梁底座1111、右结构梁紧固件1112、 结构梁1113、结构梁底座固定板1114、左结构梁底座1115和左结构梁紧固件1116 ;所述结 构梁1113分别由右结构梁紧固件1112和左结构梁紧固件1116拉紧固定于右结构梁底座 111 1和左结构梁底座1115上，所述右结构梁底座111 1和左结构梁底座1115对称布置于结 构梁底座固定板1114两端。
[0025] 所述活动永磁铁组合112包括活动铜管1121、下活动铁盖1122、下永磁铁芯1123、 上永磁铁芯1124和上活动铁盖1125 ;所述下永磁铁芯1123和上永磁铁芯1124分别嵌在 下活动铁盖1122和上活动铁盖1125中，并由螺栓固定于结构梁1113的中间位置；所述活 动铜管1121下端与连接装置12联接，上端用金属粘接剂与下活动铁盖1122粘接在一起， 活动铜管1121带动下活动铁盖1122和上活动铁盖1125内的下永磁铁芯1123和上永磁铁 芯1124以及结构梁1113 -起运动。
[0026] 如图4和图5所示，所述电磁铁组合113包括下电磁铁底座1131、下电磁铁1132、 电磁铁底座固定板1133、上电磁铁1134和上电磁铁底座1135 ;所述下电磁铁1132和上电 磁铁1134均由电线圈缠绕于铁芯外部，铁芯中空，所述活动铜管1121穿过下电磁铁1132 铁芯内部，能够自由活动；所述下电磁铁1132和上电磁铁1134分别固定于下电磁铁底座 1131和上电磁铁底座1135上，且下电磁铁1132和上电磁铁1134电线圈内同时通有大小相 同，方向相反的电流；所述下电磁铁底座1131和上电磁铁底座1135对称布置于电磁铁底座 固定板1133两端。
[0027] 本发明的使用过程如下： 如图2、图3、图4、图5和图6所示，当机器人在不同的任务地形上运动时，悬架1会受 到地面的作用力，从而使得负重轮13在z方向产生位移，并由连接装置12带动活动铜管 1121在z方向上移动。活动铜管1121带动结构梁1113,以及上活动铁盖1122和下活动铁 盖1125内的永磁铁芯偏离平衡位置，使永磁铁芯与电磁铁之间产生负刚度，结构梁1113产 生正刚度。当加速度传感器114检测到悬架1在z方向上的加速度，在任务地形上没有达 到机器人最佳运动性能的要求时，需要同时调节下电磁铁1132和上电磁铁1134电线圈内 的电流大小，即对悬挂系统刚度进行调节，从而让加速度传感器114检测到的加速度达到 机器人最佳通过性能的要求，实现了履带式移动机器人悬挂系统刚度半主动调控的目的。
【主权项】
1. 一种刚度自适应的履带式移动机器人悬挂系统，其特征在于：包括悬架（1)、支撑轮 (2 )、定位板（3 )和履带（4);所述定位板（3 )安装在履带（4)的侧面，若干支撑轮（2 )安装在 履带（4)内侧的顶部，若干悬架（1)安装在履带（4)的内侧；所述悬架（1)包括变刚度组合 结构（11)、连接装置（12)和负重轮（13);所述连接装置（12)下端为具有内螺纹的圆形管， 与负重轮（13 )连接，所述负重轮（13 )连接履带（4 )内侧的底部，所述连接装置（12 )上端设 有方形管，与变刚度组合结构（11)的一端连接，所述变刚度组合结构（11)的另一端安装于 定位板（3 )上。2. 根据权利要求1所述的刚度半主动调控的履带式移动机器人悬挂系统，其特征在 于：所述变刚度组合结构（11)包括结构梁组合（111 )、活动永磁铁组合（112)、电磁铁组合 (113)、和加速度传感器（114);所述结构梁组合（111)和电磁铁组合（113)安装方向相互垂 直，两侧对称的安装在定位板（3)上；所述活动永磁铁组合（112) -端与连接装置（12)联 接，另一端与结构梁组合（111)联接；所述加速度传感器（114)贴于活动永磁铁组合（112) 上，随活动永磁铁组合（112) -起运动。3. 根据权利要求2所述的刚度半主动调控的履带式移动机器人悬挂系统，其特征 在于：所述结构梁组合（111)包括右结构梁底座（1111)、右结构梁紧固件（1112)、结构梁 (1113)、结构梁底座固定板（1114)、左结构梁底座（1115)和左结构梁紧固件（1116);所述 结构梁（1113)分别由右结构梁紧固件（1112)和左结构梁紧固件（1116)拉紧固定于右结 构梁底座（1111)和左结构梁底座（1115)上，所述右结构梁底座（1111)和左结构梁底座 (1115)对称布置于结构梁底座固定板（1114)两端。4. 根据权利要求2所述的刚度半主动调控的履带式移动机器人悬挂系统，其特征 在于：所述活动永磁铁组合（112)包括活动铜管（1121)、下活动铁盖（1122)、下永磁铁芯 (1123)、上永磁铁芯（1124)和上活动铁盖（1125);所述下永磁铁芯（1123)和上永磁铁 芯（1124)分别嵌在下活动铁盖（1122)和上活动铁盖（1125)中，并由螺栓固定于结构梁 (1113)的中间位置；所述活动铜管（1121)下端与连接装置（12)联接，上端用金属粘接剂 与下活动铁盖（1122)粘接在一起，活动铜管（1121)带动下活动铁盖（1122)和上活动铁盖 (1125)内的下永磁铁芯（1123)和上永磁铁芯（1124)以及结构梁（1113)-起运动。5. 根据权利要求2所述的刚度半主动调控的履带式移动机器人悬挂系统，其特征在 于：所述电磁铁组合（113 )包括下电磁铁底座（1131)、下电磁铁（1132)、电磁铁底座固定板 (1133)、上电磁铁（1134)和上电磁铁底座（1135);所述下电磁铁（1132)和上电磁铁（1134) 均由电线圈缠绕于铁芯外部，铁芯中空，所述活动铜管（1121)穿过下电磁铁（1132)铁芯 内部，能够自由活动；所述下电磁铁（1132)和上电磁铁（1134)分别固定于下电磁铁底座 (1131)和上电磁铁底座（1135)上，且下电磁铁（1132)和上电磁铁（1134)电线圈内同时通 有大小相同，方向相反的电流；所述下电磁铁底座（1131)和上电磁铁底座（1135)对称布置 于电磁铁底座固定板（1133)两端。
【专利摘要】本发明涉及一种刚度半主动调控的履带式机器人悬挂系统，包括悬架、支撑轮、定位板和履带；所述定位板安装在履带的侧面，若干支撑轮安装在履带内侧的顶部，若干悬架安装在履带的内侧。本发明悬挂系统刚度半主动可调，在机器人通过不同的任务地形时，地面对悬架在竖直方向上的作用力，可改变悬架的刚度，具有悬挂系统刚度自适应的能力；当传感器检测到悬架竖直方向上的加速度未达到通过该地形的加速度要求，即达到最适宜的通过任务地形的悬挂系统刚度时，可通过对电磁铁线圈内电流的调节，使悬挂系统刚度达到通过任务地形的要求，提高了刚度调节的精确性。
【IPC分类】B62D55/116, B62D55/104
【公开号】CN105216892
【申请号】CN201510637013
【发明人】蒲华燕, 吴斌, 罗均, 马捷, 舒鹏
【申请人】上海大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月3日