永磁吸附式Mecanum轮车辆的悬架隔振装置的制造方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及一种永磁吸附式Mecanum轮车辆的悬架隔振装置。【
背景技术：
】[0002]麦克纳姆轮(MecanumWheel)是一种全方位移动车轮，1973年由瑞士人BengtL1n发明，所以也叫L1n轮，而他工作于MecanumAB公司。该轮的特点是在传统车轮的基础上，在轮缘上再沿与轴线成45ο方向安装若干可以自由旋转的小滚子，这样在车轮滚动时，小滚子就会产生测向运动。通过麦克纳姆轮的组合使用和控制，可以使车体产生运动平面内的任意方向移动和转动。[0003]1975年，L1n获得美国专利(专利号3，746，112，直接稳定自驱动车，“Direct1nallyStableSelfPropelledVehicle”)，1980年美国海军买得该专利并进行军事应用开发，1996年该专利失效后，美国及世界众多大学、研究机构和公司进行应用开发和再发明，应用领域涉及全方位移动的叉车、搬运车、轮椅、弹药运输车、移动机器人等。[0004]采用全方位移动技术后，可以显著提高搬运效率和灵活性、减小货物存储空间20%?30%、尤其对于狭小空间移动物体，具有不可取代的作用。目前，成功的应用例子有美国AirTrix公司的Sidewinder全方位移动叉车、COBRA全方位移动升降机、MP2全方位搬运拖车、全方位弹药转载机；卡内基梅隆大学的全方位机器人、美国Ominx公司的全方位移动轮椅、喷气发动机全方位移动托架等产品。包括我国在内的世界众多大学也开展了麦克纳姆轮的应用和控制研究，但是多集中在移动机器人方面的应用研究，形成产品的很少。[0005]国内哈工大机器人所等单位进行过基于麦克纳姆轮的全方位移动机器人研究，但国内关于麦克纳姆轮研究的论文较少。[0006]目前，装有麦克纳姆轮的机器人用于爬行机器人的很少，带有永磁磁铁的独立悬架系统更是没有先例，相对于永磁磁铁固定于车架上，该悬架系统保证永磁磁铁与轮子接触表面的距离不受车架刚度的影响，并且磁铁保证和接触表面平行，在接触表面为曲面等复杂表面时，该悬架系统能够满足各种角度曲面的减震效果。【
发明内容】[0007]本发明的目的是提供一种带有永磁吸附装置的用于Mecanum轮车辆的独立悬架系，能够保证Mecanum轮一与接触表面的持续接触，从而保证机器人的运动轨迹，对称柔性单元保证装有该悬架的机器人可以在任意角度的平面上的减震效果，平行机构保证永磁磁铁与吸附表面平行。[0008]本发明的技术解决方案是:一种永磁吸附式Mecanum轮车辆的悬架隔振装置，包括柔性单元、水平机构，柔性单元的一端设于磁铁固定座的顶部平台，柔性单元的另一端活动连接车架固定座，磁铁固定座的底部连接有永磁磁铁一，车架固定座通过水平机构连接轴承座的凸台，轴承座与磁铁固定座分别通过螺栓连接伺服电机一，磁铁固定座与伺服电机一间设有电机固定板，伺服电机一通过轮轴连接Mecanum轮一。[0009]水平机构采用一个以上的Η型连杆，一个以上的Η型连杆平行安装且位于同一竖直面上，Η型连杆的两端分别通过销轴连接车架固定座的凸台、轴承座的凸台。[0010]进一步地，柔性单元通过螺栓固定在磁铁固定座的顶部平台和压板间，柔性单元由若干片弹簧叠加构成，片弹簧包括设于中间的长片簧，片弹簧的长度由长片簧向两端递减，长片簧间隙配合在固定座的空槽内。[0011]进一步地，柔性单元由一片长片簧、两片中片簧、两片短片簧五片片弹簧叠加组成，长片簧的两侧对称分布有一片中片簧和一片短片簧。[0012]进一步地，永磁磁铁一的中心位于轮轴所在竖直面上，永磁磁铁一与Mecanum轮一的行走表面平行设置。[0013]进一步地，在Mecanum轮车辆在导磁材料表面爬行时，永磁磁铁一和Mecanum轮车辆自身重量的合力提供正压力，在某一个Mecanum轮一遇到障碍时，该Mecanum轮一抬起，永磁磁铁一与该Mecanum轮一同时抬起，并保持永磁磁铁一下表面与吸附表面平行，其他Mecanum轮一仍紧贴吸附表面，永磁磁铁一与Mecanum轮一同时越过障碍后，重新吸附在导磁材料表面。[0014]进一步地，在Mecanum轮车辆在导磁材料表面爬行时，Mecanum轮车辆所受重力指向吸附表面，长片簧以及长片簧与磁铁固定座的顶部平台之间的片弹簧受力变形；在Mecanum轮车辆所受重力背向吸附表面时，长片簧以及长片簧与压板之间的片弹簧受力变形，来实现Mecanum轮车辆在任意角度的吸附平面上爬行的减震。[0015]本发明的有益效果是，与现有技术相比，该悬架隔振装置具有以下优点:一、两个Η型连杆与车架固定座的凸台、轴承座的凸台组成平行四边形连杆机构，保证Mecanum轮和永磁磁铁等处于平动，可以保证永磁磁铁与Mecanum轮的接触面平行，进而保证永磁磁铁对导磁吸附表面吸附力稳定。[0016]二、柔性单元有五片片弹簧对称分布，叠簧既有很好的柔性，又有较强的承载能力，在Mecanum轮越过障碍时既可以产生较大的变形，又不会因变形过大而失效，对称分布的叠簧可以使装有该悬架系统的机器人在任意角度的平面上爬行都能够具有减震效果。[0017]三、永磁磁铁安装在独立悬架位置上，可以使装有Mecanum轮的悬架即使爬行过程中遇到障碍越障时仍能进贴吸附表面，保证装有Mecanum轮的机器人的运动特性，而且永磁磁铁靠近Mecanum轮，悬架的结构尺寸可以保证磁铁与吸附表面的距离，保证磁铁对吸附表面的吸附力稳定，而且当遇到障碍时磁铁可以和Mecanum轮同时起伏，防止因磁铁与吸附表面距离较小而与障碍相撞。【附图说明】[0018]图1是本发明实施例的结构示意图；图2是实施例中射线源端机器人的结构示意图；图3是实施例中数字平板探测器端机器人的结构示意图；图4是实施例中悬架隔振装置与车架一的连接关系示意图；图5是实施例中悬架隔振装置的结构示意图；图6是实施例中悬架隔振装置的俯向视图；图7是实施例中悬架隔振装置的后向视图；图8是实施例中悬架隔振装置的右向视图；图9是实施例射线源端机器人、数字平板探测器端机器人与上位机的通讯连接示意图；图10是实施例中射线源端机器人、数字平板探测器端机器人实现同步跟踪的流程说明不意图；图11是实施例中检测报告生成模块的说明示意图；其中射线源端机器人，2-数字平板探测器端机器人，3-上位机，4-球罐，5-悬架隔振装置；11-前循迹传感器一，12-永磁磁铁一，13-Mecanum轮一，14-车架一，15-后循迹传感器一，16-伺服电机一，17-X射线源，18-运动控制盒一；21-前循迹传感器二，22-永磁磁铁二，23-Mecanum轮二，24-车架二，25-后循迹传感器二，26-伺服电机二，27-数字平板，28-运动控制盒二；51-柔性单元，52-电机固定板，53-轴承座，54-轮轴，55-H型连杆，56-车架固定座，57-磁铁固定座，58压板。【具体实施方式】[0019]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例[0020]一种基于Mecanum轮的数字平板射线检测系统，如图1，包括上位机3、射线源端机器人1、数字平板探测器端机器人2，射线源端机器人1与数字平板探测器端机器人2均采用全方位Mecanum轮结构，射线源端机器人1设有运动控制盒一18，运动控制盒一18通过无线通讯模块一与上位机3、数字平板探测器端机器人2连接，运动控制盒一18通过CAN通讯模块一连接伺服电机一16，数字平板探测器端机器人2设有运动控制盒二28，运动控制盒二28通过无线通讯模块二与上位机3、射线源端机器人1连接，运动控制盒二28通过CAN通讯模块二连接伺服电机二26。[0021]射线源端机器人1包括车架一14、Mecanu当前第1页1 2 3