本發(fā)明涉及自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種力伺服電驅(qū)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)與物流行業(yè)的迅速發(fā)展，腳輪的應(yīng)用非常廣泛，不僅在工廠、超市、機(jī)場和倉庫等場所應(yīng)用，甚至在家庭也很多應(yīng)用。在現(xiàn)有技術(shù)中，腳輪主要包括固定腳輪和活動腳輪。其中，固定腳輪沒有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，不能水平轉(zhuǎn)動而只能垂直轉(zhuǎn)動；活動腳輪亦稱之為萬向輪，它的結(jié)構(gòu)允許水平360度的旋轉(zhuǎn)。一般來說，不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)θf向輪具有不同的要求，目前國內(nèi)已有數(shù)家專業(yè)的萬向輪生產(chǎn)廠商，其對產(chǎn)品的開發(fā)力求使用靈活方便，經(jīng)久耐用，在不同的場合具有耐磨、耐撞擊、抗化學(xué)品腐蝕、耐低溫、耐高溫、噪音小的性能。

然而，目前車體在運(yùn)行時，力伺服電驅(qū)系統(tǒng)的輸出動力不平穩(wěn)，進(jìn)而造成各車輪間容易出現(xiàn)諸如不平衡、不完全同步等問題。有鑒于此，如何設(shè)計一種適用于車體的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷或不足，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員需要解決的一項(xiàng)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的車體在運(yùn)行時各車輪之間出現(xiàn)的不平衡、不完全同步等上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新穎的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)。

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種力伺服電驅(qū)系統(tǒng)，該力伺服電驅(qū)系統(tǒng)由動力總成、力傳感機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)構(gòu)成。其中，動力總成與輪座固定連接并通過兩組交叉滾子導(dǎo)軌與導(dǎo)軌座實(shí)現(xiàn)連接；力傳感機(jī)構(gòu)包括力傳感器，力傳感器設(shè)置在輪座和導(dǎo)軌座之間，力傳感器用于在車輪運(yùn)行時接收來自導(dǎo)軌的滑移所產(chǎn)生的拉力或壓力，導(dǎo)軌座與走線管固定連接；

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)式減速器、減速器、轉(zhuǎn)向電機(jī)和絕對值式編碼器，回轉(zhuǎn)式減速器位于減速器與絕對值式編碼器之間且用于實(shí)時監(jiān)控車輪的轉(zhuǎn)向，減速器與轉(zhuǎn)向電機(jī)固定連接；以及

懸掛系統(tǒng)包括彈簧、導(dǎo)桿、支撐架和基板，彈簧設(shè)置于輪架的兩側(cè)，懸掛系統(tǒng)用于根據(jù)不同的負(fù)載情況來調(diào)節(jié)彈簧的數(shù)量和壓縮量以加強(qiáng)系統(tǒng)對地面的適應(yīng)能力。

在一具體實(shí)施例，當(dāng)車輪運(yùn)行時，車輪的抓地力通過導(dǎo)軌的滑移對力傳感器產(chǎn)生壓力或拉力，動力總成根據(jù)力傳感器的受力情形判斷多輪行走時各車輪的動力輸出情況，從而調(diào)整系統(tǒng)的輸出驅(qū)動力以保持各車輪運(yùn)行的平衡和同步。

在一具體實(shí)施例，回轉(zhuǎn)式減速器的上下接口分別固定連接至輪架和導(dǎo)軌座，回轉(zhuǎn)式減速器還包括用于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，其蝸桿的一端連接轉(zhuǎn)向電機(jī)和減速器，另一端通過聯(lián)軸器連接絕對值式編碼器，絕對值式編碼器固定于編碼器座。

在一具體實(shí)施例，輪架上還設(shè)置行程開關(guān)，當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)了一定角度后，固定于走線管上的抱箍觸碰行程開關(guān)，從而使車輪停止旋轉(zhuǎn)。

在一具體實(shí)施例，輪架通過導(dǎo)軌與基板相連接，并且通過彈簧實(shí)現(xiàn)與支撐架的連接。

在一具體實(shí)施例，導(dǎo)桿穿設(shè)于彈簧的內(nèi)部，基板與支撐架固定連接。

在一具體實(shí)施例，轉(zhuǎn)向電機(jī)用于實(shí)現(xiàn)車輪的順時針或逆時針轉(zhuǎn)向，并由絕對值式編碼器限制車輪的轉(zhuǎn)向范圍。

采用本發(fā)明的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由動力總成、力傳感機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)構(gòu)成。其中，動力總成與輪座固定連接并通過兩組交叉滾子導(dǎo)軌與導(dǎo)軌座實(shí)現(xiàn)連接。力傳感機(jī)構(gòu)包括力傳感器，用于在車輪運(yùn)行時接收來自導(dǎo)軌的滑移所產(chǎn)生的拉力或壓力。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)式減速器、減速器、轉(zhuǎn)向電機(jī)和絕對值式編碼器。懸掛系統(tǒng)包括彈簧、導(dǎo)桿、支撐架和基板，用于根據(jù)不同的負(fù)載情況來調(diào)節(jié)彈簧的數(shù)量和壓縮量以加強(qiáng)系統(tǒng)對地面的適應(yīng)能力。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的動力總成具有負(fù)載大、動力足、制動響應(yīng)快的特點(diǎn)，力傳感機(jī)構(gòu)根據(jù)多輪行走時各車輪的動力輸出情況迅速調(diào)整系統(tǒng)的輸出驅(qū)動力來保持各車輪運(yùn)行的平衡性和同步性，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控車輪的轉(zhuǎn)向并可在直行或停止時對車輪方向鎖定，懸掛系統(tǒng)可加強(qiáng)系統(tǒng)對地面的適應(yīng)能力，且可適應(yīng)不同的負(fù)載情況。本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)簡潔、操作方便、輸出動力平穩(wěn)且同步性高。

附圖說明

讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實(shí)施方式以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，

圖1示出本發(fā)明的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)的立體視圖；

圖2示出圖1的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)的力傳感機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)視圖；

圖3示出圖1的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)視圖；

以及

圖4示出圖1的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)的懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實(shí)施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實(shí)施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。

下面參照附圖，對本發(fā)明各個方面的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1示出本發(fā)明的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)的立體視圖。圖2、圖3和圖4分別示出圖1的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)的力傳感機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)視圖。

參照圖1～圖4，在該實(shí)施方式中，本發(fā)明的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)由動力總成1、力傳感機(jī)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3和懸掛系統(tǒng)4構(gòu)成。

詳細(xì)而言，動力總成1與輪座5固定連接并通過兩組交叉滾子導(dǎo)軌7與導(dǎo)軌座8實(shí)現(xiàn)連接。力傳感機(jī)構(gòu)2包括力傳感器6。力傳感器6設(shè)置在輪座5和導(dǎo)軌座8之間，力傳感器6用于在車輪運(yùn)行時接收來自導(dǎo)軌7的滑移所產(chǎn)生的拉力或壓力，導(dǎo)軌座8與走線管9固定連接，如圖2所示。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3包括重載型的回轉(zhuǎn)式減速器11、減速器12、轉(zhuǎn)向電機(jī)13和絕對值式編碼器15?；剞D(zhuǎn)式減速器11位于減速器12與絕對值式編碼器15之間且用于實(shí)時監(jiān)控車輪的轉(zhuǎn)向。減速器12與轉(zhuǎn)向電機(jī)13固定連接，如圖3所示。在此，轉(zhuǎn)向電機(jī)13用于實(shí)現(xiàn)車輪的順時針或逆時針轉(zhuǎn)向，由絕對值式編碼器15限制車輪的轉(zhuǎn)向范圍，并在以上轉(zhuǎn)向范圍的基礎(chǔ)上設(shè)置機(jī)械限位，限制車輪的最大轉(zhuǎn)角來保護(hù)線纜。

如圖4所示，懸掛系統(tǒng)4包括彈簧19、導(dǎo)桿20、支撐架21和基板22。彈簧19設(shè)置于輪架17的兩側(cè)，懸掛系統(tǒng)4用于根據(jù)不同的負(fù)載情況來調(diào)節(jié)彈簧的數(shù)量和壓縮量以加強(qiáng)系統(tǒng)對地面的適應(yīng)能力。此外，輪架17上還設(shè)置行程開關(guān)18，當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)了一定角度后，固定于走線管9上的抱箍10觸碰行程開關(guān)18，從而使車輪停止旋轉(zhuǎn)。輪架17通過導(dǎo)軌7與基板22相連接，并且通過彈簧19實(shí)現(xiàn)與支撐架21的連接。導(dǎo)桿20穿設(shè)于彈簧19的內(nèi)部，基板22與支撐架21固定連接。

在一具體實(shí)施例，動力總成1通電并經(jīng)驅(qū)動單元控制車輪運(yùn)行時，車輪的抓地力通過導(dǎo)軌7的滑移對力傳感器6產(chǎn)生壓力或拉力，動力總成1根據(jù)力傳感器6的受力情形判斷多輪行走時各車輪的動力輸出情況，從而調(diào)整系統(tǒng)的輸出驅(qū)動力以保持各車輪運(yùn)行的平衡和同步。

在一具體實(shí)施例，回轉(zhuǎn)式減速器11的上下接口分別固定連接至輪架17和導(dǎo)軌座8?；剞D(zhuǎn)式減速器11還包括用于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，其蝸桿的一端連接轉(zhuǎn)向電機(jī)13和減速器12，另一端通過聯(lián)軸器14連接絕對值式編碼器15，絕對值式編碼器15固定于編碼器座16。

由上述可知，本發(fā)明的系統(tǒng)在復(fù)雜路面環(huán)境下，可依靠高精密驅(qū)動單元并配以高分辨率的編碼器、行程開關(guān)等，實(shí)時反饋并控制車輪的直行和轉(zhuǎn)向。此外，重載型回轉(zhuǎn)式減速器可完成重載下的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動，利用內(nèi)部的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在直行或停止時對車輪方向的鎖定。如此一來，本發(fā)明的力反饋精確，驅(qū)動系統(tǒng)動力輸出平穩(wěn)，不僅延長了驅(qū)動單元的使用壽命，還確保了車體的運(yùn)行精度。

采用本發(fā)明的力伺服電驅(qū)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由動力總成、力傳感機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)構(gòu)成。其中，動力總成與輪座固定連接并通過兩組交叉滾子導(dǎo)軌與導(dǎo)軌座實(shí)現(xiàn)連接。力傳感機(jī)構(gòu)包括力傳感器，用于在車輪運(yùn)行時接收來自導(dǎo)軌的滑移所產(chǎn)生的拉力或壓力。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)式減速器、減速器、轉(zhuǎn)向電機(jī)和絕對值式編碼器。懸掛系統(tǒng)包括彈簧、導(dǎo)桿、支撐架和基板，用于根據(jù)不同的負(fù)載情況來調(diào)節(jié)彈簧的數(shù)量和壓縮量以加強(qiáng)系統(tǒng)對地面的適應(yīng)能力。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的動力總成具有負(fù)載大、動力足、制動響應(yīng)快的特點(diǎn)，力傳感機(jī)構(gòu)根據(jù)多輪行走時各車輪的動力輸出情況迅速調(diào)整系統(tǒng)的輸出驅(qū)動力來保持各車輪運(yùn)行的平衡性和同步性，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控車輪的轉(zhuǎn)向并可在直行或停止時對車輪方向鎖定，懸掛系統(tǒng)可加強(qiáng)系統(tǒng)對地面的適應(yīng)能力，且可適應(yīng)不同的負(fù)載情況。本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)簡潔、操作方便、輸出動力平穩(wěn)且同步性高。

上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。