本发明涉及机器人，特别涉及一种结构自适应的曲面导轨移动机器人结构。
背景技术：
1、目前，常见的移动机器人按照移动方式主要有轮式机器人、足式行走机器人、履带式移动机器人、轨道行走机器人等，可以适应众多工况，完成多种任务。其中基于轨道行走的移动机器人行驶路线相对固定，但是和轨道配合运动时具有较高的稳定性，适合搭载钻孔、焊接、喷涂等特种设备，多用于曲面的行走与加工任务。
2、现有的基于复杂曲面轨道的移动机器人对于复杂变曲率轨道的行走与轨道交叉点的变轨转向效果并不理想，容易因为转矩导致机器人与导轨之间摩擦力急剧增大导致卡死，变轨转向时的运动协调性也是一大挑战，同时复杂的传感与控制系统也降低了机器人的可靠性。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，本发明通过设计整体结构，使机器人能更好的适应复杂曲面导轨的行走与变轨过程，简化控制过程，运用双点驱动方式与锁紧定位结构，保证了运动与工作状态下的稳定性。本发明为在特定复杂曲面工作条件下的导轨式移动机器人的柔顺运动提供了新的思路，同时避免了复杂的控制系统，提高了结构的可靠性，对于导轨移动机器人领域具有重要意义。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，由两个转向驱动装置和车身组成；所述车身为h型板状结构，两个所述转向驱动装置分别设置于车身的前后两侧并通过立式轴承座相连，所述立式轴承座内插入连接有连接轴。
4、进一步的，所述转向驱动装置由转向装置和驱动装置组成；
5、所述转向装置由上面板、断轴离合器、转向驱动轴、步进电机支架、步进电机组成；所述断轴离合器通过紧固件固定于上面板的上表面，所述转向驱动轴通过平键与断轴离合器的上侧键槽孔相连；所述步进电机支架通过紧固件固定于上面板的上表面，所述步进电机通过紧固件固定于步进电机支架的顶部，所述转向驱动轴与步进电机的输出轴形成同轴固定；所述步进电机的输出特征力矩能够传递至断轴离合器的上侧法兰盘；
6、所述驱动装置内的转向支座穿过上面板的孔且通过平键与断轴离合器的下侧键槽孔相连，进而实现转向装置和驱动装置的连接，转向支座与转向装置能够相对转动。
7、进一步的，所述驱动装置由下面板、两个轮轴支架、两个轴承挡板、两根轮胎驱动轴、惰轮轴、三个齿轮、四个橡胶轮、从动同步带轮、同步带、主动同步带轮、减速电机、减速电机支架、导杆导向套、导杆、弹簧、导杆套筒、导轨滚轮、轴肩螺丝、电动推杆、推杆支架、锁紧顶套、两个u型支架、转向支座组成；
8、所述两个轮轴支架、两个轴承挡板、两根轮胎驱动轴、惰轮轴、三个齿轮、四个橡胶轮、从动同步带轮、同步带、主动同步带轮、减速电机、减速电机支架组成驱动装置的运动系统；所述导杆导向套、导杆、弹簧、导杆套筒、导轨滚轮、轴肩螺丝组成驱动装置的导轨压紧系统；所述电动推杆、推杆支架、锁紧顶套组成驱动装置的锁紧系统；所述下面板、两个u型支架、转向支座组成驱动装置的框架；
9、所述轮轴支架通过紧固件连接至下面板下侧，所述轴承挡板通过紧固件与轮轴支架相连，轴承挡板与轮轴支架之间装有三个滚动轴承；所述两根轮胎驱动轴与惰轮轴的轴线平行且共面，并分别装入轴承挡板与轮轴支架之间的滚动轴承中，所述三个齿轮分别与两根轮胎驱动轴、惰轮轴通过平键连接且互相啮合，所述橡胶轮与轮胎驱动轴固定，每根轮胎驱动轴上布置有两个橡胶轮，所述从动同步带轮与一根轮胎驱动轴相连，所述减速电机支架通过紧固件连接至下面板上侧，所述减速电机通过紧固件与减速电机支架相连，所述主动同步带轮与减速电机输出端相连，所述主动同步带轮与从动同步带轮通过同步带相连；
10、所述导杆导向套通过紧固件连接至下面板下侧，所述导杆穿过导杆导向套的导向孔，所述导杆套筒套入导杆且位于下面板上侧，导杆套筒与导杆之间装有弹簧，所述弹簧处于被压缩状态，导杆滚轮通过轴肩螺丝与导杆相连；
11、所述电动推杆通过推杆支架和紧固件固定至下面板上表面，所述锁紧顶套通过紧固件与电动推杆输出端相连；
12、所述两个u型支架通过紧固件连接至下面板的上表面，所述转向支座通过紧固件与两个u型支架固定。
13、进一步的，所述立式轴承座通过螺纹紧固件分别与上面板、车身相连，所述连接轴插入立式轴承座的轴承孔内，每根连接轴连接两个相对且同轴心的立式轴承座；所述转向装置与车身可以绕着连接轴的轴线方向相对转动。
14、进一步的，所述移动机器人活动安装于曲面导轨上，所述曲面导轨上设有倒t形的凹槽，所述导轨滚轮与所述凹槽的上槽口相匹配，与曲面导轨的两侧面形成滑动配合，用于限制移动机器人的运动方向，所述橡胶轮与曲面导轨的上表面接触且能够滚动。
15、进一步的，所述车身的底部还设置有电源模块、控制模块和无线通信模块，所述电源模块与控制模块、无线通信模块、电动推杆、步进电机、减速电机、断轴离合器电连接，所述控制模块和无线通信模块相连，通过遥控器实现对电动推杆、步进电机、减速电机、断轴离合器的供电控制。
16、与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
17、1.本发明的柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人可以在变曲率导轨上实现柔顺行走，可搭载加工设备，适用于飞机蒙皮等表面形状复杂且固定的工况下的加工作业。
18、2.本发明的柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人可以通过控制断轴离合器与步进电机，实现驱动装置在轨道交叉点的转向新的轨道，实现变轨。
19、3.本发明的柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人利用弹簧作为压紧装置，采用被动自适应的方式实现在复杂曲面导轨上的柔顺行走，避免了主动控制中复杂的建模与算法过程。
20、4.本发明的柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人通过驱动装置中的导轨压紧系统可保证导杆在运动的任意时刻近似于导轨法线方向，提高运动的流畅性。
21、5.本发明的柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人通过驱动装置中的锁紧系统可限制橡胶轮与导轨滚轮相对位置关系，在连续变化曲率的导轨中实现整车的定位锁紧，适用于钻孔加工等有较大受力的工况。
22、6.本发明的柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人可适应轨道上表面的凸起等缺陷，由于弹簧的存在，仍可有部分橡胶轮压紧导轨上表面，提供驱动力，实现机器人的运动。
23、7.本发明的移动机器人由车身和两组转向驱动装置组成，可实现在复杂曲面的变曲率导轨上柔顺运动与变轨转向。本发明通过增加弹簧辅助导杆压紧等方法，被动自适应导轨的曲率变化。本发明为移动机器人在复杂导轨内的运动与变轨提供了新的思路，优点在于避免主动适应曲率的复杂控制方法，具有较好的适应性，锁紧结构保证了整体的稳定性，可以流畅地实现变轨转向操作，可用于飞机蒙皮等表面形状复杂且固定的工况下的加工作业。
1.一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，其特征在于，由两个转向驱动装置(1)和车身(2)组成；所述车身为h型板状结构，两个所述转向驱动装置(1)分别设置于车身(2)的前后两侧并通过立式轴承座(4)相连，所述立式轴承座(4)内插入连接有连接轴(3)。
2.根据权利要求1所述的一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，其特征在于，所述转向驱动装置(1)由转向装置(11)和驱动装置(12)组成；
3.根据权利要求2所述的一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，其特征在于，所述驱动装置(12)由下面板(121)、两个轮轴支架(122)、两个轴承挡板(123)、两根轮胎驱动轴(124)、惰轮轴(125)、三个齿轮(126)、四个橡胶轮(127)、从动同步带轮(128)、同步带(129)、主动同步带轮(1210)、减速电机(1211)、减速电机支架(1212)、导杆导向套(1213)、导杆(1214)、弹簧(1215)、导杆套筒(1216)、导轨滚轮(1217)、轴肩螺丝(1218)、电动推杆(1219)、推杆支架(1220)、锁紧顶套(1221)、两个u型支架(1222)、转向支座(1223)组成；
4.根据权利要求2所述的一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，其特征在于，所述立式轴承座(4)通过螺纹紧固件分别与上面板(111)、车身(2)相连，所述连接轴(3)插入立式轴承座(4)的轴承孔内，每根连接轴(3)连接两个相对且同轴心的立式轴承座(4)；所述转向装置(11)与车身(2)能够绕着连接轴(3)的轴线方向相对转动。
5.根据权利要求3所述的一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人活动安装于曲面导轨上，所述曲面导轨上设有倒t形的凹槽，所述导轨滚轮(1217)与所述凹槽的上槽口相匹配，与曲面导轨的两侧面形成滑动配合，用于限制移动机器人的运动方向，所述橡胶轮(127)与曲面导轨的上表面接触且能够滚动。
6.根据权利要求3所述的一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，其特征在于，所述车身(2)的底部还设置有电源模块、控制模块和无线通信模块，所述电源模块与控制模块、无线通信模块、电动推杆(1219)、步进电机(115)、减速电机(1211)、断轴离合器(112)电连接，所述控制模块和无线通信模块相连，通过遥控器实现对电动推杆(1219)、步进电机(115)、减速电机(1211)、断轴离合器(112)的供电控制。