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)自動化領(lǐng)域和自動化倉儲物流系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中全方位移動AGV 由于能夠?qū)崿F(xiàn)前后、左右和自轉(zhuǎn) 3 個自由度的運(yùn)動及其復(fù)合運(yùn)動而受到越來越廣泛的關(guān)注。

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

基于麥克納姆輪運(yùn)動平臺的主要優(yōu)點(diǎn)在于：

1）可沿縱向、橫向及任意角度的斜向平動；

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

3）在運(yùn)動過程中任何時候均無需改變輪子的轉(zhuǎn)向，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計。

目前市面上的普通AGV通常采用充氣橡膠輪和舵輪，前者在受壓時充氣輪胎能彈性變形，可以保證多個輪子在地面行走時不打滑，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4個輪子的合力控制運(yùn)動的方向及速度，一旦有一個輪子脫離地面打滑，就會導(dǎo)致整個力的合成方向和大小，小車運(yùn)動就會失控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，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、安裝在車架底面的四個驅(qū)動輪組件。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豎直固定支架構(gòu)成，兩個豎直固定支架位于水平固定支架底面的中線上。

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

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。對頂單縱臂上遠(yuǎn)離麥克納姆輪的一端設(shè)有鉸接座，對頂單縱臂通過一橫穿縱板、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，可實現(xiàn)沿縱向、橫向及任意角度的斜向平動，可原地任意角度轉(zhuǎn)向，無轉(zhuǎn)彎半徑；

2、無轉(zhuǎn)向裝置，大大簡化了系統(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，充分利用了小車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常精簡；

4、四個輪子采用獨(dú)立懸掛設(shè)計，保證各個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。

附圖說明

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，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2、安裝在車架1底面的四個驅(qū)動輪組件3。

如圖3、4所示，驅(qū)動輪組件3包括：對頂單縱臂31、麥克納姆輪32、驅(qū)動電機(jī)33及減震器34，麥克納姆輪32鉸接對頂單縱臂31的一端，對頂單縱臂31的另一端鉸接在車架1上，驅(qū)動電機(jī)33設(shè)于對頂單縱臂31的內(nèi)側(cè)上，驅(qū)動電機(jī)33的輸出軸穿過對頂單縱臂31的側(cè)壁與麥克納姆輪32傳動連接，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通過螺絲固定在車架1的底面，下安裝座36通過螺絲固定在對頂單縱臂31的頂面。

如圖5所示，車架1由水平固定支架11和兩個豎直固定支架12構(gòu)成，置放平臺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的底面呈長方形，以長方形的長邊方向為縱向、短邊方向為橫向，兩個豎直固定支架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，四個驅(qū)動輪組件3內(nèi)的對頂單縱臂31均縱向設(shè)置，同一豎直固定支架12上對稱鉸接有兩個對頂單縱臂31，并且該兩個對頂單縱臂31在同一豎直平面內(nèi)上下擺動。使用時依靠各麥克納姆輪32的方向和速度，產(chǎn)生一個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，而不用改變輪子自身的方向，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動靈活。各驅(qū)動輪組件3內(nèi)均單獨(dú)設(shè)置對頂縱向臂31和減震器34，這種獨(dú)立懸掛設(shè)計結(jié)構(gòu)，使得每個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)有位置對齊的鉸接孔。對頂單縱臂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，對頂單縱臂31通過一橫穿縱板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)的兩個驅(qū)動輪組件3鉸接在橫板121的縱向相對面上，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)。