第一传动轴、设置在竖向安装板上的第二传动轴、连接第一传动轴与第二传动轴的同步带、
与第二传动轴连接的万向节、与双横臂式减振模块连接的环形盘、与万向节连接且设置在环形盘上的轮轴连接座，所述同步带具有张紧功能，所述轮轴连接座与车轮模块连接。
[0021]优选的，所述车轮模块包括与轮轴连接座连接的轮毂、与轮毂连接的轮胎。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术通过桁架本体结构，降低车身重量，提高车身刚度、承载性能、空间利用率；通过可调双横臂式悬架来调节车轮外倾角，自动调节移动机器人底盘高度，并可精度读出底盘调节高度，适应复杂路面，提高车身稳定及其作业精度；力矩自平衡分配模块有效防止车身侧倾，加快了振动的衰减频率，根据车轮扭矩实时监测数据，通过控制可控式液压阻尼器的阻尼速度调节力矩自平衡分配模块的刚度，增加牵引联动拉杆对减振摆臂的推力以增加车轮对地面的正压力，增大车轮与地面的摩擦力，同时也加快了车轮的回弹速度，缩小两轮之间的力矩差，进行力矩分配，提高其越野性能，力矩自平衡分配模块也可根据需要选装。
附图说本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构，其特征在于：包括：桁架组合车体(1)；可调悬架单元(2)，设有两组，呈前后方向分布在桁架组合车体(1)上，每组可调悬架单元(2)均包括设置在桁架组合车体(1)上的力矩自平衡分配机构、呈左右方向分布并与力矩自平衡分配机构连接的两个双横臂式减振模块；驱动单元(3)，设有四组，对应分布在桁架组合车体(1)四周且与对应的双横臂式减振模块连接，每组驱动单元(3)均包括依次连接的动力模块、传动模块、车轮模块，所述动力模块设置在桁架组合车体(1)上。2.根据权利要求1所述的一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构，其特征在于：所述桁架组合车体(1)包括桁架本体(102)、设置在桁架本体(102)顶部四周的动力固定平台(103)及上固定台(105)、设置在桁架本体(102)四周的竖向安装板(104)、设置在桁架本体(102)顶部前后两侧的车架盖板(106)，所述双横臂式减振模块分别与上固定台(105)、竖向安装板(104)相连接，所述力矩自平衡分配机构设置在车架盖板(106)上，所述动力模块设置在动力固定平台(103)上。3.根据权利要求2所述的一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构，其特征在于：每个双横臂式减振模块均包括减振器模块、减振引导机构、底盘高度电动调节机构，其中所述减振器模块包括减振器(202)、分别与减振器(202)连接的第一U型铰接凸耳(201)、第二U型铰接凸耳(207)，所述第一U型铰接凸耳(201)设置在上固定台(105)上，所述第二U型铰接凸耳(207)与底盘高度电动调节机构连接。4.根据权利要求3所述的一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构，其特征在于：所述减振引导机构包括设置在竖向安装板(104)上的两个第一铰接座(205)、与两个第一铰接座(205)对应铰接的第一U型联动架(206)及第二U型联动架(204)、与第一U型联动架(206)及第二U型联动架(204)另一端对应铰接的两个第二铰接座(203)，两个第二铰接座(203)对应设置在传动模块上，所述底盘高度电动调节机构设置在第一U型联动架(206)上。5.根据权利要求4所述的一种可增强移动机器人地形适应性的可调节悬架机构，其特征在于：所述第一U型联动架(206)及第二U型联动架(204)上均设有开口端和封闭端，第一U型联动架(206)及第二U型联动架(204)上的开口端与两个第一铰接座(205)对应铰接，第一U型联动架(206)及第二U型联动架(204)上的封闭端螺纹连接有螺纹调...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪步云，胡汉春，许德章，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：
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