阅读说明：本技术 节能型机器人液压移动平台 (Energy-saving robot hydraulic moving platform ) 是由 臧发业 杨仁明 孔祥臻 尹修杰 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：一种节能型机器人液压移动平台主要包括车轮、平台本体、电磁制动器、转向机构和二次调节液压驱动装置等,转向机构为平行四杆转向机构,通过调节比例换向阀的输入电流,控制转向油缸活塞杆的伸缩长度,实现平台转向；二次元件与后驱动桥连接,通过调节二次元件分别处在液压马达或液压泵工况,来驱动平台运动或回收其制动动能和坡道重力能,转换为液压能储存在蓄能器中,用于移动平台的起动、加速和爬坡运动；本发明适合在野外、高速、大负载的工况下工作,移动平台承载大、牵引能力强；能够实现能量的回收与再利用,大大减少了移动平台的装机功率。(An energy-saving robot hydraulic moving platform mainly comprises wheels, a platform body, an electromagnetic brake, a steering mechanism, a secondary regulation hydraulic driving device and the like, wherein the steering mechanism is a parallel four-rod steering mechanism, and controls the telescopic length of a piston rod of a steering oil cylinder by regulating the input current of a proportional reversing valve to realize the steering of the platform; the secondary element is connected with the rear drive axle, and the secondary element is regulated to be respectively positioned in the working conditions of the hydraulic motor or the hydraulic pump to drive the platform to move or recover the braking kinetic energy and the slope gravitational energy of the platform, and the braking kinetic energy and the slope gravitational energy are converted into hydraulic energy which is stored in the energy accumulator and used for starting, accelerating and climbing the mobile platform; the invention is suitable for working under the working conditions of field, high speed and heavy load, and the mobile platform has large bearing capacity and strong traction capacity; the energy can be recycled, and the installed power of the mobile platform is greatly reduced.)

节能型机器人液压移动平台

技术领域

本发明涉及一种机器人移动平台，具体是一种节能型机器人液压移动平台。

背景技术

移动平台是机器人的载体，目前移动平台通常采用电驱动方式，例如国外的明电舍、国内的新松移动平台都是电机驱动，移动平台操纵、控制性能较好，但大多只适用于室内环境工作，普适性较差，且移动速度低，机动越野性及承载牵引能力不足，不适用于高速、大负载的工况。

液压传动以其传动平稳、调速方便、功率质量比大、承载牵引能力强等优点，在工程领域得到了广泛的应用，成为机械传动领域中重要传动形式之一。二次调节静液传动技术是一种新型的液压传动技术，在恒压网络中采用二次元件实现机械能、重力势能与液压能相互转换的调节技术，通过改变二次元件的排量，实现对负载转矩或转速的调节，通过改变二次元件油流方向（过零点），使二次元件既可在“液压马达”工况工作，又可在“液压泵”工况工作。当二次元件工作于液压马达工况时，液压能转换为机械能，向移动平台输出功率，驱动平台运动；当二次元件工作于液压泵工况，回收平台的制动动能和坡道重力势能，并转换为液压能储存在蓄能器中，用于移动平台的起动、加速和爬坡运动，实现节能降耗。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中电驱动方式的不足，提供一种采用二次调节静液传动技术的节能型机器人液压移动平台，可工作于野外、高速、大负载的工况，实现能量再生，且降低了移动平台的装机功率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案：

一种节能型机器人液压移动平台，包括左前车轮、左前电磁制动器、前挡板、左前轮支撑板、连杆、油箱、电机、油缸支座、电机支座、转向油缸、变量泵、比例换向阀、右前轮支撑板、右侧板、右前车轮、右前电磁制动器、减压阀、溢流阀、单向阀、蓄能器支座、右后电磁制动器、右后车轮、蓄能器、变量装置、二次元件、二次元件支座、右半轴、后驱动桥、后挡板、左半轴、左侧板、左后电磁制动器、左后车轮、底板、上盖板；左前车轮的车轮轴通过左前电磁制动器与左前轮支撑板连接，左前电磁制动器安装在平台本体的左侧板上，右前车轮的车轮轴通过右前电磁制动器与右前轮支撑板连接，右前电磁制动器安装在平台本体的右侧板上，右后车轮通过右后电磁制动器安装在右半轴上，右后电磁制动器安装在平台本体的右侧板上，左后车轮通过左后电磁制动器安装在左半轴上，左后电磁制动器安装在平台本体的左侧板上；前挡板、右侧板、后挡板、左侧板、底板、上盖板构成移动平台的本体，前挡板、右侧板、后挡板、左侧板与底板之间焊接在一起，与上盖板通过螺栓联接；左前轮支撑板、连杆、转向油缸、比例换向阀、右前轮支撑板构成移动平台的转向机构，转向油缸的缸体尾部与油缸支座通过圆柱销连接，油缸支座通过螺栓固定在移动平台本体的底板上，转向油缸的活塞杆顶端与右前轮支撑板通过圆柱销连接，比例换向阀安装在油箱上，左前轮支撑板一端与左前车轮的车轮轴连接，另一端与连杆的左端通过圆柱销连接，右前轮支撑板的一端与右前车轮的车轮轴连接，另一端与连杆的右端通过圆柱销连接，构成平行四边形的转向机构；油箱、电机、变量泵、减压阀、溢流阀、单向阀、蓄能器、变量装置、二次元件、右半轴、后驱动桥、左半轴构成移动平台的二次调节液压驱动装置，油箱用螺栓固定在平台本体底板上，电机和变量泵安装在电机支座上，电机支座固定在油箱上，减压阀、溢流阀、单向阀安装在油箱上，蓄能器通过蓄能器支座安装在平台本体底板上，变量油缸、伺服阀构成变量装置，变量装置安装在二次元件上，二次元件通过二次元件支座安装在平台本体底板上，与后驱动桥连接，后驱动桥分别与右半轴的左端、左半轴的右端连接；变量泵、单向阀、溢流阀构成恒压油源。

本发明与现有技术相比，所产生的有益效果是：

可工作于野外、高速、大负载的工况；转向灵活、机动越野性好、承载大、牵引能力强；能够实现移动平台制动动能和坡道重力势能能量的回收与再利用；液压蓄能器能量密度高，输出功率大，能提供较大的起动、制动扭矩，大大减少了移动平台的装机功率。

（四）附图说明

图1 是节能型机器人液压移动平台结构示意图；

图2 是节能型机器人液压移动平台A—A视图；

图3 是节能型机器人液压移动平台液压系统原理图；

图中：1.左前车轮，2.左前电磁制动器，3.前挡板，4.左前轮支撑板，5.连杆，6.油箱，7.电机，8.油缸支座，9.电机支座，10.转向油缸，11.变量泵，12.比例换向阀，13.右前轮支撑板，14.右侧板，15.右前车轮，16.右前电磁制动器，17.减压阀，18.溢流阀，19.单向阀，20.蓄能器支座，21.右后电磁制动器，22.右后车轮，23.蓄能器，24.变量装置，25.二次元件，26.二次元件支座，27.右半轴，28.后驱动桥，29.后挡板，30.左半轴，31.左侧板，32.左后电磁制动器，33.左后车轮，34.底板，35.上盖板。

（五）

具体实施方式

下面结合附图1、2、3和实施例对本发明进一步说明。

如图1、2、3所示，本发明包括左前车轮1、左前电磁制动器2、前挡板3、左前轮支撑板4、连杆5、油箱6、电机7、油缸支座8、电机支座9、转向油缸10、变量泵11、比例换向阀12、右前轮支撑板13、右侧板14、右前车轮15、右前电磁制动器16、减压阀17、溢流阀18、单向阀19、蓄能器支座20、右后电磁制动器21、右后车轮22、蓄能器23、变量装置24、二次元件25、二次元件支座26、右半轴27、后驱动桥28、后挡板29、左半轴30、左侧板31、左后电磁制动器32、左后车轮33、底板34、上盖板35等。左前车轮1的车轮轴通过左前电磁制动器2与左前轮支撑板4连接，左前电磁制动器2安装在平台本体的左侧板31上，右前车轮15的车轮轴通过右前电磁制动器16与右前轮支撑板13连接，右前电磁制动器16安装在平台本体的右侧板14上，右后车轮22通过右后电磁制动器21安装在右半轴27上，右后电磁制动器21安装在平台本体的右侧板14上，左后车轮33通过左后电磁制动器32安装在左半轴30上，左后电磁制动器32安装在平台本体的左侧板31上。由前挡板3、右侧板14、后挡板29、左侧板31、底板34、上盖板35等构成移动平台的本体，前挡板3、右侧板14、后挡板29、左侧板31与底板34之间焊接在一起，与上盖板35通过螺栓联接。由左前轮支撑板4、连杆5、转向油缸10、比例换向阀12、右前轮支撑板13等构成移动平台的转向机构，转向油缸10的缸体尾部与油缸支座8通过圆柱销连接，转向油缸10可围绕尾部固定点转动，油缸支座8通过螺栓固定在移动平台本体的底板34上，转向油缸10的活塞杆顶端与右前轮支撑板13通过圆柱销连接，转向油缸10活塞杆的伸缩由比例换向阀12控制，比例换向阀12安装在油箱6上，左前轮支撑板4一端与左前车轮1车轮轴连接，另一端与连杆5的左端通过圆柱销连接，右前轮支撑板13的一端与右前车轮15的车轮轴连接，另一端与连杆5的右端通过圆柱销连接，构成平行四边形的转向机构。由油箱6、电机7、变量泵11、减压阀17、溢流阀18、单向阀19、蓄能器23、变量装置24、二次元件25、右半轴27、后驱动桥28、左半轴30等构成移动平台的二次调节液压驱动装置，为平台运动提供动力，油箱6用螺栓固定在平台本体底板34上，电机7和变量泵11安装在电机支座9上，电机支座9固定在油箱6上，减压阀17、溢流阀18、单向阀19安装在油箱6上，蓄能器23通过蓄能器支座20安装在平台本体底板34上，由变量油缸24-1、伺服阀24-2构成变量装置24，变量装置24安装在二次元件25上，二次元件25通过二次元件支座26安装在平台本体底板34上，与后驱动桥28连接，后驱动桥28分别与右半轴27的左端、左半轴30的右端连接；由变量泵11、单向阀19、溢流阀18等构成恒压油源。

本发明的工作原理如下：

开始工作时，电机7驱动变量泵11工作，向蓄能器23充油。

当移动平台起动、加速、运动时，控制器发出控制指令给电液伺服阀24-2，控制变量油缸24-1活塞杆的伸缩，调节二次元件25过零点处在液压马达工况工作，此时，蓄能器23中储存的高压油释放出来，与变量泵11共同向二次元件25供油，驱动移动平台运动。

当移动平台转向时，控制器发出控制指令给比例换向阀12，控制转向油缸10活塞杆的伸出和缩回，通过平行四边形的转向机构使车轮转动，实现移动平台转向。工作中，通过调节比例换向阀12输入电流的方向和大小，来控制转向油缸10活塞杆的伸、缩长度，从而调节左前车轮1和右前车轮15的转弯方向及转角大小。

当移动平台开始制动或下长坡道时，控制器发出控制信号给电液伺服阀24-2，控制变量油缸24-1的运动，调节二次元件25过零点处在液压泵工况工作，二次元件25在平台惯性动能或重力势能的作用下，输出高压油流向并储存蓄能器19中，向系统回馈能量，为下一次移动平台的起动、加速、爬坡运动提供能量。当二次元件25转速降低到设定值或平台速度降到较低值时，控制器发出控制信号给左前电磁制动器2、右前电磁制动器16、左后电磁制动器32、右后电磁制动器21，移动平台进行制动。当移动平台需要紧急制动时，不经制动能量和重力势能的回收过程，直接制动。

工作中，可调节二次元件25的排量大小，来适应移动平台的工况变化。