本實(shí)用新型涉及全方位輪式移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，具體而言，涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置和移動(dòng)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

全方位輪式移動(dòng)機(jī)器人在二維平面具有三個(gè)自由度，可沿任意方向同時(shí)作平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，具備在不改變車體姿態(tài)的情況下實(shí)現(xiàn)向任意方向移動(dòng)的能力，非常適合應(yīng)用于空間狹窄或者對(duì)機(jī)器人機(jī)動(dòng)性要求高的場合，如工業(yè)中搬運(yùn)小車機(jī)器人、全方位移動(dòng)輪椅等。為了有效緩沖因地面不平整性對(duì)機(jī)器人車身造成的震動(dòng)沖擊，提高機(jī)器人運(yùn)行的平穩(wěn)性，目前大部分應(yīng)用是在車身與全方位輪之間增加彈性減震裝置，如：彈簧，或基于彈簧的減震裝置。

發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的機(jī)器人至少存在以下缺點(diǎn)：現(xiàn)有的機(jī)器人各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的載荷分布不均勻，導(dǎo)致各驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力存在較大差異，影響了全方位移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種驅(qū)動(dòng)裝置，以改善現(xiàn)有機(jī)器人的各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的載荷分布不均勻，導(dǎo)致各驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力存在較大差異，影響了全方位移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)性能的問題。

本實(shí)用新型的目的還在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人，以改善現(xiàn)有機(jī)器人的各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的載荷分布不均勻，導(dǎo)致各驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力存在較大差異，影響了全方位移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)性能的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

基于上述目的，本實(shí)用新型提供了一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括氣囊、輸氣裝置和多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)和氣缸，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝于所述氣缸的輸出端，多個(gè)所述氣缸的輸入端分別與所述氣囊連接，所述輸氣裝置與所述氣囊連通，所述輸氣裝置用于控制所述氣囊內(nèi)氣體的多少。

本實(shí)用新型提供的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

進(jìn)一步地，所述輸氣裝置包括輸氣機(jī)構(gòu)、高壓罐、減壓閥和溢流閥，所述輸氣機(jī)構(gòu)的輸出端與所述高壓罐連接，所述減壓閥與所述高壓罐連通，所述減壓閥和所述溢流閥分別通過管路與所述氣囊連接。

輸氣機(jī)構(gòu)先將氣體送入高壓罐內(nèi)儲(chǔ)存，減壓閥與溢流閥通過管路與氣囊直接連接，能將氣囊中的氣壓控制在減壓閥與溢流閥的設(shè)定壓強(qiáng)之間，四個(gè)氣缸分別于氣囊連接后，通過控制氣囊內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)氣缸的推出距離，動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，地面給動(dòng)力機(jī)構(gòu)提供的支持力等于驅(qū)動(dòng)裝置本身的重力和氣囊壓力之和，由于驅(qū)動(dòng)裝置本身的重力是不會(huì)改變的，因此通過控制氣囊內(nèi)的壓力就可以控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面之間的作用力，也就控制了動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面之間的摩擦力。

進(jìn)一步地，所述輸氣機(jī)構(gòu)包括氣泵電機(jī)、氣泵、單向閥，所述氣泵電機(jī)與所述氣泵連接，所述氣泵與所述單向閥連接，所述單向閥與所述高壓罐連接。

氣泵電機(jī)可以將氣體泵入高壓罐內(nèi)，而單向閥可以使氣體在高壓罐和氣泵這一方向上只進(jìn)不出，避免氣體泄漏，保證高壓罐內(nèi)隨時(shí)具有足夠的壓力。

進(jìn)一步地，所述輸氣裝置還包括空氣過濾器，所述控制過濾器安裝于所述輸氣機(jī)構(gòu)與所述高壓罐之間。

空氣過濾器可以對(duì)空氣進(jìn)行過濾，經(jīng)空氣過濾系統(tǒng)過濾后的空氣作為工作介質(zhì)，即使氣體泄露也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

進(jìn)一步地，所述氣缸為雙桿氣缸。

雙軸桿氣缸有效行程較大，其產(chǎn)生的下壓力能夠保證各全方位驅(qū)動(dòng)輪在崎嶇路面不會(huì)懸空，始終保持驅(qū)動(dòng)力的有效性，雙桿氣缸的輸出軸為兩根，因此雙桿氣缸在工作時(shí)更加的穩(wěn)定，同時(shí)雙桿氣缸的行程較大，當(dāng)?shù)孛嫫閸绲某潭容^大時(shí)也可以保證驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與地面接觸，避免驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)懸空的情況發(fā)生，從而避免打滑。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置為四個(gè)。

四個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中相鄰的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向相互垂直，且各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向均位于同一平面內(nèi)，前、后、左和右四個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)可以使驅(qū)動(dòng)裝置向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，而且由于四個(gè)雙桿氣缸連接在同一氣囊上，能夠保證各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的承載始終一致，便于提高各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果。

基于上述的第二目的，本實(shí)用新型還提供了一種移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)器人主體和如上所述的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置安裝于所述機(jī)器人主體的底部。

本實(shí)用新型提供的移動(dòng)機(jī)器人中的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證移動(dòng)機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人主體包括底座和多個(gè)輔助萬向輪，多個(gè)所述輔助萬向輪沿所述底座的周向間隔設(shè)置，所述氣囊與所述輸氣裝置分別安裝在所述底座內(nèi)，多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿所述底座的周向間隔設(shè)置。

多個(gè)輔助萬向輪使移動(dòng)機(jī)器人在移動(dòng)時(shí)更加的平穩(wěn)。

進(jìn)一步地，所述輔助萬向輪包括安裝板、第一連接件、第二連接件、腳輪和可控彈性件，所述安裝板安裝在所述底座的底部，所述第一連接件與所述安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一連接件沿垂直于所述底座的板面的方向相對(duì)于所述安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二連接件與所述第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二連接件沿平行于所述底座的板面的方向相對(duì)于所述第一連接件轉(zhuǎn)動(dòng)，所述腳輪安裝于所述第二連接件，所述可控彈性件的一端與所述第一連接件連接，所述可控彈性件的另一端與所述第二連接件連接。

可控彈性件可以起到減震的效果，能有效緩沖凹凸地面對(duì)車身的震動(dòng)與沖擊，可提高車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

進(jìn)一步地，所述可控彈性件包括螺母、螺栓和呈壓縮狀態(tài)的彈簧，所述螺母固定在所述第一連接件上，所述螺栓與所述第二連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且所述螺栓螺接于所述螺母；所述彈簧套設(shè)于所述螺栓，且所述彈簧的一端與所述螺母連接，所述彈簧的另一端與所述第二連接件連接。

擰動(dòng)螺栓，可以控制第二連接件與螺母之間的距離，當(dāng)?shù)诙B接件與螺母的距離較大時(shí)，彈簧的彈力較小，當(dāng)?shù)诙B接件與螺母之間的距離較小時(shí)，彈簧的彈力較大。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的有益效果是：

本實(shí)用新型提供的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

本實(shí)用新型提供的移動(dòng)機(jī)器人中的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證移動(dòng)機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

附圖說明

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的輸氣裝置的示意圖；

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖；

圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的移動(dòng)機(jī)器人的示意圖；

圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的輔助萬向輪的示意圖；

圖5示出了本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的移動(dòng)機(jī)器人的受力分析圖。

圖標(biāo)：101-氣泵電機(jī)；102-氣泵；103-單向閥；104-高壓罐；105-減壓閥；106-溢流閥；107-氣囊；108-氣缸；109-動(dòng)力機(jī)構(gòu)；110-輸氣裝置；111-底座；112-輔助萬向輪；113-安裝板；114-第一連接件；115-第二連接件；116-腳輪；117-螺母；118-彈簧；119-螺栓。

具體實(shí)施方式

全方位輪式移動(dòng)機(jī)器人在二維平面具有三個(gè)自由度，可沿任意方向同時(shí)作平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，具備在不改變車體姿態(tài)的情況下實(shí)現(xiàn)向任意方向移動(dòng)的能力，非常適合應(yīng)用于空間狹窄或者對(duì)機(jī)器人機(jī)動(dòng)性要求高的場合，如工業(yè)中搬運(yùn)小車機(jī)器人、全方位移動(dòng)輪椅等。為了有效緩沖因地面不平整性對(duì)機(jī)器人車身造成的震動(dòng)沖擊，提高機(jī)器人運(yùn)行的平穩(wěn)性，目前大部分應(yīng)用是在車身與全方位輪之間增加彈性減震裝置，如：彈簧，或基于彈簧的減震裝置。發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的機(jī)器人至少存在以下缺點(diǎn)：現(xiàn)有的機(jī)器人各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的載荷分布不均勻，導(dǎo)致各驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力存在較大差異，影響了全方位移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)性能。

為了使上述問題得到改善，本實(shí)用新型提供了一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括氣囊、輸氣裝置和多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)和氣缸，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝于所述氣缸的輸出端，多個(gè)所述氣缸的輸入端分別與所述氣囊連接，所述輸氣裝置與所述氣囊連通，所述輸氣裝置用于控制所述氣囊內(nèi)氣體的多少。

本實(shí)用新型提供的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

本實(shí)用新型還提供了一種移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)器人主體和如上所述的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置安裝于所述機(jī)器人主體的底部。

本實(shí)用新型提供的移動(dòng)機(jī)器人中的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證移動(dòng)機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，上面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行了清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以上對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)施例提供了一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括氣囊107、輸氣裝置110和多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)109和氣缸108，動(dòng)力機(jī)構(gòu)109安裝于氣缸108的輸出端，多個(gè)氣缸108的輸入端分別與氣囊107連接，輸氣裝置110與氣囊107連通，輸氣裝置110用于控制氣囊107內(nèi)氣體的多少。

本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊107連接，氣囊107與氣缸108相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面接觸時(shí)，在氣囊107和氣缸108的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)109的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊107還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

其中，動(dòng)力機(jī)構(gòu)109中的滾輪可以采用Omni輪。omni wheel能夠在許多不同的方向移動(dòng)，左右車輪的小光盤將全力推出，但也將極大的方便橫向滑動(dòng)。這是一個(gè)建立完整的驅(qū)動(dòng)器的方法。全輪可以像一個(gè)正常的車輪或使用滾輪的輥側(cè)向滾動(dòng)。

輸氣裝置110包括輸氣機(jī)構(gòu)、高壓罐104、減壓閥105和溢流閥106，輸氣機(jī)構(gòu)的輸出端與高壓罐104連接，減壓閥105與高壓罐104連通，減壓閥105和溢流閥106分別通過管路與氣囊107連接。

輸氣機(jī)構(gòu)先將氣體送入高壓罐104內(nèi)儲(chǔ)存，減壓閥105與溢流閥106通過管路與氣囊107直接連接，能將氣囊107中的氣壓控制在減壓閥105與溢流閥106的設(shè)定壓強(qiáng)之間，四個(gè)氣缸108分別于氣囊107連接后，通過控制氣囊107內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)氣缸108的推出距離，動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面接觸時(shí)，地面給動(dòng)力機(jī)構(gòu)109提供的支持力等于驅(qū)動(dòng)裝置本身的重力和氣囊107壓力之和，由于驅(qū)動(dòng)裝置本身的重力是不會(huì)改變的，因此通過控制氣囊107內(nèi)的壓力就可以控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面之間的作用力，也就控制了動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面之間的摩擦力。

輸氣機(jī)構(gòu)包括氣泵電機(jī)101、氣泵102、單向閥103，氣泵電機(jī)101與氣泵102連接，氣泵與單向閥103連接，單向閥103與高壓罐104連接。氣泵電機(jī)101可以將氣體泵入高壓罐104內(nèi)，而單向閥103可以使氣體在高壓罐104和氣泵102這一方向上只進(jìn)不出，避免氣體泄漏，保證高壓罐104內(nèi)隨時(shí)具有足夠的壓力。

輸氣裝置110還包括空氣過濾器，控制過濾器安裝于輸氣機(jī)構(gòu)與高壓罐104之間。空氣過濾器可以對(duì)空氣進(jìn)行過濾，經(jīng)空氣過濾系統(tǒng)過濾后的空氣作為工作介質(zhì)，即使氣體泄露也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

其中，氣缸108可以是雙桿氣缸108。雙軸桿氣缸108有效行程較大，其產(chǎn)生的下壓力能夠保證各全方位驅(qū)動(dòng)輪在崎嶇路面不會(huì)懸空，始終保持驅(qū)動(dòng)力的有效性，雙桿氣缸108的輸出軸為兩根，因此雙桿氣缸108在工作時(shí)更加的穩(wěn)定，同時(shí)雙桿氣缸108的行程較大，當(dāng)?shù)孛嫫閸绲某潭容^大時(shí)也可以保證驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與地面接觸，避免驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)懸空的情況發(fā)生，從而避免打滑。

作為本實(shí)施例的優(yōu)選方案，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以設(shè)置為四個(gè)。四個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中相鄰的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向相互垂直，且各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向均位于同一平面內(nèi)，前、后、左和右四個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)可以使驅(qū)動(dòng)裝置向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，而且由于四個(gè)雙桿氣缸108連接在同一氣囊107上，能夠保證各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的承載始終一致，便于提高各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果。

實(shí)施例2

參照?qǐng)D3至圖5，本實(shí)施例提供了一種移動(dòng)機(jī)器人，包括機(jī)器人主體和如上的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置安裝于機(jī)器人主體的底部。

本實(shí)施例提供的移動(dòng)機(jī)器人中的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊107連接，氣囊107與氣缸108相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面接觸時(shí)，在氣囊107和氣缸108的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)109的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊107還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證移動(dòng)機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

機(jī)器人主體包括底座111和多個(gè)輔助萬向輪112，多個(gè)輔助萬向輪112沿底座111的周向間隔設(shè)置，氣囊107與輸氣裝置110分別安裝在底座111內(nèi)，多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿底座111的周向間隔設(shè)置。多個(gè)輔助萬向輪112使移動(dòng)機(jī)器人在移動(dòng)時(shí)更加的平穩(wěn)。

作為本實(shí)施例的優(yōu)選方案，輔助萬向輪112可以設(shè)置為四個(gè)，在裝配時(shí)四個(gè)輔助萬向輪112模塊等高固定于底座111的四角，通過調(diào)節(jié)彈簧118剛度調(diào)節(jié)螺母117，使各輔助萬向輪112與地面接觸剛度一致。然后測量各輔助萬向輪112的承受載荷，計(jì)算確定底座111的重心，將四個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)109以90度間隔均勻等高安裝于底座111重心周圍，確保當(dāng)各全方位驅(qū)動(dòng)輪模塊中雙軸氣缸108一半左右的行程時(shí)全方位輪與各腳輪116位于同一安裝平面。

輔助萬向輪112包括安裝板113、第一連接件114、第二連接件115、腳輪116和可控彈性件，安裝板113安裝在底座111的底部，第一連接件114與安裝板113轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一連接件114沿垂直于底座111的板面的方向相對(duì)于安裝板113轉(zhuǎn)動(dòng)，第二連接件115與第一連接件114轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二連接件115沿平行于底座111的板面的方向相對(duì)于第一連接件114轉(zhuǎn)動(dòng)，腳輪116安裝于第二連接件115，可控彈性件的一端與第一連接件114連接，可控彈性件的另一端與第二連接件115連接?？煽貜椥约梢云鸬綔p震的效果，能有效緩沖凹凸地面對(duì)車身的震動(dòng)與沖擊，可提高車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

可控彈性件包括螺母117、螺栓119和呈壓縮狀態(tài)的彈簧118，螺母117固定在第一連接件114上，螺栓119與第二連接件115轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且螺栓119螺接于螺母117；彈簧118套設(shè)于螺栓119，且彈簧118的一端與螺母117連接，彈簧118的另一端與第二連接件115連接。擰動(dòng)螺栓119，可以控制第二連接件115與螺母117之間的距離，當(dāng)?shù)诙B接件115與螺母117的距離較大時(shí)，彈簧118的彈力較小，當(dāng)?shù)诙B接件115與螺母117之間的距離較小時(shí)，彈簧118的彈力較大。

驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)方法如下，承載后的機(jī)器人位于坡道時(shí)的受力分析圖如圖5所示，假定底座111載荷為G，每個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)承受的載荷為F_N,移動(dòng)機(jī)器人所需最大爬坡角度為θ，輔助萬向輪112與地面間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)為u_w則四個(gè)輔助萬向輪112所受滾動(dòng)摩擦總阻力f_w為：

f_w＝u_wF_G＝u_w(Gcosθ-4F_N) (1)

搬運(yùn)機(jī)器人爬坡的驅(qū)動(dòng)力由兩個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)109提供，另外兩個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)109的圓周上的輥輪存在與地面的滾動(dòng)摩擦阻力f_k，假定輥輪與地面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)為u_k,則有：

f_k＝2u_kF_N (2)

假定移動(dòng)機(jī)器人位于坡道所需加速度為a，移動(dòng)機(jī)器人承載后的質(zhì)量為m，移動(dòng)機(jī)器人自身重力沿坡道方向的分力為F_s(爬坡阻力)，移動(dòng)機(jī)器人所需驅(qū)動(dòng)力F_D，則根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)第二定律有：

F_D＝＝f_w+f_k+F_S+ma＝u_wGcosθ+Gsinθ+ma+(2u_k-4u_w)F_N (3)

此驅(qū)動(dòng)力由兩個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面的最大靜摩擦力提供，動(dòng)力機(jī)構(gòu)109表面摩擦系數(shù)為u_q，則每個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面所需最小壓力F_N為：

F_N＝F_D/2u_q (4)

聯(lián)立(3)(4)式可知：

F_N＝(u_wGcosθ+Gsinθ+ma)/(4u_w+2u_q-2u_k) (5)

F_D＝2u_q(u_wGcosθ+Gsinθ+ma)/(4u_w-2u_k+2u_q) (6)

F_N由雙桿氣缸108的下壓力提供，雙桿氣缸108的假定面積為S,則雙桿氣缸108最小工作壓強(qiáng)P_E為：

P_E＝F_N/A＝(u_wGcosθ+Gsinθ+ma)/(4u_w+2u_q-2u_k)A (7)

因此，為了保證移動(dòng)機(jī)器人負(fù)載爬坡所需的驅(qū)動(dòng)力，應(yīng)該調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的減壓閥105使其設(shè)定壓強(qiáng)P_D大于雙桿氣缸108最小工作壓強(qiáng)P_E，當(dāng)氣囊107的壓強(qiáng)低于P_D時(shí)，減壓閥105將打開，由高壓罐104向氣囊107快速充氣直至氣囊107壓強(qiáng)恢復(fù)至P_D以上。

由于動(dòng)力機(jī)構(gòu)109圓周上的輥輪與地面間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)u^k遠(yuǎn)大于腳輪116與地面間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)為u_w,因此式中(2u_k-4u_w)大于0，因而降低動(dòng)力機(jī)構(gòu)109承受的載荷為F_N，能夠有效降低移動(dòng)機(jī)器人所需驅(qū)動(dòng)力，繼而降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩和功率，由式(7)可知，增加驅(qū)動(dòng)輪表面摩擦系數(shù)u_q，可有效降低動(dòng)力機(jī)構(gòu)109與地面所需最小壓力F_N,從而達(dá)到降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功耗的目的。另外，應(yīng)該在綜合考慮地面崎嶇程度的情況下，盡量降低輸氣裝置110溢流閥106的設(shè)定壓強(qiáng)P_k，當(dāng)儲(chǔ)能氣囊107的壓強(qiáng)高于P_k時(shí)，溢流閥106將開啟泄壓，直至氣囊107壓強(qiáng)恢復(fù)至P_k以下。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

本實(shí)用新型提供的移動(dòng)機(jī)器人中的驅(qū)動(dòng)裝置將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)與一個(gè)氣囊連接，氣囊與氣缸相通，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)，在氣囊和氣缸的作用下，各個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)與地面接觸時(shí)的壓力都相同，便于提高各動(dòng)力機(jī)構(gòu)的同步驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)，氣囊還能夠有效緩沖凹凸地面造成的震動(dòng)與沖擊，保證移動(dòng)機(jī)器人車身運(yùn)行的平穩(wěn)性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。