[发明专利]轮系自适应调节的麦克纳姆轮全方位移动小车及其方法

说明书

本发明公开了一种轮系自适应调节的麦克纳姆轮全方位移动小车及其方法。车身框架四角均安装有麦克纳姆轮轮系，三个轮系均固定，一个轮系通过轮系自适应调节机构固定于车身框架底部；麦克纳姆轮轮系包括轮系固定板以及辅助带座轴承、主动带座轴承和电机座；轮系自适应调节机构包括压力传感器、三根光轴以及螺杆和阶梯轴组合、小齿轮、从动同步带轮、大齿轮；通过轮系自适应调节机构自适应控制调节一个轮系，进而控制四个麦克纳姆轮轮系与地面的四个接触点处于同一平面。本发明能实时及时控制机器人小车底部全向移动的四个麦克纳姆轮同时着地，调整四个麦克纳姆轮的受力均匀，避免打滑、空转等现象，使得运动与预期一致，实现精准移动。

技术领域

本发明涉及一种麦克纳姆轮全方位移动小车，尤其是一种轮系自适应调节的麦克纳姆轮全方位移动小车及其方法。

背景技术

现有情况下，多数物流仓储机器人需要负载货架并移动工作区域，最终通过人来完成分拣货物的工作，工作效率不高。若通过机械臂来分拣货物，则一般需要将机械臂安装在固定工位，当生产线或者仓库环境发生调整，就需要重新规划机械臂的工位，生产周期较长。

同时，机器人全向移动的实现较多采用四个麦克纳姆轮组合的形式，但是由于三点确定一个平面，四点就处于过约束。所以四轮的形式会存在受到压力不均的情况，也就是受到的地面摩擦力不同，会导致打滑甚至空转的严重现象，使得机器人的运动与预期不一致，无法实现精准移动。

机器人是移动小车的情况下，一般可以采用弹簧等类型减震器的形式保证四个轮子的受力均匀性。但是如果移动小车上搭载有机械臂，那么减震器产生的车身晃动会大大降低机械臂的执行精度，导致机械臂的功能失效。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种轮系自适应调节的麦克纳姆轮全方位移动小车及其方法。

本发明采用的技术方案是：

一、一种轮系自适应调节的麦克纳姆轮全方位移动小车：

移动小车主体为车身框架，车身框架四角均安装有麦克纳姆轮轮系，其中三角的三个麦克纳姆轮轮系均固定于车身框架底部，另角的一个麦克纳姆轮轮系通过轮系自适应调节机构固定于车身框架底部；麦克纳姆轮轮系包括轮系固定板以及安装于轮系固定板上设有的辅助带座轴承、主动带座轴承和电机座，麦克纳姆轮轮系通过轮系固定板和车身框架配合安装，轮系固定板中部开设通槽，通槽内安装麦克纳姆轮，麦克纳姆轮两端的辅助法兰轴、主动法兰轴分别通过辅助带座轴承、主动带座轴承配合安装在通槽两侧，实现支承和定位；直流无刷减速电机通过电机座固定在轮系固定板侧部，直流无刷减速电机的输出轴经联轴器和主动法兰轴固连。

轮系自适应调节机构包括调节机构固定板，调节机构固定板的底部四角通过各自的压力传感器和车身框架固连，压力传感器实际测拉力也是压力，调节机构固定板靠近四角处分别设有三个直线轴承座和法兰轴承座组，三个直线轴承座中套装有竖直布置的光轴，法兰轴承座组包括两个法兰轴承座，两个法兰轴承座分别安装有螺杆和阶梯轴，螺杆、三根光轴向下通过光轴固定座的定位锁紧和麦克纳姆轮轮系的轮系固定板固定连接；阶梯轴上同轴固定套装有小齿轮和从动同步带轮，螺杆上通过内螺纹阶梯轴同轴固定套装有大齿轮，大齿轮和小齿轮啮合连接，调节电机通过电机固定板和双通螺柱固定在调节机构固定板上，调节电机的电机轴上同轴固定套装有主动同步带轮，同步带张紧安装在主动同步带轮和从动同步带轮之间。

所述的光轴上端和直线轴承座轴向活动配合，光轴和螺杆的下端均与光轴固定座固定连接配合，螺杆和法兰轴承座之间通过螺纹活动连接，阶梯轴和法兰轴承座之间活动铰接。

所述的车身框架上固定有主控板，主控板连接四个压力传感器和调节电机。

二、一种麦克纳姆轮全方位移动小车的轮系自适应调节方法：