[实用新型]四麦克纳姆轮共轴结构的全向移动自平衡机器人

说明书

一种四麦克纳姆轮共轴结构的全向移动自平衡机器人，包括机身、悬挂、右麦轮、右中麦轮、左中麦轮、左麦轮，机身两侧分别对称安装右悬挂和左悬挂，机身上部预留有作业模块接口；右悬挂下端安装右麦轮、右中麦轮；左悬挂下端安装左中麦轮、左麦轮；右麦轮和左中麦轮的麦轮辊子倾斜方向一致，为正向麦克纳姆轮；右中麦轮和左麦轮的麦轮辊子倾斜方向一致，并且与右麦轮和左中麦轮的麦轮辊子倾斜方向相反，为反向麦克纳姆轮；当四个麦克纳姆轮分别独立工作时，调节四个麦克纳姆轮的运动速度和正反转方向，可实现平面上任意方向的平移、转向；本装置可灵活的通过各种狭窄的场地。既具有两轮自平衡车占地小的优点，又有麦克纳姆轮AGV车灵活移动的优点。

技术领域

本实用新型涉及全向移动自平衡机器人，尤其是一种四麦克纳姆轮共轴结构的全向移动自平衡机器人。

背景技术

随着科技的发展，机器人的应用越来越广泛，它们可代替人完成枯燥繁重的工作。机器人的行走机构，主要有足式和轮式两种。其中，两足或两轮结构，底盘占地面积小，可以在狭窄的地面行驶。两足行走结构，行走灵活，可以全向移动，但结构复杂，成本高昂；两轮行走结构，结构简单，成本低，但不能全向移动。

实用新型内容

针对以上所述，本实用新型的目的在于提供一种四麦克纳姆轮共轴结构的全向移动自平衡机器人，以解决上述问题中的至少一个方面。

根据本实用新型的一方面，提供一种四麦克纳姆轮共轴结构的全向移动自平衡机器人，包括机身、悬挂、右麦轮、右中麦轮、左中麦轮、左麦轮，机身两侧分别对称安装右悬挂和左悬挂，机身上部预留有作业模块接口，可安装摄像头、云台、机械臂作业模块；

右悬挂和左悬挂，用于连接机身和麦克纳姆轮；

右悬挂下端安装右麦轮、右中麦轮；左悬挂下端安装左中麦轮、左麦轮；

右麦轮和左中麦轮的麦轮辊子倾斜方向一致，为正向麦克纳姆轮；右中麦轮和左麦轮的麦轮辊子倾斜方向一致，并且与右麦轮和左中麦轮的麦轮辊子倾斜方向相反，为反向麦克纳姆轮；

当四个麦克纳姆轮分别独立工作时，调节四个轮子的运动速度和正反转方向，可实现平面上任意方向的平移、转向。

由此，可灵活的通过各种狭窄的场地。具有两轮自平衡车占地小的优点，又有麦克纳姆轮AGV车灵活移动的优点。

优选的，所述悬挂包括主动臂、设在机身上的电机、主动轴、从动臂、撑杆、从动关节，电机的输出轴与主动轴连接，可驱动主动臂以主动轴为圆心转动；主动臂下端通过从动关节与从动臂连接，且连接位置在从动臂的中部；从动臂的上端及机身的上方分别安装有万向节，两个万向节通过撑杆连接，从动臂的下端连接麦克纳姆轮。

优选的，所述主动臂、从动臂、撑杆和机身形成一个四边形结构。主动臂由悬挂电机驱动，可改变主动臂与机身的夹角，并锁定夹角。由此悬挂的四边形结构即可以改变形状，也可以保持稳定。最终实现主动调节机身与麦克纳姆轮之间的高度。

优选的，右麦轮、右中麦轮、左中麦轮、左麦轮的内部均嵌有外转子的大功率无刷电机；无刷电机的电机内定子固定在从动臂上，电机外转子制成麦克纳姆轮的轮毂，电机外转子外围安装有若干与轮轴倾斜45°的麦轮辊子。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可灵活的通过各种狭窄的场地。具有两轮自平衡车占地小的优点，又有麦克纳姆轮AGV车灵活移动的优点。并且右悬挂和左悬挂为主动悬挂，可提高机器人对场地的适应能力。也可用于升降机器人机身高度。

附图说明

图1为全向移动自平衡机器人示意图。

图2为悬挂及麦克纳姆轮示意图。