CN110498059B - 大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台 - Google Patents
大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其包括车架单元和多个三驱动腿单元,车架单元包括车架、防撞条、腿单元接口、激光测距仪、倾角仪、蓄电池组、控制器和驱动器,每个三驱动腿单元均包括升降模块、转向模块和移动模块,多个三驱动腿单元对称布置于车架底面的第一侧和第二侧,通过协调控制多个三驱动腿单元实现车架单元沿X轴、Y轴、Z轴的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动,即可实现车架单元的全向运动和六自由度调姿。本发明提供的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台能够适应各种地面以及全自动化调姿的需求,同时在调姿过程中无虚拟腿的产生,具有负载能力强、可越障和全向移动的优点。
Description
技术领域
本发明属于大型重载部件类智能对接装配装备技术领域,具体涉及一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台。
背景技术
在太空舱的舱段、大飞机的机身机翼等大型重载部件的对接装配过程中,需要对部件的位姿进行调整,然而由于这些大型重载部件一般体积和重量巨大且结构复杂,调姿的过程不仅难以控制而且效率极低,需要动用大量的人力资源。针对上述问题,行业内的一般解决方案是采用吊接工装或吊具来对这些大型重载部件进行姿态调整,但在工程实际应用中大型重载部件的吊装及定位过程易发生磕碰,对工人技术要求高、劳动强度大、对接过程耗时依旧较长且吊车的安装对厂房的空间也有一定的要求,且部件的调姿过程和转运过程是分离进行,这增加接装配过程复杂程度。因此传统解决方案难以满足大型装备在对接装配环节的高技术要求,催生了越来越强烈的“快速、高效、高可靠、数字化、柔性化、自动化装配”的应用需求。
经对现有技术的文献检索发现,中国专利CN201720494705.2公开了一种具有升降能力的重载AGV运输车。该运输车的升降平台只有竖直方向的移动自由度,没有调姿能力,所以不能应用于火箭舱段调姿装配;中国专利CN108608383A公开了一种可用于火箭舱段六自由度调姿的装配、运输需求,但是此装置不具有越障能力,只能靠全向轮躲避障碍物,在无处可躲时,越障能力就显得尤为重要。该专利的全向运动机械结构和调姿机械结构是独立的,导致运动***和调姿***不能相互融合,机械结构和控制***过于复杂。目前仍无一种有效的解决方案能够实现火箭舱段对接装配“快速、高效、高可靠、数字化、柔性化、自动化装配”的应用需求,因此有必要采用全新的方案来满足这些需求。
发明内容
针对以上情况,本发明提供一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,克服现有技术的不足,以车体单元设为动平台、六个驱动腿单元为运动支链以及大地为定平台,共同构成了6-PZRZRYS+并联调姿平台,能够适应各种地面以及全自动化调姿的需求,同时在调姿过程中无虚拟腿的产生,具有负载能力强、可越障和全向移动的优点。
本发明采用的技术方案是,一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其包括车架单元和多个三驱动腿单元,所述车架单元包括车架、防撞条、腿单元接口、激光测距仪、倾角仪、蓄电池组、控制器和驱动器,所述车架整体为桁架结构,所述车架上搭载GPS或其他定位***,所述车架的四周设有所述防撞条和激光测距仪,所述倾角仪设于所述车架底面的中间位置,且所述车架底面的第一侧和第二侧分别对称设有多个所述腿单元接口,所述车架的第一端安装有所述蓄电池组,且其第二端安装有所述控制器和驱动器;每个所述三驱动腿单元均包括升降模块、转向模块和移动模块,所述升降模块包括升降电机、升降减速器、升降扭矩传感器、升降电机支座、主动带轮、从动带轮、同步带、丝杠、上丝杠支座、下丝杠支座、电机基板、导轨和升降滑块组件,所述升降电机通过所述升降减速器和升降扭矩传感器安装于所述升降电机支座上,所述升降电机支座设于所述电机基板的第一端面,所述升降扭矩传感器的输出轴与所述主动带轮连接,所述丝杠的第一端穿过所述上丝杠支座与所述从动带轮连接,且其第二端与所述下丝杠支座连接,所述上丝杠支座和下丝杠支座均设于所述电机基板的第二端面,所述主动带轮通过同步带与所述从动带轮传动连接,所述导轨分别设于所述电机基板第二端面的第一端和第二端,且所述导轨与所述升降滑块组件的滑块滑动连接,所述丝杠与所述升降滑块组件的丝母传动连接,所述转向模块包括第一转向电机、第二转向电机、第一转向减速器、第二转向减速器、第一转向扭矩传感器、第二转向扭矩传感器、第一主动齿轮、第二主动齿轮、从动齿轮、第一转向电机支撑座、第二转向电机支撑座、锁紧螺母、转向轴、转向转角传感器、上支撑座和下支撑座,所述第一转向电机通过所述第一转向减速器和第一转向扭矩传感器安装于所述第一转向电机支撑座上,且所述第一转向扭矩传感器的输出轴与所述第一主动齿轮连接,所述第二转向电机通过所述第二转向减速器和第二转向扭矩传感器安装于所述第二转向电机支撑座上,且所述第二转向扭矩传感器的输出轴与所述第二主动齿轮连接,所述第一转向电机支撑座和第二转向电机支撑座分别设于所述电机基板第一端面的第一端和第二端,且所述第一主动齿轮和第二主动齿轮分别设于所述从动齿轮的两侧,且与所述从动齿轮啮合传动,所述从动齿轮通过所述锁紧螺母安装于所述转向轴的第一端,且所述转向轴的第二端穿过所述上支撑座和下支撑座与所述移动模块的一号U型支撑座固定连接,且所述转向转角传感器设于所述转向轴与所述下支撑座的连接处,所述移动模块包括移动电机、移动减速器、移动车轮轴、移动车轮和移动扭矩传感器、移动转角传感器和一号U型支撑座,所述移动电机通过所述移动减速器和移动扭矩传感器与所述移动车轮轴的第一端连接,且所述移动车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述一号U型支撑座的第一端,所述移动车轮安装于所述移动车轮轴上,且所述移动转角传感器设于所述一号U型支撑座的第二端;以及所述多个三驱动腿单元通过所述腿单元接口对称布置于所述车架底面的第一侧和第二侧,且通过所述升降模块的连接板与所述车架单元固定连接,通过协调控制所述多个三驱动腿单元实现所述车架单元沿X轴、Y轴、Z轴的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动,即可实现车架单元的全向运动和六自由度调姿。
进一步地,所述升降滑块组件包括丝母、丝母座、连接板、滑块基板、滑块、磁尺和压力传感器,所述滑块均布设于所述电机基板第二端面的边角处,且所述滑块的第一端面设有所述磁尺,所述丝母通过紧定螺钉与所述丝母座固定连接,且所述丝母座通过紧定螺钉与所述滑块基板固定连接,所述滑块基板与所述连接板固定连接,所述压力传感器设于所述丝母与丝母座之间。
优选地,所述三驱动腿单元有六个,其中,至少有四个为三驱动腿单元。
优选地,当所述车架单元运动到不平整路面时,通过调节所述三驱动腿单元的升降,实现所述多个三驱动腿单元负载均衡,避免虚拟腿产生。
进一步地,当遇到障碍物时,控制靠近障碍物的所述两个三驱动腿单元先抬起,所述车架单元通过另外所述四个三驱动腿单元支承继续保持稳定状态,待所述两个三驱动腿单元越过障碍物后下降支承于地面,再抬起另外所述两个三驱动腿单元向前运动越过障碍物,通过此种越障模式实现所述六个三驱动腿单元全部越过障碍物。
本发明的另一方面,提供一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,包括车架单元、四个三驱动腿单元和两个两驱动腿单元,所述四个三驱动腿单元分别设于所述车架底面第一侧和第二侧的边角处,且所述两个两驱动腿单元设于所述车架底面第一侧和第二侧的中间位置,所述两个两驱动腿单元配合所述四个三驱动腿单元完成升降和转向运动,即可实现车架单元的全向运动、六自由度调姿和越障。
进一步地,所述每个两驱动腿单元均包括升降模块、转向模块和随动模块,所述随动模块包括随动车轮轴、随动车轮和U型支撑座,所述随动车轮安装于所述随动车轮轴上,且所述随动车轮轴的第一端和第二端均通过轴承支撑于所述U型支撑座内,所述U型支撑座与所述转向模块中转向轴的第二端固定连接。
优选地,所述滑块共4个,均布设于所述电机基板第二端面的边角处。
优选地,所述转向轴的中心轴线与所述从动齿轮的中心轴线重合,且所述从动齿轮的中心轴线与所述主动齿轮的中心轴线平行。
本发明与现有技术相比具有显著的优点:
1、本发明提供的一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,以车体单元设为动平台、六个驱动腿单元为运动支链以及大地为定平台,共同构成了6-PZRZRYS+并联调姿平台,通过六个驱动腿单元的多冗余驱动控制,可以实现车架单元的全向运动和六自由度调姿。
2、本发明提供的一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,在六个驱动腿单元上均设置压力传感器,可以通过检测压力传感器的压力值调节驱动腿单元的伸缩高度,从而避免虚拟腿的产生。
3、本发明提供的一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,当遇到障碍物时,可以通过依次控制驱动腿单元的抬升与下降,从而实现并联调姿平台的越障功能,同时能够适应各种地面以及全自动化调姿的需求,具有负载能力强、可越障和全向移动的优点。
附图说明
图1为本发明的案例一整体结构示意图;
图2为本发明的车架单元整体结构示意图;
图3为本发明的车架单元的俯视图;
图4为本发明的三驱动腿单元整体结构示意图;
图5为本发明的三驱动腿单元主视图;
图6为本发明的三驱动腿单元轴侧图;
图7为本发明的三驱动腿单元***图;
图8为本发明的案例二整体结构示意图;
图9为本发明的两驱动腿单元整体结构示意图;以及
图10为本发明的两驱动腿单元***图。
主要附图标记:
1-车架单元;11-激光测距仪;12-车架;13-防撞条;14-蓄电池组;15-控制器;16-驱动器;17-腿单元接口;18-倾角仪;2-三驱动腿单元;21-升降模块;212-电机基板;213-同步带;214-主动带轮;215-从动带轮;217-导轨;218-丝杠;2114-升降扭矩传感器;2115-升降减速器;2116-升降电机;2117-上丝杠支座;2118-下丝杠支座;2119-升降电机支座;220-升降滑块组件;211-磁尺;216-滑块;219-连接板;2110-滑块基板;2111-丝母;2112-压力传感;2113-丝母座;22-转向模块;221-第二转向减速器;2211-第一转向减速器;222-第二转向扭矩传感器;2210-第一转向扭矩传感器;223-第二主动齿轮;229-第一主动齿轮;224-从动齿轮;225-转向转角传感器;226-下支撑座;227-转向轴;228-上支撑座;2212-第一转向电机;2213-第二转向电机;2214-第一转向电机支撑座;2215-第二转向电机支撑座;2216-锁紧螺母;2217-第一支撑座螺钉;2218-第二支撑座螺钉;2219-上支撑座螺钉;2220-下支撑座螺钉;23-移动模块;231-移动车轮;232-移动减速器;233-移动电机;234-移动扭矩传感器;235-一号U型支撑座;236-移动车轮轴;237-移动转角传感器;3-两驱动腿单元;30-随动模块;301-U型支撑座;302-随动车轮轴;303-随动车轮。
具体实施方式
为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效,以下将结合说明书附图进行详细说明。
本发明提供一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,如图1~3所示,包括车架单元1和多个三驱动腿单元2,车架单元1包括车架12、防撞条13、腿单元接口17、激光测距仪11、倾角仪18、蓄电池组14、控制器15和驱动器16,车架12整体为桁架结构,车架12上搭载GPS或其他定位***,用于车架单元1的定位,车架12的四周设有防撞条13和激光测距仪11,用于检测环境路况,为避障、越障和轨迹规划提供必要信息,倾角仪18设于车架12底面的中间位置,用于检测车架单元1的姿态,且车架12底面的第一侧和第二侧分别对称设有多个腿单元接口17,车架12的第一端安装有蓄电池组14,且其第二端安装有控制器15和驱动器16。
如图4~7所示,每个三驱动腿单元均包括升降模块21、转向模块22和移动模块23,升降模块21包括升降电机2116、升降减速器2115、升降扭矩传感器2114、升降电机支座2119、主动带轮214、从动带轮215、同步带213、丝杠218、上丝杠支座2117、下丝杠支座2118、电机基板212、导轨217和升降滑块组件220,升降电机2116通过升降减速器2115和升降扭矩传感器2114安装于升降电机支座2119上,升降电机支座2119设于电机基板212的第一端面,升降扭矩传感器2114的输出轴与主动带轮214连接,升降扭矩传感器2114用于检测电机的输出扭矩,丝杠218的第一端穿过上丝杠支座2117与从动带轮215连接,且其第二端与下丝杠支座2118连接,上丝杠支座2117和下丝杠支座2118均设于电机基板212的第二端面,主动带轮214通过同步带213与从动带轮215传动连接,导轨217分别设于电机基板212第二端面的第一端和第二端,且导轨217与升降滑块组件220的滑块216滑动连接,丝杠218与升降滑块组件220的丝母2111传动连接,实现升降滑块组件220的上下移动。
具体的,升降滑块组件220包括丝母2111、丝母座2113、连接板219、滑块基板2110、滑块216、磁尺211和压力传感器2112,滑块216共4个,滑块216均布设于电机基板212第二端面的边角处,且滑块216的第一端面设有磁尺211,用于检测滑块216相对于导轨217的位移量,丝母2111通过紧定螺钉与丝母座2113固定连接,且丝母座2113通过紧定螺钉与滑块基板2110固定连接,滑块基板2110与连接板219固定连接,压力传感器2112设于丝母2111与丝母座2113之间,用于反馈车轮所受到的压力。
转向模块22包括第一转向电机2212、第二转向电机2213、第一转向减速器2211、第二转向减速器221、第一转向扭矩传感器2210、第二转向扭矩传感器222、第一主动齿轮229、第二主动齿轮223、从动齿轮224、第一转向电机支撑座2214、第二转向电机支撑座2215、锁紧螺母2216、转向轴227、转向转角传感器225、上支撑座228和下支撑座226,第一转向电机2212通过第一转向减速器2211和第一转向扭矩传感器2210安装于第一转向电机支撑座2214上,且第一转向扭矩传感器2210的输出轴与第一主动齿轮229连接,第二转向电机2213通过第二转向减速器221和第二转向扭矩传感器222安装于第二转向电机支撑座2215上,且第二转向扭矩传感器222的输出轴与第二主动齿轮223连接,第一转向电机支撑座2214和第二转向电机支撑座2215分别通过第一支撑座螺钉2217和第二支撑座螺钉2218固定安装于电机基板212第一端面的第一端和第二端,且第一主动齿轮229和第二主动齿轮223分别设于从动齿轮224的两侧,且与从动齿轮224啮合传动,第一主动齿轮229和第二主动齿轮223带动从动齿轮224进行正反转,用于消除齿轮传动过程中产生的间隙,从动齿轮224通过锁紧螺母2216安装于转向轴227的第一端,且转向轴227的第二端穿过上支撑座228和下支撑座226与移动模块23的一号U型支撑座235固定连接,上支撑座228和下支撑座226通过上支撑座螺钉2219和下支撑座螺钉2220安装于电机基板212的第一端面,且转向转角传感器225设于转向轴227与下支撑座226的连接处,用于检测转向轴227转过的角度。
移动模块23包括移动电机233、移动减速器232、移动车轮轴236、移动车轮231、移动扭矩传感器234、移动转角传感器237和一号U型支撑座235,移动电机233通过移动减速器232和移动扭矩传感器234与移动车轮轴236的第一端连接,用于检测移动电机233的输出扭矩,且移动车轮轴236的第二端通过轴承支撑于一号U型支撑座235的第一端,移动车轮231安装于移动车轮轴236上,且移动转角传感器237设于一号U型支撑座235的第二端,用于实时检测移动车轮轴236的转角,多个三驱动腿单元2通过腿单元接口17对称布置于车架12底面的第一侧和第二侧,且通过升降模块21的连接板219与车架单元1固定连接,通过协调控制多个三驱动腿单元2实现车架单元1沿X轴、Y轴、Z轴的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动,即可实现车架单元1的全向运动和六自由度调姿。
三驱动腿单元2有六个,其中至少有四个为三驱动腿单元,车架单元1运动到不平整路面时,通过调节三驱动腿单元2的升降,实现多个三驱动腿单元2负载均衡,避免虚拟腿产生,当遇到障碍物时,控制靠近障碍物的两个三驱动腿单元2先抬起,车架单元1通过另外四个三驱动腿单元2支承继续保持稳定状态,待两个三驱动腿单元2越过障碍物后下降支承于地面,再抬起另外两个三驱动腿单元2向前运动越过障碍物,通过此种越障模式实现六个三驱动腿单元2全部越过障碍物。
本发明的另一方面,如图8所示,提供一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,包括车架单元1、四个三驱动腿单元2和两个两驱动腿单元3,四个三驱动腿单元2分别设于车架12底面第一侧和第二侧的边角处,且两个两驱动腿单元3设于车架12底面第一侧和第二侧的中间位置,两个两驱动腿单元3配合四个三驱动腿单元2完成升降和转向运动,即可实现车架单元1的全向运动、六自由度调姿和越障。
如图9和图10所示,每个两驱动腿单元3均包括升降模块21、转向模块22和随动模块30,随动模块30包括随动车轮轴302、随动车轮303和U型支撑座301,随动车轮303安装于随动车轮轴302上,且随动车轮轴302的第一端和第二端均通过轴承支撑于U型支撑座301内,U型支撑座301与转向模块22中转向轴227的第二端固定连接。
本发明的具体操作步骤如下:
实施例一
如图1~7所示,本发明的一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,包括车架单元1和多个三驱动腿单元2,车架单元1包括车架12、防撞条13、腿单元接口17、激光测距仪11、倾角仪18、蓄电池组14、控制器15和驱动器16,每个三驱动腿单元2均包括升降模块21、转向模块22和移动模块23,升降模块21包括升降电机2116、升降减速器2115、升降扭矩传感器2114、升降电机支座2119、主动带轮214、从动带轮215、同步带213、丝杠218、上丝杠支座2117、下丝杠支座2118、电机基板212、导轨217和升降滑块组件220,转向模块22包括第一转向电机2212、第二转向电机2213、第一转向减速器2211、第二转向减速器221、第一转向扭矩传感器2210、第二转向扭矩传感器222、第一主动齿轮229、第二主动齿轮223、从动齿轮224、第一转向电机支撑座2214、第二转向电机支撑座2215、锁紧螺母2216、转向轴227、转向转角传感器225、上支撑座228和下支撑座226,移动模块23包括移动电机233、移动减速器232、移动车轮轴236、移动车轮231、移动扭矩传感器234、移动转角传感器237和一号U型支撑座235,多个三驱动腿单元2通过腿单元接口17对称布置于车架12底面的第一侧和第二侧,且通过升降模块21的连接板219与车架单元1固定连接,通过协调控制多个三驱动腿单元2实现车架单元1沿X轴、Y轴、Z轴的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动,即可实现车架单元1的全向运动和六自由度调姿。
在实施过程中,首先将三驱动腿单元2中的连接板219与车架单元1固定连接,通过同步带轮和丝杠丝母传动,使得滑块216可以沿导轨217移动,用于实现车架单元1的上下升降,同时第一主动齿轮229和第二主动齿轮223分别设于从动齿轮224的两侧,且与从动齿轮224啮合传动,从而带动一号U型支撑座235转动,用于实现移动车轮231的转向,并且通过移动电机233带动移动车轮231转动,用于实现车架单元1的行走运动,通过协调控制多个三驱动腿单元2实现车架单元1沿X轴、Y轴、Z轴的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动,即可实现车架单元1的全向运动和六自由度调姿。
当车架单元1运动到不平整路面时,通过调节三驱动腿单元2的升降,实现多个三驱动腿单元2负载均衡,避免虚拟腿产生,当遇到障碍物时,控制靠近障碍物的两个三驱动腿单元2先抬起,车架单元1通过另外四个三驱动腿单元2支承继续保持稳定状态,待两个三驱动腿单元2越过障碍物后下降支承于地面,再抬起另外两个三驱动腿单元2向前运动越过障碍物,通过此种越障模式实现六个三驱动腿单元2全部越过障碍物。
实施例二
如图8~10所示,本发明的一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,包括车架单元1、四个三驱动腿单元2和两个两驱动腿单元3,每个两驱动腿单元3均包括升降模块21、转向模块22和随动模块30,随动模块30包括随动车轮轴302、随动车轮303和U型支撑座301,四个三驱动腿单元2分别设于车架12底面第一侧和第二侧的边角处,且两个两驱动腿单元3设于车架12底面第一侧和第二侧的中间位置,两个两驱动腿单元3配合四个三驱动腿单元2完成升降和转向运动,即可实现车架单元1的全向运动、六自由度调姿和越障。
在实施过程中,首先将四个三驱动腿单元2和两个两驱动腿单元3的连接板219与车架单元1固定连接,通过同步带轮和丝杠丝母传动,使得滑块216可以沿导轨217移动,用于实现车架单元1的上下升降,同时第一主动齿轮229和第二主动齿轮223分别设于从动齿轮224的两侧,且与从动齿轮224啮合传动,从而带动一号U型支撑座235转动,用于实现移动车轮231的转向,三驱动腿单元2的移动电机233带动移动车轮231转动,而两驱动腿单元3的随动车轮303进行随动运动,通过协调控制多个三驱动腿单元2实现车架单元1沿X轴、Y轴、Z轴的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动,即可实现车架单元1的全向运动和六自由度调姿。
当车架单元1运动到不平整路面时,通过调节三驱动腿单元2和两个两驱动腿单元3的升降,实现三驱动腿单元2和两个两驱动腿单元3负载均衡,避免虚拟腿产生,当遇到障碍物时,控制靠近障碍物的两个三驱动腿单元2先抬起,车架单元1通过两个两驱动腿单元3和另外两个三驱动腿单元2支承继续保持稳定状态,待两个三驱动腿单元2越过障碍物后下降支承于地面,再抬起两个两驱动腿单元3向前运动越过障碍物,通过此种越障模式实现六个三驱动腿单元2全部越过障碍物。
实施例二的优点在于,在减少了两个驱动电机的基础上同样可以实现车架单元1的全向运动和六自由度调姿,不仅简化了机械结构,而且降低了控制***的复杂度。
以上所述是本申请的优选实施方式,不以此限定本发明的保护范围,应当指出,对于该技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,其包括车架单元和多个三驱动腿单元,
所述车架单元包括车架、防撞条、腿单元接口、激光测距仪、倾角仪、蓄电池组、控制器和驱动器,所述车架整体为桁架结构,所述车架上搭载GPS或其他定位***,所述车架的四周设有所述防撞条和激光测距仪,所述倾角仪设于所述车架底面的中间位置,且所述车架底面的第一侧和第二侧分别对称设有多个所述腿单元接口,所述车架的第一端安装有所述蓄电池组,且其第二端安装有所述控制器和驱动器;
每个所述三驱动腿单元均包括升降模块、转向模块和移动模块,所述升降模块包括升降电机、升降减速器、升降扭矩传感器、升降电机支座、主动带轮、从动带轮、同步带、丝杠、上丝杠支座、下丝杠支座、电机基板、导轨和升降滑块组件,所述升降电机通过所述升降减速器和升降扭矩传感器安装于所述升降电机支座上,所述升降电机支座设于所述电机基板的第一端面,所述升降扭矩传感器的输出轴与所述主动带轮连接,所述丝杠的第一端穿过所述上丝杠支座与所述从动带轮连接,且其第二端与所述下丝杠支座连接,所述上丝杠支座和下丝杠支座均设于所述电机基板的第二端面,所述主动带轮通过同步带与所述从动带轮传动连接,所述导轨分别设于所述电机基板第二端面的第一端和第二端,且所述导轨与所述升降滑块组件的滑块滑动连接,所述丝杠与所述升降滑块组件的丝母传动连接,所述转向模块包括第一转向电机、第二转向电机、第一转向减速器、第二转向减速器、第一转向扭矩传感器、第二转向扭矩传感器、第一主动齿轮、第二主动齿轮、从动齿轮、第一转向电机支撑座、第二转向电机支撑座、锁紧螺母、转向轴、转向转角传感器、上支撑座和下支撑座,所述第一转向电机通过所述第一转向减速器和第一转向扭矩传感器安装于所述第一转向电机支撑座上,且所述第一转向扭矩传感器的输出轴与所述第一主动齿轮连接,所述第二转向电机通过所述第二转向减速器和第二转向扭矩传感器安装于所述第二转向电机支撑座上,且所述第二转向扭矩传感器的输出轴与所述第二主动齿轮连接,所述第一转向电机支撑座和第二转向电机支撑座分别设于所述电机基板第一端面的第一端和第二端,且所述第一主动齿轮和第二主动齿轮分别设于所述从动齿轮的两侧,且与所述从动齿轮啮合传动,所述从动齿轮通过所述锁紧螺母安装于所述转向轴的第一端,且所述转向轴的第二端穿过所述上支撑座和下支撑座与所述移动模块的一号U型支撑座固定连接,且所述转向转角传感器设于所述转向轴与所述下支撑座的连接处,所述移动模块包括移动电机、移动减速器、移动车轮轴、移动车轮和移动扭矩传感器、移动转角传感器和一号U型支撑座,所述移动电机通过所述移动减速器和移动扭矩传感器与所述移动车轮轴的第一端连接,且所述移动车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述一号U型支撑座的第一端,所述移动车轮安装于所述移动车轮轴上,且所述移动转角传感器设于所述一号U型支撑座的第二端;以及
所述多个三驱动腿单元通过所述腿单元接口对称布置于所述车架底面的第一侧和第二侧,且通过所述升降模块的连接板与所述车架单元固定连接,通过协调控制所述多个三驱动腿单元实现所述车架单元沿X轴、Y轴、Z轴的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动,即可实现车架单元的全向运动和六自由度调姿。
2.根据权利要求1所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,所述升降滑块组件包括丝母、丝母座、连接板、滑块基板、滑块、磁尺和压力传感器,所述滑块均布设于所述电机基板第二端面的边角处,且所述滑块的第一端面设有所述磁尺,所述丝母通过紧定螺钉与所述丝母座固定连接,且所述丝母座通过紧定螺钉与所述滑块基板固定连接,所述滑块基板与所述连接板固定连接,所述压力传感器设于所述丝母与丝母座之间。
3.根据权利要求1所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,所述三驱动腿单元的数量为四个或者六个。
4.根据权利要求1所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,当所述车架单元运动到不平整路面时,通过调节所述三驱动腿单元的升降,实现所述多个三驱动腿单元负载均衡,避免虚拟腿产生。
5.根据权利要求4所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,当遇到障碍物时,控制靠近障碍物的两个所述三驱动腿单元先抬起,所述车架单元通过另外四个所述三驱动腿单元支承继续保持稳定状态,待两个所述三驱动腿单元越过障碍物后下降支承于地面,再抬起另外两个所述三驱动腿单元向前运动越过障碍物,通过此种越障模式实现六个所述三驱动腿单元全部越过障碍物。
6.根据权利要求1所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,包括车架单元、四个三驱动腿单元和两个两驱动腿单元,所述四个三驱动腿单元分别设于所述车架底面第一侧和第二侧的边角处,且所述两个两驱动腿单元设于所述车架底面第一侧和第二侧的中间位置,所述两个两驱动腿单元配合所述四个三驱动腿单元完成升降和转向运动,即可实现车架单元的全向运动、六自由度调姿和越障。
7.根据权利要求6所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,每个所述两驱动腿单元均包括升降模块、转向模块和随动模块,所述随动模块包括随动车轮轴、随动车轮和U型支撑座,所述随动车轮安装于所述随动车轮轴上,且所述随动车轮轴的第一端和第二端均通过轴承支撑于所述U型支撑座内,所述U型支撑座与所述转向模块中转向轴的第二端固定连接。
8.根据权利要求2所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,所述滑块共4个,均布设于所述电机基板第二端面的边角处。
9.根据权利要求1所述的大型重载部件类水平对接装配6自由度并联调姿平台,其特征在于,所述转向轴的中心轴线与所述从动齿轮的中心轴线重合,且所述从动齿轮的中心轴线与所述主动齿轮的中心轴线平行。
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