[发明专利]一种面向混联加工机器人的柔性化全向智能移动装备

权利要求书

1.一种面向混联加工机器人的柔性化全向智能移动装备，其特征在于包括：底盘单元(100)、全向移动单元(200)、主动油气悬挂单元(300)、被动支撑单元（400）、力感知支撑单元（500）；

底盘单元(100)上设有混联加工机器人；

所述主动油气悬挂单元(300)，包括：伺服电机（301），液压泵站(302)，过滤器(303)，二位三通电磁阀(304)，溢流阀(305)， Y型电磁换向阀(306)，液控单向阀(307)，单向阀(308)，二通流量阀(309)，悬挂油缸(310)，蓄能器(311)，截止阀(312)；

伺服电机（301）用于驱动液压泵站(302)，驱动液压泵站(302)输出和回收油液，驱动液压泵站(302)具有出油口和回油口；液压泵站(302)的出油口连接过滤器(303)的入口端，过滤器(303)的出口端通过主进油管路与二位三通电磁阀(304)的入口端、溢流阀(305)的入口端和Y型电磁换向阀(306)的端口1连接；

二位三通电磁阀(304)，具体一个入口和两个出口，两个出口分别为出口1和出口2；

二位三通电磁阀(304)的入口端与主进油管路连接，出口1通过主动油气悬挂单元(300)的主回油管路与驱动液压泵站(302)的回油口连接，出口2处于常闭状态；溢流阀(305)的入口端连接主进油管路，出口端通过主动油气悬挂单元(300)的主回油管路与驱动液压泵站(302)的回油口连接；Y型电磁换向阀(306)具有三个端口，端口1与主进油管路连接，端口2与液控单向阀(307)一端连接，端口3通过主动油气悬挂单元(300)的主回油管路与驱动液压泵站(302)的回油口连接；液控单向阀(307)另一端连接四个单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路的一端，桥式回路另一端通过截止阀(312)连接悬挂油缸(310)和蓄能器(311)；

底盘单元(100)通过悬挂油缸(310)连接全向移动单元(200)；

被动支撑单元（400）、力感知支撑单元（500）均安装底盘单元(100)底部；

全向智能移动装备，具有待机模式、移动模式和工作模式；

全向智能移动装备在进入待机模式时，机器人不工作，过滤器(303)，溢流阀(305)，单向阀(308)，二通流量阀(309)均为开启状态，截止阀(312)为常闭状态；

二位三通电磁阀(304)的入口端和出口1为关闭状态，出口2为常闭状态；

Y型电磁换向阀(306)的端口2和端口3为开启状态，端口1为关闭状态；

液控单向阀(307)控制油液从四个单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路朝Y型电磁换向阀(306)单向流通；

四个单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路,控制油液沿单向阀(308)a、二通流量阀(309)、单向阀(308)c路线单向流通；

悬挂油缸(310)的油液依次经过截止阀(312)、单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路、液控单向阀(307)、Y型电磁换向阀(306)、主回油管路，送至液压泵站(302)的回油口；悬挂油缸(310)的液压杆收回，带动全向移动单元(200)向上收起同时带动底盘单元(100)下沉，直至被动支撑单元（400）平稳着地，由全向移动单元(200)对底盘单元(100)单独支撑切换为由被动支撑单元（400）单独实现对底盘单元(100)支撑；

力感知支撑单元（500），包括：伺服电机（501）、减速器（502）、滚珠丝杠螺旋升降机（503）、力传感器（504）及球头法兰盘（505），全向智能移动装备共设置2套力感知支撑单元（500），分别安装于底盘单元（100）后部两侧，以机器人安装底座为中心对称布置；力感知支撑单元（500）不工作，保持脱离地面状态；

全向智能移动装备向指定工位移动前，进入移动模式，机器人不工作，过滤器(303)，溢流阀(305)，单向阀(308)，二通流量阀(309)均为开启状态，截止阀(312)为常闭状态；

二位三通电磁阀(304)的入口端和出口1为关闭状态，出口2为常闭状态；

Y型电磁换向阀(306)的端口1和端口2为开启状态，端口3为关闭状态；

液控单向阀(307)控制油液从Y型电磁换向阀(306)朝四个单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路单向流通；

四个单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路,控制油液沿单向阀(308)d、二通流量阀(309)、单向阀(308)b路线单向流通；

液压泵站(302)的油液从出油口依次经过主进油管路、过滤器(303)、溢流阀(305)、Y型电磁换向阀(306)、液控单向阀(307)、单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路、截止阀(312)，送至悬挂油缸(310)和蓄能器(311)；

悬挂油缸(310)的液压杆伸出，带动全向移动单元(200)向下伸出同时带动底盘单元(100)升起，悬挂油缸(310)的液压杆伸出预定长度后位置锁定，被动支撑单元（400）完全脱离地面，由被动支撑单元（400）对底盘单元(100)单独支撑切换为由全向移动单元(200)单独实现对底盘单元(100)支撑；

力感知支撑单元（500）不工作，保持脱离地面状态；

机器人在到达指定工位后，全向智能移动装备进入工作模式，过滤器(303)，溢流阀(305)，单向阀(308)，二通流量阀(309)均为开启状态，截止阀(312)为常闭状态；

二位三通电磁阀(304)的入口端和出口1为关闭状态，出口2为常闭状态；

Y型电磁换向阀(306)的端口2和端口3为开启状态，端口1为关闭状态；

液控单向阀(307)控制油液从四个单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路朝Y型电磁换向阀(306)单向流通；

四个单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路,控制油液沿单向阀(308)a、二通流量阀(309)、单向阀(308)c路线单向流通；

悬挂油缸(310)的油液依次经过截止阀(312)、单向阀(308)和二通流量阀(309)组成的桥式回路、液控单向阀(307)、Y型电磁换向阀(306)、主回油管路，送至液压泵站(302)的回油口；悬挂油缸(310)的液压杆收回，带动全向移动单元(200)向上收起同时带动底盘单元(100)下沉，直至被动支撑单元（400）平稳着地；力感知支撑单元（500）启动，力感知支撑单元（500）撑地后，由全向移动单元(200)对底盘单元(100)单独支撑切换为由被动支撑单元（400）和力感知支撑单元（500）共同实现对底盘单元(100)支撑；机器人工作工程中，力感知支撑单元（500）能够实时监测地面支撑力；当监测到的地面支撑力小于设定的支撑力阈值时，判定力感知支撑单元未稳定支撑于地面，即出现虚腿状态，此时力感知支撑单元（500）调整至监测到的地面支撑力满足设定的支撑力阈值，实现稳定支撑；否则，力感知支撑单元（500）保持当前状态。