[发明专利]超大承载全向运载调姿平台及地面自适应全向移动单元

权利要求书

1.一种超大承载全向运载调姿平台，包括车体框架和全向移动调姿单元，其特征在于：

所述车体框架与所述全向移动调姿单元的顶部固连，所述车体框架与X向驱动电缸的第一端相连接，所述X向驱动电缸的第二端与所述全向移动调姿态单元的中间板固连，所述车体框架的中部设有蓄电池组和控制单元；

所述全向移动调姿单元包括移动框架、Y向驱动电机丝杠组、X向导轨滑块、转接板、Y向导轨滑块、Z向滑动支座、十字轴、Z向导轨滑块、Z向升降模块、十字轴支座、左旋麦克纳姆轮组和右旋麦克纳姆轮组，所述转接板与所述中间板组成移动副Px，所述转接板与所述中间板通过所述X向导轨滑块进行连接，并由X向驱动电杠驱动；所述中间板与所述十字轴支座形成移动副Py，所述中间板与所述十字轴支座通过所述Y向导轨滑块进行连接，并由所述Y向驱动电机丝杠组驱动；所述Z向升降器与所述Z向滑动支座形成移动副Pz，所述Z向升降器与所述Z向滑动支座通过所述Z向导轨滑块连接，所述十字轴支座与所述Z向升降器组成转动副Rx和转动副Ry，所述十字轴支座与所述Z向升降器通过所述十字轴连接；所述左旋麦克纳姆轮组与所述右旋麦克纳姆轮组为对称结构，所述左旋麦克纳姆轮组与所述右旋麦克纳姆轮组分别与移动框架固连，所述左旋麦克纳姆轮组、所述右旋麦克纳姆轮组与所述移动框架组成基于麦克纳姆轮的全向移动模块。

2.根据权利要求1所述超大承载全向运载调姿平台，其特征在于：所述左旋麦克纳姆轮组和右旋麦克纳姆轮组均分别包括行走电机减速器、减速器连接支架、双排麦克纳姆轮、回形框架、蝶形弹簧和导向柱；所述双排麦克纳姆轮由两个相同的麦克纳姆轮组成以提高单个麦克纳姆轮的承载力；所述左旋麦克纳姆轮组与右旋麦克纳姆轮组呈矩形布置于移动框架的四角，且矩形同一边上的两组麦克纳姆轮组旋向相反，具有平面X向移动、Y向移动和Z轴转动三个自由度；

所述左旋麦克纳姆轮组、右旋麦克纳姆轮组将双排麦克纳姆轮通过输出轴、轴承、轴承座以及法兰连接在减速器上，并通过所述回形框架固定在所述车体框架上，独立悬挂机构与所述双排麦克纳姆轮相连，包括两套导柱、碟簧和减震块，所述减震块包围在所述轴承座的四周，所述导向柱通过轴承座固定在所述减震块的底部，所述碟簧以串联方式连接在所述导向柱上。

3.根据权利要求2所述超大承载全向运载调姿平台，其特征在于：所述全向移动调姿单元包括8个运动副，含有6个主动副和2个被动副，分别为基于麦克纳姆轮的X向移动副Mx、Y向移动副My和Z向转动副Mrz以及所述转接板的X向移动副Px、Y向移动副Py、Z向移动副Pz、X向转动副Rx和Y向转动副Ry，其中所述转接板的转动副Rx和转动副Ry均为被动副，基于麦克纳姆轮的移动副Mx和移动副My为冗余运动副。

4.根据权利要求2所述超大承载全向运载调姿平台，其特征在于：所述全向移动调姿单元还包括Z向升降丝母、Z向升降丝杠和升降驱动电机减速器，所述Z向升降丝母、所述Z向升降丝杠和升降驱动电机减速器组成驱动模块。

5.根据权利要求3所述超大承载全向运载调姿平台，其特征在于：所述全向移动调姿单元的数量为三组、四组、六组或者八组时，其结构分别相应地呈三角形布置、呈矩形布置、呈日形布置或者呈目形布置地布置在车体框架，通过增加所述全向移动调姿单元，能提高超大承载全向运载调姿平台的承载能力。

6.根据权利要求1所述超大承载全向运载调姿平台，其特征在于：所述Z向升降器上还设有光栅尺、磁尺和直线编码器中的一种，以检测Z向升降模块的运动距离，所述十字轴上可通过设置角度传感器来检测所述车体框架的运动角度，所述车体框架上可通过布置两轴倾角仪来检测所述车体框架的调姿角度，以提高控制精度。