專利名稱：助力手推車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種助力設(shè)備及物料運輸技術(shù)，尤其是涉及一種能將推力放大跟隨控制的助力手推車。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人類活動領(lǐng)域的進一步擴大，人們對非制造業(yè)用助力設(shè)備的研究空前活躍起來。這些行業(yè)與制造業(yè)相比，其主要特點是工作環(huán)境的非結(jié)構(gòu)化和不確定性，助力設(shè)備結(jié)合了人的靈活性和機械設(shè)備負(fù)載能力好的優(yōu)點能很好的適應(yīng)工各種工作環(huán)境。美國早期的wear、日本的HAL-5、俄羅斯的勇士 2等外骨骼已用于軍事，助老助殘、等方面。工業(yè)用助力機械手，國外的研究主要集中在機構(gòu)靈巧，重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能助力設(shè)備。目前，機器人技術(shù)發(fā)達的國家都在競相開發(fā)工業(yè)用助力設(shè)備、醫(yī)療用助力設(shè)備、建筑用助力設(shè)備和軍用助力設(shè)備，并己經(jīng)取得了一些不錯的成果。助力設(shè)備是機器人技術(shù)一個嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)助力車，旨在提高建筑施工作業(yè)、工廠物料運輸及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化程度，提升施工速度及安全性，并降低工人的勞動強度。目前大型建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，普遍需要板材、鋼鐵、水泥、土方等物料的搬運，這些物料，重量重且越來越重,尺寸大且越來越大,人工搬運效率低下，安全性差，勞動強度大，搬運多有困難。因此，研發(fā)適用于這種適應(yīng)短途物料搬運需要的強承載能力，高穩(wěn)定性和多靈活性的助力車是必然之選了。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種能將推力放大跟隨控制的助力手推車。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種助力手推車，其特征在于:包括車體、驅(qū)動裝置和能夠進行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)；所述驅(qū)動裝置設(shè)置在車體底部，所述助力系統(tǒng)設(shè)置在所述車體的一端。所述車體包括水平車架，所述水平車架一端垂直固定一助推架；所述水平車架為邊梁式焊接框架結(jié)構(gòu)。所述驅(qū)動裝置包括差速驅(qū)動橋、電機、聯(lián)軸器、減震板簧、驅(qū)動輪胎和導(dǎo)輪，所述水平車架的底面兩側(cè)分別安裝一個所述減震板簧，兩個所述減震板簧均與所述差速驅(qū)動橋相連，所述差速驅(qū)動橋的兩端各連接一個所述驅(qū)動輪胎，所述差速驅(qū)動橋的兩端還通過一連接桿與所述助推架的底部兩端固定相連，所述助推架的底部兩角各設(shè)有一個所述導(dǎo)輪；所述電機通過所述聯(lián)軸器與所述差速驅(qū)動橋相連。所述電機為直流無刷速電機。所述助力系統(tǒng)包括力采集裝置、力信號放大模塊和電機控制模塊；所述力采集裝置固定在所述助推架上，所述力采集裝置與所述力信號放大模塊電路相連，所述力信號放大模塊與所述電機控制模塊電路相連，所述電機控制模塊與所述電機相連。所述力信號放大模塊和電機控制模塊設(shè)置于所述助推架的內(nèi)部。[0011]所述力采集裝置包括光杠、直線軸承、連接板、彈簧、阻尼器、力傳感器、橫向支撐板和支撐把手，所述橫向支撐板固定在所述助推架的上部，所述橫向支撐板的兩端分別固定一個所述支撐把手，所述其中一個支撐把手上設(shè)有所述直線軸承，所述直線軸承和光杠組成一個直線運動副，所述光杠靠近所述橫向支撐板的一端通過一臥式支撐座與所述連接板的一側(cè)相連，所述連接板的另一側(cè)與所述彈簧相連，所述彈簧與所述力傳感器相連，所述連接板還固定有所述阻尼器，所述力傳感器和所述阻尼器均通過一傳感器固定架與所述橫向支撐板相連。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，該助力手推車在進行物料運輸時，能將推力放大跟隨控制，其力控制及力放大系統(tǒng)適用于路況復(fù)雜、空間狹小、載荷較大的工廠、工地環(huán)境，具有較好的承載、越障、爬坡能力，穩(wěn)定性高，質(zhì)量輕，且操作極為簡便。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實用新型助力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖圖中:
1、車體2、驅(qū)動裝置3、助力系統(tǒng)
4、水平車架5、助推架6差速驅(qū)動橋 7、減震板簧8、驅(qū)動輪胎9、連接桿
10、導(dǎo)輪U、電機12、聯(lián)軸器
13、光杠14、直線軸承15、橫向支撐板
16、支撐把手17、臥式支撐座18、連接板
19、彈簧20阻尼器21、力傳感器 22、傳感器固定架
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括車體1、驅(qū)動裝置2和能夠進行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)3 ;驅(qū)動裝置2設(shè)置在車體I底部，助力系統(tǒng)3設(shè)置在車體I的一端。車體I包括水平車架4，水平車架4 一端垂直固定一助推架5 ;水平車架4為邊梁式焊接框架結(jié)構(gòu)。如圖2所示，驅(qū)動裝置2包括差速驅(qū)動橋6、電機11、聯(lián)軸器12、減震板簧7、驅(qū)動輪胎8和導(dǎo)輪10，水平車架4的底面兩側(cè)分別安裝一個減震板簧7，兩個減震板簧7均與差速驅(qū)動橋6通過U形螺桿相連，差速驅(qū)動橋6的兩端各連接一個驅(qū)動輪胎8，差速驅(qū)動橋6的兩端還通過一連接桿9與助推架3的底部兩端固定相連，助推架3的底部兩角各設(shè)有一個導(dǎo)輪 ο ;電機11通過所述聯(lián)軸器12與差速驅(qū)動橋6相連。電機11為直流無刷速電機。如圖3所示，助力系統(tǒng)3包括力采集裝置、力信號放大模塊和電機控制模塊；力采集裝置固定在助推架3上，力采集裝置與所述力信號放大模塊電路相連，力信號放大模塊與電機控制模塊電路相連，電機控制模塊與電機11相連。力信號放大模塊和電機控制模塊設(shè)置于助推架3的內(nèi)部。力采集裝置包括光杠13、直線軸承14、連接板18、彈簧19、阻尼器20、力傳感器
21、橫向支撐板15和支撐把手16,橫向支撐板15固定在助推架5的上部,橫向支撐板15的兩端分別固定一個支撐把手16，其中一個支撐把手16上設(shè)有直線軸承14，直線軸承14和光杠13組成一個直線運動副,光杠13靠近橫向支撐板15的一端通過一臥式支撐座17與連接板18的一側(cè)相連，連接板18的另一側(cè)與彈簧19相連，彈簧19與力傳感器21相連，連接板18還固定有阻尼器20，力傳感器21和阻尼器20均通過一傳感器固定架22與橫向支撐板15相連。本實例的工作過程:需要運輸物料時，人通過手推光杠13將控制力傳導(dǎo)給力傳感器21，而力傳感器21通過力信號放大模塊中的變送器將力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，再將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)镻wm信號，并在轉(zhuǎn)化過程中融入PID算法，pwm信號再通過放大電路進入電機控制模塊，電機控制模塊直接控制直流無刷減速電機11的速度與力矩輸出，從而達到人推力的放大與人位移的跟隨。助力車的主要動力是由直流無刷減速電機11提供,動力由直流無刷減速電機11經(jīng)過聯(lián)軸器12輸入到差速驅(qū)動橋6中，再由差速驅(qū)動橋6帶動驅(qū)動輪胎8完成整體動力輸出。
最終，人只需控制車的方向以及提供一個很小的推力就能達到推動成噸物料物資的目的。以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種助力手推車，其特征在于:包括車體、驅(qū)動裝置和能夠進行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)；所述驅(qū)動裝置設(shè)置在車體底部，所述助力系統(tǒng)設(shè)置在所述車體的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力手推車，其特征在于:所述車體包括水平車架，所述水平車架一端垂直固定一助推架；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助力手推車，其特征在于:所述驅(qū)動裝置包括差速驅(qū)動橋、電機、聯(lián)軸器、減震板簧、驅(qū)動輪胎和導(dǎo)輪，所述水平車架的底面兩側(cè)分別安裝一個所述減震板簧，兩個所述減震板簧均與所述差速驅(qū)動橋相連，所述差速驅(qū)動橋的兩端各連接一個所述驅(qū)動輪胎，所述差速驅(qū)動橋的兩端還通過一連接桿與所述助推架的底部兩端固定相連，所述助推架的底部兩角各設(shè)有一個所述導(dǎo)輪；所述電機通過所述聯(lián)軸器與所述差速驅(qū)動橋相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的助力手推車，其特征在于:所述電機為直流無刷速電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助力手推車，其特征在于:所述助力系統(tǒng)包括力采集裝置、力信號放大模塊和電機控制模塊；所述力采集裝置固定在所述助推架上，所述力采集裝置與所述力信號放大模塊電路相連，所述力信號放大模塊與所述電機控制模塊電路相連，所述電機控制模塊與所述電機相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的助力手推車，其特征在于:所述力信號放大模塊和電機控制模塊設(shè)置于所述助推架的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的助力手推車，其特征在于:所述力采集裝置包括光杠、直線軸承、連接板、彈簧、阻尼器、力傳感器、橫向支撐板和支撐把手，所述橫向支撐板固定在所述助推架的上部，所述橫向支撐板的兩端分別固定一個所述支撐把手，所述其中一個支撐把手上設(shè)有所述直線軸承，所述直線軸承和光杠組成一個直線運動副，所述光杠靠近所述橫向支撐板的一端通過一臥式支撐座與所述連接板的一側(cè)相連，所述連接板的另一側(cè)與所述彈簧相連，所述彈簧與所述力傳感器相連，所述連接板還固定有所述阻尼器，所述力傳感器和所述阻尼器均通過一傳感器固定架與所述橫向支撐板相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助力手推車，其特征在于:所述水平車架為邊梁式焊接框架結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型提供一種助力手推車，其特征在于包括車體、驅(qū)動裝置和能夠進行推力采集放大跟隨的助力系統(tǒng)；所述驅(qū)動裝置設(shè)置在車體底部，所述助力系統(tǒng)設(shè)置在所述車體的一端。本實用新型的有益效果是該助力手推車在進行物料運輸時，能將推力放大跟隨控制，其力控制及力放大系統(tǒng)適用于路況復(fù)雜、空間狹小、載荷較大的工廠、工地環(huán)境，具有較好的承載、越障、爬坡能力，穩(wěn)定性高，質(zhì)量輕，且操作極為簡便。
文檔編號B62B3/00GK203078558SQ20122069813
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者楊冬, 劉今越, 康松, 劉宣東, 李浩源 申請人:天津筑高機器人技術(shù)有限公司