本發(fā)明涉及物流機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于麥克納姆輪的物流機(jī)器人車身結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，AGV( Automated Guided Vehicle) 在制造業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域和自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中全方位移動(dòng)AGV 由于能夠?qū)崿F(xiàn)前后、左右和自轉(zhuǎn) 3 個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)及其復(fù)合運(yùn)動(dòng)而受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

與傳統(tǒng)AGV相比，全方位移動(dòng)AGV可以沿任意方向平動(dòng)，以任意半徑旋轉(zhuǎn)，因此非常適合工作在空間狹窄有限、對(duì)機(jī)動(dòng)性要求高的場(chǎng)合。全方位移動(dòng) AGV 有多種形式，其中基于麥克納姆輪的全方位移動(dòng) AGV 由于每個(gè)輪不需要轉(zhuǎn)向裝置，并以其卓越的全方位移動(dòng)性能而成為一個(gè)研究的熱點(diǎn)。

基于麥克納姆輪運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的主要優(yōu)點(diǎn)在于：

1）可沿縱向、橫向及任意角度的斜向平動(dòng)；

2）轉(zhuǎn)彎半徑為零，即可繞平臺(tái)中心原地任意角度轉(zhuǎn)向；

3）在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任何時(shí)候均無(wú)需改變輪子的轉(zhuǎn)向，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

目前市面上的普通AGV通常采用充氣橡膠輪和舵輪，前者在受壓時(shí)充氣輪胎能彈性變形，可以保證多個(gè)輪子在地面行走時(shí)不打滑，后者只能在平整路面行駛。以上兩種結(jié)構(gòu)不能有效的接觸地面從而產(chǎn)生打滑，而麥克納姆輪是通過(guò)4個(gè)輪子的合力控制運(yùn)動(dòng)的方向及速度，一旦有一個(gè)輪子脫離地面打滑，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)力的合成方向和大小，小車運(yùn)動(dòng)就會(huì)失控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于麥克納姆輪的物流機(jī)器人車身結(jié)構(gòu)，該車身結(jié)構(gòu)能萬(wàn)向行駛且具有超強(qiáng)路面適應(yīng)能力。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種基于麥克納姆輪的物流機(jī)器人車身結(jié)構(gòu)，包括：車架、固定在車架頂面的置放平臺(tái)、安裝在車架底面的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件。車架由水平固定支架和垂直固定在水平固定支架底面的兩個(gè)豎直固定支架構(gòu)成，兩個(gè)豎直固定支架位于水平固定支架底面的中線上。

驅(qū)動(dòng)輪組件包括：一端鉸接在豎直固定支架上的對(duì)頂單縱臂、鉸接在對(duì)頂單縱臂另一端上的麥克納姆輪、設(shè)于對(duì)頂單縱臂一側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傾斜連接在對(duì)頂單縱臂與水平固定支架之間的減震器。四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件內(nèi)的對(duì)頂單縱臂相互平行，同一豎直固定支架上對(duì)稱鉸接有兩個(gè)對(duì)頂單縱臂，且該兩個(gè)對(duì)頂單縱臂在同一豎直平面內(nèi)上下擺動(dòng)。

其中，減震器的頂端鉸接有固定在水平固定支架底面的上安裝座，減震器的底端鉸接有固定在對(duì)頂單縱臂上的下安裝座。

豎直固定支架由橫板和固定在橫板一端的縱板構(gòu)成，縱板與橫板相互垂直，橫板的兩面上設(shè)有與縱板平行的鉸接耳。對(duì)頂單縱臂上遠(yuǎn)離麥克納姆輪的一端設(shè)有鉸接座，對(duì)頂單縱臂通過(guò)一橫穿縱板、鉸接座及鉸接耳的銷軸鉸接在豎直固定支架上。

優(yōu)選的，兩個(gè)豎直固定支架內(nèi)的橫板連接為一體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、利用麥克納姆輪的特性，可實(shí)現(xiàn)沿縱向、橫向及任意角度的斜向平動(dòng)，可原地任意角度轉(zhuǎn)向，無(wú)轉(zhuǎn)彎半徑；

2、無(wú)轉(zhuǎn)向裝置，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)；

3、將前后輪鉸接在同一豎直固定支架的兩面上，構(gòu)成獨(dú)創(chuàng)的縱向連桿連接設(shè)計(jì)，充分利用了小車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常精簡(jiǎn)；

4、四個(gè)輪子采用獨(dú)立懸掛設(shè)計(jì)，保證各個(gè)輪子都與地面充分接觸，避免了現(xiàn)有AGV常見的打滑現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中：

圖1是本發(fā)明的立體示意圖；

圖2是本發(fā)明的橫向示意圖；

圖3是本發(fā)明的拆分示意圖；

圖4是本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中車架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明提出的物流機(jī)器人車身結(jié)構(gòu)，包括：車架1、固定在車架1頂面的置放平臺(tái)2、安裝在車架1底面的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件3。

如圖3、4所示，驅(qū)動(dòng)輪組件3包括：對(duì)頂單縱臂31、麥克納姆輪32、驅(qū)動(dòng)電機(jī)33及減震器34，麥克納姆輪32鉸接對(duì)頂單縱臂31的一端，對(duì)頂單縱臂31的另一端鉸接在車架1上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)33設(shè)于對(duì)頂單縱臂31的內(nèi)側(cè)上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)33的輸出軸穿過(guò)對(duì)頂單縱臂31的側(cè)壁與麥克納姆輪32傳動(dòng)連接，以驅(qū)使麥克納姆輪32正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，減震器34傾斜支撐在對(duì)頂單縱臂31與車架1之間，減震器34的上下兩端分別鉸接有上安裝座35和下安裝座36，上安裝座35通過(guò)螺絲固定在車架1的底面，下安裝座36通過(guò)螺絲固定在對(duì)頂單縱臂31的頂面。

如圖5所示，車架1由水平固定支架11和兩個(gè)豎直固定支架12構(gòu)成，置放平臺(tái)2固定在水平固定支架1的頂面，減震器的上安裝座35固定在水平固定支架11的底面。為了便于表述，水平固定支架11的底面呈長(zhǎng)方形，以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊方向?yàn)榭v向、短邊方向?yàn)闄M向，兩個(gè)豎直固定支架12垂直固定在水平固定支架11的底面，且該兩個(gè)豎直固定支架12位于水平固定支架11底面的橫向中線上。

如圖1至3所示，四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件3內(nèi)的對(duì)頂單縱臂31均縱向設(shè)置，同一豎直固定支架12上對(duì)稱鉸接有兩個(gè)對(duì)頂單縱臂31，并且該兩個(gè)對(duì)頂單縱臂31在同一豎直平面內(nèi)上下擺動(dòng)。使用時(shí)依靠各麥克納姆輪32的方向和速度，產(chǎn)生一個(gè)合力矢量從而保證車身在最終的合力矢量的方向上能自由地移動(dòng)，而不用改變輪子自身的方向，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活。各驅(qū)動(dòng)輪組件3內(nèi)均單獨(dú)設(shè)置對(duì)頂縱向臂31和減震器34，這種獨(dú)立懸掛設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使得每個(gè)輪子在行駛中與地面充分接觸，具有超強(qiáng)的路面適應(yīng)能力，避免打滑現(xiàn)象。

如圖4、5所示，對(duì)頂單縱臂31與豎直固定支架12鉸接的具體結(jié)構(gòu)是，豎直固定支架12由橫向設(shè)置的橫板121和縱向設(shè)置的縱板122構(gòu)成，縱板122固定在橫板121的外端，兩個(gè)豎直固定支架內(nèi)的橫板121連接為一體，以增加車身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。橫板121上縱向相對(duì)的兩面均設(shè)有鉸接耳123，該鉸接耳123與縱板122平行，鉸接耳123和縱板122上設(shè)有位置對(duì)齊的鉸接孔。對(duì)頂單縱臂31上遠(yuǎn)離麥克納姆輪32的一端設(shè)有鉸接座37，鉸接座37上設(shè)有橫向設(shè)置的通孔，對(duì)頂單縱臂31通過(guò)一橫穿縱板122、鉸接座37及鉸接耳123的銷軸鉸接在豎直固定支架12上。同一側(cè)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件3鉸接在橫板121的縱向相對(duì)面上，形成獨(dú)創(chuàng)的縱向連接結(jié)構(gòu)，充分利用了小車的內(nèi)部空間及結(jié)構(gòu)，使用的機(jī)械部件少，且行駛更穩(wěn)定可靠。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。