[发明专利]搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台及其控制系统

权利要求书

1.搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台，其特征在于，包括车体外壳(1)、车顶盖(2)、法兰装置(3)、双目视觉传感器(4)、麦克纳姆轮(8)、第一轮体(81)、第二轮体(82)、第三轮体(83)、第四轮体(84)、镜像主轴(9)以及采用三层式的分层结构，所述车体外壳(1)上部车顶盖(2)设置有法兰装置(3)，所述车体外壳(1)两侧对称设置有四个麦克纳姆轮(8)，分别为左后螺旋前端设置的第一轮体(81)、左前螺旋后端设置的第二轮体(82)、右后螺旋前端设置的第三轮体(83)和右前螺旋后端设置的第四轮体(84)，所述四个麦克纳姆轮(8)结构相同，包括主轴(810)、第一角接触球轴承(811)、辊子(812)、第二角接触球轴承(813)、六角螺母(814)和轮毂(815)，所述轮毂(815)侧面设置有主轴(810)，轮毂(815)表面中部设置有辊子(812)，与轮毂(815)通过六角螺母(814)连接，辊子(812)两端分别活动连接有第一角接触球轴承(811)和第二角接触球轴承(813)，所述镜像主轴(9)为四个，所述镜像主轴(9)设置有六个孔，通过六角头螺栓及六角薄螺母与四个麦克纳姆轮(8)相配合，所述镜像主轴上(9)装配有圆锥滚子轴承(11)、轴套、轴承室(10)、轴承室盖和轴用弹性挡圈，其中轴承室(10)和轴承室盖贴合在一起，电机减速器轴端跟镜像主轴(9)通过两个圆锥滚子轴承(11)配合在一起；所述分层结构包括顶层支架(5)、第二层支架(6)和第一层支架(7)；所述第一层支架(7)上部放置有微控制器芯片，第二层支架(6)上部放置有激光雷达，用于导航定位，顶层支架(5)上部放置有两个双目视觉传感器(4)，用来反馈机械臂夹取卫星零部件的某个瞬间动作的图像信息。

2.根据权利要求1所述的搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台，其特征在于所述车顶盖(2)长宽尺寸为850mm×425mm，宽度为长度的一半。

3.根据权利要求1所述的搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台，其特征在于：车顶盖(2)到麦克纳姆轮与地面接触点之间的距离高度h为340mm。

4.根据权利要求1所述的搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台，其特征在于：所述法兰装置直径为180mm。

5.根据权利要求1所述的搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台，其特征在于：电机减速器周围带有孔结构。

6.搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台的控制系统，其特征在于，包括：工业控制PC机、数据采集卡、姿态传感器、激光雷达、电池管理系统、微控制器和电机驱动器；工业控制PC机与微处理器通过RS-232串行总线通信，工业控制PC机通过wifi模块与远程计算机相连，四个电机驱动器之间通过CAN总线相连，并直接与微控制器电连接；激光雷达采用以太网通信接口，与工业控制PC机相连；电池管理系统分别与工业控制PC机和微控制器电连接，用于根据不同的模块需要的电压不同进行电压转换；姿态传感器与工业控制PC机采用RS-232串行总线通信，或与微处理器采用RS-232串行总线通信；数据采集卡与工业控制PC机串口相连，用于将姿态传感器、编码器等传感器采集的信息反馈给工业控制PC机。

7.根据权利要求6所述的搭载七自由度机械臂的麦克纳姆轮移动平台的控制系统，其特征在于：所述电池管理系统可以输出5V、3.3V和9V的电压信号。