[发明专利]基于三腿的轻载多冗余驱动六自由度并联调姿平台

权利要求书

1.一种基于三腿的轻载多冗余驱动六自由度并联调姿平台，其特征在于，其包括车体和三个结构相同的六自由度的调姿腿；所述调姿腿为P_zR_zR_yS⁺支链腿；

所述车体为框架结构，所述框架结构的外侧、上表面以及下表面分别设置有罩体；所述车体上设置有控制组件，所述控制组件容纳在所述框架结构的中间；

三角形车体框架的三个角的侧面方钢结构用来连接定位各调姿腿的L形连接板；所述框架结构的底角为70度的等腰三角形方钢框架；

各调姿腿分别通过L形连接板与车体固定，三个调姿腿以等腰三角形的布局方式对称分布以实现全向运动调姿；每一个调姿腿均包括车轮行走部分、平面转向部分以及与车体垂直的升降部分，车轮行走部分、平面转向部分以及升降部分共同实现调姿腿的六自由度；

所述升降部分包括L形连接板、四个滑块和两个平行导轨、升降驱动电机及升降减速器、同步带和带轮以及丝杠和丝母、位移和力传感器，所述L形连接板用于与车体连接，导轨滑块用于L形连接板和基板间的滑动连接；所述丝母与丝母架连接，丝杠固定在调姿腿基板上，电机通过皮带驱动丝杠转动，实现升降功能；位移和力传感器实时测量所述调姿腿的纵向移动与受力，并传送至控制柜；

所述平面转向部分包括基板、轴承组和转向轴、两个电机及减速器和齿轮组、转向部分转角仪和扭矩传感器，转向轴驱动转向并连接升降部分，转向轴下端设置U形的金属板结构，车轮轴贯穿两板，以实现车轮的全向转动；三个齿轮三轴共面，中间转向大齿轮两侧对称的转向小齿轮分别与两电机连接，中间被动的转向大齿轮与转向轴连接，由此实现车轮转动；转向部分转角仪和扭矩传感器用于测量车轮转动的角度；

所述车轮行走部分包括车轮、行走电机、行走减速器、行走部分扭矩传感器和行走部分转角仪，行走部分扭矩传感器和行走部分转角仪用于测量行进速度和驱动力矩。

2.如权利要求1所述的基于三腿的轻载多冗余驱动六自由度并联调姿平台，其特征在于，所述罩体包括上罩体和下罩体，上罩体覆盖车体的顶部和侧部，下罩体位于车体的底部。

3.如权利要求2所述的基于三腿的轻载多冗余驱动六自由度并联调姿平台，其特征在于，所述控制组件包括锂电池、控制柜、车身倾角仪以及激光测距仪；所述控制柜和锂电池依靠托板设置在车体的框架结构的内部，所述上罩体的三个圆角部分安装了激光测距仪，上罩体的侧面的上下分别固定设置有橡胶防撞条；

所述车身倾角仪设置在下罩体中心点；所述车身倾角仪测量车体的水平方向上的倾斜角度并传给控制柜；所述控制柜收集来自车体及各个调姿腿的多个信号，来控制小车的运行轨迹及调整姿态；安装在车体三个角上的激光测距仪实现了车在全向运动时与环境状况的360度测距，有效防止碰撞发生；所述锂电池与各调姿腿的3个电机和车体上的控制柜相连以提供动力。

4.如权利要求3所述的基于三腿的轻载多冗余驱动六自由度并联调姿平台，其特征在于，所述调姿腿的升降部分的L形连接板下侧连接车体，外侧连接丝母架、套筒传感器、四个滑块和丝母，而与之配合的两个导轨和丝杠固定在基板内侧上；位于基板外侧的升降电机经过了减速器和扭矩传感器通过位于基板的顶部的同步带驱动丝杠转动；位于升降电机两侧的两个转向电机经过了减速器和扭矩传感器连接了两个转向小齿轮，与之啮合的转向大齿轮键连接了转向轴，其底部具有一个U型支座结构；装有车轮与行走部分转角仪的车轮轴贯穿U型支座两侧；U型支座外侧安装了行走电机、行走减速器和行走部分扭矩传感器。