用于机床工作台换装的全向移动机器人的制作方法

本发明涉及全向移动机器人和大型数控机床技术领域，具体涉及一种用于机床工作台换装的全向移动机器人。

背景技术：

一般的机床工作台均固定安装于机床底座的滑动平台上，装卡工件时，需将机床长时间停机，极大的影响了机床的使用效率。因此，如何设计一种全向智能移动机器人，可将机床工作台移走，并自动快速换上新的工作台，有效提高机床的使用率，成为了亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何设计一种全向智能移动机器人，可将机床工作台移走，并自动快速换上新的工作台，有效提高机床的使用率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于机床工作台换装的全向移动机器人，包括麦克纳姆轮全向移动底盘1、四腿同步升降式螺旋升降机套装2、传感器3和激光反射式定位导航传感器4；

所述麦克纳姆轮全向移动底盘1作为全向移动机器人的行走机构；四腿同步升降式螺旋升降机套装2固定安装在麦克纳姆轮全向移动底盘1的底盘车架5上；四个传感器3安装在全向移动机器人的四角，传感器3用于在触碰到障碍物时给出响应的电信号；激光反射式定位导航传感器4安装在全向移动机器人的前端，激光反射式定位导航传感器4的四周设有避让角，以增大其在激光旋转的一周内的使用角度；

其中，麦克纳姆轮全向移动底盘1包括底盘车架5、麦克纳姆轮6、驱动电机7、电机控制器8、车载电脑9、车载电池组10和悬挂装置14，8个麦克纳姆轮6通过悬挂装置14安装在底盘车架5上；8个电机控制器8安装在底盘车架5的上方，用于实现对相应各个驱动电机7的控制；车载电池组10安装在底盘车架5中部的凹槽内；四腿同步升降式螺旋升降机套装2包括相互连接的一台升降驱动电机15和一个四腿同步升降式螺旋升降机16，所述四腿同步升降式螺旋升降机16包括四个升降支柱11；四腿同步升降式螺旋升降机套装2通过所述一台升降驱动电机15的旋转实现四个升降支柱11的同步升降；

车载电脑9安装在底盘车架5的后侧，作为整车的控制单元，车载电脑9用于依据激光反射式定位导航传感器4给出的定位导航信息，控制各驱动电机7按预设固定算法旋转，实现全向移动机器人的行走，当全向移动机器人行走至位于机床滑动平台17上的机床工作台19下方位置后，发出升降驱动电机15上升旋转指令，升降驱动电机15旋转后带动升降支柱11上升，从而将机床工作台19顶起；机床工作台19顶升至离开机床滑动平台17一定间隙后，全向移动机器人的麦克纳姆轮全向移动底盘1行走，将机床工作台19按指定路径行走至临时存放台20中间位置；此时发出升降驱动电机15下降旋转指令，升降驱动电机15旋转后带动升降支柱11下降，从而将机床工作台19放置在临时存放台20上。

优选地，所述避让角为210度。

优选地，所述升降机驱动电机15和四腿同步升降式螺旋升降机16的输入轴通过法兰连接。

优选地，8台所述驱动电机7中，内侧四台驱动电机12采用卧倒式安装形式，外侧4台驱动电机13采用立式安装的形式。

优选地，所述所述传感器3为猫须传感器。

(三)有益效果

本发明采用麦克纳姆轮的全向移动平台，安装四腿同步升降式螺旋升降机，通过升降机的升降将机床工作台顶升并移走，实现了机床工作台的快速自动换装；本发明所述的全向移动机器人采用了激光反射式定位导航传感器，实现了对机器人自动行走的控制和对关键点位置的精确定位，实现了潜入式全向移动机器人的激光自动导航。本发明所述的全向移动机器人在四角安装了四个传感器，当触碰到障碍物后，机器人可立即禁止响应方向的运动，实现了全向移动机器人的避碰，保证了设备的安全。

附图说明

图1为本发明实施例的全向移动机器人整体结构示意图；

图2为本发明实施例中麦克纳姆轮全向移动底盘结构示意图；

图3为本发明实施例中驱动电机安装及四腿同步升降式螺旋升降机安装图；

图4为本发明实施例的全向移动机器人工作过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种用于机床工作台换装的全向移动机器人，包括麦克纳姆轮全向移动底盘1、四腿同步升降式螺旋升降机套装2、猫须传感器3和激光反射式定位导航传感器4；

如图1、图2所示，所述麦克纳姆轮全向移动底盘1作为全向移动机器人的行走机构；四腿同步升降式螺旋升降机套装2固定安装在麦克纳姆轮全向移动底盘1的底盘车架5上；四个猫须传感器3安装在全向移动机器人的四角，猫须传感器3用于在触碰到障碍物时给出响应的电信号；激光反射式定位导航传感器4安装在全向移动机器人的前端，激光反射式定位导航传感器4的四周设有避让角((将移动机器人的结构部分做出避让)，以增大其在激光旋转的一周内的使用角度，从而可实现全向移动机器人的激光导航行走；

如图2至图3所示，麦克纳姆轮全向移动底盘1包括底盘车架5、麦克纳姆轮6、驱动电机7、电机控制器8、车载电脑9、车载电池组10和悬挂装置14，8个麦克纳姆轮6通过悬挂装置14安装在底盘车架5上；8个电机控制器8安装在底盘车架5的上方，用于实现对相应各个驱动电机7的控制；车载电池组10安装在底盘车架5中部的凹槽内；四腿同步升降式螺旋升降机套装2包括相互连接的一台升降驱动电机15和一个四腿同步升降式螺旋升降机16，所述四腿同步升降式螺旋升降机16包括四个升降支柱11；四腿同步升降式螺旋升降机套装2通过所述一台升降驱动电机15的旋转实现四个升降支柱11的同步升降；

如图1至图4所示，车载电脑9安装在底盘车架5的后侧，作为整车的控制单元，车载电脑9用于依据激光反射式定位导航传感器4给出的定位导航信息，控制各驱动电机7按预设固定算法旋转，实现全向移动机器人的行走，当全向移动机器人行走至位于机床滑动平台17上的机床工作台19下方位置后，发出升降驱动电机15上升旋转指令，升降驱动电机15旋转后带动升降支柱11上升，从而将机床工作台19顶起；机床工作台19顶升至离开机床滑动平台17一定间隙后，全向移动机器人的麦克纳姆轮全向移动底盘1行走，将机床工作台19按指定路径行走至临时存放台20中间位置；此时发出升降驱动电机15下降旋转指令，升降驱动电机15旋转后带动升降支柱11下降，从而将机床工作台19放置在临时存放台20上。反之过程相似。

本实施例中，所述避让角为210度。

本实施例中，所述升降机驱动电机15和四腿同步升降式螺旋升降机16的输入轴通过法兰连接。

本实施例中，8台所述驱动电机7中，内侧四台驱动电机12采用卧倒式安装形式，外侧4台驱动电机13采用立式安装的形式，这样可以为底盘车架5中间的车载电池组10的安装提供足够的空间。

可以看出，本发明实施例采用麦克纳姆轮的全向移动平台，安装四腿同步升降式螺旋升降机，通过升降机的升降将机床工作台顶升并移走，实现了机床工作台的快速自动换装；本发明所述的全向移动机器人采用了激光反射式定位导航传感器，实现了对机器人自动行走的控制和对关键点位置的精确定位，实现了潜入式全向移动机器人的激光自动导航。本发明所述的全向移动机器人在四角安装了四个猫须传感器，当触碰到障碍物后，机器人可立即禁止响应方向的运动，实现了全向移动机器人的避碰，保证了设备的安全。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。